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Bei Bearbeitung vorliegenden Buches bin ich bestrebt gewesen, auf
dem Gebiet des Werkzeugmaschinenbaues zu freiem Entwerfen anzuregen,
und so dem einfachen Nachahmen gegebener Vorbilder entgegenzuarbeiten.
Bekannte bewährte Ausführungen werden zwar immer einen gewissen Ein-
fluss beim Neuentwerfen ausüben, und dieser Einfluss ist berechtigt, soweit
Aufgaben vorliegen, welche den jener Ausführungen nahe verwandt sind.
Er darf aber nicht so weit gehen, dass er blind macht gegen die beson-
deren Umstände, welche die neuen Aufgaben begleiten.
Das freie Entwerfen erfordert zunächst richtiges Erkennen der Auf-
gabe und ferner Kenntniss der Mittel, durch welche die einzelnen Zwecke
erreicht werden können. Ein und derselbe Zweck ist auf verschiedenen
Wegen zu erzielen; die Kenntniss der verfügbaren Mittel muss umfassend
genug sein, um zum Abwägen ihrer Vortheile, bezw. Mängel gegenüber den
besondern, die Aufgabe begleitenden Umständen zu befähigen. Um das zu
erleichtern, sind — so viel als möglich — die Arbeitsvorgänge, die den
Werkzeugen entgegentretenden Widerstände, die Bewegungs- und Führungs-
mittel, sowie der Gesammtaufbau der Maschinen gesondert behandelt. Meines
Wissens ist die vorliegende Anordnung des Stoffes neu; es ist deshalb mög-
lich, dass sie — wie alles Neue — verbesserungsfähig ist. Es würde mich
freuen, wenn die vorliegende Arbeit zu einer erfolgreichen Erörterung der
Frage Anlass gäbe, welche Darstellungsform für ein Buch über Werkzeug-
maschinenkunde die zweckmässigste ist.
Als Ideal des Entwerfens irgend welcher Maschine ist zu bezeichnen,
dass gleichzeitig die zu ihrer Ausführung erforderlichen Hilfsmittel entworfen
werden. Manche Formen, manche Einrichtungen der ersteren Maschine
fallen einfacher oder herstellbarer aus, wenn der Entwerfende genöthigt
ist, auch die zugehörigen Werkzeugmaschinen und dergl. anzugeben, also
sich völlige Klarheit über die Ausführung der Maschine zu schaffen, um
welche es sich in erster Linie handelt. Der heutige Maschinenbau hat
nicht allein bestimmten Zwecken dienende Maschinen in guter Ausführung
herzustellen, sondern auch sie möglichst billig zu liefern. Das bedingt, den
Entwurf der Maschine im Einklang mit den Mitteln aufzustellen, welche zur
Ausführung dienen.
In manchen Fällen wird so vorgegangen, wie vorhin als erstrebens-
werth angegeben ist, dass nämlich das Geforderte und das zu seiner Er-
zeugung Dienende von derselben Person gleichzeitig entworfen wird. Dann
muss dieser Ingenieur den in Frage kommenden Theil des Werkzeug-
maschinenwesens voll beherrschen.
In weit mehr Fällen sind diese beiden Aufgaben von verschiedenen,
vielleicht weit von einander entfernt wohnenden Männern zu lösen.
Es übersteigt oft die Kraft des Einzelnen, beide Dinge völlig zu be-
herrschen, so dass der nöthige Einklang durch Hand-in-Hand-Gehen zweier
oder gar mehrerer Personen, die je für sich einen Theil bearbeiten, ange-
strebt werden muss.
Diese nothwendige Verständigung setzt bei Jedem, der in das Bereich
seines besondern Fachs fallende Maschinen mit Erfolg entwerfen will, allge-
meine Kenntniss des Werkzeugmaschinenwesens voraus, ja verlangt, dass
manche Theile desselben ihm ziemlich geläufig sind.
Ich glaube, dass die von mir gewählte Anordnung des Stoffes in
beiden Fällen das Herausheben derjenigen Dinge, die im Einzelfalle in
Frage kommen, wesentlich erleichtert gegenüber dem Verfahren, nach
welchem die einzelnen Maschinen in voller Breite beschrieben werden.
Für Studirende dürfte die Zergliederung des Stoffes unbedingt
nöthig sein.
Den Vorträgen über Werkzeugmaschinenbau wird — gegenüber dem
gewaltigen Umfange des Gebietes — sehr wenig Zeit gewährt. Es soll
nun das Buch zur Ergänzung der Vorträge dienen, einerseits durch
seine vorsichtig ausgewählten Abbildungen nebst kurzen Beschreibungen,
anderseits durch Unterlagen und Angaben für die Berechnung der Ab-
messungen.
Es würden nun die angeführten Zwecke des Buches — als Handbuch für
den Werkzeugmaschinenbauer und Ingenieure anderer maschinentechnischer
Gebiete, sowie als Ergänzungsbuch für Vorträge über Werkzeugmaschinenkunde
zu dienen — am besten durch ausführliche Erörterung aller Zweige des Werk-
zeugmaschinenbaues erreicht werden, wenn nicht hierdurch sein Preis ein
für die Mehrzahl der Betheiligten viel zu hoher werden würde. Ich habe
deshalb, wie in der „Einleitung“ hervorgehoben ist, die Grenzen des be-
arbeiteten Gebietes enger ziehen und mich knappsten Ausdrucks bedienen
müssen. Ich bitte diejenigen Leser, die eine grössere Breite der Darstellung
wünschen, den angeführten, die Kürze gebotenen Umstand berücksichtigen
zu wollen.
Der Werkzeugmaschinenbau schreitet rasch vorwärts, Maschinen, welche
vor wenigen Jahren in Zeitschriften als neu beschrieben worden sind, findet
man zum Theil heute durch andere, noch nicht veröffentlichte überholt.
Um möglichst zeitgemässe Beispiele zu bekommen, wandte ich mich an
mehrere Werkzeugmaschinenfabrikanten mit der Bitte um Zeichnungen
solcher von ihnen ausgeführter neuerer Maschinen, welche sich bewährt
haben. Manche verhielten sich ablehnend, aber eine Anzahl der nam-
haftesten Firmen hat mich reich unterstützt, wovon das vorliegende Buch
Kunde giebt. Ich danke den Inhabern dieser Firmen auch an diesem
Orte; ich glaube solches im Namen des deutschen Werkzeugmaschinenbaues
thun zu dürfen, da die hochherzige Freigabe der Abbildungen diesem zu
Gute kommt.
Im übrigen bitte ich um milde Beurtheilung meiner Arbeit.
Hannover, im Februar 1900. Hermann Fischer.
Der Sprachgebrauch bezeichnet mit Werkzeugmaschinen (machine
tools, machines outils) in erster Linie die zur Bearbeitung der Metalle
dienenden Maschinen in dem Umfange, wie sie in Maschinenfabriken,
Kesselschmieden und dergl. vorkommen. Hin und wieder werden auch
die bei Verarbeitung des Holzes zum Ersatz der Handwerkzeuge dienenden
Maschinen zu den Werkzeugmaschinen gerechnet, häufiger aber einfach
Holzbearbeitungsmaschinen genannt. Die Maschinen zur Bearbeitung
der Steine, des Thones, oder gar der Faserstoffe zählt niemand zu den
Werkzeugmaschinen.
Da eine genaue Umschreibung dessen, was unter dem Sammelnamen:
Werkzeugmaschinen zusammenzufassen ist, fehlt, so ist man berechtigt,
nach eigenem Ermessen zu wählen. Ich gedenke zunächst die Metall-
bearbeitungsmaschinen, soweit diese nicht ausschliesslich in das Gebiet des
Hüttenwesens fallen oder zur Erzeugung der sogenannten Kurzwaaren
dienen, zu erörtern und die Holzbearbeitungsmaschinen in einem zweiten
Band folgen zu lassen.
Für die Metallbearbeitung gelten im vorliegenden Sinne als Rohstoffe:
Wie die Metallbearbeitung überhaupt, so zerfällt auch die durch
Werkzeugmaschinen bewirkte in zwei grosse Gruppen: die eine benutzt die
Bildsamkeit, die andere die Theilbarkeit der Metalle. Die der zweiten
Gruppe zugehörigen Maschinen zerlegen die Metalle entweder in grössere
Stücke (Scheren, Durchschnitte) oder sie erzielen die geforderte Gestalt
durch Spanabheben.
Hiernach soll die Haupteintheilung des ersten Bandes vorgenommen
werden, in dem behandeln wird der
Der wichtigste Theil der Werkzeugmaschine ist das Werkzeug. Die
Maschine hat es dem Werkstück, oder dieses jenem entgegenzuführen
und zwar mit einer, zur Ueberwindung der Widerstände genügenden Kraft,
oft mit begrenzter Geschwindigkeit, wobei die Gestalt des, bei dieser gegen-
sätzlichen Bewegung zurückzulegenden Weges und zuweilen auch seine
Länge eine ganz bestimmte ist. Behufs Hervorbringens der gegensätz-
lichen Bewegung von Werkzeug und Werkstück ist das Werkzeug an der
Maschine zu befestigen, wenn es nicht ohne weiteres in dieser aufgeht
(vergl. z. B. die Blechbiegemaschine), wie auch eine geeignete Verbindung
der Maschine mit dem Werkstück stattzufinden hat. So gliedert sich der
zu behandelnde Stoff weiter wie folgt:
Bei einigen der Maschinengattungen wird diese vollständige Gliede-
rung entbehrt, sodass mehrere der Glieder zusammengefasst werden können.
Vorab sollen folgende für den Entwurf fast aller Werkzeugmaschinen
— mehr oder weniger — bedeutsamen, allgemeinen Gesichtspunkte erörtert
werden.
Sie beziehen sich A. auf den die Maschine bedienenden Arbeiter,
B. die Standhaftigkeit und C. den Antrieb der Maschinen.
A. Die Bedienung der Maschine zerfällt in das Vorlegen, bezw.
Auf- oder Einspannen und das Fortnehmen der Werkstücke, in dem Be-
obachten der Arbeit und dem Steuern der Maschine. Man wird allgemein
fordern müssen, dass durch diese Bedienung die eigentliche Arbeitszeit der
Maschine möglichst wenig beschränkt wird, dass sie die physischen Kräfte
des Arbeiters nicht übermässig beansprucht, mit Leuten mittlerer Befähigung
befriedigend durchgeführt werden kann und Gefährdung der Gesundheit
oder gar des Lebens der Arbeiter möglichst vermieden wird.
Weiter unten werden an mehreren Stellen die Grundsätze eingehend
zur Erörterung gelangen, nach welchen beim Vorlegen, Ein- oder Aufspannen
verfahren werden muss, um die erforderliche Genauigkeit der Arbeit zu
sichern. Es werden dabei auch Mittel genannt werden, welche die Rasch-
heit dieser Arbeiten, sowie des Ablegens zu fördern vermögen. Sie sind
verschieden je nach Art der Werkstücke und der zu ihrer Bearbeitung
dienenden Maschinen. Das Gleiche gilt von den Mitteln, welche bezwecken,
die Werkstücke da hinzubringen, wo sie befestigt werden sollen und den
anderen, welche ihrer Hinwegräumung dienen. Diese stehen indessen in
loserem Zusammenhange mit den Maschinen als jene, und können deshalb
im vorliegenden Buche nicht mit gleicher Ausführlichkeit behandelt werden,
weshalb von ihnen nur im allgemeinen die Rede sein soll.
Der Zeitaufwand für das Vorlegen und Abnehmen spielt, ebenso wie
der Zeitverbrauch für das Befestigen und Lösen der Werkstücke nament-
lich dann eine Rolle, wenn die für die eigentliche Bearbeitung zu verwen-
dende Zeit eine kurze ist. Es können oft geringfügige Einrichtungen zur
Abkürzung jener Zeit dienen. Bei kleinen Werkstücken, die ohne weiteres
mittels der Hand vor- und abgelegt werden, ist der Ort, von dem die vor-
zulegenden Stücke entnommen und der zweite, wohin die bearbeiteten
Stücke abgelegt werden, nicht selten von Bedeutung. Liegen diese Orte
bequem, handlich, so kann der Arbeiter das Vor- und Ablegen dauernd
rasch bewirken, liegen sie unbequem, so ermüdet der Arbeiter vorzeitig,
die Arbeit verläuft langsamer oder es werden häufiger Pausen gemacht.
Muss der Arbeiter wegen des Gewichts der Stücke seine volle Kraft ein-
setzen, so ist noch wichtiger das Vor- und Ablegen möglichst bequem zu
machen. Und das ist nicht selten kostenlos zu erreichen, wenn beim Ent-
wurf mit der nöthigen Umsicht verfahren wird. Es lassen sich hierfür
keine weiteren Anweisungen geben, vielmehr ist die Aufgabe nur dadurch
zu lösen, dass der Entwerfende sich ganz in die Rolle des bedienenden
Arbeiters hineindenkt, dessen Thätigkeit nach Zeit und Kraftaufwand im
Geiste durchführt. Dabei findet er die hinwegzuräumenden Schwierigkeiten.
Bei schweren Werkstücken entstehen oft grosse Zeitverluste dadurch,
dass Hilfsarbeiter herbeigerufen werden müssen oder der zur Hilfeleistung
bestimmte Krahn zu der Zeit, wo er hier nöthig ist, an anderer Stelle ge-
braucht wird. Wie häufig würde es sich in einem Jahr bezahlt machen,
wenn man die betreffende Maschine mit eigenem Krahn versähe, sei es, um
Hilfsarbeiter entbehrlich, sei es, um sie von den auch anderen Maschinen
dienstbaren Hebevorrichtungen unabhängig zu machen.
Das Beobachten der arbeitenden Werkzeuge, beziehungsweise
der stattfindenden Bearbeitung ist eine zweite Hauptaufgabe des bedienen-
den Arbeiters. Es ist eigentlich selbstverständlich, dass für eine gute Be-
leuchtung der zu beobachtenden Stellen gesorgt werden soll, und doch ist
— wie man häufig findet — nicht unnöthig hieran zu erinnern. Der
Arbeiter soll nach dem, was er beobachtet, die Maschine steuern. Da
finden sich denn viele, anscheinend vortrefflich durchgebildete Maschinen,
bei denen der Ort, an welchem die Steuerung vorzunehmen ist, weit ab
liegt von der Stelle, an welcher der Erfolg dieses Steuerns beobachtet
werden kann. Ja, es kommt vor, dass das Steuern an zwei oder drei von
der Beobachtungsstelle und von einander ziemlich entfernten Stellen statt-
finden muss! Welche Zeitverluste sind hiermit verbunden! Welche Ge-
fahren für Maschine und Werkstück! Nicht selten sind die Maschinen über-
reich mit Steuerungsmitteln versehen, welche ihr eine weitgehende Ver-
wendbarkeit verleihen sollen. Die Benutzung dieser Steuerungsmittel ist
dann thatsächlich eine begrenzte, und zwar weil der Arbeiter sie nicht zu
behandeln versteht. Es ist zu viel geboten, als dass ein gewöhnlicher
Arbeiter, selbst wenn dieser mit gutem Auffassungsvermögen ausgestattet
und von dem besten Willen beseelt ist, die gebotenen Möglichkeiten aus-
zunutzen vermöchte, oder es fehlt an Uebersichtlichkeit, so dass manche
Verstellbarkeiten vergessen und manche Missgriffe gemacht werden.
Um gute Pflege der Maschinen zu sichern, muss grosse Sorgfalt
auf ihre Reinlichkeit und auf die Ordnung der Hilfswerkzeuge verwendet
werden. Auch hier hat der Entwerfende einzugreifen; er soll dafür sorgen,
dass dem Arbeiter die Reinhaltung der Maschine und die Ordnung in den
losen Hilfsmitteln leicht wird. Wenn das Schmieröl von den Lagerstellen
herabfliesst, wenn rein zu haltende Stellen schwer zugänglich liegen, das
Reinigen vielleicht gar mit Gefahren verknüpft ist, so wird nicht gelingen,
den Arbeiter zur Reinlichkeit zu veranlassen, und ebenso ist alles Reden
und Vermahnen zur Ordnung hinfällig, wenn nicht die Aufbewahrungs-
stellen für die Geräthschaften planmässig und bequem zu benutzen vorge-
sehen sind.
Ich habe hier die Ordnung unter den Hilfsgeräthen (Ersatzstücke,
Schraubenschlüssel, Wechselräder u. s. w.) mit Vorbedacht als zu der Pflege
der Maschine gehörig aufgeführt. Sie gehört zunächst hierher wegen ihrer
erziehlichen Wirkung, hat aber noch eine zweite Seite, indem sie — oft
beträchtliche — Zeitersparniss herbeiführt. Herrscht musterhafte Ordnung,
so erfasst der Arbeiter ohne weiteres das was er gebraucht, fehlt die Ord-
nung, so muss er überlegen und suchen, was Zeit kostet. Und gelingt
ihm nicht bald. aus dem Wirrwarr das Richtige zu finden, so versucht er
auch wohl mit einem ihm zufällig in die Hand kommenden anderen, ähn-
lichen Stück sein Ziel zu erreichen. —
Der Schutz der Arbeiter gegen Verletzungen kann durch nach-
träglich angebrachte Schutzhauben, Umzäunungen und dergl. gewonnen
werden; gebührende Berücksichtigung der entstehenden Gefahren schon
beim Entwurf der Maschine führen besser zum Ziel. Nicht selten ist für
den Zweck der Maschine und für die Herstellungskosten derselben gleich-
giltig, ob Zahnräder, Riemenrollen und dergl. in gefahrdrohender Lage
oder hinter ruhenden Maschinentheilen versteckt sich befinden. Wird aus
Mangel an Umsicht des Entwerfenden der erstere Ort gewählt, so müssen
Schutzmittel angewendet werden, die vielfach den Zweck nur zum Theil
erfüllen, während der andere Ort die Gefahr gar nicht aufkommen lassen
würde. Gar häufig lassen sich gefahrbietende bewegte Theile auf andere
Weise von demjenigen Raum fernhalten, in welchen die Glieder oder Kleider
des Arbeiters gelangen können, wenn rechtzeitig daran gedacht wird.
Auch hier, wie bei den vorhin erörterten Umständen ist nöthig, dass
der Entwerfende sich voll und ganz in die Benutzungsweise der Maschine
hineindenkt, sie — obgleich sie noch nicht fertig gezeichnet ist — im Geiste
vor sich arbeiten sieht, um die ihr anhaftenden Fehler zu erkennen und
dann auszumerzen. Wem ein solches Vorstellungsvermögen abgeht, der ist
zum Entwerfen von Werkzeugmaschinen wenig geeignet.
B. Der Standhaftigkeitsgrad der Maschine ist äusserlich zu erkennen
durch die Grösse der Schwingungen, welche diejenigen ihrer Theile aus-
führen, die eigentlich ruhen, beziehungsweise nur in den ihnen vorge-
schriebenen Bahnen sich bewegen sollten. Wenn diese von der elastischen
Nachgiebigkeit betreffender Theile herrührenden Schwingungen sehr rasch
auf einander folgen, so spricht man vom Zittern der Maschine. Es machen
sich solche Schwingungen, bezw. Zitterungen an den Werkstücken durch
die Ungenauigkeit der ausgeführten Arbeit mehr oder weniger fühlbar; Auf-
gabe des Entwurfs ist, sie soweit wie sie schädigend wirken, zu vermeiden.
Wenn die Beanspruchungen sich langsam ändern, so findet einfaches
elastisches Ausweichen statt. Es steigern sich die widerstehenden Span-
nungen allmählich, bis sie den angreifenden Kräften das Gleichgewicht
halten, und führen den Maschinentheil zurück, sobald die Beanspruchung
nachlässt. Anders ist es bei raschem Wechsel in Grösse und Richtung der
angreifenden Kräfte, indem dann auch die Masse des betreffenden Maschinen-
theils zur Geltung kommt. Die erforderliche Beschleunigung nimmt einen
mehr oder weniger grossen Theil der angreifenden Kräfte für sich in An-
spruch und verlangsamt dadurch das Ausweichen, und da die Zeit, während
welcher die Kräfte in einer Richtung wirken — wie vorausgesetzt wurde —
klein ist, so kann auch der Weg, längs welchem das Ausweichen stattfindet,
nur klein sein, und zwar um so kleiner, je grösser die ausweichende Masse
ist. Demnach sollen, bei raschem Wechsel der einwirkenden Kräfte, an
denjenigen Stellen grosse Massen angebracht werden, wo die Kräfte an-
greifen, während bei langsamer Aenderung oder in grösseren Zeitabschnitten
vorkommendem Wechsel nur die Steifigkeit der Theile in Frage kommt.
Findet die Ausgleichung der angreifenden und widerstehenden Kräfte
in gerader Linie statt, d. h. werden die betreffenden Theile nur auf Zug
oder Druck in Anspruch genommen, so steigert sich die widerstehende
Spannung so rasch, dass nur eine geringe Nachgiebigkeit vorliegt. Es kann
dann der Berechnung die Festigkeit zu Grunde gelegt werden. Muss da-
gegen der Biegungswiderstand, vielleicht weit auskragender Theile für den
Ausgleich der Kräfte benutzt werden, so fällt die Nachgiebigkeit, oder der
Ausschlag oft bei recht kleinen Spannungen schon grösser aus, als zuge-
lassen werden kann. In diesem Falle kommt die elastische Nachgiebigkeit
allein in Frage, und die aus der Bruchbelastung hergeleitete Festigkeits-
werthziffer ist gleichgiltig.
Dieselben Gesichtspunkte kommen auch bei anderen Maschinen vor,
sie führen aber dort nicht zu so schroffen Gegensätzen wie bei den Werk-
zeugmaschinen, und werden daher im allgemeinen Maschinenbau nicht
immer genügend betont, weshalb ich für nöthig hielt, an diesem Orte daran
zu erinnern.
C. Der Antrieb der Werkzeugmaschinen erfolgt zuweilen durch un-
mittelbar mit ihnen verbundene Dampf- oder Gasmaschinen. Das kommt in
Frage, wenn die Grösse der Betriebskraft so bedeutend oder auch der
Betrieb so unregelmässig ist, dass die Anlage von Wellen, welche die Kraft
von einer grösseren Kraftmaschine herleiten, sich nicht lohnt. Man wählt
auch diesen unmittelbaren Antrieb, wenn der Aufstellungsort der betreffen-
den Maschine weit entfernt liegt von der allgemeinen Betriebsmaschine.
Dieser unmittelbare Antrieb ist jedoch von manchen Uebelständen begleitet.
Dahin gehört, dass man die Dampfmaschine nicht so vollkommen ausbildet,
wie eine grosse Betriebsdampfmaschine; kann man ihr doch nicht die Pflege
angedeihen lassen, welche eine den Dampf möglichst ausnutzende Maschine
voraussetzt. Schwierigkeiten verursacht ferner die grosse Menge des in
den Dampf-Leitungen sich abscheidenden Wassers, namentlich bei der Inbe-
triebsetzung. Im ganzen fällt die Ausnutzung jedenfalls ziemlich gering
aus, weshalb lange Kraftübertragungen wohl mit der unmittelbar antreiben-
den Dampfmaschine in Mitbewerb treten können. Hinsichtlich der Gaskraft-
maschinen gilt Aehnliches.
In der neuerdings vortrefflich entwickelten elektrischen Betriebskraft-
Uebertragung ist dem unmittelbaren Antrieb ein starker Mitbewerber er-
wachsen. Die Leitung von der stromerzeugenden zur stromverbrauchenden
Maschine ist in jedem Falle bequem und billig herzustellen und bedarf fast
keinerlei Aufsicht oder Ausbesserung. In dem Augenblicke, in welchem
die stromverbrauchende Maschine ausser Betrieb gesetzt wird, hören Ver-
luste an Elektricität auf, während mit dem Schluss der Leitung sofort volle
Betriebsfähigkeit vorliegt. Das sind Eigenschaften, welche den elektrischen
Antrieb namentlich in den Fällen schätzbar machen, in welchen häufige
Betriebsunterbrechungen vorkommen. Es leidet jedoch die Uebertragung
der Betriebsarbeit durch elektrischen Strom zur Zeit noch an Mängeln,
nämlich der unvollkommenen Regelbarkeit und — bei kleinen Kräften —
der grossen Drehgeschwindigkeit der Motoren. Die Regelbarkeit besteht
im wesentlichen in der Drosselung des elektrischen Stromes. Der Motor
muss dem grössten Kraftbedarf, welcher zuweilen das 2-, ja 5 fache des
gewöhnlich vorkommenden beträgt, gewachsen sein, arbeitet daher für ge-
wöhnlich mit geringer Nutzleistung. Man kann diesem Uebelstande durch
Verwendung von zwei Motoren abhelfen, welche nach Bedarf gemeinsam,
sonst einzeln die Betriebsarbeit zu liefern hätten. Dadurch werden aber
nicht allein die Anlagekosten erheblich gesteigert, sondern auch das an
zweiter Stelle genannte Uebel: die grosse Umdrehungszahl verschärft.
Wenn man von einer gemeinsamen Welle aus durch Treibriemen oder
Seile eine Zahl von Werkzeugmaschinen antreibt, so gleichen sich die
wechselnden Bedürfnisse der einzelnen Maschinen einigermassen aus; die
eine wird voll beansprucht, während eine andere weniger und eine dritte
vielleicht ganz wenig zu leisten hat. Wird sonach diese Welle von einem
elektrischen Motor angetrieben, so braucht derselbe nicht nach dem grössten
Kraftbedarf sämmtlicher Maschinen bemessen zu sein, sondern hat nur
etwas grösser zu sein, als dem mittleren Kraftbedarf entspricht. Dem-
gemäss ist seine mittlere Nutzleistung erheblich grösser, als bei dem Einzel-
antrieb. Zu gleicher Zeit wird der, eine Gruppe von Maschinen antreibende
Motor nennenswerth grösser als die Motoren, welche zum Einzelantrieb
passen, weshalb — fast immer — die Geschwindigkeitsübersetzungen ein-
facher ausfallen. So zieht man denn den Gruppenantrieb dem Einzelantrieb
in den Fällen vor, in denen die Maschinen ohne Anstand in Gruppen zu-
sammengefasst werden können. Dann aber ist der Antrieb, soweit es den
Werkzeugmaschinenbauer angeht, dem gewöhnlichen, von Triebwerkswellen
ausgehenden gleich.
Verlangt eine Werkzeugmaschine grosse Kräfte bei geringer Ge-
schwindigkeit, so ist in einer Reihe von Fällen dem Antrieb durch Druck-
wasser der Vorzug zu geben. Man verwendet dasselbe mit 50 bis 100 kg
für 1 qcm oder noch grösseren Druck, so dass die erforderlichen Druck-
flächen verhältnissmässig klein ausfallen. Die Leitung von der Druckpumpe
bis zu der anzutreibenden Maschine ist einfach, insbesondere auch durch Um-
gehung im Wege stehender Baulichkeiten oder Maschinen auszuführen. Sie
ist theurer als die Elektricitätsleitung, wogegen die Mittel, welche die ge-
lieferte Betriebsarbeit in die Werkzeugmaschine überführen, billiger aus-
fallen als der sogenannte Motor und die zugehörigen Vorgelege. Für
Maschinen, welche sehr wechselnd arbeiten, empfiehlt sich der Druckwasser-
antrieb noch dadurch, dass er die Aufspeicherung von Betriebsarbeit in
Form von Druckwasser gestattet, also die ursprüngliche Kraftmaschine den
Wechsel des Arbeitsverbrauchs weniger empfindet als bei allen übrigen
Uebertragungsmitteln für Triebkraft.
In manchen Fällen ist auch Druckluft (mit 4 bis 8 kg qcm Ueberdruck)
brauchbar. Gegenüber dem Umstande, dass sie grössere Druckflächen ver-
langt als Druckwasser, fällt zuweilen in’s Gewicht, dass man die gebrauchte
Druckluft einfach ausströmen lassen kann, während für das gebrauchte
Druckwasser eine besondere Ableitung vorgesehen werden muss.
Druckwasser und Druckluft kommen als Antriebsmittel namentlich
dann in Frage, wenn es sich um geradlinige Verschiebungen handelt; für
ihre Wahl ist aber oft auch der Umstand massgebend, dass sie in ein-
fachster Weise auch den Betrieb zur Werkzeugmaschine gehöriger Hebe-
vorrichtungen vermitteln.
Es sind hiernach — je nach Umständen — alle die hier genannten
Antriebsmittel für Werkzeugmaschinen berechtigt und demgemäss im Ge-
brauch. Am gebräuchlichsten ist der Antrieb durch Riemen von Wellen
aus, welche entweder unmittelbar von der Kraftmaschine, oder von Elektro-
motoren gedreht werden, so dass in dem Folgenden dieser Antrieb vor-
wiegend berücksichtigt werden wird.
Die Schneide wird gebildet durch zwei mehr oder weniger ebene
Flächen EA und CF, Fig. 1, zwischen denen die Abrundung A C liegt. Karmarsch-Fischer, Handbuch der mechanischen Technologie. 6. Aufl.
Bd. 1, S. 371. Leipzig 1888.
Die vorliegende Auffassung ist, nach Wissen des Verfassers zuerst von ihm, und
zwar seit 1876 in seinen Vorträgen vertreten; 1879 veröffentlichte derselbe sie durch
Druck in seinem Buche: Die Holzsäge.
Spanablösung ist daher zu vergleichen mit dem Vorgang, welcher eintritt,
wenn ein Flüssigkeitsstrom mit einem Theile seines Querschnittes auf eine
abgerundete Kante trifft. Das gegen einen Brückenpfeiler stossende Wasser
erfährt eine Anstauung und fliesst nach beiden Seiten desselben ab. So ist es
auch bei dem Spanbilden: die Schneide E A C F drückt bei ihrer Bewegung in
der angegebenen Pfeilrichtung gegen das Werkstück, dessen Theile eine ge-
wisse Anstauung, hier Stauchung genannt, erfahren und zu beiden Seiten
der „Schneidkante“, richtiger der Abrundung A C abfliessen. Es bedarf eines
Beweises nicht, dass die Trennung des Werkstückes im wesentlichen gegen-
über derjenigen Stelle des Werkzeugs erfolgt, welche in der Bewegungs-
richtung am meisten hervorragt; es geht die Trennungsfläche also etwa
durch den Mittelpunkt der Abrundung und ist gleichlaufend zur Richtung
der gegensätzlichen Bewegung. Es muss daher die Fläche A J D des Werk-
stückes, Fig. 1, vorübergehend ausweichen, um der vorwärts schreitenden
Schneide den Weg frei zu machen und zwar ist der Höchstbetrag dieses
Ausweichens gleich dem Abrundungshalbmesser ϱ der Schneide, woraus
folgt, dass der Widerstand, welchen die Schnittfläche ihrem Ausweichen
entgegensetzt, das ist der winkelrecht zur Arbeitsrichtung auf die Schneide
wirkende Druck, um so grösser ausfällt, je grösser der Abrundungshalb-
messer ϱ ist.
Derjenige Werkstücktheil, welcher als Span über die Brustfläche A E
der Schneide abfliesst, gehorcht hiermit nur dem hohen Druck, welcher
bei A herrscht und weiter durch die vordringende Brustfläche A E der
Schneide hervorgerufen wird; seine kleinsten Theilchen erfahren hierbei
eine ziemlich starke gegensätzliche Verschiebung, welche bei spröderem
Metall eine Zerbröckelung, bei zähem Metall eine deutlich erkennbare
Stauchung oder Verdickung des Spanes herbeiführt, sodass d1 nicht selten
zweimal, ja bis dreimal so gross ausfällt, als die Dicke d der abgehobenen
Schicht beträgt.
Der Rücken der Schneide, die Fläche, welche sich von A über C nach J
erstreckt, erfährt unter dem von ihr gegen das Werkstück ausgeübten hohen
Druck einen grossen Gleitungswiderstand, welcher sich als Theil des ge-
sammten Arbeitswiderstandes geltend macht. Diese Reibung kann auch
folgende Erscheinung hervorbringen: Wenn die Schneide früher den Span
bis zur Linie B A D abgehoben hat, löst sie, ein zweites Mal genau in der-
selben Weise über das Werkstück geführt, zuweilen einen sehr dünnen,
meistens aus Fetzen bestehenden Span ab, indem — nach Fig. 2 — der
unter B A D liegende Rücken der Schneide die Oberfläche des Werkstückes
zum Theil zwingt, vor der Schneide emporzuquellen. Das erklärt die That-
sache, dass Späne abgehoben werden können, die kaum dicker sind als ϱ.
Es bedarf nun keines Beweises, dass die Stauchung des, durch Fig. 1
im Längenschnitt dargestellten Spanes sowohl, als auch die Verdrängung
der Schnittfläche um so grösser ausfallen, je grösser der Abrundungshalb-
messer ϱ ist. Man sucht daher durch zweckmässiges Schleifen die Ab-
rundung klein zu machen. Sie nimmt jedoch bei dem Gebrauch der
Schneide durch Abnutzung zu, weshalb von Zeit zu Zeit wiederholtes
Schleifen nöthig wird. Um die hiermit verbundenen Störungen möglichst
zu mindern, wird die aus Stahl bestehende Schneide gut gehärtet, in Aus-
nahmefällen werden Schneiden aus sehr harten anderen Stoffen (z. B.
schwarzer Diamant) hergestellt. Bei dem Spanabheben wird Wärme ent-
wickelt, welche, wenn ungenügend abgeführt zum Erweichen der stählernen
Schneide, bezw. zum Zersprengen der harten anderen Schneiden führt. Es
liegen hier also zahlreiche, zum Theil sich gegenseitig beeinflussende Um-
stände vor, welche auf die Grösse jener Stauchung und Verdrängung, also
die auftretenden Widerstände einwirken, sodass schon jetzt gesagt werden
kann: Diese Widerstände sind im voraus nicht genau zu bestimmen.
Auch mit der Zunahme des Brustwinkels β und der Abnahme des
Ansatzwinkels i nehmen die Widerstände zu. Man darf aber den Ansatz-
winkel i nicht zu gross machen, weil andernfalls die Gefahr des „Hakens“
entsteht Karmarsch-Fischer, Handb. d. mech. Technologie. 6. Aufl. Bd. 1, S. 383.α nicht zu klein wählen, um der
Schneide die nöthige Dauerhaftigkeit zu lassen. So hat sich denn als
zweckmässig ergeben, diese drei Winkel auf Grund der Erfahrung zu wählen.
Was zunächst den Ansatzwinkel i betrifft, welcher bestimmt ist, die
Strecke A J, längs welcher die entstehende Werkstückfläche zurückweichen
muss, abzukürzen, so ist derselbe verschieden gross zu wählen nach dem
zu bearbeitenden Stoff und der zu ergänzenden Gestalt. Im allgemeinen
wird i für zähe Metalle kleiner gewählt als für spröde. Die Gestalt des
Werkstückes macht sich in folgender Weise geltend. Ist die Arbeitsbewegung
eine geradlinige, so wird i zwischen dem Rücken C F der Schneide und der
gebildeten Fläche J D gemessen, ist dagegen die Arbeitsbewegung eine
kreisförmige, so wird i von der Tangente A D an die gebildete Fläche A D1,
und dem Stichelrücken C F eingeschlossen. Man erkennt nun ohne weiteres
aus Fig. 1, dass unter sonst gleichen Umständen bei geradliniger Arbeits-
bewegung die Ausweichstrecke A J länger ist, als diejenige A J1, welche bei
kreisförmiger Arbeitsbewegung und Bearbeitung von aussen eintritt. Um-
gekehrt wird diese Ausweichstrecke grösser bei kreisförmiger Arbeitsbewegung
und Bearbeitung von innen (Ausbohren, Fräsen). Demgemäss wählt man i
für das Abdrehen, insbesondere kleinerer Durchmesser am kleinsten, für
Ausbohrwerkzeuge und Fräser am grössten, und zwar innerhalb der Grenzen
von 2° und 7°.
Der Schneidewinkel α wird für Gusseisen, Schmiedeeisen und Bronze
nicht unter 50°, gewöhnlich zu 56° bis 65°, für Hartguss bis zu 80° ge-
nommen.
Die Zerspanung einer wegzunehmenden Schicht von der Dicke a und
irgend welcher Breite, kann nun auf dreierlei Arten erfolgen: entweder,
indem die Schicht in ganzer Breite und Dicke gewissermassen als unge-
theilter (wenn man von zufällig eintretender Zerbröckelung absieht) Span
auf einmal abgeschnitten, oder streifenweise abgelöst (Fig. 3 bis 6) oder
endlich in Spänchen kommaartigen Längenschnitts (Fig. 7) zerlegt wird.
Das erstgenannte Verfahren ist nur möglich, wenn die Dicke und
Breite der hinwegzuräumenden Schicht gering sind, weil andernfalls die
Widerstände zu gross ausfallen. Das zweite Verfahren bildet die Regel bei
Drehbänken, Hobel-, Feil- und Stossmaschinen, Ausbohrmaschinen und
Schwärmeranordnungen, sowie bei Lochbohrmaschinen. Das dritte Verfahren
nennt man Fräsen.
Bei der streifenartigen Zerspanung muss der Span regelmässig an zwei
Seiten abgelöst werden, was anscheinend den Widerstand vergrössert. Versuche
haben denn auch ergeben, dass der auf die Flächeneinheit des Spanquer-
schnitts bezogene Arbeitswiderstand für Späne quadratischen Querschnitts er-
heblich grösser ausfällt, als für flache Späne und von diesen die rechteckigen,
Fig. 3 mehr Widerstand leisten als die trapezförmigen, Fig. 4, was sich leicht
aus dem Umstande erklären lässt, dass ein verhältnissmässig dicker Span
weniger bequem über die Brust der Schneide abzufliessen vermag als ein
dünner, und bei dem rechteckigen Span, Fig. 3 auch eine Biegung desselben
in der Breitenrichtung stattfinden muss, um ihn vom Werkstück frei zu
machen. Der durch Fig. 5 dargestellte Spanquerschnitt verhält sich, so-
weit der Arbeitswiderstand in Frage kommt, ähnlich wie ein trapezförmiger.
Der Span Fig. 6 kehrt seine flache Seite der Werkstückfläche zu; er fliesst
demnach bequem ab. Man verwendet diese Spanform hauptsächlich für
den letzten Schnitt (das Schlichten), um die unvermeidlichen Rauhigkeiten,
welche die Schruppstähle, Fig. 3 bis 5, auf der bearbeiteten Fläche
hinterlassen, zu beseitigen.
Wenn auch dem Sprachgebrauch nicht ganz entsprechend, ist doch
die Schleiffläche den schneidenden Werkzeugen anzureihen. Karmarsch-Fischer, Handb. d. mech. Technologie. 6. Aufl. Bd. 1, S. 397.
steht aus scharfkantigen Bruchstücken harten Gesteins oder kantigen
Körnern anderen Ursprungs (Karborundum), welche durch ein geeignetes
Bindemittel so zusammengehalten werden, dass man sie unter einigem
Druck über das Werkstück hinwegführen kann. Die über das Binde-
mittel hervorragenden Kanten und Ecken schneiden in ähnlicher — im
allgemeinen unvollkommenerer — Weise wie die gewöhnliche Schneide
Späne ab, die immer sehr dünn sind. Zwei Eigenschaften der Schleifflächen
begründen ihre Verwendungsfähigkeit zum Bearbeiten von metallenen
Maschinenteilen: die grosse Härte der Körner und die Möglichkeit, die
Schleiffläche mit ungemein grosser Geschwindigkeit (bis zu 30 m sekundlich
oder noch mehr) über das Werkstück hinwegführen zu können. Die erstere
Eigenschaft macht das Schleifen zum
allein möglichen, oder doch besten
Bearbeitungsverfahren der härtesten,
oder doch sehr harten Werkstücke,
die andere befähigt es zur Erzeugung
der genauesten Gestalten. Ersteres
bedarf einer Erläuterung nicht; zu
letzterem bemerke ich das Folgende:
Bei der langsam arbeitenden gewöhn-
lichen Schneide findet Werkstück wie
Werkzeug Zeit, im ganzen auszu-
weichen, bei der etwa 100 mal grösse-
ren Geschwindigkeit der Schleiffläche
tritt die Massenwirkung einem Aus-
weichen mit Erfolg entgegen. Zu gleicher Zeit erlaubt die grosse Ge-
schwindigkeit, die Spandicke verschwindend klein zu machen, ohne zu grosse
Beschränkung der Leistungsmenge.
Versuche haben ergeben,
unter mittleren Verhältnissen den Widerstand in der Arbeitsrichtung W1,
Fig. 8, annehmen kann zu:
wenn δ. b den Spanquerschnitt und K eine Werthziffer bezeichnet.
Diese Werthziffer beträgt je nach der Härte des Metalles und des Zu-
standes der Schneide, auf 1 qmm bezogen:
Nach Gleichung 1 ist der Widerstand W1 gleich dem Produkt aus Span-
querschnitt und Werthziffer K; die Grösse des Spanquerschnittes δ. b lässt
sich aber auch ausdrücken durch Δ. a, d. i. Seitenweg der Schneide oder
Schaltung für einen Schnitt mal Schnitthöhe, also durch Grössen,
welche bei den Spanformen der Fig. 4 und 5 leichter gemessen werden
können als die eigentliche Spandicke und Breite. Man pflegt deshalb all-
gemein das letztere Produkt an Stelle des ersteren zu setzen, also:
Für stetiges Arbeiten, z. B. das Abdrehen, wobei die Schaltung während
des Arbeitens stattfindet, ist, wenn ν die Arbeits-, c (Fig. 3—6) die Schalt-
geschwindigkeit bezeichnet:
Ausser dem, in der Arbeitsrichtung auftretenden Widerstand W1, wirkt
auf die Schneide ein Druck W2, Fig. 8, winkelrecht zur Schnittrichtung,
welcher von dem vorübergehenden Zurückdrängen der Schnittfläche her-
rührt. Wegen des Druckes, welchen der Span auf die Brust der Schneide
ausübt, ist ein gewisser Druck gegen den Rücken der Schneide nöthig,
um ein Durchbiegen der Schneide gegen das Werkstück, das sogenannte
„Haken“ zu verhüten. Dieser Zweck würde zwar erreicht, wenn die beiden
Drücke sich gegenseitig aufhöben. Das lässt sich jedoch durch Wahl der
Ansatzwinkelgrösse nicht mit Sicherheit erreichen, weshalb man, um jeden-
falls das Haken zu vermeiden, den Ansatzwinkel i kleiner macht und hier-
durch einen Ueberschuss des Druckes gegen den Schneidrücken erzielt.
Nach den bisher vorliegenden wenigen Beobachtungsergebnissen scheint
es zweckmässig zu sein, sich auf eine Grösse W2 dieses Ueberschusses ge-
fasst zu machen, welche ebenso gross ist als W1, also für die Berechnung
der Abmessungen für die Maschine zu setzen:
Ist der Span verhältnissmässig dünn und breit, Fig. 3, 4, 5 und 6, so wird
man W2 als winkelrecht gegen die Breitseite gerichtet annehmen, sind da-
gegen Dicke und Breite des Spanes
nicht so sehr von einander unterschie-
den, so ist ein Theil von W2 als gegen
die Breitseite, ein anderer als gegen
die Schmalseite gerichtet anzunehmen.
Bei dem Entwurf einer Werkzeug-
maschine weiss man meistens nicht
mit Sicherheit, welche Spanart von
dem Benutzer gewählt werden wird,
weshalb man vorsichtshalber die un-
günstigsten Lagen und Werthe für
W2 einsetzt.
Während die bisher erörterten,
den Dreh- und Hobelsticheln u. s. w.
zugehörigen Schneiden bei einem und demselben Schnitt regelmässig Späne
gleichen Querschnitts abheben, schneiden die Fräserzähne das Metall in
sehr verschiedenen Dicken ab. Der bei e Fig. 9 ansetzende Zahn dreht
sich um die Fräseraxe und schreitet gleichzeitig mit dieser gegensätzlich
zum Werkstück vor, sodass, wenn der Zahn in f eintrifft, die Fräseraxe
von m nach m1 gelangt ist. Hierbei ist eine Metallschicht abgelöst,
deren Längenschnitt die Figur e b f i a e darstellt. Die krumme, von der
Fräserschneide beschriebene Linie e b f ist nun kein Kreisbogen. In allen
wirklich vorkommenden Fällen ist aber die Länge m1 m = f i = c a im Ver-
hältniss zum Fräserdurchmesser D so klein — bei weitem kleiner als die
Figur angiebt — dass man für die Berechnung der Spandicke sie als mit
dem Halbmesser D/2 beschriebenen Bogen ansehen kann.
Es ist dann die Spandicke x = a b, wenn der Winkel e m b = η ge-
setzt wird:
a c ist gleich m m1, d. h. dem Zuschiebungswege eines jeden der z Fräser-
zähne. Bezeichnet also ν die sekundliche Zuschiebungsgeschwindigkeit,
n die minutlichen Fräserdrehungen, so ist:
Hieraus ergiebt sich die grösste Spandicke δ zu:
Es ist aber, wenn d die hinwegzuräumende Schichtdicke bezeichnet:
, also
und daher:
oder auch, wenn u die sekundliche Umfangsgeschwindigkeit des Fräsers
bedeutet:
Einer dieser beiden Werthe (7, bez. 6) kann zur Berechnung des
grössten Widerstands, dem der einzelne Fräserzahn begegnet, benützt
werden, z. B. wenn es sich um eingesetzte Zähne handelt. Heisst die Span-
breite in der Axenrichtung des Fräsers b, so wird:
Ist die Zahl z der Zähne gegenüber der Schichthöhe d so klein, dass
immer nur ein Zahn arbeitet, so kann man diesen Ausdruck — Gl. 8 —
auch zur Bestimmung des gesammten, auf den Fräser wirkenden grössten
Widerstandes benützen. Es sei
Gesammtwiderstandes dann auf, wenn die grösste Spandicke δ, Fig. 10 er-
reicht ist. In diesem Falle ist die Mittelkraft R.
oder
welcher Widerstand einerseits biegend auf die Fräserspindel wirkt, anderer-
seits das widerstehende Moment
Nun ist es nur eine Annahme, dass W1 = W2 wird; vielleicht fällt W2
infolge eines grösseren Ansatzwinkels kleiner aus, vielleicht ist W2 = 0.
Wird nicht in diesem Falle, da der Hebelarm der widerstehenden Kraft
zunimmt, das widerstehende Moment grösser? Die Rechnung verneint
diese Frage. Ist W2 = 0, so wirkt W1 an dem Halbmesser des Fräsers, d. i.
genau so, wie vorhin.
Der erörterte Fall liegt auch vor bei dem Langlochbohrer mit nur
zwei Schneiden, Fig. 11. Die grösste Spandicke tritt auf bei η = 90°,
sodass, wenn man bedenkt, dass das
und:
sowie:
Arbeitet eine grössere Zahl der Fräserzähne gleichzeitig, oder sind
die Zähne spiralig gestaltet, so dass alle möglichen Winkel η gleichzeitig
vertreten sind, so gewinnt man für kleinere Schichthöhen d den mittleren
Werth W1 auf folgendem Wege:
Es ist der Widerstand W, den ein Zahn findet — vergl. Fig. 9 —
gleich dem Produkt aus der zeitigen Dicke x, der Breite b und der Werth-
ziffer K, also — wenn x nach Gl. 5 eingesetzt wird:
Die zu seiner Ueberwindung erforderliche Arbeit längs des Bogentheils
In jeder Sekunde werden
sekundliche Arbeit beträgt:
A = b · d · K · v . . . . . . . . (15)
Diese Gleichung spricht — beiläufig erwähnt — aus: der Arbeitsauf-
wand eines Fräsers, der mit v Meter Zuschiebungsgeschwindigkeit eine
Schicht vom Querschnitt b . d zerspant, ist gleich dem eines Einzelstichels,
welcher mit v Meter Geschwindigkeit denselben Querschnitt auf einmal oder
auch in mehreren Streifen abhebt. Dieser Satz sagt also: die reine Zer-
spanungsarbeit des Fräsers ist gleich derjenigen des Einzelstichels, zu
welchem Ergebniss man übrigens ohne weiteres aus dem Vordersatz ge-
langt, nach welchem der Arbeitswiderstand im geraden Verhältniss zum
Spanquerschnitt steht.
Jene Arbeit A (Gl. 15) wird nun mit der Umfangsgeschwindigkeit u
des Fräsers verrichtet, so dass das durchschnittliche W1 beträgt:
W1 · u = A
Es ist hiernach das von der Fräserwelle zu überwindende Drehmoment:
Der auf die Fräseraxe biegend wirkende Druck W2 lässt sich, an-
gesichts des Umstandes, dass die Schichthöhe d gegenüber dem Fräser-
durchmesser meistens klein ist, ziemlich genau durch die Annahme ge-
winnen: W1 greife in der Mitte zwischen e und f, Fig. 12 an. Da W1 = W2
gesetzt wird, so entsteht hieraus:
Bei den Keillochfräsern mit zahlreichen Zähnen ist anders zu rechnen,
weil die zu zerspanende Schichthöhe d = D ist. Insbesondere, wenn die
Zähne spiralig gewunden sind, kann man annehmen, dass einem arbeitenden
Zahn a, Fig. 13, ein zweiter arbeitender Zahn a1 symmetrisch gegenüber
liegt. Zerlegt man die auf diese Zähne wirkenden Kräfte W1 und W2 in
Bezug auf die Figur in ihre wagrechten und lothrechten Zweige, so findet
man, dass die wagrechten Zweige von W1 sich gegenseitig aufheben und
ebenso die senkrechten Zweige von W2.
Für einen Zahn a ist — nach Gl. 5 — der Widerstand:
P dieses Widerstandes:
Befindet sich ein Zahn in e, so ist für den folgenden Zahn
für den dritten
Ebenso gewinnt man für sämmtliche wagrechte Zweige von W2:
Die gleichlautenden eingeklammerten Ausdrücke dieser beiden Glei-
chungen bedeuten nun 0,25 · z, so dass die Mittelkraft R von Σ P und Σ w
wird:
Es ist die Mittelkraft R, da Σ P winkelrecht, Σ w gleichlaufend zur
Schaltbewegung liegen, gegen letztere um 45° geneigt.
Bisher ist nur von den gleichlaufend zur Drehungsebene liegenden
Widerständen der Fräser die Rede gewesen, und zwar solcher Fräser,
welche auf ihre ganze Länge gleichen Durchmesser haben. Es haben nun
selbst diese Fräser meistens auch an ihrer Stirnseite die Späne abzulösen,
so dass auch Widerstände in der Axenrichtung auftreten. Fig. 14 ist ein
Schnitt durch die Axe des Fräsers und gleichzeitig durch das Werkstück,
in welches eine Nuth von der Breite b gefräst wird. In diesem Falle
haben die Fräserzähne an beiden Giebelseiten die Späne längs der Fläche
e a i f b e, Fig. 9, abzutrennen; die hierbei auftretenden, winkelrecht zur
Schnittrichtung, also gleichlaufend zur Fräseraxe liegenden Kräfte W2
heben sich gegenseitig auf. Aber selbst wenn nur eine Giebelseite der
Fräserzähne diese seitliche Abtrennung der Späne zu verrichten hat, so
spielen die betreffenden Kräfte W2 keine Rolle, weil die Dicke des Spanes
gegen seine Breite fast verschwindet. Das gilt auch von den sogenannten
Stirnfräsern, welche ebene Flächen erzeugen, die winkelrecht zur Fräser-
axe liegen. Es wird hiermit häufig die Auffassung verbunden, diese
Fräser arbeiteten ausschliesslich oder doch vorwiegend an ihrer Stirn- oder
Giebelseite. Thatsächlich ist die grösste Dicke δ des Spanes, also die
grösste Breite der sichelförmigen Trennungsfläche selten grösser als 0,05 mm,
dagegen die geringste Abmessung der Späne in der Axenrichtung des
Fräsers, d. i. die Breite b, selten kleiner als 1 mm. Es verschwindet des-
halb der Einfluss jener Breite im allgemeinen gegen den der letzteren
Breite, und ist deshalb überflüssig, zwischen Stirnfräsern und gewöhnlichen
Fräsern zu unterscheiden.
Bei manchen Formfräsern kann aber der Seitendruck eine Rolle spielen.
Es sei A, Fig. 15, ein Fräser, welcher in dem Werkstück B eine Nuth in
dem stumpfen Winkel 90° + γ erzeugt, und zwar bei der durch die Figur
dargestellten gegenseitigen Lage der Fräseraxe zum Werkstück. Im vor-
liegenden Beispiel ist die Breite b des vom cylindrischen Theil des Fräsers
abgehobenen Spantheils geringer als die Breite b1, welche der kegelförmige
Theil abhebt. Obgleich nun δ1 kleiner ist als δ, nämlich:
δ1 = δ . sin γ,
so kann doch δ1 × b1 grösser, oder doch gleich δ . b werden und deshalb
das, δ1 × b1 zugehörige W2 der Beachtung werth sein. Das ist in jedem
einzelnen Fall zu untersuchen.
Ueber die Widerstände des Schleifens sind mir nur die wenigen Ver-
suche Hartig’s
1873. S. 184.
nicht festgestellt werden. Nach der Quelle sollen einige bemerkenswerthe
Zahlen über die auftretenden Kräfte hier angegeben werden. W1 bezeichne
den Schleifwiderstand, W2 die Kraft, mit welcher das Werkstück gegen die
Schleiffläche gedrückt würde.
Bei einem grobkörnigen Sandstein wurde gefunden:
Dagegen bei einem feinkörnigen Sandstein:
Die Dauer stählerner Werkzeuge wird bedingt durch vorsichtige Aus-
wahl des für sie zu verwendenden Rohstoffs und dem Zweck der Schneide
angemessenes Härten des Stahles, worauf hier nicht näher eingegangen
werden soll.
Es wird die Dauer der Schneide ferner beeinflusst durch die bei ihrer
Benutzung stattfindende Erwärmung. Die höhere Temperatur des Stahles
mindert dessen Härte, wenn sie längere Zeit anhält, weshalb, um das Weich-
werden des Stichels möglichst zu verhüten, die unvermeidliche Erwärmung
beschränkt werden muss. Das kann geschehen durch Anwendung kleiner
Geschwindigkeiten und kleiner Spanquerschnitte, aber auch durch Förde-
rung des Wärmeabflusses nach aussen. Der Wärmeabfluss kann nun ein
von selbst sich ergebender sein oder durch künstliche Mittel unterstützt
werden.
Ersterer findet einerseits statt durch die Wärmeleitung im Werkzeug
zu dessen mit der freien Luft in Berührung stehender Oberfläche, aber
auch zu der Einspannvorrichtung des Werkzeugs; anderseits durch die
Wärmeleitung des Werkstücks. Der Wärmeabfluss durch das Werkzeug
ist wichtiger als der durch das Werkstück stattfindende, da dem Werkzeug
stets an derselben Stelle Wärme zugeführt wird und zwar gerade an der
Stelle, welche kühl gehalten werden soll. Da nun im allgemeinen die Ab-
messungen eines Stichels mit dem Spanquerschnitt wachsen, so nimmt auch
die Wärmeableitungsfähigkeit mit dem Spanquerschnitt zu, also mit der
Steigerung der Wärmeentwicklung, soweit sie vom Spanquerschnitt ab-
hängt. Das wird nicht im geraden Verhältniss stattfinden, erklärt aber
die Thatsache, dass im allgemeinen die Temperatur der Stichel von dem
Spanquerschnitt wenig beeinflusst wird. Etwas anders verhält es sich mit
den Sticheln, welche in sogenannten Werkzeughaltern (siehe weiter
unten) stecken.Ehrhardt i. d. Zeitschr. d. Ver. d. Ingen. 1884, S. 249.
schon die Wärmeleitung erschwert wird; sie müssen ferner die Wärme
oft durch kleine Flächen, mit denen sie den Werkzeughalter berühren,
weitergeben, so dass die natürliche Wärmeabfuhr mangelhafter ist, als bei
den gewöhnlichen Sticheln.
Die Stichelerwärmung ist bei dem Bearbeiten spröderer Metalle (Guss-
eisen, Bronze, Messing) erheblich geringer als bei den zähen Metallen
(Schmiedeeisen, Stahl, Kupfer), weil die Späne spröderer Metalle vielfach
gebrochen werden und daher nicht so lange mit dem Werkzeug unter
Druck in Fühlung bleiben als die Späne zäherer Metalle. Letztere pflegt
man daher meistens unter Benutzung künstlicher Kühlung zu bearbeiten.
Sie findet in erster Linie durch Zuführung von Wasser statt, welches
tropfenweise oder, namentlich in neuerer Zeit, in mehr oder weniger starkem
Strom auf die Entstehungsstelle der Späne geführt wird. Man verwendet
reines Wasser, oder Wasser, in dem Soda gelöst ist (um das Rosten zu
verhüten) oder Seifenwasser. In gleichem Sinne werden säurefreie Oele
benutzt. Man spricht dann wohl vom Schmieren der Schneiden. Eigent-
liches Schmieren der Schneide liegt aber nicht vor; wie leicht einzusehen
ist, würde die, auf irgend einem Wege an die Schneide gelangte Schmiere
sofort und gründlich einerseits durch den Span, anderseits durch die
entstehende Schnittfläche abgewischt werden. Wohl aber kann ein Schmieren
des Werkzeugs in einiger Entfernung von der Schneide stattfinden, z. B.
um die Reibung an den geführten Theilen (Bohrer, Gewindeschneider und
dergl.) zu mindern.
Sehr wirksam ist das Kühlen mittels Terpentinöls, wohl weil das
letztere leicht verdunstet.
Man hat auch vorgeschlagen, die Werkzeuge hohl zu machen und
durch die Höhlung einen Wasserstrom zu treiben.
Für den Bau der Werkzeugmaschinen ist die künstliche Kühlung nur
so weit von Bedeutung, als die nöthigen Vorrichtungen angebracht werden
müssen. Für die Zuführung der Kühlflüssigkeit genügt, wenn nur geringe
Mengen derselben verwendet werden, eine geeignet liegende Platte, auf
welche ein Gefäss mit Ablaufröhre und Hahn gestellt werden kann.
Manche Werke verwenden ein an der Decke der Werkstatt, oder sonst in
einiger Höhe angebrachtes Gefäss, von dem eine Röhrenleitung die Kühl-
flüssigkeit an die einzelnen Maschinen vertheilt. Alsdann ist auf die Unter-
bringung der Röhren Rücksicht zu nehmen. Um die Werkzeugmaschine
möglichst unabhängig machen und doch eine grössere Flüssigkeitsmenge
verwenden zu können, versieht man jede Werkzeugmaschine mit einer
Pumpe und verlegt, von dieser ausgehend, die Röhren bis zur Arbeitsstelle
oder lässt durch die Pumpe das Wasser in einen höher belegenen Behälter
— vielleicht die Höhlung des Maschinengestelles — heben und von da der
Arbeitsstelle zufliessen.
Die zulässigen Arbeitsgeschwindigkeiten ergiebt die Erfahrung.
Folgende Zusammenstellung enthält gängige Werthe:
Sekundliche Arbeitsgeschwindigkeiten.
Statt dieser Geschwindigkeiten werden — bei ausgiebiger künstlicher
Kühlung — neuerdings nicht selten erheblich grössere angewendet. Ich
fand für Drehbänke, welche Schmiedeeisen bearbeiteten, 20 cm, ja sogar bei
einer Flusseisen bearbeitenden Hobelmaschine über 30 cm. Bei Nietloch-
bohrmaschinen
J. E. Reinecker in Chemnitz empfiehlt in seinem Werkzeug-Preisverzeichniss
für Lochbohrer von 1 mm bis 50 mm Durchmesser beim Bohren des Schmiede-
eisens 21 cm bis 37 cm sekundliche Umfangsgeschwindigkeit.
Beim Fräsen des Eisens wird nicht selten 30 cm sekundliche Arbeits-
geschwindigkeit angewendet.
Als mittlere Spandicken findet man — abgesehen von Lochbohr- und
Fräsmaschinen — 0,2 bis 2,5 mm, bei Lochbohrmaschinen aber 0,05 bis
0,4 mm, welche Werthe jedoch in Ausnahmefällen unter- wie überschritten
werden. Die Spanbreiten schwanken innerhalb sehr weiter Grenzen; in der
technologischen Sammlung der Techn. Hochschule finden sich neben 280 mm
breiten auch Späne, welche weniger als 1/10 mm breit sind.
Die Spandicke x, Fig. 9 (S. 14), welche durch Fräser erzeugt wird,
schwankt bei jedem Span zwischen o und dem grössten Werth δ; sie wird
durch Gl. 5 und 7 (S. 15) ausgedrückt. Die grösste Dicke δ ist nun an-
scheinend nicht massgebend für die Zuschiebungsgeschwindigkeit, eher
schon die Zuschiebung, welche auf einen Zahn des Fräsers entfällt. Aber
auch hieraus lässt sich aus den bekannt gewordenen Zahlen eine bestimmte
Regel nicht ableiten,
Journ. 1895, Bd. 296, S. 254 ff. American. Machinist, 24. Jan., 9. Mai 1895.
lungen zu der Anschauung, als ob die Standhaftigkeit der betreffenden
Maschinen einen wesentlichen Einfluss auf die angewendeten Zuschiebungs-
geschwindigkeiten gehabt habe. Und das ist erklärlich: ist man bei Steige-
rung der Leistung an der Grenze angekommen, welche die Widerstands-
fähigkeit der Fräserspindel oder der Antrieb nicht zu überschreiten ge-
stattet, so ist das etwa vorhandene Vermögen des Fräsers mehr zu leisten
gegenstandslos.
Für den Entwurf einer Fräsmaschine, welche ganz bestimmten Zwecken
dienen soll, wird man nach Umständen besondere Versuche anstellen
müssen, wenn nicht Ergebnisse von Versuchen mit verwandten Maschinen
vorliegen. Im allgemeinen liegt die sekundliche Zuschiebungsgeschwindig-
keit v der Fräsmaschinen zwischen 0,25 und 2 mm und das Verhältniss
der Schnittgeschwindigkeit u zur Schaltgeschwindigkeit v für Fräser zwischen
150 bis 1000, für Kaltkreissägen zwischen 300 und 1300, bei Kaltbandsägen
zwischen 1000 und 3600.
Das Gleiten des Spans längs der Zahnbrust, ebenso das Gleiten des
Zahnrückens auf der zurückgedrängten Schnittfläche verursacht Abnutzungen,
so dass die ursprüngliche Querschnittsgestalt des Zahns oder Stichels E A J,
Fig. 16, in die durch gestrichelte Linien dargestellte übergeht. Es tritt
diese Abnutzung selbstverständlich nur da auf, wo der Stichel mit dem
Werkstück in Berührung steht, sie ist daher auf dem Rücken — A · J —
länger als auf der Brust — A E —; sie ist am stärksten da, wo der grösste
Druck herrscht und verläuft, bei J und E. Eine solche abgenutzte, stumpf
gewordene Schneide begegnet grösseren Widerständen als eine neue, theils,
weil der Abrundungshalbmesser grösser geworden ist, hauptsächlich aber,
weil sie die Schnittfläche weiter zurückdrängen muss — also W2 grösser
wird — und der wirkliche Brustwinkel zugenommen hat. Die Erhaltung
der guten Eigenschaften der Schneide verlangt deshalb Wiederherstellung
der ursprünglichen Gestalt, was meistens durch Schleifen stattfindet. Es
liegt nun nahe, dieses Schleifen sowohl auf der Brust, wie auf dem Rücken
vorzunehmen. Das ist aber lästig; man pflegt daher meistens nur an einer
dieser Flächen, der Brust- oder der Rückenfläche zu schleifen. Aus Fig. 16
geht nun ohne weiteres hervor, dass durch alleiniges Schleifen des Rückens
nach der — · — · Linie der ursprüngliche Schneidenquerschnitt zwar nicht
ganz wiedergewonnen wird, aber doch nur unwesentliche Abweichungen an
der Brust zurückbleiben. Schleift man dagegen nur die Brust nach der
durch — · — · — · angedeuteten Linie, so behält der Rücken den Buckel,
welcher grosse Reibungsverluste verursacht. Man nennt deshalb das erstere
Verfahren nicht selten das rechte, das letztere dagegen das verkehrte
Anschleifen. Das Schleifen beider Flächen, mehr noch des Rückens allein
ist allgemein gebräuchlich bei gewöhnlichen Sticheln, Bohrern und solchen
Fräsern, welche dreieckigen Zahnquerschnitt, Fig. 17, haben. Man schleift
dagegen nur die Zahnbrust bei sogenannten hinterdrehten Fräsern, Fig. 18,
sowie bei manchen, in sogenannte Werkzeughalter gespannten Sticheln.
Einige Beispiele mögen zur Erläuterung und Begründung der Verfahren
angeführt werden.
Der Vortheil, welchen unter Umständen das Schleifen der Brust gegen-
über dem Schleifen des Rückens bringt, lässt sich zunächst aus dem Ver-
gleich der Fräser, welche Zähne dreieckigen Querschnitts haben mit hinter-
drehten Fräsern erkennen. Erstere werden, nach Fig. 17, am Rücken ge-
schliffen, und zwar entweder mittels der gewölbten Fläche eines Schleif-
steins A, oder besser mittels der ebenen Fläche eines Schleifsteins B. Um
den geeigneten Ansatzwinkel i der Schneide zu gewinnen, muss in ersterem
Falle der Halbmesser m1 a des Schleifsteins um den Winkel i gegen den
Halbmesser a m des Fräsers geneigt sein, woraus folgt, dass im allgemeinen
der Schleifstein A klein sein, also eine grosse Umdrehungszahl haben muss,
und dass ferner der geschliffene Theil des Rückens mässig gehöhlt wird.
Beide Uebelstände fallen bei Anwendung einer ebenen Schleiffläche B fort.
Aber hier wie dort ist nöthig, den Schleifstein genau in der Längenrichtung
der Schneiden zu verschieben, was nicht schwierig ist bei dem Schleifen
gerader oder einfach spiraliger Schneiden. Es findet dann die gegensätz-
liche Verschiebung zwischen Schleifstein und Fräser in gerader Linie statt,
während ein gegen die Zahnbrust sich legender Finger C, Fig. 17, die
gegensätzliche Lage von m, a und m1 sichert. Es sollte dieser Finger immer
gegen die Zahnbrust sich legen, deren Schneidkante zur Zeit geschliffen
wird; man kann jedoch auch eine andere Zahnbrust als Führungsfläche
verwenden, wenn nämlich der Fräser von vornherein genau hergestellt war.
Ist jedoch die Schneidkante a unregelmässig gekrümmt, nimmt deren
Halbmesser wechselnd ab und zu, so kommt die ebene Schleiffläche B,
Fig. 17, überhaupt nicht in Frage, und mittels der krummen Schleiffläche A
ist nur schwer möglich, den früheren Verlauf der Schneidkante einiger-
massen genau wieder zu gewinnen.
Die Brust des hinterdrehten Zahnes, Fig. 18, ist immer eben oder
einfach spiralig: sie wird mittels der ebenen Fläche des Schleifsteins A
bearbeitet, welche einen Winkel η mit dem Halbmesser m a bildet, oder
mit diesem zusammenfällt. Nachdem eine Zahnbrust geschliffen ist, dreht
man den Fräser um eine Zahntheilung, um die folgende Zahnbrust zu
behandeln.
Unter der selbstverständlichen Voraussetzung, dass die unrunde Ge-
stalt, aus welcher der hinterdrehte Fräser hervorgegangen ist, genau war,
müssen auf diesem Wege genau gleiche Gestalten der Schneiden entstehen,
und zwar den ursprünglichen genau gleiche, wenn die Hinterdrehung
nur in der Drehungsebene des Fräsers stattgefunden hat. So ist in sicherster
Weise möglich, den genau gleichen Schnittquerschnitt zu erhalten, bis der
Fräser verbraucht worden ist. Kommen jedoch im Längenverlauf der
Schneiden steil abfallende Stellen vor, so genügt das Hinterdrehen in der
Drehungsebene zur Schaffung des Ansatzwinkels i nicht; man muss viel-
mehr auch „seitlich hinterdrehen“ und dann ist zur Wiedergewinnung der
ursprünglichen Längengestalt der Schneiden eine Theilung des Fräsers und
eine Verschiebung der Fräsertheile in der Axenrichtung nöthig. Ebenso
ist es aber zuweilen auch bei den nach Fig. 17 zu schleifenden Fräsern.
Es sei ein solcher z. B. zur Erzeugung einer Nuth rechteckigen Quer-
schnitts bestimmt. Dann wird durch das Schleifen der in der Drehungs-
ebene liegenden Schneiden der Fräser schmäler. Um ihm die alte Breite
wiedergeben zu können, hat man den Fräser von Haus aus nach Fig. 19
zweitheilig gemacht. Durch Einlegen eines Papierblattes oder eines Bleches
zwischen die beiden Hälften, lässt sich die anfängliche Fräserbreite wieder-
gewinnen. Es ist die Theilungsfläche schräg gegen die Fräsenaxe gelegt,
damit die, durch das erwähnte Einlegen eines Blättchens in den Schneiden
entstehenden Lückchen von anderen Schneiden überdeckt werden. Statt
solcher ebener Theilfläche wird in geeigneten Fällen eine gebrochene ver-
wendet, z. B. nach Fig. 20.
In Bezug auf das Schleifen gleichen die Reibahlen oder Aufräumer
den Fräsern.
Die Vortheile, welche bei Einzelsticheln das Schleifen der Brust gegen-
über dem Schleifen des Rückens gewährt, und die nicht selten auf die Vor-
züge verzichten lassen, welche dem Schleifen des Rückens allein, mehr noch
dem Schleifen von Rücken und Brust eigenthümlich sind, treten am deut-
lichsten hervor bei den prismatischen, in sogenannte Werkzeughalter zu
spannenden Sticheln. Diesen soll nur durch Schleifen die richtige Gestalt
gegeben werden, während die gewöhnlichen Stichel, von denen in Fig. 21,
22 und 23 einige beispielsweise dargestellt sind, nach stärkerer Abnützung
umgeschmiedet, gehärtet und durch Schleifen an der Brust, dem Rücken
und der Seite vollendet werden müssen. Das Schärfen dieser gewöhnlichen
Stichel, und zwar bei dem durch Fig. 22 dargestellten am Rücken und
Seite allein, bei den Sticheln, welche Fig. 21 und 23 versinnlichen, durch
Schleifen an der Brust allein, ist nur in beschränktem Grade möglich. Be-
dient man sich solcher Stichel, so muss man also auf das tadellose Schleifen
aller drei in Frage kommender Flächen eingerichtet sein, d. h. besonders
geschickte und zuverlässige Schleifer anstellen, während die in Werkzeug-
halter zu steckenden Stichel leichter genau geschliffen werden können.
In Fig. 24 bezeichnet a den Werkzeug- oder Stahlhalter, in welchem
der Stichel s mittels Druckschraube festgehalten wird. Fig. 25 stellt einen
anderen Stichelhalter dar. a ist ein Keil, welcher als Unterlage des Stichels
s diesem die richtige Neigung giebt. Eine Kappe b u-förmigen Querschnitts
soll den zur Befestigung des Stichels im Stichelhaus erforderlichen Druck
aufnehmen. a und b sind mittels Stiftes locker nur so weit verbunden,
dass beide beisammen gehalten werden. In Bezug auf das Schleifen gleichen
sich die in Fig. 24 und 25 dargestellten Stichel; es findet nur an dem
Rücken der Schneide statt. Ist nun dieser Rücken im wesentlichen eben,
vielleicht aus zwei, unter irgend einem Winkel zusammenstossenden Ebenen
gebildet, so ist das Schleifen nicht schwer; soll dagegen der Stichel eine
bestimmte weniger einfache Querschnittsgestalt erzeugen, so verursacht das
Schleifen ebenfalls grosse Mühe. Anders ist es bei dem nur an der Brust
zu schleifenden Stichel, Fig. 26, weil diese Brust durch eine Ebene gebildet
wird. Der Stichel s besteht aus einem im ganzen gehärteten, prismatischen
Stahlkörper, welcher von dem Stahlhalter a und dessen Backen b in ge-
eigneter Neigung gehalten wird und stets dieselbe Schneidengestalt hat,
wenn nur der ebene Anschliff im richtigen Winkel gegen den Stahlstab
ausgeführt ist. Es ändert sich das nicht, wenn man nach Fig. 27 die Zahn-
brust nach zwei Seiten schräg liegend anschleift, um ein allmähliches An-
greifen des breiten Stichels zu vermitteln (es wird der Stichel s während
des Arbeitens in einer geraden Linie verschoben, welche das Werkstück
w tangirt und mit der Längenrichtung des Stichels den Ansatzwinkel i ein-
schliesst). Es gehören hierher auch die ringförmigen Stichel,
ausgeführt.
Fig. 28 ein Beispiel in zwei Ansichten darstellt.
Die gebräuchlichen Lochbohrer können nur am Rücken der Schneide
geschliffen werden. Sie werden während des Schleifens in eigenthümlicher
Weise so gedreht, dass ein gleichförmiger Ansatzwinkel entsteht.
Von den hierzu gehörigen, wie auch dem zum Schleifen der vorher
genannten Werkzeuge dienenden Einrichtungen wird weiter unten die
Rede sein.
Die Hauptschneiden der Kaltsägen werden durch Schleifen an der
Zahnbrust und am Zahnrücken erneuert. Das Schleifen der Zahnbrust
muss auch die Nebenschneiden, die seitlichen Kanten, welche die Späne
an den Schmalseiten ablösen, auffrischen. Schwieriger ist die Erhaltung
einer grösseren Zahnbreite, als die Dicke des Sägenblattes beträgt.
Kalt-Kreissägen ist nicht selten das Sägenblatt hohl geschliffen, so dass es
am Rande eine nennenswerth grössere Dicke hat als in der Nähe der Mitte.
Alsdann sind besondere Massregeln zur Erhaltung angemessener Länge der
Hauptschneide nicht erforderlich. Ebenso häufig entschliesst man sich die
Zähne zu stauchen
setzt. Auch bedient man sich eingesetzter Zähne.
Bei Kalt-Bandsägen scheint das Schränken der Zähne am meisten ge-
bräuchlich zu sein,
gehört.
Die als Theile von Werkzeugmaschinen anzusehenden, meistens aus-
gemahlenem, durch ein Bindemittel vereinigtem Schmirgel bestehenden
Schleifsteine, sollen ihre Flächen gewissermassen selbst erhalten. Dahin
gehört, dass mit den abgängigen Schleifkörnern auch das Bindemittel ab-
fällt und zwar so weit, dass tiefer liegende Schleifkörner frei werden. Man
erreicht das durch geeignete Wahl des Bindemittels.
gestalt gewinnt und erhält man durch genaues Hin- und Herschieben des
kreisenden Schleifsteins entlang der zu schleifenden Fläche. Es liege z. B.
die Drehaxe des Schleifsteins a, Fig. 29, gleichlaufend zu der am Werk-
stück w herzustellenden Fläche; die Welle b drehe sich in festen Lagern,
während das Werkstück w in festen Bahnen gleichlaufend zur Axe von
b hin- und hergeschoben wird. Alsdann kommen — bei verständigem
Arbeiten — nur diejenigen Theile der Schleiffläche mit dem Werkstück in
Berührung, welche den grössten Halbmesser haben, und nur sie werden
abgenutzt. Das währt so lange, bis alle Punkte der Schleiffläche unter
sich gleiche Halbmesser haben. Es ist dann die Schleiffläche genau walzen-
förmig. Liegt aber die Drehaxe b b des ringförmigen Schleifsteins a,
Fig. 30, genau winkelrecht zur geradlinigen Führung des Werkstücks w,
oder wird die Lagerung genau winkelrecht zur Axe b b hin- und herge-
schoben, so greifen nur diejenigen Flächenpunkte von a an, welche in der
Axenrichtung b b am meisten nach links hervorragen, so dass allmählich
eine genau ebene Schleiffläche entsteht. In ähnlicher Weise sind genau
kegelförmige Schleifflächen dauernd zu erhalten. Es ist schon angedeutet,
dass die Verschiebung von dem Werkstück oder dem Schleifstein ausgeführt
werden kann; beide Verfahren sind gebräuchlich.
Die Oberflächen-Gestalt eines Körpers lässt sich durch die Spuren von
Ebenen, welche diese Fläche schneiden, darstellen. Beispielsweise werden
sogenannte Höhenkarten gewonnen, indem man durch das darzustellende
Gelände eine Zahl wagrechter Schnitte legt und die entstehenden Durch-
dringungslinien verzeichnet. Die „Spantenrisse“ des Schiffskörpers sind
Zusammenstellungen von Durchdringungslinien, welche quer gegen die
Schiffsaxe gelegte Ebenen mit der Oberfläche des Schiffskörpers bilden,
und die „Wasserlinien“ ebensolche Durchdringungslinien von Ebenen mit
der Schiffsoberfläche.
Diese, zur Darstellung der Flächengestalt bestimmten Schnittebenen
brauchen nun nicht zu einander gleichlaufend und in gleichen Abständen
aneinander gereiht zu sein; es genügt vielmehr, wenn sie nach einem be-
stimmten Gesetz geordnet sind. Ja, es ist nicht nöthig, dass man für den
vorliegenden Zweck Ebenen benutzt; jede gesetzmässig gebildete Fläche
kann verwendet werden; die ebene Fläche wird meistens vorgezogen, weil
mit ihr bequemer zu arbeiten ist als mit anderen.
Jene Durchdringungslinien geben nun die Oberflächengestalt nur so-
weit wieder, wie die Oberfläche mit der sie schneidenden Fläche zusammen-
fällt. Diejenigen Oberflächentheile, welche zwischen den Schnittflächen
liegen, sind im allgemeinen nur unvollkommen bestimmt, nur durch das
Augenmass, welches die Ueberbrückung des Raumes zwischen zwei Durch-
dringungslinien vermittelt. Diese Unvollkommenheit macht sich um so
mehr fühlbar, je grösser der Abstand zweier benachbarter Durchdringungs-
linien ist und je mehr Bewegung die darzustellende Oberflächengestalt zeigt.
Man kann nun die so festgelegte Oberflächengestalt an einem anderen
Körper erzeugen, indem man die gleichen Schnittflächen in gleicher An-
ordnung hindurch gelegt sich denkt und in jeder Schnittfläche die bekannte
Durchdringungslinie erzeugt, vielleicht durch Hinwegschneiden alles des-
jenigen, was ausserhalb der Durchdringungslinien liegt. So entstehen zahl-
reiche, vielleicht sich kreuzende Furchen auf dem Werkstück, deren Sohlen
in der zu erzeugenden Oberfläche liegen. Die zwischen den Furchen ge-
bliebenen Erhabenheiten können dann mehr oder weniger genau nach dem
Augenmass entfernt werden, um so eher, je geringer der Furchenabstand ist.
Diese Furchen lassen sich nun durch eine Maschine in folgender Weise
hervorbringen:
Es sei ein Vorbild der zu erzeugenden Oberflächengestalt, ein Modell
m, Fig. 31, derselben gegeben, und neben dem Werkstück w geeignet be-
festigt. Ueber beiden befinde sich ein wagrechter, fester Stab d, an dem
entlang der Schlitten c zu gleiten vermag, und in diesem Schlitten sei der
Stab b senkrecht frei verschiebbar. An einem Ende des Querarmes von b
sei ein Stift a, an dem anderen Ende ein Stichel s befestigt. Verschiebt
man nun den Schlitten c in der Pfeilrichtung, während die Spitze von a
auf dem Modell gleitet, so erzeugt — soweit der Stichel zu schneiden ver-
mag — s auf w eine Furche, deren Sohle denselben Verlauf nimmt wie
der von a bestrichene Flächentheil des Modells m.
Man erkennt aber ohne weiteres aus der Figur, dass der Vorbehalt,
soweit der Stichel s zu schneiden vermag, nothwendig ist. Mit dem Wechsel
in dem Verlauf der Linie f g ändert sich die Richtung der vom Stichel
getroffenen Stelle diesem gegenüber. Bei einigermassen lebhafter Gestalt
der Linie f g liegt an einigen Stellen derselben die Gefahr vor, dass der
Ansatzwinkel negativ wird, also die Schneide des Stichels von der ihr zu-
gedachten Bahn abgehoben wird, an anderen Stellen ergeben sich so grosse
Brustwinkel, dass aus diesem Grunde das Schneiden aufhört. Es folgt
hieraus, dass — abgesehen von sonstigen praktischen Schwierigkeiten —
dieses Verfahren nur dann ausführbar ist, wenn die einzelnen Theile der
Linie f g nur wenig gegen die Bewegungsrichtung des Schlittens c geneigt
sind. Trotzdem findet man Anwendungen dieses Verfahrens.
18. Febr. 1892, mit Abb.
Ersetzt man den Stichel durch einen Fräser, wie bei s, Fig. 31, ein
gestrichelter Kreis andeutet, und den Führungsstift a durch eine Rolle
gleichen Durchmessers, so wird die angegebene Schwierigkeit gehoben, aber
es tritt die neue Beschränkung auf, dass die Halbmesser der kleinsten
Mulden in der Linie f g nicht kleiner sein dürfen, als der Halbmesser des
Fräsers und der Führungsrolle.
Aus der Querschnittsfigur 32 ist erkennbar, dass der Führungsstift a,
wenn er nacheinander eine irgendwie gestaltete Fläche k l in den Schnitt-
ebenen berühren soll, eine gut zugespitzte Gestalt haben muss; ebenso aber
auch der Stichel, wenn
man von diesem die ge-
naue Wiedergabe der
Durchdringungslinien als
Furchensohlen im Werk-
stück w erwartet. Der
Querschnitt des bearbei-
teten Werkstückes wird
sonach nicht von der
glatten, gestrichelten Linie
k l, Fig. 33, sondern von
einer Zickzacklinie be-
grenzt. Und wenn man
den Führungsstift a durch
eine, je in der betreffenden
Schnittebene e sich drehende Rolle, den Stichel aber durch einen ebenso
grossen Fräser ersetzt, so ändert sich in der Natur der Querschnitts-
begrenzung nichts. Eine annähernd genaue Wiedergabe der irgendwie
gestalteten Modellfläche ist sowohl durch Stichel als auch durch Fräser nur
möglich, wenn die Schnittebenen e möglichst nahe aneinander gerückt
werden, so dass die freihändige Beseitigung der zwischen den gebildeten
Furchen stehen gebliebenen Dämme entbehrt werden kann, oder doch er-
leichtert wird.
Das vorliegende, anscheinend zum Erzeugen jeder beliebigen Ober-
flächengestalt geeignete Verfahren stösst somit auf mancherlei Schwierig-
keiten und ist deshalb wenig gebräuchlich.
Man sucht die durch Spanabheben zu bearbeitenden Maschinentheile
so zu gestalten, dass durch einfache und dauerhafte Führungen möglich
wird, die Werkzeuge stets in der gleichen Richtung gegenüber
der die augenblicklich zu bearbeitende Stelle tangirenden
Ebene zu erhalten.
Um zu erkennen, welche Flächengestalten dieser Forderung genügen,
beziehungsweise welcher Art die zugehörigen Führungen sein müssen, soll
hier unterschieden werden zwischen den Bearbeitungen durch Einzelstichel,
Formstichel, Fräser und Schleifstein.
Es heisse der Weg, welchen der Stichel in der Richtung der Durch-
dringungslinien schneidend zurücklegt, der Hauptweg, diejenige Verschie-
bung, welche ihn über die folgende Durchdringungslinie bringt, der Seiten-
weg oder Schaltweg des Stichels.
Aus den bisherigen Erörterungen folgt nun zunächst die Forderung:
der Hauptweg soll derartig sein, dass der Ansatzwinkel sich
nicht ändert.
Um diesen Satz für die Folge
bequemer ausdrücken zu können, will
ich diejenige gerade Linie AB, Fig. 34,
welche winkelrecht zur Längenrich-
tung der Schneide und ebenso winkel-
recht zum Hauptweg liegt, also mit
dem Rücken der Schneide den Winkel
η = 90° — i einschliesst, die Richt-
linie der Schneide nennen. Obiger
Satz lautet hiernach: Die Richtlinie
soll winkelrecht auf der in Bil-
dung begriffenen Fläche stehen.
Dieser Forderung genügt der ge-
radlinige Hauptweg leicht. Dem
festliegenden Stichel gegenüber wird
das Werkstück geradlinig verschoben
(Tischhobelmaschine) oder gegenüber
dem ruhenden Werkstück beschreibt
der Stichel gerade Wege (Grubenhobel-,
Feil-, Stoss-, Seitenhobel-Maschine):
in beiden Fällen hat der Stichel überall die zutreffende Richtung, wenn sie
an einer Stelle vorhanden ist.
Der gerade Hauptweg ist nach Abhebung eines Spanes rückwärts zu
durchschreiten, worauf der Seitenweg ruckweise zurückgelegt wird, um
mit dem Abnehmen eines neuen Spanes beginnen zu können. Damit
jedoch auf diesem Rückwege die Stichelschneide nicht nöthig hat die
vorher gebildete Fläche nochmals kräftig zurückzudrängen, zieht man sie
vom Werkstück ab oder gestattet ihr selbstthätig ausweichend mit leichtem
Druck über sie hinwegzugleiten.
Der kreisförmige Hauptweg liefert ebenfalls einen unveränderlichen
Ansatzwinkel, d. h. die richtige Lage der Richtlinie, wenn entweder das
Werkstück w, Fig. 35, gegenüber dem festliegenden Stichel s in der Pfeil-
richtung I sich dreht (Drehen oder Abdrehen, auch zuweilen Bohren ge-
nannte Arbeitsweise) oder der Stichel s in der Pfeilrichtung II um die Axe
des festliegenden Werkstückes w kreist (Bohren, Ausbohren, Abschwärmen
genannte Arbeitsweise).
Es unterscheiden sich die Arbeitsver-
fahren, welche Fig. 35 darstellt, vom
Hobeln wesentlich durch den Umstand,
dass die gegensätzliche Hauptbewegung,
und daher auch die Nebenbewegung, das
Uebergehen des Stichels auf die folgende
Durchdringungslinie, stetig sein kann, mit
seltenen Ausnahme auch ist. Es verlaufen
alsdann die Durchdringungslinie schrauben-
bezw. spiralförmig.
Andere als geradlinige und kreis-
förmige Hauptwege sind für den Einzel-
stichel wenig geeignet. Man hobelt zwar auch in unregelmässig
krummen Linien, allein nur in solchen, welche nur wenig von der geraden
Gestalt abweichen; ebenso sind beim Drehen und Bohren nur geringe Ab-
weichungen von der kreisförmigen Bahn zulässig. Fig. 36 lässt z. B. er-
kennen, dass das Abdrehen eines ellipsenförmigen Querschnittes, wenn nur
der Abstand der Schneide und Werkstückmitte geändert wird, an manchen
Stellen ungemein grosse Ansatzwinkel liefert, obgleich der Stichel an
anderen Stellen mit sehr kleinem Ansatzwinkel arbeiten muss. Das Haken
kann unter diesen Umständen nur dadurch vermieden werden, dass man
sich einen grossen Brustwinkel gefallen lässt. Ein Aendern der Stichel-
richtung in der Weise, dass die Richtlinie unverändert winkelrecht zur
Arbeitsfläche bleibt, dürfte nur bei bestimmten Querschnittsgestalten mög-
lich sein. Für das Abdrehen des elliptischen Querschnitts ist ein dement-
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde 3
sprechender Vorschlag gemacht worden,
ist nicht allein zu wenig einfach, um weitere Verwendung zu finden —
weshalb auch in der Quelle schon ausgesprochen worden ist, man würde
vorziehen, sich des Fräsers statt des so geführten Einzelstichels zu bedienen
— sondern es liegt ihr auch ein Trugschluss zu Grunde.
Hier ist einer zuweilen vorkommenden Stichelführung zu gedenken,
welche zum Erzeugen bogenförmiger Flächen mit grossem Halbmesser dient.
Die betreffende Arbeitsweise ist dem Abschwärmen, wie dem Hobeln etwa
in gleichem Grade verwandt. In Fig. 37 stellt a den Schlitten einer
Seitenhobelmaschine, welcher am Bett b gleitet, im Grundriss dar. An a
gleitet der Stichelhausschlitten c, in welchem der Werkzeughalter e um eine
senkrechte Axe drehbar ist. Mit e ist der Arm d fest verbunden, der um
den einstellbaren Bolzen k schwingt, und auch der — gestrichelt gezeichnete —
Stichel s, und zwar so, dass dessen Richtlinie gehörig verlängert durch die
Axe von k geht. Wenn daher a am Bett b hin- und hergeschoben wird,
so beschreibt die Stichelschneide den Bogen f g, und die Richtlinie des Stichels
liegt stets winkelrecht zu diesem Bogen.
Nach Fig. 33 erhält man eine riefige Fläche, wenn ein Spitzstichel
die einzelnen Späne abhebt. Es würde die Fläche k l glatt werden bei Ver-
wendung einer wenig gekrümmten oder geraden Schneide, deren Breite
grösser wäre, als der Abstand der einzelnen Stichelwege beträgt, und eine
in k l fallende Richtung hätte. Eine derartige Lage der Schneide lässt sich
nun in vielen Fällen erreichen, und zwar wie folgt:
α. Die Spuren sind gleichlaufend zu einander, und der Seitenweg
oder Schaltweg des Stichels ist einfach gerade. Die Fläche, in welcher
die Durchdringungslinien oder Furchensohlen liegen, ist also eben. Dann
kann der, die Furchensohle bildende Theil der Schneide gerade und so
lang sein, dass er den ganzen Raum zwischen zwei Durchdringungsebenen e e
ausfüllt, also keine Erhöhung zwischen den Durchdringungslinien zurücklässt.
Die linke Seite der Fig. 38 stellt das Schruppen, das Hinwegräumen
des grössten Theils der zu beseitigenden Schicht dar. Die Bildfläche liegt
winkelrecht zum Hauptweg des Stichels s1; letzterer rückt nach jedem
Schnitt um den Betrag Δ
längs des Schaltwegs fort.
Da dem Schruppen das
Schlichten folgt, so legt
man wenig Werth auf die
Glätte der entstehenden
Fläche k1 l1. Dagegen wird
die, in die Richtung k2 l2
fallende Schneide des
Schlichtstahles s2 möglichst
genau gerade geschliffen und mit Sorgfalt so eingespannt, dass sie mit k2 l2
zusammenfällt. Das gelingt nicht vollständig, weshalb die Fläche ein ge-
streiftes Aussehen bekommt, welches man dadurch zu mildern sucht, dass
man die Schneide länger macht als Δ, so dass sie gleichzeitig über zwei
Durchdringungslinien hinweg greift.
β. Die Durchdringungslinien sind gleichlaufend zu einander, aber der
Schaltweg ist krummlinig, d. h. die entstehende Fläche gehört einem Prisma
an. Es gelingt leicht, den Stichel in eine solche Lage dem Werkstück
gegenüber zu bringen, dass die Schneidenrichtung die Fläche berührt, wenn
der Schaltweg kreisbogenförmig ist, Fig. 39 und 40. Man lässt entweder
den Stichel, ohne im übrigen dessen Lage zu ändern, geradlinig hin- und
herschieben, während sich das Werkstück um seine zu dieser Bewegungs-
richtung gleichlaufende Axe O ruckweise dreht, oder lässt das Werkstück
ruhen, während die Führung des Stichels um die Axe O nach jedem
Schnitt um eine Spanbreite weiter rückt. Man nennt das Verfahren Rund-
hobeln; es kann bei der Stossmaschine, Fig. 41 u. 42, ohne weiteres angewendet
werden. Man befestigt das Werkstück W so auf dem Tisch T, dass die
vorhin genannte Axe O mit der lothrechten Drehaxe des Tisches T genau
zusammenfällt, nähert W, mittels der sich unter T befindlichen Schlitten
dem Stichel s gemäss dem geforderten Krümmungshalbmesser des Werk-
stückes, indem gleichzeitig darauf geachtet wird, dass die Stichelschneide
winkelrecht zu dem Halbmesser liegt, und lässt nunmehr den Tisch T ruck-
weise nach jedem, vom Stichel vollzogenen Schnitt sich so viel um seine
Axe drehen, als die Schnittbreite erfordert.
weise des Werkstückes, welche bei dem Beispiel der Fig. 41 und 42 an-
gewendet ist, in grösserem Massstabe dar, aber in Verbindung mit einer
Spindel S, wie bei Hobel- und Feilmaschinen gebräuchlich. Die rund zu
hobelnde Hebelnabe W ist vorher gebohrt und ihre ebenen Erdflächen sind
bearbeitet, sodass, wenn man sie zwischen den an S festen Kegel a und
den verschiebbaren Kegel b spannt, sie ohne weiteres ausgerichtet ist. Das
ruckweise Drehen des Werkstückes vermittelt die Spindel S.
Dasselbe Verfahren ist für das Hohlrundhobeln brauchbar
Ingen. 1897, S. 654, mit Abb.
auch verwendet zum Hobeln cylindrischer Flächen, wenn deren Krümmungs-
halbmesser sehr gross ist,
maschinenschlitten gestützte Ende einer Aufspannungsvorrichtung befestigt,
während das andere Ende
dieser Vorrichtung um
einen entsprechend weit
entfernten festen Bolzen
sich dreht.
Auch andere Quer-
schnittsformen prismati-
scher Flächen erlauben
eine solche gegensätzliche
Führung zwischen Werk-
stück und Stichel, dass
die Schneide des letzteren
sich als Berührende an die
Querschnittsbegrenzung
der Fläche legt, z. B. die
Evolvente und die Cy-
cloide.
γ. Die geraden Haupt-
wege des Stichels schneiden
sich, gehörig verlängert,
in einem Punkte. Ist in
diesem Falle der Schalt-
weg geradlinig, so entsteht
eine ebene Fläche. Meines
Wissens wird von diesem
Arbeitsverfahren kein Ge-
brauch gemacht, weshalb
hier seine Anführung ge-
nügt.
Der gekrümmte Schalt-
weg liefert eine Kegel-
fläche.
Es giebt Stossmaschi-
nen,
welche nach Fig. 44 die Führung des Stichel-Schlittens schräg zu stellen
gestatten. Befestigt man nun das Werkstück W auf dem Tisch T so,
dass die Axen o beider zusammenfallen, neigt die Bahn des Stichels s
um den verlangten halben Spitzenwinkel gegen die Axe o und stellt den
Tisch im übrigen so ein, dass die gerad-
linige Verlängerung der Stichel-Bahn die
Axe o schneidet, so räumt der arbeitende
Stichel alles ausserhalb des fraglichen
gemeinen Kegels Liegende hinweg, wenn
durch ruckweises Drehen des Tisches T
die Schaltbewegung hervorgebracht wird.
Es ist leicht zu übersehen, dass die
Schneide des Stichels bei sämmtlichen
Schnitten die Kegelfläche berührt, wenn
sie für irgend einen demgemäss eingestellt wurde. Bei geradliniger
Schneide entsteht auf diesem Wege allerdings keine eigentliche Kegelfläche,
vielmehr eine Pyramidenfläche mit sehr zahlreichen Seiten, welche sich
jedoch für die Praxis genau genug der Kegelfläche anschliesst. Man
könnte die Stichelschneide hohl krümmen, würde damit aber die Eigenart
der entstehenden Fläche nicht ändern, weil die Krümmungshalbmesser von
dem Fuss des Kegels ab gerechnet, stetig abnehmen.
Es lassen sich auf gleichem Wege
Hohlkegelflächen erzeugen. Hierfür
sind selbstverständlich gerade Schneiden
unzulässig, vielmehr gekrümmte Schnei-
den nothwendig, und zwar darf der
Krümmungshalbmesser der Schneide
höchstens dem kleinsten Halbmesser
des Kegelstumpfes gleich sein, d. h. die
so zu bearbeitenden Hohlkegelflächen
können nur verhältnissmässig niedrigen
Kegelstumpfen angehören, wenn sie eine
befriedigende Glätte erhalten sollen.
Ausser den Kegelflächen mit kreis-
förmigem Querschnitt vermag man auch
manche anderen Querschnitts mittels
der Hobelmaschine so zu bearbeiten,
dass die Stichelschneide berührend sich anlegt. Einige derselben sind
sogar für das vorliegende Verfahren von grösserer Bedeutung als die
gemeine, mit kreisförmigem Querschnitt, weil letztere, soweit sie ganze
Kegelflächen sind, bequemer auf der Drehbank (s. w. u.) erzeugt werden
können. Zu jenen gehören die Flächen der Kegelradzähne.
δ. Die geradlinigen Hauptwege des Stichels sind nicht zu einander
gleichlaufend, schneiden sich auch nicht.
Die hierher gehörenden Flächen haben für die Praxis im allgemeinen
nur geringe Bedeutung: man vermeidet sie so viel als möglich, oder stellt
sie auf anderen, als hier in Rede stehenden Wegen dar.
Die windschiefe Fläche entsteht, indem eine gerade Linie an einer
zweiten geraden Linie gleitet und sich gleichzeitig um sie dreht. Soll eine,
sie nur berührende Schneide diese Fläche erzeugen, so muss die Schneide
mit jener sich drehenden Linie zusammenfallen; es ist diese Herstellungs-
weise nicht gebräuchlich. Einfacher ist die Erzeugung einer hyperboloi-
dischen Fläche, Fig. 45, welche die gerade Linie a b beschreibt, wenn
sie um die Axe o o gedreht wird. Die von a nach b sich bewegende gerade
Schneide soll winkelrecht zu den zugehörigen Halbmessern liegen, wozu
eine Drehung der Stichelführung um a b als Axe auszuführen ist, oder eine
gleich grosse entgegengesetzte des Werkstücks um dieselbe Linie.
α. Der geradlinige Schaltweg, gleichlaufend zur Drehaxe des
Hauptwegs, liefert die Fläche einer gemeinen Walze, Fig. 46. Dieses ge-
bräuchlichste Arbeitsverfahren ergiebt eine glatte
Fläche, wenn die gerade Stichelschneide, welche
die Fläche erzeugt, gleichlaufend zum Schaltweg
liegt. Mit dem winkelrecht zur Drehaxe des Haupt-
wegs liegenden Schaltweg, Fig. 47, gewinnt man
unter derselben Bedingung eine glatte ebene
Fläche; ebenso erzeugt der die Drehaxe schnei-
dende eine glatte Kegelfläche, Fig. 48. Angesichts
der Einfachheit dieser Stichelführungen finden
diese Arbeitsverfahren weit allgemeinere Anwendung als das Hobeln, sofern
die Drehbewegung stetig fortgesetzt werden kann, wobei alsdann auch die
Schaltbewegung eine stetige zu sein pflegt. Es ist nicht allein verwendbar
für das Gestalten von Aussenflächen, sondern ebenso für das Erzeugen von
Hohlflächen gleicher Art. Liegt der geradlinige Schaltweg a b, Fig. 49, wind-
schief zur Drehaxe o des Werkstücks, so entsteht ein Hyperboloid, aber es
muss der Stichel während des Arbeitens um seine Bahn a b eine Drehung
machen, damit der Ansatzwinkel unverändert bleibt und zwar so, dass die
Richtlinie des Stichels stets durch die Axe o geht.
β. Auch der kreisförmige Schaltweg in Verbindung mit dem
kreisförmigen Hauptweg ist, wegen der einfachen Stichelführung, welche
ohne weiteres die berührende Lage der Schneide gestattet, zu mancherlei
Anwendung geeignet.
Das Werkstück werde
um die Axe a a, Fig. 50,
gedreht, während der
Stichel s um die winkel-
recht zu a a liegende
Axe o den Schaltweg
beschreibt. Dann ent-
steht eine Kugelaussen-
fläche, oder, nach
Fig. 51 eine Hohlkugelfläche.
Ingen. 1891, S. 1315, mit Abb. Dingler, polyt. Journ. 1892, Bd. 286, S. 252, mit Abb.
Axe a, langsam um die Axe o, Fig. 52, während der Stichel s ruht, oder
kreist der Stichel s rasch um die Axe a, Fig. 53 (Schwärmer), während das
Werkstück um o langsam gedreht wird,
Aussenflächen. Nach Fig. 54 hat das Werkstück die Hauptbewegung, und zwar
um die Axe a, während der Stichel, sich um eine seitwärts von a belegene
Axe o drehend, den Schaltweg beschreibt. Es entsteht eine Ringfläche mit
kreisförmigem Querschnitt.
förmige Hohlflächen, z. B. das Globoid, Fig. 55, hervorgebracht werden.
Nach aussen gewölbte Globoid-Flächen kommen vor bei Riemenrollen,
Fig. 56
gebenen Figuren genügend deutlich erkennen. Es lassen sich solche
Globoidflächen auch mittels des Schwärmers darstellen, indem man nach
Fig. 58 die Axe a des Schwärmers um einen geeigneten Betrag A neben
die Axe o des Werkstücks legt.
S. 1451, mit Abb. American Machinist, Juni 1896, S. 585, mit Abb.
haben Schneiden, welche sich der Querschnittsgestalt der zu erzeugenden
Fläche völlig anschliessen. Es fehlt ihnen der Neben- oder Schaltweg im
bisher angewandten Sinne, weil sie die betreffende Fläche gewissermassen
in einem Schnitt erzeugen. Allein, wenn die Ausdehnung der Fläche quer
zur Arbeitsbewegung von einiger Grösse ist,
so lässt sich, um den entstehenden Wider-
stand nicht gar zu gross werden zu lassen,
nur ein sehr dünner Span abnehmen, was
zu folgenden Durchbildungen des Verfahrens
führt:
Es soll auf der Drehbank am Werkstück
w, Fig. 59, eine Hohlkehle erzeugt werden.
Man nähert dann den Stichel s, von der in
der Figur gestrichelt gezeichneten Lage
ausgehend, dem Werkstück nach jeder Um-
drehung so viel, wie die zulässige Spandicke beträgt, bis die verlangte
Tiefe der Hohlkehle gewonnen ist; der letzte Span wird wohl, um die
Glätte der Hohlkehle zu sichern, besonders dünn gewählt. Es wird also
auch hier eine Schaltbewegung des Stichels angewendet, aber in ganz
anderem Sinne als bei den früher angegebenen Arbeitsverfahren.
Bei grösseren Breiten schaltet man auch mehrere Stichel hinter ein-
ander, so dass jeder einzelne nur einen Theil des Widerstandes zu über-
nehmen hat, z. B. nach Fig. 60. Es lassen sich diese einzeln hinterein-
ander geschalteten Stichel nach Fig. 27, S. 28, auch zu einem Stichel ver-
einigen, dessen Schneide von einem bis zum anderen Ende fortschreitend
je nur mit einem Stück ihrer Länge zum Angriff kommt.
Da jedoch die Schneiden, welche, wie Fig. 59 insbesondere veran-
schaulicht, eine ganze Anzahl von Spänen abzunehmen haben, um die
verlangte Gestalt zu schaffen, sich bald abnutzen, oft nachgeschliffen werden
müssen und dabei ungenau werden, wenn man nicht den verkehrten An-
schliff nach Fig. 27 und 28, S. 28, anwendet, so wird meistens vorgezogen,
das Werkstück mittels spitzen oder mässig gerundeten Einzelstichels zu
schruppen und dann erst den Formstichel behufs Schlichtens anzustellen.
Die vorliegenden Verfahren kommen sowohl
beim Drehen als auch beim Hobeln zur Anwendung.
Es sind die Formstichel,
was kaum zu erwähnen
nöthig ist, in Bezug auf
den Hauptweg gleichen
Bedingungen unterworfen
wie die Einzelstichel. Be-
sondere Erörterungen be-
dürfen die zum Gewinde-
schneiden dienenden Form-
stichel.
Ein flachgängiges Gewinde schneidet
man auf der Drehbank mittels Stichels s,
Fig. 61, indem man ihn für jeden Durch-
gang dem Werkstücke um eine Spandicke
zuschiebt, so lange, bis die Tiefe des Ge-
windeganges erzielt ist. In der Richtung
der Spanbreite liegt die Hauptschneide des
Stichels, rechts und links schliessen sich
diesen unter rechtem Winkel Nebenschneiden
an, welche die Schmalseiten des Spanes
ablösen. Fig. 62 stellt einen Theil des
fertigen Gewindeganges in Ansicht dar,
und den Stichel s im Querschnitt. Man
sieht aus dieser Figur, dass die Mittelebene
des Stichels gegen die Axe o o des Werk-
stücks geneigt liegen muss, und zwar
ebenso wie die Seitenflächen des Gewinde-
ganges, so dass wenigstens die Brust-
winkel der beiden Seitenschneiden 90° messen. Um für
diese Schneiden Ansatzwinkel zu erzielen, muss man
dem Querschnitt des Stichels eine trapezförmige Gestalt
geben. Das Anstellen des Stichels erfordert grössere
Sorgfalt als gewöhnlich, der Schnitt ist ein weniger voll-
kommener und die Abnutzung der Seitenschneiden ist
durch Schleifen nicht auszugleichen, es sei denn, dass
der Stichel demnächst für Gewinde geringerer Ganghöhe
verwendet werden soll.
Um letzteren Uebelstand zu mildern, beseitigt man
nach Fig. 62 a zunächst die grösste Menge der Späne mittels
Schruppstichels und lässt sodann den rechteckigen Stichel die Flächen des
Gewindeganges vollenden.
Bei Herstellung eines scharfgängigen Gewindes kann der Stichel nach
Fig. 63 von vornherein vor die Mitte des Gewindeganges gelegt und winkel-
recht zur Drehaxe des Werkzeugs diesem genähert werden, oder man schiebt
ihn, nach Fig. 64, in der Richtung der einen Seitenfläche des Gewinde-
ganges gegen das Werkstück. Letzteres Verfahren erleichtert den Span-
abfluss. Die Neigung der Mittelebene des Stichels zur Gewindeaxe wird
durch gleiche Rücksichten wie beim flachgängigen Gewinde bestimmt.
Es ist also beim Gewindeschneiden der Stichel nach jedem Schnitt um die
Spandicke gegen das Werkstück vorzuschieben. Er muss aber vorher zum
Schnittanfang zurückkehren.
Würde letzteres ohne weiteres
stattfinden, so würden bedeu-
tende, zwischen Stichel und
Werkstück auftretende Rei-
bungswiderstände zu überwin-
den sein und unnütze Abnutz-
ungen eintreten. Man zieht
daher — wie beim Hobeln — nach
jedem Schnitt den Stichel vom
Werkstück zurück, führt ihn in dieser Lage zum Schnittanfang und schiebt
ihn hier um den Betrag jenes Zurückziehens, vermehrt um die Dicke des
neuen Spanes dem Werkstück wieder näher.
Bei Erzeugung spiralförmiger Furchen auf walzenförmigen Flächen,
bezw. in cylindrischen Bohrungen sind die gleichen Umstände wie beim
Gewindeschneiden zu berücksichtigen.
Schon bei der Erörterung der Fig. 31 wurde S. 30 hervorgehoben,
dass ein Fräser für jede beliebige Längengestalt des Hauptwegs brauchbar
sei, wenn sein Halbmesser nicht grösser sei als der kleinste Krümmungs-
halbmesser der vorkommenden Mulden. In Bezug auf den Seitenweg unter-
liegt der Fräser denselben Beschränkungen wie der Einzelstichel. Ange-
sichts des Umstandes, dass
jeder einzelne Fräserzahn
eine nur sehr dünne Schicht
abnimmt, verzichtet man mit
seltener Ausnahme (z. B. beim
Fräsen von Keillöchern oder
dem sogenannten Langloch-
bohren) auf die Seitenver-
schiebung, und lässt statt
dessen den Fräser die ganze
zu bearbeitende Flächen-
breite auf einmal in Angriff
nehmen. Daraus folgt, dass
der Fräser durchaus geeignet
ist für solche Arbeiten, welche
sonst dem Formstichel zufallen, insbesondere auch deshalb, weil die grössere
Zahl hintereinander eingreifender Zähne die Abnutzung des einzelnen
mildert.
Die Gestalt des gegensätzlichen Weges zwischen Fräser und Werk-
stück ist daher in der Regel einfach. Es finden sich jedoch Ausnahmen.
Hierher gehören die für das Fräsen der Wurmräder erforderlichen
gegensätzlichen Führungen. Es ist die Zahnlücke eines Stirnrades mittels
Fräsers in einem Schnitt fertig zu stellen, da man den Fräser, während er
die Zahnlücke durchschreitet, beliebig viele Drehungen machen lassen kann.
Der Fräser eines Wurmrades, Fig. 65, dessen Gestalt von einer Schraube
umhüllt ist, die dem mit dem Wurmrad in Eingriff zu bringenden Wurm
gleicht, dreht sich in jeder Zahnlücke je nur einmal um, kann also nur
eine beschränkte Spanmenge beseitigen. Man lässt daher den Fräser zu-
nächst nur auf mässige Tiefe eingreifen, während das Werkstück genau in
dem bestimmten Verhältniss zu den Umdrehungen des Wurmes sich dreht,
und nähert den Fräser dem Rade nach jeder ganzen Drehung des letzteren
um den Betrag, der nunmehr weggeschnitten werden soll; der Arbeitsverlauf
ist also dem durch Fig. 59, S. 41 dargestellten verwandt. Es sind hierfür
folgende Führungen nöthig: genaues Drehen des Werkstückes um seine
Axe in dem Uebersetzungsverhältniss zu den Drehungen des Fräsers,
welches demnächst zwischen Rad und Wurm herrschen soll, und ruckweises
Nähern von Fräser und Werkstück nach jedem Umlauf des letzteren. Es
leidet dieses Verfahren an folgendem Uebelstande: die Neigungen der Fräser-
windungen decken sich mit den Neigungen der Zahnflanken erst dann, wenn
erstere in voller Tiefe in die Zahnlücken greifen. Bei weniger tiefem Ein-
greifen bewegen sich die vom Fräser getroffenen Theile des Rades rascher,
als den betr. Neigungen der Fräserwindungen entspricht, und verursachen
dadurch seitliches Drängen gegen den Fräser, was die Genauigkeit der
Arbeit beeinträchtigen kann. Es ist der Vorgang verwandt mit dem bei
gewissen Gewindeschneidwerkzeugen auftretenden.
Fehler vermeiden, indem man die Entfernung von Fräser- und Werkstück-
axe von vornherein der endgiltigen gleich macht und zunächst einen Fräser
verwendet, auf dessen Kern nur ein niedriger Rest des Gewindes liegt,
diesem dann einen zweiten folgen lässt, dessen Gewinde etwas höher über
den Kern hervorragt u. s. w., bis schliesslich ein Fräser mit vollem Gewinde-
querschnitt die Arbeit vollendet. Es lässt sich aber dasselbe erreichen,
wenn der — verhältnissmässig lang hergestellte — Fräser in ähnlicher
Weise zugespitzt wird, wie ein guter Gewindebohrer,
Arbeit — nach jedem Umlauf des Werkstücks — in seiner Axenrichtung
so verschoben wird, dass er tiefer eingreift.
Wegen der starken Abnutzung, welchen die Schleifflächen unterliegen,
sind letztere für die genaue Gestaltung von Werkstücken nur dann brauch-
bar, wenn für die Gleichförmigkeit ihrer Abnutzung in genügendem Grade
gesorgt wird. Es geschieht das durch gegensätzliches Verschieben zwischen
Werkstück und Werkzeug in einer Richtung, welche quer zur Arbeits-
richtung liegt. Das genaue Gestalten mittels des Schleifens kommt deshalb
nur für solche Werkstücke in Frage, welche eine solche gegensätzliche
Verschiebung gestatten. Fig. 66 veranschaulicht z. B. die Zustellung für
das Schleifen eines walzenförmigen Körpers w mittels des Schleifsteins s.
Ersterer dreht sich langsam (minutlich n mal) um seine Axe a a, letzterer
sehr rasch (n1 mal minutlich) um seine Axe b b; zu gleicher Zeit verschiebt
sich s gegensätzlich hin und her in der Richtung seiner Axe b b, die zu
a a genau gleichlaufend liegt, und zwar mit der sekundlichen Geschwindig-
keit u. Vorausgesetzt, dass der Schleifstein auf seine ganze Breite e genau
walzenförmig ist, bearbeitet der Schleifstein während seiner gegensätzlichen
Verschiebung in der Richtung des Pfeiles 1 eine Fläche des Werkstückes,
welche sich als schrauben-
förmiges Band mit der Gang-
höhe t um das Werkstück w
legt. Es ist t gleich der Ver-
schiebung des Schleifsteins
während einer ganzen Dre-
hung von w, also:
Um eine befriedigende Bearbeitung zu erzielen, die ganze Oberfläche
von w zu schleifen, müssen mindestens die Ränder dieses schraubenförmigen
Bandes sich berühren, d. h. es ist die Schleifsteinbreite:
oder die Verschiebungsgeschwindigkeit:
zu wählen.
Die genau walzenförmige Gestalt des Schleifsteins — wenn dessen
Gefüge gleichförmig ist — ergiebt sich von selbst, so lange b b zu a a
gleichlaufend ist. Wäre z. B. der Schleifstein unrund, so würden nur die
am weitesten hervorragenden Theile desselben mit dem Werkstück in Be-
rührung treten, also nur diese Abnutzung erfahren, und zwar so lange, bis
keine hervorragenden Theile mehr vorhanden sind. Es könnte nun ange-
nommen werden, dass der Schleifstein an seinen Rändern im Durchmesser
kleiner sei als in der Mitte, weil die in jeder Verschiebungsrichtung voran-
gehende Randfläche zunächst zur Zerkleinerung der ihr im Wege stehenden,
zu beseitigenden Schicht herangezogen werde. Diese Möglichkeit wird da-
durch ausgeschlossen, dass man bei jedem Weg des Schleifsteins längs des
Werkstückes nur eine ungemein dünne Schicht hinwegräumt, um (S. 20)
den Druck auf das Werkstück und die hieraus sich ergebende Federung
desselben möglichst zu verhindern und dass, infolge des Hin- und Her-
schiebens von s, die bandförmigen Schleifsteinspuren auf dem Werkstück
sich vielfach kreuzen, so dass der etwa grösser gebliebene mittlere Durch-
messer durch die Ränder des Bandes in erster Linie Abnutzung erfährt,
bis er dem Durchmesser der Ränder gleich wird. Eine gewisse Abnahme
des Schleifsteindurchmessers findet selbstverständlich auf jedem seiner Wege
statt; man macht dieselbe unfühlbar durch dasselbe Mittel, welches die
Federung mindern soll: durch äusserst geringe Zuschiebung nach jedem
längs des Werkstücks zurückgelegten Wege. Da eine gewisse Federung
der einander gegenüberliegenden Theile unvermeidlich ist, so wird der
Schleifstein da die meisten Späne hinwegräumen, wo er am längsten ver-
weilt. Es ist daher behufs Erzielung hohen Genauigkeitsgrades nothwendig,
dass die Geschwindigkeit der gegensätzlichen Verschiebung zwischen Werk-
stück und Schleifstein in der Richtung der Axen a a, bezw. b b in geradem
Verhältniss zur Umfangsgeschwindigkeit sowohl des Werkstücks als auch
des Schleifsteins bleibt, woraus folgt, dass z. B. unzweckmässig ist, diese
Verschiebung durch eine Kurbel oder mittels der Hand stattfinden zu lassen.
Beim Ausschleifen cylindrischer Löcher sind dieselben Gesichtspunkte
massgebend, die für das Abschleifen der Aussenflächen walzenförmiger
Gegenstände soeben erörtert sind.
Das Abschleifen kegelförmiger Aussen-, Fig. 67, und Innenflächen,
Fig. 68, unterliegt denselben Grundsätzen: es muss die Axe des Schleif-
steins b b gleichlaufend zu der nächsten Er-
zeugenden der Kegelfläche liegen und die
Verschiebung zwischen Schleifstein und
Werkstück gleichlaufend zu diesen Linien
stattfinden. Die Forderung, nach welcher die
Verschiebungsgeschwindigkeit in geradem Verhältniss zur gegensätzlichen
Umfangsgeschwindigkeit des in Bearbeitung befindlichen Werkstücktheils
bleiben soll, dürfte wegen der abnehmenden Durchmesser nicht zu erfüllen
sein. Man kann die hieraus erwachsende Fehlerquelle dadurch mindern,
dass man die wegzunehmende Schicht noch kleiner wählt.
Früher
bereitens. Leipzig 1888, S. 678 u. f.w und s, Fig. 69,
deren Drehaxen a a und b b genau gleichlaufend sind, sobald w und s an-
einander schleifen, beiderseits genau ebene Flächen erzeugen. Von dieser
Thatsache wird schon lange Gebrauch gemacht, z. B. beim Schleifen des
Spiegelglases. Es findet jener Satz auch Verwendung für die Erzeugung
ebener Flächen an Metallgegenständen, z. B. in der Ausbildung, welche
Fig. 70 versinnlicht. s ist ein ringförmiger Schleifstein, der mit seiner
ebenen Erdfläche arbeitet, w das Werkstück, welches genau winkelrecht
zur Axe des Schleifsteins jenem gegenüber geradlinig verschoben wird,
also gewissermassen einen Theil einer Scheibe unendlich grossen Durch-
messers bildet, deren Axe gleichlaufend zur Axe a a des Schleifsteins s liegt.
Es möge noch angedeutet werden, dass man Kugelflächen auf ähn-
lichem Wege genau zu schleifen im Stande ist. Aber auch andere Flächen
lassen sich so erzeugen.
Die bisherigen Erörterungen ergeben, dass geradlinige und kreisbogen-
förmige Wege für spanabhebende Werkzeuge sich am besten eignen. Sie
sind nun gleichzeitig durch mechanische Mittel weit leichter genau hervor-
zubringen als sonstige Wege. Der Werkzeugmaschinenbau verwendet des-
halb fast ausschliesslich gerade und kreisförmige Wege, oder solche, welche
sich aus diesen beiden zusammensetzen lassen; andere Wegesgestalten werden
nur in besonderen Fällen gewählt.
Wesentlichste Eigenschaft jeder Führungseinrichtung ist deren Dauer,
d. h. deren Vermögen, während längerer Zeit genügend genau zu führen.
Durch Gleiten der Führungsflächen aneinander werden diese abgenutzt; ist
die Abnutzung eine genügend gleichförmige, so vermag man meistens sie
durch Nachstellen der Flächen unschädlich zu machen. Selbst wenn solche
Nachstellbarkeit geboten ist, mindert sich die Genauigkeit der Führung
durch Abnutzung der Führungsflächen, da die abgenutzten Flächen in ihrer
Gestalt mehr oder weniger von den ursprünglichen abweichen; nur wenige
Flächen besitzen die Eigenschaft, sich selbst in der anfänglichen Gestalt
zu erhalten.
So ist denn allgemein geboten, auf möglichst geringe Abnutzung zu
sehen.
Das kann geschehen durch recht harte Führungsflächen, gute Schmie-
rung und grosse Flächen, so dass auf die Flächeneinheit ein nur kleiner
Druck entfällt. Es hängt die Abnutzung auch von der Geschwindigkeit
des Gleitens, oder richtiger von der Länge des gleitend zurückgelegten
Weges ab. Diese Länge ist jedoch meistens gegeben, kann also nicht zu
Gunsten geringerer Abnutzung vermindert werden.
Sehr harte, insbesondere aus gehärtetem Stahl bestehende Flächen
sind ihrer schwierigen Herstellung halber nur in kleinen Abmessungen im
Gebrauch. Man vermeidet aber nach Möglichkeit weiche Flächen, wählt
also für die Führungsflächen hartes Guss- und Schmiedeeisen oder Stahl,
sowie Bronze.
Der Schmierung wird, soweit möglich, grosse Aufmerksamkeit ge-
widmet. Sie muss in manchen Fällen auf das Fettighalten der Flächen
beschränkt bleiben, besteht aber sehr häufig in stetiger Oelzufuhr. Von
Wichtigkeit ist, die Gleitflächen möglichst vor Staub, insbesondere erdigem
Staub zu schützen.
Glasharte Stahlflächen, welche sehr langsam aufeinander gleiten, er-
fahren vorübergehend bis zu 20 kg Druck auf 1 qmm; bei den Schlitten
der Drehbänke und Hobelmaschinen, sofern deren Gleitflächen nur unvoll-
kommen geschmiert werden können, lässt man dagegen höchstens 0,1 kg
auf 1 qmm zu, rechnet aber womöglich nur 0,05 kg. Bestimmte, allgemein
giltige Zahlen für den auf die Flächeneinheit entfallenden Druck lassen
sich wegen der verschiedenartigsten Umstände, welche die Grösse der
Flächen beeinflussen, nicht geben; man wird in dem einzelnen Falle prüfen
müssen, wie gross die Gleitflächen, ohne Unzuträglichkeiten zu verursachen,
gemacht werden können, sowie welchen Werth man auf lang dauernde
Genauigkeit zu legen hat, und hiernach bestimmen.
Da man zwischen „todten Spitzen“ selbst unter Verwendung eines
Handstichels durch Abdrehen einen genauen Cylinder herstellen kann —
während andere zu Führungen brauchbare Gestalten eine gute Werkzeug-
maschine zu ihrer Herstellung bedürfen — so liegt nahe, diesen Cylinder
als Führungsstab mit kreisförmigem Querschnitt zu verwenden.
Leider beeinträchtigen andere Eigenschaften die Brauchbarkeit dieser Stab-
form in dem Grade, dass man letztere zur Zeit nur in Ausnahmefällen für
geradlinige Führung verwendet. Am unbequemsten ist der Umstand, dass
bei gleichförmiger Abnutzung der Führungsflächen der Krümmungshalb-
messer bei der Fläche von a, Fig. 71, abnimmt, während derjenige der
Hohlfläche, welche zum Schlitten b gehört, grösser wird.
Bei ungleichmässiger Abnutzung infolge einseitiger Inanspruchnahme
verlieren beide Flächen ihre Walzenform. Hieraus folgt, dass eine Nach-
stellbarkeit der Flächen
nur möglich ist, soweit
die Abnutzung in sehr
engen Grenzen bleibt.
Sie wird erreicht durch
elastische Nachgiebigkeit
der Hohlfläche. Eine hier-
her gehörende Ausfüh-
rungsform stellt Fig. 72
dar. Mit dem geführten
Stück b ist ein Auge ver-
bunden, dessen Wand
gegenüber vom Buchstaben b gespalten und dünn genug ist, um mittels Schrauben
ein wenig zusammengedrückt zu werden. Man pflegt, um das Zusammen-
drücken zu begrenzen, den Spalt sehr eng zu machen, oder mit einem
nachgiebigen Stück c — aus Holz oder Leder — auszufüllen. Hiermit
verwandt ist die Ausführungsform, welche Fig. 73 in zwei Schnitten dar-
stellt. Die hohle Führungsfläche wird durch eine Büchse c geboten, welche
aussen kegelförmig gestaltet, auf einer Seite in der Längsrichtung gespalten
und an der Aussenseite mehrfach eingeschnitten ist. Diese Büchse steckt
in der kegelförmigen Bohrung des Stückes b und wird, unter Anwendung
der Muttern m nach Bedarf in die Bohrung von b hineingedrängt. Der
Spalt der Büchse liegt oben; seine Enden werden durch Filzeinlagen ge-
schlossen (Fig. 73, rechts) und bietet so Gelegenheit zur Abgabe des
Schmiermittels.
Man stellt auch die
Büchse c, Fig. 73, aus
einzelnen Stücken her,
indem die ursprünglich
ganze Büchse durch
mehrere Längsschnitte
zerlegt wird. Das Ein-
pressen in die kegel-
förmige Bohrung findet
in verschiedener Weise
statt, wofür bei Er-
örterung der Reitstöcke (s. w. u.) einige Beispiele gegeben werden.
Vielfach zieht man vor, die Führungsflächen zu erneuern, nachdem
sie mehr abgenutzt sind, als die betreffende Führung erlaubt. Das ge-
schieht durch Nachdrehen der einen Fläche und durch Anbringen von
Büchsen in, bezw. auf der anderen Fläche. Fig. 74 stellt eine dement-
sprechende Einrichtung für eine Bohrspindel dar. Die eigentliche Bohr-
spindel ist mit a bezeichnet; sie soll in der sich drehenden Hohlspindel b
verschoben werden. Man hat in die Enden der Hohlspindel Büchsen c
gesetzt, welche nach Bedarf durch neue, engere ersetzt werden, während
die Spindel a durch Abdrehen berichtigt wird. Nach Umständen befestigt
man die — in Bezug auf Fig. 74 — rechts belegene Büchse auf der
Spindel a und lässt sie in der Bohrung der Hohlspindel gleiten.
Nicht selten wird einer der Theile, nachdem durch eingetretene Ab-
nutzung die Führung zu mangelhaft geworden ist, einfach weggeworfen
und durch einen neuen ersetzt, während der andere durch Nachdrehen,
bezw. Nachbohren Berichtigung erfährt.
Der zweite wesentliche Fehler der Geradführung am runden Stabe
besteht darin, dass besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, um
eine zufällige Drehung des geführten Stückes zu hindern. Man legt zu
dem Zweck zwei solche Führungsstäbe gleichlaufend nebeneinander oder
fügt zwischen den Stab a und das geführte Stück b, Fig. 75, eine recht-
eckige Feder c. Das letztere Verfahren ist nur für den Fall brauchbar,
dass das Moment, welches b um a zu drehen versucht, immer dieselbe
Richtung hat. Es findet wohl Anwendung bei Bohrmaschinenspindeln (vergl.
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 4
Fig. 74) oder in ähnlichen Fällen, wo die Feder oder Leiste c lediglich als
Mitnehmer wirkt.
Der Führungsstab rechteckigen Querschnitts verhindert ohne
weiteres eine Drehung des geführten Theiles. Wie Fig. 76 darstellt, kommen
hierbei nur diejenigen
Flächentheile zur Wirkung,
welche in der Nähe der
Kanten liegen. Hat die Füh-
rung erheblicheren Dreh-
momenten zu widerstehen,
so sind die Mitten der Füh-
rungsflächen als solche werth-
los, weshalb man sie zurück-
springen lässt und lediglich
den Flächentheilen, welche den Kanten nahe liegen, Aufmerksamkeit schenkt.
Die Abnutzung der Führungsflächen rechteckiger Führungsstäbe ist, wenn
sie auf jeder einzelnen sich gleichförmig vertheilt, auszugleichen mit Hilfe der
Nachstellbarkeit zweier derselben, welche rechtwinklig zusammenstossen. In
Rücksicht auf bequeme Ausführung werden in der Regel nicht die Flächen des
Stabes a, sondern zwei nach innen gekehrte Wände des Schlittens b nachstell-
bar gemacht. Fig. 77 stellt als Beispiel einer solchen Führung, diejenige der
Bettplatte b auf einem Drehbankbett a dar. Die untere Fläche der Bett-
platte ruht auf der oberen des Bettes. Gegen die senkrechten Flächen des
Bettes legen sich zwei Leisten, von denen die eine, rechtsseitige, fest an
der Bettplatte sitzt, während die linksseitige c durch Schrauben nachstellbar
ist. Die Leiste c greift unter den linksseitig vorspringenden Rand des
Bettes und eine zweite Leiste d unter den rechtsseitigen Rand; beide Leisten
sind senkrecht nachzustellen, wodurch die zweite Nachstellbarkeit geboten
wird. Damit die senkrechten Schrauben die Leisten nicht schief ziehen,
legt man in die der Nachstellbarkeit dienende Spalte nachgiebige (Papier,
Pappe, Leder) oder auswechselbare (Blech-) Platten. Zu den eingeschrie-
benen Maassen ist noch zu bemerken, dass der Abstand von Schrauben-
mitte zu Schraubenmitte 240 mm beträgt.
Fig. 78 stellt eine andere Ausführungsform der Leiste c dar. c ist
im Querschnitt T-förmig; da, wo die senkrechten Schrauben hindurch gehen,
ist die Mittelrippe weggeschnitten; die wagrechten Schrauben greifen mitten
zwischen der senkrechten an.
Um dem Schlitten b eine möglichst breite Stützfläche zu bieten, kann
man ihn nach Fig. 79
im Querschnitt keilförmigen Leisten d drängen
b nach unten gegen die an a ausgebildeten
Gleitflächen, und c dient zur Ausgleichung der
an den senkrechten Gleitflächen eintretenden
Abnutzung.
Wenn der Schlitten b durch sein eigenes
Gewicht jedem möglichen Versuch des Abhebens
zu widerstehen vermag, so ist unnöthig, Theile
des Schlittens unter herausragende Ränder des
Bettes a greifen zu lassen. Man kann eine
offene, statt einer geschlossenen Führung
anwenden. Das Gewicht des Schlittens macht
auch jede Nachstellbarkeit in lothrechter Richtung entbehrlich.
Die Fig. 80, 81 und 82 stellen in einem Querschnitt, einem Grund-
riss und einem theilweisen Längsschnitt eine, hiernach angeordnete, Tisch-
führung einer Hobelmaschine dar. Von dem Hobelmaschinentisch sieht man
in Fig. 80 nur die Querschnitte der mit ihm fest verbundenen Leisten b.
Sie greifen in zwei Furchen rechteckigen Querschnitts, welche im Bett a
ausgebildet sind. Man bemerkt nun an der linken Seite der Fig. 80, dass
die Leiste b die zugehörige Furche nicht ganz ausfüllt, so dass die senk-
rechten Wände der letzteren an der Führung sich nicht betheiligen. Die
rechtsseitige Leiste b dagegen liegt eng zwischen der einen Seitenwand der
zugehörigen Furche und der nachstellbaren Leiste c. Man überlässt die seitliche
Führung des Tisches der einen Seite, theils wegen der Schwierigkeit die Theile
beiderseitig genau passend zu machen, theils weil bei Temperaturwechseln der
freier von der Luft umspülte Tisch früher die entsprechenden Dehnungen erfährt
als das Bett, also — wenn auch nur vorübergehend — Klemmungen eintreten
würden, wenn beide Leisten von b seitlich vom Bett eng eingeschlossen wären.
Die seichten Vertiefungen der Furchensohlen, welche Fig. 81 und 82 erkennen
lassen, sollen das Schmieröl zurückhalten und die am Ende der Furchen-
sohlen ausgebildeten Näpfe zum Auffangen abfliessenden Oeles dienen. Das
Nachstellen der Leiste c findet durch Schrauben d statt, deren Mutter-
gewinde in dem benachbarten Furchenrande sich befindet. Um nun jede
eigenmächtige Lagenänderung der Leiste c zu verhüten, sind die Schrauben d,
Fig. 83, in ihrer Längenrichtung durchbohrt und Bolzen in c geschraubt,
welche durch d hindurch reichen und aussen mit einer Mutter und Gegen-
mutter versehen sind. Das sogen. spitze Ende jeder Schraube d drückt
gegen c, das Kopfende gegen die mit c verbundene Mutter, so dass bei
beiden Drehrichtungen von d die Leiste c folgen muss.
Vielfach beliebt ist die Führung am dreikantigen Stabe.
Letzterer verhütet, ebenso wie der Stab rechteckigen Querschnitts
ohne weiteres eine Drehung des geführten Stückes um den Führungsstab,
auch liegen nach Fig. 84 die Flächentheile, welche versuchter Drehung
entgegentreten, in der Nähe der Kanten, so dass die Mitteltheile der
Führungsflächen nach Fig. 85 entbehrt werden können. Ist der Querschnitt
des Stabes a ein gleichseitiges Dreieck, so treten dem Moment M, welches
den Schlitten b um die Axe des Stabes zu drehen versucht, die drei Mo-
mente p · r entgegen. Ist nicht bequem, dem Stabe a das ganze Dreieck
als Querschnitt zu geben, so kann man sich mit zwei der Momente p · r als
widerstehende begnügen, wobei diese selbstverständlich grösser ausfallen.
Die Fig. 86 u. 87 deuten zwei derartige Ausführungsformen an; bei ersterer
umfasst das geführte Stück b den Führungsstab a, bei letzterer findet das
Umgekehrte statt, es ist hier a gewissermassen ein Hohlstab. In diesen
Figuren sind die widerstehenden Momente, aus denen die auf die Führungs-
flächen wirkenden Drucke berechnet werden, nicht auf die Axe des Stabes,
sondern auf Kippaxen bezogen, was die in Rede stehende Berechnung
erleichtert.
Der dreikantige — Voll- oder Hohl- — Stab ist als Führungsmittel
besonders deshalb beliebt, weil zur Ausgleichung der Abnutzung eine
nachstellbare Fläche genügt. Die mittels der Schraube d nachstellbare
Platte c, Fig. 88, ist im Stande, die Abnutzung aller drei Flächen aus-
zugleichen, wenn die Abnutzung auf der einzelnen Fläche gleichmässig
stattfindet. Die Führungsformen, welche in Fig. 86 und 87 angedeutet sind,
bedürfen demnach nur einer nachstellbaren Leiste, während die andere
Leiste mit dem Schlitten — oder dem Hohlstab — fest verbunden sein
kann und thatsächlich auch ist. Die folgenden Figuren stellen einige der
zahlreichen, im Gebrauch befindlichen Anordnungen für die nachstellbare
Leiste dar. Es ist bei der durch Fig. 89 dargestellten die Platte b haken-
förmig umgebogen, um die Leiste c zu tragen, Schrauben drücken c gegen a.
Das blosse Festhalten von c, Fig. 90, an b durch Reibung, welche der
Schraubenandruck veranlasst, ist unsicher und das eigentliche Nachstellen
mangelhaft. Fig. 91 ist mit Fig. 89 verwandt; da die Leiste c verhältniss-
mässig dünn gewählt worden ist, so muss eine grössere Zahl Druckschrauben
verwendet werden. Die kugelförmig abgerundeten Schraubenspitzen greifen
in Grübchen der Leiste c, um diese vor gelegentlichem Herausfallen zu
schützen. Bei der Fig. 92 abgebildeten Ausführungsform hat die Führung
zwischen a und b eine grössere Breite als bei der Anordnung nach Fig. 91,
ohne mehr Raum zu beanspruchen. Dasselbe bezweckt das durch Fig. 93
Dargestellte. Da der Druck zwischen a und c winkelrecht zur Führungs-
fläche liegt, so versucht er c zu kippen, was die Schrauben d zu verhüten
haben. Der Nachstellbarkeit halber stecken die Schrauben d in länglichen
Löchern von c und die Schraubenköpfe in ovalen Vertiefungen. Wenigen
Raum erfordert die Anordnung, welche Fig. 94 wiedergiebt. Die Leiste c
ist mit einem in eine Nuth des Körpers b greifenden Rand versehen. Recht-
winklig zur Führungs-
fläche wirkt der Druck
P, welcher in die beiden
Zweige P1 = P · cos α und
P2 = P · sin α zerfällt. Der
erstere ist die einzige nach
oben gerichtete lothrechte
Kraft; ihr kann eine nach
unten gerichtete nur an
dem links unten vor-
springenden Rande von c
entgegentreten, weshalb
letztere ebenso gross sein muss als P1. Beide Kräfte erzeugen das links drehende
Moment P1 · e1. Ein zweites, aber rechts drehendes Kräftepaar bildet einer-
seits die Kraft P2 und anderseits die zum Andrücken der Leiste c dienende
Schraube und zwar mit dem Abstande e1. Das Gleichgewicht erfordert
demnach:
P · cos α · e = P · sin α · e1
oder:
Sonach liegt der in Fig. 94 angenommene Angriffspunkt der Kraft P viel
zu hoch; es tritt ein Kippen der Leiste c ein, vermöge dessen die Mitte
des Führungsflächendrucks weiter nach unten sinkt, so lange, bis der letzten
Gleichung Genüge geleistet wird. Bei den sonstigen Verhältnissen der
Figur, und wenn die Leistenhöhe = 30 mm ist, wird i = 5,7 mm, e = 14,75 mm,
e1 = 12,3 mm. Hiernach ist die Vertheilung des Druckes auf die Führungs-
fläche recht ungleichförmig und die Abnutzung der letzteren findet fast
nur in der Gegend statt, wo die Figur den Buchstaben α enthält.
Nach Fig. 95 ist die Leiste c in ihrer Längenrichtung keilförmig und
wird, behufs Nachstellens in dieser Richtung, durch eine Schraube ver-
schoben, welche durch einen rechtwinklig abgebogenen Lappen der
Leiste c ragt.
Fig. 96 zeigt eine Abart der zuletzt angeführten Anordnung, indem
die keilförmige Leiste c nicht durch eine Kopfschraube, deren Mutter-
gewinde in den Schlitten b geschnitten ist, eingedrückt wird, sondern durch
eine Schraube d, welche in einer Aussparung von b liegt und sich dort
festhält, sowie eine ge-
wöhnliche Mutter. Das
Holzklötzchen e soll zu
tiefes Eindrücken hindern.
Es verdient die durch
Fig. 95 und 96 versinn-
lichte Nachstellungsart be-
sondere Beachtung, weil
sie ungleichförmiges An-
drückender Leiste c gegen
die an a feste Fläche aus-
schliesst. Bei Verwendung
mehrerer Druckschrauben
wird gar zu leicht die
eine stärker als die andere
angezogen, die Leiste
federnd durchgebogen und
einzelne Stellen zu stark,
an einigen Stellen zu
wenig angedrückt, was
hier wegfällt.
Die Anordnung, wel-
che Fig. 97 darstellt, findet
man zuweilen bei den
Schlitten oder Stösseln der Feil- und Stossmaschinen angewendet; c greift
in eine genau passende flache Furche von b; seine schrägen Flächen werden
durch Anziehen der in der Figur sichtbaren Schrauben gegen die schrägen
Flächen der in a ausgebildeten Nuth schwalbenschwanzförmigen Querschnitts
gedrückt. Man kann Fig. 98 als von Fig. 97 abgeleitet ansehen. Die
nachstellbare Leiste c, Fig. 98, liegt rechts von a, während links eine in
der Figur nicht gezeichnete an b feste Leiste sich an a legt. Der keil-
artige Querschnitt von c füllt den Raum zwischen a und einer rechtsseitig
an b festen Leiste aus. Schrauben d dienen zum Anziehen. Es eignet
sich diese Anordnung besonders für kräftige Führungen.
Fig. 99, 100 und 101 zeigen eine andere Ableitung von Fig. 97, und
zwar Fig. 99 in kleinerem Massstab in deren Verwendung für den Quer-
schlitten einer Drehbank. Aus Fig. 101 ist besonders zu erkennen, dass die
Leiste c sich gegen eine senkrechte Fläche von b legt und in eine Nuth
des Schlittens b so eingreift, dass sie nicht kippen kann. Fig. 100 zeigt die
Anordnung der zum Anziehen dienenden Schrauben d. Nach Fig. 102 ist
die nachstellbare Leiste c gegen die gleich gerichtete Fläche von a und b
gelegt. Eine auswechselbare oder nachgiebige Einlage zwischen a und c,
welche durch eine dicke Linie angedeutet ist, hindert c am Kippen,
Schrauben d dienen zum Anziehen.
Es mögen noch drei Formen angeführt werden, welche nur für be-
stimmte Fälle brauchbar sind. In Fig. 103 bezeichnet a den Querschnitt
eines Bohrmaschinenständers, b das Halslager der Bohrspindel. Dieses ist
nun in der Mitte gespalten, so dass die genügende Nachstellbarkeit durch
Anziehen der Schrauben d geboten wird. Die durch Fig. 104 abgebildete
Anordnung ist brauchbar, wenn der Schlitten b vorwiegend winkelrecht zu
seiner ebenen Grundfläche in Anspruch genommen wird. Die nachstellbare
Leiste greift in eine Nuth schwalbenschwanzförmigen Querschnitts, welche
in a hergestellt ist. An c ist ein gut abgedrehter Bolzen d ausgebildet,
welcher in das gebohrte Loch von b greift. Eine Mutter am oberen Ende
von d dient zum Anziehen der Leiste c. Diese Anordnung erlaubt eine
Drehung zwischen a und b um die Axe von d und eignet sich aus diesem
Grunde für die Verbindung des Drehbankquerschlittens mit der hinter der
Drehbank liegenden Führungsleiste, welche der Erzeugung kegelförmiger
Gestalten dient (s. w. u.). Fig. 105 endlich giebt eine Führung wieder,
welche sich für den Fall eignet, dass der Schlitten nur in der Richtung
des Pfeiles I, oder durch ein rechts drehendes Moment II in Anspruch
genommen wird. Der Körper a hat links eine feste, nach Art der Dreiecks-
führung gestaltete Leiste, rechts eine solche, welche nur von oben nach
unten gerichteten Druck aufzunehmen vermag. Hackenschrauben d drücken
b gegen die erstere Leiste.
Wirkt die Führung vorwiegend tragend und
ist das Gewicht des geführten Gegenstandes ent-
sprechend gross, so kann man die eine Seite des
Dreiecks, welches die Grundform des Leistenquer-
schnitts bildet, weglassen und das Nachstellen dem
Gewicht des Schlittens überlassen. Bei Hobel-
maschinen erhalten z. B. die Bahnen einen soge-
nannten schweinsrückenartigen Querschnitt, Fig. 106
links; bei grösserer Breite des Tisches b wird, aus
Gründen, welche schon zu Fig. 80, S. 51 genannt
sind, nicht selten nur die eine Bahn nach dem
Schweinsrücken gestaltet, während die andere —
Fig. 106 — eben und wagrecht gemacht wird.
Da, wo nicht zu befürchten ist, dass Späne
oder andere Verunreinigungen auf die unten
liegende Gleitfläche fallen können, wird für diese
die hohle Gestalt gewählt, so dass sie das Schmiermittel gut zusammen-
halten kann, im anderen Falle legt man die hohle Fläche nach oben, da
der erhabene nach oben gerichtete Rücken von Verunreinigung bequemer
zu befreien ist als die hohle Fläche. In letzterer Anordnung kommt die
Schweinsrückenführung auch häufig für die Bettplatten der Drehbänke in
Anwendung mit der Aenderung, dass man das zu geringe Gewicht der
Bettplatte durch einen an-
gehängten Klotz ergänzt,
oder nachstellbare Leisten c,
Fig. 107, unter die Ränder
des Blattes a greifen lässt.
Es werden für Drehbänke
regelmässig zwei zu einander
gleichlaufende schweins-
rückenartige Führungsleisten angewendet. Man macht zu Gunsten der Schweins-
rückenführung den Umstand geltend, dass der vom Stichel herrührende
Druck die Führungsflächen zusammendrückt und hierdurch die Genauigkeit
der Führung besonders sichert, während bei den sonstigen, vom dreikantigen
Stabe abgeleiteten Führungsanordnungen für Drehbänke die schrägen Gleit-
flächen durch den Sticheldruck auseinander gedrängt werden. Dagegen
wird für den einfachen Stabquerschnitt nach Fig. 86 bezw. Fig. 87 der
Vorzug beansprucht, dass er leichter genau herzustellen, leichter auf seine
Genauigkeit zu prüfen sei, auch die Führungsflächen ohne Schwierigkeiten
gross gemacht werden könnten.
v. Pittler
rücken zur Führung eines Schlittens, sondern nur einen, dessen Querschnitt
durch seine Grösse und durch die Kleinheit des Winkels, welchen die
beiden schrägen Flächen einschliessen — er beträgt nur 40° — von dem
sonst Gebräuchlichen abweicht. In Fig. 108 bezeichnet a den aussen walzen-
förmigen Schlitten und c eine nachstellbare Platte.
Erste Vorbedingung für die Herstellung genauer Führungen ist die
Verwendung genau arbeitender Werkzeugmaschinen. Es sollen ausserdem
die Führungstheile in möglichst starren Formen ausgeführt werden, und
zwar insbesondere aus folgenden Gründen: Es erstarrt die Oberfläche der
Gussstücke früher als das Innere, wodurch mehr oder weniger grosse
Spannungsverschiedenheiten entstehen. Wird nun ein Theil der Oberfläche
behufs Gewinnung genauer Gestalt abgehobelt oder abgefräst, so ändern
sich die Spannungsverhältnisse und führen zu merkbarem Werfen des Werk-
stückes, wenn dieses seiner Gestalt nach solchem Werfen wenig Widerstand
entgegensetzt. Aus diesem Anlass ist man nicht selten genöthigt, das
Werkstück zunächst im Groben zu bearbeiten und dann aufs neue behufs
endgiltiger Bearbeitung an der Werkzeugmaschine zu befestigen, so dass
nach dem ersten Bearbeiten, bei welchem der grösste Theil des Hinweg-
zuräumenden zerspant wurde, dem Werkstück Gelegenheit gegeben wird,
seine Spannungen auszugleichen. Manche Stücke werden aus gleichem
Grunde an allen Seiten geschruppt, dann anders aufgespannt und geschlichtet.
Das gilt insbesondere von geschmiedeten Theilen, die starre Gestaltung
nicht gestatten, aber durch die Wirkung des Hammers nennenswerthe
Spannungsunterschiede zwischen der Oberflächenschicht und dem Innern
aufgenommen haben.
Es ist eine starre Form der Theile auch von Werth, wegen des grossen
Druckes, welcher beim Spanabheben winkelrecht zur in Bildung begriffenen
Fläche ausgeübt wird. Hierdurch können vorübergehende Durchbiegungen
herbeigeführt werden und nach dem Zurückspringen derselben Ungenauig-
keiten der Fläche, wenn nicht das Werkstück hinlänglich steif ist. Diesen
Uebelstand mildert man übrigens auch durch schliessliche Abnahme eines
recht dünnen Spanes.
Die überall genau gleiche Entfernung zwischen den einander gegen-
über liegenden Führungsflächen sucht man häufig dadurch zu sichern, dass
man — nach sonstigem Abschluss der Bearbeitung — die nachstellbare
Leiste einlegt und bei unveränderter Aufspannung von beiden einander
gegenüberliegenden Flächen nochmals einen dünnen Span abnimmt, bei
Anwendung des Fräsers vielleicht in der Weise, dass zwei Fräser — einer
auf der linken, einer auf der rechten Seite — gleichzeitig arbeiten.
Nach dieser Bearbeitung prüft man die erzielte Genauigkeit und
bessert sie nach Bedarf durch Schaben.
Leipzig 1888, S. 676.
Anschauung, dass die angedeutete Prüfung entbehrt werden könne, wenn
man durch sorgfältige Ueberwachung der angewendeten Werkzeugmaschinen
sich von deren genauer Arbeit überzeugt habe. Das mag richtig sein für
die Regel; in Ausnahmefällen wird man sich aber der nachträglichen
Prüfung der Werkstücke nicht entziehen können. Die Anführung der
Grundzüge der Untersuchungsverfahren an dieser Stelle ist daher berechtigt,
zumal sie sich zum Theil auch auf vorhandene Werkzeugmaschinen be-
ziehen. Am einwandfreiesten ist die Prüfung einer walzenförmigen Fläche.
Man legt das Werkstück so zwischen zwei „todte“ Spitzen, dass deren Axe
mit der des Werkstücks zusammenfällt. Um den Fehler, welcher aus der
Durchbiegung des Werkstücks entstehen kann, auszuscheiden, kann diese
Axe lothrecht gelegt werden. Nunmehr untersucht man mittels feinfühligen
Tasters, ob das Werkstück überall gleiche Dicke hat und dann mittels
Fühlhebels, ob diese Dicke überall gleich um jene Axe sich legt. Ein
solcher Fühlhebel, kann nach Fig. 109 eingerichtet sein. w bezeichnet das
Werkstück, welches man langsam um seine Axe dreht, h einen Winkelhebel,
welcher zwischen Spitzen schwingt, an seinem kurzen Ende zur Fühlfläche,
an seinem langen Ende zum Zeiger ausgebildet ist, f eine leichte Feder,
welche die Fühlfläche gegen das Werkstück drückt und a das Gestell des
Fühlhebels. Der am Gradbogen des letzteren abgelesene Ausschlag des
Hebels steht nicht in geradem Verhältniss zu den Ungenauigkeiten des
Werkstückes, lässt aber erkennen, ob diese gross oder gering sind, und
das genügt dem vorliegenden Zweck.
Man prüft nun an verschiedenen Stellen, insbesondere diejenigen ins
Auge fassend, welche aus irgend welchen Gründen der einseitigen Lage
des Querschnitts gegenüber der Axe verdächtig sind.
Dieses Verfahren ist umständlich. Steht eine Drehbank zur Verfügung,
deren Bett und Spitzen an sich und in Bezug auf ihre gegensätzliche Lage
als hinreichend genau bekannt sind, so lässt sich die Dicke und die Ver-
theilung derselben um die Axe mittels Fühlhebels zu gleicher Zeit be-
obachten, indem man den Fühlhebel am Drehbankschlitten befestigt und
mit diesem an dem kreisenden Werkstück entlang führt. Ein einfacher
Fühlhebel, wie ihn Fig. 109 andeutet, ist als No. 1 bereits 1831 für die
technologische Sammlung der Hannoverschen technischen Hochschule be-
schafft, einen handlicheren findet man in unten verzeichneter Quelle be-
schrieben.
von h, Fig. 109, durch eine Wasserwage angegeben wird; sie leiden aber
an dem Uebelstand, dass das Werkstück sich sehr langsam drehen muss,
weil anderenfalls durch die Masse der Wasserwage störende Erschütte-
rungen verursacht werden.
Für die Prüfung ebener Flächen auf ihre Genauigkeit ist die Richt-
platte das geeignetste Werkzeug. Es darf das allerdings keine solche
sein, deren Genauigkeit nur auf derjenigen der Hobelmaschine, welche sie
erzeugte, beruht, sondern eine wirklich genaue Platte.
bereitens. Leipzig 1888, S. 676.
grösser oder doch etwa ebenso gross wie die auf ihre Ebenheit zu prüfende
Fläche, so ist das anzuwendende Verfahren einfach; man bestreift die Platte
sehr dünn mit einer ganz fein abgeriebenen Farbe und führt sie in leichten
Zügen über die zu prüfende Fläche hinweg. Sie bezeichnet dabei die-
jenigen Stellen, welche der Nacharbeit durch Schaben bedürfen. Hiernach
wird die Richtplatte abermals über das Werkstück geschoben und nach
Bedarf wieder geschabt, bis schliesslich die gleichförmige Färbung der
Werkstückfläche bekundet, dass sie sich mit der Richtplattenfläche deckt.
Steht nur eine kleinere Richtplatte zur Verfügung, so prüft und be-
richtigt man zunächst einen Theil der Werkstückfläche, welcher der Richt-
plattengrösse entspricht, und schreitet von dem so genau gewordenen
Flächentheil ausgehend schrittweise vor. Beispielsweise soll die obere ebene
Fläche des Drehbankbettes a, Fig. 110, auf diesem Wege genau gemacht
werden, und zwar mit Hilfe der kurzen Richtplatte b. Man kann zunächst
das eine Ende des Drehbankbettes auf die Länge von b vornehmen. Nach-
dem der Theil in vorhin angegebener Weise vollendet ist, legt man die
Richtplatte zur Hälfte auf das jetzt in Angriff zu nehmende Flächenstück
und schabt an diesem so lange, bis es mit dem ersten Stück genau im
Einklang steht u. s. w. Dabei kann vorkommen, dass die Richtplatte auf
den folgenden Theilen überhaupt nicht verzeichnet, aber auch, dass von
diesen mehr abgenommen werden soll als durch Schaben möglich ist, mit
anderen Worten, dass die Richtung des ersten Stückes von der Gesammt-
richtung abweicht. Dann bleibt nur übrig, den ersten Theil in zutreffendem
Sinne umzuarbeiten.
Für schmale Flächen verwendet man in gleicher Weise genaue
Lineale.
Die Prüfungen der Kantenwinkel und der gleichlaufenden Richtung
zweier Flächen mittels gewöhnlicher Lehren führen eine gewisse Unsicher-
heit mit sich. Für die Schweins-
rückenführung der Drehbänke ersetzt
die in Fig. 111 abgebildete Lehre b
in gewissem Grade die Richtplatte,
wenn erstere mit entsprechender Sorg-
falt ausgeführt worden ist. Eine ähn-
liche Lehre verwendet man mit Vortheil, wenn bei Hobelmaschinen nicht
wie in Fig. 106 angegeben eine der Bahnen schweinsrückenartig gestaltet
ist, sondern beide Bahnen.
Für manche Fälle ist eine feinfühlige Wasserwage zur Prüfung der
Flächen auf ihre Geradheit recht brauchbar. Heisst der Krümmungshalb-
messer der Röhre r und die Fusslänge der Wage l, Fig. 112, so verhält sich
der auf der Röhre abgelesene Ausschlag δ zum Abstand x des Punktes b
über der durch a gelegten Wagerechten wie
r zu l. Man kann somit durch recht grosses r
eine unmittelbar nicht erkennbare Grösse x
auf der Röhre ablesbar machen. Es sei
z. B. r = 100 m, l = 0,5 m dann ergiebt sich:
0,5 mm noch deutlich abzulesen, also mit
vorliegender Wasserwage ein Abstand
bezw. grössere Abstände
auf 0,0025 mm genau zu bestimmen. Legt
man nun die zu prüfende Fläche im wesent-
lichen wagrecht und vermerkt die an ver-
schiedenen Stellen beobachteten Ausschläge δ,
so lässt sich hieraus mit einiger Genauigkeit
bestimmen, um welche Beträge die einzelnen
Stellen von einer mittleren Geraden ab-
weichen, und der nöthige Anhalt für die
Nachbearbeitung gewinnen. Für Flächen,
welche nicht wagrecht gelegt werden können,
ist die Wasserwage mit einstellbarer Sohle
zu versehen.
Die Gewinnung genauer Führungsflächen
ist hiernach umständlich und kostspielig und
schon deshalb nöthig der Erhaltung dieser Genauigkeit vollste Aufmerksam-
keit zu schenken.
Insbesondere ist darauf zu halten, dass jede der Flächen sich mög-
lichst gleichförmig abnutzt. Das setzt voraus: gleiche Härte der Fläche in
ihrer ganzen Ausdehnung, gleichen Druck auf die Flächeneinheit, gleiche
Gleitungslänge. Die erstere Forderung ist am leichtesten zu erfüllen, die
beiden anderen aber überhaupt nur in beschränktem Umfange. Um das
zu erläutern, mögen die folgenden, einfachen Fälle einer eingehenderen
Besprechung unterzogen werden.
Es sei die Bahn a einer Tischhobelmaschine, Fig. 113, doppelt so lang
als die Gleitfläge am Tisch b; der Stichel befinde sich bei s. Ferner sei
der Weg des Tisches gleich der halben Bahnlänge, d. i. gleich A. Bewegt
sich der Tisch von seiner äussersten linksseitigen Lage ganz nach rechts, so
gleitet jeder Punkt der am Tisch festen Flächen um A längs der Bahnen
des Bettes, sodass für erstere — wenn vom Wechsel des Druckes abgesehen
wird — gleichmässige Abnutzung erwartet werden kann. Nicht so ist es
mit den am Bett festen Bahnen. Der Mitte derselben gehört eine Gleit-
länge = A an, links und rechts von hier wird die Gleitlänge kürzer und
an den Endpunkten ist sie gleich Null. Die Abnutzung macht daher, da
sie auf der Wechselwirkung der einander gegenüber liegenden Gleitflächen
beruht, die Bahn hohl und die Gleitflächen des Tisches nach unten ge-
wölbt. Beschreibt der Tisch einen Weg l < A, Fig. 114, so tritt an jedem
Ende der Bahnen von a eine Länge
erfährt deshalb auch keine Abnutzung, sodass die allmähliche Aushöhlung
noch stärker hervortritt.
Wenn dagegen nach Fig. 115 die Gleitflächen am Tisch b und am
Bett a unter sich gleich lang sind und der Tischweg dieselbe Länge hat,
so ist, bei der Tischbewegung von links nach rechts die Gleitlänge für die
Tischmitte = A, und nimmt von hier nach beiden Enden bis auf
Ebenso ist es bei der rückläufigen Bewegung des Tisches b. Die Gleitlängen
der einzelnen Punkte der an a festen Bahnen unterliegen genau demselben
Gesetz. Macht der Tisch nur Wege von der Länge l < A, Fig. 116,
so sind die Gleitlängen für die A—l langen Mitteltheile beiderseits gleich l
und mindern sich von da ab nach beiden Seiten bis auf
bei gleichen Gleitflächenlängen die Ungleichförmigkeit der Gleitlängen um
so kleiner, je kleiner der Tischweg gegenüber der Länge A ist, während
bei der Bahnlänge = 2 A (Fig. 114) das Umgekehrte gefunden würde. Bei
unter sich gleichlangen Gleitflächen scheinen, nach den obigen Erörterungen
beide einander gegenüber liegenden hohl zu werden. Das ist aber nach
dem Folgenden unmöglich. Es sei angenommen, eine ganz geringe solche
Höhlung sei vorhanden, so würden in der Mittellage, Fig. 117, nur noch
die Endkanten zum Anliegen kommen und Abnutzung erfahren. In den
Endlagen befindet sich dagegen je eine Endkante der einen Gleitfläche
der Mitte der anderen gegenüber, ähnlich ist es mit den übrigen Lagen,
sodass auch die zwischen den Endkanten befindlichen Flächentheile abge-
nutzt werden. Man erkennt aber aus Fig. 118, dass die linksseitige End-
kante a der oberen Fläche auf dem ganzen Wege von β bis γ mit der
unteren, und ebenso die rechtsseitige Endkante ε auf ebenso langem Wege
mit der oberen Fläche in Fühlung bleibt. Es wird daher — unter sonst
gleichen Verhältnissen — von diesen Kanten der Menge nach ebensoviel
abgeschliffen als von den, an
sie grenzenden Flächen, also
von jenen eine viel grössere
Dicke als von diesen. Verfolgt
man diesen Gedanken weiter,
so kommt man zu dem Schluss,
dass selbst bei vorhanden ge-
wesenen gleichen Höhlungen durch die Abnutzung eine geradlinige Gestalt
entsteht, sonach ein Hohlwerden solcher Flächenpaare, welche von vornherein
gerade waren, ganz ausgeschlossen ist. Es ist also allein richtig, für
die vorliegende Führung die Längen der Gleitflächen einander
gleich zu machen.
Zur Beurtheilung des Verlaufs der Abnutzungen ist aber noch nöthig,
den Einfluss zu prüfen, welchen der Druck des Werkzeugs s ausübt. Das
soll hier unterlassen werden, weil der Druck sehr verschieden ausfallen
kann, je nach der Druckrichtung und dem Verhältniss zwischen Druckgrösse
und Gewicht der bewegten Theile. Man wird dahingehende Erörterungen
an die Umstände, welche der einzelne Fall bietet, anknüpfen müssen.
Den Zweck nachzuweisen, dass ungleichförmige Abnutzung nicht zu
vermeiden ist, dürfte durch die gegebene Erörterung einfacher Verhältnisse
erreicht, bezw. der Beweis geliefert sein, dass unter allen Umständen er-
strebt werden muss, die Abnutzung im ganzen möglichst zu mindern.
Von den hierfür geeigneten, w. o. bereits genannten Mitteln sind dem
Schmieren noch einige Worte zu widmen.
Die Wirkung des Schmierens besteht bekanntlich darin, dass eine
Flüssigkeitsschicht zwischen die Gleitflächen gelegt wird, diese weit genug
von einander entfernt haltend, um eine unmittelbare, metallische Berührung
zu verhüten. Je grösser der Druck auf die Flächeneinheit, und je dünn-
flüssiger das Schmiermittel ist, um so näher liegen die metallenen Flächen
und um so mehr sind sie der Abnutzung unterworfen. Man wird daher
dünnflüssige Schmiere nur für kleine, dagegen dickflüssige für grosse
Flächendrücke verwenden. Das Schmiermittel wird einerseits durch das
Gleiten der Flächen allmählich verdrängt, anderseits durch die abgeschliffenen
feinen Metallspäne verunreinigt. Ersteres wie letzteres ist belanglos, wenn
das Schmiermittel stetig zugeführt wird. Dünnflüssiges Oel kann unbedenk-
lich auch wiederholt verwendet werden, wenn die Schmutztheile — viel-
leicht durch Absetzenlassen — inzwischen abgeschieden sind. Anders ist es,
wenn man nur von Zeit zu Zeit
schmiert. Alsdann ist dickflüssigere
Schmiere fast immer vorzuziehen,
weil sie weniger leicht verdrängt
wird als dünnflüssige.
Zuweilen, z. B. bei manchen
Tischhobelmaschinen, sind die Füh-
rungsflächen so umrahmt, dass sie
vom Schmiermittel überstaut werden
können. Meistens ist jedoch eine
besondere Zuführung und Vertheilung
des Oeles erforderlich.
Von dahin gehörenden Einrich-
tungen für Tischhobelmaschinen führe
ich folgende an: Die Mitten der Gleit-
bahnen sind, bei regelmässigem Be-
trieb immer von den Gleitflächen
bedeckt. Lässt man hier eine Röhre
münden, welche mit einem höher belegenen Oelgefäss in freier Verbindung
steht, so tritt das Oel nur in dem Maasse aus, als es von der Gleitfläche
des Tisches fortgestreift wird. Ruht der Tisch, so kann das Oel über-
haupt nicht austreten, bei langen Auszügen des ersteren wird mehr, bei
kürzeren weniger Oel zwischen die gleitenden Flächen gebracht. Durch
höhere oder tiefere Lage des Oelgefässes ist eine weitere Regelung mög-
lich. Wegen des Umstandes, dass bei diesem Verfahren den aufeinander
gleitenden Flächen die Vertheilung des Oels überlassen bleibt, eignet es
sich nicht für sehr lange Hobelmaschinen. Eine gleichförmigere Vertheilung
und zugleich den Vortheil, dass das abgelaufene Oel den Gleitflächen aufs
neue zugeführt wird, gewähren mehrere von Zeit zu Zeit mit Oel zu
füllende Vertiefungen, die in den Bahnen a, Fig. 119, der Hobelmaschine
ausgespart sind und eine Rolle i enthalten, welche durch Federn gegen die
Gleitflächen b des Tisches gedrückt werden. Die im Oel watende Rolle i
überträgt das Oel an die Gleitbahnen b, das überschüssige Oel fliesst in die
Vertiefungen der Bahnen a zurück. Einfacher noch ist es, in jede der
Vertiefungen eine Holz- oder Korkrolle i, Fig. 120, zu legen, welche im Oel
schwimmt und durch zwei in senkrechte Schlitze der Vertiefungswände
ragende Zapfen geführt wird. Man lässt diese Zapfen auch fort, obgleich
hierdurch die Drehungen der Rolle unsicher werden. Auch für schweins-
rückenartige Führungen, bei welchen die hohlen Flächen unten liegen, werden
solche, natürlich anders gestaltete, Holzrollen verwendet. Diese leiden aber
allgemein an dem Uebelstande, dass Holz nur wenig leichter ist als Oel
und deshalb die Vertiefungen immer gut mit Oel gefüllt sein müssen, um die
Rollen mit den bewegten Tischflächen in Berührung zu halten. Das erreicht
ohne weiteres für ebene Führungsflächen die durch Fig. 119 abgebildete
Einrichtung und für schweinsrückenartige Führungen eine Vorrichtung, welche
Fig. 121 darstellt. Die linksseitige Hälfte der letzteren Figur ist ein Schnitt
durch die Führung, wie diese im allgemeinen ist, die rechtsseitige Hälfte
ein Schnitt durch einen der Schmierbehälter. Eine Scheibe i dreht sich
lose um einen Bolzen, der dem Bügel c angelenkt ist. Vermöge ihres Ge-
wichts legt sich die Scheibe i mit ihrem oberen Rande an den oberen Rand
des am Tisch festen Führungsstabes b, wird durch diesen in Umdrehung
versetzt und versorgt ihn an oberster Stelle mit Oel.
Für die Bettplatten der Drehbänke und andere Schlitten verwendet
man mitunter Aehnliches, wie an erster Stelle für Hobelmaschinenführungen
angegeben wurde. Man bringt am bewegten Theil, dem Schlitten, einen
Behälter an, von dem ab das Oel gegen die feststehende Führungsfläche
fliesst und von dieser abgestreift wird. Zu diesem Zweck werden an ge-
eigneten Stellen die bekannten Nadelschmiergefässe oder Verwandtes ange-
bracht. Meistens aber begnügt man sich mit Schmierlöchern nach Fig. 122,
welche mittelst Schräubchen verschlossen werden, nachdem man sie mit
Oel gefüllt hat. Diese Schmierlöcher werden, wenn es angeht, so ange-
ordnet, dass von ihnen gleichzeitig mehrere Flächen versorgt werden.
Sonst werden die Flächen von Zeit zu Zeit eingefettet; das ist ein
Verfahren, dem man nur nachrühmen kann, dass es beim Entwerfen die
wenigste Ueberlegung beansprucht.
Es sei hier noch eines Weges gedacht, welcher bei Drehbänken ein-
geschlagen wird, um die Schäden, die durch Abnutzung der am Bett be-
findlichen Führungsflächen entstehen, weniger fühlbar zu machen. Das
Drehbankbett soll sowohl dem Bettschlitten Führung gewähren als auch
dem Reitstock eine genaue Stellung gegenüber dem Spindelstock geben.
Verwendet man die Flächen, auf welchen der Schlitten gleitet und welche
durch ihn abgenutzt werden, als Stützflächen für den Reitstock, so ist eine
genaue Lage desselben nicht zu erwarten. Deshalb bildet man am Bett
meistens besondere Flächen für den Reitstock, und andere für die Führung
des Schlittens aus. Unter allen Umständen sind solche doppelte Führungen
nöthig, wenn die Schweinsrückenform nach Fig. 107 gewählt wird. Die von
der Bettplatte herrührenden Abnutzungen der Schweinsrücken machen sich
in senkrechter Richtung sehr fühlbar. Eine Abweichung der Höhenlage des
Stichels um den Bruchtheil eines Millimeter ist zwar unwesentlich, nicht
aber eine gleiche Abweichung der Höhe der Reitstockspitze. Man findet
daher bei Verwendung solcher Führungen immer 4 Stäbe (vergl. Fig. 111),
von denen die beiden äusseren für die Bettplatte, die beiden inneren für
den Reitstock und auch wohl für den Spindelstock bestimmt sind.
1831, S. 144, mit Abb.
den oben ebenen Drehbankbetten ist dieser Umstand weniger wichtig, weil
sie der Bettplatte in weit grösserer Breite als jene sich darbieten, also ent-
sprechend geringere Abnutzung erfahren. Trotzdem findet man auch bei
dieser Führungsform, nach Fig. 123, zwei äussere, wagerechte Flächen für
die Bettplatte und zwei innere, etwas tiefer liegende für Reitstock und
Spindelstock.
der führenden Theile soll an einigen Beispielen erläutert werden.
Es sei a, Fig. 124, das Bett einer Tischhobelmaschine, b der Tisch
derselben und c ein Werkstück, welches auf letzterem befestigt ist. Ein
Stichel s, welcher die obere Fläche des Werkstücks bearbeitet, übt auf
dieses den Druck P aus, welcher in den wagerechten Theil p und den loth-
rechten Zweig q zerfällt. Der wagerechte Druck p wird auf die eine der
Leisten, z. B. d, übertragen, und demgemäss ist die Flächengrösse dieser
Leiste zu wählen. In lothrechter Richtung drücken q und das Gewicht des
Werkstücks und Schlittens Q auf die Gleitbahnen.
Der wagerechte Druck p hat nicht allein Einfluss auf die Flächengrösse
von d, sondern auch auf die Vertheilung des lothrechten Druckes auf die
Gleitbahnen; er kann unter Umständen sogar den Tisch aufkippen. Letz-
teres tritt ein, sobald das rechtsdrehende Moment p · H grösser ist als die
Summe der linksdrehenden Momente q · e + Q · E. Man muss daher, wenn:
p · H > q · e + Q · E
ist, oder diese Beziehung gelegentlich einmal eintreten kann, statt der
offenen eine geschlossene Führung anwenden.
Was die Vertheilung des lothrechten Drucks auf die Gleitbahnen an-
betrifft, so hat — in Bezug auf die Figur 124 — die rechtsbelegene Bahn
alles, die linksbelegene nichts zu tragen, wenn p · H = q · e + Q · E ist. Erst
wenn p · H erheblich kleiner als q · e + Q · E ausfällt, übernimmt die links-
seitige Bahn einen nennenswerthen Theil der lothrecht nach unten wirken-
den Drücke.
Da man beim Entwurf der Maschine in den seltensten Fällen bestimmt
weiss, wie sie benutzt werden wird, so ist nöthig, alle möglichen Ein-
wirkungsweisen und zugehörigen Spanquerschnittsgrössen in der hier an-
gegebenen Weise einer Prüfung zu unterziehen, und danach die Ab-
messungen zu bestimmen.
Bei der offenen Schweinsrückenführung, Fig. 125, sind in Bezug auf
das Kippen des Tisches und die Druckvertheilung dieselben Gesichtspunkte
zu beachten, wie vorhin; der wagerechte Schub, bezw. dessen Aufhebung
erfordert aber andere Erörterungen, da ihm nicht eine senkrechte Fläche
wie bei d Fig. 124 entgegengesetzt wird, sondern dieselbe geneigte Fläche,
welche auch die lothrechten Kräfte aufnimmt.
Es kann bei dieser Führung ein Entgleisen des Tisches eintreten,
dann nämlich, wenn das Gewicht Q gegenüber der wagerechten Kraft p und
dem Schweinsrückenwinkel α zu klein ist.
Bei der vorliegenden Untersuchung soll von einem lothrecht nach
unten gerichteten Druck des Stichels abgesehen werden, um die Erörte-
rungen zu vereinfachen. Sollte ein solcher Druck im bestimmten Falle von
Bedeutung sein, so wird man ihn an Hand der folgenden Erörterungen
leicht einfügen können. Nach Fig. 125 seien beide Gleitflächen schweins-
rückenartig. Wegen des wagerechten Druckes p übernehmen die rechts-
aufsteigenden Flächen jeder Führungsbahn einen grösseren Theil der Drucke
als die links aufsteigenden. Von dem lothrechten Druck Q entfallen q l und q r
auf die rechts aufsteigenden Flächen, während die anderen den etwaigen
Rest übernehmen, und der wagerechte Schub p zerlegt sich in p l und p r. Da
die Flächen an einander gleiten, so treten Reibungswiderstände einem Ent-
gleisen nicht entgegen, und man erhält, in Bezug auf die linke Seite der
Figur:
und ebenso an der anderen Seite:
sonach:
p l + p r ist = p; folglich:
In dem besonderen Falle, dass q l + q r = Q wird, liegt sonach Q aus-
schliesslich auf den rechts aufsteigenden Flächen der Führungen, während
die links aufsteigenden nichts zu tragen haben, also auch an der Führung
sich nicht mehr betheiligen.
In dem Augenblick, wo q l + p r > Q wird, also die auf die links auf-
steigenden Flächen wirkenden Kräfte negativ ausfallen, tritt sofort ein
Entgleisen des Tisches nach rechts ein.
Um das Entgleisen zu verhüten, muss sonach sein:
oder:
Wie weiter oben (S. 57) angegeben wurde, liegen zuweilen Gründe
vor, nach Fig. 126, nur eine der Führungen des Hobelmaschinentisches
schweinsrückenartig, die andere aber eben zu machen. In diesem Falle
kann nur eine der geneigten Flächen dem Entgleisen widerstehen. Da
man nicht bestimmen kann, ob bei dem Gebrauch der Hobelmaschine die
wagrechte Kraft in Bezug auf Fig. 126 nach rechts oder nach links ge-
richtet sein wird, so muss man der Rechnung den ersteren, ungünstigeren
unterlegen und bedenken, dass das für den Druck q verfügbare Q l alsdann
kleiner ist als p · H wird, da:
p · H = (Q r — Ql) 2 E . . . . . . (28)
und Q r + Q l = Q ist:
und ferner, wie früher:
also, da Q l nicht kleiner werden darf als q, oder:
Es ist zu beachten, dass diese Rechnung unter der Voraussetzung
durchgeführt ist, dass Q in der Mitte zwischen beiden Bahnen liegt; sollte
Q nach rechts ausserhalb der Mitte liegen, so würde das Rechnungs-
ergebniss noch ungünstiger sein.
Man ersieht bei dem Vergleich der beiden für
Fig. 126 angeordnete Führung weit weniger gegen
das Entgleisen sichert, als das Schweinsrückenpaar,
Fig. 125. Es ist daher gerechtfertigt, in Rücksicht
auf zufälliges Wachsen von p die hohle Bahn,
nach Fig. 127, mit seitlichen Rändern zu versehen,
um völliges Entgleisen zu verhüten.
Dieselben Gesichtspunkte kommen in Frage,
wenn der Tisch das Werkstück einem Fräser ent-
gegenführt. Es sind die ungünstigst wirkenden Drucke des Werkzeugs gegen
das Werkstück aufzusuchen und nach Grösse und Richtung festzustellen und
mit den Kräften zu vergleichen, welche den Tisch in seinen Bahnen halten.
Bei dem Schlitten einer Drehbank sind die einzelnen Kräfte ihrer
Grösse nach weniger leicht zu bestimmen, und deshalb auch die Gleit-
flächengrössen nur auf umständlichen Wegen festzustellen.
Es sei, um das Rechnungsverfahren zu erläutern, als Beispiel die Bett-
plattenführung einer gewöhnlichen Drehbank gewählt. Die Fig. 128, 129
und 130 stellen Bettplatte und Bett in drei Ansichten, bezw. in theilweisem
Schnitt dar, Fig. 131 dient zur Ergänzung. Es heisse die Breite der wage-
rechten Gleitfläche an der Vorderseite des Bettes 2 g, an der Hinterseite 2 e.g geschrieben.
Von diesen Gleitflächen sollen, als für die Führung wesentlich wirksam,
nur die durch gestrichelte Linien begrenzten Flächentheile I, II, III und
IV von der Länge 2 m in Rechnung gestellt werden; ebenso von den
schrägen Führungsflächen nur vier Stücke, von denen jedes ebenfalls 2 m
lang ist. Der Abstand der Mitten dieser Führungsflächen in der Längen-
richtung des Bettes gemessen, heisse l; der Abstand der Mitten der wage-
rechten Flächen in der Querrichtung gemessen, heisse b. Durch die Mitte
von b gehe eine senkrechte Ebene, welche die Längs-Mittelebene der wage-
rechten Führungsflächen heissen soll. Von ihr bis zur Mitte der Leitspindel
liege der Abstand o, während die Mitte der Leitspindel um i unter der wage-
rechten Führungsfläche sich befinde. Die Spitzenhöhe heisse h. Die Stichel-
schneide arbeite in der Entfernung a < l/2 von der Quermittelebene der
Führungsflächen, und im Abstande c von der Längsmittelebene. Das Werk-
stück drücke mit der Kraft w gegen den Stichel; diese Kraft w sei in die
drei Seitenkräfte A, B und C, deren Lage und
Richtung aus den Figuren zu erkennen ist, zer-
legt. Der Schwerpunkt des Schlittengewichts Q
liege um c1 von der Längs- und um a1 seitwärts
der Quermittelebene. Die Leistenhöhe heisse d,
Fig. 131, und der Kantenwinkel der Leiste ψ. Die
Leitspindel bedürfe, um den Schlitten (in Bezug
auf Fig. 130) nach links zu schieben, eines Axen-
drucks P, welcher gleich ist der Summe aus dem
Widerstande C und dem Reibungswiderstande R.
Man kann nun die allgemeinen Gleichungen für die auftretenden Dreh-
und Einzelkräfte aufstellen, um hieraus, auf Grund einer bestimmten Höchst-
belastung der Führungsflächeneinheit, die Abmessungen der Führungsflächen
zu berechnen. Allein dieses Verfahren veranlasst sehr umständliche und
wenig übersichtliche Rechnungen. Es dürfte zweckmässig sein, den ent-
gegengesetzten Weg einzuschlagen: auf Grund des praktischen Gefühls,
oder von im allgemeinen gute Ergebnisse liefernden Regeln zunächst die
Maasse anzunehmen und dann rechnerisch zu prüfen, ob die entstehenden
Flächendrucke annehmbar sind oder nicht.
So soll in dem Folgenden verfahren werden.
Es sei gegeben:
a = 250 mm, b = 260 mm, c = 230 mm, d = 35 mm, e = 24 mm,
g = 35 mm, h = 235 mm, i = 120 mm, l = 390 mm, m = 50 mm,
o = 150 mm; A = 80 kg, B = 360 kg, C = 280 kg, c1 = 20,
a1 = 50, Q = 150 kg; ψ = 51°20'; tg ψ = 1,25; sin ψ = 0,781;
cos ψ = 0,625.
A, B und Q üben quer gegen das Drehbankbett ein nach links gerich-
tetes Drehmoment aus, welchem einerseits die hintere Schrägleiste mit dem
Druck D, anderseits die vordere, wagerechte Fläche des Bettes mit dem
Druck s entgegentritt. Es ist:
und:
Setzt man die zugehörigen Werthe ein und bedenkt, dass D auf die
beiden hinteren Schrägflächen, s auf die beiden vorderen wagerechten Flächen
sich vertheilen, so erhält man:
d. h. es entfallen von diesen Momenten auf jede der beiden Schrägflächen
bei III und IV rund 337 kg.
Für s erhält man aus Gl. 32:
wovon je die Hälfte = 204 kg jede der wagerechten Flächen I und II auf-
zunehmen hat. Gleichlaufend zur Mittelebene des Bettes wirken die Momente
(vergl. Fig. 130)
rechtsdrehend: C · h + (C + R) · i
linksdrehend: B · a + Q · a1.
Der Unterschied derselben ist von den Führungen aufzunehmen.
Es tritt hier eine Kraft R, die Reibung, welche der Schlitten am Bett
erfährt, und die, der Einfachheit halber, in der Bettoberfläche liegend
angenommen ist, auf, über deren Grösse eigentlich die Rechnung entscheiden
sollte. Es ist auch möglich, sie vorab rechnerisch zu bestimmen, indem
man sie zunächst als Unbekannte einsetzt. Da jedoch einerseits die betreffende
Rechnung sehr umständlich ist, anderseits der Druck von der Anspannung
der Führungsleisten und die Reibungswerthziffer von der Schmierung ab-
hängt, also nur angenähert geschätzt werden kann, soll hier R sofort ge-
schätzt werden, und zwar unter folgenden Erwägungen: die Kräfte B und Q
drücken auf die wagerechten Flächen, die Kraft A wagerecht gegen die
hinteren Seitenflächen, so dass sie durch die Schräge dieser Fläche zu
gesteigert wird. Sonach ist die unterste Grenze der Reibung verursachenden
Drücke
tretenden Momente wird diese Drucksumme vergrössert, vielleicht auf das
Dreifache, so dass bei der Reibungswerthziffer 0,12 die Reibung:
R = 220 kg
betragen mag. Nöthigenfalls kann, wenn diese Schätzung sich als erheblich
unrichtig herausstellt, die Rechnung mit einem anderen Werthe wiederholt
werden. Danach sind die rechtsdrehend thätigen Momente:
= C · h + (C + R) i — B · a — Q · a1 . . . . . . . (35)
= 280 · 235 + (280 + 220) · 120 — 360 · 250 — 150 · 50
= 28300 kgmm.
Die Mitten der Flächen, welche dieses Moment anzunehmen haben, liegen
um l von einander entfernt, so dass die betreffenden Drücke betragen:
28300 : 390 = rund 72 kg, wovon je 36 kg bei I und III senkrecht nach
oben und bei II und IV nach unten gerichtet sind.
In wagerechter Ebene treten die Momente auf (vergl. Fig. 129):
linksdrehend: A · a + C · c
rechtsdrehend: (R + C) · o,
also zusammen linksdrehend:
80 · 250 + 280 · 230 — (220 + 280) 150
= 9400 kgmm.
Diese Momentensummen nehmen die Schrägflächen bei II und III auf,
deren Mitten um l von einander entfernt liegen, so dass auf sie je der
wagerechte Druck: 9400 : 390 = 24,1 kg fällt. Die Kante des Drehbank-
bettes nimmt diese Drucke als Keil auf, so dass winkelrecht zu jeder
Schrägfläche bei II und III der Druck:
senkrecht auf die wagerechten Flächen (II und III) der Druck:
wirkt.
Unmittelbar senkrecht auf die wagerechten Flächen drücken noch je:
Es betragen sonach die Drücke auf die wagerechte Fläche:
und senkrecht auf die schrägen Flächen:
Es ist demnach der gesammte Reibung verursachende Druck etwas
zu gross angenommen.
Auf jedes qmm der führenden Flächen entfällt nach obiger Rechnung:
für die wagerechten Flächen:
I: 0,042; II: 0,055; III: 0,023; IV: 0,034 kg,
für die schrägen Flächen:
I: 0; II: 0,006; III: 0,08; IV: 0,069 kg.
Diese Druckvertheilung ändert sich selbstverständlich in erheblichem
Grade mit der Benutzungsweise der Drehbank, also mit den Grössen A, B
und C, sowie a und c. Man muss daher, um zuverlässigen Aufschluss zu
erhalten — bei sonst gegebenen übrigen Werthen — die ungünstigsten
Beanspruchungen in Rechnung stellen. Sind die Abmessungen der Bett-
platte erst zu bestimmen, so bietet die gegebene Berechnungsweise Ge-
legenheit, über die Zweckmässigkeit der in Aussicht genommenen Grössen
sich zu unterrichten.
Es sei hier nebensächlich angeführt, dass für die Bettplatten gewöhn-
licher Drehbänke im allgemeinen folgende Verhältnisszahlen brauchbare
Werthe liefern:
b = 1,2 h; l = 1,7 h; d = 0,15 h; e = 0,1 h; g = 0,15 h; m = 0,2 h.
Die Abmessungen der Führungstheile, welche die führenden Flächen
mit den geführten Dingen: Werkzeug und Werkstück, verbinden, lassen
sich in derselben Weise bestimmen, wie andere Festigkeitsberechnungen
ausgeführt werden. Dabei ist der weiter oben bereits erwähnte Gesichts-
punkt, dass die Theile nicht allein fest genug, sondern auch möglichst
starr sein sollen, besonders zu berücksichtigen.
Der walzenförmige Zapfen ist ohne weiteres geeignet, einen Gegen-
stand so zu führen, dass sämmtliche Theile des letzteren sich im Kreise
bewegen, so lange die von der Führung aufzunehmenden Kräfte winkel-
recht zur Zapfenaxe und innerhalb des Gebiets der Zapfenlänge oder
doch in unmittelbarer Nähe dieses Gebietes liegen. Sind die Führungs-
flächen genügend gross und ist die Zahl der Drehungen, welche der zu
führende Gegenstand auszuführen hat, klein, bezw. kommt eine solche
Drehung nur zuweilen vor, so kann man — da eine nennenswerthe Ab-
nutzung nicht stattfindet — auf eine Nachstellbarkeit der sich gegenseitig
berührenden Führungsflächen verzichten. Selbst bei Drehbankspindeln,
für die man doch eine genaue Führung verlangen muss, fehlt zuweilen die
Nachstellbarkeit, dann nämlich, wenn die angedeuteten Umstände hoch-
gradig genug hervortreten.
von Heilmann, Ducommon & Co., Zeitschr. d. Vereins deutsch. Ingen., 1887, S. 1139, m. Abb.
Kanonendrehbank, Iron Age, 29. Mai 1890, m. Abb.
sind die S. 48 und 49 und Fig. 72 und 73 dargestellten Formen für dieselbe
geeignet. Es sei hier noch bemerkt, dass die gespaltene, aussen kegel-
förmige Büchse häufig in der Lage — obenliegender offener Spalt —, welche
die Figur darstellt, verwendet wird, nicht selten aber auch so, dass der
offene Spalt nach unten zu liegen kommt. Dann füllt man den Spalt mit
Filz oder einem anderen schwammartig das Schmieröl aufsaugenden Körper,
um durch diesen das Schmieröl auf den Gleitflächen auszubreiten. Stärkere
Abnutzung fordert eine weitergehende Nachstellbarkeit, als die walzen-
förmige Führung gestattet, sie wird durch die kegelförmige geboten.
Fig. 132 stellt eine solche Führung das Armes a um den Zapfen b dar.
Eine Büchse c passt genau in die trommelförmige Bohrung von a und wird
durch eine kleine feste Feder verhindert, sich in dieser Bohrung zu drehen.
Durch Mutter und Gegenmutter wird c in dem Maasse gegen den kegel-
förmigen Zapfen b geschoben, wie die Abnutzung solches nöthig macht.
Anscheinend ist ein solcher kegelförmiger Zapfen auch geeignet, solche
Drücke aufzunehmen, welche in der Richtung der Drehaxe auftreten. Wenn
man jedoch die Verjüngung des Zapfens so wählt, dass er die winkelrecht
zur Zapfenaxe wirkenden Kräfte gut aufzunehmen vermag — es ist die
Verjüngung der Durchmesser um etwa 1/10 der Zapfenlänge am gebräuch-
lichsten —, so liegt die Gefahr vor, dass ein nennenswerther Druck, welcher
den Hohlkegel auf den Vollkegel schiebt, Klemmungen verursacht, jeden-
falls die Reibung ungebührlich vergrössert. Man verwendet deshalb in
vorliegendem Sinne zuweilen zwei zusammenhängende Kegel nach Fig. 133
— oder vier solche Kegel nach Fig. 134 — den schlankeren mit denjenigen
Kräften belastend, die winkelrecht zur Drehaxe liegen, und den stumpfern
zur Aufnahme des in der Axenrichtung wirkenden Druckes benutzend.
Allein diese Lösung kann nur dann befriedigen, wenn — zufällig — die
beiden Kegelflächen sich in solchem Verhältniss abnutzen, dass jeder für
sich im Stande ist, auf die Dauer ausschliesslich seinen Zweck zu erfüllen.
Deshalb wird allgemein vorgezogen, die Flächen, welche den in der
Axenrichtung wirkenden Druck aufzunehmen haben, so anzuordnen, dass
sie für sich, unabhängig von den Flächen, welche den winkelrecht gegen
die Drehaxe auftretenden Drucken entgegentreten, nachgestellt werden
können. Hierfür werden weiter unten Beispiele gegeben werden.
Wenn das geführte Stück a, Fig. 135, erheblichen Drehkräften aus-
gesetzt ist, deren Drehungsebene mit der Axe des Zapfens b zusammenfällt,
deren Richtung aber wechselt, so findet in der Mitte der Zapfenlänge eine
geringe Abnutzung statt gegenüber der weit grösseren, die an den Zapfen-
enden eintritt. Diese ungleichförmige Abnutzung schliesst, wie die Figur
ohne weiteres erkennen lässt, jede Nachstellbarkeit aus. Gleichzeitig sieht
man aus der Figur, dass die Mitte der Zapfenlänge für die Stützung gegen-
über jenen Drehkräften fast gar keinen Werth hat. Man höhlt deshalb
meistens — soweit solche Drehkräfte auftreten — die Mittelflächen der
Führung nach Fig. 136 aus (vergl. auch S. 52) oder zerlegt die Führung
nach Fig. 137 und 138 in zwei mehr oder weniger weit von einander ent-
fernte Lager, wodurch gleichzeitig ein grösserer Abstand l der wider-
stehenden Flächen gewonnen wird. Fig. 137 stellt die Lagerung einer
hohlen Drehbankspindel dar.
förmig, die Lagerbüchsen aussen kegelförmig und gespalten (vergl. Fig. 74,
S. 49), der gegen die Spitze der Spindel in deren Axenrichtung wirkende
Druck wird durch eine hohle Schraube a aufgenommen, deren Mutter-
gewinde in b sich befindet; die Gegenmutter c soll eigenmächtiges Drehen
der Schraube a hindern. Die Mutter b ist zugleich Mutter für die linksseitige
Lagerbüchse. Da auf das rechtsseitige Ende der Spindel gegebenen Falls
Futter geschraubt werden sollen, so ist auch auf einen in die Axe der
Spindel fallenden, nach rechts gerichteten Druck Rücksicht zu nehmen.
Er wird durch die Nabe des auf der Spindel festen Stirnrades d auf die
Lagerbüchsenmutter e übertragen.
Fig. 138 ist ein Schnitt durch die H. Wohlenberg’sche Spindel-
lagerung.
sitzt fest im Spindelstock, die andere, linksseitige ist mittels zwei Muttern
verschiebbar, um die Verschiedenheit der Abnutzung beider Lager aus-
gleichen zu können. Das linksseitige oder sogenannte Schwanzende der
Spindel stützt sich gegen den einstellbaren Bolzen i, nach rechts gerichtete
Drücke werden durch die Nabe des Rades d auf den Spindelstock über-
tragen. Da jedoch mit der Nachstellung der Spindel diese gegenüber
dem rechtsseitigen festen oder Hauptlager verschoben wird, so muss auch
d nachstellbar sein, um seine Nabe mit den Spindelstock in Fühlung halten
zu können. Das Rad d ist deshalb auf der Spindel verschiebbar, und zwar
mit Hilfe der Mutter e. Zwischen dem Rade d und der benachbarten Stufen-
rolle ist so viel Raum frei gelassen, um einen zum Drehen der Mutter e
dienenden Schlüssel einführen zu können. Ein in d steckender federnder
Stift hindert e sich eigenmächtig zu drehen. Der Bolzen i steckt in der
Wand h eines am Spindelstock verschraubten Kastens, welcher das Schalt-
räderwerk bedeckt.
Bei den beiden hier beschriebenen Spindellagerungen wird der nach
links gerichtete in die Axe fallende Druck am Schwanzende, der nach
rechts gerichtete am Hauptlager aufgenommen.
Wegen der Verschiedenheit in der durch Temperaturänderungen ver-
ursachten Dehnung der Spindel gegenüber dem Spindelstock ist — für
grössere Lagerentfernungen — zweckmässiger, die in die Axenrichtung fallen-
den Drücke an einem und demselben Lager aufzunehmen. Fig. 139 ist hier-
für ein einer Fräsmaschine entnommenes Beispiel.
Spindelstock fest, das Lager am Schwanzende mit Hilfe zweier Muttern
zu verschieben, wodurch ein guter Schluss der beiden Lager erreicht werden
kann. Auf dem Gewinde des Schwanzendes der Spindel sind Mutter m und
Gegenmutter m angebracht, welche den Ring r gegen das Ende des Schwanz-
endenlagers drücken; ein in der Spindel fester Stift greift in einen Schlitz
des Ringes r, so dass letzterer mit der Spindel sich drehen muss. Es ist
ferner auf einen Ansatz des Spindelstocks eine Haube h geschraubt, welche
das Muttergewinde für die Schraube i enthält. Das spitze Ende der letzteren
nimmt als Spurzapfen den
Druck auf, welchem die
Spindel — in Bezug auf die
Figur — von links nach
rechts widerstehen muss.
Mit dieser Anordnung
nahe verwandt ist diejenige
für eine Lochbohrmaschinen-
spindel, welche Fig. 140 dar-
stellt. Die kreisende Bohr-
spindel s soll durch eine
hohle Schraube a gegen das
Werkstück, beziehungsweise
in entgegengesetzter Richtung
verschoben werden. Für
ersteren Zweck könnte man
die Schulter benutzen, die
dem unteren Ende der Hohl-
schraube a gegenüberliegt.
Man will aber die grosse
Reibung, welche hier auf-
treten würde, vermeiden und
hat deshalb mit a einen
Bügel verbunden, in dessen
Muttergewinde die Spurzapfenschraube i steckt. Diese Schraube ist —
nebensächlich — an ihrem oberen Ende mit einem Schmiernapf versehen
und in ganzer Länge durchbohrt, so dass eine gute Schmierung der
Spurzapfenflächen mit Sicherheit erreicht werden kann. Der nach unten
gerichtete Spindeldruck wird durch Mutter und Gegenmutter m, welche auf
der Spindel s sitzen, aufgenommen. Der unterste Gewindegang der untersten
Mutter ist weggenommen, um ein Verdrücken des Gewindeausganges durch
die obere Endfläche der hohlen Schraube a zu verhüten. Fig. 141 zeigt
eine andere jetzt bei Bohrmaschinen sehr gebräuchliche Lösung. Die Bohr-
spindel s wird weiter oben meistens durch ein mit seiner Nabe im Maschinen-
gestell gelagertes Kegelrad angetrieben, welches mittels fester Leiste in
eine lange Nuth des Schwanzendes der Bohrspindel greift. Die Verschie-
bung der letzteren gegen das Werkstück und von diesem zurück erfolgt
durch eine Büchse b, eine an dieser befestigte Zahnstange z und ein Zahnrad.
Der Druck gegen das Werkstück wird durch ein Ball-Lager c übertragen,
der entgegengesetzte durch Mutter und Gegenmutter m. An d greift eine
Kette mit Gegengewicht.
Fig. 142 versinnlicht in zwei Schnitten den Lagerungstheil einer
Schlittenschraube, welcher die in der Axenrichtung auftretenden Kräfte
aufzunehmen hat. Die Schraube s ist mit einem Bund b versehen, welcher
zwischen dem Lager a und der Platte c liegt. Eine Nachstellbarkeit ist
dadurch vorgesehen, dass zunächst zwischen a und c eine dünne Platte
(Pappe, Leder, Blech) gelegt ist, die nach Bedarf mehr zusammengedrückt
oder gegen eine dünnere ausgewechselt wird.
Fig. 143 stellt endlich eine nachstellbare Stützung einer sogenannten
Leitspindel in deren Axenrichtung dar. Ein an s fester Bund b legt sich
gegen Ringe i, die in einer Vertiefung des Lagerkörpers a sich befinden.
Man macht diese Ringe aus Bronze, legt auch wohl zwischen zwei Bronze-
ringe einen schmiedeeisernen. Gegen das andere Ende von a legt sich die
Nabe c des treibenden Rades, welches auf einer an s festen Leiste ver-
schoben werden kann. Ein Ring d sitzt verschiebbar auf dem vierkantigen
Ende von s, und der Kopf e einer Schraube, welche in s ihr Muttergewinde
hat — oder eine gleichliegende Mutter, welche auf einer Verlängerung der
Spindel s sitzt — drückt d gegen c. Wenn der Druck in der Axenrichtung
sehr gross ausfällt, so vertheilt man ihn auf mehrere Flächen, indem man
sogenannte Kammlager anwendet.
Bei der Uebertragung der Drehbewegung von der im Ausleger einer
Kranbohrmaschine liegenden Welle auf die aufrechte Bohrspindel, auch bei
selbstthätigen Antrieben der Schlittenschrauben bei Hobelmaschinen, Dreh-
bänken u. s. w., sofern die Schlittenbahn in verschiedenen Richtungen ein-
gestellt werden soll, ist eine recht kurze Welle einzuschalten, welche zwar
an sich keine besonders genaue Lagerung nöthig hat, aber wegen ihrer
Kürze vor zu grossem Lockerwerden ihrer Lagerung geschützt werden
muss. Hierfür eignet sich die Anordnung, welche Fig. 144 versinnlicht.
Die Mitte der angetriebenen Welle, z. B. der Bohrspindel, befinde sich bei o.
Ein an ihr verschiebbares, besonders gelagertes Kegelrad greift in b, welches
mit seiner Welle aus einem Stück gefertigt ist. Auf der Welle von b ver-
schiebbar steckt das Kegelrad c, welches mit dem an d verschiebbaren
Rade e im Eingriff steht. Es sind nun die Naben von b und c mit einer
Verjüngung von 1 : 1 ½ kegelförmig gestaltet und werden durch an der
Welle von b angebrachte Muttern in die doppeltkegelförmige Bohrung des
Lagerkörpers a gedrückt.
Das in diesem Beispiel auftretende Verfahren, dem Kegel gleichzeitig
die in der Axenrichtung und die winkelrecht zu dieser auftretenden
Drücke aufzuhalsen, kommt in voller Reinheit zum Ausdruck bei der alten
„Spitzen“-Lagerung. Fig. 145 zeigt dieselbe so, wie sie nicht gemacht
werden soll: da an der eigentlichen Spitze des kegelförmigen Zapfens ein
Abschleifen nicht stattfinden kann, so muss nach einiger Abnutzung der
einander gegenüber liegenden Kegelflächen die Kegelspitze abbrechen, wo-
durch unliebsame Verwerfungen herbeigeführt werden. Richtig, und des-
halb auch gebräuchlicher ist, nach Fig. 146, den Hohlkegel an ein tieferes
Loch sich anschliessen zu lassen, so dass die Spitze des Vollkegels über-
haupt nicht zum Anliegen kommt. Wird der Hohlkegel wiederholt als
Lager verwendet — z. B. bei Drehdornen — so lässt man in das erwähnte
Loch eine Bohrung münden, welche der Zuführung des Schmiermittels dient.
Eine einigermassen gleichförmige Abnutzung des Hohlkegels ist, wie leicht
zu erkennen, nur dann zu erwarten, wenn seine Endfläche a a winkelrecht
zur Axe liegt. Man findet den Spitzenwinkel des Kegels häufig 90° gross
gewählt, also die Verjüngung zu 1 : 2. Da jedoch die Kräfte, welche
winkelrecht zur Drehaxe wirken, häufig erheblich grösser sind als die zur
Axe gleichlaufenden, so wird neuerdings vorgezogen, die Spitze schlanker
zu machen, den Spitzenwinkel bis zu 60°, die Verjüngung bis zu 1 : 1,5 zu
wählen.
Lässt der verfügbare Raum die Unterbringung zweier Lager in solcher
Entfernung, wie die durch die Axe gehenden Drehkräfte erfordern, nicht
zu, so verwendet man als Führung eine kurze Kegelfläche grossen Durch-
messers und eine Ebene, die winkelrecht zu der Axe des Kegels liegt.
Fig. 147 stellt eine häufig vorkommende Ausführungsform für dieses Ver-
fahren dar. Der niedrige Kegel a legt sich mit seiner ebenen Grundfläche
auf eine Ringfläche des zweiten, zur Führung gehörigen Theils b. Gegen
die Kegelfläche legt sich ein Ring i, welcher in genauer Ausdrehung von
b durch Schrauben so verschoben werden kann, dass die Führungsflächen
mit dem erforderlichen Druck sich an einander legen. Um ein zu starkes
Anziehen der Schrauben leichter verhüten zu können, aber auch zum Zu-
rückziehen des Ringes, bringt man nicht selten zwischen den zum Anziehen
dienenden Schrauben solche an, deren Muttergewinde in i sich befindet und
die sich gegen b stützen. Diese Ausführungs-
form wird auch in umgekehrter Lage angewendet.
In Fig. 148 ist die Lage des nachstellbaren
Ringes i so gewählt, dass er von a und b um-
schlossen ist, also die Gleitflächen besser gegen
Staub geschützt werden können.
Fig. 149 stellt dieselbe Anordnung in umge-
kehrter Lage und in Einzelheiten etwas verändert dar.
Um die Flächendrücke möglichst klein werden zu lassen, sucht man
den Halbmesser des Kegels möglichst gross zu machen. Dem gegenüber
macht sich die Rücksicht auf den verfügbaren Raum geltend. Wenn der
Druck in der Axenrichtung, welcher gegen die ebene Fläche des Kegels
wirkt, der vorherrschende ist,
wie z. B. bei Stossmaschinen,
so lässt sich der äussere Durch-
messer des Kegels a, Fig. 150,
so gross machen, als die Breite
der Platte b, auf welche er
sich stützt, beträgt, und der
volle Ring durch vier Ring-
stücke i ersetzen. Die Ring-
stücke i stützen sich gegen
Leisten von b und greifen mit
einem Vorsprung in eine
Durchquerung dieser Leisten;
die in der Figur grösser
gezeichneten Schraubenquer-
schnitte gehören den zum An-
ziehen, die kleineren den zum
Zurückziehen der Ringstücke
dienenden Schrauben an.
Für den Wirbel oder Drehschemel leichterer Drehbänke wird zuweilen die
durch Fig. 151 im Grundriss und senkrechten Schnitt dargestellte Anordnung
verwendet. Der niedrige, breite Kegel a setzt sich mit seiner ebenen Grund-
fläche auf den Boden
einer in b angebrach-
ten Vertiefung, und
die Kegelfläche steckt
links — in Bezug auf
die Figur — unter
einem Stück an b aus-
gebildeter Hohlkegel-
fläche, rechts unter
einer noch kürzeren,
welche an c sitzt.
c greift mittels zwei
Leisten unter Vor-
sprünge von b, liegt
mit seinem unteren,
breiteren Theil in einer
Furche von b unter-
halb des Kegels a und
kann durch die Mutter
m angezogen werden.
Nach dem Lösen
dieser Mutter ist c weit
genug zurückzuschie-
ben, um a abheben zu
können.
In dem Sonderfall,
dass der geführte
Theil a, Fig. 152, fast
nur in der Axenrich-
tung x x, und zwar
von oben nach unten
belastet ist — z. B. bei Drehbänken mit liegender Planscheibe und bei Räder-
formmaschinen —, ist auch die kreisförmige Führung mit schweinsrücken-
artigem Querschnitt verwendbar. b gehört dem Maschinengestell an, während
der volle Schweinsrücken an der drehbaren Platte a sitzt.
Ebenso wie bei der Herstellung der Führungen für geradlinige Wege
ist auch bei der Anfertigung der Theile, welche im Kreise führen sollen,
grosse Sorgfalt anzuwenden. Es sind
genaue Werkzeugmaschinen erforder-
lich und die erzeugten Theile in ähn-
licher Weise auf ihre Genauigkeit zu
prüfen, wie S. 58 u. f. angedeutet wurde.
Damit die führenden Flächen von
vornherein sich völlig decken, werden
dieselben eingeschliffen, d. h. eine
der beiden zusammengehörigen Flächen mit einer sehr feinen Farbe dünn
überzogen, und auf der anderen verschoben, so dass die Berührungsstellen
zu erkennen sind. Nach dieser Vorzeichnung schabt man die Erhabenheiten,
zeichnet wieder vor u. s. w., bis die Farbe bei einem letzten Vorzeichnen
gleichförmig übertragen wird. Es mag auf den, die kegelförmigen Gleit-
flächen empfehlenden Umstand hingewiesen werden, dass diese sich besser
einschleifen lassen als walzenförmige.
Von Wichtigkeit ist ferner das genaue Ausrichten der Dreh-
axen gegenüber anderen Drehaxen oder geraden Bahnen. Es kann das
Ausrichten geschehen mit Hilfe der gewöhnlichen Messwerkzeuge: Mass-
stab, Zirkel, Lineal und Winkel. Hierbei sind aber nicht selten viele
Einzelmessungen erforderlich, deren Fehler möglicherweise nach derselben
Seite fallen. Man bevorzugt deshalb solche Messverfahren, welche die Fehler
der zusammengehörigen Dinge zusammenfassen.
Es soll z. B. untersucht werden, ob die Spindel S, Fig. 153, genau
winkelrecht zur Bahn des Stichels liegt, welcher mittels des Stichelhauses a
längs des Führungsstabes b verschoben wird. Man befestigt zu dem Zweck
einen Arm c an S (oder benutzt eine
an S sitzende Planscheibe), bringt eine
an c ausgebildete Spitze mit der Spitze
eines Stäbchens in Fühlung, welches in
das Stichelhaus a gespannt ist, dreht nun
c um 180° in die gestrichelt gezeichnete
Lage c1 und verschiebt a nach a1. Liegt
der von a zurückgelegte Weg winkel-
recht zu S, so müssen die beiden an c
bezw. a festen Spitzen auch in der neuen
Lage sich berühren. Da die an c feste
Spitze in einer Ebene sich bewegt,
welche genau winkelrecht zur Drehaxe
von S liegt, so kann das soeben beschriebene Verfahren mit geringer Er-
weiterung auch benutzt werden, um zu prüfen, ob die Drehaxe eine genau
winkelrechte Lage zu zwei sich kreuzenden geraden Wegen hat. Es kommt
das z. B. in Frage bei Fräsmaschinen mit senkrechter Spindel, unter welcher
der Aufspanntisch in zwei wagrechten Richtungen verschoben werden kann.
Hier befestigt man am unteren Ende der Fräserspindel einen Arm, wie c
in Fig. 153, und auf dem Aufspanntisch eine Spitze und vergleicht in 4,
durch Verschieben beider Schlitten gewonnenen Lagen, ob die an dem Arm
und die am Tisch befestigte Spitze sich in gleicher Weise berühren. Das
gleiche Verfahren ist z. B. anzuwenden bei Prüfung der Lage der Spindel
einer sogenannten liegenden Bohrmaschine gegenüber einer wagrechten und
der senkrechten Verschiebbarkeit des Aufspanntisches. Die zweite wag-
rechte Verschiebbarkeit des Aufspanntisches einer solchen Maschine soll
zur Spindelaxe gleichlaufend sein. Das lässt sich auf folgende Weise
prüfen: An der Spindel S, Fig. 154, wird ein Arm c mit Spitze d befestigt.
In der Spindel steckt eine Spitze e, von deren genauer Lage man sich
überzeugt hat, und auf dem Aufspanntisch ist eine zweite Spitze — viel-
leicht mit Hilfe eines Reitstockes — befestigt. Man bringt nun zunächst
f mit e in Fühlung und schiebt hierauf, ohne sonst irgend etwas zu ändern,
die Spitze f mit Hilfe des Längsschlittens nach rechts. Es müssen dann,
wenn obige Voraussetzung zutreffen soll, die zwischen d und f liegenden
Entfernungen genau gleich sein. Zum Messen dieser Entfernung benutzt
man ein Stichmaass, dem ein Fühlhebel eingeschaltet werden kann.
Geradeso wird die Lage der Arbeitsspindel einer Drehbank gegenüber den
verschiedenen Lagen der Reitstockspitze geprüft.
Die gleichlaufende Lage zweier neben einander liegender Drehaxen S
und S1, Fig. 155, lässt sich auf folgende Weise prüfen. Man legt S gegen-
über eine genaue Richtplatte l so, dass die an c befindliche Spitze sie
überall gut berührt, und beobachtet nun — indem man c1 in erforderlichem
Grade verschiebt — ob gleiches seitens der Spitze c1, gegenüber der Richt-
platte l, der Fall ist. Steht eine genügend grosse
Richtplatte nicht zur Verfügung, so muss man sich
mit einem unsicherern Verfahren begnügen. Gleich-
laufend zur Bildfläche der Fig. 155 kann man die
Richtplatte durch ein genaues Lineal l ersetzen;
es ist aber ausserdem eine Prüfung winkelrecht
zur Bildfläche nöthig. Zu diesem Zweck bringt
man sowohl vor S, als auch vor S1 ein Lineal an,
welche von c bezw. c1 in zutreffender Weise berührt
werden, und untersucht durch Absehen, ob die
Linealkanten sich decken. Das letztere Verfahren
lässt sich zuweilen durch das folgende, zuver-
lässigere ersetzen. Nachdem zunächst durch das
Lineal in einer Richtung die gleichlaufende Lage
festgestellt ist, ersetzt man die Spitze am Arm c1,
Fig. 156, durch eine entgegengesetzt gerichtete und
prüft, ob die Spitzen von c und c1 in den Kreuzungen ihrer Bahnen bei
α und β gleichmässig sich berühren.
Diese Beispiele mögen genügen; je nach Art der begleitenden Um-
stände wird man das Prüfungsverfahren einrichten.
Ergeben sich nun Ungenauigkeiten, so sind diese zu beseitigen,
wozu geeignete Nachstellbarkeiten vorzusehen sind.
Schon bei Erörterung des Baues vorliegender Führungen ist ein Theil
der durch Abnutzungen nöthig werdenden Nachstellbarkeiten erörtert,
nämlich diejenigen Mittel, welche die Erhaltung guten Schlusses, sicheren
Aufeinanderliegens der an einander gleitenden Flächen zum Zweck haben.
Eine andere Gruppe der Nachstellbarkeiten dient zur Beseitigung durch
einseitige Abnutzung
entstehender Unge-
nauigkeiten ebenso
wie zur Gewinnung
genauer Lage; sie soll
daher für beide
Zwecke gemeinsam
behandelt werden.
Der Spindel-
stock soll z. B. in wag-
rechter Richtung quer
gegen die Axe ver-
schoben werden. Das
kann geschehen — und geschieht sehr häufig — mittels der Hand.
Man gewinnt jedoch die richtige Lage bequemer durch Schrauben. Zu
dem Ende wird in einem zwischen die Drehbankwangen ragenden Theil
des Spindelstockes A, Fig. 157, ein Loch hergestellt, in welchem zwei
Schrauben stecken, welche durch Muttern gegen die Innenflächen der
Drehbankwangen gedrückt werden können. Da diese Schrauben nur
dem Ausrichten dienen, das Festhalten
aber den gebräuchlichen Befestigungs-
schrauben bleibt, so dürfen erstere sehr
klein gemacht werden. Für die Ver-
stellung in der Höhe kenne ich nur das
Einschieben von Blechstücken unter den
Fuss des Spindelstockes. Der Reitstock,
Fig. 158, 159 und 160, muss seinen Ort
auf dem Drehbankbett häufig wechseln,
es sind deshalb Einstellungsschrauben,
welche gegen die Bettwangen drücken, hier wenig tauglich. Man legt deshalb
zunächst eine Platte a auf das Bett B, und zwar so, dass sie genau zwischen
die Bettwangen greift, und setzt den Reitstock auf diese Platte. Beide, R
und a, greifen vermöge einer Nuth, bezw. einer Leiste genau in einander,
und R wird gegen a durch zwei Schrauben b quer gegen das Bett ver-
schoben. Es wird auch a mit einer schrägen Leiste versehen,
welche in eine entsprechend schräge Nuth der Reitstocksohle greift, so
dass durch Verschiebung des Reitstockes längs dieser Leiste die ge-
wünschte Querverschiebung leichter genau gewonnen werden kann.
Man hat auch vorgeschlagen,r, Fig. 158 u. 159, in eine
ausseraxig gebohrte Hülse zu stecken, die im Reitstock drehbar gelagert
ist. Dieses Verfahren leidet aber an dem Fehler, dass mit den Querver-
schiebungen Aenderungen in der Höhenlage der Spitze verbunden sind.
Vielleicht eignet es sich besser als Mittel zur Einstellung dieser Höhenlage,
während eins der vorhin angegebenen Verfahren die wagrechte Einstellung
vermittelt. Da der Reitnagel nur geringer Abnutzung unterliegt, die zu-
gehörige Spitze aber ausgewechselt werden kann, so hat die Nachstellbar-
keit in der Höhenrichtung nur selten Werth, wenn der Reitstock von vorn-
herein genau ausgeführt worden ist.
Bei anderen, der Führung im Kreise dienenden Einrichtungen finden
sich kaum irgend welche Sonderheiten. Es sind hiernach die Nachstellbar-
keiten, soweit sie einseitige Abnutzung auszugleichen haben, noch unvoll-
kommen, weshalb solche einseitigen Abnutzungen möglichst vermieden,
bezw. beschränkt werden sollen. Das geschieht durch geringe Belastung
der Flächeneinheit und Verwendung harter, gleichförmiger Stoffe für die
Gleitflächen, wobei die eine Gleitfläche aus anderem Stoff gefertigt ist als
die ihr gegenüberliegende, z. B. Stahl gegen harte Bronze, Schmiedeeisen
gegen Bronze oder Gusseisen.
Wo ein grosser, zu einseitiger Abnutzung veranlassender Druck von
einer verhältnissmässig kleinen Fläche aufgenommen werden muss, pflegt
man bequeme Berichtigung bezw. Erneuerung der Fläche vorzusehen. Das
ist z. B. der Fall bei den sogenannten Spitzen.
Dieselben sind gehärtet und werden von Zeit zu Zeit durch Schleifen
berichtigt, wozu man besondere Spitzenschleifvorrichtungen
Ingen. 1896, S. 1341, mit Abb. The Iron Age, 11. Febr. 1897, S. 13, mit Schaubild.
(Vergl. Fig. 67, S. 46.) Die Spitze der Spindel steckt während des
Schleifens in dieser und dreht sich mit ihr langsam um, während der rasch
kreisende Schleifstein in seiner Axenrichtung längs der Erzeugenden des
Spitzenkegels hin- und hergeschoben wird. Die Axe der so gewonnenen
Spitze fällt sonach genau zusammen mit der Drehaxe der Spindel, d. h. es
wird durch dieses Nachschleifen der Spitze — soweit das Drehen
zwischen den Spitzen in Frage kommt — auch jede Ungenauigkeit,
welche die Spindel etwa durch einseitige Abnutzung erfahren
hat, beseitigt. Um diesen Vortheil zu benutzen, muss die Spitze so
stecken bleiben, wie sie während des Schleifens in der Spindel steckte,
bezw. wieder genau so eingesteckt werden, wenn sie aus irgend einem
Grunde fortgenommen war. Die Reitstockspitze pflegt man behufs Nach-
schleifens auch in die Spindel zu stecken. Zweckmässiger ist jedoch, auch
die Reitstockspitze am Ort ihrer Verwendung zu schleifen, indem die
Schleifvorrichtung an die Spindel befestigt und mittels dieser um die Reit-
stockspitze herumbewegt wird.
Die Planscheibe wird zuweilen auf der Spindel steckend nachgedreht,
um die durch das Aufspannen der Werkstücke ungenau gewordene Vorder-
fläche zu berichtigen. Man macht hierdurch — wie bei der Spitze —
gleichzeitig die infolge einseitiger Abnutzung entstandene Ungenauigkeit
der Spindel unschädlich. Aehnliches ist bei den selbstausrichtenden Futtern
(siehe weiter unten) nicht zu erreichen.
im Kreise führender Flächen findet nach denselben Grundsätzen statt, wie
das Bemessen der geradlinig führenden Flächen (vergl. S. 66 u. f.). Es kann
daher eine besondere Erörterung entbehrt werden.
Man kann mittels Drehbank nach Fig. 161 eine Kegelfläche erzeugen,
indem man das Werkstück W zwischen Spitzen s spannt, welche gegen
einander versetzt sind, während der Stichel B gleichlaufend zur Drehbank-
axe längs des geraden Führungsstabes A bezw. des Drehbankbettes ver-
schoben wird. Allein dieses Verfahren — dem man leider oft begegnet —
taugt nichts, weil, wie die Figur erkennen lässt, die Spitzen sich nur
unvollkommen gegen das Werkstück legen.
Weit brauchbarer ist das durch Fig. 162 dargestellte Verfahren. Die
Spitzen s haben die richtige Lage gegenüber dem Werkstück, der Stichel B
gleitet mit seinem — schematisch dargestellten — Schlitten an dem Führungs-
stabe A, welcher in geeigneter Weise gegen die Drehbankaxe schräg gelegt
ist. Um diese Schräge bequem einstellen zu können ist A mittels eines
Wirbels C an dem Querschlitten der Drehbank befestigt. Diese gute Ein-
richtung wird durch den Umstand beeinträchtigt, dass man A, um die
Widerstandsfähigkeit des Wirbels C nicht zu sehr in Anspruch zu nehmen,
nur in mässiger Länge ausführen kann. Für stumpfere Kegel genügt die
ausführbare Länge von A; schlankere Kegel werden nicht selten in grösserer
Länge verlangt, so dass das durch Fig. 162 dargestellte Verfahren Un-
bequemlichkeiten verursacht.
Die Figuren 163, 164, 165 stellen eine der vielen Ausführungsformen
einer derartigen Anordnung dar. B bezeichnet die Bettplatte, welche —
vergl. den Grundriss Fig. 165 — H förmig gestaltet ist, um möglichst
lange Führungen am Bett zu erhalten. Auf dem Mittelbalken der Bettplatte
gleitet der Querschieber A. Auf A sitzt ein cylindrischer Strumpf, in dessen
oberer ebenen Fläche eine kreisförmige Aufspannnuth ausgebildet ist. Der
drehbare Führungsstab C legt sich mit
einer Scheibe auf den Stumpf; die
Scheibe ist mit einem hervorragenden
Ring versehen, welcher in die Aufspann-
nuth greift und als Drehzapfen dient.
Zwei, zum Festhalten von C an A be-
stimmte Schrauben haben flache Köpfe,
so dass diese durch den engen Theil
der Aufspannnuth geschoben werden
können; sie sind ferner mit Vierkanten
versehen, welche, in die vierkantigen
Löcher von C greifend, sie hindern, sich
eigenmächtig zu drehen. Der abge-
drehte Rand der an C befindlichen
Scheibe ist oft mit Gradeintheilung versehen, um die gewünschte Schräglage
des Führungsstabes C rasch gewinnen zu können. D bezeichnet den an C
gleitenden Stichelhausschlitten.
Für längere Kegelflächen ist eine zusammengesetzte Führung nach
Fig. 166 geeigneter. Die Spitzen s tragen das Werkstück W in gewöhnlicher
Weise, der Stichel B ist an dem Querschlitten befestigt, der auf der Bett-
platte E gleitet. Letztere wird dem Drehbankbett D entlang geführt. Nun
ist der Querschlitten soweit nach hinten verlängert, dass er an dem
Hilfsschlitten C, der an dem — hinter dem Bett angebrachten — geraden
Führungsstabe A gleitet, befestigt werden kann. Vermöge der schrägen
Lage dieses Führungsstabes A wird hiernach der, mit der Bettplatte E längs
des Bettes bewegte Oberschlitten, nebst dem an ihm befestigten Stichel
gleichzeitig quer gegen die Drehbank verschoben, also durch die Stichel-
schneide das kreisende Werkstück W kegelförmig gestaltet. Dem Führungs-
stab A kann man, da er an mehreren Stellen zu befestigen ist, eine grosse
Länge geben, also mit Hilfe vorliegender Einrichtung sehr lange Kegel-
flächen erzeugen, die allerdings keinen
grossen Spitzenwinkel haben dürfen.
Da stumpfere Kegelflächen seltener
vorkommen, so wird in vielen Fällen
durch die Einrichtung, welche Fig. 166
schematisch darstellt, der stellbare
Führungsstab A, Fig. 162, entbehrlich
und möglich, den Querschlitten un-
mittelbar zur Aufnahme des Stichels
einzurichten. Es wird ferner die
selbstthätige Verschiebung des Stichels
in einfachster Weise geboten, indem
sie sich ohne weiteres von der selbstthätigen Verschiebung der Bettplatte
ableitet. Man pflegt eine Einrichtung zu wählen, vermöge welcher je nach
Bedarf der Querschlitten entweder durch den in Rede stehenden Führungs-
stab, oder in gewöhnlicher Weise durch eine Schraube verschoben werden
kann, damit die Drehbank walzenförmige Gegenstände ohne Zuhilfenahme
dieses Führungsstabes bearbeiten kann. Fig. 167 stellt eine solche Ein-
richtung im Schnitt dar. D bezeichnet den Querschnitt des Drehbankbettes.
An diesem sitzen Böcke, auf denen der Führungsstab A befestigt, bezw.
eingestellt werden kann. Mit dem in A gleitenden Stein ist eine breite,
in der Bettplatte E gut geführte Schiene F verbolzt, welche unterhalb des
Querschlittens G die Mutter F für die Schlittenschraube enthält. Letztere ist
im Querschlitten unverschiebbar gelagert. Damit ist die Abhängigkeit des
Querschlittens und Stichels von der Führung A gegeben; die Schlitten-
schraube dient nur zum Einstellen des Stichels. Soll von A kein Gebrauch
gemacht werden, so nimmt man die Schraube i fort und bringt sie bei o
an, wo sie die Schiene F mit der Bettplatte E kuppelt. Aus dem Vergleich
der Fig. 167 mit der Fig. 163 bis 165 ergiebt sich ohne weiteres die
grössere Schwäche des mit Wirbel versehenen Schlittens.
Durch Zusammensetzung einer gradlinigen und einer Drehbewegung
sind krumme Wege zu erzeugen. Es wird von derartigen Einrichtungen
namentlich Gebrauch gemacht, um grosse Krümmungshalbmesser zu ge-
winnen und zwar sowohl bei Drehbänken
S. 161, mit Abb. Verschiedene: Civilingenieur 1871, Bd. 17, S. 331, mit Abb. H. Richard-
Hermann; D.R.P 67934; Dingl. polyt. Journ. 1896, Bd. 299, S. 201, mit Abb. A. Knöpfel,
D.R.P. 76555; Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1894, S. 1278, mit Abb. G. Stützle,
D.R.P. 91041; Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1897, S. 753, mit Abb.
Schleifmaschinen.
S. 443, mit Abb.
Krümmungshalbmesser einstellbar sind durchweg an dem Fehler, dass die
Richtlinie des Einzelstichels (S. 32) nicht immer senkrecht auf der in
Bildung begriffenen Fläche steht, also der Einzelstichel entweder eine
riefige Fläche erzeugt (S. 31) oder zeitweise mit ungünstigem Ansatzwinkel
arbeitet (S. 33). Die in Rede stehenden Einrichtungen lassen sich jedoch
gut für Fräs- und Schleifmaschinen verwenden (vergl. S. 31).
Für die Erzeugung unregel-
mässig gekrümmter Wege dienen
krumme Führungsflächen, gegen
welche das zu Führende durch Ge-
wicht, Feder oder auch die Hand so
gedrückt wird, dass die führenden
Flächen mit einander in Fühlung
bleiben. Geschlossene Führungen,
wie sie für gerade und kreisförmige
Wege die Regel bilden, sind für
unregelmässig gekrümmte Wege un-
zulässig, weil bei diesen die ein-
tretende Abnutzung durch Nach-
stellen der Führungsflächen nicht aus-
geglichen werden kann.
Fig. 168 stellt eine solche Füh-
rung schematisch dar. Es bezeichnet
A das Bett einer Drehbank, B den Bettschlitten oder die Bettplatte, C den
Querschieber mit dem Stichel S, L den Führungsstab, oder die Lehre.
C wird durch ein Gewicht oder eine Feder nachgiebig nach vorn gezogen;
eine an C feste, steife Stange E ist an ihrem hinteren Ende mit einem Stift
oder einer Rolle D so ausgerüstet, dass dieser Stift oder diese Rolle sich
gegen die Lehre L legt. Verschiebt man nun B längs des Bettes A, so
beschreibt die Spitze des Stichels S eine Linie, welche dem führenden Rande
an L equidestant ist, erzeugt also arbeitend ein Werkstück, dessen Längen-
schnitt dieser Linie entspricht.
Es kann nun diese Lehre L ebensowohl vor als hinter A angebracht
werden oder auch unmittelbar unter dem Querschlitten liegen.
Wenn, wie in Fig. 168 rechts angedeutet, der führende Rand der
Lehre L steil ansteigt, so werden die Reibungswiderstände zwischen Führungs-
stift D und Lehre L einerseits und die in der Führung des Querschlittens C
anderseits bald so gross, dass ein Klemmen eintritt, wenigstens aber die
den Bettschlitten B nach rechts verschiebende Kraft unverhältnissmässig
gross sein muss, gegenüber den Kräften, welche den Schlitten nach vorn
ziehen.
Man kann diese Schwierigkeit durch solche Anordnung der Lehre
umgehen, dass deren steile Theile von dem Führungsstift abwärts gerichtet
durchschritten werden, oder mildern durch Verwendung einer Führungsrolle
statt des Führungsstiftes D, oder auch dadurch, dass man den Querschlitten
mittels der Hand durch die Schlittenschraube mit der Lehre in Fühlung
hält. Dieses letztere Verfahren kommt z. B. bei der Suchanek’schen Räder-
drehbank
1889, Bd. 272, S. 241, mit Abb.
einer Fräsmaschine der Maschinenfabrik Deutschland in Dortmund gesehen
sie besteht darin, dass man den Weg des Führungsstiftes längs der Lehre
erheblich grösser macht, als den Weg des Werkzeugs gegenüber dem Stichel.
Beispielsweise sei die vom Werkzeug zu beschreibende Gestalt durch die
Linie A B, Fig. 169 gegeben. Indem man nun, während das Werkzeug
mit dem Führungsstift sich nach rechts bewegt, die Lehre nicht ruhen lässt,
sondern beispielsweise doppelt so rasch nach links verschiebt, erreicht man
die Linie A1 B1 als gegensätzlichen Weg zwischen Stift und Lehre, also
eine bei weitem weniger steile, entsprechend leichter zu ersteigende Lehre.
Bouhey hat für eine Fräsmaschine nach dem vorliegenden Verfahren der
Lehre die fünffache Länge des betreffenden Werkstücks gegeben.
hübsch ist diese Verlängerung der Lehre bei einer von der Maschinen-
fabrik Deutschland gebauten Räderdrehbank
Lehre auf einer stetig sich drehenden Welle sitzt.
Zuweilen ist wegen der Kleinheit der Formen die unmittelbare Ueber-
tragung der Lehren-Abmessungen auf das Werkstück nicht möglich. Man
greift alsdann, um grössere Lehren zu bekommen, zu dem bei Kopirmaschinen
gebräuchlichen Verfahren, welches auf dem Satze beruht: bei ähnlichen
Dreiecken stehen die Längen gleichliegender Seiten in gleichem Verhältniss
zu einander. Dieser Satz wird in folgender Weise benutzt: Wenn eine
gerade Linie an einem Ende so festgehalten wird, dass sie um den Be-
festigungspunkt schwingen kann, und mit ihrem anderen Ende am Rande
einer ebenen Platte fortgeführt wird, so beschreibt sie eine Pyramidenfläche;
jeder Schnitt, welcher durch diese gleichlaufend mit jener Platte gelegt
wird, bildet eine, dem Rande der letzteren ähnliche Figur, ihre Abmessungen
verhalten sich zu denjenigen der Plattenbegrenzung wie ihr Abstand vom
Schwingungspunkte der Erzeugenden zum Abstand der Platte von dem
Schwingungspunkte.
Eine Anwendung dieses Satzes stellt Fig. 170 schaubildlich dar
Bügel B ist mittels des Kreuzgelenks K am Maschinengestell so gestützt,
dass er um den Punkt o zu schwingen vermag. Die den Fräser F tragende
Welle W ist in dem Bügel gelagert; ihre Axe geht bei entsprechender Ver-
längerung durch den Punkt o. Gleichaxig mit W ist eine Rolle R an B ge-
lagert, deren Durchmesser sich zum Durchmesser des Fräsers wie (a + b): a
verhält. R wird unter einigem Druck über den Rand der Lehre L hinweg-
geführt, sodass der arbeitende Fräser F an dem Werkstück w eine Fläche
erzeugt, deren Querschnitt der Randbegrenzung von L geometrisch ähnlich
ist. Es ist nun leicht zu übersehen, dass der Durchmesser von R nicht
unbedingt die oben angegebene Grösse zu haben braucht; ein anderer
Durchmesser von R verlangt nur eine andere Lehre L, und zwar eine solche,
deren führender Rand eine Equidestante der gegenwärtigen ist. Wie die
Gestalt dieser Lehre auszutragen ist, bedarf keiner Erläuterung.
Andere Ausführungsformen solcher Führungen findet man z. B. in
den unten verzeichneten Quellen
Aug. 1889, S. 301, mit Schaubild. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1898, S. 14—16.
Die Leitschrauben gehören zu den führenden Theilen in soweit, als
durch sie Verschiebungen bestimmter Länge ausgeführt werden sollen. Da
sie, wie auch die zugehörigen
Muttern der Abnutzung unter-
liegen, also ein sogenannter „todter
Gang“ eintritt, so ist die Frage
zu erörtern, wie ist dieser todte
Gang unschädlich zu machen?
Dasselbe gilt von Zahnrädern.
Die Lösung liegt einfach darin,
dass man eine zweite Mutter — oder
ein zweites Rad — hinzufügt, welche der ersteren gegenüber so verschoben
werden kann, dass sie rückwärts auf die Bolzengewindegänge — bezw.
die Zähne des Gegenrades — drückt, während erstere nach vorwärts drückt.
Nach Fig. 171 soll die Mutter B in dem Lagerkörper A festsitzen, während
die Mutter C durch Schrauben D verschoben werden kann. Die Schrauben
D greifen in Vertiefungen des Lagerkörpers A, um eine Drehung der be-
weglichen Mutter C zu verhüten. Das entgegengesetzte Anliegen der Ge-
windegänge beider Muttern ist auch durch gegensätzliche Drehung der-
selben zu erzielen. Bei Fig. 172 ist angenommen, dass das eine Mutter-
gewinde unmittelbar in den Lagerkörper A geschnitten ist, während die
drehbare Mutter B das andere enthält. Die Drehung der letzteren wird
durch einen Hakenschlüssel bewirkt; nach erfolgtem Anziehen legt man
ein Klötzchen C mit seinen Zähnen in die Kerben am Bordring von B
und befestigt C am Lagerkörper A. Bei Rädern wird die nachstellbare
Hälfte des Doppelrades der anderen gegenüber verdreht. Eine der hierfür
brauchbaren Einrichtungen stellen die Schnittfigur 173 und die Beifigur 173 a
dar, und zwar in An-
wendung auf ein Wurm-
rad. B ist ringförmig
und an A zu drehen.
Ausser — nicht ge-
zeichneten — Verbin-
dungsschrauben findet
sich eine Schraube C,
deren Muttergewinde in
B geschnitten ist und
deren kegelförmige
Spitze in ein Loch des
Rades A greift, so dass, nach Fig. 173 a, sie beim Anziehen der Schraube C
das Rad B gegen A verdreht.
Man hat auch vorgeschlagen, den Querschnitt der Gewindegänge
trapezförmig, und die Mutter zweitheilig zu machen,
drücken der Mutterhälften den entstandenen todten Gang zu beseitigen.
Dieses Verfahren ist in seiner Anwendung auf Messwerkzeuge (Schraub-
lehren) uralt, für den vorliegenden Fall aber wenig brauchbar, da die
Gewindegänge hierdurch nur an den Scheiteln der Mutterhälften neu zum
Anliegen kommen, was bei der starken Abnutzung, welcher die Leit-
schrauben unterworfen sind, nur für kurze Zeit nützt. Auch für Wurm-
und Zahnräder verwendet man zur Beseitigung des todten Ganges das
Nähern der Verzahnung; es ist aber selten möglich, ohne Verwicklung der
Bauart die erforderliche Aenderung der Axenentfernung zu erreichen.
Die hier beschriebenen Nachstellbarkeiten setzen gleichförmige Ab-
nutzung voraus. Bei Rädern lässt sich eine solche wohl erwarten, da sie
— weil nacheinander sämmtliche Zähne zum Eingriff kommen und zwar
wiederholt — überall etwa in gleichem Grade in Anspruch genommen
werden. Nicht so ist es bei den Leitschrauben, welche vorwiegend in der
Nähe der Mitte, selten in der Nähe der Enden benutzt werden. Stellt
man nun, nach stattgefundener Abnutzung, die Muttern nach dem stärker
abgenutzten Theil der Schraube ein, so klemmt sie sich an den weniger
abgenutzten Stellen; benutzt man aber eine der letzteren für die Ein-
stellung, so bleibt an den mehr abgenutzten Stellen ein todter Gang übrig.
Es wird daher von der in Rede stehenden Nachstellbarkeit nur wenig Ge-
brauch gemacht. Statt dessen sucht man den todten Gang dadurch un-
schädlich zu machen, dass man die Schraube oder das Rad zur Zeit nur
in einer Richtung wirken lässt, also dem todten Gang keine Gelegenheit
bietet sich geltend zu machen. Ist man aber genöthigt, z. B. einen Schlitten
zurückzuziehen, so zieht man ihn mehr zurück, als eigentlich nöthig wäre,
um ihn bis zum Ausgangspunkt seines neuen Weges ein wenig verschieben
zu können, so dass von hier ab die Verschiebung sicher im geraden Ver-
hältniss zur Schraubendrehung stattfindet.
Bei rasch kreisenden Maschinentheilen soll deren Schweraxe mit ihrer
Drehaxe genau zusammenfallen, weil andernfalls mehr oder weniger grosse
Erschütterungen eintreten. Man nennt das Verfahren, welches bezweckt,
etwaige Abweichungen von diesen Forderungen aufzufinden, bezw. die Un-
gleichheiten der Gewichtsvertheilung zu beseitigen, das Ablehren der be-
treffenden Theile.
Von den spanabhebenden Metallbearbeitungsmaschinen kommen nur
die Schleifmaschinen hierfür in Frage, weil nur die Schleifsteine mit hoher
Geschwindigkeit arbeiten. Dagegen arbeiten die Holzbearbeitungsmaschinen
vorwiegend mit sehr grosser Geschwindigkeit, weshalb das Ablehren in dem
Theil dieses Buches, welcher die Holzbearbeitungsmaschinen behandelt, zur
Erörterung kommen soll.
In erster Linie soll die Verbindung von Werkzeug und Maschine fest
genug sein. Ferner verlangt man von ihr, dass sie rasch vollzogen und
ohne grosse Schwierigkeit die genau richtige Lage der Schneide bezw.
Schneiden gewonnen werden kann. Da die Schneiden häufig durch Schleifen
erneuert werden müssen, nach Umständen auch mehrere Schneiden nach
einander arbeiten, also das folgende Werkzeug den Ort des vorigen ein-
nehmen soll, so legt man oft grossen Werth auf bequeme und rasche Aus-
wechselbarkeit der Werkzeuge. Das verhältnissmässige Gewicht dieser
einzelnen Anforderungen ist sehr verschieden, daher sind die Lösungen
der vorliegenden Aufgabe ungemein mannigfaltig.
Der, für die Bearbeitung des Hartgusses vorkommende, vier-
kantige Stichel s, Fig. 174, wird auf die Rast R, den oberen Schlitten,
gelegt und durch ein Spanneisen a, welches sich auf ein Unterlegsstück
c stützt, und die Schraube b festgehalten.
Die meisten Stichel sind mit einem Stiel rechteckigen Querschnitts
versehen, welcher in derselben Weise festgehalten werden kann wie der
Stichel s in Fig. 174.
Um dem Stichel rasch diejenige Lage geben zu
können, welche der Einzelfall erfordert, ordnet man
wohl das Spanneisen a, Fig. 175, so an, dass es um
die feste Schraube b sich drehen lässt. Es greift
mit zwei Klauen auf den Stiel s des Stichels, der
auf der oberen, ebenen Fläche der Rast R ruht;
an dem anderen Ende des Spanneisens befindet sich eine Schraube c, die
dieses Ende in zutreffender Höhe stützt.
Eine andere Ausführungsform für das gleiche Aufspannungsverfahren
stellt Fig. 176 dar. Das Spanneisen a ist so gestaltet, dass es sich un-
mittelbar auf die Rast R stützt. b bezeichnet die Hauptbefestigungsschraube,
welche in der Rast R festsitzt, und um welche a gedreht werden kann,
c eine Schraube, welche unmittelbar auf den Stiel s des Stichels drückt
und dadurch diesen befestigt. Man verwendet auch, unter Beibehaltung
der übrigen Anordnung, wie sie Fig. 176 darstellt, zwei in mässiger Ent-
fernung von einander angebrachte Schrauben c.
Das Stichelhaus a, Fig. 177, nimmt den Druck, welcher für das Fest-
halten des Stichels erforderlich ist, unmittelbar auf. Es ist von unten in
den Oberschlitten R geschoben, legt sich mit einem vorspringenden Rand
in einen Falz des letzteren und wird, wenn die Schraube c gegen den auf
der Rast liegenden Stichelstiel drückt, mit dem genannten Rande fest gegen
R gedrückt. Nach dem Lösen der Schraube c lässt sich der Stichel mit
dem Stichelhause a im Kreise drehen, was die Gewinnung der zutreffenden
Lage der Schneide beim Einspannen sehr erleichtert.
Theils zur Schonung der Rast, theils, um die Höhen-
lage der Schneide passend machen zu können, ist
auf R ein auswechselbarer Ring b gelegt.
Einige besondere Befestigungsweisen stellen die folgenden Figuren
dar. In der Fig. 178 bis 182 ist der Stichel von der Seite eingesteckt, wie
solches bei den Stichelbüchsen (tool box) und den Stahlwechsel-
köpfen (Revolver) vorkommt. Der Stiel s des Stichels ist in Fig. 180
rund; er steckt in einem runden Loch der Rast R und wird zur Hälfte
von einer Ausbogung des Bolzens b umfasst, so dass durch Anziehen der
Mutter dieses Bolzens der Stichel befestigt wird. Es ermöglicht diese Be-
festigungsweise, den Stichel um die Axe des Zapfens s zu drehen, um
die Schneide dem Werkstück gegenüber in die richtige Lage zu bringen.
Diese gute Eigenschaft fehlt, wenn man nach Fig. 181 dem Stichelstiel s
vierkantigen Querschnitt giebt; dagegen sichert dieser gegen jede zufällige
Drehung. Fig. 178 und 179 stellen zwei Stichelbefestigungen dar, welche
sich von den vorigen hauptsächlich durch die andere Lage der zum An-
ziehen von b dienenden Mutter unterscheidet.
Es ist aber noch folgender erheblicher Unterschied zu beachten. Nach
Fig. 178 und 179 ruht der Stichelstiel nur diesseits und jenseits von dem
Loch, in welchem die Schraube b steckt, auf der Rast R, liegt also auf
dieser fest zwischen der Schneide und dem Bolzen b, nach Fig. 180 und
181 wird der Stichelstiel nur da fest angepresst, wo die Schraube b sich
befindet. Das kann Zitterungen des Stichels veranlassen, insbesondere
wenn die Beanspruchung der Stichel nicht im wesentlichen in die Richtung
der gezeichneten Pfeile fällt.
Aehnliches liegt vor bei der durch Fig. 182 abgebildeten Befestigungs-
weise. Der Stichelstiel ist kreisrund, ein Klotz a wird mittels des Schrauben-
bolzens b gegen ihn gedrückt. Damit ist die Befestigungsweise verwandt,
welche Fig. 183 zeigt; es ist aber der Stichel im Stiel trapezförmig und
der zum Andrücken dienende Klotz oder Keil b mit dem Schraubbolzen
aus einem Stück hergestellt. Diese Befestigungsweise zeichnet sich dadurch
aus, dass kein Theil der Befestigungsmittel über den Stichel hervorragt.
Nach Fig. 184 kann man in derselben Weise durch eine Schraube mit
keilförmigem Kopf b gleichzeitig zwei Stichel s festhalten. Fig. 185 zeigt die
Befestigungsweise eines Stichels s im Bohrkopf b; der Befestigungskeil a wird
durch eine seitwärts liegende Mutter angezogen. Endlich stellen Fig. 186
und 187 die Stichelbefestigung für eine Krummzapfendrehbank dar. Der
Raum in der Kröpfung der Krummzapfen ist eng, weshalb der Balken b,
welcher den Stichel s trägt, dünn sein muss. Um ihn trotzdem genügend
starr zu machen, hat man b eine grosse Breite gegeben und ihn an seinen
beiden Enden an dem Schlitten der Drehbank befestigt. Der Stichel s
steckt in einem mittels der Langlochbohrmaschine erzeugten Loch, und der
Befestigungskeil c wird durch die Mutter a angezogen.
An dieser Stelle möge das Nöthige über die Berechnung der Stichel-
befestigungstheile gesagt werden.
Mit Hilfe der Angaben über Stichelwiderstände ist es möglich, auch
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 7
die Beanspruchung der Stichel zu berechnen. Es wird hiervon aber nur
selten Gebrauch gemacht, da die Rechnung einigermassen verwickelt ist
und Gelegenheit zur praktischen Ausbildung des Beurtheilungsvermögens
für die Frage: wie viel man einem
Stichel zumuthen darf? genug geboten
wird. Und wenn der Spanquerschnitt,
den man versuchsweise anwendet, be-
denkliche Biegungen veranlasst, so wählt
man eine geringere Spandicke oder
einen stärkeren Stichel. Anders ist es
mit den Befestigungsmitteln, welche sich
weniger leicht auswechseln lassen, ins-
besondere wenn bestimmte Spanquer-
schnitte gefordert werden.
Die anzuwendenden Rechnungen
unterscheiden sich nicht von denen, die
sonst zur Bestimmung des Widerstands-
vermögens angewendet werden; ihre
Darlegung gehört deshalb nicht hierher.
Nur sei allgemein erwähnt, dass der
bequem gangbare Weg darin besteht,
zunächst nach dem praktischen Gefühl
die Abmessungen zu wählen und dann durch Rechnung zu untersuchen,
ob die Wahl zweckmässig ist. Lediglich um zu zeigen, wie wichtig die
Rechnung auch für
die Wahl der Be-
festigungsweise des
Stichels ist, soll sie
hier für einen ein-
fachen Fall durch-
geführt werden.
In dem Stichel-
haus, Fig. 177, sei
ein Stichel befestigt,
dessen Stiel 25 × 25
mm Querschnitt hat.
Fig. 188 stellt diesen
Stichel in Seitenan-
sicht, Grundriss und
einer Nebenfigur
dar. Die Mitte des
Spans liege in A um
55 + 45 mm = 100
mm von der Mitte
der ihn festhalten-
den Druckschraube
entfernt. Der Arbeits-
widerstand, welcher in diesem Punkte angreift, betrage 400 kg, der
winkelrecht zur Schnittfläche wirkende Druck 350 kg. Letzterer ist, wie
die Grundrissfigur zeigt, schräg gegen die Axe x x des Stichelstiels ge-
richtet. Das Mittel beider Kräfte liegt in der zu x x schrägen Ebene
A B C D und beträgt 532 kg. Die Ebene, in welcher diese Kraft biegend
auf den Stichelstiel wirkt, liegt fast in der Diagonale des Stichelstiels,
weshalb der Einfachheit halber angenommen werden mag, sie falle mit
dieser zusammen, also das auf den Stichelstiel wirkende Drehmoment ver-
nachlässigt werden kann. Es sei ferner angenommen, der Stichelstiel werde
auf dem Rasttheil R1 festgehalten; unter welchen Bedingungen solches ge-
schieht, wird weiter unten noch erörtert werden. Dann ist die Länge des
Hebelarmes, an welchem die Mittelkraft von 532 kg wirkt, in Bezug auf
den Rastpunkt O rund 45 mm, und man erhält — da das Widerstands-
moment des Stichels wegen der diagonalen Beanspruchung 0,1178 · 253
beträgt —
532 · 45 = 0,1178 · 25 3 · S1
wenn S1 die von der Biegung herrührende Spannung des am weitesten
von der Axe entfernten Querschnittpunktes des Stichelstiels bedeutet. Es
ergiebt sich hieraus
S1 = 13 kg.
Hierzu kommt auf der Druckseite ein kleiner Betrag, welcher von der
schrägen Richtung der biegenden Kraft herrührt: d. h. ∼ 130 kg, und ein
anderer, von der Schmalseite des Spanes stammender, welcher kaum 50 kg
betragen dürfte. Diese rund 180 kg vertheilen sich auf die 625 qmm des
Stichelstielquerschnitts, wodurch die Gesammtspannung S des stärkstbean-
spruchten Stielquerschnittspunktes an der Druckseite zu etwa
S = 13,3 kg für 1 qmm
anwächst.
Der Stichelstiel wird in senkrechter Richtung von dem Rasttheil R1
unmittelbar gestützt, in wagrechter Richtung durch Reibung an R1 und R2
festgehalten. Die Reibung zwischen Druckschraube und Stichel kann,
wenigstens gegenüber der drehend wirkenden wagrechten Kraft von 350 kg
nicht zur Geltung kommen. Es heisse die bei R1 auftretende Reibung R1,
und die bei R2 auftretende R2. Die bei A angreifende wagrechte Kraft
von 350 kg wirkt winkelrecht zur Axe x x mit rund 330 kg. Es ist daher:
330 · 55 = R2 · 90 oder R2 = ∼ 200 kg
nöthig, um das Gleiten auf der Raststelle R2 zu verhüten. Auf R1 ver-
suchen 330 + 200 = 530 kg das Gleiten winkelrecht zur Axe x x herbei-
zuführen, während die wie oben genannte Summe von rund 180 kg ent-
weder von der Reibung auf R1 oder R2 oder beiden gemeinsam aufge-
nommen werden muss. Nimmt man, was bei den hier vorliegenden hohen
Drücken wohl zulässig ist, als Reibungswerthziffer 0,2 an, so ergiebt sich,
dass folgende Drücke nothwendig sind:
R1 : 530 : 0,2 = 2650 kg
R2 : 200 : 0,2 = 1000 „
4550 kg.
Der bei A senkrecht nach unten wirkende Druck von 400 kg verlangt
einen Druck P der Schraube und einen Gegendruck O der Rast R1, welche
sich wie folgt berechnen.
400 · 55 = P · 45; P = 589 kg
400 + P = O; O = 889 „
Fügt man diesem Druck P noch 3660 kg, welche sich auf die beiden
Rastpunkte vertheilen, hinzu, so erhält man:
R1 : 889 + 1830 = 2719 kg
R2 : 1830 = 1830 „
4549 kg
als den für die Reibung geforderten Betrag.
Die Schraube hat mit rund 4550 kg zu drücken; ihr Kerndurchmesser
beträgt 21,3 mm, also entfällt auf jedes qmm seiner Querschnittsfläche
12,8 kg.
Wenn man statt der Einspannungsweise der Fig. 177 — ähnlich
Fig. 176 und 175 — eine der durch die Fig. 178 bis 187 dargestellten,
bei denen nur dem Druck in der Axenrichtung des Stichels durch Reibung
entgegenzutreten ist, gewählt hätte, so würde die Druckschraube weit
weniger in Anspruch genommen werden, bei dem vorliegenden Beispiel nur
mit: 180 : 0,2 = 900 kg, welcher Betrag dem, durch die lothrecht nach unten
wirkende Kraft von 400 kg, d. h. auf R1 mit 889 kg fast allein geliefert
wird. Daraus folgt, dass die bequemere Einstellbarkeit der durch Fig. 175—177
gezeigten Vorrichtungen, gegenüber den der Fig. 178—187 durch weit
grössere Druckkräfte erkauft werden muss.
Hiernach kennzeichnet
sich die Einspannvorrich-
tung, welche Fig. 189 und
190 darstellen, ohne wei-
teres als nur für leichte
Späne geeignet. Der einem
Grabstichel ähnliche Sti-
chel s steckt in einer ge-
spaltenen, äusserlich run-
den Hülse a. Diese liegt
in dem Sattel b und wird
überdeckt von dem Körper
c, welcher mit dem Schraubenbolzen d aus einem Stück gefertigt ist.
Durch Anziehen der Schraube wird s eingeklemmt, und das Ganze an
der Rast R festgehalten; nach Lösen der Schraube kann man den Stichel
in seiner Längenrichtung verschieben und um zwei Axen drehen.
Bei Hobel- und Stossmaschinen, aber auch bei Drehbänken befestigt
man den Stichel häufig mit Hilfe von sogenannten Aufspann-Nuthen. In
Nuthen ⟘ förmigen Querschnitts der Rast R halten sich die Bügel a, Fig. 191
und 192, welche mit dem Muttergewinde der Druckschrauben b versehen
sind. Durch Verschiebung der Bügel in den Aufspann-Nuthen, kann man
dem Stichel s verschiedne Lagen geben; es ist vor allem möglich, durch
mehrere Druckschrauben den Stichel recht festzuhalten.
Die Fig. 193 und 194 zeigen eine Sticheleinspannung für den Fall,
dass der Stichelwiderstand besonders gross ist, in theilweiser Vorderansicht
und im Querschnitt. Es soll der Stichel die Einspannvorrichtung zuweilen
erheblich überragen, weshalb die Einschaltung eines Stichelhalters vorge-
sehen, also der Einspannungsraum hoch und weit gemacht ist. Dieser be-
steht in einer 800 mm langen Rinne, über deren Ränder 4 Bügel greifen.
Am oberen Ende, Fig. 193 sieht man einen fünften Bügel, mit dessen
Schraube der in die Längenrichtung des Stichelhalters fallende Druck auf-
genommen werden kann.
Wie früher nachgewiesen, ist für tadelloses Abheben der Späne bei
möglichst geringer Reibung am Rücken der Schneide ein passender Ansatz-
winkel nöthig. Bei Hobelmaschinen und dergl. ist dieser zu erreichen durch
geeigneten Anschliff und dauernd zu erhalten, wenn man bei jedem Nach-
schleifen die ursprünglichen Winkel beibehält. Nicht so ist es bei Dreh-
bänken und Ausbohrmaschinen. Wenn z. B. ein Stichel s Fig. 195 im neuen
Zustande bei A angreift und der Rücken der Schneide in zutreffender
Weise von der zu A gehörenden Tangente t abweicht, so ist das nicht mehr
der Fall, wenn der Stichel soweit abgeschliffen ist, dass seine Schneide
bei A1 angreift, also die zugehörige Tangente der Schnittrichtung die Lage
von t1 angenommen hat. Nun ist die Höhenlage der Rast R unter der
Werkstückmitte M nicht bei allen vorhandenen Drehbänken, für welche die-
selben Stichel zur Verwendung kommen, gleich. Man müsste also, um durch
Schleifen der Stichelschneide den geeigneten Ansatzwinkel zu erreichen,
jeden einzelnen Stichel für die besondere Drehbank zurichten. Das würde
zu vielen Weiterungen führen. Man zieht daher vor, den Ansatzwinkel
durch Verstellen des Stichels in seiner Höhe, oder Aendern seiner Richtung
zu gewinnen.
Ersteres lässt sich durch Einlagen
zwischen Stichel und Rast erreichen;
Flacheisen verschiedener Dicke
werden hierfür bereit gehalten.
Diese fallen gelegentlich herab, ge-
rathen in Verlust oder verbrauchen
wenigstens eine gewisse Zeit für
ihr Aufsuchen. Besser sind die
unterzulegenden Ringe b, Fig. 177,
weil sie in ihrer Lage festgehalten
werden. Man hat Einrichtungen
vorgeschlagen, mittelst welcher die
wagrechte Stützfläche durch eine
Schraube,
sonstige Mittel gehoben oder gesenkt werden kann. Fig. 196 stellt die
Stützung durch einen Keil k dar, welcher auf einer entsprechend schrägen
Fläche der Rast R ruht und durch ein Plättchen a, das in Zahnlücken des
Keils greift, in seiner Lage festgehalten wird.
Der Vorschlag, durch Richtungs-
änderung in senkrechter Ebene
den zutreffenden Ansatzwinkel zu
gewinnen, ist alt;
die betr. Einrichtung in Ansicht
und Schnitt dar. Der Stichel s
steckt in gewöhnlicher Weise in
einem Stichelhaus; dieses ist unten
mit zwei Einkerbungen versehen,
in welche bogenförmige Leisten
der Rast R greifen. Eine unten
bogenförmig gestaltete Platte a liegt
zwischen Stichel und Rast. Man
kann demnach, solange die Druckschraube des Stichelhauses nicht angezogen
ist, letzteres, nebst Platte a und Stichel längs des Bogens verschieben. Ver-
wandt hiermit ist die durch Fig. 198 im Schnitt dargestellte Einrichtung.
Das Stichelhaus greift unten in eine ⟘ förmige Aufspann-Nuth der Rast R
und ist — mit dem Stichel — um seine senkrechte Axe drehbar. Auf der
Rast liegt ein hohl ausgedrehter Ring b, und ein unten bogenförmiges
Unterlegstück befindet sich zwischen diesem Ring b und dem Stichel s.
Diese, sonst gute Einrichtung, leidet an dem Uebelstande, dass die Spitze
der Druckschraube in schiefer Richtung auf den Stichel drückt.
Es giebt auch Einrichtungen, mittels welcher die Rastfläche gehoben,
bezw. gesenkt werden kann. Ferner findet man feste geneigte Rast-
flächen im Gebrauch, auf welchen die Stichel so verschoben werden, dass
ihre Schneiden in die richtige Höhe kommen.
Die Stichel der Hobel-, Stoss- und dergl. Maschinen haben den gegen-
sätzlichen Weg, auf welchem sie arbeiten, nach vollzogenem Schnitt rück-
wärts zu durchschreiten. Sie würden, wenn solches ohne Aenderung ihrer
Lage stattfände, erhebliche Reibung an ihrer Rückenfläche erleiden (vergl.
S. 32). Man richtet deshalb die Einspannvorrichtung so ein, dass dem
Stichel während des Leergangs gestattet wird, gegenüber der Schnittfläche
ein wenig auszuweichen, oder macht dieses Ausweichen zwangsläufig.
Fig. 199 und 200 stellen eine solche Einrichtung in einem Schnitt und
einer Vorderansicht dar. Der Stichel s ist durch zwei Schrauben in a be-
festigt; das Stichelhaus a liegt zwischen zwei Wänden der Platte c und wird
durch einen Bolzen b so festgehalten, dass es in Bezug auf Fig. 200 weder
nach oben noch nach links auszuweichen vermag. Bewegt sich aber das
Werkstück w gegensätzlich zu s nach rechts, so kann die zwischen w und s
auftretende Reibung das Stichelhaus um b drehen, so dass die Schneide des
Stichels leicht auf der Schnittfläche gleitet. Ist der Rücklauf vollendet, so
fällt das Stichelhaus in die gezeichnete Lage zurück, und zwar entweder
nur durch sein eigenes Gewicht, oder unter Beihilfe einer Feder. Diese
kann z. B. an einen Stift i, Fig. 199 greifen, welcher seitlich aus dem
Stichelhaus a hervorragt. Wenn man nur die Fig. 200 betrachtet, so kann
man annehmen, dass die vorliegende Aufgabe hierdurch gut gelöst sei.
Allein, der Stichel schneidet nicht allein mit seinem äussersten Ende,
sondern meistens mehr an der Seite, wie Fig. 199 darstellt, und je mehr
diese seitlich liegende Hauptschneide sich der winkelrechten Lage zum
Bolzen b nähert, um so geringer fällt das Ausweichen gegenüber der von
der Hauptschneide erzeugten Schnittfläche aus. Würde die Hauptschneide
genau winkelrecht zum Bolzen b liegen, so würde sie auf vorliegendem Wege
überhaupt nicht zum Ausweichen kommen können. Es muss daher die,
in Bezug auf Fig. 199 seitlich liegende Schneide schräg gegen die Axe des
Bolzens b liegen. Das
ist ohne weiteres nicht
zu erreichen, wenn man
eine, in Bezug auf
Fig. 199 an dem Werk-
stück w senkrechte
Ebene erzeugen will,
vielmehr hierfür eine
schräge Lage des Bol-
zens b nöthig. Zu die-
sem Zweck wird die
Platte c an dem betref-
fenden Maschinentheil
so angebracht, dass c
gegen d gedreht werden
kann. Es ist z. B. in d
eine kreisförmige Auf-
spann-Nuth angebracht,
in welche einerseits eine
an c ausgebildete Leiste,
anderseits die Köpfe der
Befestigungsschrauben
greifen. In etwas an-
derer Ausführung zei-
gen die Fig. 201 bis 204
die im Wesen gleiche
Einrichtung, s, a, b und
c bezeichnen das Gleiche
wie vorhin. Es greift
c aber mit einem kurzen,
dicken Zapfen in eine
kreisförmige Vertiefung
des Schlittens d und wird an diesem festgehalten durch die Mittelschraube e und
eine Schraube f, welche durch einen bogenförmigen Schlitz von c, Fig. 202, greift.
Fig. 204 lässt noch erkennen, dass a unten keilförmig ist, um durch den Wider-
stand, welchen der arbeitende Stichel erfährt, fest zwischen die keilförmigen
Flächen von c gedrückt zu werden. Fig. 205 stellt die Anordnung für die
Nachgiebigkeit eines Stossmaschinenstichels in einem Schnitt und einer
Vorderansicht dar.Baville, Dingl. polyt. Journ. 1879, Bd.. 231, S. 14, mit Abb.b ist in seinem hinteren Theil — in
Bezug auf die Schnittfigur rechts — rechteckig im Querschnitt und steckt
in einem rechteckigen Loch des Theiles c. Ein Bolzen i verhindert b aus c
herauszufallen, gestat-
tet aber dem Stichel
eine kleine Schwingung
um i. Eine Feder f
drückt das Stichelhaus
in seine Arbeitslage,
in welcher es durch
seinen doppelt abge-
dachten Rücken gegen
seitliche Verschiebun-
gen gesichert wird.
Beim Rückgange des
Stichels giebt die Feder
f nach. c steckt mit
seinem kegelförmigen
Zapfen im Schlitten A
und wird durch eine
an ihm ausgebildete,
durch die ganze Länge
des Schlittens A gehen-
de Stange mit diesem
fest verbunden. Nach
Lösen der an der Stange
sitzenden Mutter kann
man c drehen, und ein
Zeiger z lässt den Grad
der Drehung erkennen.
Das zwangsläufige
Zurückziehen der Schneide vom Werkstück findet namentlich dann Anwen
dung, wenn wegen der Lage der Schnittflächen das selbstthätige Ver-
drängen des Schneidenrückens durch die vorher gebildete Schnittfläche in
genügendem Grade nicht zu erwarten ist. Es ist der Stichel nach voll-
endetem Schnitt vom Werkstück zurückzuziehen, in dieser Lage während
des Rücklaufs festzuhalten und vor Beginn eines neuen Schnittes wieder
vorzuschieben. Die vorliegende Thätigkeit fällt also zeitlich mit den
Schaltbewegungen zusammen, weshalb sie vielfach von diesen abgeleitet
wird. Nicht selten aber wird das Zurückziehen und Vorschieben durch
die Hinundher-Bewe-
gung des Arbeits-
schlittens unmittelbar
bewirkt. Die Fig. 206
und 207 zeigen eine
dahin gehörende Aus-
führungsform für eine
Maschine zum Riffeln
der Schrotwalzen. Der
Stichel s ist im Stichel-
haus a mittels zweier
Druckschrauben be-
festigt; letzteres kann
sich um den Bolzen b
um den kleinen Winkel
ψ, Fig. 207, drehen,
welcher zum Abheben
der Stichelschneide vom
Werkstück genügt.
Während der Stichel
arbeitet, legt sich eine
Schulter des Stichel-
hauses a gegen eine
senkrechte Fläche des
Schlittens c (vergl. Fig.
207) und findet dort
sichere Stütze. Unter-
halb des Stichelhauses
liegt ein, mit dem
Bolzen d sich drehen-
der Hebel e, an dem
ein Zapfen i sitzt, der
in eine Nuth des Stichel-
hauses greift. Ist nun
der Schnitt vollendet,
so stösst ein Flügel des Hebels e gegen einen Finger f, dreht dadurch
den Hebel und veranlasst den Zapfen i, das Stichelhaus um den Winkel
ψ zu drehen. i hält a in dieser Lage so lange fest, bis nahe dem Ende
des Rücklaufs ein zweiter Finger gegen den zweiten Flügel des Hebels e
drückt, und diesen in die gezeichnete Lage zurückdreht.
Bei dem Schneiden der Schraubengewinde wird häufig der Stichel
geradlinig zurückgezogen. (S. unter Drehbank.)
Wenn Unterschneidungen zu hobeln sind — wie bei den geraden
Führungen dreieckigen Querschnitts —, so muss der Stichel sehr weit ab-
gezogen werden, damit der Rückweg ohne Berührung von Stichel und
Werkstück durchlaufen werden kann. Hierzu dient die Hand des Arbeiters,
oder auch eine geeignete selbstthätige Vorrichtung.
an den zugehörigen Spindeln soll nicht allein genügend widerstandsfähig
sein, sondern auch ohne weiteres die genau gleichaxige Lage von Werk-
zeug und Spindel bieten und rasch zu lösen sein. Früher machte
man den Zapfen der Bohrer pyramidenförmig, versah die Spindel mit
einem entsprechend gestalteten Loch und schob ersteren mit einiger
Kraft in letzteres. Wegen der Schwierigkeiten, welche sich der genauen
Herstellung derartiger Zapfen bezw. Löcher entgegenstellen, ist diese Be-
festigungsweise aufgegeben; man findet sie
nur noch bei älteren Bohrmaschinen. Ein
kegelförmiger Zapfen, wie auch ein kegel-
förmiges Loch sind leichter genau, insbe-
sondere auch gleichaxig mit dem Bohrer,
bezw. der Spindel zu
erzeugen; sie verlangen
jedoch ein besonderes
Mittel, welches den
Bohrer zwingt, sich mit
der Spindel zu drehen.
Man bohrt deshalb quer
durch den Kopf k, Fig.
208, ein Keilloch i und
versieht das spitze Ende
des Bohrerzapfens mit
einer Zunge, welche
zwischen die Seiten-
wände des Loches greift.
Damit der Bohrer nicht
zufällig aus der Spindel
fallen kann, muss die
Verjüngung des Bohrer-
zapfens gering sein; es
ist allgemein gebräuch-
lich diese Verjüngung
gleich 1/20 der Länge zu
wählen. Das Loch i ver-
mittelt auch die Lösung des Bohrers, indem man einen geeigneten Keil in i
schiebt. Da in eine Bohrmaschinenspindel sehr verschieden dicke Bohrer
gesteckt werden sollen, die kleinen der letzteren aber nicht so dicke
Zapfen haben können, wie die grössten, so benutzt man Einsatzstücke e,
Fig. 209, welche aussen dem grössten, für die betr. Bohrmaschine bestimmten
Bohrerzapfen gleichen und mit einer zur Aufnahme kleinerer Bohrer ge-
eigneten Bohrung versehen sind; das Einsatzstück ist ebenso mit einem
Keilloch i1 versehen, wie der Bohrspindelkopf k das Keilloch i enthält.
Die Stufen der Abmessungen der Bohrerzapfen, welche von der
Morse Co. angewendet werden und sehr verbreitet sind, findet man in unten
genannter Quelle
Zuweilen wird eine stärkere Verjüngung des Bohrerzapfens als 1/20 der
Länge vorgezogen. Dann ist nöthig, das Herausfallen des Bohrers aus der
Spindel durch besondere Mittel zu verhüten. Hierfür werden wohl von der
Seite wirkende Druckschrauben verwendet, die — bei fahrlässiger Behandlung
— den Bohrer aus der Spindelaxe verdrängen können. Diese Gefahr ver-
meidet die Ausführungsform, welche Fig. 210 im Schnitt darstellt.
Verjüngung des Zapfens beträgt 1 mm auf 8 mm Zapfenlänge. Am Bohrer
befindet sich ein Bund, gegen den sich eine Kappe legt, deren Mutter-
gewinde zu dem am äusseren Ende der Spindel angebrachten Bolzenge-
winde passt. Diese Verbindungsweise ist so sicher, dass sie auch für Fräser
verwendet werden kann.
Man giebt dem zum Befestigen des Bohrers bestimmten Ende des
Bohrers auch in seiner ganzen Länge gleichen Querschnitt und bewirkt die
Befestigung durch selbstausrichtende Futter (siehe w. unten), die hiernach
nicht selten Bohrfutter genannt werden.
Fräser erfahren auch winkelrecht zu ihrer Axe bedeutende Drücke;
man muss sie daher in der Bohrerspindel sicherer befestigen, als für Loch-
bohrer genügt, und es ist erwünscht, dass sie möglichst wenig über das
nächste Lager hervorragen. Das bietet die Befestigungsweise, welche
Fig. 211 zeigt. Der Zapfen des Fräsers legt sich nur mit seinem dicksten
und dünnsten kegelförmigen Theil so an die Wände des Spindelloches, dass
die gegensätzliche Lage gleichaxig wird; er wird durch Schraubengewinde
eingepresst, welches sich zwischen den beiden Auflagerflächen befindet.
Das Lager L befindet sich hart am Ende der Spindel.
Das Anziehen und demnächst das Lösen dieser Ver-
bindung wird dadurch erschwert, dass die kegel-
förmigen Flächen unter grossem Druck auch kreisend
an einander gleiten müssen. In dieser Beziehung er-
scheint die Befestigungsweise, welche Fig. 212 zeigt,
zweckmässiger.Muir, D.R.P. No. 53508; Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen., 1890, S. 1277,
mit Abb.
auf den Kopf der Spindel ein gröberes Gewinde ge-
schnitten, die Muttergewinde befinden sich in einer
Kappe. Durch Umdrehen der Kappe wird der Zapfen
des Fräsers in die Bohrung der Spindel gedrückt und
zwar in einem Grade, welcher dem Unterschied der
beiden Gewinde-Ganghöhen entspricht; durch entgegen-
gesetztes Drehen der Kappe zieht man den Zapfen
aus der Spindel. Hier ist störend, dass die Kappe
zwischen dem Ende der Spindel und dem Fräser Platz
haben muss. Die Leipziger Werkzeugmaschinen-
Fabrik, vorm. v. Pittler, versieht
Fräsers mit Muttergewinde und lässt in dieses das
Bolzengewinde einer Stange greifen, welche in der
hohlen Fräserwelle liegt; der Kopf dieser Stange legt
sich beim Anziehen der Schraube gegen das Schwanz-
ende der Spindel. J. E. Reinecker
vorigen sonst ähnlich verwendete Stange b, Fig. 213, da, wo sie in den
Fräserzapfen f greift, mit feineren und nahe ihrem Kopf c mit gröberem
Gewinde, und lässt letzteres in ein Muttergewinde greifen, welches sich
am Schwanzende der Spindel A befindet. Bei a ist die Spindel A mit Ge-
winde versehen, welches zur Aufnahme eines Fräskopfes benutzt werden kann.
Den hier dargestellten Befestigungsweisen der Werkzeuge mögen noch
einige angefügt werden, welche die Einzelstichel mit den Bohrköpfen der
Ausbohrmaschinen bezw. der Fräsköpfe verbinden.
Fig. 214 stellt einen Halter für Ausbohrstühle dar.B
ist gespalten und an dem gespaltenen Ende mit Einkerbungen versehen, in
welche der im Querschnitt trapezförmige, an beiden Enden zugeschliffene
Stichel S genau passt. Eine Druckschraube vermag den Spalt soweit zu
verengen, wie zum Festklemmen des Stichels erforderlich ist. Darf man
annehmen, dass die Federung in beiden, durch den
Spalt gebildeten Hälften der Bohrstange unter sich
gleich ist, so kommt die Längsaxe des Stichels in
die Mitte der Stange zu liegen; es ist die richtige
Lage des Stichels also durch Verschieben desselben
in seiner Längsaxe zu gewinnen. Fig. 215 weicht von
dem vorigen nur dadurch ab, dass die Schnabeltheile
der Bohrstange an ihrer Wurzel biegsamer gemacht sind. Fig. 216 stellt
eine Bohrstange B dar, welche 2 je an beiden Enden zugeschliffene
Stichel S enthält. Die dargestellte Einrichtung bezweckt rasche Gewinnung
der rechten Lage der Stichel.
Stichels eine Körnervertiefung angebracht, in welche einerseits die Spitze
des Bolzens A, anderseits die Spitze der Schraube C greift. Ausserdem
greift der eine Stichel ein wenig in den andern. Behufs bequemen Ein-
bringens ist der Bolzen A in B verschiebbar, wird durch eine Feder stets
in der Richtung nach links — in Bezug auf die Figur — gedrückt und
kann mit Hilfe eines nach aussen ragenden Querstifts nach rechts verschoben
werden. Man verschiebt A nach
rechts und steckt dann die
beiden Stichel so ein, dass die
beiden Spitzen in die Körner-
vertiefungen greifen; der fe-
dernde Bolzen A hält sie vor-
läufig in der gegebenen Lage
fest, und durch Anziehen der
Druckschraube C wird die end-
giltige Befestigung vollzogen.
Den Sticheln der Fig. 214 bis 216 fehlt die Nachstellbarkeit. Fig. 217
und 218 zeigen ein Befestigungsverfahren, welches gestattet, die Stichel S
in ihrer Längenrichtung zu verschieben und um ihre Längsaxe zu drehen.
Zu letzterem Zweck sind die Stichel aus Rundstahl gemacht. Sie stecken
in Löchern einer entsprechenden Verdickung der Bohrstange B und werden
dort durch die sich zwischen die Stichel S drängende Spitze einer Stange A
festgehalten. A ist zu diesem Zwecke links mit dem Bolzengewinde ver-
sehen, das in ein Muttergewinde der Bohrstange B greift.
Zur Befestigung der Stichel an den verschiebbaren Bohrköpfen der
sogenannten selbstthätigen Bohrstangen kann man z. B. die Verfahren ver-
wenden, welche Fig. 178 bis 185 (S. 96 u. 97) versinnlichen. Die Einstellung
der Stichel muss alsdann durch Verschieben unmittelbar mittels der Hand
stattfinden, bezw. durch An- oder Unterlegen von Keil- oder Blechstücken.
Handlicher ist das Verfahren, welches Fig. 219 im Schnitt, Fig. 220 in einer
Ansicht darstellt, Stichel S liegt in einem Stahlkörper a, welcher in einem,
den ringförmigen Bohrkopf A quer durch-
setzenden Loch steckt und in diesem ver-
schoben werden kann. a ist links mit einem
halben Muttergewinde versehen, in welches
das Gewinde des Bolzens b greift, so dass
durch Umdrehen dieses Bolzens der Körper
a und damit der Stichel S weiter heraus-
geschoben werden kann. Nachdem die richtige
Lage gewonnen ist, befestigt man das Ganze
durch Anziehen der Druckschraube c.
Die Befestigung der Messer an den Kör-
pern mancher Fräser ist mit den in Rede
stehenden Stichelbefestigungen verwandt,
wie die beiden folgenden Beispiele ergeben.
Fig. 221 ist der Schnitt, Fig. 222 die End-
ansicht eines Theiles eines solchen Fräskopfes.
Der Körper k des letzteren enthält Längs-
schlitze zur Aufnahme der Messer s; ein schmiedeiserner Reifen r, in welchem
die Muttergewinde der Befestigungsschrauben sich befinden, ist durch Auf-
ziehen in warmem Zustande auf k befestigt. Es legen sich die hinteren
Enden der Messer s gegen einen genau gedrehten Bund des Körpers k,
sodass die Schneiden der Messer gleichmässig hervorragen, wenn sie genau
gleichmässig angeschliffen sind. Der durch Fig. 223 und 224 dargestellte
Fräskopf
sie nach Bedarf aus dem Körper k hervorragen zu lassen. Es bezeichnet S
die Fräserspindel, r den warm aufgezogenen Reifen und m eine Mutter,
gegen deren flache Seite die Messer s sich stützen. Bemerkenswerth ist,
dass die Druckschrauben nicht unmittelbar auf die Messer wirken, sondern
unter Vermittlung eingelegter Klötzchen.
Die Befestigung der Werkstücke an der Maschine findet statt, um
jene zu den ebenfalls mit der Maschine verbundenen Werkzeugen in be-
stimmte gegensätzliche Lagen zu bringen, bezw. in bestimmten Bahnen
gegensätzlich zu bewegen. Man bearbeitet die Werkstücke im befestigten
Zustande. Hat sonach das Ein- und Aufspannen eine (elastische) Um-
gestaltung der Werkstücke zur Folge gehabt, so wird die Gestalt, welche
man ihnen im aufgespannten Zustande gegeben hat, mit dem Lösen
der Befestigungsmittel geändert, d. h. der Zweck der Bearbeitung mehr
oder weniger vereitelt. Es ist daher in erster Linie mit aller Sorgfalt
darauf zu sehen, dass beim Befestigen der Werkstücke an der Maschine
ein Verspannen vermieden wird. Schon durch das eigene Gewicht der
Werkstücke können diese nennenswerthe Verbiegungen erfahren, sodass
gewissermassen ein Verspannen derselben durch ungeschickte Lage ent-
stehen kann. Es sei in dieser Beziehung z. B. an grosse, verhältnissmässig
dünnwandige Gebläsecylinder erinnert, welche liegend eine andere Gestalt
haben, als wenn sie aufgerichtet sind. Man bohrt oft, um die Durchbiegungen
möglichst unschädlich zu machen, den liegend zu benutzenden Cylinder
während er liegt, und zwar an denjenigen Stellen unterstützt ist, welchen
ihn bei seiner Benutzung tragen; dagegen bohrt man die Stiefel stehender
Maschinen in aufrechter Lage.
In zahlreicheren Fällen sind diejenigen Drücke, welche die Werkzeuge
ausüben, für die Erhaltung der freien Gestalt der Werkstücke gefährlich.
Es ist daher nöthig, die Stützung und Befestigung der Werkstücke so
durchzuführen, dass letztere den Werkzeugen nicht nennenswerth auszu-
weichen vermögen. Meistens können diese Drücke nicht in gerader Linie
aufgenommen werden, sondern sind unter Benutzung des Biegungswider-
standes der Werkstücke auf die Befestigungs- und Stützstellen zu übertragen.
Da nun jede Inanspruchnahme auf Biegung ein gewisses Nachgeben herbei-
führt, so sind nach Umständen besondere, dieses Nachgeben auf ein zu-
lässiges Maass beschränkende Stützungen vorzusehen.
Behufs Befestigung der Werkstücke wird — wie bei dem Verbinden
der Werkzeuge mit den Maschinen — in grossem Umfange von der Reibung
Gebrauch gemacht. Der Druck, welcher solche Reibung verursacht, ist
naturgemäss viel grösser als der Druck des Werkzeuges, dem durch die
Reibung entgegengetreten werden soll, sodass durch derartiges Aufspannen
die Gefahr des Verspannens nur noch vergrössert wird.
Man sucht das Ein- oder Aufspannen, wie auch das Losnehmen der
Werkstücke möglichst rasch auszuführen. Der betreffende Zeitaufwand ist
namentlich dann von Bedeutung, wenn die eigentliche Bearbeitung nur
wenig Zeit in Anspruch nimmt. Alsdann werden die Aufspannvorrichtungen
oft besonders in Rücksicht auf rasches Befestigen und Lösen der Werk-
stücke ausgebildet.
Die Verbindung der Werkstücke mit der Maschine erfolgt entweder
unter Vermittelung eines Aufspanntisches oder einer Aufspannplatte,
die bei kreisrunder Gestalt und an einer drehbaren Spindel befestigt den
Namen Planscheibe führt und weiter in Futter und Dorne übergeht,
oder mittels Spitzen und Mitnehmer, denen sich Brillen anreihen,
oder endlich durch schraubstockartige Vorrichtungen.
Selbstverständliche Voraussetzung für den Erfolg dieses Aufspannens
ist genügende Starrheit der Platten; meistens verlangt man auch ziemliche
Genauigkeit der Aufspannfläche.
Am schonendsten für die Werkstücke ist deren Befestigung mittels
Kittens. Auf die ebene Platte oder Kittscheibe lässt sich mit Hilfe
geeigneter Kitte, mittels Wachs, Lack, aber auch mittels leicht schmelzbarer
Legirungen (also durch
Löthen) der Gegenstand so
befestigen, dass das Be-
festigungsmittel keinerlei
Drücke auf ihn ausübt.
In gleichem Sinne werden
Werkstücke auf ebenen
Platten durch Hinter- und
Umgiessen von Gips oder
Cement, oder durch Ein-
drücken in Gips- oder Ce-
mentbrei befestigt. Es ist
jedoch dieses Befestigen
recht zeitraubend, nament-
lich wenn man auf das Erhärten des Bindemittels warten muss, und ver-
ursacht auch das Losnehmen ziemlich grossen Zeitaufwand, so dass diese Auf-
spannverfahren zu den Ausnahmen gehören.
In der Regel bevorzugt man die Befestigung durch Schrauben.
Behufs Anbringens der Schrauben wird die Aufspannplatte mit Löchern
oder mit sogen. Aufspannnuthen versehen. In Fig. 225 bezeichnet A die
Aufspannplatte, B eine Schraube, welche durch ein Loch der Platte A ge-
steckt ist und zum Anziehen des (Auf-)Spanneisens C dient. Ein Rädchen,
dessen Nabe a im Hintergrunde der Abbildung zu sehen ist, wird mit
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 8
seinen Armen b durch das Spanneisen C kräftig gegen die Unterlegklötz-
chen c gedrückt, die gegen A gelegt sind.
Solche mit Schraubenlöchern versehene Aufspannplatten verwendet
man meistens nur, wenn das Hindurchschieben der Schrauben bequem
stattfinden kann, z. B. als sogen. Planscheiben. Liegende Aufspannplatten
werden fast immer mit Aufspannnuthen versehen. Fig. 226 stellt eine Auf-
spannnuth mit schwalbenschwanzförmigem Querschnitt dar. Unterstützungs-
klötzchen c sind zwischen die Platte A und das Werkstück b gelegt; das
Spanneisen C legt sich mit seinem einen Ende auf eine zufällig vorspringende
Leiste des Werkstücks b, mit dem anderen Ende auf ein Hilfsklötzchen. Um
den Schraubenkopf in die Nuth zu bringen, ist diese — wie die Grund-
rissfigur erkennen lässt — an einem oder beiden Enden erweitert, wenn
sie nicht überhaupt frei endet. Es
kommt aber auch vor, dass man den
Schraubenkopf schmal genug macht,
um ihn von oben in den schwalbenschwanzförmigen Querschnitt einschieben
zu können; er wird hier um 90° gedreht und emporgezogen, so dass er sich
nunmehr nicht mehr zu drehen vermag.
Beim Anspannen der Schraube wirkt der Schraubenkopf als Keil,
weshalb die Platte A sehr stark gemacht, unter Umständen mit Versteifungs-
rippen versehen werden muss, um sie gegenüber jener Keilwirkung vor
Verbiegungen zu schützen.
Die Aufspannnuth mit ⟘ förmigem Querschnitt, Fig. 227, ist im all-
gemeinen beliebter als die vorige. Man macht den Kopf der Schraube
entweder schmal, so dass er von oben in die Nuth eingesteckt werden kann,
und bringt nahe dem Kopf Nasen an, die, indem sie sich gegen die Seiten-
flächen der Nuth legen, beim Anziehen der Mutter die eigenmächtige
Drehung der Schraube hindern, oder man verwendet den gewöhnlichen
vierkantigen Schraubenkopf, in welchem Falle Erweiterungen der Nuth,
etwa nach dem Grundrissbild Fig. 228 nöthig sind, um den Schraubenkopf
in die Nuth senken zu können. Die grösseren Schraubenköpfe — sowohl
die vierkantigen, als auch die schwalbenschwanzförmigen — sind insofern
den schmalen vorzuziehen, als sie der Nuth breitere Auflageflächen dar-
bieten, die sich entsprechend weniger abnutzen; sie leiden aber an dem
Uebelstande, dass man sie von der zu ihrer Einsenkung erforderlichen
Nutherweiterung bis an den Ort, wo die Schraube gebraucht werden soll,
schieben muss, was in vielen Fällen bedingt, die Schrauben vor dem Auf-
legen des Werkstücks an ihren Ort zu bringen.
Bei Beschreibung der schwalbenschwanzförmigen
Aufspannnuth wurde auf die Gefahr des Durchbiegens
der Aufspannplatte hingewiesen. Eine solche Gefahr
liegt nun — in geringerem Grade — auch vor sowohl
bei der mit durchgehenden Löchern, als auch bei der
mit ⟘ förmigen Nuthen versehenen Aufspannplatte.
Aus Fig. 225 erkennt man ohne weiteres, dass
die Schraube B auf die Platte A biegend wirkt, und
wenn man bei dem durch Fig. 227 dargestellten Auf-
spannbeispiel die Angriffsstellen des Spanneisens nur weiter auseinander
gerückt sich denkt, so kommt man zu demselben Ergebniss. Es gilt
daher als Regel, dass die Schrauben so nahe als möglich an die
Stellen gerückt werden sollen, an welchen das Werkstück sich auf die
Platte stützt, also hier bei c. Daraus folgt aber die Zweckmässigkeit mög-
lichst vieler Schraubenlöcher bezw. Aufspannnuthen, um dem Arbeiter die
Befolgung dieser Regel trotz der Verschiedenartigkeit der Werkstücke zu
ermöglichen.
Die Aufspannplatte dient meistens als Anhalt für die Gewinnung der
richtigen Lage des Werkstücks; sie soll dann möglichst genau eben sein.
Da diese Ebene in Bezug auf ihre Lage zur Maschine benutzt werden soll,
so wird sie oft von der betreffenden Maschine selbst erzeugt, z. B. bei
Plandrehbänken und Tischhobelmaschinen. Sie wird durch Abnutzung un-
genau, muss daher nach einiger Zeit durch Abdrehen oder Abhobeln wieder
berichtigt werden. Daher giebt man der neuen Aufspannplatte eine
grössere Dicke, als an sich nöthig wäre, und ordnet die Aufspannnuthen so
an, dass wiederholtes Nacharbeiten der Platte möglich wird.
In den Bildern der bisher gegebenen Beispiele sind die Stützen c des
Werkstückes b als aus Holz bestehend angenommen. Viele Werkstätten
bedienen sich solcher hölzerner Unterlagen, weil diese verhältnissmässig
leicht für den Abstand zwischen Platte und Werkstück zugeschnitten werden
können. Es ist nun Holz für den vorliegenden Zweck wegen seiner Weich-
heit wenig geeignet. Man vergegenwärtige sich den wahrscheinlichen Fall,
dass bei der durch Fig. 225 dargestellten Befestigungsweise vier Arme b
unterstützt und anderseits von Spanneisen getroffen werden. Ist eine so
genaue Anpassung der Klötzchen c zu den Abständen zwischen den Armen
b und der Platte A erreichbar, dass sich bei dem Anziehen der Schrauben-
muttern die Klötzchen c in gleichem Grade zusammendrücken? Ist nicht
das Gegentheil wahrscheinlicher, nämlich das Verspannen des Rädchens,
so dass dieses, nach stattgehabter Bearbeitung und Lösung von der Plan-
scheibe von der beabsichtigten genauen Gestalt nennenswerth abweicht?
Dasselbe gilt von den übrigen Aufspann-Beispielen, wenn mehr als drei
Stützen und Spanneisen angewendet werden, und bei allen, wenn eine be-
stimmte Lage gegenüber der Aufspannfläche verlangt wird.
Statt der hölzernen Klötzchen solche aus Eisen anzuwenden, ist fast
unmöglich, wegen des Zeitaufwandes, der nöthig sein würde, um den Klötzchen
genau richtige Dicke zu geben. Man hat deshalb eiserne Keile an Stelle
der hölzernen Klötzchen gesetzt, welche jedoch unsicher stützen, da sie
das Werkstück meistens nur an der Kante berühren und sich infolge ge-
legentlicher Erschütterungen leicht lösen. Diese Uebelstände vermeidet die
Keilanordnung, welche Fig. 229 in einer Ansicht und einem Querschnitt
darstellt. Der Keil k ruht auf dem Grunde des Schlitzes im Klotz a. Der
Spitzenwinkel von k ist dem Neigungswinkel der Schlitzsohle gleich, so
dass die obere Schmal-
seite von k mit der
unteren Fläche von a
gleichlaufend ist. Eine
Hakenschraube b dient
zur Befestigung des
Keiles, nachdem diesem
die richtige Lage gegeben ist. Man hat diesen Unterlegkeil auch so
eingerichtet, dass er mittels einer Schraube feiner einstellbar ist.
Keile sind sperrig; es haben deshalb für vorliegenden Zweck kleine
Schraubböcke mehr Anklang gefunden. Fig. 230 zeigt einen solchen
Schraubbock im Längenschnitt. In einem röhrenförmigen Körper a ist
eine Schraube b senkrecht verschiebbar. Eine feste Leiste, welche in eine
Längsnuth der Schraube b greift, hindert diese sich zu drehen, und die
Mutter c dient zum Heben und Sinkenlassen der Schraube. Man kann
auch das Muttergewinde in dem röhrenförmigen Körper anbringen und die
Schraube drehen. Dann ist zweckmässig — so wie bei Schraubzwingen
gebräuchlich —, auf den kugelförmigen Kopf der Schraube ein Plättchen
zu setzen, welches sich nicht mit der Schraube zu drehen braucht, auch
beweglich genug ist, um an leicht schräge Flächen des Werkstücks sich
anzuschmiegen. Es ist nöthig, eine Zahl solcher Böckchen, und zwar in
verschiedener Grösse bereit zu halten, um den verschiedenen Abständen
zwischen Werkstück und Aufspannplatte ohne Umstände sich anpassen zu
können. In Fig. 231 u. 232, welche einem Preisverzeichniss von G. F. Grotz
in Bissingen a. d. Ens entnommen sind, sieht man die beispielsweise Verwen-
dung dieser Schraubböcke auch zur Unterstützung des freien Spanneisen-
endes verwendet.
Hat man häufig Gegenstände derselben Art und Grösse aufzuspannen,
so verwendet man nicht selten den Werkstücken angepasste Beilagen,
statt der einzelnen Stützen. Fig. 233 ist eine solche, zur Aufnahme von
Röhren, deren Flanschen mittels Schwärmers abgedreht werden sollen,
dienende Beilage. a bezeichnet eine Art Mulde mit Füssen; letztere sind
an ihren unteren und Seitenflächen genau gehobelt und legen sich mit
diesen gegen die Aufspannplatte A und gegen eine an dieser feste Leiste b,
welche der Mulde und der in ihr liegenden Röhre ohne weiteres die genaue
Richtung geben. In Fig. 234 bezeich-
net a einen viereckigen Kasten, dessen
Seitenwände so ausgeklinkt sind, dass
die Flanschen von T-Stücken in ihnen
ihre Stützung finden. Diese Beilage benutzt man beim Aufspannen
von T- und auch Bogen-Stücken, wenn deren Flanschenflächen bearbeitet
und Flanschenlöcher gebohrt werden sollen. Eine am Fuss des Kastens
ringsum laufende gehobelte Leiste wird mit einem ihrer Theile gegen eine
an der Aufspannplatte feste Leiste gelegt, um sofort die geeignete Rich-
tung zu erreichen. Die Befestigung findet durch ein aufgelegtes Spann-
eisen oder Aehnliches statt.
Aehnliche Beilagen dienen für walzenförmige Gegenstände gleichzeitig
zur Gewinnung der richtigen Lage des Bohrers, mittels dessen das Werk-
stück quer durchbohrt werden soll. In Fig. 235 bezeichnet w das Werk-
stück, welches in der keilförmigen Rinne der Beilage a ruht; eine zweite,
ebenfalls mit keilförmiger Rinne versehene Beilage b ist deckelartig auf-
gelegt. In b ist nun ein oder sind mehrere Löcher so gebohrt, dass ein
in eins der Löcher gesteckter Bohrer genau auf die Mitte des Werkstücks
trifft. Die Vorrichtung, welche Fig. 236 in senkrechtem Schnitt und Grund-
riss darstellt, dient zum Einbohren des Schmierloches in die Büchse w
eines Sellers’schen Lagers. w wird auf den Bolzen b gesteckt, dann durch
Emporheben des Stempels c, was mittels einer in der Schnittfigur ange-
deuteten Kurbel und des Handhebels e geschieht, dem Werkstück w die
zutreffende Lage in seiner Längenrichtung gegeben und hierauf der Stempel
d mit Handhebel f und verdeckt liegender Kurbel gegen eine der flachen
Seiten des Werkstücks gedrückt. Auf dem Tisch der Bohrmaschine sind
Anschlagsleisten angebracht, gegen welche der Fuss dieser Einspannvor-
richtung geschoben wird, um ohne weiteres die richtige Lage des Werk-
stücks unter dem Bohrer zu gewinnen.
Solche Beilagen kommen in sehr verschiedener Ausbildung vor; da
letztere nicht allein von der Gestalt der Werkstücke und der beabsichtigten
Bearbeitung, sondern auch von der Zahl der gleichartig zu bearbeitenden
Werkstücke abhängig ist. Letztere bestimmt den Preis, den man für eine
solche „Vorrichtung“ anlegen darf.
Als Stütze für das Spanneisen dient in dem durch Fig. 232 darge-
stellten Beispiel ein kleiner Schraubbock, welcher gestattet, das Spanneisen
genau gleichlaufend zur Aufspannplatte zu legen, so dass er das Werk-
stück nur winkelrecht gegen die Platte drückt. Nicht theurer, aber eben
so gut, ist die in Fig. 237 abgebildete Stützung des Spanneisens C mittels
einer Schraube e, die ihr Muttergewinde in dem Spanneisen findet. Meistens
hält man so genaue Einstellung der Höhe des Spanneisens, wie die beiden
zuletzt genannten Verfahren sie bieten, nicht für erforderlich, vielmehr eine
Abstufung der Höhen für genügend. Alsdann ist die Stützung des Spann-
eisens C, Fig. 238, durch eine eiserne Treppe e bequem. Höhen, welche
durch die einfache Treppe nicht zu erreichen sind, gewinnt man durch Zu-
sammensetzen zweier Treppen e, Fig. 239. Die Kröpfung des Spanneisens, nach
Fig. 227, ist namentlich für senkrechte Aufspannplatten (Planscheiben) hand-
lich, weil sie besonderes, vorläufiges Festhalten der sonst nöthigen Stütze
entbehrlich macht; bei grossem Abstande zwischen Aufspannplatte und
Spanneisen entsteht aber durch das Anziehen der Befestigungsschraube
eine merklich auf das Werkstück einwirkende Schubkraft, welche oft die
genaue Lage des letzteren beeinträchtigt.
Die Spanneisen können nicht immer einfach gerade gemacht werden,
sondern erhalten je nach Umständen Krümmungen oder Kröpfungen.
Fig. 240 zeigt ein Beispiel. Der zum Auflegen des Spanneisens geeignete
Ansatz des Werkstückes b liegt so hoch, dass bei Verwendung eines graden
Spanneisens die Befestigungsmutter störend hervorragen würde. Daher ist
C gekröpft.
Eine Verbiegung des Werkstückes oder Verspannen desselben wird
am sichersten vermieden, wenn — wie in Fig. 226 und 240 dargestellt —
die Drucklinie vom Spanneisen zur Werkstückstütze winkelrecht zur Auf-
spannplatte liegt. Man ist daher bestrebt, solches zu erreichen, und bringt
zu diesem Zweck zuweilen besondere, nur dem Aufspannen dienende
Lappen an. Es soll z. B. der verhältnissmässig dünnwandige und flanschen-
lose Stiefel a, Fig. 241, einer Gasmaschine auf dem Aufspanntisch A einer
Ausbohrmaschine befestigt werden. Der Stiefel ist mit vier — an jedem
Ende ein Paar — Lappen b versehen, welche sich auf die in den Böcken
B angebrachten Stützschrauben c legen. Mittels dieser Schrauben wird
zunächst die genau richtige Höhenlage des Stiefels a gewonnen, mittels
der Flügelschrauben e die Lage seiner Axe in wagrechter Richtung. Die
Schrauben e haben nur den Zweck, das Werkstück genau verschieben zu
können, nicht aber das Werkstück festzuhalten. Hierzu sind vielmehr die
Schrauben d bestimmt, welche genau über den Schrauben c liegen, also
das Werkstück nicht verspannen können.
Hierher gehört auch die durch Fig. 242 dargestellte Aufspannvorrich-
tung. Sie ist bestimmt zum Befestigen von Riemenrollen und dergl. an
Planscheiben, aber in entsprechend abgeänderter Gestalt auch für manche
andere Zwecke brauchbar. An der Planscheibe A ist eine Hülse B fest-
geschraubt, in welcher der Bügel C mit seiner zapfenartigen Verlängerung
verschiebbar steckt und durch Anziehen der Schraube E festgeklemmt
werden kann. Es dient nun B und C
zunächst — ähnlich dem durch Fig. 230
abgebildeten Schraubböckchen — als ein-
stellbare Stütze des Riemrollenarmes D. Nachdem die Arme D auf diese
Weise durch ebenso viele Vorrichtungen gleichförmig unterstützt sind, er-
folgt ihre Befestigung durch die Schrauben F.
Bei den bisherigen Beispielen liegen die Befestigungsschrauben winkel-
recht zur Aufspannplatte. In vielen Fällen bedingt die Zugänglichkeit zum
Werkstück eine zur Aufspannplatte gleichlaufende Lage der eigentlichen
Befestigungsschrauben. Zu diesem Zweck werden geeignete Muttern als
sogenannte Frösche an den Aufspannplatten angebracht.
Fig. 243 stellt eine Planscheibe A dar, an welcher das Werkstück W,
z. B. eine runde Scheibe, mittels vier Schrauben, deren Muttergewinde in
den Fröschen f sich befindet, festgehalten wird. An f sitzen Zapfen, die
durch Löcher der Planscheibe A gesteckt und an der Rückseite der letz-
teren Muttern b tragen, mittels welcher die Schultern der Frösche f fest
gegen die Aufspannplatte gezogen werden. Wenn die Aufspannplatte statt
der Löcher Aufspannnuthen enthält, so sind die Frösche anders gestaltet,
z. B. nach Fig. 244. Hier liegt die Druckschraube c gleichlaufend zu den
Nuthen, weshalb der Frosch nur durch Reibung festgehalten werden kann;
man hat deshalb den Frosch f mittels zwei Schrauben b an A befestigt.
In Fig. 245 liegen die Druckschrauben c quer gegen die Aufspannnuthen.
Man kann daher eine am Frosch nach unten vorspringende Leiste in die
Nuth greifen lassen und die weitere Befestigung des Frosches f einer
Schraube b zumuthen.
Werkstücke, welche
zwischen solche Frösche ge-
spannt sind, bieten die ganze
von der Aufspannplatte ab-
gewendete Fläche dem Werk-
zeug dar. Sollen dünnere
Werkstücke unter dem Druck
der Werkzeuge nicht ausweichen, so müssen sie glatt auf der Aufspann-
platte liegen oder womöglich in ganzer Ausdehnung unterstützt werden.
Es ist ferner darauf zu achten, dass — bei dünnen Gegenständen — der
Druck nicht unter deren Mitte liegt, weil andernfalls leicht ein Empor-
biegen des Werkstücks eintritt.
Da das gleichförmige Unterstützen der Werkstücke gewisse Unbe-
quemlichkeiten mit sich führt, die Frösche aber erheblich höher sind, als
die Dicke der hier in Rede stehenden Werkstücke beträgt, so verwendet
man wohl das in Fig. 246 dargestellte Befestigungsverfahren. Das Werk-
stück W legt sich mit dem einen Rande gegen eine, in eine den Aufspann-
nuthen geschobene Leiste l, gegen den anderen Rand drückt die Hilfsplatte
d, gegen welche sich die Spitzen der Schrauben c legen.
Um die Schraubenspitzen auch in anderen Fällen nicht unmittelbar
auf die Werkstücke drücken zu lassen — letztere werden durch den Druck
der sich drehenden Schraubenenden leicht verletzt — legt man Zwischen-
stücke ein, wie z. B. Fig. 247 im Auf- und Grundriss darstellt. Der
Frosch f ist mittels der Langlochbohrmaschine mit einer Tasche ver-
sehen, in welcher sich der platte Zapfen der Beilage d verschieben lässt;
die Schrauben c drücken gegen den Zapfen, welcher den Druck überträgt.
b bezeichnet die Befestigungsschraube für den Frosch f und l die letzteren
gegenüber angebrachte feste Leiste. Verwandte Ausbildungen giebt es in
einiger Zahl; sie gipfeln in Schraubstöcken.
Febr. 1895, mit Schaubild.
Auch die Frösche der Planscheiben werden in ähnlicher Weise aus-
gebildet. Fig. 248 zeigt eine derartige Vervollkommnung in zwei Ansichten.
Die Schraube b, welche in einem der gewöhnlichen Aufspannlöcher der
Planscheibe A befestigt ist, hat einen breiten Kopf f, welcher von einem
Schieber d so umfasst ist, dass letzterer an ersterem sich gut führt; d legt
sich mit einer der drei durch einen Pfeil ausgezeichneten Flächen gegen
das Werkstück, und die Schraube c dient zum Anspannen. Eine etwas
andere Ausführungsform findet man in unten verzeichneten Quellen
schrieben.
Bei der Anordnung, welche Fig. 249 darstellt, bleiben die Spann-
backen d regelmässig mit der Planscheibe verbunden. Die Planscheibe
A ist mit drei oder vier in der Halbmesserrichtung liegenden Schlitzen
versehen, in welchen an d ausgebildete Zapfen Führung finden. Diese
vierkantigen Zapfen endigen in Schraubbolzen b, mit deren Muttern
die langen Schultern von d gut gegen die Vorderseite der Planscheibe ge-
drückt werden. In den mehrerwähnten Zapfen befindet sich das Mutter-
gewinde zu den langen Schrauben c, welche am
Rande der Planscheibe so gelagert sind, dass sie nur
gedreht werden können; letzteres geschieht mit Hilfe
eines aufgesteckten Rohrschlüssels. Es werden die
Spannbacken d sowohl benutzt, um von aussen nach
innen gegen die Werkstücke zu drücken, als auch
um diese in entgegengesetzter Richtung aufzunehmen.
Wenn die Planscheibe fast immer zum Aufspannen
kreisrunder Gegenstände benutzt werden soll, so
macht man sie selbstausrichtend, d. h. macht die Lage
der Spannbacken so von einander abhängig, dass die
zum Befestigen der Werkstücke dienenden Flächen
jederzeit gleich weit von der Drehaxe der Planscheibe
entfernt sind. Das kann ge-
schehen, indem man jede
Schrauben c mit einem Kegel-
rad versieht, in welche Räder
ein gemeinsames, ringförmi-
ges Rad greift,
man statt der Schrauben
einen drehbaren Ring mit spiralförmiger Nuth, in welche Zähne der Spann-
backen greifen, verwendet,
winde benutzt.
Für kleinere, häufig vorkommende Werkstücke lohnt sich die An-
wendung verstellbarer Frösche nicht; man bringt die Befestigungsschrauben
c, Fig. 250, in diesem Falle in dem aufgestülpten Rande der Planscheibe A
an, und nennt die ganze Aufspannvorrichtung Futter. Die Schrauben c
werden winkelrecht zur Axe des Futters, oder gegen diese geneigt ange-
ordnet, letzteres, um die Werkstücke sicher gegen die Sohle des Futters zu
legen. Für Gegenstände geringeren Durchmessers, welche in einiger Ent-
fernung vom Futter bearbeitet werden sollen, verwendet man — nach
Fig. 251 — zwei Gruppen von Befestigungsschrauben c.
Behufs Schonung der Werkstücke legt man zwischen diese und die
Spitzen der in Fig. 250 und 251 angegebenen Befestigungsschrauben soge-
nannte Backen, die in geeigneter Weise vor gelegentlichem Herausfallen
geschützt werden. Man nennt solche Futter Backenfutter.
Häufiger als die Einspannvorrichtungen der Planscheiben werden die
Backenfutter so eingerichtet, dass sie die Axe des Werkstückes ohne
weiteres in die Axe der Drehbankspindel bringen. Solche selbstaus-
richtende Futter finden sich in mannigfachen Bauweisen.
zine, Jan. 1859, S. 30. Wedding, Berliner Verhandl. 1869, S. 147. Polyt. Centralbl.
1873, S. 1325; Dingl. polyt. Journ. 1874, Bd. 211, S. 415; 1876, Bd. 221, S. 422; Revue
industrielle, Dec. 1881, S. 485; Scientific American, Sept. 1881, S. 157; Annales industr.
Febr. 1882, S. 280: Iron, Jan. 1884, S. 46; Nov. 1884, S. 443; Engineering, Oct. 1884,
S. 318; The Engineer, Dec. 1884, S. 433. Schwarz, D. R.-P. Nr. 5329, 7414, 18 373.
Dingl. polyt. Journ. 1879, Bd. 231, S. 320; Iron, April 1886, S. 336; Zeitschr. d. Ver.
deutscher Ingen. 1886, S. 593; 1891, S. 855; 1892, S. 578; sämmtliche Quellen mit
Abbildungen.
Soweit das Werkstück im Futter steckt, ist es für die Bearbeitung
unzugänglich, so dass dieser Theil verloren geht, wenn nicht Massnahmen
getroffen werden, welche seine demnächstige Bearbeitung ermöglichen.
Hierher gehört die Durchbohrung der Arbeitsspindel, so dass der stangen-
artige Rohstoff durch die hohle Spindel geschoben, im Futter festgehalten
und am, aus diesem hervorragenden Ende bearbeitet werden kann. Ist
dieses Ende fertig gestellt, so wird es abgestochen und — nach Lösen des
Futters — die Stange so weit hervorgeschoben, wie zur Erzeugung eines
weiteren Werkstückes ausreicht.
Mit den Futtern sind die Dorne sehr nahe verwandt; da diese bei
Erörterung des Befestigens zwischen Spitzen eine Rolle spielen, so sollen
sie an der genannten Stelle behandelt werden.
Bei Befestigung der Werkstücke an der Planscheibe bildet die Vorder-
fläche der letzteren vielfach den Ausgangspunkt für das Ausrichten, indem
angenommen wird, dass diese Fläche genau winkelrecht zur Drehaxe liegt.
Handelt es sich um eine eigentliche Plandrehbank, so wird die genaue
Lage der Planscheibenfläche durch Abdrehen derselben am Ort ihrer Ver-
wendung gewonnen; soll aber die Planscheibe zeitweise fortgenommen,
vielleicht durch ein Futter ersetzt oder die Maschine als Spitzendrehbank
verwendet werden, so ist die Befestigungsweise der Planscheibe so zu wählen,
dass letztere, wenn sie wieder an ihren Ort gebracht wird, mit Sicherheit
die alte genaue Lage einnimmt. Das Gleiche gilt von den selbstausrichten-
den Futtern.
Es ist nun gebräuchlich, den Kopf der Spindel (vergl. Fig. 137 u. 138,
S. 76 u. 77) mit sogenanntem scharfgängigen Gewinde und einem anschliessen-
den Bund zu versehen, so dass die Planscheibe, bezw. das Futter, durch
Aufschrauben bis zum festen Anliegen an den Bund eine gesicherte Lage
erhält. Diese Befestigungsweise ist nun nicht so zuverlässig, als sie zu sein
scheint, indem zwischen den Gewindegängen der Spindel und denjenigen
der Planscheibe ein gewisser Spielraum liegt. Fig. 252 ist ein theilweiser
Schnitt durch die Spindel S, deren Bund b und die Nabe F der Planscheibe.
Indem die Hinterseite der Nabe fest gegen den Bund gedrückt ist, sind
die linksseitigen Flächen der in F befindlichen Gewindegänge von den
gegenüberliegenden des Spindelgewindes abgerückt; nur die rechtsseitigen
Flächen der ersteren liegen fest an den Gewindegängen der Spindel, wo-
raus eine gewisse Unsicherheit der Lage von F, gegenüber der Spindel S,
sich ohne weiteres ergiebt.
ist vorgeschlagen,
und ihm ein nur seichtes Gewinde zu geben, so dass sich die Bohrung der
Planscheibe F mit breiten, schlank kegelförmigen Flächen auf den Kopf
der Spindel S legt. Nach einem anderen Vorschlag soll die gegensätzliche
Lage der Planscheibe F, Fig. 254, zur Spindel S in erster Linie durch
zwei sehr schlanke Kegelflächen geboten werden, während den zwischen
diesen Kegelflächen befindlichen Gewindegängen nur das Andrücken in
der Axenrichtung zufällt. Eine ähnliche Befestigungsweise ist (vergl.
Fig. 211, S. 108) für Fräser angeführt.
Indem die Spitzen zweier Kegel mit gemeinschaftlicher Axe in ent-
gegengesetzter Richtung in geeignete Vertiefungen des Werkstücks gedrückt
werden, wird letzteres so gehalten, dass es sich nur um diese Axe zu
drehen vermag (vergl. Fig. 161, 162, 166, S. 87 u. 89). Kommt ein Mittel hinzu,
welches diese Drehung hindert, so wird das Werkstück überhaupt festge-
halten; wirkt aber ein Mittel in bestimmter Weise drehend auf das Werk-
stück, — der am häufigsten vorkommende Fall — so greift die ganze
Einrichtung bereits über die vorliegende Aufgabe: das Werkstück mit der
Maschine zu verbinden, einigermassen hinaus. Sie wird zur Werkzeug-
maschine, wenn man noch dem Werkzeug eine sichere Lage bietet.
Bis zum Ende des
18. Jahrhunderts diente
fast ausschliesslich als Be-
wegungsmittel eine Schnur
a, Fig. 255, welche ein-,
oder auch wohl zweimal
um das Werkstück w ge-
schlungen war und wech-
selnd nach der einen und
nach der entgegengesetz-
ten Richtung gezogen
wurde, so dass das Werk-
stück wechselnd eine Zahl
Rechtsdrehungen und dann
eine Zahl Linksdrehungen
machte; die eine Dreh-
richtung war die Arbeits-,
die andere die Rücklaufrichtung. Es wird erzählt, dass im Jahre 1779 in
Schottland eine 4″ dicke eiserne Welle behufs Abdrehens so in Bewegung
gesetzt wurde, indem man an jedem Ende des Seiles a 8 Mann aufstellte,
welche wechselnd zu ziehen hatten. Für die Metallbearbeitung findet man
diese Bewegungsart jetzt nur noch bei den Drehstühlen der Uhrmacher;
für Holzdrehbänke kommt sie ebenfalls noch vor. Sie ist indessen so un-
wichtig geworden, dass der vorliegende Hinweis für ihre Würdigung genügt.
Man will eine stetige Drehung des Werkstücks, selbst wenn die
Muskelkraft der Menschen sie hervorzubringen hat, und bewirkt sie durch
eine um die Axe der Spitzen sich stetig drehende Scheibe oder dergl., die
sogenannte Mitnehmerscheibe, die mit Hilfe eines aus ihr hervorragen-
den Stiftes, den Mitnehmerstift, auf eine am Werkstück befestigte Her-
vorragung, den Mitnehmer, oder eine zufällig hierzu geeignete Stelle des
Werkstücks wirkt.
Fig. 256 stellt eine derartige Einrichtung für eine Bolzendrehbank
dar. Auf dem Bett g ist ein Bock b befestigt, in welchem eine Spindel a
fest steckt. An jedem Ende dieser festen Spindel ist eine Spitze ange-
bracht, und diesen gegenüber befinden sich Reitstockspitzen, so dass links
und rechts von b Gelegenheit zum Einspannen von Werkstücken w geboten
ist, also eine Doppeldrehbank vorliegt. Auf den aus b hervorragenden
Zapfen von a drehen sich lose die Stufenrollen d; sie werden durch
Scheiben c, welche vor den Enden von a mittels kleiner Schrauben be-
festigt sind, am Ablaufen gehindert. An jeder Rolle d sitzt ein Mitnehmer-
stift e, welcher beim Umdrehen der Rolle sich gegen den auf w festge-
klemmten Mitnehmer f legt und das Werkstück w zu gleicher Drehung
zwingt. i bezeichnet ein an d festsitzendes Rädchen, welches die selbst-
thätige Verschiebung des Stichels vermittelt.
Bei der vorliegenden Drehbank ist das Werkstück zwischen todte
Spitzen gespannt, d. h. zwischen zwei Spitzen, welche sich nicht an der
Drehung betheiligen. Soll eine Drehbank nicht allein zur Bearbeitung von
Gegenständen benutzt werden, welche zwischen Spitzen zu befestigen sind,
sondern auch für in Futter oder an Planscheiben zu spannende, so bringt
es manche Vortheile, wenn man eine der Spitzen in die drehbare Spindel
steckt, welche sonst das Futter oder die Planscheibe aufzunehmen hat (vergl.
Fig. 137, S. 76; Fig. 154, S. 84). Man nennt sie dann lebende Spitze.
Scheinbar ist der Unterschied zwischen todter und lebender Spitze gering-
fügig, in Wirklichkeit macht er sich sehr fühlbar, sobald es sich um genau
sein sollende Arbeiten handelt, weil alle Ungenauigkeiten in der Lagerung
der Spindel und jede Abweichung der Spitzenaxe von der Spindelaxe auf
die lebende Spitze übergehen und veranlassen, dass die Axe des Werk-
stückes sich in einer Kegelfläche bewegt, während zwei todte Spitzen diese
Werkstücksaxe ohne weiteres festlegen. Es werden aus diesem Grunde
neuerdings die lebenden Spitzen da vermieden, wo auf das gelegentliche
Benutzen von Futter und Planscheiben verzichtet werden kann.
Es ist die „Spitze“ als Führungsmittel bereits S. 80 besprochen, auch
dort schon hervorgehoben, dass die kegelförmige Vertiefung, in welche die
Spitze greift, in der Mitte weiter ausgetieft sein soll, um die eigentliche
Spitze vor dem Abbrechen zu schützen (Fig. 146, S. 80), so dass sie ge-
wissermassen nur als Merkpunkt dient. Es ist auch
schon erwähnt, dass die kegelförmige Vertiefung an
ihrer Mündung winkelrecht zur Axe der Spitze, bezw.
derjenigen des geführten Gegenstandes begrenzt sein
muss, um ringsum gleiches Anliegen herbeizuführen.
Demgemäss wird in der Regel nöthig, bei dem Ein-
bohren der kegelförmigen Vertiefung in das noch rohe
Werkstück die unmittelbare Begrenzung der Ver-
tiefung zu ebnen, wie Fig. 256 a darstellt.
Die Spitzenentfernung muss einstellbar sein, um sie der Axenlänge
des Werkstückes anpassen zu können. Man macht deshalb fast immer
diejenige regelmässig todte Spitze, an welcher der Mitnehmer sich nicht
befindet, in der Axenrichtung verschiebbar. Ein eiserner Bock, der Reit-
stock, ist auf dem Bett der Maschine verschiebbar, bei kleineren Reit-
stöcken mittels der Hand, bei schwereren mit Rad und Zahnstange. Diese
Verschiebbarkeit vermittelt die grobe Einstellung. In einer genauen Boh-
rung des Reitstocks R, Fig. 158—160, S. 86, steckt ein walzenförmiger
Körper r, der Reitnagel, in welchem die Reitstockspitze s festsitzt.
Der Reitnagel ist mittels Schraube und Handrad in seiner Längenrichtung
genau zu verschieben; damit er sich nicht willkürlich dreht, ist er —
meistens an seiner unteren Seite — genuthet und die Bohrung des Reit-
stockes mit einer zur Nuth passenden Leiste versehen. Nach dem Einstellen
der Reitstockspitze muss der Reitnagel festgeklemmt werden, um zu ver-
hindern, dass er unter der wechselnden Inanspruchnahme der Spitze
schlottert. Zu dem Zweck ist in Fig. 158—160 das linksseitige Ende der
Reitnagelhülse gespalten und mit Klemmschraube versehen. Es kommen
zu gleichem Zweck manche andere Klemmvorrichtungen zur Anwendung,
z. B. das durch Fig. 73, S. 49 dargestellte nachstellbare Lager.
Die meisten dieser Einklemmvorrichtungen beanspruchen einigen Raum
und erschweren infolgedessen die Zugänglichkeit des Werkstückes. Bei
Fräs- und Schleifmaschinen, für die das Einspannen zwischen Spitzen nicht
selten angewendet wird, ist oft der Raumbedarf des gewöhnlichen Reit-
nagels schon unbequem. In solchen Fällen wird die Spitze einseitig ange-
bracht, meistens sogar mit dem Führungsstabe, welcher den Reitnagel er-
setzt, aus einem Stück gefertigt. Fig. 257 und 258 stellen einen solchen
Reitstock in zwei Bildern dar. In einer genauen Nuth des Bockes R ist
der im Querschnitt trapezförmige Reitnagel r mittels der Mutter a ver-
schiebbar. Ein Keil b, welcher in der Nähe der Spitze in einer Aussparung
des Reitstockes steckt, kann mittels der Mutter c angezogen werden, so
dass ein sicheres Festklemmen von r stattfindet. Man erkennt insbesondere
aus Fig. 257, das längs eines Viertelkreises der Abstand der Aussenflächen
des Reitstockes von der Spitzenaxe nur klein ist.
Die Spitzen werden in ihrer Axenrichtung in Anspruch genommen:
a) durch das Gewicht des Werkstücks, b) durch den Druck des Werkzeugs,
c) durch den Mitnehmerdruck und d) durch einen zusätzlichen Druck,
welcher das gute Anliegen der Spitzenflächen sichert. Ueber die beiden
ersten dieser Kräfte sind hier besondere Erörterungen entbehrlich (vergl.
weiter unten unter Drehbänke), der durch die Mitnehmer hervorgerufene
wird weiter unten näher beleuchtet. Was endlich den unter d) angeführten
zusätzlichen Druck anbelangt, so ist dessen Grösse in Zahlen nicht zu be-
stimmen. Er würde überflüssig sein, wenn die übrigen Drücke genau be-
stimmt und durch die Einstellung der Spitzen genau aufgenommen würden.
Ersteres ist sehr umständlich und letzteres nahezu unmöglich. Deshalb ist
jener Ueberschuss nöthig, um gelegentliches Schlottern des Werkstückes zu
verhüten und die Bemessung seiner Grösse dem Gefühl des Arbeiters zu
überlassen. Nun erfahren die Werkstücke unter der Einwirkung der Werk-
zeuge eine gewisse wechselnde Erwärmung, es ändert sich daher ihre Länge,
so dass in manchen Fällen die Einstellung der verschiebbaren Spitze mehr-
fach stattfinden muss, um einerseits einen zu grossen Druck zu vermeiden,
anderseits die Spitzen in guter Fühlung mit den Werkstücken zu erhalten.
Das tritt hervor bei dem Schneiden langer Schraubengewinde und be-
sonders beim Schleifen langer, dünner Werkstücke. Man hat deshalb, um
die Erhaltung passenden Axendrucks zu sichern, die eine der Spitzen so
gestützt, dass sie in der Axenrichtung selbstthätig nachzugeben und wieder
vorzudringen vermag.
Fig. 259 stellt die wesentlichen Theile eines derartig eingerichteten,
zu einer Schleifmaschine
in vorliegender Ausführlichkeit wiedergegeben, da dieser Reitstock manche
andere Eigenthümlichkeiten enthält. Dahin gehört die grosse Zapfenlänge
der Spitze. Dieser Zapfen steckt nicht unmittelbar im Reitnagel b, sondern
in einem Zwischenstück a, welches mit schlanker Verjüngung in b ruht.
Da a nur sehr selten ausgewechselt zu werden braucht, so wird die kegel-
förmige Bohrung des Reitnagels b der Abnutzung fast vollständig entzogen.
Reitnagel wie Zwischenstück a sind in ganzer Länge durchbohrt und zwar
vorwiegend deshalb, um mittels eines hindurch geführten Dornes die Spitze
sowohl, als das Zwischenstück hinausstossen zu können. In den Enden
der Reitstockhülse c sind nachstellbare Backen, nach Fig. 73, S. 49, ange-
bracht; Kappen d und e dienen zum Anziehen dieser Futter. Die Kappe
d umgreift das Zwischenstück a und ist mit einer Packung versehen, so
dass das Eindringen von Schleifstaub verhütet wird. Auf dem Reitnagel
b sitzt ein Ring f, gegen welchen eine Feder drückt, die mit ihrem andern
Ende sich gegen das rechtsseitige Futter lehnt. Diese Feder soll den ge-
sammten in der Axenrichtung auf die Spitze wirkenden Druck aufnehmen,
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 9
muss daher eine dementsprechende Spannung haben. Um diese Spannung
zu regeln, sitzt auf dem Schwanzende des Reitnagels eine Mutter g; sie
hat gleichzeitig den Zweck, zu weites Hervorschiessen des Reitnagels b zu
hindern. Etwa in der Mitte der Länge des Reitnagels befindet sich in
diesem ein Loch, in welches der eine Arm des Winkelhebels h greift.
Dieser Winkelhebel dient zum Zurückziehen des Reitnagels, um das Werk-
stück zwischen die Spitzen zu bringen; seitliche Druckschrauben i können
so gegen den plattenförmigen Theil von h gepresst werden, dass dieser
und damit der Reitnagel b fest liegt. Die sonstige Einstellung der Spitze
erfolgt wie gewöhnlich durch Verschieben des Reitstockes auf dem Bett
der Maschine.
Es gilt das weiter oben über „Verspannen“ Gesagte selbstverständlich
auch für das Einspannen zwischen Spitzen: auch hier soll verhütet werden,
dass der zum Festhalten dienende Druck das Werkstück nennenswerth ver-
biegt. Nun würde, wenn man z. B. eine gekröpfte Welle behufs Abdrehens
ihres Schaftes ohne weiteres zwischen die Spitzen einer Drehbank legte,
ziemlich starkes Verbiegen in der Kröpfung eintreten. Man legt deshalb
eine Spannschraube in die
beanspruchte Axe, wie in
Fig. 260 durch gestrichelte
Linien angegeben ist, und
zieht diese vorsichtig an.
Das muss mit grosser Sorg-
falt geschehen, weil andern-
falls die fragliche Schraube
ein Verspannen in entgegen-
gesetzter Richtung veranlasst.
Manche ziehen daher vor,
einen Block aus Gips oder
Cement in der Kröpfung selbst
zu bilden, wie die ausgezogenen Linien der Fig. 260 angeben. Nicht treibender
Cement scheint für den vorliegenden Zweck am geeignetsten zu sein; man
begegnet jedoch auch der Anschauung, dass mässiges Treiben dieses
Blockes zweckmässig sei, da er doch durch den Spitzendruck ein wenig
zusammengedrückt werde. Von diesem Gesichtspunkte aus ist Gips ge-
eigneter, weil er beim Erstarren sich ein wenig ausdehnt. Auch eine ge-
ringe Beimischung von Gips zum Cement verursacht mässiges Treiben und
wird deshalb für den vorliegenden Zweck verwendet.
Die Kräfte, welche winkelrecht zur Werkstücks- und damit zur Spitzen-
axe auftreten, haben gleichen Ursprung, wie die in diese Axe fallenden, aber
sie sind von anderer Bedeutung für das Stützen des Werkstückes, indem sie
Biegungen des letzteren und Biegungen der Spitzen verursachen. Diese
Biegungen führen ohne weiteres mehr oder weniger bedeutende Ungenauig-
keiten mit sich; es ist nöthig, dahin Vorsorge zu treffen, dass diese Bie-
gungen ein erträgliches Maass nicht überschreiten. Es mag schon jetzt
bemerkt werden, dass diese biegend wirkenden Kräfte dann am lästigsten
sind, wenn sie ihre Richtung wechseln.
Bei kürzeren, kleineren Werkstücken genügen meistens die Spitzen,
ohne weitere Beihilfe für die Stützung, bei schweren und bei langen Werk-
stücken sind Ergänzungen erforderlich.
Behufs Abdrehens der Reifen von Eisenbahnwagenrädern findet man
wohl die Spitzen nur zum Ausrichten benutzt, während das eigentliche
Stützen der Axen durch Backen stattfindet, welche an den beiden, einander
gegenüberliegenden Planscheiben fest geschraubt werden.
bildet man, solange die Spitzen sie tragen, nur die beiden Zapfen aus, und
stützt sie dann, indem diese Zapfen in Lager gebettet werden.
wandt hiermit ist die Stützung durch sogenannte Brillen (Lünetten). Diese
unterscheiden sich von dem vorhin angegebenen Verfahren dadurch, dass
sie die von den Spitzen gebotene Stützung nur ergänzen. Die Brillen
werden in gleicher Weise auch zu weiterer Stützung von in Futtern be-
befestigten Werkstücken benutzt, weshalb sie auch in Bezug auf diese hier
mit erörtert werden sollen.
Das Wort Brille (oder Lünette) deutet an, dass es sich um einen ge-
schlossenen Ring handelt, in welchem sich — wie die gedrehten Zapfen
der Walzen in Lagern — ein bereits rund gedrehter Theil des Werkstückes
lagert. Man verwendet thatsächlich im vorliegenden Sinne nicht selten ge-
schlossene Ringe, welche aus Stahl gefertigt und
gehärtet sind. Zweitheilige Zapfenlager mit höl-
zernem Futter, welche früher beliebt waren, sind
fast ganz ausser Gebrauch gekommen. Dagegen verwendet man folgende nach-
stellbaren, dem vorliegenden Zweck dienenden Einrichtungen. Die eigentlich
stützenden Flächen sind durchweg eben, sie berühren das Werkstück je
nur in einem schmalen Streifen, weshalb eine möglichst grosse Härte der
Flächen selbstverständlich ist. Man kann allgemein die Stützung in allen
zur Werkstückaxe winkelrechten Richtungen erreichen, wenn man drei
Stützflächen gleichförmig um das Werkstück vertheilt, wie Fig. 261 dar-
stellt. Es sind drei Stahlschienen b, deren Enden die Stützflächen bieten, an
einem ringförmigen Bock a so befestigt, dass sie in der Halbmesserrichtung
verstellt werden können. Diese Bauart leidet an dem Uebelstande, dass
das Gestell a einen geschlossenen Ring bildet, also sowohl beim Einbringen
wie Fortnehmen des Werkstückes Schwierigkeiten bereitet. Etwas bequemer
ist die durch Fig. 262 dargestellte Anordnung,
läuterung nicht bedarf; es sei nur erwähnt, dass nach Wegnahme einer der
hakenförmig gebogenen Schienen entweder die Brille oder das Werkstück
ohne weiteres fortgenommen werden kann. Am verbreitetsten ist die Brille,
welche Fig. 263 versinnlicht. In den meisten hier in Frage kommenden
Fällen ist der Druck, welchen der Stichel s auf das Werkstück ausübt
der massgebende. Dieser ist aber durch eine wagrechte und eine senk-
rechte Fläche aufzuheben. Es ist daher der stützende Theil b ein Stahlstab
mit rechtwinkliger Ausklinkung, welcher am Ständer a in wagrechter und
mit diesem in senkrechter Richtung verstellt werden kann.
Man unterscheidet die Brillen in stehende und laufende. Letztere
sind an dem Werkzeugschlitten so befestigt, dass sie dem arbeitenden
Werkzeug unmittelbar folgen, also in un-
mittelbarer Nähe des letzteren stützen,
erstere dagegen werden am Maschinenbett
festgeschraubt, behalten ihren Platz längere
Zeit und dienen daher nur zur Verkürzung
der freien Werkstücklänge. Die stehenden
Brillen kommen vorzugsweise für lange
Werkstücke in Frage, welche vermöge
ihres Eigengewichts sich nennenswerth
durchbiegen, wogegen die laufenden Brillen
vor allem da am Platze sind, wo es sich
um Stützung gegenüber den von den Sticheln
herrührenden Drücken handelt.
Es sei hier die Bemerkung eingeschaltet,
dass mehrfach vorgeschlagen worden ist,
diese Drücke dadurch auszugleichen, dass
man zwei Stichel einander genau gegen-
über legt. Allein dieser Ausweg kann den
erhofften Erfolg nicht haben, da unmög-
lich ist, die von den beiden Sticheln aus-
gehenden Drücke in Grösse und Richtung
gleich zu halten. Man legt deshalb, wenn
überhaupt mehrere Stichel gleichzeitig an-
greifen sollen, diese an dieselbe Seite und
ihnen gegenüber die stützende Brillen-
fläche, um sicher zu sein, dass sich das
Werkstück immer gegen diese lehnt, oder
bedient sich der ausgleichenden Wirkung
eines gegenüberliegenden Stichels nur
insoweit, als dieser den einseitigen Druck mildert, so zwar, dass der
Ueberdruck immer auf derselben Seite bleibt. Wegen der Elasticität der
beiden sich berührenden Dinge — Werkstück einerseits und Stützfläche
anderseits — ist ein gewisses Nachgeben nicht zu vermeiden. Liegt der
Ueberdruck immer in derselben Richtung, so sind die Schwankungen dieses
Nachgebens offenbar geringer, als wenn der Ueberdruck zeitweise von der
einen und dann von der entgegengesetzten Seite sich geltend macht. Einige
Beispiele mögen das Gesagte erläutern.
Fig. 264 und 265 stellen die Zusammenfassung von drei Drehsticheln
und drei zugehörigen Brillen einer Drehbank mit Stahlwechsel dar, welche
die Niles-Tool-Works in Hamilton, O. liefern.
Futter befestigt; es soll mittels der vorliegenden Werkzeugbüchse
(box tool) bis auf eine gewisse Länge walzenförmig gedreht werden, worauf
mehrere folgende Werkzeuge schrittweise die verlangte Gestalt vollenden
und ein letztes Werkzeug das fertige Stück absticht; dann tritt die vor-
liegende Büchse wieder in Thätigkeit. Das frei aus dem Futter hervor-
ragende Werkstück würde gegenüber den Sticheldrücken in unzulässiger
Weise ausweichen. Man hat daher dem Schrubbstichel 1 etwa gegenüber
eine Stütze I angebracht, die so eingestellt ist, dass sie sich an die von 1
erzeugte Fläche genau anschmiegt und jedes nennenswerthe Ausweichen
des Werkstücks verhindert. Den Sticheln 2 und 3 liegen in derselben Weise
die Stützen II und III gegenüber, so dass die Drücke der Stichel durch
die mit ihnen verbundenen Stützflächen aufgehoben werden, also auf das
Werkstück biegend wirkende fast vollständig ausgeschlossen sind. Hier-
durch wird erst möglich, sowohl mehrere Stichel gleichzeitig arbeiten, als
auch jeden einen kräftigen Span abheben zu lassen.
Bei der mit 4 Sticheln versehenen Werkzeugs-Büchse, welche Fig. 266 im
Schnitt darstellt, sind geschlossene Ringe als Brillen verwendet. 1
dreht das Werkstück w auf einen genau in die Büchse a passenden Durch-
messer, sodass es gegen die Drücke der Stichel 1 und 2 in bester Weise
gestützt wird. Der Durchmesser, welchen Stichel 2 erzeugt, passt genau in
die Büchse b. Die Befestigung der Stichel ist hier so bewirkt, wie die
Fig. 178 und 179, S. 96, angeben.
Eine Stichelhausanordnung für eine einfache Wellendrehbank stellen
die Fig. 267 und 268 in zwei Ansichten dar. b bezeichnet einen Bock,
welcher auf die Bettplatte a geschraubt ist. c ist die stählerne Führungs-
büchse. An der einen Seite von b befinden sich zwei Werkzeugschlitten d
und e, an der anderen Seite ein solcher f. Der in d befestigte Stichel
schrubbt, der in e angebrachte dreht die Welle auf die Dicke, welche genau
der Weite der Brille c entspricht, und der Stichel, welcher in f steckt,
vollendet das Werkstück. Hierdurch erreicht man zunächst, dass man der
Welle einen etwas kleineren Durchmesser geben kann, als die Weite der
Brille beträgt, also die Brille auch dann noch für dieselbe Wellendicke
verwenden kann, wenn sie nachgeschliffen ist; ferner liegt der Druck des
Werkstücks gegen die Brille zweifellos immer in der gleichen Richtung, da
die beiden Stichel in d und f einen grösseren Druck ausüben, als der eine
Stichel in e. g ist ein Teller, auf den das Tropfgefäss gestellt wird.
Die Jahrhunderte alte Hohldocke ist eine Brille b, Fig. 269, mit
kegelförmigem Loch. Sie dient zur Stützung eines Werkstückes a, welches
linksseitig auf der Spitze der Arbeitsspindel ruht, am rechtsseitigen Ende
bereits abgedreht worden ist und nun an seinem rechtsseitigen Ende mit
einer Vertiefung versehen werden soll, welche genau mit der Axe xx des
Werkstücks zusammenfällt. Die mässig abgerundete, rechtsseitige Endkante
des Werkstücks legt sich gegen die hohlkegelförmige Fläche der Hohldocke
und richtet diese dabei ohne weiteres aus.
Ebenfalls als besondere Ausführungsform der Brille ist die Vorrichtung
aufzufassen, welche Fig. 270 darstellt. Sie soll ein nicht genau rundes
Werkstück a, welches linksseitig auf die Spitze der Arbeitsspindel sich
stützt oder mittels Futter oder durch die Klauen einer Planscheibe an der
Arbeitsspindel befestigt ist, so
stützen, dass es sich genau um
die Axe xx dreht. Man hat zu
dem Zweck auf a, mit Hilfe
mehrerer Schrauben d einen
Ring r festgeklemmt, welcher
in dem feststehenden Ring b sich
drehen kann. Behufs Ausgleichs
der eintretenden Abnutzungen
ist die Tragfläche des Ringes r schweinsrückenartig gestaltet und in b ein
nachstellbarer Ring c angebracht, welcher mit b zusammen die, zu dem
Schweinsrücken passende Hohlfläche bildet.
Als Mitnehmer kann fast jede, am Werkstück angebrachte Hervor-
ragung gebraucht werden, weshalb denn die Zahl der verschiedenen Aus-
führungsformen ungemein gross ist. Sehr verbreitet ist das sogenannte
Drehherz, Fig. 271, d. i. ein herzförmiger Ring, welcher mittels Druck-
schraube am Werkstück w befestigt wird. Der Mitnehmerstift (vergl Fig. 256
S. 126) legt sich gegen die fingerartige Verlängerung des Ringes. Es wird
aber zuweilen der Finger rechtwinklig umgebogen, wie in dem Bilde durch
gestrichelte Linien angegeben ist, und in ein Loch der Mitnehmerscheibe
gesteckt. Dem durch Fig. 272 abgebildeten Mitnehmer rühmt man nach,
dass sein Schwerpunkt für jede Werkstückdicke in die Axe des Werk-
stücks w fällt, also das lästige Voreilen, was ein einseitiger Schwerpunkt
veranlassen kann, vermieden wird. Er besteht aus einem Flacheisen, welches
zunächst zu einem langen, flachen Bügel zusammengebogen und dann in
anderer Ebene zu einem rechten Winkel umgebogen ist. Ein rechtwinklig
gebogener Bolzen, dessen Enden mit Schraubengewinde versehen sind, wird
durch den Schlitz des aus Flacheisen hergestellten Theils gesteckt; Muttern
dienen zum Anpressen der beiden Bügel gegen das
Werkstück, und der Mitnehmerstift legt sich gegen einen
der Flügel dieses Mitnehmers.
Die nach aussen hervorragenden Theile dieser beiden
Mitnehmerformen enthalten eine gewisse Gefahr für den
bedienenden Arbeiter; man sucht deshalb oft die Mit-
nehmer so zu gestalten, dass sie aussen möglichst glatt
sind.
Leipzig 1888, S. 581. D.R.P. 89 006.
einzurichten, dass sie rasch abgenommen werden können.
Hierfür sind fast alle sogenannten Rohrzangen
bar. Es genügt, einen solchen Mitnehmer hier anzu-
führen. In Fig. 273 bezeichnet a einen Winkelhebel,
dessen kurzer Schenkel sich gegen das Werkstück w
legt, während sein langer Schenkel vom Mitnehmerstift m fortgeschoben
wird. Mit a ist ein Bügel b gelenkig verbolzt, welcher das Werkstück um-
greift; eine Feder f hält b mit w in Fühlung. Je grösser der Widerstand ist,
bezw. je grösser der Mitnehmerstift m gegen a drückt, umsomehr wächst
der Druck, welcher zwischen a und b einerseits und w anderseits die er-
forderliche Reibung erzeugt. Uebt m keinen Druck aus, so kann der Mit-
nehmer a b f leicht fortgenommen werden.
Der Angriffspunkt des Mitnehmerstiftes wandert im Kreise herum, so-
dass der Gegendruck, welchen die Spitze zu leisten hat, die Reihe aller
winkelrecht zur Werkstücksaxe liegenden Richtungen durchläuft. Es wird
daher die Spindelspitze nach einander in allen diesen Richtungen durchgebogen,
wenn nur dieser Gegendruck auf sie wirkt, und das ist der Fall, sobald
der Stichel in der Nähe der Reitstockspitze sich befindet, und das Eigen-
gewicht des Werkstücks klein genug ist, um vernachlässigt werden zu
können. Greift aber der Stichel S, Fig. 274,
an, so macht sich dessen Widerstand R geltend, indem neben dem Druck
des Mitnehmerstiftes auch noch dieser Druck R auf die Spitze wirkt. Es
sei R nach Richtung und Grösse = M m und der vom Mitnehmer herrührende
Druck, wenn der Mitnehmer in I sich befindet = M a, dann erhält man
als Mittel dieser beiden Kräfte nach Richtung und Grösse die Kraft M 1.
Indem man in gleicher Weise diese Mittelkräfte für die Mitnehmerlagen II,
III bis VIII bestimmt, erhält man sie der Reihe nach zu M 2, M 3 u. s. w.
bis M 8, d. h. die Belastung der Spitze liegt ausschliesslich nach einer
Seite, wenn auch in der Richtung und Grösse ein wenig schwankend.
Für Fig. 274 war angenommen, dass der Mitnehmerstift an einem
doppelt so grossen Halbmesser angreife als der Stichel. Ist aber umgekehrt
der Halbmesser, in welchem der Stichel arbeitet, doppelt so gross als der
Halbmesser des Mitnehmerstiftes, so ergeben sich die Belastungen der beim
Mitnehmer belegenen Spitze nach Fig. 275. M m ist die Mittelkraft des
Sticheldruckes, M a der vom Mitnehmerstift herrührende Druck, wenn
ersterer in I sich befindet, M 1 sonach die Mittelkraft dieser beiden Drücke
nach Richtung und Grösse. In gleicher Weise erhält man die Mittelkräfte
M 2 u. s. w. bis M 8 für die Lagen des Mitnehmerstiftes in II u. s. w. bis VIII.
Daraus ergiebt sich, dass diese Mittelkraft in allen Richtungen der Bild-
fläche sich bewegt, die Spitze also zeitweise in der gerade entgegengesetzten
Richtung beeinflusst.
Würde man zwei Mitnehmerstifte e, Fig. 276, in genau gleichem Ab-
stand von der Axe der Spitzen angreifen lassen, so würde die Spitze über-
haupt nicht von dem Druck des Mitnehmers beeinflusst werden, also nur
den auf sie fallenden Theil des Sticheldrucks R und des Werkstückgewichts
aufzunehmen haben. Es ist aber schwer zu erreichen, dass zwei an der
Mitnehmerscheibe feste Stifte genau gleichförmig an den Mitnehmer, oder
z. B. die Arme eines auf einem Dorn sitzenden Rades sich anlegen. Da
nun bei der Bearbeitung von Werkstücken, welche auf einen Dorn gesteckt
sind, solche Verhältnisse, wie Fig. 275 in Aussicht nimmt, häufig vor-
kommen, so sind Einrichtungen zweckmässig, vermöge welcher die beiden
Mitnehmerstifte e, Fig. 276, sich gleichmässig anlegen, ihre Drücke selbst-
thätig ausgleichen; sie heissen selbstausgleichende Mitnehmer.
begnüge mich hier, einen derselben zu beschreiben. Es sitzen, nach
Fig. 277, die Mitnehmerstifte e nicht fest an der Mitnehmerscheibe b, sondern
an einem Ring a. Dieser Ring ist mit zwei Leisten behaftet, welche in
eine Nuth von b greifen und in dieser sich verschieben können. Diese
Leisten springen nach innen über den Ring a hervor, so dass sie hier unter
den an b festen Ring c greifen und durch diesen der Ring a am Herab-
fallen gehindert wird. Angenommen nun, der obere Stift e lege sich gegen
den Mitnehmer oder das Werkstück, der untere Stift aber nicht, so würden
beide Stifte e mit dem Ring a so lange sich gemeinsam verschieben, bis
beide Stifte mit gleicher Kraft sich anlegen.
In erster Linie werden Werkstücke unter Vermittlung von Dornen zu
dem Zwecke ein- oder aufgespannt, um eine Fläche zu bilden, die zur
vorhandenen Bohrung gleichaxig ist. Man verfolgt aber gleichzeitig, in
manchen Fällen sogar vorwiegend, den Zweck, das Werkstück unter den
Bedingungen fertig zu stellen, unter welchen es bei seinem späteren Ge-
brauch eine genau richtige Gestalt haben soll.
Eine Riemenrolle z. B. soll, auf ihrer Welle befestigt, genau rund
laufen. Dieses Ziel wird offenbar am einfachsten dadurch erzielt, dass
man die Riemenrolle erst fertig dreht, nachdem sie auf ihrer Welle be-
festigt ist. Die Spannungsänderungen, welche durch Abnahme des wesent-
lichsten Theiles der hinwegzuräumenden Späne eintritt, kann sich alsdann
bei den gleichen Umständen frei entfalten, welche demnächst das fertige
Werkstück beeinflussen, so dass durch Abnahme des letzten dünnen Spanes
von der auf ihrer Welle festsitzenden Riemrolle die denkbar genaueste
Rundung erreicht wird.
Praktische Rücksichten verbieten meistens die reine Durchführung
dieses Verfahrens; man setzt deshalb an Stelle der Welle eine andere, den
Dorn, und befestigt das Werkstück auf diesem möglichst genau so, wie
es später auf seiner Welle befestigt wird.
Der zuerst angeführte Zweck des Aufspannens mittels eines Dornes
ist durch selbstausrichtende Dorne zu erreichen.
1858, S. 618; 1873, S. 1152: The Engineer, Juli 1882, S. 65; Juli 1883, S. 35; Engineering,
Juli 1884, S. 68; Revue générale, 1890, Bd. 4, S. 58; Dingl. polyt. Journ. 1892, Bd. 284,
S. 283.
seite der Nabe eines Hebels W, Fig. 43, S. 37, gleichaxig zu dessen Boh-
rung bearbeiten zu können, steckt man die Nabe, deren Endflächen winkel-
recht zur Axe der Bohrung bearbeitet sind, auf den an der gut gelagerten
Spindel s festen Kegel a und drückt einen verschiebbaren Kegel b mittels
einer Mutter in das andere Ende der Bohrung. Wenn man nun einen
Stichel s gleichlaufend zur Spindelaxe hin- und herbewegt und nach jedem
Schnitt die Spindel nebst der auf ihn sitzenden Nabe entsprechend dreht,
so erzeugt der Stichel eine zur Bohrung der Nabe gleichlaufende cylin-
drische Fläche.
Aehnlich ist mit einer solchen Rundhobelvorrichtung eine Kegel-
fläche zu erzeugen, deren Axe mit derjenigen der Bohrung zusammenfällt.
Dasselbe gilt, wenn die Aussenfläche durch Abdrehen, Fräsen oder Schleifen
erzeugt werden soll und es sind die in den angezogenen Quellen beschrie-
benen selbstausrichtenden Futter in dementsprechenden Gebrauch. Hoch-
gradige Genauigkeit lässt sich jedoch auf diesem Wege kaum erreichen.
Wenn nicht eine andere demnächstige Befestigung des Werkstückes auf
seiner Welle gegeben ist — die dann auch für die Befestigung auf dem
Dorn angewendet werden muss — so wählt man als die genaueste das
Aufpressen. Es wird der Dorn genau walzenförmig gedreht, aber ein wenig
dicker gemacht als die Weite der Werkstückbohrung beträgt, so dass der
Dorn nur mit einiger Kraft in das Loch gedrückt werden kann. Man wird
fragen: um wie viel muss der Dorn dicker sein, als die Weite des Loches
beträgt? Diese Frage ist nicht durch Nennung des Bruchtheiles eines
Millimeters, welcher den Unterschied bezeichnet, zu beantworten, vielmehr
nur wie folgt: es soll einerseits die zwischen der Wandfläche auftretende
Reibung genügen, um das Werkstück festzuhalten, anderseits aber der
zwischen den Wandflächen auftretende Druck nicht so gross werden, dass
für das Werkstück die Gefahr des Berstens eintritt. Die erste Grenze lässt
sich ziemlich leicht beobachten: der Kraftaufwand für das Eindrücken des
Dornes ist offenbar gleich der auftretenden Reibung, also gleich dem
Widerstand, der einer anderen versuchten Verschiebung entgegentritt. Wenn
man daher den Dorn nicht durch Hammerschläge eintreibt — was auch
aus anderen Gründen zu verwerfen ist — sondern durch ruhigen Druck in
die Bohrung schiebt, so ist ohne Schwierigkeit der Widerstand schätzungs-
weise, nöthigenfalls sogar genau zu beobachten.
Die andere Grenze wird nur durch Schätzung ermittelt werden können.
Man löst die Frage praktisch so, dass man für das Eindrücken keinen er-
heblichen Ueberschuss über das Erforderliche zulässt und bei schwächlichen
Werkstücken in dieser Beziehung besonders vorsichtig verfährt. Freilich
bedingt dieses Verfahren zuweilen ein Nachdrehen des Dornes und auch
das Verwerfen eines zu dünn gewordenen Dornes.
Auf Grund einiger Beobachtungen kann ich angeben, dass die Rei-
bung des Dornes in der Bohrung der zum Ein- bezw. demnächsten Aus-
drücken des Dornes erforderlichen Kraft in kg bis hinauf zu 1,5 bis 3 mal
Lochweite in mm mal Berührungslänge in mm getrieben wird, d. h. dass
die Reibung für jedes qmm der sich berührenden Flächen bis zu 0,5 oder
gar 1 kg beträgt.
Eichenholz geschlagenen Nagels zu 1,4 kg für 1 qmm der Berührungsfläche fand.
Dornes durch Wasserdruck-, Schrauben- oder Zahnstangenpressen. Erstere
gestatten das Beobachten des thatsächlich ausgeübten Druckes am Mano-
meter, bei den Schraubenpressen wird zuweilen eine Wage eingeschaltet,
bei den Zahnstangenpressen,
sind, beurtheilt der Arbeiter den Druck nach dem Widerstand, welchen
die Hand erfährt. Die Zahnstangenpressen bestehen nämlich meistens aus
einer senkrecht geführten Zahnstange, in welche ein Zahnrad greift; die
Welle des Zahrades wird durch eine Handkurbel oder eine Ratsche mit
Handhebel bethätigt. Unter der Zahnstange befindet sich ein einstellbarer
Tisch, auf welchen das Werkstück gelegt wird. Man stellt die Presse auf
das Drehbankbett oder versieht sie mit einem höheren Ständer, so dass sie
auf den Fussboden gestellt werden kann.
Die gewöhnliche feste Aufspannplatte pflegt so angebracht zu sein,
dass sie für die grössten in Aussicht genommenen Werkstücke passend
liegt. Kleinere Werkstücke müssen dann unter Vermittlung von Zwischen-
stücken in die geforderte Nähe zum Werkzeug gebracht werden. Hierzu
dienen Aufspannblöcke, Aufspannwinkel u. dergl. Erstere sind etwa
würfelförmige Hohlkörper, welche auf die Aufspannplatte festzuschrauben
sind und an ihren freien Flächen Aufspannnuthen oder Aufspannlöcher ent-
halten. Aufspannwinkel haben nur zwei oder drei zu einander rechtwink-
lige ebene Flächen, von denen eine sich gegen die feste Aufspannplatte
legt. Derartige Zwischenstücke werden behufs bequemen Einstellens auch
aus mehreren Theilen gemacht.
Fig. 278 stellt einen so angebrachten Aufspannwinkel für eine Feil-
maschine in zwei Ansichten dar. Die senkrechte Aufspannplatte a sitzt
am Maschinengestell fest. An ihr ist eine zweite Platte b in wagrechter
Richtung zu verschieben, bezw. zu befestigen, und an ihr endlich ist der
eigentliche Aufspannwinkel c anzubringen, wenn man seiner überhaupt be-
darf. Es wird mit dieser Einrichtung verhältnissmässig leicht die richtige
Höhen- und Seitenlage des Werkstücks gewonnen. Verwandtes kommt auch
bei Drehbänken vor, wenn man sie zeitweise für Fräsarbeiten verwenden
will.
strie- und Gewerbeblatt, 1896, S. 111.
Man verbindet den Winkel c, Fig. 278, mit der Platte b auch durch
ein Gelenk, so dass den Aufspannflächen des Winkels bestimmte geneigte
Lagen gegeben werden können. Fig. 279 zeigt derartiges, was für eine
Fräs- oder eine Bohrmaschine gebraucht werden kann. a ist auf der ge-
wöhnlichen Aufspannplatte befestigt, b mit a durch ein Gelenk und die
Einstellschraube c verbunden. Die durch Fig. 280 abgebildete, für eine
Bohrmaschine bestimmte Vorrichtung ist in reicher Weise einstellbar gemacht.
Es ist die Aufspannplatte a zunächst um den wagerechten Bolzen b drehbar;
die unter b geschnitten angegebene Schraube dient zum Feststellen, und
ein Gradbogen ermöglicht die Schräglage von a abzulesen. Der Körper c,
welcher a trägt, ist um einen senkrechten Zapfen des Fussstückes d dreh-
bar, und ein Gradbogen gestattet das Ablesen des Maasses dieser Drehung.
Damit letztere bequem und genau ausgeführt werden kann, sitzt an dem
Zapfen von d ein — nicht sichtbares — Wurmrad, in welches ein in i
gelagerter Wurm greift. c ist gespalten und kann mit Hilfe der Schraube
e auf dem Zapfen von d festgeklemmt werden.
Diese Einrichtung kann z. B. auch verwendet werden, um ein Werk-
stück mit Löchern zu versehen, die verschiedene, aber bestimmte Rich-
tungen haben sollen, und zwar ohne Umspannen des Werkstückes.
Denselben Zweck, nämlich Gewinnung einer anderen Lage des Werk-
stückes ohne dieses umspannen zu müssen, verfolgt man häufig mit dem
Einspannen zwischen Spitzen bei Fräsarbeiten. In Fig. 281 bezeichnet a
die Aufspannplatte, auf welcher einerseits ein Reitstock b, anderseits eine
Art Spindelstock c befestigt ist. An dem einen freien Ende der Spindel
dieses Stockes befindet sich eine Mitnehmereinrichtung, welche das Werk-
stück mit der Spindel verbindet, an dem anderen Ende sitzt das Theilrad
f. Ist z. B. zwischen die Spitzen dieser Vorrichtung mit Hilfe eines Dornes
ein Werkstück befestigt,
welches ein Zahnrad
werden soll, so führt
man den Fräser, dessen
Querschnitt der Zahn-
lücke entspricht, an
dem Werkstück entlang
und wieder zurück,
dreht Spindel und Mit-
nehmer e mittels des
Theilrades um eine
Zahntheilung und erzeugt die zweite Zahnlücke u. s. f.
Man bildet den Spindelstock für derartige Zwecke auch nach Fig. 282
und 283 aus. Die Spindel a steckt in dem Körper b und wird dort durch
die Doppel-Ringmutter m gehalten. An ihrem Schwanzende sitzt das Wurm-
rad g. Der Körper b ist um zwei in die festen Wände c gepresste Ringe
h drehbar; eine Schraube i, welche durch bogenförmige Schlitze der Wände
c gesteckt ist, hat den Zweck, b in der ihm gegebenen Lage festzuhalten.
In den Ringen oder Büchsen h ist eine Welle e gelagert, auf welcher der
zum Wurmrad g passende Wurm f befestigt ist. Es kann daher in jeder
Lage der Spindel a eine Drehung derselben mittels der Welle e stattfinden.
a ist nun am Kopfende kegelförmig hohl, um eine Spitze mit Mitnehmer
aufzunehmen, wenn man den Spindelstock, bei wagrechter Lage der Spindel
a (Fig. 283), wie in Fig. 281 dargestellt, verwenden will. Die grosse kegel-
förmige Bohrung von a ist aber besonders zur unmittelbaren Aufnahme
von Dornen eingerichtet, welche keiner Stützung durch eine zweite Spitze
bedürfen. Es ist die Spindel in ganzer Länge durchbohrt, entweder behufs
bequemen Ausstossens des Dornes, oder auch um diesen sicherer zu be-
festigen, in der Weise, wie durch Fig. 213, S. 109 angegeben. Das auf dem
in a steckenden Dorn fest sitzende Werkstück lässt sich mit Hilfe dieser
Vorrichtung der Fräseraxe gegenüber in eine beliebige Neigung bringen
und um seine eigene Axe drehen. Letzteres bewirkt man oft mittels der
Hand und ruckweise, indem an e eine Eintheilvorrichtung angebracht ist.
Man nennt hiernach die Einrichtung Theilkopf. Dreht man e unter Be-
nutzung von Wechselrädern stetig, während der Fräser gegenüber dem
Werkstück fortschreitet, so erzielt man eine Spirale. Wegen der Aehnlich-
keit der Fig. 282 mit dem bekannten Geschütz, nennt man diese Vorrich-
tung auch Haubitze. Sie wird in den Einzelheiten sehr verschiedenartig
ausgebildet.
Nr. 76746. Dingl. polyt. Journ. 1896, Bd. 299, S. 276. Baier. Industrie- u. Gewerbeblatt
1896, S. 109.
Schwerere Werkstücke, welche von einem Arbeiter nicht bequem ge-
hoben werden können, bedingen für das Aufspannen und auch das dem-
nächstige Losnehmen die Heranziehung von Hilfsarbeitern. Hierdurch
entstehen nicht selten beträchtliche Zeitverluste. Man ist daher z. Z. be-
strebt, die Werkzeugmaschinen mit geeigneten Hebevorrichtungen zu ver-
sehen, welche den die Maschine bedienenden Arbeiter befähigen, ohne solche
Hilfsarbeiter das Werkstück aufzuheben und an der Maschine zu befestigen,
sowie demnächst abzulegen. Die Hilfs- und Hofarbeiter haben alsdann nur
die Aufgabe die zu bearbeitenden Werkstücke rechtzeitig an eine Stelle
zu legen, von welchen die Hebevorrichtung sie entnehmen kann, und die
abgelegten, bearbeiteten Werkstücke fortzuschaffen.
Die in Rede stehenden Hebevorrichtungen gehören zuweilen den all-
gemeinen Förderungsmitteln der Werkstatt (Laufkrähne, Drehkrähne, Hänge-
bahnen u. s. w.) an, bestehen auch zuweilen aus Flaschenzügen, welche an die
Decke der Werkstatt gehängt sind, oder sind mit in die zugehörige Maschine
gebaut. Das letztere Verfahren dürfte für mittelschwere Werkstücke im
allgemeinen das beste sein, weil einerseits die ausschliesslich der einen
Maschine dienende Vorrichtung ihren Aufgaben am vollkommensten ange-
passt werden kann, und anderseits der Einschluss der Hebevorrichtung in
die Maschine meistens geringen Schwierigkeiten begegnet.
Es bestehen solche mit der Maschine verbundene Hebevorrichtungen
meistens aus Drehkrähnen, auf deren wagerechtem Ausleger — nach Art
der sogen. Giessereikrähne — eine mit Flaschenzug versehene Katze läuft.
Je nach der Eigenart der Maschine und der Werkstücke kommen aber
auch andere Vorrichtungen zur Verwendung.
Es möge hier schon darauf hingewiesen werden, dass das Anbringen
der Werkstücke auf wagrechte Aufspannplatten viel bequemer ist, als an
senkrechten. Man kann die Werkstücke auf die wagrechten Platten legen
und ihnen dort durch Verschieben die richtige Lage geben, während bei
aufrechter Lage der Platten die Werkstücke von der Hebevorrichtung, oder
— wenn eine solche nicht vorhanden ist — von der Hand so lange getragen
werden müssen, bis die Befestigung erfolgt ist. Dieser Umstand entscheidet
nicht selten bei Wahl der Bauart der Werkzeugmaschine.
Zunächst sind zu unterscheiden: Bewegungen, welche einerseits Werk-
zeug und Werkstück bis zum Angriff einander nähern und demnächst von
einander entfernen, und Bewegungen, welche die eigentliche Arbeit als
Schalt- oder Arbeitsbewegungen herbeiführen.
Erstere Bewegungen schliessen sich so eng der Gesammtanordnung
der einzelnen Maschine an, bezw. beeinflussen sie in dem Grade, dass
zweckmässig erscheint, ihre Erörterung, soweit eine solche nöthig ist, in
den Abschnitt über die Gesammtanordnung zu verweisen.
Die dem eigentlichen Arbeiten angehörigen Bewegungen lassen sich
in Arbeits- und Schalt- oder Zuschiebungsbewegungen zerlegen.
Unter Arbeitsbewegung ist diejenige zu verstehen, welche in die
Richtung des Hauptwegs, unter Schalt- oder Zuschiebungsbewegung die-
jenige, welche in die Richtung des Schaltwegs (vergl. S. 32) fällt.
Beide unterscheiden sich im allgemeinen durch ihre Geschwindigkeit,
indem die Schaltbewegung regelmässig geringere Geschwindigkeit hat als
die Arbeitsbewegung. Dieser Unterschied ist aber nicht so wesentlich, dass
man hiernach die bewegenden Mittel ordnen könnte.
Für beide Bewegungen sind Zahnräder, Reibungsräder, Zahnstangen,
Schrauben, Kurbeln und Riemen gebräuchlich. Es sind beide Bewegungen
entweder stetig kreisend, im Bogen oder gerader Linie hin- und hergehend;
nur die ruckweisen Bewegungen gehören ausschliesslich der Schaltung an.
Daher sollen in dem Folgenden die Mittel für beide Bewegungen im
ganzen gemeinsam behandelt werden; unter gelegentlichem Hervorheben
der besonderen Umstände, welche den Zweck der Bewegungen begleiten.
1. Solange die betreffenden Theile ihre gegensätzliche Lage nicht
ändern, sind die Mittel zur Uebertragung der stetigen Drehung von denen,
welche für diesen Zweck allgemein gebraucht werden, nicht verschieden.
Es verdient jedoch besonders hervorgehoben zu werden, dass man bei Be-
wegungsübertragungen durch Zahnräder für Werkzeugmaschinen oft höhere
Ansprüche hinsichtlich der Stossfreiheit des Betriebes stellt als sonst. Solche
ruhige Uebertragung gewähren die Räder mit sogen. Keil-, Pfeil- oder ge-
knickten Zähnen, aber nur dann, wenn die Mittelebenen der Räder genau
zusammenfallen. Wird dieser Vorbedingung nicht genügt, sei es infolge
ungenauer Ausführung, oder gelegentlich sich einstellender gegensätzlicher
Verschiebung der Räder, so liefern die in Rede stehenden Räder einen
unruhigeren Betrieb als gewöhnliche Zahnräder. Das veranlasst nicht selten
zur Anwendung einfach schräger, richtiger schraubenförmiger Zähne, ob-
gleich diese einen nennenswerthen Druck in der Axenrichtung der Räder
hervorbringen.
Der Wurmradbetrieb (Schraube ohne Ende) findet nicht allein An-
wendung, solange es sich um bedeutende Geschwindigkeitsverminderungen
handelt, sondern auch wegen seiner Eigenschaft — bei guter Ausführung
— stossfrei zu übertragen. Er dürfte für den Werkzeugmaschinenbau eine
noch grössere Einführung finden, wenn das Vorurtheil, nach welchem der
Wurmradbetrieb mit unverhältnissmässig grossen Reibungsverlusten ver-
knüpft sein soll, mehr und mehr als solches erkannt ist.
Bauzeitung, Juli 1895, S. 16, mit Abb. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1887, S. 451,
mit Abb. 1897, S. 936, S. 968, mit Abb.
Von mehreren Seiten ist der Betrieb mittels Globoidschraube empfohlen
1893, S. 586; 1894, S. 567; 1896, S. 114, mit Abb.
Ich warne dringend vor deren Verwendung, weil der Antrieb dauernd ein
unruhiger ist, was leicht erkannt wird, wenn man bedenkt, dass der
Steigungswinkel der Globoidschraube von deren Mitte aus nach beiden
Seiten hin abnimmt, während der Steigungswinkel der Radzähne sich nicht
ändert.
Hyperboloidische Räder kommen — obgleich deren Anwendung häufig
zweckmässig sein würde — selten vor, wohl deshalb weil nur wenige
Techniker sie zu entwerfen gelernt haben. Man behilft sich, wenn die Axen
zweier Räder in einiger Entfernung von einander sich überschneiden mit
einem Ersatzmittel, nämlich mit Rädern, welche schraubenförmig verlaufende
Zähne haben. Für geringe Kräfte sind solche,
verhältnissmässig leicht herzustellende Räder
ausreichend.
Der Betrieb durch Reibungsräder findet
— wegen seiner geringen Nutzleistung —
hauptsächlich nur dann statt, wenn grösserer
Werth auf bequeme Aenderung des Ueber-
setzungsverhältnisses gelegt wird. Anwen-
dungsformen für diesen Zweck finden sich
weiter unten angegeben.
2. Der Werkzeugmaschinenbau verlangt
häufig die Bewegungsübertragung zwischen
zwei Theilen, welche sich gegeneinander verschieben. Hierfür sind fol-
gende Anordnungen brauchbar:
a. Die Wellen sind gleichlaufend, ihre Entfernung ändert sich nicht,
aber sie verschieben sich gleichlaufend gegen einander. Bei Riemenbetrieb
pflegt man in diesem Falle die eine Welle a, Fig. 284, mit einer Trommel c,
die andere Welle b mit einer gewöhnlichen Riemenrolle zu versehen.
Findet die gegensätzliche Verschiebung zwischen a und b langsam genug
statt, so genügt reichliche Wölbung der Rolle d, um den Riemen auf dieser
zu erhalten; im anderen Falle muss zu diesem Zwecke ein Riemenführer
angebracht werden. Für Räderbetrieb kann der gleiche Gedanke, welcher
der angegebenen Anordnung zu Grunde liegt, zur Anwendung kommen:
man setzt auf b, Fig. 285, ein Rad d gewöhnlicher Breite, auf die Welle a
dagegen ein langes Stirnrad c. Da jedoch in der Regel die gegensätzliche
Lage von c zu d nicht derartig wechselt, dass die ganze Länge des Rades
gleichförmig in Anspruch genommen wird und demgemäss einigermassen
gleichförmige Abnutzung erfährt, so bringt das vorliegende Verfahren der
Bewegungsübertragung nicht selten störende Unannehmlichkeiten mit sich.
Man zieht deshalb meistens vor, den beiden Rädern c und d Fig. 286 gleiche
Breite zu geben, d auf b zu befestigen, aber c auf a verschiebbar anzu-
ordnen — die Welle a ist z. B. in ganzer Länge mit einer Nuth versehen,
in welche eine an c feste Leiste greift, so dass a und c sich gemeinsam drehen
— und mit einem Lager von b einen Arm e fest zu verbinden, welcher
einen Hals des Rades c umgreift, so dass die gegensätzliche Lage von c
und d unverändert bleibt. Das gleiche Verfahren wird zuweilen auch bei
Riemenbetrieb angewendet.
Nicht selten wird der vorliegende Zweck auch durch Verbindung von
w. u. angeführten Mechanismen erreicht.
b. Die Wellen sind gleichlaufend, ihre Entfernung ändert sich nicht,
auch eine gegensätzliche Verschiebung in der Längenrichtung der Wellen
kommt nicht vor. Es ändert sich aber die gegensätzliche Lage, d. h. es
bewegt sich die eine Welle b in einem Kreisbogen um die andere Welle a,
Fig. 287 und 288. Die Lösung der Aufgabe,
den Betrieb von einer der Wellen zur anderen
aufrecht zu erhalten, ist für Riemen- wie Räder-
betrieb eine so einfache,
dass der Hinweis auf die
Figuren für deren Dar-
stellung genügt. Es werden
jedoch auch hierfür Ver-
bindungen w. u. ange-
gebener Betriebe ange-
wendet, namentlich, wenn
bei grösseren Wellenent-
fernungen Zahnräder als
Betriebsmittel verlangt werden.
c. Eine der zu einander gleichlaufend bleibenden Wellen ändert ihre
Lage gegenüber der andern, so dass der Abstand ein anderer wird. Fig. 289
zeigt eine Lösung der Aufgabe für Riemenantrieb. Die Dreh-Bewegung
soll von der Welle a auf die Welle b übertragen werden, obgleich letztere
ihren Ort wechselt. Es ist zu diesem Zweck eine Hilfswelle c eingeschaltet,
deren Lager durch Lenker e, bezw. f, einerseits mit a, andererseits mit b so
verbunden sind, dass weder der Abstand a c noch die Entfernung b c sich
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 10
ändern können. Für Räderbetrieb ist nach Fig. 290 fast genau dieselbe
Anordnung möglich. Für geradlinige Verschiebung der Welle b und Riemen-
betrieb ist die durch Fig. 291 dargestellte Anordnung beliebt. Es ist die
Lagerung der Welle a fest, ebenso diejenige der Leitrolle x; die Lagerung
von b ist geradlinig verschiebbar und mit ihr die zweite Leitrolle y verbunden.
Freier noch lässt sich der Abstand zwischen a und b ändern, wenn man
— z. B. nach Fig. 292 — gewissermassen einen Speicher für die zeitweise
überflüssige Treibriemenlänge anordnet. Es ist der Riemen über Leitrollen
gelegt, von denen eine das Gewicht Q trägt, welches in einem Kasten oder
auch längs zweier Führungsstangen auf- und niedersteigt, je nachdem man
b weiter von a entfernt oder erstere Welle der letzteren nähert. Wenn
statt eines Riemens eine Treibschnur zur Anwendung kommt und die betr.
Rollen mit genügend tiefen Rillen versehen sind, so lässt sich b auch in
gewissem Grade gegen a schräg legen und in der Axenrichtung verschieben;
auch lässt sich das — dann entsprechend schwerere — Gewicht Q an einen
Flaschenzug hängen, so dass
trotz kleinen Hubes von Q
eine grössere Verstellbarkeit
von b vorliegt.
d. Die Axen der Wellen schneiden sich. Dienen Kegelräder als Be-
triebsmittel, so ist eine Verschiebbarkeit der Welle b gegenüber a Fig. 293
in der Längenrichtung der ersteren gegeben, wenn man b mit langer Nuth
versieht, in welche eine, in der Nabe des Kegelrades c befestigte Leiste
greift und die halsförmig eingedrehte Nabe des Rades c von einem Arm e
umgreifen lässt, der an der Lagerung der Welle a fest sitzt. Es ist ferner
a um b drehbar, wenn die Lagerung von a um b oder von b um a dreh-
bar angeordnet ist.
e. Eine Aenderung des Neigungswinkes, welchen die Axen der Wellen a
und b einschliessen, ist möglich, wenn man die Drehung durch ein Kreuz-
gelenk (Hooke’sches Gelenk) überträgt. Da jedoch die Bewegungsüber-
tragung durch das Kreuzgelenk ungleichförmig ist, so wird von ihm in der
angegebenen Weise für Werkzeugmaschinen selten Gebrauch gemacht.
Früher
Ungleichförmigkeit der Drehung, welche ein Kreuzgelenk verursacht,
durch ein zweites Kreuzgelenk aufgehoben wird, wenn folgende Bedin-
gungen erfüllt werden: es müssen die Neigungswinkel der Axen jedes
Kreuzgelenks unter sich gleich sein und die Gelenktheile des einen
Kreuzgelenks gegenüber dessen Neigungsebene gerade so liegen, wie
die des anderen zu der diesem angehörigen Neigungsebene. Diese allge-
meinen Bedingungen werden nun erfüllt, wenn die drei Wellen a, b und c
Fig. 294 in gemeinschaftlicher Ebene liegen, die beiden Winkel a irgend-
welche Grösse haben, aber unter sich gleich sind und die an b festen
Bügel in gemeinsamer Ebene liegen. Es eignet sich ein solches Kreuz-
gelenkpaar sonach für die Bewegungsübertragung zwischen zwei zu einander
gleichlaufend liegenden Wellen a und c, auch wenn deren Abstand ver-
änderlich sein soll; es ist nur noch nöthig, die Welle b so einzurichten, dass
sie nach Bedarf sich verlängert oder verkürzt. Letzteres ermöglicht eine
Welle, die aus zwei sich nach Art der Fernrohrtheile in einander ver-
schiebenden Hälften besteht; haben diese Wellen kreisrunden Querschnitt,
so pflegt man sie durch einen Splint zu kuppeln, welcher in der einen
Welle festsitzt, in einem längeren Schlitz der anderen Welle sich aber frei
verschieben lässt. Die Zwischenwelle b, Fig. 295, wird nur durch die Kreuz-
gelenke gestützt, während die Wellen a und c hart an den Gelenken bei
l l gelagert sind; die Welle c kann z. B. in den Richtungen der eingezeichne-
ten beiden Pfeile sich verschieben, während die Lager von a ihren Ort
nicht verlassen. Diese Bewegungsübertragung kommt fast nur für Schalt-
zwecke zur Verwendung. Fig. 296 zeigt ein zugehöriges Kreuzgelenk im
Schnitt und in Ansicht. Es ist in die, auf a bezw. b festen Gabeln g ein
Herzstück h gelegt, welches die Gestalt eines Kugelausschnittes hat. Vier
Schrauben i finden ihr Muttergewinde in dem Herzstück und sind so stark
angezogen, dass ihre Köpfe als Zapfen dienen können. Einfacher ist die
neuere Ausführungsform
Schenkel der Gabeln g ohne weiteres in Furchen des Mittelstücks h. Letz-
teres ist, wie Fig. 298 erkennen lässt, mit 4 Furchen versehen, im übrigen
durch eine Kugelfläche und zwei ebene Flächen begrenzt. Das Einbringen
dieses Kuppelstücks in die erste Gabel g ist möglich, sobald die Mündungs-
weite der Gabel nicht geringer ist als die Dicke des Kuppelstückes. Um
das in der ersten Gabel steckende Herzstück in die zweite bringen zu
können, ist eine Vertiefung dieser zweiten Gabel — vergl. insbesondere
Fig. 299 — nöthig, in welche der eine Schenkel der ersten Gabel vor-
übergehend greifen kann.
Gleichen Zwecken, wie vorliegende, dient die Anordnung, welche
Fig. 300 und 301 darstellen: es soll die Welle c von der links unten be-
legenen Welle aus angetrieben werden, obgleich erstere Welle winkelrecht
zu ihrer Länge beträchtliche Verschiebungen erleidet; es dreht nun das
Kegelräderpaar g d zunächst die Zwischenwelle b und diese bethätigt das
Rad e, welches in das auf c festsitzende Rad f greift. Es muss nun, um den
Eingriff der beiden Kegelräderpaare zu erhalten, die Welle b sowohl um die
links unten liegende Axe als auch um die von c drehbar und in d oder e
verschiebbar sein. Ersteres lässt sich dadurch erreichen, dass man z. B. einen
am Lager k festen Arm die untere Welle in geeigneter Weise umgreifen
lässt. An dem rechtsseitigen Ende der Fig. 300 und in Fig. 301 ist die
Lagerung der Welle b als Schutzkasten ausgebildet. Es steckt der Kasten
mit seinem hohlen Zapfen, der gleichzeitig das Lager von c bildet, drehbar
im Maschinengestell m, das Kegelrad ruht mit seinen als Zapfen ausgebilde-
ten Nabenenden in Lagern des Kastens l und greift mit an ihm fester Leiste
in eine Nuth der Welle b, so dass sich b in e verschieben kann, beide sich
aber nur gemeinsam zu drehen vermögen. Diese Anordnung lässt noch zu,
dass die untere Welle in ihrer Längenrichtung verschiebbar gemacht wird.
f. Die Wellen überschneiden sich in einigem Abstande, liegen wind-
schief zu einander. Es lässt sich alsdann die Bewegung von einer auf die
andere Welle b, f Fig. 293 durch zwei Kegelradpaare und Hilfswelle über-
tragen.
Da die Wellen b und f winkelrecht zu der Hilfswelle a liegen, so lassen
sie sich mit ihren Lagern um a drehen, d. h. es kann der Kreuzungswinkel
der Wellen b und f beliebig geändert werden, ohne den Eingriff der Kegel-
radpaare zu stören; auch ist möglich, b und f gegenüber a in der Axen-
richtung der ersteren zu verschieben.
Wenn der Kreuzungswinkel der Wellen sich nicht ändern soll, so sind
die hyperboloidischen Zahnräder für die Lösung vorliegender Aufgabe sehr
geeignet, und wenn mit der Bewegungsübertragung gleichzeitig eine starke
Geschwindigkeitsminderung erreicht werden soll, Schraube, bezw. Wurm
mit Rad. Nach Fig. 302 ist die eine der Wellen, nämlich b, als Schraube
ausgebildet, während die andere Welle das Wurmrad a trägt. Der Eingriff
der Schraubengänge mit der Wurmradverzahnung wird offenbar nicht ge-
stört, wenn man das Rad a nebst Welle gleichlaufend zur Axe von b soweit
verschiebt, wie die Länge des Gewindes beträgt. Ist aber die Schraube
ziemlich lang, so liegt die Gefahr vor, dass sie, sich durchbiegend, dem
Rade a ausweicht, was verhütet werden kann durch ein Lager c, welches
mit den Lagern, die zur Welle von a gehören, fest verbunden ist.
Theils weil die Herstellung einer langen Schraube theuer ist, theils
weil letztere nicht gut in Schmierung gehalten werden kann, wird statt
der langen Schraube eine kurze, auf der Welle b, Fig. 303, verschiebbare
Schraube, der sogen. Wurm w vorgezogen. Die Welle b ist in ganzer Länge
mit einer Nuth versehen, in welche eine an w feste Leiste greift, so dass
sich b und w nur gemeinsam drehen können. Mit dem Lager der Welle c,
auf welcher das Wurmrad a festsitzt, ist die Lagerung d des Wurmes fest
verbunden, so dass a und w jederzeit die richtige gegensätzliche Lage be-
halten. d pflegt man zu einem Oelbehälter auszubilden, um den Wurm
stetig schmieren zu können, und die hohlen Zapfen von w gestaltet man
oft als Kammzapfen oder legt ihre Stirnflächen gegen Ball-Lager, damit
sie den oft grossen, in die Axenrichtung
fallenden Druck sicher bezw. ohne zu grosse
Reibungswiderstände aufnehmen können.
Der sogen. halbgeschränkte Riemen
Fig. 304 eignet sich bekanntlich zur Be-
wegungsübertragung zwischen Wellen, welche
sich in einigem Abstande der Axen über-
schneiden. Es lassen sich bei diesem Betrieb
die Wellen in ihren Axenrichtungen ver-
schieben, indem man die Riemenrollen —
oder Schnurrollen — nach Art der Fig. 286 und
293, S. 145 u. 146 in ihrer gegensätzlichen Lage
festhält. Sobald die Wellen sich rechtwinklig
überschneiden, zieht man meistens vor, die eine
der Riemenrollen, z. B. a Fig. 304, nach Fig. 284,
S. 144, als lange Trommel auszubilden, so dass
die andere Riemenrolle mit ihrer Welle b gleich-
laufend zur Axe von a verschoben werden kann.
Oertliche Verhältnisse fordern nicht selten die Ein-
schaltung von Leitrollen, z. B. nach Fig. 305. Es
soll die Riemenrolle b mit Welle längs der Trommel a
verschoben werden. Dann sind die Lager der beiden
Leitrollen r mit der Lagerung von b fest verbunden.
3. Die zur Aenderung der Geschwindig-
keit verfügbaren Mittel zerfallen in 2 Gruppen:
die eine dieser Gruppen ändert die Geschwindig-
keit stufenweise, die andere allmählich. Für die
letztere sind nur Reibungsantriebe gebräuchlich,
und zwar in folgenden Ausführungsformen. Nach
Fig. 306 sitzt auf der einen der sich rechtwinklig
kreuzenden Wellen eine ebene Scheibe a fest, auf
der anderen ist eine kurze Walze b verschiebbar,
so dass der Halbmesser R des Kreises, in wel-
chem die Mitte von b auf a rollt, zwischen seinem
grössten Werth und Null beliebig geändert werden
kann. Der die Reibung erzeugende Druck Q belastet die Welle der walzen-
förmigen Rolle b einseitig. Das vermeidet die Rupp’sche Anordnung, Fig. 307,
nach welcher zwei ebene Scheiben a und a1 von entgegengesetzten Seiten
auf die walzenförmige, auf ihrer Welle verschiebbare Rolle b wirken. b rollt
bei den durch Fig. 306 und 307 dargestellten Anordnungen nur in seiner
Mittelebene gegenüber der ebenen Scheibe. Ausser- und innerhalb dieser
Mittelebene gesellt sich dem Rollen ein Gleiten, welches um so grösser
ausfällt, je weiter der betreffende Rollentheil von der mehr genannten
Mittelebene entfernt liegt. Man würde dieses Gleiten durch kegelförmige
Reibflächen, deren Spitzen im Kreuzungspunkte der Axen liegen, vermeiden,
damit aber auch die Regelbarkeit des Uebersetzungsverhältnisses ver-
lieren. Osgood hat
dass sie dem mittleren Uebersetzungsverhältniss entsprechen, für dieses also
völliges Rollen erreicht, während für die anderen Uebersetzungsverhältnisse
das Gleiten wenigstens erheblich gemindert wird; er entlastet ferner die
Axe der Scheibe a ohne weiteres, die der Scheiben c1 und c2 mittelbar von
den in ihre Längenrichtung fallenden Drücken.
Holmesa, Fig. 309, den Rand einer
zweiten ebenen Scheibe b drücken und mindert hierdurch das Gleiten der
Reibflächen.
Sellers überträgt die Be-
wegung von a nach c, Fig. 310,
durch ein Scheibenpaar b,
welches lose um einen Zapfen
sich dreht. a und c sind mit
schmalen Borden versehen,
und die Scheiben b sind
an ihren Innenflächen nach
einem sehr stumpfen Kegel
gestaltet, so dass die Berüh-
rung nur längs verhältniss-
mässig kleiner Flächen bei x
und y stattfindet. Indem
der Zapfen des Scheibenpaares b verschoben wird, ändern sich die Halb-
messer r1 und r2 der Angriffsstellen, womit das Uebersetzungsverhältniss ein
anderes wird. Die in die Axenrichtung fallenden Drücke werden so, wie
bei der Osgood’schen Anordnung aufgehoben. Fig. 311 ist ein theilweiser
Schnitt durch das Scheibenpaar b des Sellers’schen Triebwerkes. Auf dem
Zapfen z steckt lose eine Hülse mit einer festen und einer verschiebbaren
Kugelfläche d, auf welchen die Scheiben b nachgiebig sitzen. Eine Feder f
drückt die Scheiben zusammen.
Für Töpferscheiben ist
schon seit vielen Jahren eine
Anordnung im Gebrauch,
welche Fig. 312 darstellt.
Es ist die Lagerung des Dreh-
körpers a in verschiedene
Schräglagen zu bringen, so
dass der kleinste Durch-
messer von a auf den grössten
von b, oder der grösste Durch-
messer von a auf den kleinsten
von b u. s. w. wirkt. Diese
Beweglichkeit von a er-
schwert die Anwendung des
Getriebes. Barnhurst und
Evans
schiebbare Rolle c, Evans aber, nach Fig. 314 einen verschiebbaren Reifen
c zwischen die beiden abgestumpften Kegel a und b legt.
Man kann auch mittels Treibriemens die Bewegung von einem ab-
gestumpften Kegel auf den anderen bewirken und durch Verschiebung des
Riemens das Uebersetzungsverhältniss ändern. Da jedoch der Riemen stets
dem grösseren Durchmesser der Kegel zustrebt, bedarf er fortwährender
Führung und unterliegt deshalb starker Abnutzung. Im Werkzeugmaschinen-
bau kommt derartiger Riemenbetrieb fast garnicht vor.
Die Scheiben a in Fig. 306 bis 309 werden regelmässig aus Gusseisen
gefertigt, die Rollen b, Fig. 306 bis 308, aus Leder, Papier oder hartem
Holz, welches zwischen zwei eiserne Endscheiben gepresst ist. Bei der
Holmes’schen Anordnung ist b mit Leder überzogen. Die Sellers’schen
Scheiben bestehen aus Gusseisen, und bei Evans, Fig. 314, ist der Reifen c
mit Leder überzogen.
Bis zu 4 m Umfangsgeschwindigkeit der Rolle b, Fig. 306, erhält man
brauchbare Verhältnisse, wenn man die Länge der Rolle dem Achtel des
Scheiben-Durchmessers gleich macht. Es lässt sich dann jedes Millimeter der
Rollenlänge bis zu höchstens 0,8 kg Umfangskraft oder Reibung in An-
spruch nehmen, wobei die Reibungswerthziffer in der Nähe von 0,3 liegt,
also der erforderliche Andruck Q, Fig. 306, für jedes Millimeter der Rollenlänge
gegen 2,6 kg beträgt. Ein etwas grösserer Andruck ist für kleinere Um-
fangsgeschwindigkeiten, als w. o. angegeben, vielleicht zulässig; bei grösseren
Geschwindigkeiten soll man sich mit weniger als 2,6 kg Andruck, bezw.
0,8 kg Umfangskraft für 1 mm Rollenlänge begnügen. Nach in der unten
verzeichneten Quelle
grad des durch Fig. 306 abgebildeten Antriebes, wenn die Rolle b sich in
äusserster Lage befand, zwischen 0,52 und 0,77 und der Wirkungsgrad des
Sellers’schen Vorgeleges, Fig. 310 und 311, zwischen 0,44 und 0,6, aus
welchen Zahlen ungefähr auf die Wirkungsgrade der übrigen hier ange-
gebenen Reibgetriebe geschlossen werden kann.
Man pflegt daher da, wo die stufenweise Aenderung der Geschwindig-
keit ausreichend und ein grösserer Wirkungsgrad von Werth ist, diese
vorzuziehen.
Bei weitem am gebräuchlichsten ist für stufenweise Geschwindigkeits-
änderungen der Antrieb durch Stufenrollen und Treibriemen oder Schnur.
Eine Zahl von Rollen verschiedenen Durchmessers sitzt auf der einen
Welle, Fig. 315, und befindet sich einer ebensogrossen Zahl auf der zweiten
Welle befindlicher Rollen gegenüber. Man nennt jede Gruppe der Rollen
eine Stufenrolle (fälschlich Stufenscheibe). Man legt, um die Uebersetzung
zu ändern, den Treibriemen von einem einander gegenüberliegenden
Stufenpaar auf ein anderes. Das ist in kurzer Zeit nur auszuführen, wenn
die Treibriemenlänge unverändert bleiben kann. Bei gekreuzten Riemen
wird dieser Forderung ohne weiteres genügt, wenn die Durchmessersumme
der Rollenpaare immer dieselbe, oder:
d1 + D1 = d2 + D2 = ...... = d n + D n . . . . (36)
ist. Offene Riemen haben, nach Fig. 316, die Länge:
es sind sonach die Bedingungen, unter welchen verschiedene Uebersetzungs-
verhältnisse D/d ein und dieselbe Riemenlänge L bedürfen nicht so einfach
wie bei dem gekreuzten Riemen. Wenn jedoch A im Verhältniss zu D
und d gross ist, etwa das vierfache des grössten Rollendurchmessers be-
trägt, so genügt für gewöhnlich vorkommende Uebersetzungen auch für
offene Riemen Gleichheit der Durchmessersummen jedes Rollenpaares.
Zuweilen sind die Uebersetzungsstufen gegeben, häufiger verlangt man
von ihnen, dass die Uebersetzungen zwischen der grössten und kleinsten
regelmässig abnehmen.
Es sei die minutliche Drehungszahl der einen Stufenrolle Fig. 315
unverändert gleich U, während die andere Welle sich u1, u2, ...... u n mal
dreht. Dann kann man
u n — u n — 1 = u n — 1 — u n — 2 ...... = u2 — u1 = x . . (38)
machen, d. h. die Durchmesser D und d so wählen, dass jedes folgende
Rollenpaar x minutliche Drehungen mehr bezw. weniger liefert. Dann ist
bei gegebener Stufenzahl n und gegebenen Grenzwerthen der Umdrehungen:
Wenn dagegen die Zahl der minutlichen Umdrehungen x, um welche
jeder Stufenwechsel die Drehungen u mehren oder mindern soll, und die
Grenzwerthe der Drehungen gegeben sind, so erhält man die Zahl der
Stufen zu:
Da n nur eine ganze Zahl sein kann, so dient die zuletzt gegebene
Gleichung nur zur Gewinnung eines Anhalts für die endgültige Wahl von
u oder x.
Die weitere Rechnungsweise ist so selbstverständlich, dass ich sie
übergehen kann.
Nicht selten ist die Zahl n der verlangten Stufen so gross, dass die
Länge der Stufenrolle, wenn diese aus ebensoviel an einander gereihten
Rollen bestände, in dem verfügbaren Raum nicht unterzubringen sein würde.
Man fügt dann ein oder gar mehrere Vorgelege hinzu, z. B. in folgender
Weise: Nach Fig. 317 ist ein doppelter Antrieb der treibenden Welle a vor-
gesehen, so dass man nach Wunsch diese Welle rascher oder weniger rasch
kreisen lassen kann. Man erhält sonach n Geschwindigkeitsstufen mit U1
und ebensoviele mit U2 minutlichen Drehungen von a, d. h. im ganzen
2 n Geschwindigkeiten. Statt dessen kann man a, Fig. 318, stets mit der
gleichen Geschwindigkeit kreisen lassen, sieht aber ein nach Bedarf ein-
zurückendes Rädervorgelege für die anzutreibende Welle s vor. Die Stufen-
rolle der Welle s ist mit einem Rädchen r1 behaftet, welches ihre Drehungen
unter Vermittlung der Räder r2 und r3 auf das Rad r4 überträgt. Letzteres
Rad sitzt fest auf s, während sich die Stufenrolle frei um s dreht. Man
erzielt so n verschiedene Geschwindigkeiten für die Welle. Bringt man
aber das Rädervorgelege ausser Eingriff und befestigt die Stufenrolle an
der Welle s, so lassen sich n andere Drehungszahlen der Welle s erzielen.
Es liefert also auch diese Anordnung doppelt so viele Geschwindigkeiten, als
Stufen der Rollen vorhanden sind. In gleicher Weise lässt sich die Zahl
der Geschwindigkeitsstufen verdreifachen oder gar vervierfachen.
Nun wird man für gewöhnlich verlangen, dass die sämmtlichen Ge-
schwindigkeitsstufen eine gesetzmässige Reihe bilden. Das ist aber mit der
vorhin kurz erörterten Abstufung nach arithmetischer Reihe ausgeschlossen.
Heisst das Uebersetzungsverhältniss des Räder-Vorgeleges ψ, so würde bei
jenem Abstufungsgesetz die ganze Reihe der Geschwindigkeiten wie folgt
aussehen:
u1 + (n — 1) x; u1 + (n — 2) x; ...... u1 + x; u1;
[u1 + (n — 1) x] ψ; [u1 + (n — 2)x] ψ; ...... [u1 + x] ψ; u1 · ψ . (41)
d. h. die ohne Vorgelege hervorgebrachten Umdrehungszahlen würden um x,
die mit ihm erzielten um x · ψ springen. Eine solche Reihe dürfte nicht
befriedigen. Anders ist es, wenn man der Abstufung eine geometrische
Reihe zu Grunde legt.
Es sei u1 die kleinste Umdrehungszahl der getriebenen Rolle. u2 soll
φ mal grösser sein, ebenso u3 φ mal grösser sein als u2 u. s. f.
Dann wird die Reihe:
u1; u1 · φ; u1 · φ2; ...... u1 · φ n—2; u1 · φ n—1. . . (42)
Diese Reihe solle durch
werden; n muss daher eine durch zwei theilbare Zahl sein. Die zwei
Hälften der Reihe sind, wenn man die grösste Umdrehungszahl voransetzt:
also beispielsweise für n = 10:
u1 {φ9; φ8; φ7; φ6; φ5} ohne Vorgelege,
u1 {φ4; φ3; φ2; φ; 1} mit Vorgelege.
Es sollen nun durch das Räder-Vorgelege mit dem Uebersetzungs-
verhältniss ψ die Umdrehungszahlen der oberen Reihe in die der unteren
Reihe verwandelt werden, d h. es wird verlangt:
Alle diese Gleichungen ergeben:
d. h. man erhält die gleichförmige Abstufung sämmtlicher Umdrehungs-
zahlen einfach durch richtige Wahl des Uebersetzungsverhältnisses im Vor-
gelege. Ebenso ist es, wenn zwei oder mehr Vergelege angewendet werden.
Daher ist die Abstufung nach der geometrischen Reihe fast ausschliesslich
im Gebrauch, sobald man durch Vorgelege die Zahl der Geschwindigkeits-
stufen vermehrt. Sie wird aber oft auch dann angewendet, wenn ein Vor-
gelege fehlt, und zwar weil die in festem Verhältniss zu den Umdrehungs-
zahlen stehende Abstufungsgrösse für den praktischen Gebrauch in der
Regel bequemer ist, als der für alle Geschwindigkeiten gleiche Sprung der
Umdrehungszahlen. Deshalb soll das Rechnungsverfahren für die geo-
metrische Reihe eingehender behandelt werden, als für die arithmetische
Reihe geschah.
Aus Reihe 42 folgt zunächst die grösste Umdrehungszahl u n zu:
u n = u1 · φ n — 1 . . . . . . . . (45)
dann:
zur Berechnung von φ, wenn n, u1 und u n gegeben sind, sowie:
zur Berechnung von n, wenn φ, u1 und u n gegeben sind.
φ wird gewöhnlich zwischen 1,25 und 2 gewählt.
Für Stufenrollen ohne Vorgelege ergiebt sich ferner (vergl.
Fig. 315, S. 153):
oder
Meistens macht man die beiden zusammen arbeitenden Stufenrollen
unter sich gleich. Also D1 = d n, D n = d1 u. s. w.
Alsdann wird:
Auf demselben Wege kann man aus 48 auch gewinnen:
Unter der obigen Voraussetzung, dass D1 = d n u. s. w. sein soll, ge-
winnt man ferner aus D1 · π · U = D n · π · u.
ebenso:
und für gekreuzte Riemen oder offene Riemen, sofern bei letzteren der
Wellenabstand A, Fig. 316, gross ist:
D1 + D n = D2 + D n—1 = D3 + D n—2 u. s. f. . . . (55)
Durch Verbindung der Ausdrücke 52 bis 55 sind die Durchmesser
leicht anszurechnen, nachdem man einen derselben nach der zu übertragen-
den Arbeit bestimmt hat.
Für Stufenrollen mit Vorgelege ist dasselbe Rechnungsverfahren
anzuwenden; es kommt die Bestimmung des Vorgeleges hinzu, dessen
Uebersetzungsverhältniss ψ nach Gleichung 44 gewonnen wird. Wählt
man für ein Vorgelege das in Fig. 306 dargestellte Räderwerk, so ist:
Bei dem in der Stufenrolle untergebrachten
Rädervorgelege, Fig. 318 a, ist das Rad r1 mit der
Stufenrolle, die Zapfen, um welche sich die Räder r2
frei drehen, sind mit der Welle fest verbunden, das
Rad r3 kann entweder nach aussen verriegelt oder,
um das Vorgelege auszuschalten, mit der Stufenrolle
gekuppelt werden.
die Zapfen von r2 ruhten, so würde sich r3 entgegen-
gesetzt von r1 minutlich c3 mal drehen, wenn r1 sich c1 mal dreht, und
zwar in dem Verhältniss:
Soll r3 ruhen, so muss das Ganze im entgegengesetzten Sinne sich
c3 mal drehen, also die mit den Zapfen von r2 verbundene Welle minut-
lich c3 mal, die Stufenrolle aber c1 + c3 mal, d. h. die wirkliche Umdrehungs-
zahl u = c1 + c3 der Stufenrolle verhält sich zur Drehungszahl c3 der Welle
nach der Gleichung:
oder
Bei dem, wie das vorige in die Stufen-
rolle zu legenden Vorgelege, welches Fig. 319
darstellt,
stellung, Wien 1894, S. 53, mit Abb.r1 fest an der Stufenrolle, r4
fest auf der anzutreibenden Spindel, während
die Zapfen, um welche sich die mit einander
verbundenen Räder r2 und r3 frei drehen, so
lange ruhen, als das Vorgelege benutzt wird,
aber behufs Ausschaltung des Vorgeleges mit
der Stufenrolle gekuppelt werden. Es ist das
Uebersetzungsverhältniss:
Da nun bei dem Vorgelege, welches Fig. 318 darstellt, die Summen
der Radhalbmesser unter sich gleich sein müssen, oder:
r1 + r2 = r3 + r4 . . . . . . . (61)
zu machen ist, und für die übrigen Vorgelege ähnliche Bedingungen vor-
liegen, zu gleicher Zeit aber nur ganze Zähnezahlen möglich sind, so
lassen sich die Ergebnisse der Gleichungen 56, 59 und 60 nicht mit voller
Genauigkeit durchführen, ihre Werthe vielmehr nur angenähert erreichen.
Ein Beispiel möge das Rechnungsverfahren erläutern.
Es sei ein Vorgelege für 8 Geschwindigkeitsstufen innerhalb der
Grenzen u1 = 20 und u8 = 340 zu berechnen. Bei 20 minutlichen Um-
drehungen der Spindel s, Fig. 318, sei ein Moment von 5000 cmkg zu
überwinden. Man gewinnt zunächst aus Gl. 46:
φ = rund 1,5
und, unter Zugrundelegung dieses Werthes, nach Gl. 42:
und nach Gl. 44:
Zur Bestimmung der Riemenrollendurchmesser übergehend, weise ich
darauf hin, dass für diese zunächst nur die Geschwindigkeiten u5, u6, u7
und u8 in Frage kommen, also in Gl. 49 zu setzen ist:
d1 = D4, d4 = D1:
U2 = u5 · u8 = u12 · φ4 · φ7
also gewinnt man nach Einführung der Zahlenwerthe:
U = 186
als Umdrehungszahl der treibenden Stufenrolle.
Es ergiebt sich ferner für die Rollendurchmesser D1 bis D4:
D1 · π · U = D4 · π · u5, oder
und: D1 + D4 = D2 + D3.
Es sei nun der grösste Riemenrollendurchmesser wegen der örtlichen
Verhältnisse zu 520 mm angenommen, so gewinnt man aus Vorstehendem:
D4 = 520 mm; D1 = 289 mm; D4 + D1 = 809
D2 + 1,222 · D2 = 809
D2 = D3 = 445 mm.
Wegen des weiter oben gefundenen Uebersetzungsverhältnisses im
Rädervorgelege:
ψ = 0,1975
hat die Stufenrolle bei kleinster Geschwindigkeit das Moment: 0,1975 · 5000
= 987,5 cmkg zu überwinden, d. i. an 26 cm Halbmesser rund 38 kg Kraft
am Umfange der Rolle. 0,5 kg Nutzleistung für jedes mm der Riemen-
breite ergiebt 76 mm Riemenbreite oder etwa 90 mm Rollenbreite.
Die Uebersetzungsverhältnisse der Zahnradpaare
mögen etwa gleich sein, und es möge vorläufig r4 und r2 zu 250 mm, r3 und
r1 zu 110 mm angenommen werden. Dann ist der Zahndruck P bei dem
erstgenannten Räderpaar 200 kg, bei dem andern rund 90 kg. Daraus
gewinnt man, wenn die Zahnbreite 9
für r1 und oder rund 4
für r3 und oder rund 6
und bei 360 mm Wellenabstand:
für r1 und r2 zusammen 720 : 4 = 180 Zähne
für r3 und r4 zusammen 720 : 6 = 120 Zähne.
Diese Zähne kann man so vertheilen, dass auf das Rad r1 : 56, Rad
r2 : 124, Rad r3 : 37 und Rad r4 : 83 Stück entfallen. Dann wird die ganze
Räderübersetzung zu:
Das weicht von dem Geforderten (0,1975) zu sehr ab; besser schliesst
sich ihm an:
Es würden hiernach werden:
Sehr häufig verwendet man das Räderpaar r3 und r4 auch für die
erste Uebersetzung. Für das vorliegende Beispiel würden bei diesem Ver-
fahren — bei 120 Zähnen für jedes Räderpaar — die Zähnezahlen 37 und
83 sich ergeben, welche eine genügend genaue Gesammtübersetzung, näm-
lich 0,1987 statt 0,1975, liefern würden.
Die Aus- bezw. Einrückvorrichtungen für die durch Fig. 318a und 319
dargestellten Vorgelege mögen, da letztere wenig angewendet werden, hier
unerörtert bleiben; die angezogenen Quellen enthalten das Nöthige.
Das Vorgelege, Fig. 318, wird aus-, bezw. eingerückt durch Ver-
schieben der zu r2 und r3 gehörigen Welle quer gegen ihre Länge, oder
derselben Welle, bezw. der Räder in ihrer Axenrichtung, oder endlich da-
durch, dass man sowohl Rad r4, als auch die Stufenrolle auf deren Welle
frei drehbar, und eine Kuppelung anbringt, welche entweder das eine oder
das andere mit der Welle verbindet.
Bei den beiden erstgenannten Verfahren sitzt das Rad r4 fest auf
seiner Welle, während sich die Stufenrolle um die Welle frei zu drehen
vermag. Sobald nun das Vorgelege ausgerückt ist, muss eine Verbindung
zwischen Stufenrolle und Welle hergestellt werden, damit letztere an den
Drehungen der ersteren theilnimmt. Diese Verbindung wird regelmässig
unter Vermittlung des Rades r4 hergestellt, beispielsweise nach Fig. 320.
Es bezeichnet a einen Theil der Stufenrolle, b deren Boden und r4 das
auf der Welle feste Rad. An b ragt ein Ring c hervor, welcher mit einer
oder mehreren zur Aufnahme des viereckigen Kopfes der Schraube i ge-
eigneten Unterbrechungen versehen ist. i steckt in einem Schlitz des
Rades r4. Befindet sich i in der durch ausgezogene Linien gezeichneten
Lage, so dient ihr Kopf als Mitnehmer, bringt man aber i in die Lage,
welche durch gestrichelte Linien angegeben ist, so können a und r4 sich
unabhängig von einander drehen. Das Bedienen dieser Kupplung nimmt
einige Zeit in Anspruch; rascher ist der vorliegende Zweck durch die in
Fig. 321 abgebildete Kupplunga, b und r4 haben dieselbe
Bedeutung wie vorhin, i ist ein runder Riegel, welcher durch eine in der
Büchse c liegende Schraubenfeder in ein Loch der Bodenscheibe b gedrückt
wird. Soll die Kupplung gelöst werden, so wird i zurückgezogen und ein
wenig gedreht. Dabei legt sich der in i feste Stift e gegen die freie End-
fläche der Büchse c und hindert das eigenmächtige Vorschnellen des Riegels.
Zum Kuppeln von a und r4 ist nur nöthig, den Riegel i so zu drehen, dass
sein Stift in die Büchse c schlüpfen kann, und ihn dann einem der in b
befindlichen Löcher gegenüber zu bringen.
Gebräuchliche Mittel zum Ein- und Ausrücken der Vorgelege sind
folgende: Die Lager der Vorgelegewelle k, Fig. 322, sind aussen vierkantig
und in Schlitzen des Maschinengestells m um etwas
mehr, als die Radzahnlänge beträgt, verschiebbar.
Ein Klötzchen l füllt den Raum zwischen Lager
und Schlitzende aus und wird auf die eine oder
andere Seite des Lagers gelegt, je nachdem die
Räder ein- oder ausgerückt sind. Um das Klötz-
chen l vor gelegentlichem Herausfallen zu schützen,
wird es wohl durch einen Einsteckstift festgehalten.
Diese Einrichtung birgt die Gefahr in sich, dass die beiden zu k ge-
hörigen Lager nicht gleichförmig verschoben und hierdurch Verbiegungen
der Welle oder der Lager herbeigeführt werden. Von dieser Schwäche ist
die folgende Einrichtung frei. Die beiden Räder r2 und r3, Fig. 318, sitzen
fest auf der hohlen Welle oder Kanone k, Fig. 323, und drehen sich mit
dieser lose um den Bolzen b. Dieser ist mit zwei ausseraxig liegenden
Zapfen im Maschinengestell m gelagert. Indem man den Abstand a der
Zapfenaxe von der eigentlichen Bolzenaxe etwas grösser macht, als die
halbe Zahnlänge beträgt, erreicht man das Aus-, bezw. Einrücken der Räder
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 11
durch halbe Drehung des Bolzens b. Dieser wird durch einen Einsteck-
stift oder ein anderes Mittel am eigenmächtigen Drehen gehindert. Um
die beiden Löcher des Maschinengestelles
gleich weit bohren zu können, wählt man
zuweilen die Ausführungsform, welche Fig. 324
zeigt.
Die Verschiebung der Vorgelegeräder
mit ihrer Welle in deren Axenrichtung erreicht
man für leichte Maschinen wohl durch die
Einrichtung, welche Fig. 325 darstellt. Zwischen
den mit dem Maschinengestell festen Lagern m
ist für die Verschiebung Raum genug ge-
lassen; in die Welle sind zwei Furchen ge-
dreht, so dass ein Einsteckstift i sie in den
beiden in Frage kommenden Lagen an eigen-
mächtiger Verschiebung hindern kann. Bei
schwereren Maschinen legt man, nach Fig. 326,
zwischen ein Lager m und die benachbarte
Radnabe, bezw. das Lager und den Kopf der
Welle den halbrunden Bügel i, Fig. 326 und 327. Es werden den Lager-
körpern auch wohl zwei halbrunde Bügel i, nach Fig. 328, angelenkt, von
denen der eine oder andere eingelegt wird, je nachdem die Welle die eine
oder andere Verschiebung erfahren hat.
Für die Verschiebung der Räder auf der Vorgelegewelle mögen fol-
gende Beispiele genügen. Fig. 329 zeigt eine von der Gisholt Machine
Comp. (Madison, Wisc.) für doppeltes Vorgelege angewendete Einrichtung.
Es soll die Drehbankspindel s sich entweder mit der Stufenrolle, oder unter
Vermittlung der Räder r1 r2 r3 r4 oder endlich der Räder r1 r2 r5 r6 drehen.
Das Rad r2 bleibt stets mit r2 im Eingriff, indem es mittels hohlen Zapfens
in m1 gelagert ist. Auch das Räderpaar r3 r4 bleibt für gewöhnlich im
Eingriff. r4 ist zunächst ebenso auf der Spindel s frei drehbar wie die
Stufenrolle nebst Rädchen r1; eine durch den Handhebel h steuerbare
Kupplung verbindet die Stufenrolle, oder das Rad r4 mit der Spindel.
Soll das Vorgelege r1 r2 r5 r6 benutzt werden, so verschiebt man r3 und r5
mit ihrer Welle in entsprechendem Grade nach rechts, so dass r5 in das
an der Planscheibe feste Rad r6 greift. Diese Verschiebung erfolgt durch
einen Handhebel unter Vermittlung des Querstückes q. Man findet für
diese Verschiebung auch die durch Fig. 330 abgebildete Einrichtung im Ge-
brauch. Hier steckt in m eine Lagerbüchse l, welche den Raum zwischen
r3 und r5 ausfüllt und mittels Zahnstange und Rädchen verschoben wird,
wobei sie die Räder r3 und r5 nebst Welle mitnimmt.
Das Ein-, bezw. Ausrücken durch Verschieben der Räder in deren
Axenrichtung enthält die Gefahr, dass bei unaufmerksamer Handhabung
vorübergehend nur ein Theil der Zahnbreite zu Angriff kommt, so dass leicht
dieser Theil abbricht. Man zieht deshalb die erste Gruppe der Aus-, bezw.
Einrückvorrichtungen allgemein vor.
Das Ein- und Ausrücken mittels einer zwischen r4 und die Stufen-
rolle gelegten Klauen-, besser Reibungskupplung, welches schon bei Er-
örterung der Fig. 329 genügend erwähnt worden ist, zeichnet sich allen
andern gegenüber durch die Einfachheit ihrer Bedienung und den geringen
Zeitaufwand, welchen letztere erfordert, vortheilhaft aus: es bleiben die
Räder im Eingriff und nur die Kupplung ist zu bethätigen. Dagegen ist
als Mangel zu bezeichnen, dass es einige Schwierigkeiten verursacht, das
Rad r4 genügend sicher gegen Schwankungen zu machen.
Wenn der Uebersetzungsgrad der verschiedenen Geschwindigkeiten
ein ganz bestimmter sein soll, sind ausschliesslich Zahnräder brauchbar.
Man bedient sich zur Aenderung der Geschwindigkeiten der sogenannten
Wechselräder, d. h. Räder, die ausgewechselt oder durch solche anderer
Grösse ersetzt werden.
Fig. 331 zeigt eine derartige Einrichtung. Rad a betreibt das Rad b
in dem Uebersetzungsverhältniss
ersetzt man a oder b durch ein grösseres oder kleineres Rad. Da aber
die Wellen der Räder a und b eine feste gegensätzliche Lage haben, so
muss ein Zwischenrad c den wechselnden Raum zwischen den Rädern a
und b ausfüllen. Dieses Zwischenrad dreht sich lose um einen Zapfen, der so
zu befestigen ist, dass man ihm bequem den richtigen Ort geben kann.
In stärkerem Grade als durch die vorliegende Einrichtung lässt sich
das Uebersetzungsverhältniss ändern, wenn man, nach Fig. 332, a in d und
c in b greifen lässt, wobei c und d mit einander fest verbunden sind, aber
sich lose um einen einstellbaren Zapfen drehen. Es beträgt die Ueber-
setzung: r2 der Halbmesser von b ist; ersetzt man also c und
d durch Räder, deren Halbmesser im entgegengesetzten Sinne von den bis-
herigen abweichen, so wird z. B. gleichzeitig der Zähler des Uebersetzungs-
verhältnisses kleiner und der Nenner grösser. Es kann aber auch b oder
a ausgewechselt werden.
Zur Befestigung des stellbaren Zapfens pflegt man bei der Anordnung,
welche Fig. 331 zeigt, wie bei der durch Fig. 332 dargestellten, den Pferde-
kopf oder das Stelleisen e, Fig. 332, zu benützen. Es ist das eine Platte mit
mehreren, zur Aufnahme des Zapfens geeigneten, Schlitzen, welche man um
einen Vorsprung des Lagers m sich drehen und mittels in bogenförmigen
Schlitzen steckender Schrauben festhalten lässt.
Diese Wechselräderanordnungen gestatten, weitgehende Aenderungen
in der Uebersetzung vorzunehmen, wenn man eine entsprechend grosse
Zahl von Rädern vorräthig hat; sie sind auch für eine Uebersetzung, die
ursprünglich nicht vorgesehen war, zu gebrauchen, indem man nur nöthig
hat, ein neues, passendes Rad zu beschaffen. Aber das Auswechseln der
Räder ist zeitraubend. Es giebt zahlreiche Fälle, in denen man mit wenigen
Geschwindigkeitsstufen auskommt. In diesen Fällen erscheint es zweck-
mässig, — ähnlich den Stufenrollen — Stufenräder anzuwenden. Man
sieht aber aus Fig. 333 sofort, dass nur eins der Stufenräder aus mit ein-
ander fest verbundenen Rädern bestehen darf; das andere muss aus ein-
zelnen, unabhängig von einander drehbaren Rädern bestehen, von denen
je nur eins mit der zugehörigen Welle gekuppelt wird.
kann nun, nach Fig. 334, durch einen verschiebbaren Splint i stattfinden,
der in einer Stange a steckt und durch Schlitze der hohlen Welle b nach
aussen hervorragt, um in Kerben der betreffenden Radnabe zu greifen.
Durch Verschieben der Stange a wird so ohne weiteres das eine oder andere
Rad mit der Welle gekuppelt, während die übrigen Räder sich frei zu
drehen vermögen.
Allein, man muss die bisherige Kupplung erst völlig lösen, bevor der
Splint in die Kerben der folgenden Radnabe tritt, d. h. man muss die
Lagerflächen der Nabenbohrungen so weit verkürzen, dass zwischen den
benachbarten ein ringförmiger Raum freibleibt, in welchem der Splint sich
frei bewegen kann. Dadurch wird die Führung der Räder auf der Welle
b unsicher, nach einiger Abnutzung schwanken sie in erheblichem Grade.
Das verhütet man wohl durch Unterstützen der Nabenaussenflächen durch
Lager in dünnen Platten c; zwischen den Rädern werden, um den Platten
Raum zu gewähren, Spielräume gelassen. Vor Jahren habe ich die Lösung
der vorliegenden Aufgabe angegeben, welche Fig. 335 darstellt. Jedes
Rad hat seinen eigenen Splint i, welcher nur in der Richtung des Durch-
messers verschiebbar ist. Die hohle Welle b wird daher nicht durch lange
Schlitze geschwächt, sondern enthält nur Löcher, in denen die Splinte ver-
schoben werden können. Die Radnabenbohrungen legen sich in ganzer
Länge an die Welle b, ihre
Fläche ist nur durch einige
zur Aufnahme der Splintenden
geeignete Löcher unterbrochen.
Die Verschiebung der Splinte
findet nun durch die aus
zwei Theilen zusammengesetzte
Stange a statt, indem in die
ebenen Flächen der Stangen-
hälften Nuthen geschnitten sind, in welche an i sitzende Zapfen greifen.
Diese Nuthen, welche im übrigen gerade sind, haben an einer Stelle eine
Krümmung, die gross genug ist, um den Splint in die Radnabe zu schieben,
während die geraden Nuthenstrecken die übrigen Splinte zurückhalten.
Die aus der Welle b, Fig. 334 und 335, nach aussen hervorragende
Stange a bietet Gelegenheit, den richtigen Ort für sie rasch zu finden,
indem man hier Marken anbringt, welche erkennen lassen, welches Räder-
paar gekuppelt ist.
Es lassen sich, nach Fig. 331, S. 163, verschiedene Uebersetzungen
dadurch gewinnen, dass auf der einen Welle ein einziges Rad, auf der
anderen verschiedene der Räder verwendet werden, wenn ein stellbares
Zwischenrad die wechselnden Abstände der Räder ausfüllt. Das hat Norton
in folgender Weise handlich gemacht. Auf einer Welle b, Fig. 336, sitzen
verschiedene Räder in staffelförmiger Anordnung fest, auf der anderen
Welle a steckt nur ein Rad, und zwar so, dass es an der Welle verschieb-
bar ist, aber sich mit ihr drehen muss. Man verschiebt, behufs Aenderung
der Uebersetzung, das auf a steckende Rad so, dass es demjenigen Rade
auf b gegenüber kommt, mit welchem die verlangte Uebersetzung
zielt wird, und benutzt ein Zwischenrad c zur Ausfüllung des zwischen den
beiden einander gegenüberliegenden Rädern befindlichen Raumes. Damit
diese Zustellung rasch und richtig gewonnen werden kann, ist c in einer
Gabel g gelagert, welche einerseits a und das verschiebbare Rad umgreift,
anderseits in einen Schlitz der Stellplatte d sich legt. An g sitzt eine
Klinke i, die in Löcher der Stellplatte d greift und dadurch g in der ihr
gegebenen Lage festhält; neben den Löchern sind Zahlen angebracht,
welche die zugehörige Uebersetzung erkennen lassen.
Endlich ist noch der v. Pittler’schen Anordnung,
denken. Auf a steckt ein auswechselbarer Wurm, auf der Zwischenwelle
c ein auswechselbares Wurmrad. Die Drehungen von c werden durch ein
Kegelradpaar auf b übertragen, so dass möglich wird, der um a drehbaren
Lagerung von c eine der Grösse des Wurmrades angemessene Schräglage
zu geben.
Was die Grösse der zu erzielenden Geschwindigkeitsübersetzungen
anbelangt, so ist zu unterscheiden zwischen der Vermehrung und Ver-
minderung der Umdrehungszahlen. Erstere wird für Reibräder-, Riemen-
und Zahnräderbetrieb begrenzt einerseits durch die nothwendige Grösse
der kleineren, angetriebenen Rolle oder des kleineren Rades, anderseits
durch den Raum, welcher für das grössere Rad oder die grössere Rolle
verfügbar ist. Im allgemeinen wird mittels einmaliger Uebersetzung selten
mehr als die vierfache Umdrehungszahl gewonnen. Bei Uebersetzungen,
welche der Geschwindigkeitsminderung dienen, kann das Verhältniss der
Rad-, bezw. Rollendurchmesser viel grösser genommen werden; man findet
dasselbe nicht selten bis zu 1/10 im Gebrauch.
Schraubenradbetrieb gestattet, allerdings bei grossen Reibungsver-
lusten, eine stärkere Geschwindigkeitsvermehrung als das Vorgelege mit
gewöhnlichen Rädern, und mittels Wurm und Wurmrad vermindert man
die Drehungen auf 1/100 und weniger, muss in letzterem Falle aber ein
sehr grosses Wurmrad verwenden. Allgemein gewinnt man stärkere Ueber-
setzungen durch mehrere nach einander wirkende Vorgelege, welches Ver-
fahren einer besondern Erörterung hier nicht bedarf. Nur eine Zusammen-
fassung zweier Vorgelege, welche sich z. B. für die Ableitung der Schalt-
bewegung von der Hauptwelle einer Bohrmaschine eignet, sei hier be-
schrieben, weil sie wenig bekannt ist. In
Fig. 338 bezeichnet a die sich rasch drehende
Welle, b die zu dieser gleichaxig gelagerte
Welle, welche sich langsam drehen soll. a drehe
sich minutlich u1 mal, b in derselben Zeit U mal.
Mit dem Lager von a ist ein innen verzahntes
Rad fest verbunden, welches z1, auf b sitzt ein
eben solches Rad, welches z4 Zähne hat. a ist
mit einem Kurbelzapfen versehen, um den sich
die beiden Räder, die z2 bezw. z3 Zähne haben
frei, aber gemeinsam drehen.
Um das Uebersetzungsverhältniss
genommen, die Kurbelwelle a ruhe, während das Rad z1 sich minutlich u1
mal drehe. Alsdann dreht sich z4 und die Welle b minutlich u2 mal, wenn
Soll nun Z1 ruhen und a sich u1 mal drehen, so muss das ganze
System sich u1 mal in umgekehrter Richtung drehen, d. h. es ist
U = u2 — u1 . . . . . . . . (63)
also:
Wählt man z. B. z1 = 50, z2 = 48, z3 = 49, z4 = 51, so erhält man:
Es lässt sich durch dieses doppelte Vorgelege sonach eine ausser-
ordentlich grosse Uebersetzung erzielen.
An unten verzeichneter Stelle
triebe beschrieben, welches gleichzeitig als Kehrgetriebe wirkt.
Hier mag bemerkt werden, dass die geringe, durch derartige Räder-
übersetzungen zu gewinnende Geschwindigkeit, welche für die Schalt-
bewegung stetig arbeitender Werkzeuge verwendet wird, zuweilen durch
ruckweises Drehen (siehe weiter unten) Ersatz findet. Solches ruckweises
Zuschieben gegenüber einem stetig arbeitenden Werkzeug (Drehstichel,
Bohrer und dergl.) ist nun für genaue Arbeiten zu verwerfen, weil es in
dem Augenblicke, wo das Zuschieben stattfindet, wesentlich andere Wider-
stände liefert, als während der übrigen Arbeitszeit.
4. Unter Wende- oder (Um-) Kehrgetriebe versteht man Getriebe,
welche die Umkehr der Drehrichtung vermitteln.
Wegen der Massenwirkungen, welche das Aufheben der bisherigen
und Hervorbringen der entgegengesetzten Drehrichtung mit sich führt, sind
für Geschwindigkeiten einiger Grösse nur solche Kehrgetriebe brauchbar,
welche ein gegensätzliches Gleiten der zusammenarbeitenden Theile zulassen.
Nur für sehr kleine Geschwindigkeiten ist starrer Zusammenhang der Getrieb-
theile zulässig. Es sind daher für Kehrgetriebe die Bewegungsübertragungen
durch Reibräder, Riemen oder Schnüre bevorzugt.
Das Reibradgetriebe mit Planrad, Fig. 306, S. 000, ist ohne weiteres
als Kehrgetriebe brauchbar, wenn die Welle c lang genug ist, um die
Rolle b über die Mitte der Scheibe a hinwegschieben zu können. Es ge-
währt das vorliegende Getriebe natürlich auf beiden Seiten der Axe von
a, also in beiden Drehrichtungen, innerhalb der Grenzen o willkür-
liche Aenderung des Uebersetzungsverhältnisses, so dass es gern verwendet
wird, so lange der Zeitaufwand für die weite Verschiebung der Reibrolle
unwichtig ist.
Verwandt mit dem soeben besprochenen ist das Farcot’sche Kehr-
getriebe, Fig. 339. Auf der Welle a sitzen zwei Reibungsrollen b fest, die
antreibende Welle c enthält die Riemen-
rolle d, durch welche sie in Umdrehung
versetzt wird, und die Scheibe e, welche
die Drehung auf die Reibrollen b über-
tragen soll. c ist nun so in l und l1 ge-
lagert, dass sie in der Bildebene um l zu
schwingen vermag, also die eine oder die
andere Rolle b angetrieben oder auch
keine dieser beiden Rollen von e berührt
wird. Dieses Getriebe erlaubt also, ausser
Umkehr der Drehrichtung ohne weiteres
auch die Unterbrechung des Betriebes,
eine Eigenschaft, die den meisten Kehr-
getrieben eigen ist. Es ist mittels dieses
Getriebes auch möglich, in der einen Dreh-
richtung eine grössere Geschwindigkeit zu
erzeugen, als in der anderen. Man braucht zu diesem Zweck nur R1 kleiner
als R2 zu machen. Dagegen ist die wechselnde Lage der Welle c lästig. Man
muss, um das Ablaufen des Riemens zu verhüten, die zu d gehörende
Riemenrolle entweder unter oder über d legen, oder statt Riemens eine
Schnur verwenden. Dieser Uebelstand fällt hinweg, wenn c, Fig. 340, mit
einer Reibrolle e, a mit zwei Reibscheiben versehen und a in seiner Längen-
richtung verschiebbar angeordnet wird.
Hiermit nahe verwandt ist das Uhlhorn’sche Kehrgetriebe.
die Reibscheiben b und die Reibrolle e, Fig. 340, durch Kegelräder b und
e, Fig. 341, ersetzt. Die beiden Räder b sind durch eine Röhre mit einander
verbunden, welche auf der Welle a sich verschieben lässt, aber an den
Drehungen der Welle teilnehmen muss.
Diesem schliesst sich das Getriebe
an, welches Fig. 342 darstellt.
beiden Räder b1 und b2 greifen immer
in e; b1 sitzt fest auf der Welle a, b2
ist mit der Riemenrolle d fest verbunden
und dreht sich mit dieser frei auf der
Welle a, ohne den Ort zu ändern, die
Riemenrolle f sitzt fest auf a, die Rolle g
kann sich, als sogenannte lose Rolle
frei um die Welle a drehen. Liegt der
Riemen h auf g, so findet kein Betrieb
statt, schiebt man h auf d, so erhält
die Welle c die eine, schiebt man den Riemen h auf die Rolle f, so er-
fährt c die entgegengesetzte Drehung.
Es lässt sich dieses Kehrgetriebe auch so gestalten, dass die eine
Drehrichtung eine grössere, die andere eine kleinere Geschwindigkeit hat,
z. B. nach Fig. 343, in welcher e aus zwei verschieden grossen Rädern
besteht, oder nach Fig. 344, in welcher b2 kleiner als b1 ist. Letztere An-
ordnung bedingt eine schräge Lage von a gegenüber c, was in dem Falle,
dass c seine Bewegung mittels eines Wurmes weiter überträgt, unschädlich
gemacht werden kann.
Das Uhlhorn’sche Kehrgetriebe, Fig. 341, S. 169, wird oft in der
Ausführungsform angewendet, welche Fig. 345 zeigt. Es können die Räder
b sich frei um die Welle a drehen, sie müssen aber ihren Ort beibehalten.
Zwischen ihnen liegt, auf der Mitte längs fester Leisten verschiebbar, das
Kuppelstück d, welches entweder das eine oder das andere Rad b mit a
kuppelt oder beide Räder freilässt. Statt der in Fig. 345 gezeichneten
Klauenkupplung wird bei Geschwindigkeiten einiger Grösse eine zwei-
seitige Reibungskuppelung verwendet.
mit Abb.
An dieser Stelle möge hervorgehoben werden, dass für die Wirkung
der Kehrgetriebe selbstverständlich gleichgiltig ist, ob z. B. a oder c an-
getrieben wird, beziehungsweise c oder a die Drehbewegung weiter leitet.
Wenn in den Beschreibungen das eine oder andere zu Grunde gelegt
wurde, so geschah es des kürzeren Ausdrucks halber.
Eine Reihe von Kehrgetrieben beruht auf dem Umstande, dass der
gekreuzte Riemen die Drehrichtung umkehrt, während der offene sie un-
verändert lässt.
Es wird das für den vorliegenden Zweck in zwei Richtungen benutzt:
entweder sitzen die beiden angetriebenen Rollen frei drehbar auf ihrer
Welle und werden mit dieser nach Bedarf gekuppelt, oder sie sind auf
der Welle befestigt und die Riemen werden verschoben.
Fig. 346 zeigt ein Beispiel der ersteren Verwendungsart von offenen
und gekreuzten Riemen. Die Rollen c und d hängen durch einen gekreuzten,
a und b durch einen offenen Riemen zusammen; zwischen b und d liegt
das Kuppelstück k, welches entweder b oder d, oder keine dieser beiden
Rollen mit ihrer Welle verbindet.b und d
sich drehen, in der Axenrichtung verschoben werden, so eignet sich die
durch Fig. 347 dargestellte Anordnung, welche bei Gewindeschneidmaschinen
vorkommt. Die Rollen b und d sind mittels ihrer langen Naben gleichaxig
zur Spindel s gelagert und je mit einem Hohlkegel versehen, in welche der
Doppelkegel k passt. Es ist leicht ersichtlich, dass mit geeigneten Grössen-
verschiedenheiten der Riemenrollen die Geschwindigkeit der einen Dreh-
richtung beliebig grösser als die der anderen Drehrichtung gemacht wer-
den kann.
Das zweite, bereits genannte Verfahren für die Benutzung des offenen
und gekreuzten Riemens zur Umkehr der Drehrichtung versinnlicht Fig. 348.
Es sind die Rollen b und d paarweise vorhanden, und zwar so, dass je
eine Rolle auf der Welle fest sitzt, eine als „lose“ Rolle sich frei drehen
kann. Die beiden Rollen a und c sind doppelt so breit als jene, so dass
man jeden Riemen auf die zu ihm gehörige „feste“ oder „lose“ Rolle
schieben kann. In dem
besonderen Falle, dass
die Geschwindigkeiten
in beiden Drehrich-
tungen dieselben sind,
kommt man, nach
Fig. 349, zusammen
mit dreifacher Riemen-
breite aus.
Soll nun die Dreh-
richtung umgekehrt
werden, so muss man zu-
nächst den bisher arbei-
tenden Riemen auf seine
lose Rolle schieben,
dann erst darf der an-
dere Riemen auf seine
feste Rolle gebracht werden, weil andernfalls die Riemen, oder doch einer
derselben gleiten müssten. Bei diesem nach einander zu bewirkenden Ver-
schieben der beiden Treibriemen ist ein Irrthum leicht möglich, weshalb
man die beiden Riemenführer von einander abhängig macht.
nach Fig. 350 durch Vereinigung der beiden Riemenführer an gemeinsamer
Stange g geschehen. Dann müssen jedoch die „losen“ Rollen l bei b und d
die doppelte Breite der eigentlichen Riemenrollen haben, also a und c in
dreifacher Breite ausgeführt werden, im ganzen wird sonach der Raum für
6 Riemenrollenbreiten in Anspruch genommen. In dem besonderen Falle,
dass je die auf einer Welle steckenden Rollen gleiche Durchmesser haben,
kommt man nach Fig. 351
im ganzen mit 4 Riemen-
rollenbreiten aus. Zum Ver-
ständniss der Fig. 350 und
351 möge bemerkt werden,
dass man den „festen“ Rollen
einen etwas grösseren Durch-
messer zu geben pflegt als
den „losen“, damit der
Riemen, wenn er auf einer
losen Rolle liegt, weniger ge-
spannt ist. Behufs bequemen Ueberführens des Riemens von der losen
Rolle (l) auf die feste (f) versieht man die erstere nach Fig. 352 wohl mit
einem Anlauf.
Nach dem vorhin Dargelegten
ist der Raumbedarf der Riemen-
rollen erheblich grösser, wenn
beide Riemenführer auf derselben
Stange sitzen, als wenn sie unab-
hängig von einander verschoben
werden können. Man hat deshalb
eine Zahl von Führern erdacht,
welche gestatten, innerhalb 4,
bezw. 3 Rollenbreiten die Rollen
unterzubringen (vergl. Fig. 348 u.
349, S. 171) aber doch so von
einander abhängig sind, dass die
Riemen nur nach einander in der
geforderten Weise verschoben werden können.
Bei einer Gruppe dieser Anordnungen sind die eigentlichen Riemen-
führer um feste Bolzen drehbar. Fig. 353 stellt eine hierher gehörige Ein-
richtung, und zwar für den Fall dar, dass die Rollen unter sich nicht
gleich, also zwei feste und zwei lose Rollen vorhanden sind. Um die in
einer festen, nicht gezeichneten Platte sitzenden Bolzen a und c schwingen
zwei Winkelhebel b und d, welche einerseits die sogenannten Riemengabeln,
e und g tragen, anderseits mit hervorragenden Zapfen h und i versehen
sind. Diese Zapfen greifen in Schlitze der gleichlaufend zur Welle gut
geführten Platte k, durch deren Verschiebung das verlangte eigenartige
Fortrücken der Riemengabeln und Riemen bewirkt wird. Es sei darauf
hingewiesen, dass durch die Gestalt der in k angebrachten Schlitze eigen-
mächtiges Bewegen der Riemenführer verhindert wird. Fig. 354 zeigt eine
verwandte Anordnung für den Fall, dass man mit einer festen und zwei
losen Riemenrollen auskommt. Die beiden Riemenführer a e und c g sind
mit den Enden a und c an einer festen, in der Figur nicht angegebenen
Platte drehbar verbolzt und greifen mit Zapfen h und i in die quer gegen
die Welle verschiebbare Platte k.
Statt einer geradlinig verschiebbaren Platte k, wie in Fig. 353 u. 354
angegeben, verwendet man auch eine um einen Bolzen drehbare Platte mit
krummen Nuthen, welche in gleicher Weise auf Stifte (h und i, Fig. 353
und 354) wirkt, wie soeben beschrieben. Es findet das in denjenigen
Fällen statt, wenn eine Bogen-
schwingung leichter herbeizuführen
ist als eine geradlinige.
Man kann dasjenige, was in den letzten Beispielen durch die Ein-
wirkung von Nuthen auf Stifte hervorgebracht wird, auch dadurch er-
reichen, dass eine verschiebbare Fläche gegen zwei Hervorragungen des
zu bewegenden Hebels gelegt wird, und zwar kann die Fläche in gerader
Linie oder im Bogen verschiebbar sein. Fig. 355 deutet eine derartige
Anordnung an, bei welcher die Platte k, deren Schmalseiten auf die Enden
der Bügel h und i wirken, um den Bolzen m schwingt. Um Raum für den
festen Bolzen c und den um diesen schwingenden Hebel i d zu gewinnen,
ist der rechtsseitige Theil von k gekröpft; in der Figur ist das nach oben
Gekröpfte weggebrochen. Der Riemenführer ist für zwei Rollenpaare
(Fig. 353) und in der Mittellage, d. h. so gezeichnet, wie er aussieht, wenn
beide Riemen auf der losen Rolle liegen. Dreht man nun k nach Pfeil I,
so ändert der Riemenführer b e seine Lage nicht, während der Riemen-
führer d g sich in die gestrichelt gezeichnete Lage begiebt; dreht man
dagegen k aus der Mittellage in der Richtung des Pfeiles II, so bleibt d g
in Ruhe, während b e in die gestrichelt gezeichnete Lage geschwenkt wird.
Die um Bolzen schwingenden Riemenführer leiden im allgemeinen an
dem Uebelstande, dass der Hebelausschlag nicht allein von der Riemen-
breite, sondern auch von dem Abstand abhängig ist, welcher in der
Schwingungsebene des Hebels zwischen dessen Drehpunkt und dem Riemen
liegt. Es muss deshalb der Riemenführer fast jedem Einzelfall angepasst
werden. Von diesem Mangel werden sie frei, wenn man die Schwingungs-
ebenen der Hebel verlegt, wie bei dem Pick’schen Riemenführer
Nach Fig. 356 schwingen die beiden Führerhebel b um feste Bolzen a
in Ebenen, welche der durch beide Wellen gelegten gleichlaufend sind.
Ein dritter Hebel h dreht sich um den festen Bolzen e und trägt einen
Stift i, der in leicht erkennbarer Weise auf die Hebel b wirkt. Die festen
Anschläge d begrenzen den Ausschlag von b nach der einen Seite, der
Stift i nach der andern Seite.
Der gleiche Zweck wird erreicht, wenn man die Riemengabeln an
gerade geführten Stangen befestigt und diese
Stangen durch Zahnbögen oder angelenktes
Gestänge durch die Hebel b und d (Fig. 353,
354, 355) bethätigen lässt.
Andere beachtenswerthe Bewegungsvorrichtungen geradlinig geführter
Riemengabeln sind von RiemerschmiedCrane Co.
geben. Es gehören zu der vorliegenden Gruppe von Riemenführern noch
die beiden, welche durch die Fig. 357 und Fig. 358 bis 360 abgebildet
sind. Fig. 357 zeigt den Teichmann’schen Riemenführer in seiner Anwen-
dung auf ungleich grosse Riemenrollen a b und c d. Die Riemengabeln
sitzen an den Schlitten e und f: sie können mit diesen längs der Stangen
g gleiten. Federn, welche sich gegen Stellringe der Stangen g legen,
suchen e und f in deren Mittellage zu halten, indem sie letztere gegen die
an g festen Bunde i drücken. Zwischen g liegt die Steuerstange h, welche
durch Bohrungen der Schlitten e und f gesteckt ist, und zwischen e und f
Bunde enthält. Verschiebt man h aus ihrer Mittellage nach rechts, so
wird e mitgenommen und der Riemen von a nach b geschoben, während
der andere auf c bleibt, und findet dann die entgegengesetzte Verschiebung
von h statt, so kehrt zunächst der erstere Riemen auf a zurück, erst dann
wird der andere Riemen von c auf d geschoben. Fig. 358 bis 360 stellt
einen von mir angegebenen Führer dar, und zwar in seiner Anwendung
auf Riemenrollen gleichen Durchmessers. Gleichlaufend zur Axe der Rollen
sind zwei Winkeleisen a angebracht, auf welchen die Schlitten b und c ver-
schiebbar reiten. An diesen Schlitten sind die Riemengabeln b1 und c1 be-
festigt und zwar so, dass sie, nach hinten verlängert, unter beide Winkel-
eisen sich legen. Auf den Winkeleisen kann ferner der Schlitten d gleiten,
in welchem die Doppelkurbel e f gelagert ist. Endlich sind in die Winkel-
eisen a Schienen g befestigt, auf deren obere Ränder sich nach Umständen
die Warzen i und k der Kurbeln e und g legen. An dem unteren Rande
des nach innen gekehrten Lappens von b wie c ist eine Kerbe angebracht,
in welche i bezw. k greift, sobald die eine oder andere dieser Warzen auf
dem oberen Rande des zugehörigen g liegt. Alsdann liegt die zweite Warze
tiefer als der obere Rand der zweiten Leiste g, greift also nicht in die
Kerbe des andern Schlittens. Die Figuren stellen eine Endlage dar; Gabel
c1 führt ihren Riemen auf der losen, Gabel b1 den ihrigen auf der festen
Rolle, und i, vollständig in die Kerbe von b greifend, verschiebt die Gabel
b1 nach links, sobald der Schlitten d in dieser Richtung bewegt wird,
während, weil die Warze k eine tiefe Lage hat, c und c1 an dieser Ver-
schiebung nicht theilnehmen. Nachdem der zu b gehörige Riemen auf der
losen Rolle angekommen ist, befindet sich die Warze i in der Lage i1,
Fig. 358, weil die Warze k gegen das abgeschrägte Ende der zu ihr ge-
hörigen Leiste g stossend, sich gehoben hat. Unmittelbar nach diesem
Zeitpunkte verlässt — bei weiterer Verschiebung des Schlittens d nach
links — i die Kerbe von b und greift k voll in die Kerbe von c, so dass
nunmehr der zu c gehörige Riemen auf die feste Rolle geschoben wird.
Es könnten nun b oder c sich eigenmächtig verschieben, so lange i, bezw.
k sich nicht in die zugehörigen Kerben legen. Um das zu verhüten, ist
folgende Verriegelung vorgesehen: In die oberen Ränder der Winkeleisen
a sind Kerben geschnitten, in welche je ein dem Schlitten b, beziehungs-
weise c angelenkter Riegel h greifen kann. Die plattenförmigen Lenker
von h ragen aber so weit
nach unten, dass sie von
den Kurbeln e bezw. f ge-
tragen werden, so lange
die betreffenden Warzen
in die Kerben von b
bezw. c greifen, also die
Riegel nicht einfallen
können, so lange der zu-
gehörige Schlitten b bezw.
c mit dem Schlitten d ge-
kuppelt ist. Sobald jedoch
z. B. die Warze i die Kerbe
von b verlässt, senkt sich
h und der Riegel fällt in
die zugehörige Kerbe von a.
Man kann die Enden der
Winkeleisen a mittels Quer-
stücke b verbinden, die nach einem Kreisbogen ausgehöhlt sind, so dass
sie auf bogenförmigen Böcken m befestigt werden können. Dadurch wird
möglich, den Riemenführer der zufälligen Neigung der Riemen anzupassen.
Die Umkehr der Drehrichtung lässt sich bei Riemenbetrieb endlich
auf dem durch Fig. 361 versinnlichten Wege erreichen. Rolle b sitzt fest
auf der Welle a, c ist eine Leitrolle und die beiden Riemenrollen d und e
drehen sich frei um die Welle f. Mittels eines Kuppelstücks k lässt sich
aber d oder e mit der Welle f fest verbinden.
Bei Stirnrad- und Reibungsrad-Betrieb lässt sich die Umkehr der Dreh-
richtung durch Einschaltung eines Hilfsrades erreichen. Fig. 362 zeigt die
gebräuchlichste der hierher gehörenden Ausführungsformen, welche man
Wendeherz zu nennen pflegt. Rad 1 greift in Rad 2 und dieses in Rad
3; es dreht sich daher 3 entgegengesetzt von 2. Die Lager der Räder 2
und 3 sind dem Lager von 1 so angelenkt, dass erstere um letzteres
schwingen können, somit entweder 2 oder 3 mit dem Rade 4 in Eingriff
zu bringen ist, oder — in der Mittellage — Rad 4 überhaupt frei bleibt.
Fig. 363 zeigt eine von dem vorigen wenig abweichende Anordnung für
Reibräderbetrieb. Das Zahnrad 1 greift in 2 und dieses in 3. Mit letz-
teren beiden Rädern sind Reibrollen verbunden, welche zur Innenfläche
des Reibradkranzes R passen. Es sind nun die Räder 2 und 3 nebst deren
Reibrollen am Hebel h gelagert, welcher um die Welle des Rades 1 schwingen
kann, und dadurch die drei in Frage kommenden Lagen der Reibrollen
vermittelt. h ist biegsam, um die Reibrollen elastisch anzudrücken.
Es giebt auch Kehrgetriebe, bei welchen die andere Drehrichtung mit
oder ohne Geschwindigkeitsänderung durch Verschieben von Stirnrädern in
deren Axenrichtung bewirkt wird.
Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1892, S. 638, m. Abb. Zeitschr. f. Werkzeugmaschinen,
15. Nov. 1896, S. 36, mit Abb. The Iron Age, 4. Febr. 1897, S. 7, mit Abb.
Schliesslich möge noch der Reibrollenantrieb, Fig. 364, angeführt
werden;b ist ein inneres, c ein äusseres Reibrad, die Reibrolle a passt
sowohl zu dem einen wie zu dem andern und kann, vermöge beweglicher
Lagerung gegen b oder c gedrückt werden. Man erhält in der einen Dreh-
richtung eine grössere, in der andern eine kleinere Geschwindigkeit. Im
übrigen erinnert dieser Antrieb an den durch Fig. 339, S. 168 dargestellten.
5. Das Ein- und Ausrücken des Betriebes bewirkt man durch Ver-
schiebung von Kupplungstheilen, Rädern, Reibrollen und Treibriemen. Es
gehören die betr. Einrichtungen dem allgemeinen Maschinenbau an und
können deshalb als bekannt angenommen werden. Einige derselben sind
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 12
jedoch den Sonderbedürfnissen der Werkzeugmaschinen angepasst; sie sollen
in Beispielen hier Platz finden.
Zunächst ist allgemein des Umstandes zu gedenken, dass beim Ein-
rücken des Betriebes den bisher ruhenden Theilen die verlangte Geschwin-
digkeit gegeben werden, die Trägheit ihrer Masse überwunden werden
muss. Das betreffende Triebwerk hat also während des Einrückens eine
grössere Triebkraft zu übertragen als später, indem der Unterschied für
die Beschleunigung verbraucht wird. Je kürzer die Zeit ist, innerhalb
welcher die verlangte Geschwindigkeit herbeigeführt wird, um so grösser
ist der erwähnte Ueberschuss an Triebkraft. Dieser steht ferner im geraden
Verhältniss zur Masse des zu drehenden und zum Quadrat der zu erzielen-
den Geschwindigkeit. Man bedarf daher für das Einrücken einer gewissen
Zeit, die abhängig ist von dem Ueberschuss an Triebkraft, welchen man
zulassen will, von der Masse und von der Geschwindigkeit der in Betrieb
zu setzenden Theile. Der zulässige Ueberschuss an Triebkraft, bezw. die
Mehrbeanspruchung der Triebwerkstheile während des Einrückens ist be-
schränkt. Geschwindigkeit und Masse der zu bewegenden Theile sind ge-
geben, weshalb die Zeit diesen Werthen angepasst werden muss. Daraus
folgt, dass Einrichtungen, welche ihrer Natur nach das Einrücken rasch
vollziehen, nur für leichte Maschinentheile und geringe Geschwindigkeiten
brauchbar sind. Dahin gehören Klauen- und Stiftkupplungen, sowie alle
selbstspannenden Kupplungen. Letztere werden weiter unten besonders
gewürdigt werden. Bei diesen Kupplungen kann die zum Hervorbringen
dienende Zeit nur durch elastische Nachgiebigkeit der zugehörigen Theile
geboten werden. Soweit die allgemeinen Gesichtspunkte.
Um die Schrauben, welche zum Verschieben der Aufspanntische dienen,
zu bewegen, legt man oft mehrere Räder, z. B. 1 bis 4 nach Fig. 365,
hintereinander. 2 sei das treibende Rad, 1 und 4 seien die betriebenen
Räder, während 3 als Zwischenrad dient. Soll nun die Welle, auf welcher
Rad 1 sitzt, ausser Betrieb gesetzt, bezw. eingerückt werden, so kann das
geschehen, indem man das zugehörige Rad um seine Breite verschiebt, so
dass der Eingriff mit 2 aufhört. Diesem Zwecke dient folgende Ein-
richtung: In Fig. 366 bezeichnet a die Welle, bezw. Schraubenspindel, zu
welcher das Stirnrad b gehört. Das Rad b steckt auf einer Büchse —
oder ist mit ihr zusammengegossen —, welche auf dem freien Ende von a
verschiebbar ist, aber in jeder Lage mit a sich drehen muss. Behufs Ver-
schiebens des Rades b sitzt an der Büchse eine glatte Scheibe c, hinter
welche der Arbeiter seine Finger legt. Am äussersten Ende der Welle a ist
ein Vierkant ausgebildet, auf welches die Handkurbel k gesteckt werden
kann, um mittels dieser die Welle a zu drehen.
Man bemerkt sofort, dass beim Einrücken des Rades b zunächst nur
die in Bezug auf Fig. 366 linksseitigen Ecken seiner Zähne mit den zuerst
getroffenen Ecken des Gegenrades in Eingriff treten, also diese Ecken nicht
allein den Betriebsdruck, sondern auch den weiter oben genannten Ueber-
schuss für das Hervorbringen der Geschwindigkeit zu erleiden haben, dem-
gemäss wenigstens die Gefahr des Abbrechens dieser Ecken vorliegt. Diese
sonst wegen ihrer Einfachheit sich empfehlende Ein- und Ausrückung ist
daher allgemein zu verwerfen.
Sie ist aus anderen Gründen unzulässig, wenn — nach Fig. 365 —
1 das treibende Rad ist, und 2 und 4 betrieben werden sollen, indem mit
dem Ausrücken von 2 auch die Verbindung zwischen 1 und 4 unterbrochen
werden würde.
Einerseits um die
oben angegebene Ge-
fahr für die Radzähne
zu vermeiden, ander-
seits, um auch in dem
soeben angeführten
Falle unveränderten
Eingriff der Räder zu
ermöglichen, lässt man
jedes Zahnrad auf seiner Welle sich lose drehen und kuppelt es nach
Bedarf mit der Welle.
Nach Fig. 367 dient hierzu eine Klauenkupplung, deren eine Kupp-
lungstheil i mit Hilfe der glattrandigen Scheibe c verschoben werden kann.
Die festen Leisten d hindern durch ihre linksseitigen Endflächen das Rad b,
an der Verschiebung von i sich zu betheiligen. Um eigenmächtiges Ver-
schieben des Kupplungstheiles i zu hindern, kann man diesen mit einem
leistenförmigen, ringsumlaufenden Rand r versehen, welcher sich gegen den
Boden der Schutzhaube e, und zwar entweder an dessen Aussen- oder
Innenseite lehnt, je nachdem das eigenmächtige Aus- oder Einrücken ver-
hindert werden soll. Die Schutzhaube e wird zu diesem Zweck aufklappbar
oder wegnehmbar angeordnet.
Will man die sich drehende Scheibe c, Fig. 366 u. 367, nicht un-
mittelbar mit den Fingern berühren, so kann der verschiebbare Theil i,
Fig. 368, mit einer ringförmigen Vertiefung versehen werden, in welche
ein durch Hebel zu verschiebender Halsring e greift. Auch mittels Schraube
wird der bewegliche Kuppeltheil verschoben, z. B. mit Hilfe einer Ein-
richtung, welche Fig. 369 im Schnitt darstellt. b dreht sich, wie vorhin,
frei um die Welle a; ein links liegender Bund und ein rechts angebrachter
Ring r hindern das Rad b seinen Ort zu verlassen. Der Kuppeltheil i wird
längs der festen Federn d mittels der Mutter e verschoben, welche mit i
drehbar verbunden ist. Nach Fig. 369 sind zu diesem Zweck zwei halbe
Ringe f hinter den an e ausgebildeten Bund gelegt und in i befestigt,
nach Fig. 370 ist in i eine ringförmige Nuth gedreht, in welche sich der
an der Mutter e ausgebildete Bund legt. Um diesen Bund in die Nuth
legen zu können, ist das betreffende Ende des Kupplungstheils i seitwärts
ausgefräst. Die Klauenkupplungen, welche in Fig. 367 und 368 angedeutet
sind, haben nur je zwei Zähne und zwei Lücken; man muss daher zuweilen
nahezu eine halbe Drehung des Rades abwarten, bevor ein Einrücken mög-
lich ist. Um mit geringerem Zeitverlust auszukommen, versieht man die
Kupplungstheile mit vier und mehr Zähnen.
Der Vollständigkeit halber führe ich hier noch eine Klauenkupplungsart
an, obgleich diese für spanabhebende Werkzeugmaschinen selten gebraucht
wird. In Fig. 371 und 372 bezeichnet a die Welle, b das mit ihr zu
kuppelnde Rad und c denjenigen Theil, welcher die Kupplung herbeiführt
oder löst. c ist ein aus gehärtetem Stahl bestehender Stift, welcher im
ganzen walzenförmig, aber auf die Radnabenlänge abgeflacht ist. a und b
sind mit halbrunden Längsfurchen versehen, die zur Aufnahme von c be-
stimmt sind. Liegt nun c so in diesen Furchen, wie Fig. 371 darstellt,
so können sich Rad und Welle
unabhängig von einander drehen,
hat aber c die in Fig. 372 ge-
zeichnete Lage, so muss sich a
mit b drehen, sofern das Rad die
durch Pfeile angegebene Dreh-
richtung hat. Für das Ein-, bezw.
Ausrücken genügt also eine kleine
Drehung des Stiftes c um seine
Axe, welche ein ausserhalb der
Radnabe an c festsitzender Hebel vermittelt. Eine Feder sucht c in der
in Fig. 372 angegebenen Lage zu erhalten, und ein von aussen gegen den
erwähnten Hebel ausgeübter Druck giebt c die in Fig. 371 gezeichnete Lage.
Die Flächen der Reibungskupplungen gleiten auf einander, wenn der
zu überwindende Widerstand grösser ist als die Reibung, sie regeln dem-
nach selbstthätig die Zeit, innerhalb welcher die einzurückenden Betriebs-
theile ihre volle Geschwindigkeit annehmen. Sie gestatten ausserdem, die
Ingangsetzung des Betriebes sehr langsam stattfinden zu lassen, indem zu
diesem Zweck der Andruck der Reibflächen allmählich vorgenommen wird.
Das macht sie in einer Zahl von Fällen fast unentbehrlich.
Eine häufig vorkommende Ein-, bezw. Ausrückvorrichtung mit Rei-
bungskupplung zeigt Fig. 373. Es bethätigt z. B. der Wurm w das Wurm-
rad b, welches zunächst um die Welle a sich frei zu drehen vermag. Der
Kranz des Rades b ist innen kegelförmig ausgedreht, das auf a nur ver-
schiebbare Kuppelstück i mit einem Gegenkegel versehen; i wird mittels
der Mutter e in den Hohlkegel des Rades b gedrückt, wenn die Welle a
sich mit dem Rade b gemeinsam drehen soll. Ist i zurückgezogen, so lässt
sich a unabhängig vom Wurmrad b drehen, vielleicht mittels eines an i
befestigten Handringes f.
Der Ort, an welchem die Ein-, bezw. Ausrückung stattfindet, muss
dem Orte, von dem aus die betreffende Welle nach Umständen mittels der
Hand gedreht werden soll, aus leicht erkennbaren Gründen möglichst nahe
liegen. Wenn nun z. B. das Wurmrad b sich in einiger Entfernung vom
Standpunkt des Arbeiters befindet, so wird nach Fig. 374 das Kuppelstück
i mit der Mutter e durch eine Stange d in Verbindung gebracht, welche
in einer Bohrung der Welle a verschiebbar ist, und das Mittel, welches
die Drehung der Welle a durch die Hand gestattet — hier z. B. ein Hand-
kreuz f — in der Nähe von e auf der Welle a befestigt.
Die Reibungskupplungen werden, nicht
allein wegen des stossfreien Einrückens, welches
sie gestatten, geschätzt, sondern auch wegen ihrer
Eigenschaft, bei zu grossem Widerstande während des Betriebes gleitend
nachzugeben. Diese Eigenschaft schwächen nun kegelförmige Reibflächen,
mehr noch die trommelförmigen, sie tritt am reinsten auf bei ebenen Reib-
flächen, weshalb in manchen Fällen diese gewählt werden, obgleich der
in die Axenrichtung fallende Druck weit grösser als bei den anderen,
hier angedeuteten Reibflächengestalten wird.
Die Halbfigur 375 zeigt eine dementsprechende,
der Fig. 374 möglichst ähnlich gemachte An-
ordnung. Der Kuppeltheil i wird mit einer
Ringfläche, auf welche wohl Leder geleimt
ist, mittels der Mutter e gegen das sonst frei
um die Welle a drehbare Wurmrad b gedrückt
und dadurch dieses mit der Welle a verbunden.
Zuweilen legt man auf die Nachgiebigkeit
der Kupplung wenig Werth, und verbindet
dann nach Fig. 376 den Kupplungstheil i mit dem Rade b mittels einer
Schraube, deren Kopf in einer ringförmigen Aufspann-Nuth T-förmigen
Querschnitts liegt, die im Rade b ausgebildet ist.
Treibriemen gleiten ebenso wie die Reibflächen der Kupplungen, wenn
der Widerstand grösser ist als die Reibung. Es ist deshalb das Ein- und
Ausrücken mittels „fester und loser“ Riemenrolle sehr gebräuchlich. Dieses
Ein- und Ausrücken beruht auf folgendem Vorgange: Legt man über die
Rollen a und b, die auf den genau gleichlaufend liegenden Wellen c und d,
Fig. 377, sitzen, einen endlosen Faden und dreht die Rollen geeignet um,
so bewegt sich der Faden mit, ohne seinen Ort zu verlassen. Uebt man
nun aber bei e einen seitlichen Druck gegen den Faden aus, so dass er
in der Nähe von d mit seiner ursprünglichen Lage den Winkel γ ein-
schliesst, so beginnt er auf den Rollen zu wandern. Man kann annehmen,
dass der Scheitel des Winkels γ im Auflaufpunkte des Fadens, d. h. in
dem Punkte liegt, wo der Faden sich fest auf die Rolle b legt. Bei der in
Fig. 377 angegebenen Bewegungsrichtung legt sich jeder folgende Punkt
des Fadens weiter rechts auf die Rolle als der vorhergehende, und zwar
beträgt diese Seitwärtsverschiebung υ, wenn der Faden in seiner Längen-
richtung den Weg V zurücklegt:
υ = V . tg γ . . . . . . . . . (65)
Durch den Druck bei e wird also der Faden all-
mählich von der festen Rolle b1 auf die lose b2 ge-
führt. Aehnlich wie der Faden verhält sich ein Treib-
riemen. Wenn auch die bei e auftretende Seiten
kraft den Riemen nicht so rein durchbiegt als den
Faden, so ist doch das in Gleichung 65 ausgedrückte
Gesetz, nach welchem die Geschwindigkeit der Riemen-
verschiebung mit der Geschwindigkeit V und dem
Winkel γ wächst, auch für den Riemen giltig. Die
Geschwindigkeit V, mit welcher der Riemen in seiner
Längenrichtung sich bewegt, ist meistens gegeben,
das Maass, um welches man den Riemen durchbiegen
darf, beschränkt. Nun erkennt man, dass die Neigung γ
des Fadens gegen seine ursprüngliche Richtung er-
heblich grösser ist, als die Neigung ψ in der Nähe
der Rolle a, d. h. der Ablaufstelle. Würde man die
Drehrichtung der Rollen umkehren, aber die zum
Verschieben des Riemens dienende Kraft bei e be-
lassen, so würde man in Gl. 65 ψ statt γ, d. h. einen
weit kleineren Winkel einsetzen müssen, und einen viel
kleineren Werth für υ erhalten, als der in Fig. 377
angegebenen Anordnung eigen ist. Es ist daher
selbstverständlich, dass man den Riemenführer, welcher
bei e die Verschiebung des Riemens von b1 nach b2
bewirken soll, in möglichste Nähe der Auflaufstelle des letzteren legt.
So lange der Riemen beim Einrücken nur mit einem Theil seiner
Breite auf der festen Rolle liegt, so lange ist die zwischen ihm und der
Rolle auftretende Reibung entsprechend kleiner als bei vollem Aufliegen
des Riemens. Man ist demnach in der Lage, durch allmähliches Verschieben
des Riemens von der losen auf die feste Rolle unter starkem Gleiten des
Riemens die Beschleunigung der in Betrieb zu setzenden Theile beliebig
langsam stattfinden zu lassen, was bei grossen Geschwindigkeiten und Massen
von hohem Werth ist.
Wenn der Riemen längere Zeit auf der losen Rolle liegt, so erfährt
— trotz guter Schmierung — sowohl die Bohrung der Rolle als auch die
Welle ziemlich starke Abnutzung. Man steckt deshalb häufig eine Büchse
fest auf die Welle und lässt die Rolle sich um diese drehen. Sind nennens-
werthe Abnutzungen eingetreten, so wird die genannte Büchse durch eine
andere ersetzt. Diese Büchse b wird auch in einem besondern Lager l,
Fig. 378, befestigt und so weit gemacht, dass sich die Welle a in ihr frei
drehen kann. c bezeichnet die lose, d die feste Rolle. Sitzt die feste Rolle
d, Fig. 379, auf dem freien Ende der Welle a, so kann man einen im
Maschinengestell l festen Bolzen b, um welchen sich die lose Rolle dreht,
anwenden. In beiden Fällen ist b leicht auszuwechseln, wenn zu starke
Abnutzung eingetreten ist. Es muss hier erwähnt werden, dass man mit
den durch Fig. 378 und 379 dargestellten Anordnungen noch einen anderen
Zweck verfolgt. Bei einiger Unaufmerksamkeit kann nämlich die Reibung
der losen Rolle auf der Welle so gross werden, dass letztere mitgenommen
wird. Dass solches unerwartetes Drehen recht gefährlich werden kann, liegt
auf der Hand; die vorliegenden Lagerungen für die lose Rolle vermeiden es.
Schon durch Fig. 350 bis 352 (S. 172) wurde angegeben, dass man
zuweilen der losen Rolle einen kleineren Durchmesser gebe als der festen.
Man erzielt hierdurch einen geringeren Druck auf die lose Rolle, demnach
geringere Abnutzung und kleinere Reibungsverluste.
Die Seite 182 erörterte Verschiebung des Riemens ist nur möglich,
wenn der Riemen überhaupt eine Geschwindigkeit V hat. Daraus scheint
zu folgen, dass die lose Rolle auf die an-
getriebene Welle gesetzt werden muss,
was thatsächlich in der Regel geschieht. Da
nun der nicht arbeitende bewegte Riemen
auch Arbeitsverluste mit sich führt, so hat
man nach Mitteln gesucht, welche gestatten,
gegen diese Regel zu handeln. Es ist
hierfür offenbar nur nöthig, eine Einrich-
tung zu treffen, vermöge welcher dem
ruhenden Treibriemen lediglich zum Zweck
des Einrückens eine Bewegung ertheilt
werden kann, z. B. auf folgendem Wege.
In Fig. 380 bezeichnet a die treibende Welle, d die auf ihr feste Rolle.
Die Rolle c steckt frei drehbar und verschiebbar auf der festen Büchse b.
Gesetzt, der Riemen liege auf dieser losen Rolle, ruhe also; er solle auf
die feste Rolle d geführt werden. Dann verschiebt man c zunächst gegen
d, so dass die Ränder beider Rollen auf einander treffen, durch die auf-
tretende Reibung c in Umdrehung versetzt wird und der Riemen auf die
feste Rolle d geführt werden kann. Ist das geschehen, so schiebt man c
wieder in die Anfangslage zurück. Bei dem Ausrücken wird ähnlich ver-
fahren. So werden Abnutzungen und Arbeitsverluste durch den nicht
arbeitenden Riemen vermieden.
Eine etwas andere, aber der soeben beschriebenen verwandte Anord-
nung ist in der Quelle beschrieben.
Die Verschiebung des Riemens bewirkt man nun durch Stifte oder
Finger, die paarweise zu einer Gabel vereinigt werden, woher der Name
Riemengabel rührt. Behufs Schonung der Riemen-
ränder werden oft auf die Stifte Rollen gesteckt.
Die offenen, eigentlichen Gabeln lassen bei unge-
stümer Handhabung den Riemen leicht ausgleiten,
weshalb man vorzieht, die Gabel zu schliessen,
wofür die Fig. 353 bis 355, 358 bis 360 (S. 172
u. 173, 175 u. 176) Beispiele bieten.
Zum Verschieben der Riemengabeln dienen
mannigfache Einrichtungen; bei allen wünscht man
die Gabel nach stattgehabter Verschiebung in ihrer
Lage festzuhalten. Hierfür folgen unter Bezug-
nahme auf die bei den Fig. 353 bis 360 bereits
gegebenen noch einige Beispiele. In Fig. 381 be-
zeichnet h den Hebel oder die Stange, mittels welcher die Riemengabel
verschoben wird, a einen festen Theil. In h ist eine Büchse b geschraubt,
in welcher ein Stift s frei verschiebbar ist, aber durch eine Feder stets
nach aussen gedrückt wird. Die Spitze dieses Stiftes greift nun in Ver-
tiefungen von a und hält dadurch h gegenüber den zufälligen Kräften ge-
nügend in seiner Lage fest. Ein kräftiger, gegen h ausgeübter Handdruck
zwingt den Stift zurückzuweichen und die Verschiebung von h zu gestatten.
Fig. 382 u. 383 stellt einen für Deckenvorgelege geeigneten Riemenführer
dar. g ist die an die Flachschiene s genietete geschlossene Riemengabel.
Die Schiene s wird in f und f1 geführt, letztere sind in irgend einer ge-
eigneten Weise neben den Riemenrollen befestigt. Mit s ist ein T-förmiger
Hebel a gelenkig verbolzt; in s feste Stifte b begrenzen die Beweglichkeit
dieses Hebels, an den über Rollen r gelegte Schnüre c gebunden sind. An
den Enden dieser Schnüre, in geeigneter Höhe, sind Bälle g angebracht,
mittels welcher man die Schnüre anziehen und dadurch Schiene s nebst
Riemengabel g verschieben kann. Dem Führungsstück f1 ist nun eine durch
Feder niedergedrückte Klinke k angelenkt, welche in Kerben der Schiene
s zu greifen vermag, und dadurch deren Verschiebbarkeit aufhebt. Das
zum Eingreifen in die Kerben bestimmte Ende der Klinke k ist breiter als
die Schiene s und zwar so, dass es über den Hebel a ragt. Wird nun
z. B. die linksseitige Schnur c angezogen, so dreht sich zunächst a und
hebt dabei die Klinke aus der Kerbe, worauf die Verschiebung der Schiene
s stattfindet, bis die Klinke in die andere Kerbe fällt. In etwas anderer
Durchbildung findet man diesen Riemenführer in unten verzeichneter Quelle
beschrieben.
Für die In- und Ausser-Betriebsetzung der Werkzeugmaschinen ist das
Verschieben des Treibriemens von der losen auf die feste Rolle vorwiegend
im Gebrauch. Es wird zwischen die Triebwerkswelle und die Maschine
eine Vorgelegswelle geschaltet, welche einerseits die in Rede stehenden
Riemenrollen, anderseits die Stufenrolle trägt (vergl. Fig. 317 u. 318). Dieses
Vorgelege wird oft an der Decke der Werkstatt angebracht und heisst
dann Deckenvorgelege. Nicht selten zieht man jedoch vor, die fragliche
Vorgelegewelle an der Maschine selbst zu lagern, um sich von den Zu-
fälligkeiten unabhängig zu machen, welche mit der Lagerung an der Decke
verknüpft sind. Kommt Kehrbetrieb in Frage, so ist ein besonderes Vor-
gelege für die Ausserbetriebsetzung meistens entbehrlich (vergl. Fig. 340
bis 364).
Die hin- und hergehende Bewegung kann längs gerader oder bogen-
förmiger Wege stattfinden. Da die massgebenden Gesichtspunkte für beide
Wegesgestalten gleich sind, so darf ich meine Erörterungen auf eine der-
selben beschränken, und zwar die geradlinige, zumal in der Anwendung
die bogenförmige gegenüber der geradlinigen fast verschwindet.
Was nun zunächst
1. Die Mittel zum Hervorbringen der Bewegung anbelangt,
so ist in erster Linie der Krummzapfen oder die Kurbel anzuführen, und
zwar sowohl in ihrer Verbindung mit der Lenkstange als auch auf eine
Schleife wirkend.
Es könnte auch das Reichenbach’sche Kehrrad oder Mangelrad in
Frage kommen, wenn diesem nicht die Regelbarkeit der Wegeslänge fehlte.
Ausgedehnte Anwendung findet die Zahnstange mit Rad, und zwar
in zwei Ausführungsformen. Bei der einen dreht sich die Welle a des
Rades b, Fig. 384, in festen Lagern, während die Zahnstange z sich mit dem
zu bethätigenden Schlitten s hin- und herbewegt; bei der andern ruht die
Zahnstange z, Fig. 385, und das Zahnrad b nebst Welle a verschieben sich mit
dem Schlitten s. Die Welle a wird z. B. nach Fig. 303, S. 149 von einer
längs der Zahnstange z gelagerten Welle aus angetrieben.
Auch Schraube und Mutter werden für den vorliegenden Zweck viel-
fach benutzt. Die gewöhnliche lange Schraube mit Mutter braucht nur
genannt zu werden. Sie ist schwer in guter Schmierung zu halten, auch
theuer in der Herstellung. Eine kurze Schraube b, Fig. 386, kann man in
einem Oelbehälter waten lassen, also gut schmieren. Sie greift in die
Zahnstange z, welche mit dem Schlitten fest verbunden ist. Diese Zahn-
stange kommt nun in zwei Ausführungsformen vor, nämlich als Theil einer
langen Mutter,
von z zusammenfällt, oder als gewöhnliche Zahnstange z, Fig. 387, so dass
die Axe a der Schraube b mit ihr einen spitzen Winkel einschliessen muss,
der gleich ist dem Neigungswinkel der Schraube in deren „Theilkreise“.
Es kommt diese Anordnung namentlich bei Anwendung des in Fig. 344
(S. 169) abgebildeten Vorgeleges zur Anwendung, wird aber auch für den
Antrieb, den Fig. 388 zeigt,z die Zahnstange,
welche in Bezug auf die Figur unter der kurzen Schraube oder dem Wurm
b liegt; die Welle a wird von der Welle d aus durch Schraubenräder betrieben.
Es ist zwar zuzugeben, dass eine gewöhnliche Zahnstange mit geraden
Zähnen einfacher und billiger herzustellen ist als eine Zahnstange, deren
Zähne Stücke eines Muttergewindes sind. Dagegen darf nicht übersehen
werden, dass die Zähne der ersteren Zahnstange das Schraubengewinde
nur in wenigen Punkten berühren, während diejenigen der letzteren sich
in ganzer Fläche anlegen.
Das Band ist in seiner Anwendung für hin- und hergehende Be-
wegungen sehr alt; es ist in neuerer Zeit zuweilen bei spanabhebenden
Maschinen zur Anwendung gekommen und zwar als Drahtseil oder als
dünnes Stahlband. Man legt es, nach Fig. 389, so auf eine zeitweise in
der einen, zeitweise in der anderen Richtung sich drehende Trommel a, dass
es durch Reibung mitgenommen wird. Mittels Leitrollen wird der Bogen,
längs welchem das Band b die Trommel oder Rolle a umspannt, möglichst
gross zu machen gesucht. Gegenüber den ohne weiteres zu erkennenden
guten Eigenschaften dieses Betriebsmittels will ich nur eine Schwäche des-
selben anführen: da Temperaturwechsel auf das dünne Band viel rascher
einwirken, als auf den, meistens kräftig gehaltenen Schlitten, an dem die
Enden des Bandes b befestigt sind, so muss diese Befestigung eine elastisch
nachgiebige sein. Daraus erwächst aber eine gewisse Unsicherheit der
Schlittenbewegung.
Der Druck gespannter Flüssigkeiten, insbesondere des Wassers,
bisher für den vorliegenden Zweck nur sehr wenig im Gebrauch, obgleich bei
geeigneter Ausführungsform seine Verwendung sehr vortheilhaft erscheint.
2. Die Begrenzung der Wegeslänge
erscheint zunächst leicht erreichbar zu sein.
Bei dem Betrieb durch eine Kurbel ist sie
ohne weiteres gegeben, bei Zahnstangen- u. s. w.
Betrieb hat man nur die Antriebswelle in
Ruhe zu setzen, und bei Verwendung des
Druckwassers genügt das Absperren des
Wasserzuflusses. Geht man jedoch genauer
auf den Gegenstand ein, so findet man er-
hebliche Schwierigkeiten.
Der Schlitten und das, was mit ihm zusammenhängt, hatte vor Be-
endigung seines Weges eine gewisse Geschwindigkeit V, welche — bei dem
Gewicht G — dem Arbeitsvermögen g die Beschleuni-
gung des freien Falles bedeutet. Dieses Arbeitsvermögen muss nun ver-
nichtet werden, bevor der Schlitten zur Ruhe kommen kann, und — was
gleich hier ausgesprochen werden mag — wieder erzeugt werden bei Be-
ginn der neuen Schlittenbewegung.
Bei dem Antrieb durch einen Krummzapfen nimmt nun die Schlitten-
geschwindigkeit V von ihrem höchsten Werth bis zu Null allmählich ab, es
findet daher die Vernichtung obigen Arbeitsvermögens längs des halben
Schlittenweges statt. Trotzdem hat der Kurbelzapfen am Ende des Schlitten-
wegs lediglich zum Ueberwinden der Massenwirkung des Schlittens den
Widerstand r den Kurbelhalbmesser, V die sekund-
liche Kurbelzapfengeschwindigkeit und G das auf den Kurbelzapfen bezogene
Gewicht der hin- und herbewegten Theile bezeichnet. Soll, wie bei den
anderen Betrieben selbstverständlich erscheint, jenes Arbeitsvermögen auf
einer kürzeren Strecke des Weges verbraucht werden, so ist hierfür na-
türlich eine entsprechend grössere Kraft erforderlich. Man hat Vorsorge
zu treffen, dass das Arbeitsvermögen rechtzeitig aufgezehrt wird, und
selbstverständlich vorher den Antrieb auszurücken. Das Erzielen einer
bestimmten Wegeslänge, das Stillhalten des Schlittens an genau bestimmten
Orte ist sonach nicht so einfach als beim Betriebe durch eine Kurbel.
Es ist wohl vorgeschlagen worden, jenes Arbeitsvermögen zum Spannen
einer Feder zu benutzen, durch letztere gewissermassen aufsaugen zu lassen,
behufs seiner Verwerthung für das Beschleunigen des Schlittens in der
entgegengesetzten Bewegungsrichtung. Dahingehende, praktisch brauch-
bare Einrichtungen sind mir jedoch nicht bekannt.
Regelmässig vernichtet man jenes Arbeitsvermögen durch Reibungs-
widerstände, nachdem vielleicht etwas davon für die Bethätigung der
Schaltantriebe vorweg genommen ist. Ist die Geschwindigkeit V klein, so
genügen hierzu die vorhandenen Reibungswiderstände,
fügt man den von selbst sich ergebenden noch besondere, kräftig wirkende
hinzu, indem man das zum Drehen der treibenden Welle dienende, durch
Reibung wirkende Kehrgetriebe umsteuert.
Es folgt hieraus, dass das Ende des Weges nicht völlig genau im
voraus bestimmt werden kann. Bei ganz kleinen Geschwindigkeiten, etwa
solchen von 50 mm sekundlich und weniger, ist allerdings der mögliche
Fehler verschwindend, bei 300 mm aber schon erheblich. Es lässt sich
also Zahnstange mit Rad, Schraube und Band für grössere Schlitten-
geschwindigkeiten nur dann verwenden, wenn die Wegeslänge nicht
hochgradig genau zu sein braucht. Dasselbe gilt für den Betrieb durch
Wasserdruck. Selbst bei
geschicktester Handha-
bung des betreffenden Ven-
tiles oder Hahnes wird
nur selten gelingen, den
Schlitten immer an genau
derselben Stelle zur Ruhe
zu bringen.
Die Kurbel ist demnach
das einzige hierher ge-
hörige Bewegungsmittel,
welches, weil zwangläufig wirkend, ohne weiteres eine bestimmte Weges-
länge liefert.
Man muss nun die Kurbelwarze so mit ihrer Welle verbinden, dass
dem Warzenkreis verschiedene Durchmesser zu geben sind, wofür hier einige
Beispiele folgen:
Nach Fig. 390 steckt auf der Welle a eine runde Scheibe b, welche
mit durchgehender Aufspann-Nuth versehen ist. In dieser steckt der Kopf
der Schraube, die unter Vermittlung der Scheibe e den hohlen, mit breitem
Fuss versehenen Kurbelzapfen d fest gegen die Scheibe b drückt.
Soll eine einzelne Schraube c eine genügende Befestigung liefern, so
muss sie ziemlich dick gemacht werden, erfordert deshalb eine weite und
tiefe Aufspann-Nuth, und demnach einen grossen Abstand x zwischen Scheiben-
Vorderfläche und Kurbelwellenlager, zumal wenn, wie in Fig. 390 vor-
gesehen, die Aufspann-Nuth auch über die Mitte der Scheibe hinweggeführt
werden soll.
Diesen Uebelstand vermeidet die Verbindungsweise, welche Fig. 391
darstellt. Auf a steckt der Doppelarm b — b könnte auch eine runde
Scheibe sein — mit zwei Aufspann-Nuthen, die seitwärts von der Welle a
liegen, so dass diese bis zu der vorderen Fläche von b reicht. Die Kurbel-
warze d ist durch ihren breiten Fuss gestützt und mittels 4 Schrauben c
an b befestigt. Trotz grösserer Standhaftigkeit dieser Ausführungsform
liefert sie einen nennenswerth kleineren Werth für den Abstand x, als die
durch Fig. 390 dargestellte.
Theils behufs bequemerer Verstellung, theils um diese Verstellung
ohne Unterbrechung des Betriebes ausführen zu können, hat man manche
andere Anordnungen vorgeschlagen, die jedoch nur wenig Eingang gefunden
haben.
mit Abb.
zapfens in der Regel eine Schraube, die bei Anordnungen nach der Fig. 390
in der Aufspann-Nuth, bei denen nach Fig. 391 zwischen den Aufspann-
Nuthen liegt. Es muss ausdrücklich bemerkt werden, dass diese Schraube
nur für die Verschiebung des Zapfens, nicht zur Aufnahme der auf den
Zapfen wirkenden Lenkstangendrücke bestimmt sein kann.
Mit der Aenderung des Krummzapfenhalbmessers ändert sich — bei
gleichbleibender Drehgeschwindigkeit der Kurbel — die mittlere Ge-
schwindigkeit des bewegten Schlittens. Soll diese ihre bisherige Grösse
wenigstens angenähert beibehalten, so muss mit der Umstellung des Kurbel-
zapfens eine Aenderung der minutlichen Kurbeldrehungen stattfinden, man
hat zu diesem Zweck dem Antrieb für die Kurbelwelle Stufenrollen, aus-
wechselbare Rädervorgelege oder dergl. einzuschalten. Es wird hierdurch
der Bau weniger einfach, die Behandlung der Einrichtung aber recht um-
ständlich. Der Betrieb durch Zahnstangen und dergl. ist von dem ange-
führten Uebelstande frei, gewährt ausserdem den Vortheil gegenüber dem
Kurbelbetrieb, dass er eine gleichförmige Schlittengeschwindigkeit liefert.
Wegen dieser Vorzüge zieht man den Zahnstangen- und Schraubenbetrieb
dem Kurbelbetrieb mehr und mehr vor.
Für die Hub- oder Wegesbegrenzung des durch Zahnstange oder
Schraube bewegten Schlittens genügt, wie schon angegeben wurde, bei
sehr kleinen Geschwindigkeiten das Ausrücken des Antriebes.
Dieses kann mittels der Hand stattfinden. S. 178—181 sind Einrichtungen
beschrieben, welche dem Ausrücken kreisender Triebwerke dienen; sie
sind zur Stillstellung des in die Zahnstange greifenden Rades, der Schraube
oder der Trommel, welche — nach Fig. 389 — ein Band bewegt, ohne
weiteres anwendbar. Man will aber zuweilen den Schraubenbetrieb ein-
stellen, obgleich die Schraube sich wie bisher weiter dreht. Zu diesem
Zwecke wird der Eingriff von Mutter und Schraube aufgehoben.
Von den vielen hierfür geeigneten, Mutterschloss genannten Ein-
richtungen mögen folgende hier angeführt werden.
Man zerlegt die Mutter in zwei Hälften und zieht
diese gleichmässig nach aussen, wenn die Schraube von
der Mutter frei werden soll. Es sind z. B. die Mutterhälften a
und b, Fig. 392, prismatisch gestaltet und von den Wänden c
eines Kanales so umgeben, dass sie nur in der Halb-
messerrichtung der Schraube s verschoben werden können.
Zu ihrer Verschiebung dient ein geeignetes Hebelwerk oder
ein sonstiges Mittel.
Die Fig. 393 bis 395 stellen ein solches von mir an-
gegebenes Mutterschloss dar. s bezeichnet den Querschnitt
der Schraube, a und b die beiden Mutterhälften, welche in einer breiten
Nuth des Körpers c unter Beihilfe der Querschienen d gut geführt werden.
Um diese Führung möglichst zu sichern, beträgt die Breite der Führungs-
flügel von a oben nur ⅔, unten nur ⅓ der Mutterlänge, und umgekehrt
b sitzenden
Führungsflügel unten ⅔, oben
⅓ der Mutterlänge, so dass
nach Fig. 395 jede Mutterhälfte
hinter beiden Querstücken d ge-
führt wird. In c ist eine kurze
Welle e gelagert, welche an
einem Ende mit einer Scheibe
und zwei in Schlitze der Mutter-
hälften greifenden Zapfen i,
am andern Ende mit einem
Handhebel h ausgestattet ist, so
dass durch Drehung des letz-
teren die Mutterhälften die ver-
langte Verschiebung erfahren. Die Lage des Hebels
h gegenüber dem Zapfen i ist so gewählt, dass sein
Gewicht eigenmächtiges Aendern der den Mutter-
hälften gegebenen Lagen verhindert.
Fig. 396 und 397 stellt das Wohlenberg’sche
Mutterschloss
Linie für zum Gewindeschneiden dienende Dreh-
bänke bestimmt, kann aber ebensowohl für andere
Zwecke gebraucht werden. Die Mutterhälften liegen
in den beiden Körpern a und b, welche an der
Bettplatte, quer gegen die Schraube, in Führungen verschiebbar sind. Diese
Verschiebung erfolgt durch eine theils rechtsgängige, theils linksgängige
Schraube e, wenn diese mittels des Handhebels f gedreht wird. Ein zu
starkes Zusammenschieben der Mutterhälften hindert die Schraube s. Wegen
des besonderen Zweckes mittels der betreffenden Drehbank Gewinde zu
schneiden, sind folgende Einrichtungen vorgesehen. Die Querschlitten-
schraube d ist einem Winkelstück k angeschlossen, welches an seiner unteren
Seite mit zwei die obe-
ren Enden der Mutter-
hälften umgreifenden
Leisten versehen ist,
und durch einen ent-
weder durch das Loch m
oder n geschobenen Stift
mit a oder b gekuppelt
werden kann. Soll z. B.
äusseres Gewinde ge-
schnitten werden, so
steckt man den Stift
in das Loch m und er-
reicht hierdurch, dass bei dem Ausrücken der Mutter a b gleichzeitig
die Querschraube d nebst Stichel zurückgezogen wird. Für gewöhnliche
Dreharbeit steckt man den Stift l in das Loch o und kuppelt dadurch
k mit der Bettplatte, so dass nunmehr durch Drehen der Schraube e nur
die Mutter geöffnet oder geschlossen wird.
Das, durch Fig. 398 und 399 dargestellte, Mutterschloss soll sich
drehen, während die zugehörige Schraube ruht.
langen Nabe in g gelagerten Rade b sitzen zwei feste Backen, zwischen
denen die Mutterhälften m sich in der Halbmesserrichtung verschieben
können. Diese Backen d enthalten die Lager für zwei gekröpfte Wellen a,
welche vermöge der in Fig. 398 erkennbaren Räder sich in entgegen-
gesetzter Richtung drehen, sobald man die eine derselben mittels des Hand-
hebels c dreht. Die Kröpfungen der Wellen a greifen in längliche Löcher
der Mutterhälften m, so dass die Drehung von a entgegengesetzte Verschie-
bungen der Mutterhälften herbeiführt.
Man kann nun — sofern der verfügbare Raum solches zulässt — die
beiden Mutterhälften hinter einander legen oder eine halbe Mutter in
doppelter Länge ausführen, ohne an Berührungsfläche der Gewindegänge
zu verlieren; um das Ausweichen der Schraube zu verhüten, wird der
Mutterhälfte gegenüber eine
glatte, halbrunde Höhlung an-
gebracht. Dann braucht, um
den Betrieb auszurücken, nur
diese eine halbe Mutter ver-
schoben zu werden, so dass die
Einrichtung einfacher ausfällt.
Auch bei grösserer Schrauben-
geschwindigkeit ist unbedenk-
lich, durch Oeffnen des Mutter-
schlosses den Betrieb des
Schlittens zu unterbrechen,
nicht aber ihn durch Schliessen
des Mutterschlosses einzurücken.
Der Versuch, Mutter und Schlitten
plötzlich die Geschwindigkeit
zu geben, welche einer grossen
Schraubengeschwindigkeit ent-
spricht, würde Mutter und
Schraube bald zu Grunde richten.
Die Mutterschlösser sind deshalb
als Einrückvorrichtungen nur
für geringe Geschwindigkeiten
geeignet.
Die Mutterschlösser werden zuweilen, jene oben (S. 177 u. f.) ange-
gebenen Ausrückvorrichtungen in der Regel durch die Bewegungen des
Schlittens selbstthätig bedient. Es wirkt zu diesem Zweck ein am
Schlitten, oder an einer diesem angeschlossenen Stange einstellbarer Vor-
sprung, ein Frosch oder Knaggen oder dergl. nach Zurücklegung be-
stimmter Wegeslänge auf die Ausrückvorrichtung. Hierher gehörende Ein-
richtungen sind im allgemeinen so einfach, dass sie einer Beschreibung
nicht bedürfen. Soll jedoch die selbstthätige Ausrückvorrichtung den Weg
ganz genau beschränken, so ist eine besondere Ausbildung der betreffenden
Theile nöthig, und hierfür folgen hier einige Beispiele.
Fig. 400 stellt eine solche Einrichtung dar, wie Droop & Rein
sie für Fräsmaschinen verwenden. a bezeichnet ein Stück des Unter-
schlittens, dem der im Querschnitt gezeichnete Hebel h so angebolzt ist,
dass er in senkrechter Ebene schwingen kann. In diesem Hebel h ist —
was die Abbildung nicht erkennen lässt — der Wurm gelagert, welcher
zum Betriebe der den Oberschlitten bethätigenden Schraube dient. Wenn
nun h, vermöge seines eigenen Gewichtes, um den Betrag sich senkt,
welchen der Bügel b zulässt, so kommt der Wurm ausser Eingriff und der
sich bisher langsam bewegende Oberschlitten wird augenblicklich in Ruhe
versetzt. Nach Fig. 400 befindet sich h in seiner oberen Lage, es ist also
der Oberschlitten in Betrieb. Ein mit hakenförmiger Nase versehener
Winkelhebel c, der sich um einen an a festen Bolzen drehen kann, hält h
in dieser Lage, und zwar vermöge des auf seinen wagerechten Schenkel von
unten wirkenden Federdruckes. Dieser zweite Hebelschenkel greift in eine
Kerbe des wagerecht verschieb-
baren Bolzens d; wegen der
keilförmigen Gestalt der Kerbe
wird der wagerechte Schenkel
von c niedergedrückt, sobald d
nach rechts oder nach links
eine Verschiebung erfährt, und
hierdurch der senkrechte Schen-
kel von c gezwungen, h loszu-
lassen. Die Verschiebung von d
aus seiner Mittellage hat daher
die Stillstellung des Ober-
schlittens zur Folge. Dieser
Oberschlitten ist nun mit zwei in
einstellbaren Fröschen stecken-
den Schrauben e versehen, wel-
che bei entsprechender Verschie-
bung gegen d drücken und
dadurch den beabsichtigten Still-
stand herbeiführen. Ein durch
die Deckplatte des Gehäuses g
hervorragender, an c fester Stift i, ermöglicht dem bedienenden Arbeiter,
das Ausrücken früher zu bewirken, und die Doppelfeder f, welche gegen
zwei Zapfen des Bolzens d greift, bringt diesen in seine Mittellage zurück,
sobald die Schrauben e solches gestatten.
Fig. 401 zeigt eine andere, gleichwirkende Einrichtung, welche Dierks-
meyer & Helsner ausführen.s der Fräsmaschine wird
von dem Rade a aus angetrieben. a dreht sich lose um einen im
Lappen d des unteren Schlittens festsitzenden Bolzen und ist mit dem
Wurmrad b fest verbunden, in welches der Wurm w greift. Es soll
der Betrieb durch Senken des Wurmes w ausgerückt werden, weshalb
die Wurmwelle durch Kreuzgelenk (Fig. 294, S. 147) angetrieben wird.
Das Lager g des Wurmes ist auf der Welle c befestigt, die in dem Lappen
d sich drehen kann und im Vordergrunde den Hebel h trägt. Ein doppel-
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 13
armiger Hebel e ist um einen am Unterschlitten festen Bolzen drehbar und
übergreift mit einer am rechtsseitigen Schenkel ausgebildeten Kerbe das
obere Ende des Hebels h, diesen so festhaltend; linksseitig ist e mit einer
keilförmigen Nase versehen, welche in die Bahn des Frosches f ragt. Be-
wegt sich nun f in Bezug auf Fig. 401 nach rechts, so wird der links-
seitige Arm von e niedergedrückt und g fallen gelassen. Ein am rechts-
seitigen Arm von e ausgebildeter Haken, gegen welchen das obere Ende
von h stösst, verhütet zu tiefes Sinken des Lagers g. Ein zweiter, zur
entgegengesetzten Bewegungsrichtung gehöriger Frosch rückt in gleicher
Weise den Eingriff von w in b aus. Die beiden Frösche sind mittels am
Schlitten s vorgesehener Aufspann-Nuth geeignet einzustellen.
Durch Fig. 402 ist eine solche selbstthätige Ausrückvorrichtung dar-
gestellt, wie sie J. E. Reinecker ausführt.s
verschiebende Schraube durch das Wurm-, bezw. Schraubenrad b betrieben,
in welches a greift. Letzteres — nach Umständen entweder Schraubenrad
oder Wurm — dreht sich frei um den Bolzen d und wird durch ein in
der Figur angedeutetes Kegelradpaar von der Welle c aus angetrieben.
d stützt sich nun linksseitig auf die Welle c, oder auf gleichaxig liegende
Hohlzapfen und wird am rechtsseitigen Ende durch einen Haken des Hebels
e getragen. Dieser Hebel dreht sich um einen am Unterschlitten festen
Bolzen und wird, nachdem der Oberschlitten s den bestimmten Weg zurück-
gelegt hat, durch einen der Frösche f oben nach rechts bewegt, so dass
er d loslässt. Der Bolzen d sinkt theils wegen seines Gewichtes, theils
wegen des Druckes einer Feder, rasch nieder und bringt a und b ausser
Eingriff. Soll früher ausgerückt werden, so zieht man an dem Knopf, der
sich am oberen Ende von e befindet; durch Heben des am rechtsseitigen
Ende von d sitzenden Schnabels rückt man ein.
Fig. 403 zeigt eine fernere Ausführungsform, welche ich 1885 an einer
Fräsmaschine der Gravenstadener Maschinenfabrik gesehen habe. c ist der
das Ausrücken bewirkende Klauenmufftheil. Seinen Hals umgreift der
nach unten hängende Schenkel des Hebels e. Der nach links gerichtete
Arm dieses Hebels wird stetig nach unten gezogen, sei es durch ein Ge-
wicht oder eine Feder; zwei über einander greifende Nasen stützen ihn in
der gezeichneten Lage, so lange der Schlitten s sich verschieben soll. Eine
dieser Nasen, nämlich i, sitzt an dem kleinen Schlitten a, die andern am
äussersten Ende von e. Ein nach oben gerichteter Arm des Schlittens a
ragt in die Bahn der Frösche f, welche am Schlitten einstellbar befestigt
sind. Es wird demnach durch den Angriff eines der Frösche f der Schlitten
a nach rechts oder links verschoben, so dass die Nase i unter der an e
befindlichen hinweggleitet und e die zum Ausrücken der Kupplung er-
forderliche Drehung macht.
Die hier angeführten Beispiele kennzeichnen sich dadurch, dass von
dem bewegten Schlitten nur der Anlass zum Ausrücken gegeben wird,
letzteres aber eine besondere Kraft ausführt. Hierdurch wird erreicht,
dass das Ausrücken selbst in sehr kurzer Zeit erfolgt, und deshalb die un-
vermeidlichen Ungenauigkeiten in der Wegesbegrenzung so klein ausfallen,
dass man sie vernachlässigen kann.
Es ist hier noch
eines selbstthätigen Aus-
rückens zu gedenken,
welches zwar keiner
eigentlichen Wegesbe-
grenzung dient, aber
erwähnt werden muss,
nämlich das selbst-
thätige Ausrücken, so-
bald der Widerstand
ein gewisses Maass über-
schreitet. Man verwen-
det für diesen Zweck
Nachgiebigkeiten im
Antrieb, welche dem zu-
lässig höchsten Wider-
stande entsprechen.
Derartiges kommt auch
bei anderen Aufbereitungsmaschinen vor, z. B. in Gestalt sogenannter
Brechstücke bei Walzwerken, das sind leicht ersetzbare Verbindungstheile,
welche bei der Ueberschreitung der für andere theurere Maschinentheile zu-
lässigen Beanspruchung brechen, um letztere vor Bruch zu schützen.
Für die spanabhebenden Werkzeugmaschinen kommen zu diesem
Zweck in erster Linie die Treibriemen in Frage: man wählt deren Ab-
messungen in betreffenden Fällen absichtlich so klein, dass die Riemen
nicht im stande sind, eine für andere Maschinentheile gefährlich grosse
Kraft zu übertragen. Manche Reibungskupplungen lassen sich, wie weiter
oben schon angedeutet, in gleichem Sinne verwenden, und werden so ver-
wendet.
Aber auch Klauenkupplungen sind für den vorliegenden Zweck
brauchbar. Bei manchen Schraublehren
Leipzig 1888, S. 22.a, Fig. 404, um
die Messschraube s an sich lose drehbar; ihre Drehung wird aber auf
letztere mittels einer Klauen- oder Zahnkupplung übertragen, deren Zähne
in der Drehrichtung, bei welcher die Schraube angezogen wird, die Kupp-
lung zu lösen versuchen. Dem tritt eine auf den verschiebbaren Kuppel-
theil b einwirkende Feder f entgegen. Wird der Widerstand, den die
Schraube s erfährt, zu gross, so giebt die Feder f nach. Genau so, natür-
lich mit entsprechender Ausgestaltung, werden in geeigneten Fällen An-
triebe der Werkzeugmaschinen ausgeführt, z. B. solche, die zum Einschneiden
des Gewindes für Stift- oder Kopfschrauben bestimmt sind. Durch An-
spannen der Feder lässt sich die Kupplung einstellen. Soll in beiden Dreh-
richtungen selbstthätiges Ausrücken stattfinden, so gestaltet man wohl die
Zähne der Kupplung nach Fig. 405, wobei nach Umständen die Abschrä-
gung der Zähne an einer Seite anders als an der zweiten gemacht wird.
Nennt man den Druck der Feder Q und die zu übertragende Um-
fangskraft P, so tritt — wenn man von Reibungswiderständen absieht —
das Ausrücken ein, sobald:
doch, wenigstens wenn das Ausrücken mit einiger Geschwindigkeit statt-
finden soll, P erheblich grösser sein, als jener Ausdruck
angiebt. Es hängt dieser Mehrbetrag von der Reibungs-
werthziffer ab. Da diese im vorliegenden Falle nicht
einmal angenähert richtig geschätzt werden kann, da
sie z. B. anders ausfällt, wenn längere
Zeit kein Gleiten der Zähne stattgefunden
hat, als wenn solches häufig vorkommt,
so leidet die Selbstthätigkeit dieser Aus-
rückvorrichtung an einer gewissen Un-
sicherheit. Diese in der wechselnden
Grösse der Reibungswerthziffer f liegende
Unsicherheit hat Rieppel
von Schrauben (für das Zuschieben der Bohrer, für das Verschieben der
Drehbankschlitten und dergl.) liegen, dadurch umgangen, dass er diesen
Widerstand unmittelbar zum Fortrücken des verschiebbaren Theils der
Kupplung (es ist Reibkegelkupplung verwendet) benutzt. Rieppel nennt
diese selbstthätige Ausrückvorrichtung — wenig zutreffend — Druck-
schaltung. Sie dürfte — in entsprechender Ausgestaltung — häufigere
Verwendung verdienen, als sie bisher gefunden hat.
3. Selbstthätige Umkehr der Bewegungsrichtung.
a) Die Kurbel und das Reichenbach’sche Kehrrad liefern ohne weiteres
die Umkehr des Schlittens oder sonstigen in gerader Linie verschobenen
Maschinentheils, sobald das Wegesende erreicht ist. Anders verhalten sich
alle übrigen Bewegungsmittel, weil — um volle Freiheit in der Regelung
der Wegeslänge zu haben — nothwendig ist, die Umkehr von der Schlitten-
bewegung abzuleiten. Der Schlitten ist nun ohne weiteres imstande, den
bisherigen Antrieb zu unterbrechen, da er sich so lange bewegt, wie die
Ausrückung nicht vollzogen ist. Mit der Ausrückung des Antriebes kann
aber der Schlitten zum Stillstand kommen und ist dann nicht mehr im-
stande, irgend welche, die rückläufige Wirkung veranlassende Steuerungs-
mittel zu bethätigen. Hierfür ist, wenn man von der Herbeiziehung einer
besondern Kraftquelle absieht, erforderlich, vor dem Ausrücken des An-
triebes eine gewisse Arbeitsmenge so aufzuspeichern, dass sie nach dem
Ausrücken der einen Betriebsrichtung die andere einzurücken vermag.
Die Masse des Schlittens selbst und dessen, was sich mit ihm bewegt,
kann als derartiger Speicher benutzt werden und dient dann auch häufig
den vorliegenden Zwecken, wenn die Schlittengeschwindigkeit einige Grösse
hat, es bewegt sich dann der Schlitten nach dem Ausrücken der bisherigen
Betriebs-Richtung noch weiter und rückt dabei die neue Betriebsrichtung ein.
Fig. 406 zeigt die ältere, hierher gehörige Einrichtung. B ist die
Steuerwelle, welche das Kehrgetriebe (S. 168 u. f.) bethätigt. Auf B sitzt
der sogenannte Stiefelknecht A, dessen beide Klauen nicht in derselben
Ebene liegen. Mit Hilfe einer Aufspann-Nuth sind an dem Schlitten S zwei
Frösche oder Knaggen K befestigt, von denen der eine in die Bahn der
einen, der andere in die Bahn der anderen Klaue A fällt. Wenn nun der
Schlitten S sich z. B. in der Pfeilrichtung bewegt, so stösst schliesslich der
rechtsseitige Frosch K gegen die linksseitige
Klaue A, dreht infolge dessen die Steuer-
welle B, so dass der Antrieb ausgerückt
wird, dreht sie aber sofort weiter bis in
die gestrichelt gezeichnete Lage A, wobei
das Einrücken der neuen Betriebsrichtung
stattfindet. Wird hierbei — und durch
andere Widerstände — die lebendige Kraft
des Schlittens nebst Zubehör nicht ver-
braucht, so kann K über den Stiefelknecht
hinweggleiten, z. B. in die gestrichelt ge-
zeichnete Lage K1 sich begeben, ohne den
Stiefelknecht und die Steuerwelle weiter
zu beeinflussen. Indem die Steuerwelle
um den Winkel α nach links gedreht wird,
gelangt die rechts liegende Klaue A in eine
solche Lage, dass sie demnächst von dem zu ihr gehörigen Frosch nach
rechts verschoben werden kann. Die Steuerwelle schwingt also bei Voll-
endung jedes Schlittenweges um den bestimmten Winkel α, welcher zur
Bethätigung des betreffenden Kehrgetriebes zur Verfügung steht.
Indem der Frosch K mit voller Schlittengeschwindigkeit auf die ruhende
Klaue des Stiefelknechtes trifft, entsteht ein Stoss, welcher um so heftiger aus-
fällt, je grösser einerseits diese Geschwindigkeit und anderseits die Trägheit der
mit der Steuerwelle verbundenen Theile ist. Die Geschwindigkeit des Schlittens
ist gegeben, sonach lässt sich der Stoss nur mildern durch Minderung der
zu überwindenden Massenträgheit. Leichte Bauart der mit der Steuerwelle
schwingenden Theile, grosse Halbmesser der Klaue A wirken im vorliegen-
den Sinne günstig. Giebt man aber der Klaue eine grössere Länge,
so bedarf zur Erzielung des Schwingungsbogens α der Schlitten eines
längeren, für das Spanabheben „verlorenen“ Weges.
Man hat vorgeschlagen, den Stoss durch federnde Nachgiebigkeit der
plötzlich aufeinandertreffenden Flächen zu mindern. Ich vermag aber über
keine erfolgreich ausgeführte derartige Einrichtung zu berichten. Eher ist
möglich, durch elastische Verbindung der Klauen mit der Steuerwelle stoss-
mildernd zu wirken; wirkt doch thatsächlich die von selbst vorhandene
federnde Nachgiebigkeit der Steuerungstheile im vorliegenden Sinne.
Fig. 407 zeigt eine Vorrichtung, welche, wenn gut
ausgeführt, von dem angegebenen Uebelstande fast frei
ist. Die Steuerwelle B liegt gleichlaufend zum Weg des
Schlittens S. Auf B ist ein Körper A befestigt, in dessen
krumme Nuth die Rollen r der in gewöhnlicher Weise
am Schlitten S befestigten Frösche K greifen. Die
Krümmung der Nuth kann nun offenbar so gewählt
werden, dass eine allmählich beschleunigte und ebenso
verzögerte Drehung der Steuerwelle B erfolgt, also der
Stoss wegfällt; der Schwingungswinkel α ist, wie bei dem
Stiefelknecht, ein ganz bestimmter.
Rücksichtnahme auf bequeme Zugänglichkeit ver-
anlasst für kleine Maschinen zuweilen die Anbringung
der Frösche an der den Schlitten bewegenden Welle,
statt an dem Schlitten selbst. Zu diesem Zwecke ist auf
der Welle a, Fig. 408, eine ebene Scheibe b mit kreis-
förmiger Aufspann-Nuth befestigt, wobei letztere dem
Anschrauben der Frösche K dient. Die Frösche K stossen
gegen einen an der Steuerwelle sitzenden Arm. Hier-
bei muss das in die Zahnstange des Schlittens greifende
Rad so gross sein, dass es auch für den grössten
Schlittenweg keine ganze Drehung zu machen braucht.
Es kommt vor, dass man die Welle a, Fig. 408, von
der Antriebswelle des Schlittens aus durch Räder an-
treibt, welche die Drehung von a so verlangsamen, dass
hier weniger als eine ganze Drehung vorliegt, während
die Antriebswelle deren mehrere macht. Man bringt
auch, zu gleichem Zweck, die Aufspann-Nuth und die
Frösche K an der Aussenfläche einer Walze b, Fig. 409,
an. Das bedingt jedoch, dass die Arme, gegen welche die Knaggen K
stossen sollen, bei jeder Verstellung der letzteren in eine andere Lage ge-
bracht werden müssen.
b) Nicht selten ist das Arbeitsvermögen des Schlittens nicht aus-
reichend, um den vorliegenden Zweck ganz zu erzielen. Alsdann nimmt
man eine besondere Arbeitsaufspeicherung vor. Der hierher gehörige Um-
faller
Bd. 83, S. 265; 1877, Bd. 223, S. 372, Bd. 224, S. 500; Bd. 225, S. 139, mit Abb.
fachere derselben. Es ist an der Steuerwelle B ein nach oben gerichteter
Hebel c befestigt, an dessen oberem Ende sich ein Gewicht befindet.
Während die Steuerwelle behufs Ausrückens, also um
gelangt das Gewicht in seine höchste Lage. Von hier ab sinkt es nach
unten und hilft also die Steuerwelle weiter zu drehen. Ein Paar Anschläge
E begrenzen die Schwingungen des Hebels C.
Wirksamer ist die durch Fig. 411 abgebildete zweite Einrichtung. Es
wird die Steuerwelle B nicht unmittelbar angetrieben, sondern zunächst der
Hebel C, z. B. durch geeignete Frösche und eine Stange mit Schleife F.
Letztere umgreift einen Zapfen des Hebels C. Hebel C ist um B frei
drehbar und wird für sich emporgerichtet, wenn die Schleife F in der
Pfeilrichtung sich verschiebt. Fest auf B sitzt der Hebel D. Er ist mit
zwei Zapfen versehen, welche in die Schwingungsbahn von C ragen. In
dem Augenblicke, in welchem C die nahezu senkrechte Lage erreicht hat,
wird der linksseitige Zapfen von D berührt, so dass D sich mit C nach
links bewegen muss. Bis dahin hatte also die Steuerwelle keinerlei Dreh-
bewegung erfahren, war also der Antrieb des Schlittens noch ungeschwächt.
Es beginnt nunmehr das Ausrücken, so dass bei dessen Vollendung der
Hebel C schon eine starke Neigung nach links hat, also erforderlichenfalls
das Einrücken der neuen Betriebsrichtung allein übernehmen kann.
Diese mit umfallenden Gewichten versehenen Steuerungsvorrichtungen
verursachen mehr oder weniger heftige Stösse gegen die Anschläge E.
Man mindert diese Stösse, indem man das Gewicht durch eine Feder ersetzt.
Fig. 412 stellt eine Einrichtung dar, welche sich im wesentlichen
nur durch Fehlen des Gewichtes von der durch Fig. 410 abgebildeten
unterscheidet. Die Steuerwelle B wird z. B. durch einen Stiefelknecht,
oder auch durch die Stange F bethätigt. Während der auf ihr festsitzende
Hebel C sich aus seiner linksseitigen in die Mittellage begiebt, ist der bis-
herige Antrieb noch thätig. Es wird in dieser Zeit die auf den Bolzen
M sich stützende Feder I gespannt, welche, nachdem Hebel C die Mittel-
lage durchschnitten hat, diesen bis in seine rechtsseitige Endlage drückt.
Die Feder wird aber auch in folgender eigenartiger Weise verwendet.
Fig. 413 stellt z. B. einen der sogenannten Frösche dar, welche am Schlitten
befestigt sind. Jeder Frosch besteht aus einem Gehäuse F, in welchem
der Kolben K verschiebbar ist. Eine Feder sucht den Kolben nach rechts
zu schieben, ein Stellring hindert ihn am Herausfallen. Wenn nun dieser
Frosch auf dem Wege nach rechts gegen die betreffende Klaue eines
Stiefelknechts, oder besser gegen ein in gerader Linie ausweichendes Um-
steuerungsmittel stösst, so wird der Kolben zunächst in sein Gehäuse zurück-
gedrängt. Erst wenn die Federspannung gross genug geworden ist, um
die ruhende Reibung der Steuerung zu überwinden, wird letztere bethätigt.
Da der Reibungswiderstand mit dem Eintritt der Bewegung abnimmt, so
entspannt sich die Feder F, indem der Kolben K die Steuerung fortschnellt.
Auf dem vorliegenden Grundgedanken beruhende Umsteuerungen findet
man in mannigfachen Ausführungsformen. Fig. 414 und 415 stellen noch
ein Beispiel dar. Am Schlitten sitzt eine Oese K fest, welche die Steuer-
stange B umschliesst. B ist so geführt, dass sie sich in ihrer Längen-
richtung frei verschieben kann; sie trägt Stellringe C mit Schraubenfedern.
Die Verschiebung von B kann nun entweder ohne weiteres zur Riemen-
verschiebung benutzt oder z. B. auf eine die Umsteuerung vermittelnde
Querstange E, Fig. 415, übertragen werden.
Da der Zeitpunkt, in welchem die Spannung der Feder die ruhende
Reibung der Steuertheile überwindet, unbestimmt ist, so liefern die in
Fig. 413 bis 415 abgebildeten Einrichtungen keine genaue Begrenzung des
Schlittenweges.
Bei manchen Antriebsarten genügt das Umsteuern, um die neue Be-
triebsrichtung bis zum folgenden Umsteuern zu erhalten, z. B. wenn Klauen-
kupplungen angewendet werden, oder die Umkehr durch Verschieben des
Treibriemens auf eine andere Rolle stattfindet. Viele Reibungskupplungen
dagegen, z. B. diejenigen mit kegelförmigen Reibflächen, bedürfen dauern-
den Andrucks. Auch bei Wurmrad- und Zahnradeinrückungen ist ein
solcher dauernder Andruck nöthig, wenn derselbe auch kleiner ist wie bei
den Kupplungen mit kegelförmigen Reibflächen. Dieser Andruck kann
durch den Betriebswiderstand herbeigeführt werden — man nennt die be-
treffenden Einrichtungen: selbstspannende Kupplungen — oder durch
eine besondere äussere Kraft.
Ein Beispiel für den Andruck durch den Betriebswiderstand stellt
Fig. 416 dar. Den Schlitten S (an welchem die Spindel eines Langloch-
fräsers gelagert ist) verschiebt die Schraube s längs seiner Führung, indem
die Schraube zeitweise sich links, zeitweise rechts dreht. Auf den Enden
der Schraube s sitzen die Wurmräder r und r1 fest. Zwei Wurme, w und
w1, sind in den Enden eines doppelarmigen Hebels gelagert, welcher um
die Axe m schwingen kann; diese Axe ist gleichzeitig die Axe der Antriebs-
welle, und auf letzterer sitzen zwei Riemenrollen, die — mittels offenen
bezw. gekreuzten Riemens — Wurm w bezw. w1 antreiben. Bringt man
durch Rechtsschwingen des doppelarmigen Hebels Wurm w1 mit r1 in Ein-
griff, so berühren sich w und r nicht, und umgekehrt sind w1 und r1
ausser Eingriff, wenn w und r mit einander arbeiten. Ersterer Eingriff
liefert die eine, der andere die entgegengesetzte Drehrichtung der Schraube s.
Die Umsteuerung bewirken die am Schlitten S festen Nasen n und n1, in-
dem sie gegen die, am doppelarmigen Hebel einstellbaren Frösche f und f1
stossen. Es ist nun eine gewisse Kraft nöthig, welche verhindert, dass
der dem arbeitenden Wurm gebotene Widerstand den Wurm ausser Ein-
griff bringt. Deshalb sind die in der Figur durch Pfeile angegebenen
Drehrichtungen der Wurme gewählt, auch ist die Axe m höher gelegt als
die Angriffsstellen der Wurme. Demnach übt z. B. der Widerstand W auf
den doppelarmigen Hebel das linksdrehende Moment W . h aus, drückt
also w um so fester gegen r, je grösser der zu überwindende Widerstand ist.
Ein solcher sich selbst steigernder Andruck ist zulässig, so lange wie
bei Schaltbewegungen die Massenwirkung, welche bei der Umkehr der
Drehrichtung auftritt, klein ist; für die Arbeitsbewegung — bei der grössere
Gewichte mit viel grösserer Geschwindigkeit verschoben werden — führt
sie dagegen, wie bei Klauenkupplungen, mehr oder weniger heftige Stösse
herbei, die nur dann in erträglichen Grenzen gehalten werden können,
wenn man in irgend einer Weise Nachgiebigkeiten anbringt. Das ist bei
dem Walter’schen Antrieb
1890, S. 128, mit Abb.
lungen erreicht. Solche selbstspannende Kupplungen dürfen demnach nur
mit besonderer Vorsicht angewendet werden.
Das am Hebel C, Fig. 410 und 411, sitzende Gewicht liefert ohne
weiteres einen dauernden Andruck der Kupplung (die Anschläge E fallen
dann fort) und zwar einen begrenzten, so dass — bei sonst geeigneter
Durchbildung der Kupplung — ein Gleiten eintritt, sobald der Widerstand
zu gross wird. Die Feder, welche nach Fig. 412 jenes Gewicht zu ersetzen
bestimmt ist, ist für den dauernden Andruck wenig geeignet, weil sie in
den Endlagen entspannt ist.
c) Die Umsteuerung wird auch durch eine besondere Kraftquelle
herbeigeführt, so dass die Tischbewegung nur veranlassend zu wirken hat,
also zwischen den umsteuernden Fröschen und den Theilen, welche diese
zu verschieben haben, nur geringe Drücke auftreten, selbst dann, wenn
sich der Umsteuerung sehr grosse Widerstände entgegensetzen. Hierfür
bietet eine Sellers’sche Hobelmaschine
Das Kehrgetriebe beruht (nach Fig. 346, S. 170) auf einem verschiebbaren
Doppelkegel, welchen die Welle mit der einen oder anderen der sich in
entgegengesetzten Richtungen drehenden Riemenrollen kuppelt. Ein be-
sonderer Antrieb rückt aus und schiebt den Doppelkegel zunächst mit
mässigem Druck in den sich umgekehrt drehenden Hohlkegel, so dass das
vorhandene Arbeitsvermögen des Schlittens allmählich getödtet und ebenso
allmählich die Beschleunigung in der neuen Bewegungsrichtung des Tisches
stattfindet. Nunmehr erfolgt das volle Eindrücken des Kupplungskegels.
Ebenso bemerkenswerth ist die Gordon-Steuerung.
Doppelkegel wird durch eine, in einer Bohrung der zugehörigen Welle ver-
schiebbare Stange H, Fig. 417, dem einen oder anderen Hohlkegel ge-
nähert. H ist mit einer Zahnstange versehen, welche in den an der Welle
G festen Zahnbogen e greift. Ferner sitzt auf G der Hebel G b fest, so
dass durch die Schwingung des letzteren von b nach b1, bezw. umgekehrt,
die Umsteuerung vollzogen wird. An b greift nun eine Kolbenstange a b,
deren Kolben in dem festen Stiefel C durch Druckluft hin und her ge-
schoben werden kann. Ein Schieber oder Hahn, welchen der Hebel A
bethätigt, lässt zu diesem Zwecke die Druckluft vor oder hinter dem Kolben
ein- oder austreten. A ist mittels Stange J mit dem Hebel L verbolzt,
den bei a ein Bolzen mit der Kolbenstange verbindet. Auf das Ende c
des Hebels L wirken — mittelbar — die Frösche des Hobelmaschinen-
schlittens. In der gezeichneten Stellung möge diese Einwirkung so statt-
finden, wie der bei c angegebene Pfeil angiebt. Es wird dann A und mit
ihm der Vertheilungsschieber aus seiner Mittellage so verschoben, dass
links vom Kolben Druckluft eintritt, die rechts befindliche Luft aber aus-
treten kann. Der Kolben und dessen Stange bewegen sich nach rechts,
die Stange H wird ebenfalls nach rechts verschoben und dadurch der bis-
herige Schlittenantrieb umgesteuert. Es bewegt sich aber auch a nach a1,
folglich der Knotenpunkt d von d1 zurück in seine alte Lage, so dass A
und der Vertheilungsschieber der Druckluft wieder in ihre Mittellage
kommen. Links vom Kolben befindet sich Druckluft, welche nun die
Stange so lange nach rechts drückt, also die Kupplung für den neuen Be-
trieb geschlossen hält, bis der Schlitten das Hebelende von c1 nach c ver-
drängt. Die Einschaltung des Hebels L bewirkt insbesondere, dass der
Kolben und dessen Stange a b nicht zu rasch von links nach rechts sich
bewegen, also die Umsteuerung nebst Verzögerung und Beschleunigung des
Schlittens nicht in zu kurzer Zeit durchgeführt wird; er vermittelt ferner,
dass Hebel A wieder in seine Mittellage zurückgebracht wird.
d) Wenn eine selbstthätige Umsteuerung in Wirksamkeit getreten ist,
so schliesst sie willkürliches Eingreifen aus. Es kommen aber Fälle vor,
in denen ein Umsteuern mit der Hand auch in der Nähe des Schlitten-
Hubendes nothwendig wird. Deshalb sollen die Umsteuerungseinrichtungen
so ausgebildet werden, dass sie jederzeit das Eingreifen des die Maschine
bedienenden Arbeiters gestatten. Die weiter oben angeführte Sellers’sche
Hobelmaschine
halten hierher gehörige Beispiele.
4. Rascher Rückgang. In zahlreichen Fällen soll der Schlitten in
der einen Bewegungsrichtung eine grössere Geschwindigkeit haben als in
der andern. Insbesondere ist solches der Fall, wenn nur in der einen Be-
wegungsrichtung gearbeitet wird. Die zweite dient dem Rückgang; es
soll bei dieser der Weg in kürzerer Zeit durchschritten werden.
Dieser rasche Rückgang lässt sich bei Kurbelantrieb dadurch er-
reichen, dass man für den Arbeitsgang einen grösseren, für den Rück-
gang einen kleineren Theil der Kurbeldrehung verwendet. Nach Fig. 418
greift der Kurbelzapfen a in den langen Schlitz der Schwinge c, welche
um den festen Bolzen b sich drehen kann und durch die Stange d den
betreffenden Schlitten hin- und herbewegt. Man erkennt aus der Figur
ohne weiteres, dass die todten Punkte der Kurbel in o1 und o2 liegen und
dass — bei der durch einen Pfeil angegebenen Drehrichtung der Kurbel
— die Bewegung der Stange d nach links in einer Zeit stattfindet, welche
der Länge des Bogens o1 o2 ent-
spricht, während für die ent-
gegengesetzte Bewegung von d
eine dem Bogen o2 o1 angehörige
viel grössere Zeit verbraucht
wird. In gedrungener Bauart
zeigen Fig. 419 im Schnitt und
Fig. 420 schematisch dasselbe
Mittel für den raschen Rück-
gang verwerthet. Das Zahnrad
R dreht sich mit gleichförmiger
Geschwindigkeit frei um den
Hals des festliegenden Körpers e.
An R sitzt die Kurbelwarze a,
welche unter Vermittlung eines
sogenannten Steins in eine Nuth
des T-förmigen Maschinentheils
b c greift. Dieser dreht sich
frei in einer Bohrung von e,
deren Axe um A von derjenigen
des Rades R abweicht. An c
ist eine Aufspann-Nuth zur Aufnahme eines zweiten Kurbelzapfens angebracht,
und an letzteren greift die zur Bethätigung des Schlittens dienende Stange d.
Aus Fig. 420 ist ersichtlich, dass der Kurbelzapfen, an welchen d greift,
sich dann in seinen Todlagen befindet, wenn der Kurbelzapfen des Rades
R bei o1, bezw. o2 angekommen ist. Bei der angedeuteten Drehrichtung
braucht der eine Weg des Schlittens die Bogenlänge o2 o1, während der
andere mit o1 o2 auskommen muss.
Bei Kurbelbetrieb lässt sich der rasche Rückgang auch durch Ein-
schalten eines Vorgeleges mit unrunden Rändern erzielen. Vor Jahren
wurde hiervon häufig Gebrauch gemacht, jetzt hat man dieses Mittel fast
ganz aufgegeben, und zwar wegen des unruhigen Ganges der Räder.
Bei Zahnstangen-, Schrauben- oder dergleichen Betrieb des Schlittens
ist der rasche Rückgang auf sehr verschiedene Weise zu erreichen, und zwar:
a) durch verschiedene Halbmesser der im Kehrgetriebe verwendeten
Riemenrollen; vergl. Fig. 346, S. 170; Fig. 348, S. 171.
b) bei gleichem Durchmesser der Rollen durch verschieden grosse
Räder; vergl. Fig. 343 und 344, S. 169; endlich
c) nur durch Räder, vergl. Fig. 362 bis 364, S. 176 und 177.
Den unter b) angezogenen
Beispielen ist noch das Folgende
anzufügen. Es sitzt die Riemen-
rolle f, Fig. 421, auf der Welle a
fest; die Rolle l dreht sich als lose
Rolle frei um a, die dritte Rolle
dreht sich ebenfalls frei um a, ist
aber mit dem Stirnrad 3 fest ver-
bunden. Das Rad 1 sitzt auf a fest.
Wird die Riemenrolle f angetrieben,
so dreht Rad 1 das Rad 2, wel-
ches auf der Welle b sitzt, links
herum; ist dagegen der Treib-
riemen über l hinweg auf die dritte
Rolle geschoben, so dreht Rad 3
das auf einer Zwischenwelle c
sitzende Rad 4 links herum und
das ebenfalls auf c sitzende Rad 5,
das Rad 2 rechts herum. Die
Welle b hat daher — je nach den
Uebersetzungsverhältnissen der an-
geführten Räder in der einen
Drehrichtung eine andere Ge-
schwindigkeit als in der zweiten.
Auf der Welle b sitzt nun z. B.
ein Rad 6, welches in die Zahn-
stange z greift, oder b ist als
Schraube ausgebildet, um die
Schlittenverschiebung zu bewirken.
Zu den unter c) angeführten Beispielen gehört noch das Folgende.
Es war zu Fig. 402, S. 194 angegeben, dass der um d sich lose drehende
Wurm a in das Wurmrad b greife, um die den Schlitten bethätigende
Schraube zu drehen. Wenn man nun auf c einen zweiten Bolzen d steckt,
diesen gerade so ausstattet, wie den früher beschriebenen, aber dem Wurm
die entgegengesetzte Neigung giebt, und ausserdem das Uebersetzungsver-
hältniss zwischen Wurm und Wurmrad oder der Kegelräder anders macht,
so gewinnt man bei dem Einrücken des letzteren Getriebes nicht allein die
entgegengesetzte Bewegungsrichtung des Schlittens, sondern auch eine
andere Geschwindigkeit für diesen. Hier wird die Umkehr der Bewegungs-
richtung und die andere Geschwindigkeit durch Heben des einen oder
anderen d erzielt.
5. Ableitung der Schaltbewegung. Bei geradlinigem Hauptweg
(S. 34) bewirkt man die Schaltung regelmässig dann, wenn vor Beginn
eines Schnittes das Werkstück vom Werkzeug noch nicht berührt wird.
Das gilt insbesondere für Hobel-, Feil- und Stossmaschinen. Bei Fräs-
maschinen für Zahnräder findet das seitliche Fortrücken um eine Zahn-
theilung ebenfalls vor Beginn eines neuen Schnittes, und bevor der Fräser
mit dem Werkstück in Berührung getreten ist, statt. Die Langlochfräs-
maschinen unterscheiden sich von den vorigen insofern, als das Zuschieben
des Fräsers in seiner Axenrichtung an den Enden des geradlinigen Haupt-
wegs stattfindet, aber der Fräser während dieses Tiefersenkens arbeiten
muss. Die hier angeführten Maschinen verlangen also ein ruckweises
Schalten und zwar während der Zeit, die auch zur Umkehr des Schlittens
benutzt wird.
Man kann diese Schaltbewegung bei Kurbelantrieb von der Kurbel-
welle ableiten, weil jeder Kurbeldrehung ein Hin- und ein Herweg ent-
spricht, und die Wegesenden des Schlittens genau mit den Todpunkten der
Kurbel zusammenfallen. Aehnliches ist bei den sonstigen Betriebsarten
nicht möglich; hier kann man nur die
Schlittenbewegung selbst für das Ableiten
der Schaltung heranziehen.
In allen Fällen kommen Schalträder
zur Verwendung, welche das ruckweise
Fortbewegen entweder thätig bewirken
oder zulassen. Sie sollen hier zunächst
kurz erörtert werden und dann erst die
Bethätigung der Schalträder, Klinken u. s. w.
durch die Kurbelwelle oder den Schlitten.
a) Als Schalträder für thätiges,
ruckweises Bewegen sind vorwiegend die Sperr-Räder, seltener die Räder
mit Klemmklinke im Gebrauch.
Fig. 422 stellt ein gewöhnliches Sperr-Rad a mit Klinke b dar. Letz-
tere gleitet, wenn sie nach rechts bewegt wird, über die Zähne des Rades
a hinweg, greift aber, wenn nach links bewegt, in die Zahnlücken und
dreht dann das Rad um einen Bogen, der einer ganzen Zahl der Zähne
entspricht. Wenn nämlich das vordere Ende der Klinke bei Beginn ihrer
Bewegung nach links nicht ohne weiteres auf eine Zahnbrust trifft, so be-
wegt sie sich zunächst allein; das Rad betheiligt sich an der Drehung erst,
nachdem das Klinkenende die nächste Zahnbrust erreicht hat. Die Schwin-
gung der Klinke ist deshalb regelmässig grösser als der Bogen, um welchen
das Sperr-Rad gedreht wird. Der Zapfen der Klinke b kann in einer ge-
raden oder krummen Linie hin- und herschwingen; am besten ist es, wenn
er um die Axe der Welle m schwingt, weil alsdann die Stirnfläche der
Klinke gegenüber der Zahnbrust ihre Lage nicht ändert. Es muss dafür
gesorgt werden, dass das Sperr-Rad a nicht zurückschnellt, sobald die
Klinke den Rückweg antritt. Hierzu genügt in manchen Fällen die Rei-
bung der Welle m in ihren Lagern, andernfalls ist eine zweite, auf festen
Bolzen steckende Klinke c erforderlich. Häufig legen sich die Klinken b
und c durch ihr eigenes Gewicht gegen den Kranz des Rades a. Ist hierauf
nicht mit Sicherheit zu rechnen, so lässt man sie durch Federn an-
drücken.
Die Klemmklinke, Fig. 423, legt sich auf den glatten Rand des
Rades a, und nimmt a von dem Augenblick an mit, in dem sie sich nach
links zu bewegen beginnt. Heisst der Abstand des Berührungspunktes
zwischen Klinke und Radkranz von der Geraden, welche die Mitte des
Bolzens der Klinke mit der Mitte der Welle m verbindet, e, die Länge der
Klinke l und die anzuwendende Reibungswerthziffer f, so muss
Klinke ist selbstverständlich ein sehr grosser, weshalb man den Bolzen der
Klinke mit der Welle m auf möglichst geradem Wege verbinden muss, so
dass er nur um m zu schwingen vermag. Um den in der Richtung des
Halbmessers auftretenden Druck zu mindern, giebt man dem Klinkenende,
welches gegen den Radkranz sich legt, keilförmigen Querschnitt und ver-
sieht den Radkranz mit einer hohlkeilförmigen, ringsum laufenden Nuth.
Es sind diese Klemmklinken für Metallbearbeitungsmaschinen wenig ge-
bräuchlich.
Man regelt die
Grösse des Bogens, um
welchen das Sperr-
Rad bei jedem Spiel
der Klinke weiter ge-
dreht wird, entweder
dadurch, dass man
bei unveränderlichen
Schwingungsbogen der
Klinke diese zunächst
von dem Rade zurückhält, oder durch Aenderung des von der Klinke
beschriebenen Bogens. Für ersteres Verfahren deutet Fig. 424 eine
Ausführungsform an. Seitwärts vom Rade a befindet sich eine einstell-
bare Platte o, deren Rand zum Theil über die Zahnspitzen des Sperr-
Rades hinwegragt, und die Klinke b ist so verbreitert, dass sie über dem
Rande von o liegt. Wenn sie über dem grösseren Halbmesser von o sich
befindet, so kann die Klinke nicht eingreifen; erst nachdem sie einen der
Lage von o angemessenen Theil ihres Weges zurückgelegt hat, vermag die
Klinke mit den Zähnen des Sperr-Rades in Berührung zu treten. Durch
geeignete Einstellung der Platte o kann auf diesem Wege das Eingreifen
der Klinke sogar ganz verhindert werden. In etwas anderer Ausführungs-
form stellt die unten verzeichnete Quelle
macht davon wenig Gebrauch. Für das andere, schon erwähnte, gebräuch-
lichere Verfahren bietet Fig. 422 ein Beispiel. Mit dem um die Welle m
schwingenden Hebel d, an welchem der zur Klinke b gehörige Bolzen sitzt,
ist ein zweiter Hebel h fest verbunden. In diesem ist ein langer Schlitz
oder eine Aufspann-Nuth zum Befestigen eines Bolzens i angebracht, an
den die Stange s greift. Nähert man i der Welle m, so wird der Aus-
schlag der Klinke vergrössert, und befestigt man i in grösserer Entfernung
von m, so schwingt die Klinke in kleinerem Bogen.
Weiter oben wurde schon hervorgehoben, dass der Bogen, um welchen
das Sperr-Rad bei jedem Spiel der Klinke sich drehe, gleich der Bogen-
länge sei, welche von einer ganzen Zähnezahl eingenommen wird, also
gleich 1, 2, 3 u. s. w. Zahntheilungen. Man muss sonach, um eine einiger-
massen feine Regelung dieser Bogengrösse zu ermöglichen, die Zahntheilung
möglichst klein oder den Schwingungsbogen der Klinke möglichst gross
machen. Hinsichtlich des letzteren ist man häufig beschränkt, und die
zulässig kleinste Zahntheilung wird durch den Zahndruck bestimmt. Man
kann nun die jedesmalige Drehung des Sperr-Rades den verschieden grossen
Wegen der Klinke genauer dadurch anpassen, dass man mehrere Klinken
zusammenfasst und deren Länge verschieden macht, so dass entweder die
eine oder die andere, diejenige, welche am ersten hierzu geeignet ist, zum
Angriff kommt. Fig. 425 zeigt ein so wirkendes Klinkenpaar b und b1.
Man sieht, dass, wenn der rechtsseitige Todpunkt um eine halbe Zahn-
theilung weiter nach rechts gelegen hätte, die Klinke b1 zum Angriff ge-
kommen wäre. Ein solches Klinkenpaar bringt daher, wenn es richtig aus-
geführt worden ist, denselben Genauigkeitsgrad hervor, wie die Einzel-
klinke bei halber Zahntheilung oder doppelter Zähnezahl. Statt eines
Paares von Klinken werden mehrere, bis zu 6, angewendet, entweder
indem man sie übereinander oder — bei entsprechend grosser Breite
des Sperr-Rades — nebeneinander legt.
Das Vorwärtsrücken des Sperr-Rades ganz genau einzustellen, gelingt
auch dann nur schwer, wenn sein Betrag durch eine ganze Zahl seiner
Zähne ausgedrückt werden kann, und zwar weil die bewegten Theile nicht
allein der Abnutzung unterworfen sind, sondern auch elastisch nachgeben.
Es giebt aber einen Weg, welcher das ruckweise Drehen mit aller Genauig-
keit durchführen lässt; man findet solche Einrichtungen bei Zahnräderfräs-
maschinen.
die Welle m neben das Sperr-Rad ein genaues Lehrrad r befestigt, welches
so viele keilförmige Zahnlücken enthält, als das zu fräsende Rad Zähne
haben soll. In diese Zahnlücken passt das keilförmige linksseitige Ende
des um einen festen Bolzen schwingbaren Hebels h. Soll die Welle m —
mit der das Werkstück verbunden ist — um eine Zahntheilung weiter ge-
dreht werden, so wird zunächst der Hebel h zurückbewegt, worauf das
Sperr-Rad in Wirksamkeit tritt, indem es m ziemlich genau um den Betrag
einer Zahntheilung dreht. Nunmehr senkt sich das abgebogene keilförmige
Ende des Hebels h mit einiger Kraft in die ihm gegenüber gekommene
Zahnlücke und berichtigt hierdurch nach Bedarf die Lage des Werkstücks.
Nicht selten verlangt man von einer Sperr-Rad-Anordnung Verwend-
barkeit in beiden Drehrichtungen. Zu diesem Zweck werden wohl zwei
Sperr-Räder — eins für die Rechts-, eins für die Linksdrehung — neben
einander gelegt und wird dafür gesorgt,
dass die Klinke des einen oder die des
andern ausser Thätigkeit gesetzt werden
kann. Häufiger gestaltet man das Sperr-
Rad so, dass es für beide Drehrichtungen
brauchbar ist. Fig. 427 stellt eine oft vor-
kommende derartige Einrichtung dar. Die
Zähne des Sperr-Rades sind denjenigen
gewöhnlicher Stirnräder ähnlich; die Klinke
b ist mit zwei in die Zahnlücken des
Sperr-Rades passenden Zungen versehen
und um den Bolzen c zu drehen. Sonach genügt das Umlegen der
Klinke von links nach rechts, um statt der Linksdrehung des Rades a,
dessen Rechtsdrehung zu erreichen. Bei der für die Figur gewählten Lage
könnte man vielleicht das gehörige Einfallen der Klinke in die Zahnlücken
dem Gewicht der Klinke überlassen. Um von der Wirkung dieses Ge-
wichts unabhängig zu sein, die Axe des Sperr-Rades senkrecht stellen, oder
die Klinke unterhalb des Rades eingreifen lassen zu können, ist in die
Klinke ein federnd nachgiebiger Kolben gelegt, welcher gegen die eine
oder andere der beiden breiten Abflachungen des Zapfens c sich legt und
dadurch die Klinke stets gegen das Rad a drückt. Oben sieht man an c
noch eine kleine Abflachung. Diese hat den Zweck, die Klinke in ihrer
Mittellage festzuhalten, wenn das Schaltwerk nicht arbeiten soll.
Als zweites Beispiel eines solchen für beide Drehrichtungen brauch-
baren Schaltwerks ist die durch Fig. 428 und 429 dargestellte Schaltdose
anzusehen. Sie bezweckt folgendes: es soll die das Schaltwerk bethätigende
hin- und hergehende Bewegung durch eine Zahnstange übertragen werden.
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 14
Es ist nun für das Wesen der Schaltdose gleichgiltig, ob die Zahnstange
mit dem Stirnrad c oder mit dem — zufällig — kleineren b im Eingriff
steht; der einfacheren Beschreibung halber möge letzteres angenommen
werden. Rad b kann sich um den festen Zapfen a frei drehen; wegen des
Eingriffs mit der hin- und hergehenden Zahnstange dreht es sich wechselnd
rechts und links herum. In b steckt der Zapfen e, welcher an einem Ende
zur Doppelklinke d ausgebildet ist, am andern Ende die Feder f trägt.
Zahnrad c ist auch auf dem Zapfen a frei drehbar; es soll die ihm zu
Theil gewordene ruckweise Drehbewegung auf Zahnräder übertragen, die
zum Betrieb von Schrauben dienen (vergl. Fig. 365 bis 369, S. 178—179).
Die Innenfläche des Kranzes von c ist nun verzahnt, wie namentlich Fig. 428
zeigt, und zwar so, dass die Klinke, je nachdem man sie mit dem Zapfen
e ein wenig links oder rechts aus der gezeichneten Mittellage dreht, rechts
bezw. links gegen die Sperr-Radzähne stösst und c dreht. In der Mittel-
lage von d wirkt die Klinke nicht. Man erreicht die drei Lagen der Klinke
d nun dadurch, dass man das freie Ende der Feder f in eine der drei
Kerben legt, welche in dem an b festen Plättchen g angebracht sind. Eine
andere gut gebaute Schaltdose findet man in unten genannter Quelle be-
schrieben.
b) Einrichtungen, welche die Schaltung in bestimmter Weise zu-
lassen, bedürfen eines die fragliche Drehbewegung stets anstrebenden
Schleppantriebes. Die Schaltklinke hindert die Drehbewegung so lange,
wie sie eingreift und gestattet, das Drehen, sobald sie sich zurückzieht.
Solchen Schleppantrieb erreicht man z. B. durch einen verhältniss-
mässig schlaffen Riemen. Um die Reibung bequem regeln zu können,
welche dieser Riemen in der durch die Schaltung bestimmten Zeit zum
Drehen der betr. Riemenrolle hervorbringen muss, ist ein gut einstellbarer
Riemenführer vorgesehen, welcher den Riemen in grösserer oder geringerer
Breite auf der Rolle hält.
Es wird der in Rede stehende Antrieb ferner hervorgebracht durch
eine Reibkupplung, bei welcher der Flächenandruck so geregelt werden
kann, dass nur das erforderliche Maass der Reibung vorliegt. Da die
Reibkegel hierzu sich weniger eignen, so soll hier nur ein Beispiel mit
ebenen Reibflächen angeführt werden. In Fig. 430 bezeichnet z. B. a eine
Welle, welche sich stetig dreht, b ein zum Uebertragen der Drehbewegung
bestimmtes Zahnrad. An b ist der Reibkranz r befestigt. Die Reibscheibe
e ist aus Stahlblech verfertigt und mit dem auf a verschiebbaren Muff c
fest verbunden. Mittels der Muttern d lässt sich nun der Druck zwischen
r und e sehr genau regeln.
Fig. 431 stellt ein das ruckweise Drehen zulassendes Sperr-Rad dar.
Der Schleppantrieb versucht das Rad a rechts zu drehen, die Klinke k ver-
hindert diese Drehung. Sobald aber k gehoben wird, folgt a dem Schlepp-
antrieb. Es muss nun dafür gesorgt werden, dass die Klinke k rechtzeitig
sich wieder senkt, damit sie den folgenden Zahn erfasst und hierdurch die
Drehbewegung von a unterbricht. Deshalb findet das Aufheben der Klinke k
z. B. wie folgt statt. Dem linksseitigen Ende von k ist eine Zunge z
angelenkt, welche durch einen Stift i gehindert wird, sich rechts zu drehen,
und einer Linksdrehung ihr einseitig gestütztes Gewicht entgegensetzt. Der
Hebel h hebt nun, indem er sich links dreht, unter Vermittlung von z die
Klinke k aus, h gleitet aber bald von der Spitze der Zunge z ab und lässt
also k wieder fallen. Wenn h demnächst rechtsdrehend in seine Anfangs-
lage zurückkehrt, so weicht z leicht aus.
Die Sperrklinke k, Fig. 431, hindert, wenn eingelegt, nur die Rechts-
drehung des Rades a. Soll gleichzeitig auch jede Linksdrehung verhütet
werden, so versieht man wohl das Rad mit keilförmigen Kerben nach
Fig. 426, S. 208, in welche die entsprechend gestaltete Klinke greift. Zu
diesem Zweck verschiebt man die Klinke auch geradlinig, wie Fig. 432
und 433 darstellt.a das, unter der Einwirkung eines Schlepp-
antriebes stehende Sperr-Rad, welches z. B. nur einen Zahn enthält. Vor
der Brust dieses Zahnes ist eine Lücke ausgespart, in welche die Klinke k,
hier das Ende eines Kolbens greift. k wird in b gut geführt und durch
eine Schraubenfeder stets nach rechts gedrückt. Links greift an die Stange
von k der doppelarmige Hebel c, welcher um den festen Bolzen d frei dreh-
bar ist. Auch die Scheibe e kann um d frei gedreht werden. Mittels
Bolzens g ist die Klinke h der Scheibe e angelenkt; sie wird durch
eine Feder so gehalten, dass ihre Nase bei einer Rechtsdrehung der Scheibe
gegen das obere Ende des Hebels c stösst und dadurch den Kolben k zu-
rückzieht. Seitlich sitzt an h ein Zapfen mit Rolle i; letztere tritt über
das schräge obere Ende des Hebels l und hebt dadurch die Klinke h aus,
worauf k wieder gegen das Rad a gedrückt wird. Die in Fig. 432 an-
gedeutete Feder hält den Hebel l nachgiebig fest.
Aus dem Vergleich dieser die Schaltung zulassender Schaltwerke
mit den vorher beschriebenen thätigen, ergiebt sich nun, dass die ersteren
das Maass des Schaltens ohne weiteres genau begrenzen, während hierfür
die thätigen Schaltwerke eines Lehr-Rades (Fig. 426, S. 208) bedürfen.
Dem gegenüber tritt als Mangel der ersteren die schwierigere Regelung
des Schaltbetrages hervor. Es findet diese durch Wechselräder, bezw.
durch Stufenräder (Fig. 331 bis 335) statt, und zwar so, dass z. B. jede
ganze Drehung des Sperr-Rades a, Fig. 433, die schliesslich verlangte
Drehung erzielt.
c) Die Bethätigung der Schaltwerke. Zu den Mängeln des
Schlittenantriebs durch Kurbel gehört die ungleichförmige Schlitten-
geschwindigkeit. Dieser Mangel erscheint für den vorliegenden Zweck als
Vortheil, indem durch ihn für das Bethätigen der Schaltung genügend Zeit
gewonnen wird, ohne den Schlittenweg bedeutend grösser machen zu
müssen, als die Schnittlänge beträgt. In Fig. 434 bedeute a die Schnitt-
länge, 2 r den Schlittenweg. Man sieht aus der Figur, dass, obgleich a
nicht viel kleiner ist als 2 r, doch ein erheblicher Theil der Kurbeldrehung
weg, nämlich 2 α, auf den Unterschied entfällt, also an jedem Hubende
des Schlittens für das Bethätigen der Schaltung die Zeit verfügbar ist,
welche die Kurbel gebraucht, um den Winkel α zu durchschreiten. Man
benutzt nun für den vorliegenden Zweck einen auf der Kurbelwelle fest-
sitzenden Daumen, welcher gegen das Ende eines Hebels drückt und diesen
hin- und herbewegt, oder eine mit der Kurbelwelle verbundene Daumen-
Nuth oder Kurven-Nuth, in welche ein Zapfen des in Schwingungen zu
versetzenden Hebels greift. Das letztere Verfahren ist das verbreitetste,
weshalb nur für dieses Beispiele angegeben werden sollen. Das Schaltwerk
verlangt für jedesmaliges Fortrücken des Schaltrades ein Hin- und Her-
bewegen der Klinke. Man muss beide Schwingungen unmittelbar auf ein-
ander folgen lassen, wenn an jedem Hubende des Schlittens eine Schaltung
stattfinden, wenn also in beiden Bewegungsrichtungen des Schlittens eine
Spanabnahme stattfinden soll. In diesem Falle ist die Daumen-Nuth z. B.
nach Fig. 435 zu gestalten. Die auf der Welle a befestigte ebene Scheibe b
ist an ihrer vorderen Fläche mit einer Nuth versehen, welche zwischen
den Winkeln α überall gleichweit von der Wellenmitte entfernt, innerhalb
der Winkel α aber nach aussen gebaucht ist. Der Zapfen i des Hebels h
greift in diese Nuth und wird deshalb bei jeder halben Drehung der
Scheibe hin- und herbewegt. Soll der Ausschlag des Hebels h einige Grösse
haben, so darf α nicht zu klein sein, damit die den Zapfen i verschieben-
den Nuthwandflächen der Bewegungsrichtung gegenüber nicht zu steil
werden.
Wenn dagegen nur an einem Hubende des
Schlittens geschaltet werden soll, so zieht man vor,
innerhalb des einen α, Fig. 436, den Zapfen i nur
nach aussen, innerhalb des anderen α demnächst
nach innen drängen zu lassen, so dass bei gleicher
Schwingungsgrösse des Hebels h die Winkel α nur
halb so gross zu werden brauchen. Man legt die
krumme Nuth nicht selten in eine walzenförmige
Fläche, Fig. 437 und 438. Es gilt auch in diesem
Falle das, was über die in ebener Fläche ange-
brachte Nuth gesagt wurde.
Es kann das Schaltwerk auch durch die Schlittenbewegung bethätigt
werden. Man macht hiervon in dem besondern Falle, dass das Schaltwerk
am Schlitten sitzt, selbst dann Gebrauch, wenn die Bewegung des Schlittens
durch eine Kurbel stattfindet. Fig. 439 zeigt ein hierher gehöriges Beispiel.
a bezeichnet das Sperr-Rad, welches an der Schraube sitzt, die bestimmt
ist, das am Kopf einer Feilmaschine befindliche Stichelhaus zu verschieben,
Die Klinke b ist einem Hebel angelenkt, der um die Axe von a schwingt
und mit seinem freien Ende der Stange s angeschlossen ist. Letztere wird
in dem festen Auge c geführt. Auf der Stange s sitzen Stellringe e und e1.
Diese sind nun so befestigt, dass sie vor Beendigung des Schlittenwegs
gegen c stossen, wodurch die Stange s zurückgehalten wird und der die
Klinke b tragende Hebel eine Schwingung erfährt. Durch die Lage der
Stellringe e und e1 lässt sich die Grösse der Hebelschwingung, also der
Betrag der Schaltung regeln.
Es lässt sich, wenn das Schaltwerk an der Schlittenbewegung theil-
nimmt, auch auf folgendem Wege von ihr die Schaltbewegung ableiten.
In das lose um die Welle w, Fig. 440, sich drehende Zahnrad a greift eine
— in der Figur nicht angegebene — festliegende Zahnstange, während w in
dem Schlitten S gelagert ist. Demgemäss erfährt a abwechselnd Rechts-
und Linksdrehungen. Zu beiden Seiten von a liegen Scheiben b, welche durch
die Feder f gegen a gedrückt werden, beide Scheiben sind mit w so ver-
bunden, dass sie sich nur gemeinsam drehen können. Es würde demnach,
vermöge der zwischen a und b auftretenden Reibung sich w in demselben
Grade rechts- und linksherum
drehen wie das Zahnrad a, wenn
sie sich frei drehen könnte. Das
ist nun nicht der Fall; man hat
vielmehr an einer der Scheiben b
einen Vorsprung angebracht, wel-
cher, nachdem a eine gewisse
Drehung in der einen oder andern
Richtung erfahren hat, gegen einen
an S einstellbaren Anschlag stösst,
so dass nunmehr a zwischen b gleitet. Durch die Lage der Anschläge
lässt sich der Winkel, um welchen sich w rechts und dann links dreht,
bestimmen und demgemäss — da die Welle w die Schaltklinke bethätigt
— die Grösse der Schaltung.
Die Bethätigungsweise, für welche Fig. 439 und 440 Ausführungs-
beispiele sind, leiden gegenüber der vorher angegebenen an dem Uebel-
stande, dass ihnen nur die Schlittengeschwindigkeit zur Verfügung steht,
also ein grösserer Schlittenweg ausserhalb der Schnittlänge für die Schaltung
nöthig ist. Sie wird aber für den besonderen Fall, dass die Schalteinrich-
tung an der Schlittenbewegung theilnimmt, deshalb oft angewendet, weil
sie den Zweck in einfacher Weise erreicht.
Es wird die Schaltbewegung ferner von der Steuerwelle (B, Fig. 406
bis 412) abgeleitet.
Diese schwingt um ihre Axe. Die Schwingungen benutzt man —
leider zu häufig — unmittelbar zur Bethätigung der Sperrklinke, indem
sie durch gewöhnliche Gestänge oder durch Zahnstangen (Fig. 428 u. 429,
S. 209) auf die Sperrklinke übertragen werden. Ich habe das Wort „leider“
eingefügt, weil dieses Verfahren bei den am häufigsten vorkommenden Ge-
schwindigkeiten starke Erschütterungen der Steuerungstheile veranlasst,
indem die gegen die Klauen des Stiefelknechts stossenden Frösche (Fig. 406)
oder die in eine krumme Nuth greifende Rolle (Fig. 407) durch dieses Ver-
fahren noch mit dem — oft beträchtlichen — Widerstande der Schaltung
belastet werden. Die vorliegende Ableitung ist übrigens so einfach, dass
überflüssig erscheint, Ausführungsbeispiele anzugeben.
In neuerer Zeit hat man sich auch mehr und mehr den Verfahren
zugeneigt, welche die Umsteuerung nur zum Einleiten, bezw. Ermöglichen
der Schaltung benutzen. Die zulassenden Schaltungen wirken in diesem
Sinne; es hat die Umsteuerung nur die Klinke k, Fig. 431, oder den Riegel
k, Fig. 433, zurückzuziehen, worauf der Schleppantrieb die Schaltung voll-
zieht. Nahe verwandt hiermit ist eine von Sellers
welche Fig. 441 darstellt. Das Sperr-Rad b sitzt fest auf der Welle a und
dreht sich mit dieser stetig in der Richtung des angegebenen Pfeiles. Der
Körper c steckt lose auf a, wird aber durch einen an c gelagerten Sperr-
kegel mit b gekuppelt, sobald man diesem gestattet, in das Sperr-Rad zu
greifen. Mit dem Sperrkegel ist jenseits des Rades b ein Hebel i verbunden.
In der Bahn dieses Hebels befindet sich eine Gabel d, welche in der Rich-
tung des gezeichneten Doppelpfeiles hin- und hergeschoben werden kann.
Wenn d in der gezeichneten Lage sich befindet, so legt sich i gegen den
Haken des oberen Gabelarmes, so dass der Sperrkegel nicht in die Kerben
des Sperr-Rades greifen kann; es ruht also c. Sobald d gehoben, also i
losgelassen wird, drückt eine Feder die Klinke
gegen das Rad b und letzteres nimmt c mit.
Bei jener Verschiebung von d ist aber deren
unterer Arm so viel gehoben, dass er dem
mit b sich drehenden Hebel i entgegentritt,
und damit den Sperrkegel auslöst. c macht
also bei jedem Spiel der Gabel d eine halbe
Drehung und bethätigt hierdurch die Schal-
tung (im vorliegenden Falle sogar auch einen
Theil der Umsteuerung). Demgemäss sind die
von den Fröschen des Hobelmaschinentisches
zu überwindenden Widerstände klein, die von
ihnen unmittelbar bewegten Theile leicht und
die Stösse — trotz grosser Geschwindigkeiten
— gering.
Eine letzte Gruppe von Vorrichtungen, welche zur Bethätigung des
Schaltwerks dienen, benutzt den Umstand, dass die den Schlitten an-
treibende Welle zeitweise in der einen, zeitweise in der andern Richtung
sich dreht. Die Umkehr der Drehrichtung fällt mit dem Hubende des
Schlittens zusammen, giebt also die Zeit an, zu welcher zu schalten ist.
Man benutzt demgemäss den ersten Theil der neuen Drehbewegung zum
Bethätigen des Schaltwerks. Es gehört hierher die bereits durch Fig. 440
dargestellte Vorrichtung. Zwei andere sollen hier noch angeführt werden.
Fig. 442 zeigt eine von der Prentiss tool Co. angewendete Einrichtung.
Das sich wechselnd links und rechts drehende Rad b enthält in seinem
trommelförmig ausgedrehten Kranz eine mit Leder überzogene Schlepp-
feder c, an deren Enden Nasen e1 und e2 angebracht sind. Am Maschinen-
gestell befinden sich die einstellbaren Stifte i1 und i2, die in die Bahn von
e1 bezw. e2 fallen. Der Arm d sitzt fest auf der das Schaltwerk bethätigen-
den Welle a. Beginnt die durch einen Pfeil angegebene Drehrichtung von
b, so legt sich e1 gegen d und dreht a in gleichem Sinne. Durch den
Widerstand, welchen e1 findet, wird die Feder c in den Radkranz gepresst
und die Reibung vermehrt. Kommt nun aber e2 bei i2 an, so wird c nicht
allein festgehalten, sondern auch in einigem Grade entspannt, so dass Feder
und Radkranz an einander gleiten. d und a ruhen, bis zur nächsten Um-
kehr der Drehrichtung, nach welcher e2 gegen den Arm d drückt u. s. w.
Ernst Rein hat folgende Einrich-
tung angegeben.g, Fig. 443
und 444, eine Welle, welche sich bei
jedem Hubwechsel des Schlittens um
180° drehen, und dadurch das Schalt-
werk bethätigen soll. Auf g sitzt das
Zahnrad d fest, und dieses steht im
Eingriff mit den Ringen der Walze a,
welche mit zu der Schraube b passen-
dem Muttergewinde versehen ist und
eine Art Sperr-Rad c trägt. Diesem
Sperr-Rad liegt eine Doppelklinke e
gegenüber, welche durch die Stange f
entweder an der rechten oder der
linken Seite der Fig. 444 gegen c ge-
legt werden kann. b dreht sich mit
der Antriebswelle des Schlittens zeitweise links, zeitweise rechts herum, ist
vielleicht eine Verlängerung der Antriebswelle. Dreht sich nun bei der
gezeichneten Lage der Klinke e die Schraube b in der Richtung des Pfeiles
I, so dreht sich die Mutter a mit ihr. Dreht sich aber b in der Richtung
des Pfeiles II, so hindert e die Mutter a sich mit zu drehen; es muss sich
also a verschieben, und zwar um die Länge l der Klinke. Nachdem solches
geschehen ist, kann sich c frei drehen, weshalb die Verschiebung von a
aufhört. Die zweite Nase der Doppelklinke e ist, wie Fig. 443 andeutet,
etwa um die Breite des Rades c gegen die erste verschoben. Legt man
nun mit Hilfe der Stange f die Klinke e um und tritt hierauf die Dreh-
richtung I der Schraube b ein, so wird a am Drehen gehindert und ver-
schiebt sich deshalb entgegengesetzt als früher um die Länge l. Bei rich-
tigen Bemessungen der Klinkenlänge l bewirken diese Verschiebungen von
a eine halbe Rechtsdrehung, dann eine halbe Linksdrehung der Welle g.
Die Steuerung der Maschine hat zu diesem Zweck nur die Arbeit zu ver-
richten, welche das Umlegen der Klinke e erfordert.
Bei dieser Rein’schen Einrichtung dreht sich also die Welle g, welche
das Schaltwerk bethätigt, um 180° hin und her, bei der Sellers’schen, Fig. 441,
die Hülse c sich jedesmal um 180°, aber immer in demselben Drehsinn.
Die Verwerthung dieser Drehungen ist aber in beiden Fällen dieselbe. Es
ist nämlich mit jener Welle wie mit dieser Hülse eine Kurbelscheibe (vergl.
Fig. 390, S. 188) verbunden, auf deren Warze die zur Bethätigung des
Schaltwerks dienende Lenkstange steckt, welche sich demnach in beiden
Fällen um den Kurbelwarzenkreis-Durchmesser verschiebt. Man wählt —
auch für andere hierher gehörige Einrichtungen
der Kurbel deshalb, weil etwaige Un-
genauigkeit der Grösse dieser Drehung
auf die Verschiebung der Lenkstange
bezw. Klinke fast ohne Einfluss ist.
Die Grösse dieser Verschiebung und
damit der Betrag des Schaltens wird
durch Verstellen der Kurbelwarze ge-
regelt; zum Erleichtern dieses Ver-
stellens sind oft neben der betreffen-
den Aufspann-Nuth der Kurbelscheibe
Marken angebracht, welche den Betrag
des Schaltens ausdrücken.
Die hier angegebenen Bethätigungs-
weisen, mit Ausnahme der durch Fig.
435 und 437 angegebenen, liefern an
jedem Hubende des Schlittens nur
eine Schwingung, so dass für jede Hin- und Herbewegung des Schlittens
nur einmal geschaltet wird. Das genügt mit wenigen Ausnahmen dem Be-
dürfniss. Soll bei jedem Hubwechsel des Schlittens eine Schaltung statt-
finden, so ist solches dadurch zu erreichen, dass man der die Schaltung
bethätigenden, soeben erörterten Kurbelscheibe eine ganze, statt einer
halben Drehung machen lässt. Man kann aber auch nach Fig. 445 ein
Hebelpaar einfügen, welches eine wagerechte Verschiebung in eine hin-
und eine hergehende der lothrechten Stange herbeiführt.
d) Zum Abschluss der Erörterungen über die Ableitung der Schalt-
bewegung ist noch einiges über die Auswahl unter den angegebenen Ver-
fahren und über die Bemessung der zur Schalteinrichtung gehörigen Maschinen-
theile zu sagen.
Wenn der Schlitten durch eine Kurbel hin- und hergeschoben wird,
so leitet man aus bereits angegebenen Gründen die Schaltbewegung regel-
mässig von der Kurbelwelle ab, und zwar in der Weise, wie Seite 213
angegeben ist.
Die Ableitungen nach Fig. 439 und 440 kommen fast nur für Feil-
maschinen und sonstige Maschinen in Frage, bei welchen das Schaltwerk
an der Schlittenbewegung theilnimmt. Sie leiden, wie schon bemerkt worden
ist, an dem Uebelstande, dass der „verlorene Weg“ des Schlittens, d. h.
der Ueberschuss der Wegeslänge über die Schnittlänge verhältnissmässig
gross ausfällt. Beachtenswerth ist bei der durch Fig. 440 gekennzeichneten
Einrichtung, dass die Uebertragung mittels einer Reibungskupplung statt-
findet, worauf weiter unten zurückgekommen werden wird.
Die Bethätigung des Schaltwerks durch die Steuerwelle vermehrt die Stösse
zwischen Fröschen und Stiefelknecht; sie sollte für Maschinen, deren Schaltung
grösseren Arbeitsaufwand erfordert, nicht angewendet werden. Wenn der
Schlitten nach Fig. 407 mittels Rolle und krummer Nuth auf die Steuer-
welle wirkt, so sind die Stösse weit geringer und damit die Verwendbarkeit
der Steuerwelle für die Schaltung grösser. Es darf aber nicht übersehen
werden, dass der Steuerwellenantrieb durch krumme Nuth erhebliche seit-
liche Drücke auf den Schlitten ausübt, wodurch die Genauigkeit des Schlitten-
wegs oft beträchtlich leidet. Um das zu vermeiden, fügt man wohl einen
Hilfsschlitten ein, an welchem die Rolle sitzt, und lässt den eigentlichen
Schlitten diesen Hilfsschlitten durch Frösche verschieben, deren Angriffs-
flächen winkelrecht zur Bewegungsrichtung liegen. Dieser Hilfsschlitten
kann gleichzeitig zur Hand-Umsteuerung verwendet werden.
Wenn die Umsteuerung nach Fig. 413 und 414, S. 200, unter Ver-
mittlung von Federn stattfindet, so können ihre Theile, wegen des all-
mählich stattfindenden Angriffes zierlich gehalten werden, was auf die Stoss-
wirkung des Schaltwerks günstig einwirkt.
Diejenigen Schaltantriebe, welche durch die Steuerung nur eingeleitet
werden, bieten die beste Gewähr für ruhigen Gang, insbesondere, wenn der
Sperrkegel durch einen Kurbelzapfen bethätigt wird, der von Todpunkt zu
Todpunkt schwingt (S. 217), indem, bei guter Durchbildung des Ganzen
die Beschleunigung des Sperrkegels eine allmähliche ist. Sie finden deshalb
mehr und mehr Eingang, obgleich ihre Herstellung theurer ist als die mancher
anderer Schaltantriebe.
Die Widerstände, welche das Schaltwerk zu überwinden hat, sind nur
angenähert zu bestimmen, da sie fast ausschliesslich aus Reibungswider-
ständen bestehen und diese von zahlreichen Nebenumständen (Schmierung,
Anpressung der Lager und dergleichen) abhängen. Mit der Schätzung
dieser Widerstände ist aber nur ein Anhalt für die erforderlichen Ab-
messungen gegeben. Alle thätigen Schaltklinken greifen mit einem gewissen
Stoss an, der verschieden gross ausfällt, je nach der besseren oder weniger
guten Durchbildung. Dieser Stoss versucht, das Sperr-Rad sofort mit
einiger Geschwindigkeit fortzutreiben. Wegen der Massenträgheit des Sperr-
Rades und der mit diesem zusammenhängenden Theile ist eine gewisse
Zeit nöthig, um ihnen diese Geschwindigkeit zu vertheilen. Es muss daher
die federnde Nachgiebigkeit irgend hierzu geeigneter Theile ausgleichend
eingreifen. Ist diese nur in geringem Grade vorhanden, so fällt für kurze
Zeit der Widerstand, welcher sich der Sperrklinke bietet, sehr gross aus
und muss deshalb in entsprechender Weise bei der Feststellung der Ab-
messungen berücksichtigt werden. Das kann meistens nur auf Grund des
praktischen Gefühls geschehen. Werden aber Reibflächen in die Ueber-
tragungsmittel eingeschaltet, und zwar solche, welche nicht durch den auf-
tretenden Widerstand stärker zusammengedrückt werden, also etwa nach
Fig. 430 oder 440, S. 210 u. 214, so kann an der Stelle, wo diese sich be-
finden, der Widerstand höchstens dem zwischen den Reibflächen auftretenden
gleich sein. Bei Ueberschreitung dieses Betrages gleiten die Reibflächen
an einander und verlängern dadurch die zur Gewinnung der Geschwindig-
keit erforderliche Zeit. Für das Bestimmen der Abmessungen ist aber an
dieser Stelle ein sicherer Anhalt in der Grösse der fraglichen Reibung
geboten. Man findet denn auch solche Einrichtungen zierlicher ausgeführt
als solche, bei denen die federnde Nachgiebigkeit der Hebel und Wellen
die Beschleunigung der in Bewegung zu setzenden Theile vermitteln muss.
Bei den Schaltwerken, welche den stetig arbeitenden Stichel ver-
schieben (S. 168), ist der Widerstand, den der Stichel in der Schaltrichtung
zu überwinden hat, zu berücksichtigen. Er liefert in Verbindung mit dem,
durch ihn verursachten Reibungsverlust an der Schraube, welche den
Stichel verschiebt, in der Regel den grössten Theil des Widerstandes, der
die Sperrklinke zu überwinden hat, und ist daher meistens bestimmend
für die Abmessungen der die Schaltbewegung übertragenden Theile.
Um Wiederholungen möglichst zu vermeiden, sollen die spanabnehmen-
den Werkzeugmaschinen in folgende drei Gruppen vertheilt werden:
A) Der gegensätzliche Hauptweg zwischen Schneide und Werkstück ist
geradlinig; die Späne werden in Streifen abgehoben (Räumnadel-, Stoss-,
Feil-, Seitenhobel-, Grubenhobel-, Tischhobelmaschinen). B) Der Hauptweg
ist kreisförmig; die Späne werden in Streifen abgehoben (Drehbänke, Aus-
bohr-, Schwärmer-, Lochbohr-, Gewindeschneidemaschinen). C) Kreisende
Schneiden erzeugen Späne kommaartigen Längenschnitts (Fräs- und Schleif-
maschinen).
A. Es sind zwei Verfahren für die Benutzung des geradlinigen Haupt-
weges der Schneide gegenüber dem Werkstück im Gebrauch.
Das verbreitetste dieser Verfahren besteht darin, dass ein Stichel
einen Span abhebt, dann zurückkehrt und hierauf einen zweiten Span weg-
schneidet u. s. w., oder auch, dass ein Stichel, nachdem er einen Schnitt
vollzogen hat, umgedreht wird, so dass er auf dem Rückwege den zweiten
Span abnimmt. Die Maschinen, welche nach diesem Verfahren arbeiten,
werden unter dem allgemeinen Namen Hobelmaschinen zusammengefasst.
Das andere der erwähnten Verfahren benutzt eine Zahl von Sticheln,
welche hinter einander arbeiten und — in der Regel — je nur einmal mit
dem Werkstück in Berührung kommen. Die zu einem steifen Körper, der
Räumnadel, vereinigten, oder an dem festen Körper der Räumnadel
ausgebildeten Schneiden sind bis jetzt allein im Gebrauch, doch ist auch
vorgeschlagen, die einzelnen Stichel durch Gelenke zu einer endlosen Kette
zu vereinigen, welche, über Rollen gelegt, sich ebenso bewegt wie z. B.
der auf Rollen liegende Treibriemen. Ich begnüge mich hinsichtlich der
zuletzt angeführten, bisher kaum einmal angewendeten Maschinenart mit
der Nennung der Quelle.
1. Die Räumnadel-Maschinen oder Räummaschinen sollen da-
gegen, weil sie für manche Arbeitszwecke Bedeutung haben, an Hand einiger
Beispiele näher erörtert werden. Die Räumnadel hat ihren Namen nach
dem älteren ihrer Verwendungszwecke: dem Ausräumen, Erweitern gegebener
Löcher. Sie wird nicht — wie der Ausräumer oder die Reibahle — um
ihre Axe gedreht, sondern in der Axenrichtung geradlinig verschoben,
eignet sich daher auch für das Ausräumen unrunder, beziehungsweise für
das Erzeugen irgend wie gestalteter prismatischer Löcher.
Fig. 446 stellt eine Zahl von Lochquerschnitten dar, welche mittels
der Räumnadel aus dem eingezeichneten kreisförmigen hervorgegangen
sind und die Verwendung finden für Löcher der Handkurbeln, Handräder,
Lenkstangen, bis zu den Keilnuthen von Rädern, Riemenrollen und Kupp-
lungsstücken.
Es kommen drei Arbeitsverfahren in Frage.
Nach Fig. 447
zu einem etwa quadratischen Querschnitt aufgeräumt werden. Es sitzen
auf der die Mitte der Räum-
nadel einnehmenden Stange a
zahlreiche Scheiben c, welche
an 4 um 90° von einander
abweichenden Stellen ihres
Umfanges allmählich mehr und mehr nach aussen hervorragende Schneiden
besitzen, sonach, wenn man sie der Reihe nach durch das kreisrunde,
79 mm weite Loch führt, schrittweise das geforderte Umgestalten herbei-
führen. Der Druck, welcher winkelrecht zur Schnittrichtung auftritt, wird
an den vier Arbeitsstellen nicht genau gleich sein; es würde deshalb die Räum-
nadel sich verlaufen, wenn man sie nicht bestimmt führte. Zu diesem Zweck
ist je zwischen zwei schneidenden Scheiben eine führende Scheibe b gelegt,
welcher je zwischen zwei Stellen, an denen Spanabheben stattfindet, eine
unversehrte Bohrungsfläche zur Auflage geboten wird. Fig. 448 ist ein
Stück des Längenschnittes der Räumnadel; d bezeichnet das Werkstück.
Laut Quelle misst der mit 28 Schneiden besetzte Theil der Räumnadel
1,72 m in der Länge; die drei letzten Schneidscheiben haben gleiche Grösse,
um die genaue Weite der erzeugten, vierkantigen Loch-Gestalt zu sichern.
Nach jedem Schleifen der Schneiden rücken die Schneidscheiben um eine
Stufe vor, die vorderste wird verworfen, und auf den hintersten Platz kommt
eine neue Scheibe. Es legt sich das eine Ende des Besatzes gegen einen
Bund der Stange a, und gegen das andere Ende drückt eine Mutter.
Das zweite Verfahren versinnlichen die Figuren 449 und 450. Die
vordere Hälfte der Nadel ist, nach Fig. 449, an der einen Seite halbrund
und glatt, erfährt also hier Führung, während die andere Seite mit
stufenweise mehr und mehr nach aussen hervorragenden Schneiden ver-
sehen ist. Die letzte dieser Schneiden vollendet den rechteckigen Quer-
schnitt der einen Lochhälfte. Hierauf folgt die zweite Hälfte der Nadel,
Fig. 450, welche an einer Seite von 3 glatten ebenen Flächen begrenzt
und durch diese in dem zur
Hälfte fertigen Loch geführt
wird, während die andere
Seite stufenweise an Grösse zu-
nehmende Schneiden enthält.
Dieses Verfahren stellt
eigentlich schon das letzte
dar, welches angewendet
wird, wenn das gebohrte Loch
nur nach einer Seite aufgewei-
tet werden soll (vergleiche die
beiden letzten Querschnitte
der Fig. 446). Fig. 451 zeigt
einen Theil einer zur Erzeu-
gung von Keilnuthen dienen-
den Nadel. In die Stange a, deren Durchmesser der Bohrweite gleich ist,
sind in mässiger Entfernung von einander Löcher gebohrt, welche zur Auf-
nahme der Zähne z dienen. Diese Zähne sind fest in die Löcher gedrückt
und werden am eigenmächtigen Drehen durch Splinte s gehindert. Nach
Fig. 452 ist die Nadel gewissermassen eine dicke Säge; sie kann nicht
unmittelbar von den Lochwänden geführt werden. Man hat daher in dem
festen Bock c einen auswechselbaren Dorn b angebracht, dessen Dicke
genau der Bohrweite des zu bearbeitenden Loches gleicht. Dieser Dorn
ist mit einer zur Aufnahme von a geeigneten Nuth versehen. Man gewinnt
auf diesem Wege eine sich gegen die Lochwand stützende Führung. Die
Tiefe der zu erzeugenden Nuth kann durch einzulegende Leisten i geregelt
werden; soll die Nuth „Anzug“ haben, so macht man i entsprechend keil-
förmig. Die richtige Lage des Werkstückes ist rasch gefunden, es braucht
dieses nur über b geschoben zu werden und eine Befestigung ist unnöthig,
so dass
werden können.
Bei der Nadel, welche Fig. 447 und 448 darstellen, soll jede folgende
Schneide die vorhergehende um etwa 0,3 mm überragen. Die grösste
Spanbreite kann bis 33 mm betragen, und es können gleichzeitig zwei
Schneidscheiben arbeiten. Rechnet man nun den Schnittwiderstand K
(S. 13) zu 100 kg für ein Quadratmillimeter, so gewinnt man als grössten
von der Nadel zu überwindenden Widerstand:
0,3 . 4 . 33 . 2 . 100 = ~ 8000 kg.
Der winkelrecht zum Schnitt auftretende Druck ist (S. 14) etwa eben
so gross wie der Schnittwiderstand, woraus die Nothwendigkeit guter
Führung, die Zweckmässigkeit, diesen möglichst unmittelbar auf das Werk-
stück zu übertragen, deutlich hervortritt. Die Maschine hat mit diesem
Druck nur insoweit zu thun, als sie die durch ihn hervorgerufenen Reibungs-
widerstände überwinden muss; ihre Haupt-Aufgabe liegt sonach in der
Ueberwindung des Schnittwiderstandes. Dieser ist, wie die zu Fig. 447
und 448 gehörige Rechnung ergiebt, unter Umständen recht gross. Bei
der Räumnadel für Keilnuthen, Fig. 452, fällt er kleiner aus. Es sei z. B.
die Keilnuthenbreite = 15 mm, die Nabenlänge = 90 mm, der Zahnabstand
= 20 mm und die Spandicke = 0,15 mm; so ist der Schnittwiderstand für
K = 100, da gleichzeitig 4 Schneiden arbeiten: 15 . 0,15 . 4 . 100 = 900 kg.
Ist jedoch das Eisen härter und wählt man die Spanstärke grösser, so ent-
stehen — namentlich dann, wenn grössere Breiten der Keilnuthen in Frage
kommen — auch hier ganz beträchtliche Widerstände.
Man kann nun die Nadel entweder durch das Loch hindurch drücken
oder hindurch ziehen. Ein Unterschied in diesen beiden Bewegungsarten
macht sich zu Gunsten des Ziehens dahin geltend, dass eine grössere Be-
anspruchung zulässig ist (bei dem Beispiel Fig. 447 wird die Stange a mit
rund 7 kg für 1 qmm des Querschnitts beansprucht), während bei dem
Hindurchdrücken auf die Möglichkeit des Zerknickens der Räumnadel Rück-
sicht genommen werden muss, und deshalb nur wesentlich kleinere Be-
anspruchungen zulässig sind. Dagegen leidet die Bethätigung der Nadel
durch Ziehen gegenüber dem Fortdrücken derselben an der Schwäche, dass
man die Nadel von der Vorrichtung, welche sie ziehen soll, zunächst lösen,
dann durch das Loch stecken, und nunmehr wieder mit der erwähnten
Vorrichtung verbinden muss, während beim Hindurchdrücken der Nadel
eine Verbindung derselben mit dem bethätigenden Maschinentheil nicht
nöthig ist, oder — wenn solche vorliegt — diese Verbindung nicht für
jeden Vorgang gelöst zu werden braucht. Das Hindurchdrücken gestattet
auch, da die Nadel mit der Maschine nicht fest verbunden zu werden
braucht, die Nadel in mehrere Stücke zu zerlegen, und das eine mittels
des folgenden Stückes völlig durch das Loch treiben zu lassen. Man
wendet deshalb je nach den einzelnen Umständen das eine oder andere
Verfahren an. Ebenso wird zuweilen die wagerechte,
15. Okt. 1896, S. 980; 13. Mai 1897, S. 358; sämmtlich mit Abb.
rechte
Eine stehende Räummaschine zeigen die Fig. 453 bis 455. An einem
freistehenden gusseisernen Bock ist eine Auskragung angebracht, auf welcher
die zum Befestigen oder Auflegen der Werkstücke (kleine Kurbeln, Hand-
kreuze, Handräder, kleine Zahnräder und Riemenrollen) dienende Platte
festgeschraubt ist. Diesem Auflagetischchen gegenüber befindet sich ein
am Maschinengestell gut geführter Schlitten, welcher mittels einer Schraube
bis auf 200 mm nach unten oder nach oben geschoben werden kann. Der
Schlitten soll die Räumnadel nach unten durch das Werkstück drücken.
Der Betrieb des Schlittens geht, wie aus Fig. 453 ohne weiteres erkannt
werden kann, von einer rechts unten liegenden Welle aus. Auf dieser
Welle stecken frei drehbar zwei Riemenrollen und in ihrer Längenrichtung
verschiebbar ein Doppel-Kuppelstück, mittels dessen entweder die grosse
Rolle — für den Arbeitsgang — oder die kleine — für den Rückgang —
mit der Welle verbunden werden kann oder beide Rollen — für den Leer-
gang — frei zu lassen sind. Dieses Kuppelstück ist mittels eines Splintes
einer in der Welle steckenden Stange angeschlossen, so dass durch Ver-
schieben dieser Stange die Steuerung der Maschine bewirkt wird. Diese
Stange wird durch eine links belegene Feder stets nach rechts gedrückt.
Die Art und Weise, wie die Feder sich gegen die an der Drehung der
Welle sich betheiligende Stange legt, ist der Kleinheit der Zeichnung halber
in dieser nicht angegeben.
Es befindet sich in der Federbüchse ein hohler Kolben, welcher durch
eine feste Leiste gehindert wird sich zu drehen. Der mit einem Loch für
die Stange versehene Boden des Kolbens legt sich einerseits gegen einen
Bund der Stange und nimmt anderseits den Druck der Feder auf. Im
übrigen vermittelt ein in Fig. 453 links unten angegebener, gegabelter
Hebel die Verschiebung der Stange. Dieser Hebel sitzt auf einer Welle,
welche ausserhalb des Gestelles durch einen Tretschemel so bethätigt werden
kann, dass die grosse Riemenrolle mit der liegenden Welle gekuppelt und
der Schlitten nach unten bewegt wird. Es wird mit dem in Rede stehen-
den Einrücken gleichzeitig die ausserhalb des Maschinengestelles befindliche
Stange a, Fig. 455, nach oben geschoben. Sie bethätigt den um den festen
Bolzen c drehbaren Handhebel b und schiebt damit die Stange d nach
oben, so dass der am oberen Ende von d befindliche Haken über den auf-
rechten Arm des kleinen Winkelhebels e — wie in der Zeichnung ange-
geben — geräth, und d in ihrer oberen Lage festgehalten, also ein eigen-
mächtiges Lösen der Kupplung verhindert wird. Mit dem Schlitten der
Maschine ist ein Arm h fest verbunden, welcher die Stange g umschliesst.
g ist aber mit dem Winkelhebel e verbolzt und wird durch eine leichte
Feder f getragen. Sobald nun h, beim Niedergange des Schlittens, gegen
einen an g einstellbaren Anschlag stösst, wird e so weit nach rechts ge-
dreht, dass der an d befindliche Haken frei wird und die in Fig. 453 unten
links angegebene gespannte Feder die kleine Riemenrolle mit der Antriebs-
welle kuppelt, also sofort der Rücklauf des Schlittens beginnt. Bei dem
Emporsteigen des Schlittens stösst der Arm h, Fig. 455, gegen einen Bund
der Stange d, hebt diese, und zwar so viel, dass die Kupplung der kleinen
Antriebsrolle sich auslöst, so dass die Maschine zum Stillstand kommt. Sie
wird demnächst durch den Tretschemel wieder in Betrieb gesetzt.
Es ist die vorliegende Maschine für 5000 kg Widerstand der Räum-
nadel bestimmt, demgemäss wird der Ständer der Maschine von der unteren,
zum Auflegen der Werkstücke dienenden Auskragung bis zu dem an
seinem oberen Ende befindlichen Schraubenspindel-Lager in ziemlich starkem
Grade beansprucht. Es beträgt das Widerstandsmoment seines 120 qcm
messenden Querschnitts, Fig. 454, auf Centimeter bezogen: W = 420; der
Schwerpunkt des Querschnittes liegt 17,7 cm von der Schraubenmitte ent-
fernt, sonach beträgt die grösste Beanspruchung auf Zug:
Diese Beanspruchung erscheint zulässig, weil einerseits keinerlei Massen-
wirkung auftritt, anderseits die elastische Nachgiebigkeit des Gestelles keine
Rolle spielt. Letztere führt höchstens eine kleine Querverschiebung des
Werkstücks herbei.
Der unterhalb der mittleren Auskragung befindliche Theil des Maschinen-
gestells hat das Gewicht des oberen Theils zu tragen und den in ersterem
befindlichen Lagern die nöthige Standhaftigkeit zu geben. Seine Ab-
messungen dürfen demnach zierlich sein. Der breite Fuss stützt das Ganze
gegen zufällig auftretende Kräfte.
Das Stirnräderpaar hat 50 bezw. 12 Zähne, das Kegelräderpaar —
welches augenscheinlich zu gross ist — 52 bezw. 36 Zähne, die Ganghöhe
der Schraube beträgt 12 mm, sonach die Geschwindigkeit des Schlittens,
bei 150 minutlichen Drehungen der grossen Rolle rund 300 mm minutlich
oder 5 mm sekundlich. Für den Rückgang macht die kleine Rolle 350 minut-
liche Drehungen, so dass der Schlitten sich mit etwa 12 mm sekundlich
zurückbewegt.
Als Beispiel liegender Anordnung möge die Räummaschine dienen,
welche Fig. 456 abbildet.
hat also weniger grosse Widerstände zu überwinden. Eine nach Fig. 451
gebaute Räumnadel ist so lang, dass sie mit einem Durchgange die Keil-
nuthe herstellt. Sie wird mit ihrem spitzen Ende dem Schlitten d angehakt,
welcher auf zwei Stangen i gleitet und durch die Schraube e nach links
gezogen wird. f bezeichnet die Antriebsriemenrolle; sie bethätigt das Rad
b nur in einer Drehrichtung. Es ist (vergl. Fig. 398 u. 399, S. 191) b mit
seiner halsförmigen Nabe in g gelagert und enthält in d ein durch den
Handhebel c zu steuerndes Mutterschloss. Ist die Arbeitsbewegung bei
geschlossener Mutter vollzogen, so öffnet man die Mutter und schiebt den
Schlitten mittels der Hand zurück. Am rechtsseitigen Ende der Maschine
befindet sich die Platte p, gegen welche das Werkstück mittels der Hand
gelegt wird; p lässt sich um zwei wagerechte, mit dem Böckchen l ver-
bundene Zapfen ein wenig drehen, so dass man ihm eine schräge Lage geben
kann. Das Böckchen l ist gegenüber dem Lager g durch die beiden schon
genannten Stangen i abgesteift. Der Widerstand, welchen die Räumnadel
zu überwinden hat, wird also auf diese beiden Stangen übertragen, indem
diese in ihrer Axenrichtung in Anspruch genommen werden. Diese ein-
fachere Uebertragung ist in der Regel nur bei Räumnadeln, welche gezogen
werden, möglich. Bei denjenigen, welche gedrückt werden, bei denen also
das Werkstück zwischen seiner Stütze und der Mutter sich befindet, würden
solche Verbindungsstangen wie i, Fig. 456, es sind, die Grösse der Werk-
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 15
stücke erheblich beschränken. Das Bett der Maschine, welche Fig. 456
darstellt, hat nur nebensächlichen Zwecken zu genügen und die Stütze
des Bettes nur so stark zu sein, dass sie dem Zug des Treibriemens und
zufälligen Kräften Stand zu halten vermag. Es ist deshalb das Bett auf
einen Kasten oder Schrank gelegt, welcher gleichzeitig zum Aufbewahren
der Werkzeuge dient.
Es werden auch Räummaschinen gebaut, bei welchen die Verschiebung
der Nadel mittels Zahnstange und Rad stattfindet.
2. Die Stossmaschine und die Feilmaschine (Shapingmachine)
sind gekennzeichnet durch den Umstand, dass die arbeitende Schneide in
der Arbeitsrichtung über ihre Führungen hinwegragt. Eine Verschiedenheit
dieser beiden Maschinen, welche einwandsfrei die verschiedene Benennung
rechtfertigt, ist schwer aufzufinden. Der Umstand, dass die Schlitten-
bewegung bei der Stossmaschine gewöhnlich senkrecht, bei der Feilmaschine
fast immer wagerecht ist, kann nicht als durchschlagend angesehen werden,
da auch liegende Stossmaschinen vorkommen. Man könnte den Namen
Stossmaschine ausschliesslich für diejenigen Maschinen vorliegender Gruppe
benutzen, bei denen der Stichel arbeitet, während er sich von der Führung
entfernt, so dass er während des Arbeitens von dem Antrieb gewissermassen
hinausgestossen wird. Allein dieses Merkmal ist auch nicht brauchbar,
weil bei Feilmaschinen etwa eben so häufig die Hinausbewegung wie die
entgegengesetzte für das Arbeiten benutzt wird. Eine bessere Ueberein-
stimmung mit dem Sprachgebrauch gewinnt man, wenn man von einer Stoss-
maschine spricht, sobald die Stichelschneide an der den Führungen entgegen-
gesetzten Seite des Schlittens liegt, und den Namen Feilmaschine verwendet,
wenn die Stichelschneide und die Führungen auf derselben Seite des
Schlittens sich befinden. Ganz deckt aber auch dieser Unterschied sich
nicht mit dem Sprachgebrauch.
Das Wesentliche: erheblicher Abstand der Stichelschneide von der
Schlittenführung und zwar in der Richtung der Arbeitsbewegung des
Schlittens ist beiden Maschinen gemeinsam, weshalb gerechtfertigt sein
dürfte, sie bei der vorliegenden Erörterung nicht zu trennen.
Jene gemeinsame Eigenart bestimmt die Gestalt des den Stichel
tragenden Schlittens.
Fig. 457 stellt den Schlitten oder Stössel a einer Stossmaschine dar.
Er wird bei b b geführt, und sein Stichel s ist an dem die Führungen über-
ragenden unteren Ende befestigt.
Man findet in den Abbildungen der Stossmaschinen meistens einen
Stichel, welcher dem in Fig. 457 mit s bezeichneten ähnlich ist. Aus der
Figur ergiebt sich ohne weiteres, dass die grösste Schnittlänge günstigsten
Falles gleich dem Abstande der Schneide von dem zunächst belegenen
Befestigungsbügel, also etwa gleich l ist. Hat der Stössel z. B. 280 mm
Hub, so muss, um diese Hubhöhe auszunutzen, l etwa gleich 300 mm sein.
Es sei nun der Schnittwiderstand W1 = 400 kg und eben so gross sei (vergl.
S. 14) der Druck W2, welchen die Schneide winkelrecht zur Schnittrichtung
erfährt; es liege ferner die Hauptschneide rechtwinklig zur Bildfläche, also
W2 wie W1 in dieser, ferner sei der Hebelarm, an welchen W1 in Bezug
auf seine Befestigungsstelle wirkt, 50 mm lang. Dann wirkt auf den Stichel
links drehend das Moment:
400 (300—50) = 100 000 kg/mm
Für s sei ein quadratischer Querschnitt von 40 mm Seitenlänge angenommen,
so dass die grösste Spannung S1, welche von diesem Moment herrührt, aus-
gedrückt wird durch
100 000 = S1
oder
S2 = 9,37 kg/qmm.
Der Widerstand W1 vertheilt sich ferner als
Druck auf den Querschnitt 402, so dass ein
Spannungszuwachs:
S2 = 400 : 1600 = 0,25 kg/qmm
entsteht, also die grösste Druckspannung S
gleich wird:
S = S1 + S2 = 9,37 + 0,25 = 9,62 kg/qmm.
Es ist daher die Dicke des Stichels nicht
zu gross gewählt, zumal wenn man erwägt,
dass bei der grossen freien Länge des Stichels
dessen federnde Nachgiebigkeit beachtenswerthe
Ungenauigkeiten der bearbeiteten Fläche ver-
anlassen kann.
Liegt die Hauptschneide etwa gleichlaufend
zur Bildfläche, also W2 etwa rechtwinklig zu
dieser, so ändert sich wenig an der Bean-
spruchung des Stichels, da das Moment, welches
W1 erzeugt, verhältnissmässig klein ist.
Für den Fall, dass der Stichel an der
Innenseite eines rings umschlossenen Raumes
arbeiten soll — z. B. behufs Erzeugens einer
Keilnuthe — ist die durch Fig. 457 dargestellte
Einspannungsart des Stichels kaum zu vermeiden.
Da aber die Kosten eines so starken und
langen Stahlkörpers beträchtlich sind und dieser
nach mehrmaligem Umschmieden und dement-
sprechender Verkürzung für den vorliegenden Zweck nicht
mehr gebraucht werden kann, so zieht man oft vor, einen
Werkzeughalter, d. i. einen Stab entsprechender Länge und
Dicke, am Stössel a zu befestigen, welcher in einem nahe
seinem freien Ende angebrachten Loch den Stichel von
nunmehr erheblich kleinerem Querschnitt und geringerer
Länge enthält. Wenn das untere Ende des Stössels nach
Fig. 457 nur für die angegebene Einspannungsweise des
Stichels vorgerichtet ist, so verwendet man den gekenn-
zeichneten oder in dem Werkzeughalter befestigten Stichel auch für die
Bearbeitung von Aussenflächen, d. h. in dem Falle, dass der verfügbare
Raum gestattet, den Stössel selbst an dem Werkstück hinabsteigen zu
lassen. Das kann man durch Ausbildung des unteren Stösselendes nach
Fig. 458 vermeiden. Ein Stichel von nur 20 mm Dicke und Breite erfährt
bei dem gleichen Schnittwiderstande keine grössere, auf die Flächeneinheit
bezogene Beanspruchung, als jener mächtige Stichel.
Da es in diesem Falle nicht an Raum gebricht, so kann für den
Stichel auch eine Einspannvorrichtung ange-
wendet werden, die ihm gestattet, beim Rück-
gange auszuweichen (S. 103).
Die Beanspruchung des Stössels a und
seiner Führungen ist bei der einen Einspannungs-
weise dem Sinn nach gerade so wie bei der
andern: es wird sowohl bei dem lang hervor-
ragenden Stichel, Fig. 457, als auch bei dem
nach Fig. 548 eingespannten verlangt, dass die
Stichelschneide bis zu einem Punkte arbeiten
kann, der um l1 von der Mitte der nächstbe-
legenen Führung entfernt liegt, und der Ab-
stand A bleibt fast derselbe. Aber bei dem
langen Stichel setzt sich das l1 aus der Stichel-
länge, der Hubhöhe des Stössels und dem Ab-
stande zusammen, um welchen das untere Stössel-
ende unter der Mitte der Führung liegt, wenn
sich der Stössel in höchster Lage befindet,
während bei der durch Fig. 458 dargestellten
Einspannungsweise des Stichels das l1 nur aus
den letztgenannten beiden Beträgen besteht.
Diese gestattet sonach mit einem viel kleineren
l1 zu arbeiten, als der lange Stichel. Das Rech-
nungsverfahren zur Bestimmung der auf die
Führungen wirkenden Drucke wird hierdurch
aber nicht beeinflusst.
Liegt W2 gleichlaufend zur Bildfläche der
Fig. 457, so erhält man die Gleichungen, wenn
Po den Druck gegen die oberen, Pu denjenigen
gegen die untere Führung bezeichnet:
W2 . l1 — W1 . A = Po . l2 . . (66)
und
W2 + Po = Pu . . . (67)
also, da W2 = W1 gesetzt werden soll:
Es sei, unter sonstigem Festhalten an dem bisherigen
Beispiele, l1 = 700 mm, l2 = 700 mm und A = 180 mm.
Dann entsteht, nach 68 für Pu : 697 kg, nach 69 für Po : 297 kg. Jede
der Führungen soll 200 mm lang sein und die Sohle des Stössels, nach
Fig. 460, 200 mm Breite haben, während die übergreifenden Leisten 20 mm
breit sind. Es entfällt dann auf jedes Quadratmillimeter der unteren Füh-
rung, gegen welche der Stössel sich in ganzer Breite legt, nur 0,017 kg,
der oberen Führung dagegen 0,037 kg.
Liegt die Hauptschneide des Stichels an der Seite — womit zu rechnen
ist — so wird die Bestimmung der Flächendrücke weniger einfach. In
der Bildfläche von Fig. 457 fällt W2 hinweg, wodurch die Richtung von
P o und P u sich umkehrt. Die Grösse dieser beiden Kräfte wird, so lange
man mit dem vorliegenden Beispiel rechnet, viel kleiner. W2 wirkt in
einer zur Bildfläche der Fig. 459 gleichlaufenden Fläche und verursacht
auf die Seitenflächen der Führungen die Drücke Q u und Q o, indem:
W2 . l1 = Q o . l2 . . . . . . . . (70)
Q u = Q o + W2 . . . . . . . . (71)
und danach wird:
oder nach dem Beispiel: W2 = 400 kg; l1 = 700 mm; l2 = 700 mm; Q u =
800 kg; Q o = 400 kg. Die Schmalflächen der Führungen sind 40 mm breit,
also die Drücke auf 1 qmm derselben unten 0,1 kg, oben 0,05 kg.
W2 versucht endlich noch den Stössel um seine Längsaxe zu drehen,
sie wirkt, nach Fig. 460 an einem 140 mm langen Hebelarm, während den
widerstehenden, 20 mm breiten Leisten der Hebelarm
zur Verfügung steht. Der Druck gegen diese Leisten beträgt sonach
also 0,039 kg für 1 qmm Flächendruck liefern, welcher für die untere
Leiste dem von W1 herrührenden, hier nicht berechneten hinzuzuzählen
sein würde.
Es würde Unbequemlichkeiten verursachen, wenn die Mitte der
Schnittlänge immer in gleichem Abstande von den Führungen sich befinden
müsste. Die Lage der zu bearbeitenden Flächen gegenüber derjenigen
des Werkstückes, welche sich auf die Aufspannplatte stützt, erfordert
zuweilen das Arbeiten des Stichels in grösserer, zuweilen in geringerer
Entfernung von der Aufspannplatte. Da die Höhenlage der Kurbelwelle,
(oder der den Stössel bethätigenden Schleife, Fig. 418) sich nicht bequem
ändern lässt, so macht man den Zapfen c, Fig. 457, an welchen die Lenk-
stange greift, am Stössel einstellbar. Die linksseitige Verlängerung dieses
Zapfens steckt zu diesem Zweck in einem Schlitz des Stössels. Ein breiter,
plattenartiger Bund des Zapfens legt sich gegen die eine, die Unterleg-
scheibe einer Mutter auf die andere Seite des Stössels. Das Festhalten des
Zapfens c findet durch Reibung des genannten Bundes am Stössel statt.
Man macht diesen Bund zuweilen rund und giebt ihm keine grossen
Abmessungen. Alsdann ist der Zapfen nebst seiner Verlängerung als doppel-
armiger Hebel aufzufassen, dessen Stützpunkt in der Gleitfläche des Bundes
liegt. Es muss dann die Reibung erheblich grösser sein als der Lenk-
stangendruck. Macht man dagegen den Bund lang, wie in Fig. 457 an-
gegeben, so dass nicht das geringste Kippen in Frage kommen kann, so
braucht die Reibung nur dem einfachen Lenkstangendruck zu widerstehen.
Bei der Reibungswerthziffer 0,2 ist dann die linksseitige Schraube mit
2000 kg anzuspannen. Der äussere Durchmesser dieser Schraube möge
28 mm betragen, dann ist der Kerndurchmesser = 24 mm, und die Be-
anspruchung für 1 qmm seines Querschnitts = 4,4 kg.
Um diese Beanspruchung zu mindern, werden wohl die auf einander
liegenden, die fragliche Reibung hervorbringenden Flächen künstlich
gerauht, es wird also die Reibungswerthziffer vergrössert, wogegen nichts
einzuwenden ist.
Häufig wird zwischen den Bund und die Befestigungsmutter, in die
Mittelebene des Stössels (vergl. die dick gestrichelte Linie in Fig. 457 und 459)
eine Schraube gelegt, deren Mutter in der Verlängerung des Zapfens c aus-
gebildet ist. Diese Schraube soll zur Verschiebung des Zapfens längs des
Schlitzes dienen. Augenscheinlich muthet man ihr zuweilenRavasse, Revue industrielle, 1895, Tafel 10. Newark machine tool Works,
The Iron Age, 13. Aug. 1891, S. 245.
Zapfen in seiner Lage festzuhalten. Auch die Fig. 41 u. 42, S. 36 u. 37, lassen
eine solche Absicht annehmen. Die fragliche Schraube ist nun für diesen
Zweck nicht geeignet, und zwar aus folgenden Gründen: Ein gewisser
„todter Gang“ findet sich von vornherein zwischen den Schraubengewinden;
er vergrössert sich mit der Zeit. Wenn nun der Schraube die Aufgabe
gestellt ist, den Zapfen in seiner Lage festzuhalten, so erfährt der Zapfen
bei jedem Hubwechsel eine Verschiebung im Betrage des genannten todten
Ganges, wodurch unangenehme Stösse, vor allem aber starke Abnutzungen
hervorgerufen werden. Die Schraube ist aber für einen anderen Zweck
sehr nützlich. Wenn man, um die Höhenlage des Stössels zu ändern, den
Zapfen c löst, so sinkt der Stössel beim Fehlen der Schraube nach unten,
es sei denn, dass er in irgend einer anderen Weise gestützt würde; die
Schraube verhindert dieses Hinabfallen ohne weiteres. Es wird gleiches
erreicht, wenn man das Gewicht des Stössels durch ein Gegengewicht aus-
gleicht. Bei nicht zu grosser Höhenverschiedenheit kann ein doppelarmiger
Hebel diese Gewichtsausgleichung vermitteln, andernfalls ein über Rollen
gelegtes, dünnes Drahtseil oder eine Kette, welche mit einem Gegengewicht
behaftet sind. Man muss aber den Hebel, bezw. das Seil für den vor-
liegenden Zweck mit dem Stössel — nicht aber, wie so häufig geschieht,
mit dem Zapfen — verbinden.
Mit der Lage des Zapfens c am Stössel a, Fig. 457, ändert sich das
l1; es werden hierdurch die auf die Führungen wirkenden Flächendrücke
unter Umständen in unzulässiger Weise vergrössert. Man vermeidet das,
wenn gleichzeitig die Führungen entsprechend verstellt werden. Zu diesem
Zweck vereinigt man die Führungen zu einer rahmenartigen Platte und
befestigt diese, unter Vermittlung von Aufspann-Nuthen am Maschinen-
gestell, um sie verstellen zu können; auch wird nur die untere Führung
nachstellbar gemacht. Fig. 461 zeigt eine derartige von den Niles tool
works angewendete Anordnung.S führende Körper A
ist winkelförmig; er wird am oberen Ende des Maschinenbockes B und in
einiger Höhe über dem Aufspanntisch T an dem Bock B befestigt. Der
Stössel wird nicht durch Kurbel und Lenkstange, sondern durch Zahnstange
und Rad bethätigt.
Fig. 462 stellt den Stössel einer Feilmaschine dar; er ist in wage-
rechter Lage gezeichnet, weil er meistens — nicht immer — in dieser
Lage angewendet wird. Der Stössel a hat einen ähnlich u-förmigen Quer-
schnitt wie derjenige der Stossmaschine, und wird gerade so wie dieser
geführt. Die Linien b bezeichnen die in Rech-
nung zu stellenden Mitten der Führungen.
Der Zapfen c liegt anders wie bei jenem Stoss-
maschinenstössel, weil der Antrieb durch
Kurbel und Schleife (Fig. 418) stattfindet;
hierbei ist zu bemerken, dass auch bei Stoss-
maschinen, wenn dieser Antrieb gewählt wird,
diese Zapfenanordnung vorkommt. Das Fest-
halten des Zapfens bedarf nach der weiter
oben vorgekommenen Erörterung einer Erläu-
terung nicht mehr, ebensowenig die Schraube d,
welche zu seiner Verschiebung dient. Das
Stichelhaus ist für den Rückgang des Stichels
nachgiebig, der Kasten e, in welchem das
Stichelhaus sich befindet, ist zu gleichem
Zweck auf dem Querschlitten f in verschiedene
Lagen zu bringen. f kann quer gegen den
Stössel verschoben und mit seiner Bahn h
am Kopf g des Stössels gedreht, bezw. für
jede gewünschte Lage hier eingestellt werden.
Nach dieser eingehenderen Erörterung
der Stössel glaube ich mit der Beschreibung
einiger Ausführungsformen auszukommen.
Fig. 463 ist das Schaubild einer gebräuchlichen Stossmaschine von
Gildemeister & Co. in Bielefeld. Das C-förmige Gestell ist sehr kräftig
gehalten; hinter ihm liegt die zum Antriebe dienende Stufenrolle, an deren
Welle das rechts sichtbare Schwungrad sitzt. Von der genannten Welle
aus wird mittels eines nach Fig. 419 und 420, S. 204, ausgebildeten
Betriebes die Kurbelwelle bethätigt. Die Kurbelscheibe liegt zum Theil
in einer gut passenden Vertiefung des Maschinengestelles, so dass sie hier
Stützung findet, sobald die Kurbelwelle infolge zufälliger übermässiger
Beanspruchung eine zu grosse Durchbiegung erfährt. Diese Sicherung
gegen den Bruch der Kurbelwelle findet man bei Stossmaschinen häufig;
über ihre Zweckmässigkeit lässt sich streiten. Der zur Ausgleichung des
Stösselgewichts dienende belastete Hebel greift an den verstellbaren Zapfen
des Stössels, nicht an letzteren selbst; er scheint deshalb nur den Zweck
zu haben, den Stössel in seiner höchsten Lage zu erhalten, wenn dieser ausser
Betrieb ist. Die zum Verstellen des Stösselzapfens dienende Schraube wird
durch ein am oberen Ende des Stössels sichtbares Handrad bethätigt. Es ist
an der Antriebswelle eine Kupplung vorgesehen, welche sich jederzeit rasch
lösen lässt. Man sieht auf der rechten Seite des Bildes einen Handhebel, welcher
zum Lösen dieser Kupplung dient. Neben dem im Bilde sichtbaren Stirnrade
sitzt ein Daumen, durch welchen — unter Vermittlung von Hebeln und
einer Stange — das unten rechts angebrachte Schaltwerk angetrieben
wird. Das zugehörige Sperr-Rad sitzt an einer vor dem Maschinenbett
gelagerten, lang genutheten Welle, die durch ein Kegelradpaar das an
der Bettplatte gelagerte, im Vordergrunde sichtbare grössere Stirnrad betreibt.
Von hieraus werden mittels mit ihren Wellen zu kuppelnder Räder die
Querschlittenschraube und der Wurm für die selbstthätige Drehung der
Aufspannplatte betrieben. Am linksseitigen Ende der vor dem Maschinen-
bett liegenden Welle sitzt ein Stirnrad, welches die Bettplattenschraube
antreibt. Alle in Frage kommenden Schaltbewegungen können demnach
selbstthätig stattfinden.
Die Fig. 41 u. 42, welche bereits S. 36 u. 37 angeführt worden sind,
stellen eine Stossmaschine dar, deren Stössel auch geneigt gegen die Loth-
rechte arbeiten kann. Es ist zu dem Zweck derjenige Theil des Maschinen-
gestelles, welcher die Führung des Stössels enthält, um die Axe der Kurbel-
welle drehbar angeordnet. Der Kopf des festen Gestelltheiles endet in
der runden, festen Platte a; auf dieser erhebt sich ein Ring, um den sich
ein in der Gegenplatte b ausgedrehter Falz legt, so dass der Ring als
Zapfen für die drehbare Führung dient. Vier in Aufspann-Nuthen greifende
Schrauben halten den drehbaren Kopf in der ihm gegebenen Lage fest.
Die grösste Stufe der Antriebsrolle hat 360 mm Durchmesser bei 70 mm
Breite. Es ist daher die grösste am Umfange dieser Rolle wirkende Trieb-
kraft zu 35 kg anzunehmen, und da das Uebersetzungsverhältniss des Räder-
werks = 8,7, der grösste Kurbelhalbmesser = 140 mm beträgt und
angenommen werden kann, dass das Schwungrad die durch die Kurbel
verursachten wechselnden Widerstände ausgleicht, so ist auf einen grössten
Stichelwiderstand von rund 600 kg zu rechnen. Rechtwinklig zur Schnitt-
richtung kann ein ebenso grosser Druck auftreten, und zwar nahe
über dem Aufspanntisch T, d. h. 1100 mm von der Kurbelwellenmitte.
Daraus ergiebt sich für die verstellbare Stösselführung das Drehmoment
1100 . 600, welchem von der Reibung zwischen den Scheiben a und b mit
Sicherheit widerstanden werden muss. Diese Scheiben haben 550 mm
Durchmesser, weshalb für die Mitte der die widerstehende Reibung bietenden
Ringfläche 500 mm Durchmesser angenommen werden kann. Demnach
muss die Reibung:
der Reibungswerthziffer 0,2 13,200 kg betragen. Es sind daher die Schrauben
wenigstens 32 mm dick zu machen. Sobald der rechtwinklich zur Schnitt-
richtung liegende Druck in die Bildfläche der Fig. 41 fällt, werden die
Schrauben noch in anderer Weise beansprucht. Das Moment 600 . 1100 mm
bringt nämlich in den beiden oberen Schrauben eine Zugspannung hervor,
welche im vorliegenden Falle geringfügig ist, oft aber volle Beachtung
erfordert. Das Drehen des Führungstheils nebst Scheibe b erfolgt — nach
dem Lösen der Befestigungsschrauben — durch einen in Fig. 42 sicht-
baren Wurm.
Die von Ernst Schiess in Düsseldorf gebaute Stossmaschine, welche
durch die Fig. 464, 465 u. 466, Tafel I veranschaulicht ist, weicht von den
vorigen namentlich durch die andere Stösselbewegung ab. Die Kurbelwarze
greift in den Schlitz einer Schwinge, und diese überträgt ihre hin- und her-
gehende Bewegung nach Art der Fig. 462 auf den Stössel. Es ist diese
Schwinge in Fig. 464 wegen einer kreisrunden Oeffnung der vorderen Gestell-
wand theilweise zu sehen, im übrigen durch gestrichelte Linien angegeben.
Der am Stössel einstellbare Zapfen kann — nach Lösen der Befestigungs-
schrauben — durch eine nicht gezeichnete Schraube, welche im Schlitz
des Stössels liegt, verschoben werden, weshalb zulässig ist, das Stössel-
gewicht durch ein am freien Ende der Schwinge angebrachtes Gegen-
gewicht auszugleichen. Wegen der Höhe der Maschine wird die zum
Verschieben des Stössels dienende Schraube durch ein nahe dem untern
Stichelende liegendes Kegelradpaar und einen — nicht gezeichneten —
seitwärts aus dem Stössel hervorragenden Zapfen gedreht. Der grösste
Hub des Stössels beträgt 400 mm; durch Verschieben des Kurbelzapfens
längs einer, in der Kurbelscheibe angebrachten Aufspann-Nuth kann man
beliebig kleinere Hubhöhen erzielen. Die minutlichen Hubzahlen betragen,
bei 80 minutlichen Drehungen der Deckenvorgelegswelle, Fig. 466, 24,7
bis zu 7,2. Auf der Seitenfläche des auf der Kurbelwelle sitzenden grossen
Stirnrades a, Fig. 464 und 465, ist eine krumme Nuth nach Art der Fig. 436,
S. 213, ausgebildet, welche auf den Hebel b, Fig. 465, wirkt. Die
Welle dieses Hebels geht quer durch den Maschinenbock und überträgt
ihre Schwingungen durch Kegelradtheile auf die senkrechte Welle c, und
diese bethätigt in gleicher Weise einen auf der Welle e freischwingenden
Hebel, dem die zu dem Sperr-Rade d gehörige Klinke angebolzt ist. Die
ruckweisen Drehungen der Welle e werden durch ein Kegelradpaar zunächst
an das Stirnrad f und durch dieses an die Stirnräder g, h, i übertragen.
Letztere werden nach Bedarf mit ihren Wellen verkuppelt. g bewirkt
unter Vermittlung von Schraubenrädern die Verschiebung des Werkstück-
schlittens längs des Bettes, h die Verschiebung des Querschlittens und i
die Drehung des runden Aufspanntisches. Die Regelung der Schaltgrösse
geschieht bei dem Sperr-Rad d nach Art der Fig. 424, S. 207.
Für grössere Hubhöhen ist der Kurbelantrieb unbequem; man wählt
deshalb für sie den Antrieb durch Zahnstange und Rad, oder durch
Schraube und Mutter. Fig. 467 ist das Schaubild einer dementsprechend
von Droop & Rein in Bielefeld gebauten Stossmaschine, bei welcher eine
lange Schraube zur Bethätigung des Stössels dient. Rechts bemerkt man
drei Riemenrollen, von denen nur die mittlere fest auf der liegenden Welle
sitzt. Ein offener und ein gekreuzter Riemen werden durch einen Riemen-
führer, welchen zwei am Stössel einstellbare Frösche bethätigen, wechselnd
auf die feste Rolle gelegt. Vermöge der grossen Uebersetzung, welche die
Schraube bietet, bewegen sich die Riemen sehr rasch, sind demnach schmal und
laufen, geringem Druck folgend, in sehr kurzer Zeit von der einen auf die
andere Rolle. Der im Vordergrunde des Bildes sichtbare Steuerhebel hat nur
die Aufgabe, die Riemen umzulegen, so dass der Stoss, welchen die Frösche
gegen ihm ausüben, gering ausfällt. Die Masse des Stössels ist verhältniss-
mässig klein, weshalb ein Stiefelknecht überflüssig ist und ein Arm des Steuer-
hebels wechselnd von den beiden Fröschen bethätigt wird. Durch Räder-
übersetzung überträgt die Steuerwelle ihre Schwingungen derartig auf eine
Kurbelscheibe, dass diese sich bei jeder Schwingung etwa um 180° dreht,
sonach kleine Verschiedenheiten im Ausschlag des Steuerhebels für die
von der Kurbelwelle abgeleitete Schaltung einen nennenswerthen Einfluss
nicht hat. Die Hubhöhe des Stössels, welche bis zu 500 mm betragen
kann, wird durch die Frösche eingestellt, der Betrag der Schaltung durch
Verstellung der Warze an der Kurbelscheibe geregelt.
Die Fig. 468, 469 u. 470, Tafel I, sind geometrische Darstellungen der
Maschine. Sie entsprechen neueren Ausführungen derselben und enthalten
deshalb kleine Abweichungen von Fig. 467.
Die angetriebene Welle überträgt ihre Drehungen durch ein Kegel-
radpaar mit 24, bezw. 36 Zähnen bei t/π = 6 auf die Schraube, welche
70 mm äusseren, 48 mm inneren Durchmesser und doppelgängiges Gewinde
mit 51 mm Ganghöhe hat. Die Schraube ist nahe ihrem unteren Ende in
einem einfachen Halslager gestützt, an ihrem oberen Ende in einem Kamm-
lager, dem sich zur Aufnahme des in die Axe fallenden Druckes noch
ein fester Spurzapfen anschliesst. Um die Mittellage des Stössels der
Werkstückshöhe bequem anpassen zu können, ist die Mutter am Stössel in
grösserer oder geringerer Höhe zu befestigen. Wie Fig. 468 erkennen
lässt, findet — nach dem Lösen der Befestigungsschrauben — die Ver-
schiebung der Mutter durch eine Schraubenspindel, ein Kegelradpaar und
eine auf a zu steckende Handkurbel oder dergleichen statt. Die Frösche b
werden mit Hilfe einer langen, an der Seite des Stössels angebrachten
Aufspann-Nuth befestigt; sie stossen gegen den Arm c des Steuerhebels,
dessen zweiter Arm d der Handsteuerung dient, während der nach oben
gerichtete dritte Arm die Schwingungen des Steuerhebels auf den Riemen-
führer überträgt.
Mit dem Steuerhebel ist eine Scheibe f, Fig. 468 und 470, verbunden,
welche an einem Theil ihres Umfanges Radzähne trägt und hierdurch die
Kurbelscheibe g in hin- und hergehende Bewegung versetzt. Durch eine
Lenkstange, ein am Fuss der Maschine angebrachtes Paar unvollständiger
Kegelräder und ein Schaltwerk (Fig. 468) wird die liegende Welle h be-
thätigt. Diese dreht, links von Fig. 468, durch Zwischenräder, die Fig. 469
im Vordergrunde erkennen lässt, die Bettplattenschraube i. Auf der lang
genutheten Welle h steckt ferner das Kegelrad k, Fig. 468; es ist mit
Hilfe seiner halsförmig ausgebildeten Nabe an der Bettplatte gelagert,
verschiebt sich also mit ihr, dreht das ebenfalls an der Bettplatte gelagerte
Kegelrad l, Fig. 469, und betreibt, unter Vermittlung geeignet angeordneter
Zwischenräder die Querschlittenschraube m und die Welle n des Wurmes,
welcher die Aufspannplatte zu drehen hat. Das Ausrücken des Selbst-
ganges findet, wie die Abbildungen erkennen lassen, durch Verschieben
der betreffenden Rädchen (vergl. Fig. 366, S. 178) statt.
Als Beispiel einer liegenden Stossmaschine führe ich die von
Ernst Schiess gebaute, durch die Fig. 471 und 472, Tafel II abgebildete an.
Diese ist gleichzeitig ein bemerkenswerthes Beispiel solcher Maschinen, bei
denen das Werkstück ruht, während das Werkzeug alle erforderlichen Bewe-
gungen zu machen hat.
Der Stössel a wird an der breiten Platte b wagerecht geführt; letztere
kann in senkrechter Richtung am Bock c verschoben werden, und dieser
wagerecht, quer gegen die Bewegungsrichtung des Stössels an dem langen
Bett d der Maschine. Die grösste Verschiebbarkeit des Stössels beträgt
1300 mm, senkrecht kann er um 1500 mm und mit dem Bock c längs des
Bettes um 3700 mm verschoben werden.
Das Stichelhaus e ist durch Zahnbogen und Wurm mittels der Welle f
um eine wagerechte Axe zu drehen, mit dem Schlitten g quer gegen den
Stössel zu verschieben und endlich am Kopf des Stössels beliebig schräg
einzustellen.
Es soll zwar in erster Linie die Verschiebbarkeit des Stössels a an
der Platte b für das Arbeiten benutzt werden, jedoch ist auch vorgesehen,
den Stichel quer zu dieser Richtung arbeiten zu lassen, indem man die
Platte b mit entsprechend grosser Geschwindigkeit auf und nieder bewegt.
Die Arbeitsgeschwindigkeit des Stössels beträgt 45 mm in der Sekunde und
die Rücklaufsgeschwindigkeit etwa das Dreifache der Arbeitsgeschwindigkeit.
Der Antrieb erfolgt durch zwei Paar Riemenrollen, welche in Fig. 472
rechts zu sehen sind; das mittlere, in der Figur angegebene Riemenrollen-
paar, welches bestimmt ist eine grössere Arbeitsgeschwindigkeit für das
Hobeln von Gusseisen zu liefern, wird nur auf besonderes Verlangen
angebracht. Die beiden Riemen werden durch Riemenführer verschoben,
welche die Steuerwelle bethätigt.
Von der Welle der Antriebsrollen aus wird, durch ein Stirnräderpaar
eine lange, hinter dem Bett d — rechts in Fig. 471 — gelagerte Welle
angetrieben, die mit langer Nuth versehen ist, sodass sie, unter Vermittlung
eines Kegelradpaares, die am Bock c gelagerte senkrechte Welle h zu
drehen vermag. Letztere dreht durch Kegelräder eine schrägliegende
Schraubenwelle. Um diesen Betrieb bei jeder Höhenlage der Platte b zu
erhalten, ist die Welle h in bekannter Weise durch lange Nuth und feste
Leiste mit dem auf h steckenden, aber an b gelagerten Kegelrade gekuppelt.
Die Schraube, welche in eine stählerne, am Stössel befestigte Zahnstange
greift, besteht aus Bronze. Wie in Fig. 471 sichtbar, ist der Stössel a mit
einer langen Aufspann-Nuth versehen, mittels welcher zwei Frösche be-
festigt werden, die den etwa in der Mitte von Fig. 471 gezeichneten
„Stiefelknecht“ bethätigen. Die Welle dieses Stiefelknechts überträgt ihre
schwingenden Bewegungen zunächst auf die senkrechte, in dem Bock c
gelagerte Welle i, Fig. 471, und diese bethätigt ein Schaltrad, welches
ziemlich weit unten auf der senkrechten, zum Auf- und Niederbewegen
der Platte b dienenden Schraube k sitzt. Von hier aus wird auch die im
Bett d der Maschine gelagerte, zum Verschieben des Bockes c dienende
Schraube gedreht, und zwar durch Räderwerke, auf deren Einzelheiten ich
nicht eingehen will, weil die Zeichnung durch sie überlastet werden würde.
i setzt ferner die im Maschinenbett gelagerte Welle m, Fig. 471, in schwingende
Bewegung, durch welche die Riemenführer bethätigt werden.
Ausser den Hauptfröschen, welche am unteren Rande des Stössels a
angebracht sind, können mit Hilfe der an dessen oberem Rande be-
findlichen Aufspann-Nuth zwei kleinere (in Fig. 471 angegebene) Frösche
befestigt werden. Sie stossen gegen eine Art Stiefelknecht, der hinter der
Kurbelscheibe n mit dieser verbunden ist. Die Schwingungen von n werden
durch eine Lenkstange, ein Schaltwerk und Kegelräder auf die Mutter der
zum Querschlitten g gehörigen Verschiebungsschraube übertragen, so dass
auch die Verschiebung dieser Schraube selbstthätig sein kann. Diese Ver-
schiebung kann selbstverständlich auch mittels der Hand ausgeführt werden,
und zwar entweder durch Benutzung eines über g sichtbaren Handrades,
oder des Handrades, welches in Fig. 471 rechts vom Stösselkopf gezeichnet
ist. Die Handverschiebung der Platte b und des Bockes c vermittelt ein
Handkreuz o oder eine Ratsche; es ist aber, durch ein besonderes Vor-
gelege dafür gesorgt, dass diese zum Einstellen dienenden Verschiebungen,
soweit sie längs grösserer Längen stattfinden müssen, von der Wellen-
leitung der Fabrik aus bewirkt werden können. Soll die Arbeitsbewegung
in senkrechter Richtung stattfinden, also b sich rasch auf und ab bewegen,
so wird die Schraube k durch ein besonderes Vorgelege bethätigt, welches
in den Abbildungen nicht enthalten ist.
Das soeben beschriebene Beispiel zeigt die grosse Entwicklungsfähig-
keit der in Rede stehenden Maschinen. Diese kommt weiter zur Geltung
bei mancherlei Sondermaschinen, z. B. für die Bearbeitung der Fugenflächen
an Panzerplatten,
dergl. mehr.
Fig. 473 u. 474, Tafel III, zeigen eine von Ernst Schiess gebaute Panzer-
platten-Stossmaschine,
Das Bett der Maschine besteht aus einer mächtigen (in der Querrichtung
der Maschine 5000 mm, in deren Längsrichtung 2500 mm messenden) Auf-
spannplatte und zwei mit dieser verbundenen 7200 mm langen Führungs-
betten. Auf letzteren sind zwei Böcke zu verschieben, welche das in
Fig. 474 deutlich hervortretende Querstück tragen. Vor und hinter diesem
Querstück befindet sich je ein Schlitten; der erstere derselben enthält die
Stossmaschine, der andere die Bohrmaschine. Diese beiden Maschinen sind
demnach an dem Querstück verschiebbar. Das Querstück ruht mit zwei
Zapfen in den Böcken, so dass es um seine Längsaxe gedreht werden
kann und zwar um den Betrag von 70°; die Anordnung ist im übrigen so
getroffen, dass Stichelweg wie Bohrspindelaxe sowohl nach vorn, als auch
nach hinten bis zu 55° gegen die Wagerechte geneigt eingestellt werden
können. Zu diesen Verstellbarkeiten kommt noch die Verschiebbarkeit
mit den Böcken längs der Führungsbetten.
Durch eine fünffache Stufenrolle und ein ausrückbares Rädervorgelege
wird zunächst die längs des Bettes gelagerte, lang genuthete Welle a,
Fig. 473, angetrieben. Sie dreht, unter Vermittlung zweier Kegelradpaare
und einer stehenden Welle die liegende Welle b. Von hier aus wird die
Drehung mittels eines Stirnräderpaares auf die Welle c übertragen. Diese
Welle ist in zwei Platten gelagert, welche auf den Enden der Zapfen des
grossen Querstücks fest sitzen, und die Axe der Welle b fällt mit der Axe
dieser Zapfen zusammen, so dass die beiden genannten Stirnräder bei
jeder Lage des Querstücks im Eingriff bleiben.
Von der Welle c aus wird nun das an der Kurbelwelle der Stoss-
maschine sitzende Stirnrad d betrieben, und die Kurbel bethätigt unter
Vermittlung einer Schleife den Stössel; Fig. 473 lässt das mit einem Gegen-
gewicht behaftete Schwanzende der Schleife erkennen. Bemerkenswerth
ist hier die Verbindungsweise des Zapfens, an welchen der Lenker der
Schleife greift, mit dem Stössel. Es handelt sich hier um sehr grosse
Schnittwiderstände, was man daraus entnehmen kann, dass die stählerne
Kurbelwelle 190 mm und der Kurbelzapfen 90 mm dick ist. Um nun diese
grossen Schnittwiderstände nicht durch Reibung auf den Zapfen zu über-
tragen (vergl. S. 189), hat man diesen als Querhaupt ausgebildet, welches
in zwei Schlitzen des Stössels verschiebbar ist. Auf den beiden, links und
rechts aus dem Stössel herausragenden Enden des Querhauptes (vergl.
Fig. 474) sitzen Schrauben, deren Muttern an dem Stössel drehbar
gelagert sind und durch an gemeinsamer kleiner Welle sitzende Wurme
gedreht werden können. Gegenmuttern dienen zum Ausgleich des todten
Ganges. In der flachen Seite des Stirnrades d ist eine krumme Nuth aus-
gebildet, welche (vergl. Fig. 436) die Schaltbewegung herbeizuführen hat.
Der in die krumme Nuth greifende Hebel überträgt seine Schwingungen
durch verzahnte Bögen auf eine Kurbelscheibe, und die von letzterer aus-
gehende Schubstange bethätigt die Schaltklinke. Zwischenräder übertragen
die ruckweise Drehung auf eine an der eigentlichen Stossmaschine gelagerte
Mutter, welche in das Gewinde der im grossen Querstück festen Schrauben-
spindel greift. Man kann diese Mutter auch mittels eines Handrades
drehen, aber auch behufs raschen Verschiebens auf grössere Längen von
einem besonderen Antrieb aus, welcher weiter unten besprochen werden
wird. Der grösste Hub des Stössels beträgt 800 mm, seine Hubzahlen sind:
1,065, 1,56, 2,24, 3,23, 4,8, 6,12, 9,1, 13,1, 18,9, 28,2 in der Minute.
Bei jedem Hub des Stössels verschiebt ihn der Selbstgang um 0,413 mm
bis 3,5 mm längs des Querstücks.
Die Welle b, Fig. 474, reicht durch den rechtsliegenden Zapfen des
grossen Querstückes, um die Bohrmaschine anzutreiben. Die aus Stahl
geschmiedete Bohrspindel hat 110 mm Durchmesser, lässt sich um 700 mm
in ihrer Axenrichtung verschieben, wird selbstthätig für jede Drehung um
0,074 bis 0,88 mm zugeschoben und dreht sich minutlich: 4,2, 6,2, 9, 13,
18,2, 24,5, 36,4, 52,3, 76 und 112 mal. Als grösste in Stahl zu erzeugende
Lochweite, bei 35 mm Umfangsgeschwindigkeit des Bohrers, wird 160 mm
angegeben. Man kann an der Bohrspindel auch eine Kalt-Kreissäge be-
festigen.
Das Einstellen der Lage des grossen Querstücks, also der beiden
Maschinen erfolgt mittels zweier Handkreuze und doppelter Wurmrad-
Uebersetzung, wie aus der Fig. 473, namentlich aber Fig. 474 ersehen
werden kann.
Es sollen die Böcke längs ihrer Betten durch Kraftantrieb in zweierlei
Weise bewegt werden, nämlich ruckweise, wenn die Stossmaschine in der
Längenrichtung arbeitet, und mit grösserer und etwa gleichförmiger Ge-
schwindigkeit, wenn die Böcke auf grössere Wegesstrecken zu verschieben
sind. Hierzu kommt noch die Verschiebung mittels der Hand.
Es dienen diesen sämmtlichen Verschiebungen zwei Schrauben, welche
gleichlaufend zur Längenrichtung der Führungsbetten gelagert sind und in
an den Böcken sitzende Muttergewinde greifen; sie werden durch Kegel-
radpaare von der Welle e, Fig. 474, aus angetrieben, und diese von der
Welle f aus, auf welcher eine Hebelratsche für die Handbewegung sich
befindet. f kann aber auch mittels des Schaltrades g, Fig. 474, angetrieben
werden. Das Schaltwerk wird auf folgende Weise bethätigt: Am links-
seitigen Ende der Welle a, Fig. 473, sitzt ein Wurm, mit dessen Wurmrad
eine Kurbel verbunden ist; die Lenkstange dieser Kurbel ist der Schalt-
klinke angebolzt. Im übrigen sind die Uebersetzungsverhältnisse so gewählt,
dass die Schaltklinke für jeden Stösselschub einmal hin- und herschwingt.
Es lässt sich f ferner drehen (und damit die Verschiebung der Böcke
erreichen) durch die Riemenrolle h, Fig. 473. h steckt auf seiner Welle
fest; links und rechts von ihm stecken lose Rollen doppelter Breite, und
ein offener sowie ein gekreuzter Riemen sind mittels Riemenführers so zu
verschieben, dass entweder h sich rechts oder links dreht, oder ruht (vergl.
S. 171).
Aus Fig. 474 ist zu sehen, dass die Drehungen der Welle f durch
Vermittlung der Welle i auch zur Verschiebung der Stossmaschine — und
ebenso ist es mit der Bohrmaschine — längs des grossen Querstücks be-
nutzt werden können.
In Fig. 474 ist noch eine kreisrunde Aufspannplatte k angegeben.
Sie hat 2000 mm Durchmesser, ist zur Aufnahme von Werkstücken bestimmt,
welche rund gestossen werden sollen (vergl. S. 35), und wird nach Bedarf
auf die grosse Aufspannplatte gebracht. Sie ruht auf einem Schlitten,
welcher gestattet, sie —
mittels der Hand — in
der Längenrichtung zu
verschieben, und wird
durch einen mittels des
Schaltrades l bethätigten
Wurm ruckweise ge-
dreht. Die zugehörige
Schaltklinke wird zu
diesem Zweck mit der
Kurbelscheibe in Ver-
bindung gebracht, wel-
che sonst die Schaltung
der Stossmaschine be-
wirkt (gestrichelte Linien
der Fig. 474 deuten
das an).
Es sei noch darauf
hingewiesen, dass beson-
dere Aufmerksamkeit auf
die Steuerung der Ma-
schine verwendet worden
ist; man hat sich bemüht,
dem Arbeiter die Bedie-
nung der in Frage kom-
menden Steuerungen je
von seinem Arbeitsplatze
aus möglich zu machen.
Eine Feilmaschine mit elektrischem Antrieb, welche von Droop
& Rein gebaut ist,
erstere als Schaubild, die folgende in Seitenansicht und die letzte in
Vorderansicht. Der Motor befindet sich im Fuss der Maschine, auf seiner
Welle steckt eine Stufenrolle für Schnurbetrieb, dieser gegenüber, in
höherer Lage, eine zweite Stufenrolle, welche auf der Welle eines Wurmes
sitzt. Dieser und das zugehörige Wurmrad befinden sich in der Kapsel a,
Fig. 477. Es ist der Wurm über das Wurmrad gelegt, damit das lang-
samer sich drehende Wurmrad im Oel badet, nicht aber der rasch kreisende
Wurm, welcher das Oel hinwegschleudern würde. Von der Welle des
Wurmrades aus wird die im Maschinengestell untergebrachte Kurbelwelle
angetrieben, welche die um den Bolzen d schwingende Schleife bewegt.
Diese wirkt in bekannter Weise (S. 231) auf einen Bolzen, welchen die
Mutter b am Stössel c festhält. Eine krumme Nuth des auf der Kurbel-
welle sitzenden Rades bethätigt eine kleine Kurbelscheibe, von wo ab das,
an einem Schlitten gelagerte, der Zuschiebung in wagerechter Richtung
dienende Schaltwerk bewegt wird. Der Aufspannwinkel ist am Schlitten
durch das erwähnte Schaltwerk selbstthätig, sonst mittels Handkurbel zu
verschieben; die senkrechte Verschiebung des Schlittens und mit ihm
des Aufspannwinkels kann nur durch Handkurbel bewirkt werden. Am
Kopf des Stössels ist der Stichel-Schlitten schräg einzustellen, und auf dem
Schlitten lässt sich das Stichelhaus nach der einen oder anderen Seite ein
wenig schräg stellen, wegen des Ausweichens des Stichels bei seinem
Rückgange (S. 103.) Es beträgt der grösste Hub des Stössels 200 mm,
die selbstthätige Querverschiebung des Aufspannwinkels 450 mm, dessen
tiefste Lage unter dem Stössel 415 mm und die Grösse der oberen Auf-
spannfläche 300 × 318 mm.
Eine von Ernst Schiess gebaute doppelte Feilmaschine zeigen die
Fig. 478 und 479, Tafel IV. Das Bett der Maschine ist 5000 mm lang; auf
ihm liegen zwei schwere Schlitten, jeder mit einem Stössel und den zu-
gehörigen Betriebsmitteln versehen. Die senkrechte Vorderseite des Bettes
ist als grosse Aufspannplatte ausgebildet, an welcher nach Bedarf Aufspann-
winkel und dergleichen angebracht werden.
Was nun zunächst den Betrieb der Stössel anbetrifft, so ist für jeden
derselben eine besondere 4 stufige Antriebsrolle vorgesehen, die an den
Giebelenden der Maschine sich befinden. Die Drehungen der Stufenrollen
werden entweder mittels einfachen oder doppelten Vorgeleges auf je eine
hinter dem Bett gelagerte Welle übertragen, auf welcher ein kleineres
Stirnrad verschiebbar ist. Dieses Stirnrad wird von dem zugehörigen
Schlitten so umfasst, dass es stets mit dem am Schlitten gelagerten grossen
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 16
Stirnrade a, Fig. 478, in Eingriff bleibt. Dieses grosse Stirnrad ist mit
der die Schleife b bethätigenden Kurbelscheibe fest verbunden. Es sind
dem Stössel sonach 8 verschiedene Hubzahlen zu geben. Der Hub des
Stössels, welcher bis 800 mm betragen kann, wird durch Verstellen des
Kurbelzapfens in der Aufspann-Nuth der Kurbelscheibe geregelt; die Schwin-
gungen der Schleife b überträgt eine Lenkstange auf den Stössel. Um
die Bett-Schlitten möglichst sicher zu stützen, umgreifen diese (vergl.
Fig. 478) nicht allein die oberen Ränder des Bettes, sondern ruhen auch
mit dem hinteren, unteren Ende auf einer wenig über den Fussboden
hervorragenden Bahn.
Die selbstthätige Schaltung des am Kopf des Stössels verschiebbaren
Stichel-Schlittens wird von den Stösselbewegungen abgeleitet. Zu diesem
Zwecke ist, nach Fig. 480, Tafel IV, neben dem Stössel eine Stange c angebracht,
welche einerseits in dem festen Böckchen d, anderseits in dem Gehäuse e
verschiebbar gelagert ist. Auf c sitzen zwei Stellringe, welche bei den
Verschiebungen des Stössels gegen das Führungsauge von d stossen und
dann eine Verschiebung der Stange c in e herbeiführen. c ist an seiner
unteren Seite verzahnt, greift in das Stirnrad einer Schaltdose (vergl. S. 209)
und bethätigt hierdurch das auf der Welle i sitzende Schaltrad. Die Welle i
überträgt ihre ruckweise Drehung mittels eines Kegelradpaares auf eine
in der Drehaxe der Kopfplatte f liegende Welle, und diese, durch ein
ferneres Kegelradpaar, auf die in g gelagerte Mutter. Ein an i sitzendes
Handrad hat den Zweck, von hier aus den Schlitten g mittels der Hand
einzustellen.
Die selbstthätige, ruckweise Verschiebung der Stössel- oder Bett-
Schlitten wird durch je einen geschlitzten Hebel h, dessen unteres Ende
in eine krumme Nuth des zugehörigen Rades a, Fig. 478, greift, eine
Lenkstange, das Schaltwerk k, Räder und die in dem betreffenden Schlitten
gelagerte Mutter bewirkt, welche in das Gewinde der im Maschinenbett
gelagerten Schraube eingreift. An der Schaltwerkwelle sitzt ein Kopf l,
in dessen Löcher man behufs Handbethätigung einen Stab stecken kann.
In Fig. 478, dicht über den Aufspannwinkeln, und in Fig. 479, rechte
Hälfte, sieht man eine Spindel, welche (vergl. S. 37) zum Aufspannen
rund zu hobelnder Gegenstände bestimmt ist. Ihre Hauptlagerung befindet
sich im Maschinenbett; auf einem zwischen zwei Aufspannwinkeln befestigten
Querstück ist ferner eine Stützung des weit hervorragenden Endes vor-
gesehen. Die Schaltbewegung dieser Rundhobelvorrichtung findet nun auf
folgende Weise statt. Von der Antriebswelle aus wird ein Rad m (Fig. 479,
rechte Seite) gedreht, und zwar mit solchem Uebersetzungsverhältniss, dass
sich m gerade so rasch dreht, wie die Kurbeln, also bei jedem Doppelhub
der Kurbeln einmal. Dieses Rad m ist nun mit einer krummen Nuth ver-
sehen und bethätigt ein Schaltwerk, welches eine im Maschinenbett liegende
Welle antreibt. Ein auf dieser Welle sitzender Wurm greift endlich in
ein auf der Rundhobelspindel befestigtes Wurmrad.
Die wagerechte Verschiebung der Aufspannwinkel nebst Platten findet
mittels der Hand statt, indem je ein durch Handhebel zu bethätigendes
kleines Stirnrad in die gemeinsame, an der Vorderseite des Maschinenbettes
befestigte Zahnstange greift. In lothrechter Richtung kann man die Auf-
spannwinkel durch Handkurbeln, aber auch von der Antriebswelle aus
verstellen. Ersteres geschieht mittels auf die Wellen n n, Fig. 478, ge-
steckter Handkurbeln, indem diese durch Kegelräder die zu den Schrauben o,
Fig. 479, gehörigen Muttern umdrehen, letzteres durch eine in der Vorder-
fläche des Maschinenbettes liegende langgenuthete Welle, welche durch
Wurm und Wurmrad, je eine stehende Welle und ein Stirnräderpaar die
Schrauben o dreht. Es wird die genannte langgenuthete Welle unter Ver-
mittlung eines Wendeherz (Fig. 363, S. 177) von der Stufenrolle aus an-
getrieben.
Das Schaubild Fig. 481 zeigt eine von
Breuer, Schumacher & Co. in Kalk bei Köln
gebaute Feilmaschine, bei welcher der Stössel
durch eine Schraube bethätigt wird (vergl.
die Stossmaschine Fig. 468 bis 470, Tafel I).
Der grösste Stösselhub beträgt 600 mm, die
grösste Verschiebbarkeit des den Stössel
führenden Bettschlittens 2500 mm. Es findet
die selbstthätige Schaltung des Stichelhaus-
schlittens durch ein Gestänge nach Fig. 439,
S. 213, statt. Die Umsteuerung sowohl,
als auch die Schaltung längs des Bettes
und der Rundhobelvorrichtung wird durch
Frösche vermittelt, die an einer seitwärts
vom Stössel angebrachten Aufspann-Nuth
eingestellt werden. Der Antrieb erfolgt
durch einen offenen und einen gekreuzten
Riemen. Die Verschiebung der Aufspann-
winkel geschieht ausschliesslich mittels der
Hand.
Andere Feilmaschinen sind in den
Quellen
gineer, Mai 1885, S. 333, mit Schaubild. Zeitschr. des Ver. deutscher Ingen. 1892,
S. 1073, 1893, S. 1607, mit Abb. Zahnstangenantrieb: Zeitschr. des Ver. deutscher
Ingen. 1888, S. 1013, mit Abb. The Iron Age, Febr. 1889, S. 309, mit Abb. Zeitschr.
des Ver. deutscher Ingen. 1890, S. 127, 128, mit Abb., 1892, S. 1073, mit Abb. 1893,
S. 1607, mit Abb.
3. Seitenhobelmaschinen. Zu den
Hobelmaschinen, bei denen das Werkstück
ruht, höchstens die Schaltbewegung aus-
führt, gehört
eine Reihe,
welche sich
von den Stoss-
und Feilma-
schinen da-
durch unter-
scheidet, dass
der Stichel in der Arbeitsrichtung innerhalb der Schlittenführung liegt,
aber quer gegen diese (meistens) hervorragt. Sie arbeiten also seitlich von
der Schlittenführung, weshalb ich sie unter obigem Namen zusammenfasse.
Man nennt sie sonst noch- Senkrecht- und Wagerecht-Hobel-
maschinen, Langhobelmaschinen mit freier Arbeitsseite, Blech-
kantenhobelmaschinen u. s. w.
Am allgemeinsten ist die Eigenart dieser Maschinen ausgeprägt in
einer von Buckton & Co. in Leeds gebauten Maschine.
Schaubild.
Folgendem: Neben einer 15,5 m langen, 3,6 m breiten, liegenden Aufspann-
platte sind 5 Ständer errichtet, an welchen, in einigem Abstande über ein-
ander zwei starke Führungsbalken befestigt sind. An diesen Führungs-
balken ist ein mit geeignetem Schlitten behafteter lothrechter, starker Stab
in wagerechter Richtung 15,25 m lang verschiebbar. Ein an diesem Stabe
verschiebbarer Schlitten trägt den Stichel. Es sind nun die Einrichtungen,
welche zur Verschiebung dienen, so getroffen, dass die Arbeitsbewegung
in wagerechter, die Schaltbewegung in lothrechter Richtung stattfindet,
oder die Verschiebung am lothrechten Stabe die raschere ist, die wage-
rechte Verschiebung aber in der ruckweisen Schaltbewegung besteht.
Hierdurch wird möglich, senkrechte Flächen schwerer, auf der Aufspann-
platte ruhender Maschinengestelle je nach ihrer Art durch wagerechte oder
lothrechte Schnitte zu bearbeiten.
Verwandte Maschinen, je in etwas anderer Durchbildung und anderer
Grösse, sind gebaut von Oswald & Co.,
S. 289. mit Schaubild.
Wagner & Co.,
mit Schaubild.
Ihre Einrichtung dürfte genügend zum Verständniss gebracht werden
an Hand der Fig. 482,
bezeichnet E die Aufspannplatte, A die Ständer, B die beiden wagerechten
Führungsbalken, C den lothrechten Führungsstab und D den Stichelhaus-
schlitten. Der Antrieb der beiden, in den Balken B liegenden Schrauben,
welche C hin und her zu schieben haben, bedarf keiner Erläuterung; die
Schraube in C wird durch Kegelräder und eine im unteren Ende von C
verschiebbare, langgenuthete Welle bewirkt. Das Gewicht des Schlittens D
gleicht eine Kette oder ein Seil und Gegengewicht (welches man wohl in
dem hohlen Stabe C sich führen lässt) möglichst aus. Wenn man, wie in
der Figur angenommen, beide auf B gleitende Schlitten die Führungs-
flächen an B eng umschliessen lässt, so muss der eine dieser Schlitten an
C ein wenig verschiebbar sein, um der verschiedenen Längenänderung von
C gegenüber A Rechnung zu tragen. Man erreicht dasselbe, wenn man
an einem der Balken Führungen rechteckigen Querschnitts anwendet und
die Schmalseiten — obere und untere Flächen — nicht zum Anliegen
bringt.
Hülse & Co.
lothrechte hohle Führungsstab mit breitem Fuss auf einem liegenden Bett
hin- und hergleitet. Die betreffende Maschine hobelt 2200 mm in der Länge
und 1900 mm in der Höhe.
Genügt eine der beiden Arbeitsrichtungen den Aufgaben, welche der
Maschine gestellt sind, so wird man die andere weglassen, theils um die
Maschine zu vereinfachen, theils um sie in anderer Richtung zu vervoll-
kommnen, bezw. handlicher zu machen.
Es entstehen daraus Hobelmaschinen der vorliegenden Art, welche
entweder nur in lothrechter oder nur in wagerechter Richtung arbeiten.
Viel Beifall hat die Hobelmaschine gefunden, welche Fig. 483 in
Giebelansicht darstellt.
S. 289, mit Schaubild. Zeitschr. des Ver. deutscher Ingen. 1891. S. 1243, mit Abb. 1893,
S. 1604, mit Abb.A ruht ein Bett B, welches zur Füh-
rung des Schlittens C dient. An C ist ein wagerechter, quer gegen die
Bettlänge gerichteter Führungsarm ausgebildet, an welchem der Stichel-
hausschlitten D zu verschieben ist. Der Schlitten C hat ausschliesslich die
Arbeitsbewegung; er wird durch die Schraube S bethätigt. Die Schalt-
bewegungen verrichtet der Stichel, indem er quer gegen das Bett B, wage-
recht, lothrecht oder auch geneigt gegen die Lothrechte verschoben wird.
Die Werkstücke werden so be-
festigt, wie bei Feilmaschinen ge-
bräuchlich, zu welchem Zwecke
in der lothrechten Vorderfläche des
Bettes Aufspann-Nuthen angebracht
sind, denen sich eine Aufspann-
platte und nach Umständen Auf-
spannwinkel E anschliessen. Hier-
aus folgt schon, dass die vor-
liegende Maschine nicht für schwere
Werkstücke bestimmt ist; sie eignet
sich aber besonders für flache,
sperrige Gegenstände.
Man hat
nen einander gegenüber gestellt
und die einander gegenüber be-
findlichen Aufspannwinkel in Bal-
ken übergehen lassen, welche einer-
seits zur Stützung der Werkstücke,
anderseits zur gegenseitigen Ab-
steifung der beiden, sonst von
einander unabhängigen Maschinen
dienen, wie Fig. 484 angiebt. So
zugerichtet sollen sie sich gut für das Behobeln der Ränder von Schiffs-
platten eignen. Die in der Quelle beschriebene Maschine ist für Bleche be-
stimmt, welche bis zu 6600 mm lang und 1600 mm breit sind.
Vereinigt man nun die beiden wagerechten Arme dieser Maschinen
zu einem Balken und treibt die zum Verschieben desselben dienenden
Schrauben so an, dass sie sich genau gleichförmig drehen, so entsteht aus dem
Maschinenpaar die alte Grubenhobelmaschine. Diese besteht im wesent-
lichen aus zwei langen Führungsbetten, auf denen ein mit Stichelhaus-
schlitten behafteter Führungsbalken durch Schrauben hin- und herbewegt
wird, während die unter der Bahn dieses Balkens, meistens in einer Grube
befindlichen Werkstücke festliegen.
Fig. 485 u. 486, Tafel V, stellen eine grosse, von Ernst Schiess gebaute
derartige Grubenhobelmaschine dar. Sie vermag 10 m lang und 4 m breit
zu hobeln, und zwar mittels 4 Werkzeuge, von denen zwei in der einen,
zwei in der anderen Bewegungsrichtung arbeiten können. Die beiden,
durch kräftige Querstücke verbundenen Führungsbetten sind 15,7 m, die
auf ihnen gleitenden, Füsse des Querstücks bildenden Schlitten 2,4 m lang.
Behufs Verschiebung des Querstücks, sind neben die Betten Schrauben-
spindeln mit doppeltgängigem Gewinde gelagert, und zwar an je einem
Ende in einem 365 mm langen Kammlager. Es sind die Kammzapfen nicht
an den Schraubenspindeln ausgebildet, sondern besonders hergestellt und
auf den Spindeln befestigt. In 1300 mm Entfernungen von einander sind
Stützlager für die Spindeln angebracht; sie umgreifen letztere nur auf
halbem Umfange, während die andere Hälfte jeder Spindel für eine halbe
Mutter frei bleibt. Die beiden halben Muttern sind an den Bettschlitten
befestigt. Der Kerndurchmesser der Schrauben beträgt 116 mm, der äussere
Durchmesser 154 mm und die Ganghöhe 76 mm. Die beiden Schrauben-
spindeln werden am Kopfende der Maschine durch zwei unter sich gleiche
Kegelradpaare und eine gemeinsame Querwelle, diese Querwelle durch ein
Kegelradpaar von der Riemenrolle a, Fig. 485, aus angetrieben, wobei be-
merkt werden mag, dass die links und rechts neben a gezeichneten Rollen
sogenannte lose Rollen sind und in bekannter Weise durch Verschieben
eines offenen und eines gekreuzten Riemens Rechts- oder Links-Drehung
oder Ruhe herbeigeführt werden kann. Durch diesen Antrieb erhält das
Querstück in beiden Arbeitsrichtungen 67 mm sekundliche Geschwindigkeit.
Es kann jedoch für den Fall, dass nur in einer Richtung gearbeitet werden
soll, eine doppelt so grosse Rücklaufgeschwindigkeit erzielt werden, und
zwar mittels einer Hilfsvorrichtung, welche in den Figuren nicht angegeben
ist und deshalb übergangen werden soll.
Die Umsteuerung und die Schaltungen gehen von einer 130 mm hohen
und 24 mm dicken Flachschiene b aus, welche von Pendeln gestützt wird.
Das in Fig. 485 am meisten rechts belegene Pendel ist durch ein Gewicht
zum „Umfaller“ (S. 199) gemacht; es bethätigt durch zwei Radausschnitte
die Querwelle c und diese durch fernere Radausschnitte sowie Zahnstangen
den Riemenführer d. An den oberen Rand der Schiene b sind zwei Frösche
geklemmt, welche einerseits die Schaltbewegung, anderseits die Umsteue-
rung vermitteln sollen. Letzteres findet, wie soeben angegeben, durch Ver-
schieben der Schiene b statt; die Schaltbewegungen sollen hervorgebracht
werden, indem die Frösche gegen das untere Ende des Hebels e, Fig. 485,
stossen. Da nun die Schaltungen ziemlich viel Kraft beanspruchen, so
würde der vom Hebel e getroffene Frosch und die Schiene b zurückweichen,
statt den Hebel umzulegen; ersteres würde die Umsteuerung herbeiführen,
also ein Schalten überhaupt nicht eintreten, wenn nicht eine besondere
Vorrichtung dafür sorgte, dass zunächst das Schalten und dann erst das
Umsteuern stattfinden kann. Diese Vorrichtung besteht in Folgendem: Den
Zapfen, um welchen der Hebel e schwingt, umgiebt ein viereckiger, an
dem Bettschlitten lothrecht geführter Rahmen, in dessen unterer Seite ein
stählernes Bogenstück sitzt. Hinter dem unteren Ende von e trägt
dieser Hebel eine stählerne Nase, welche beim Schwingen von e über
dem genannten Bogenstück spielt und das Heben des Rahmens unmöglich
macht. Die Länge des Bogenstücks ist aber so bemessen, dass in den
Endlagen des Hebels e die Nase sich nicht mehr über dem stählernen
Bogen befindet; es lässt sich dann der Rahmen heben. An dem Rahmen
ist ein Winkelhebel i frei drehbar gelagert. Er trägt zwei Rollen, welche
über die Schiene b hinwegragen. Wenn nun der Bettschlitten in Bezug
auf Fig. 479 sich nach rechts bewegt, so bringt der Frosch zunächst den
Winkelhebel i in die gezeichnete Lage, die rechts belegene Rolle von i
kommt über den Frosch, und es stösst das untere Ende von e gegen letz-
teren. Eine sehr kleine Bewegung des Hebels e bringt seine weiter oben
genannte Nase über den Bogen des Rahmens, und gestattet nunmehr
das Heben des Rahmens erst, nachdem die Schaltung vollzogen ist. Die
Schiene b muss sich für die Umsteuerung um die Pfeilhöhe des Bogens
der sie tragenden Pendel heben; sie liegt unmittelbar unter der einen an
i sitzenden Rolle, und wegen des Frosches mittelbar unter der andern.
Es kann daher b sich nicht heben, so lange der Rahmen, an welchem i
gelagert ist, in seiner unteren Lage festgehalten wird. Sobald jedoch e in
eine seiner Endlagen kommt, wird der Schiene b die erforderliche Hebung
gestattet, und es erfolgt das Umsteuern.
Das obere Ende des Hebels e ist zum Zahnbogen ausgebildet und
dreht vermöge dessen bei seinen Schwingungen die Kurbelscheiben f f hin
und her. Diese bethätigen mit Hilfe von Lenkstangen, Zahnstangen und
Schaltdosen an jeder Seite des Querstückes zwei Schrauben und eine lang-
genuthete Welle; letztere überträgt ihre ruckweisen Drehungen durch zwei
Kegelradpaare und eine kurze liegende und eine lothrechte Welle, sowie
ein Stirnradpaar auf die zur lothrechten Verschiebung des Stichels dienende
Schraube, während die beiden liegenden Schrauben je einen der Stichel-
hausschlitten an dem Querbalken verschieben.
Die Stichelhäuser haben eine lichte Weite von 120 mm bei 100 mm,
so dass sehr kräftige Stahlhalter eingespannt werden können. Das ist
nöthig, da die Stahlhalter oft recht lang sein müssen, um tief liegende zu
bearbeitende Flächen erreichen zu können.
Der Befestigung der Werkstücke dienen Balken, welche auf schweren,
an den Wänden der gemauerten Grube verankerten und mit den Führungs-
betten verschraubten Treppen ruhen.
Es sei noch bemerkt, dass für den Bau der Maschine in ausgedehntem
Maasse geschmiedeter Stahl und Stahlguss verwendet ist.
Für flachere Gegenstände werden derartige Maschinen ohne Grube
hergestellt und zum Aufspannen der Werkstücke eine grosse, feste Auf-
spannplatte angebracht.
Eine der am häufigsten vorkommenden Seitenhobelmaschinen ist die
Blechkanten-Hobelmaschine oder Blechbesäummaschine. Ihre Auf-
gabe besteht lediglich in dem Behobeln der geraden Schmalseiten der Bleche,
weshalb die für ihren Entwurf bestimmenden Gesichtspunkte fast immer
dieselben sind. Es liegt nahe, die sehr sperrigen Werkstücke während der
Bearbeitung ruhen zu lassen — was bei fast allen Blechkantenhobel-
maschinen geschieht. Man befestigt die Bleche, um sie bequem vorlegen,
abnehmen, sowie den arbeitenden Stichel gut beobachten zu können, in
wagrechter Lage und bringt das Führungsbett für den Stichelschlitten
möglichst nahe an die zu bearbeitenden Flächen. Und da die Randflächen
einfach eben sind, so legt man mehrere Bleche auf einander und bearbeitet
die über einander liegenden Randflächen gemeinsam.
Die Fig. 487 und 488, Tafel VI stellen eine solche von Breuer, Schu-
macher & Co. in Kalk b. Köln gebaute Maschine in Giebel-, bezw. Längen-
ansicht dar.
Die Bleche werden auf die obere Fläche des Balkens a, Fig. 487, und
der sich links anschliessenden Böcke so gelegt, dass die zu bearbeitenden
Flächen nach rechts gekehrt sind. Mittels zweier bockartiger Gebilde c
ist der starke Balken b mit a fest verbunden, und in b stecken Schrauben d,
die, gehörig angezogen, das Blech gegen a drücken und dadurch festhalten.
Gleichlaufend zu a und b und mit diesen fest verbunden ist das Führungs-
bett g, auf welchem der Schlitten f, Fig. 488, gleitet. Auf f werden zwei
Querschlitten h wagerecht geführt und an diesen in lothrechter Richtung
die beiden Stichelhausschlitten, wobei bemerkt werden mag, dass der eine
Stichel in der einen, der andere in der entgegengesetzten Richtung arbeitet.
Eine im Führungsbett gelagerte Schraube s, Fig. 487, verschiebt die Bettplatte.
Die mittlere der drei Riemenrollen r, Fig. 488 links, dreht sich lose
auf einem festen Bolzen, die rechtsseitige ebenfalls, ist aber mit einem
Stirnrade behaftet, welches ihre Drehungen auf das Stirnrad k überträgt.
Die links belegene Rolle r ist auch mit einem Zahnrade verbunden, welches
durch ein hinter den Rollen r befindliches Rädervorgelege das Rad k in
umgekehrter Richtung, aber mit gleicher Geschwindigkeit dreht wie die
rechts belegene Rolle. Es ist also behufs Umsteuerns nur das Verschieben
des einen Treibriemens nöthig. Das bewirkt die Stange l, welche mit Stell-
ringen und Federn (Fig. 415, S. 200) versehen und von einem am Schlitten f
festen Auge umschlossen ist. Um die Maschine in jedem Augenblick ausser
Betrieb setzen zu können, ist dieses Auge mit einer leicht zu handhabenden
Klemme versehen. Ein Kipplager m stützt die Stange l in der Mitte ihrer
Länge, ein Umfaller (Fig. 410, S. 199) am rechtsseitigen Ende der Fig. 488
sichert die volle Umsteuerung.
Die Verschiebung der Querschlitten h dient nur dem Einstellen des
Stichels und wird deshalb nur mittels der Hand bewirkt. Die lothrechte
Verschiebung der Stichelhausschlitten, d. h. die Schaltung, kann auch selbst-
thätig hervorgebracht werden. Zu diesem Zweck sind, unter Benutzung
einer langen Aufspann-Nuth, zwei weit nach vorn hervorragende Frösche i,
Fig. 488, angebracht, gegen welche Hebel der an den lothrechten Schrauben
der Stichelschlitten angebrachten Schaltwerke stossen.
Aus Fig. 487 geht
hervor, dass sowohl der
Balken b, als auch der
unten liegende a nach
links über die Böcke c
hervorragen. Man ist
sonach mit der Länge
der zu bearbeitenden
Bleche nicht an die
Länge der Maschine ge-
bunden, kann vielmehr
zunächst einen Theil
der Blechrandlänge und
dann, nach erfolgtem
Umspannen, den folgen-
den Theil bearbeiten.
Die Schnittlänge der
vorliegenden Maschine
beträgt 4 m.
Aehnliche Maschinen
sind in den unten ver-
zeichneten Quellen
Schaubild. D. R.-P. No. 73882.
schrieben.
Eine grössere, von
Breuer, Schumacher &
Co. gebaute Maschine
zeigen die Fig. 489 und
490, Tafel VII in Seiten-
ansicht und Grundriss.
Sie unterscheidet sich
von den bisher beschrie-
benen Maschinen insbe-
sondere dadurch, dass
sie gestattet, gleichzeitig zwei unter rechtem Winkel zu einander liegende
Schmalseiten der Bleche zu behobeln. Es sind, wie aus Fig. 490 ersicht-
lich, zwei Blechkantenhobelmaschinen unter rechtem Winkel an ein-
ander gefügt und für dieselben zwei Antriebe vorhanden. Eine fernere
Verschiedenheit besteht darin, dass ein und derselbe Stichel in beiden Be-
wegungsrichtungen arbeitet. Er ist zu diesem Zweck in einem aussen
walzenförmigen Gehäuse befestigt, welches nach jedem Schnitt sich um
180° dreht.Hart, Werkzeugmaschinen der Maschinenfabriken, Heidelberg 1868,
S. 153, mit Abb.
Drehungen vermittelt, in grösserem Massstabe dar, und zwar Fig. 491 im
Aufriss, Fig. 492 in wagerechtem Schnitt. Der Werkzeughalter a ist in
dem Schlitten c drehbar gelagert. Mit ihm ist eine Kettenrolle fest verbunden
und eine um diese gelegte Kette f ist dem unteren Ende des am Schlitten dreh-
bar gelagerten doppeltarmigen Hebels l angeschlossen. Wenn der Schlitten
sich in Bezug auf Fig. 491 nach rechts bewegt, so stösst das obere Ende von l
gegen den Knaggen d und bewegt diesen Hebel so, dass der Stichelhalter
a eine Linksdrehung um wenigstens 180° erfährt. Damit der Stichelhalter
sich nicht eigenmächtig rückwärts zu drehen vermag, ist an ihm ein Sperr-
Rad h befestigt, in dessen eine Zahnlücke die Klinke g greift. Eine Feder,
Fig. 492, sucht den Stichelhalter stets rechts herumzudrehen; sie bewirkt
augenblicklich, dass sich die Lückenwand des Sperr-Rades fest gegen die
Klinke g legt, also die Lage des Stichelhalters zweifellos ist. Hat der
Stichel in der Richtung nach links einen Schnitt vollendet, so stösst der
nach oben gerichtete Hebel k gegen den Knaggen oder Frosch i, wodurch
die Klinke g ausgelösst wird und der frei werdende Stichelhalter durch die
Feder rechts herum gedreht, also der Stichel befähigt wird, in der Rich-
tung nach rechts zu arbeiten, und der Hebel l die in Fig. 491 angegebene
Lage wiedergewinnt. Die lothrechte Schaltbewegung des Stichels wird
ebenfalls von den Knaggen d und i, Fig. 489 und 490, abgeleitet. Die
Umsteuerung bewirkt ein unter der Bettplatte k, Fig. 489, befestigtes Auge,
welches gegen an der Steuerstange m einstellbare Federn stösst und hier-
durch (vergl. S. 200) den Treibriemen verschiebt; ein Umfaller (S. 199)
sichert die volle Umsteuerung. Jenes unter k befestigte Auge lässt sich
durch einen kleinen, in Fig. 489 erkennbaren Hebel an der Steuerstange
jederzeit festklemmen, so dass in jeder Lage des Schlittens der Betrieb
ausgerückt werden kann. Der Antrieb des zweiten Schlittens, sowie der
Schaltantrieb an demselben unterscheidet sich von dem vorigen nur durch
unwesentliche Einzelheiten.
Bemerkenswerth ist noch eine Vorrichtung, welche ein Zusammentreffen
der Schlitten an der Ecke, woselbst die Befestigungsvorrichtungen der
Bleche zusammenstossen, mit Sicherheit verhindert.
Diese Vorrichtung erläutert die in grösserem Massstabe gezeichnete
Grundrissfigur 493. In der Nähe der fraglichen Ecke ist eine Welle o ge-
lagert, auf welcher das Zahnrad p festsitzt, und ein weiter rechts belegenes
Zahnrad lose drehbar steckt aber durch ein Kuppelstück mit der Welle o
fest verbunden werden kann. Die Kupplung wird durch den Winkelhebel q
bethätigt und dieser durch zwei Schienen, welche am Längsschlitten k fest-
sitzen. Nähert sich dieser dem Winkelhebel q, so wird das lose auf o
steckende Rad mit o gekuppelt und, da das Rad in die Zahnstange r greift,
mit dieser verbunden. Trifft nun der Querschlitten an der Ecke der
Maschine ein, während der Längsschlitten mit Hilfe des Winkelhebels q die
Kupplung geschlossen hält, so verschiebt ersterer die Zahnstange r, dreht
die Welle o und verschiebt mittels des Rades p, welches in eine Verzah-
nung der Steuerstange n greift, diese und damit den Treibriemen des Quer-
schlittens. Dieser wird hierdurch so lange ausser Betrieb gesetzt, bis der
Längsschlitten den Winkelhebel q losgelassen hat.
Es beträgt die Schnittlänge vor-
liegender Maschine in der Längsrich-
tung 8 m, in der Querrichtung 3,2 m.
Andere Blechkantenhobelmaschi-
nen, welche wie die beschriebene
gleichzeitig zwei Kanten der Bleche
bearbeiten, findet man in den unten
verzeichneten Quellen angegeben.
mit Schaubild.
Die Befestigung der Bleche mittels
in dem oberen Balken steckender
Schrauben hat manches Lästige an
sich; insbesondere erschwert sie die
Ausbildung des oberen Balkens. Man
findet deshalb häufig kleine Schrauben-
winden, Fig. 494, angewendet, welche
zwischen den oberen Balken b und
das Blech o gespannt werden, so dass
b nur eine untere ebene Fläche zu
haben braucht. Dieses Verfahren erlaubt auch die Befestigung je in den
Punkten vorzunehmen, in denen sie in dem einzelnen Fall am zweck-
mässigsten ist.
Der obere Balken erfährt bei dem Anziehen der
Schrauben eine gewisse Durchbiegung. So kommt es
denn, dass die zuerst angezogenen Schrauben durch
das Anziehen der folgenden wieder locker werden. Es
ist auch daran zu denken, dass ein zu starkes An-
ziehen sämmtlicher Schrauben, oder einer grösseren Zahl
von Schraubenwinden, einen Bruch der Balken oder der
beiden Verbindungsglieder herbeiführen kann. Das kommt
ausser Frage bei Anwendung einer Anzahl von Wasser-
druckpressen, welche an dem oberen Balken hängen.
Dieses Verfahren lässt ausserdem an Zeit für das Befestigen
und Lösen der Bleche beträchtlich sparen. Die kleinen
Wasserdruckpressen erhalten Kolben mit verhältnissmässig
sehr dicken Kolbenstangen, so dass die untere Kolbenfläche nur klein bleibt.
Hier wirkt das Druckwasser stets, wird aber, sobald über dem Kolben
Druckwasser eintritt, verdrängt. Sonach genügt für die Bedienung dieser
Pressen ein Hahn oder Kolbenschieber, welcher Druckwasser über den
Kolben treten, oder das über dem Kolben befindliche Wasser abfliessen
lässt.
Für bestimmte Fälle ist erwünscht, die Werkstücke mit Hilfe von
Spanneisen zu befestigen (vergl. S. 113 u. f.); zu diesem Zweck versieht man
oft die obere ebene Fläche des unteren Balkens, häufiger noch die an
diesen sich schliessenden sonstigen Stützflächen der Werkstücke mit Auf-
spannlöchern oder Aufspann-Nuthen.
In der Regel legt man, wie in den gegebenen beiden Beispielen das
Führungsbett g, Fig. 495, vor den unteren Balken a, so dass seine Haupt-
fläche wagerecht liegt. Die Verschiebung des Schlittens o auf dem Bett-
schlitten f hat dann nur den Zweck des Einstellens, während die Schalt-
bewegung längs der ziemlich hohen
lothrechten, an o ausgebildeten Füh-
rung stattfindet. Statt dessen vereinigt man zuweilen, nach Fig. 496, das Füh-
rungsbett mit dem unteren Balken a und macht dadurch die Hauptführungs-
fläche des Schlittens f lothrecht. Es dient alsdann die Verschiebung des
Stichelhausschlittens p lediglich der Einstellung, während der Schlitten o
die Schaltbewegung auszuführen hat. Eine dritte Ausführungsform besteht
darin, dass man die Führung für den Hauptschlitten am oberen Balken
ausbildet.
beschriebene und durch Fig. 497 und 498, Tafel VI, abgebildete Maschine.
In vielen Fällen sollen die Randflächen schräg gegen die Hauptflächen
der Bleche liegen. Zu diesem Zweck wird die Führung, längs welcher die
Schaltbewegung stattfindet, entsprechend schräg, statt lothrecht gelegt.
Manche begnügen sich mit einem unveränderlichen Winkel dieser Schräge,
manche machen die Schräge einstellbar. Fig. 497 und 498, Tafel VI,
stellen eine von Ernst Schiess gebaute derartige Maschine dar. Sie
ist in erster Linie zum Bearbeiten der Fugenflächen von Panzerplatten
(bis 4,5 m Länge, 3,5 m Breite und 400 mm Dicke) bestimmt, lässt aber
auch erkennen, wie man die Verstellbarkeit des Schaltwegs und die Haupt-
schlittenführung am oberen Balken für solche Maschinen einrichten kann,
die dünnere Platten zu bearbeiten haben. Die Grundplatte a dieser Ma-
schine ist 9,48 m lang, 1,92 m breit und 500 mm dick. Auf sie sind zwei
kräftige Ständer b geschraubt, welche den oberen Balken c tragen. Dieser
Balken hat 10,49 m Gesammtlänge, in der Mitte 1,3 m Höhe, die Auflage-
fläche seines 3,0 m langen Schlittens ist 900 mm breit und seine Dicke
beträgt 650 mm. Die Maschine ist also zu den sehr schweren zu rechnen;
ihr Betrieb erfordert etwa 20 Pferdekräfte.
Mittels Riemen werden die Rollen d, Fig. 497, angetrieben, und zwar
so, dass die zugehörige Welle sich rechts oder links dreht und dadurch
der grosse Schlitten nach der einen oder andern Richtung verschoben wird.
Durch Räderübersetzung wird die Drehbewegung auf die 140 mm dicke,
aus geschmiedetem Stahl hergestellte Schraube s übertragen. Der in die
Axenrichtung dieser Schraube fallende Druck wird durch Ball-Lager auf-
genommen. Die zugehörige Mutter ist 450 mm lang und mit Weissmetall
ausgegossen. An dem Hauptschlitten sitzen zwei Lappen e, auf welchen
die Platten f drehbar sind. e und f sind zu diesem Zweck mittels eines
Zapfens und in ihm steckender Schraube, sowie weiteren Schrauben, welche
durch bogenförmige Schlitze der Lappen e reichen, mit einander verbunden.
Man kann, wie Fig. 497 zeigt, f und g um 45° verstellen. Es geschieht
das durch Drehen von Schrauben, deren Köpfe mit o bezeichnet sind und
deren Gewinde in Wurmradbögen greifen, die auf den Zapfen der Platten f
festsitzen.
Die Verschiebung der Schlitten g an f findet nur durch die Hand
statt, h kann aber durch ein Schaltwerk an g selbstthätig verschoben werden.
Zu dem Ende sind an den Lappen e Winkelhebel gelagert, welche durch
Stangen von dem Hebel n aus bethätigt werden und ihre Schwingungen
durch eigenartiges Gestänge auf die Schaltwerke übertragen, wie nament-
lich aus Fig. 497 erkannt werden kann. Der Hebel n erfährt seine Be-
wegung durch an der Stange k einstellbare Frösche. Ist die Schaltung
vollzogen, so verschiebt n die Schiene k, den Umfaller l in seine höchste
Stellung hebend, und nunmehr verschiebt dieser die Riemenführerstange m
bis zur vollendeten Umsteuerung.
Es sind hier nur solche Blechkantenhobelmaschinen beschrieben, welche
in beiden Richtungen arbeiten. Deshalb muss besonders ausgesprochen
werden, dass man auch derartige Maschinen baut, die nur in einer Richtung
arbeiten. Dann richtet man das Kehrgetriebe so ein, dass der Rücklauf
mit grösserer Geschwindigkeit — bis zum Vierfachen des Arbeitsganges —
stattfindet.
Auch Maschinen zum Behobeln der Schmalseiten bereits gekrümmter
Bleche sind gebaut.
1888, Taf. 38, Fig. 10—12.
4. Tischhobelmaschinen. Sie unterscheiden sich dadurch von den
bisher erörterten Hobelmaschinen, dass dem Werkstück die Arbeitsbewegung
zufällt, während der Stichel nur die Schaltbewegung auszuführen hat. Zu
diesem Zweck wird das Werkstück auf einer Aufspannplatte, dem Tisch
befestigt, welche auf Bahnen gleitet. Wegen des Gewichts von Tisch und
Werkstück, welches die an einander gleitenden Flächen gegen einander
drückt, werden fast immer offene Führungen (S. 51) verwendet. Dieses
Gegeneinanderdrücken findet stets in derselben Richtung statt, so dass die
Führung der Arbeitsbewegung eine sicherere ist als bei den bisher be-
schriebenen Maschinen, deren Führungen wechselnd in der einen und
andern Richtung in Anspruch genommen werden. Allerdings ist bei letzteren
Maschinen zuweilen das Gewicht des Schlittens für den Hauptweg so gross,
dass es die nach oben gerichteten Drücke überwiegt (vergl. die Gruben-
hobelmaschine, S. 247) und deshalb die Führungsflächen stets an derselben
Seite in fester Fühlung bleiben; bei den Stoss-, Feil- und meisten Seiten-
hobelmaschinen ist dagegen das Gewicht des Schlittens entweder ganz un-
wirksam, oder doch so gering, dass der Druck von der einen Führungs-
fläche auf die andere überspringt, und hierdurch — wegen des nothwendigen,
wenn auch geringen Spielraums — kleine Abweichungen von dem beab-
sichtigten Weg stattfinden. Die Tischhobelmaschinen liefern deshalb im
allgemeinen genauere Arbeit als die anderen Hobelmaschinenarten.
Sie führen dagegen den Missstand sehr grosser Belastung der Gleit-
flächen und demnach grosser Reibungsverluste mit sich, die mit der Grösse
der Werkstücke zunehmen. Ausserdem aber sind sie für sperrige Werk-
stücke weniger bequem als die unter 1 bis 3 beschriebenen Maschinen.
Fig. 499, welche eine kleinere Tischhobelmaschine darstellt, möge zur all-
gemeinen Erläuterung derselben dienen.
Das Gestell der Maschine besteht aus dem Bett a und den beiden
Böcken b. Letztere sind unten mit dem Bett verschraubt, und oben durch
ein Querstück gegen einander abgesteift. Man erkennt nun aus der Figur,
dass die Maschine nur an drei Stellen sich auf den Boden stützt. Diese
Stützungsweise ist beliebt, weil sie von dem Fundament einigermassen un-
abhängig macht. Es soll das Rückgrat der Maschine so viel als möglich
in ihrem Gestell liegen, dieses die Ausgleichung aller Kräfte vermitteln; das
Fundament soll die Maschine nur tragen, andere Einwirkungen nicht aus-
üben. Es sind das Forderungen, welche sich aus der Wandelbarkeit der
Fundamente ergeben. Wegen der Länge des Bettes ist nicht immer mög-
lich diese Stützung durch nur drei Füsse anzuwenden; dann muss man
das Fundament durch besonders sorgfältige Herstellung unwandelbar zu
machen suchen und bei der Aufstellung durch Keile oder Schrauben,
sowie nachträgliches Untergiessen mit dickflüssigem Cement die Stützpunkte
so zum Anliegen bringen, dass keinerlei Verbiegungen des Bettes vorliegen.
Auf dem Bett gleitet — hier in Bahnen rechteckigen Querschnitts —
der Tisch. Riemenrollen, welche in der Figur nicht sichtbar sind, und
Zahnräder, von denen das letzte in eine am Tisch feste Zahnstange greift,
bewirken die Verschiebung des Tisches.
An den genau bearbeiteten Vorderflächen der Böcke b ist ein Quer-
balken c lothrecht zu verschieben; er bietet die Führung für den Schlitten d.
Es ist an dem letzteren die Platte e, die sogenannte Lyra, um einen wage-
rechten Zapfen zu drehen und mit Hilfe in bogenförmigen Schlitzen stecken-
der Schrauben schräg einzustellen. An e ist längs eines Führungsstabes
der Stichelhausschlitten f zu verschieben; er trägt eine ein wenig schräg
zu stellende Platte, welcher die den Stichel tragende Klappe g angebolzt
ist (vergl. S. 103). Um sich den Höhen der verschiedenen Werkstücke an-
passen zu können, ist der Balken c mittels zwei in den Böcken b gelagerter
und durch gleiche Kegelräderpaare von gemeinsamer Querwelle aus zu
drehender Schrauben lothrecht zu verschieben. Die beiden Schrauben haben
selbstverständlich gleiche Ganghöhen; es muss eine derselben linksgängig,
die andere rechtsgängig sein, wenn die Kegelräder — wie in der Figur
angegeben — zur Mittelebene der Maschine symmetrisch liegen sollen.
Nachdem c in die richtige Höhenlage gebracht worden ist, schraubt man
ihn mittels vier Schrauben an den Böcken b fest.
Umsteuerung und Schaltbewegungen werden durch zwei an dem Tisch
einstellbare Frösche bewirkt, die einen kleinen Seitenschlitten und hierdurch
den mit krummer Nuth versehenen Körper k mit seiner Welle nach links
oder rechts drehen (S. 198). Diese Welle bethätigt den umsteuernden
Riemenführer unmittelbar und die Kurbelscheibe l unter Vermittlung zweier
Kegelrad-Ausschnitte. Von l aus wird die Zahnstange m auf und nieder
bewegt und unter Vermittlung von Schaltdosen (S. 209) die Welle h und
die Schraube i ruckweise gedreht. Die letztere verschiebt den Schlitten d,
die erstere dreht, unter Vermittlung zweier Kegelradpaare und einer kurzen,
in der Drehaxe von e liegenden Welle die Mutter der Schraube, welche
zum Verschieben des Schlittens f dient (vergl. Fig. 201, S. 104). Es kann
die Verstellung des Stichels durch die Hand stattfinden: mittels des über e
befindlichen Handrades und mittels auf h und i zu steckender Handkurbeln.
Die Uebertragung der von der Kurbelscheibe l ausgehenden ruck-
weisen Bewegung mittels der Zahnstange m auf die Schaltwerke ermöglicht
ohne weiteres die lothrechte Verschiebung des Balkens c; man kann Gleiches
auf folgendem Wege erreichen: eine lothrecht gelagerte, langgenuthete
Welle wird nahe ihrem unteren Ende hin- und hergedreht. Sie steckt in
einem am Balken c gelagerten Kegelradausschnitt und dreht diesen durch
eine in seine Nuth greifende feste Leiste. Der Kegelradausschnitt greift
in einen zweiten, welcher das Schaltwerk in Bewegung setzt.
Die Inanspruchnahme der Gestelltheile ist ziemlich verwickelt. Nach
den schematischen Figuren 500 und 501 wirkt der Arbeitswiderstand W1
zunächst biegend auf den Stichel, dann mit dem Abstand a1 linksver-
drehend auf den Querbalken c, ferner in wagerechter Ebene biegend auf
diesen und endlich mit dem Halbmesser a2 biegend auf die Böcke b und
zwar in deren Hauptebene. Der winkelrecht zur Schnittrichtung auftretende
Widerstand W2 sucht mit W2 · sin a·a1 den Balken c in lothrechter Ebene
zu biegen, belastet mit diesem Betrage die wagerechte Schaltschraube, und
versucht mit W2 · sin a·a2 die Böcke quer zur Maschine zu biegen, wenn a
die Neigung der Hauptschneide zur Wagerechten ist. W2 · cos a·a3 ver-
sucht c rechts zu verdrehen und W2 · cos a ihn in lothrechter Richtung durch-
zubiegen. Es rührt von W2 cos a auch ein Biegemoment in der Hauptebene
der Böcke her, doch kann dieses seiner Kleinheit halber vernachlässigt
werden. Die Verbindung der Böcke mit dem Bett überträgt die auf erstere
wirkenden Kräfte zum Theil auf die Führungen des Tisches, zum Theil
auf das Bewegungsmittel des letzteren. Eine Berechnung dieser Theile auf
Grund jener Kräfte hat nur einen Sinn, wenn sie bestimmt ist, das elastische
Nachgeben der Gestelltheile festzustellen. Dagegen sind die Schaltschrauben,
namentlich aber die den Tisch antreibenden Theile, nach ihrer Festigkeit
zu berechnen.
Wenn die Tischhobelmaschine nur in einer Richtung arbeitet — was
die Regel bildet — so lässt man den Tisch sich rasch zurück bewegen
und zwar bis zum Vierfachen der Arbeitsgeschwindigkeit. Hierzu dienen
die früher (S. 203) angegebenen Mittel. Es fehlt nicht an Versuchen, die
Maschine in beiden Bewegungsrichtungen des Tisches arbeiten zu lassen,
wie bei manchen Seitenhobelmaschinen (S. 251) gebräuchlich. Man ver-
wendet zuweilen zwei einander gegenüberstehende Bockpaare
jedes für sich so aus, wie vorhin beschrieben, oder bringt sowohl an der
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 17
Vorder-, als auch an der Rückseite des Querbalkens Werkzeuge tragende
Schlitten an (vergl. S. 247 die Grubenhobelmaschine), oder lässt den
Stichel am Hubende sich um 180° drehen,
Maschinenfabriken, Heidelberg 1868, S. 153, mit Abb.
zugeschliffenen oder die paarweise angeordneten Stichel eine Schwenkung
ausführen, vermöge welcher diejenige Schneide richtig eingestellt wird,
welche für die kommende Bewegungsrichtung sich eignet.
S. 271, mit Abb.; Nov. 1888, S. 389, mit Abb. Zeitschr. des Ver. deutscher Ingen, 1887,
S. 1096, mit Abb. 1889, S. 777, mit Abb. Amer. Machin. 8. April 1897, mit Abb. The
Iron Age, 15. April 1897, mit Abb.
Mitteln wird indess bisher wenig Gebrauch gemacht, wahrscheinlich aus
folgenden Gründen: Es ist kaum möglich die zweite Schneide so genau
sich einstellen zu lassen, dass sie in Verbindung mit der ersten Schneide
eine glatte Fläche erzeugt. So beschränkt sich die Benutzung der vor-
liegenden Einrichtungen auf das Schruppen, bezw. Erzeugen von Flächen,
die auch mit mässiger Glätte ihrem Zweck genügen. Wenn die beiden
Stichel an von einander unabhängigen Schlitten sitzen, so ist unbeschränkte
Anwendung möglich, solange jeder Stichel eine andere Fläche bearbeitet.
Demgemäss kommen die beiden ersten der hier genannten Verfahren
namentlich dann vor, wenn man die mit dem raschen Rückgange ver-
knüpfte grössere Massenwirkung umgehen will. Vermag man diese in
genügendem Grade zu beherrschen, so zieht man den raschen Rückgang
vor, für den Geschwindigkeiten bis zu 800 mm in der Sekunde in An-
wendung kommen, und steigert im übrigen die Leistungsfähigkeit der
Maschine durch Anbringung mehrerer Stichelhäuser.
Die Fig. 502, 503, 504 u. 505, Tafel VIII, stellen eine von Droop & Rein
gebaute Tischhobelmaschine für 5 m Hobellänge und bis 1,6 m breite und
1,6 m hohe Werkstücke dar. Der Antrieb erfolgt durch einen offenen und
einen geschränkten Riemen; vermöge verschieden grosser Riemenrollen ist
der Rücklauf erheblich rascher als der Arbeitsgang. Von der 80 mm
dicken Welle a dieser Riemenrollen wird die Drehbewegung zunächst durch
ein Stirnräderpaar mit 20, bezw. 80 Zähnen bei t/π = 8, dann ein solches
mit 15, bezw. 67 Zähnen, bei t/π = 12, endlich ein solches mit 15, bezw.
32 Zähnen, bei t/π = 18 übertragen. Letzteres Rad greift andererseits in
die 180 mm breite Zahnstange, so dass die Geschwindigkeit des die Arbeits-
bewegung hervorbringenden Riemens rund 53 mal so gross ist, als die
Schnittgeschwindigkeit.
Die am Tisch einstellbaren Frösche a a, Fig. 502 und 503, bethätigen
in bekannter Weise den aus zwei mit einander verbundenen Theilen be-
stehenden Stiefelknecht b b, und dieser unter Vermittlung der Lenkstange c
und des Hebels d die Welle e, welche durch ein innerhalb des Bettes liegen-
des, unvollständiges Kegelradpaar (2 Kegelradausschnitte), einen Hebel und
eine Stange, den Hebel f bewegt. Dieser wirkt auf den Riemenführer.
d, Fig. 502, ist nach oben verlängert, um als Handhebel benutzt zu werden.
Ferner geht von dem Stiefelknecht b eine Lenkstange aus, welche die gerade
geführte Stange g, Fig. 502, verschiebt. Dieser ist — innerhalb des Bettes,
in Bezug auf Fig. 502 hinter der Kurbelscheibe h — verzahnt und greift in
ein Zahnrad, welches auf der Welle dieser Kurbelscheibe festsitzt, so dass
letztere bei jedem Spiel des Stiefelknechtes sich etwa um 180° dreht. Von
dieser Kurbelscheibe aus wird das Schaltrad i und weiter die Schraube k,
Fig. 503, bethätigt, welche Schraube zum Verschieben eines am rechts-
seitigen Ständer anzubringenden, in der Zeichnung weggelassenen Stichel-
hauses bestimmt ist.
Ferner greift eine Verzahnung der Stange g — innerhalb des Ma-
schinenbettes, hinter dem unteren Buchstaben l, Fig. 502 — in ein Stirnrad,
bethätigt dadurch unter Vermittlung einer liegenden Welle und eines Kegel-
radpaares die stehende Welle l, von welcher die Schaltungen der beiden
am Querbalken der Maschine befindlichen Stichel betrieben werden. Das
lässt sich an Hand der Fig. 504 und 505 gut verfolgen. Die Welle l
ist fast in ganzer Länge genuthet; das Kegelrad m mit einer festen Leiste
versehen, welche in die Nuth von l greift, so dass beide sich nur gemein-
sam drehen, es ist anderseits mittels seiner halsförmigen Nabe an dem
Querbalken n der Hobelmaschine gelagert, hebt und senkt sich sonach mit
diesem und bleibt jederzeit mit dem, ebenfalls an n gelagerten Kegelrad o
in Eingriff. Mit o ist die Kurbelscheibe p verbunden, und diese bethätigt
durch eine Lenkstange und eine Zahnstange die drei Schaltdosen q, die auf
den Schrauben für die Verschiebung der Stichelhäuser an dem Querbalken n,
beziehungsweise auf der Welle sitzen, welche die Oberschlitten zu bethätigen
hat. Wegen des weiteren Verlaufs dieser Antriebe beziehe ich mich auf
die Abbildungen. Es muss aber, unter Bezugnahme auf Fig. 506 hierzu
bemerkt werden, dass mit der Schraube v ein Klauenkupplungstheil ver-
schoben wird, welcher die selbstthätige Verschiebung des Vorderschlittens
ein-, bezw. ausrückt.
An p sitzt ein Rad r, Fig. 504, welches in das Rad s, Fig. 505, greift
und dadurch die Welle t, Fig. 503, in schwingende Drehbewegungen ver-
setzt, wodurch die Klappen der Stichelschlitten für den Rückgang des
Tisches abgehoben werden.
Die Bethätigung der beiden Schrauben u, an welchen das Querstück n
hängt, dürfte aus den Fig. 502 und 503 ohne Erläuterungen erkannt
werden können. Ich bemerke, dass diese Schrauben u abgebrochen ge-
zeichnet sind.
Fig. 507 und 508, Tafel IX, stellen eine von Ernst Schiess gebaute
sehr grosse Tischhobelmaschine in zwei Ansichten dar; sie gebraucht beim
Arbeitsgang etwa 30 Pferdekräfte für ihren Betrieb. Sie hobelt bis 4 m
breite und bis 3 m hohe Werkstücke auf 8 m Länge.
Von einem Deckenvorgelege werden die in Fig. 508, unten links, be-
legenen Riemenrollen so angetrieben, dass die grösseren sich minutlich
112 mal in einer, die kleineren 224 mal in entgegengesetzter Richtung
drehen. Die Welle, auf welcher je eine der paarweise angeordneten Riemen-
rollen festsitzt, überträgt ihre Drehbewegung mit dem Uebersetzungsver-
hältniss 16/84 auf eine Vorgelegwelle, diese mit demselben Uebersetzungs-
verhältniss auf das Rad A, Fig. 509, auf dessen Welle zwei Räder B sitzen,
die mittels der Zwischenräder die Tischbewegung hervorbringen.
Die Hobelmaschine arbeitet deshalb mit rund 64 mm sekundlicher
Geschwindigkeit, während die Rücklaufgeschwindigkeit rund 128 mm beträgt.
Breite Tische enthalten die Gefahr sich zu biegen. Man begegnet
derselben dadurch, dass die Gleitbahnen in mässiger Entfernung von ein-
ander angebracht werden, also die Tischränder weit über die Gleitbahnen
hinwegragen. Hierdurch wird das die Standhaftigkeit des Tisches be-
dingende E, Fig. 124 u. 125 (S. 67) verkleinert. Man hat auch den Tisch in
zwei von einander unabhängige Hälften zerlegt, die jedoch genau gleich-
mässig verschoben werden.
dern beträgt 3,66 m).
bahnen gewählt,
S. 127, mit Schaubild.
stellt. Dieses Verfahren bedingt zwar sehr sorgfältige Herstellung der
Gleitbahnen, genaue Zahnstangen oder Schrauben für die Tischverschiebung,
gewährt aber, wenn in dieser Richtung nichts versäumt ist, eine eben so
grosse Genauigkeit der Tischoberfläche, wie zwei Bahnen bei kleineren
Maschinen. Die Umsteuerung und Schaltung geht von der Steuerwelle D,
Fig. 507 bis 509, aus, an welcher der Stiefelknecht sitzt. Sie setzt die in
der Längsrichtung der Maschine liegende Welle E, Fig. 509, in schwingende
Bewegung, und diese bethätigt den Riemenführer f. Nach der anderen Seite
wird von E aus — mittels Zahnstange und Radausschnitt — die stehende
Welle g in schwingende Drehungen versetzt und durch diese, wie aus
Fig. 507 zu sehen ist, die Schaltbewegungen eines an einem der Ständer
sitzenden Stichelhauses h und der beiden am Querbalken befindlichen
bewirkt. Die Schaltung des ersteren wird zum Theil von der Stange ab-
geleitet, welche die Welle g zu bethätigen hat. Sie dreht nämlich eine
kurze liegende Welle, welche in den Figuren nicht wiedergegeben ist, und
diese — durch Kegelradausschnitte — eine zweite liegende, das Schalt-
werk k, Fig. 508, bethätigende Welle. Ein Kegelradpaar dreht ferner
ruckweise die Schraube i und bewirkt dadurch die lothrechte Schaltung
von h. In Bezug auf die Schaltwerke am Querbalken sei darauf hin-
gewiesen, dass eine Welle l schwingend bewegt wird, welche die „Klappen“,
auf denen die Stichel befestigt sind, für den Rückgang des Tisches ab-
heben und bis zum nächsten Hubwechsel in gehobener Lage erhalten.
Auf dem Verbindungssteg der beiden Maschinenböcke ist ein durch
Riemen angetriebenes Vorgelege angebracht, welches zunächst zwei an den
Innenseiten der Maschinenböcke angebrachte Schrauben rechts oder links
umzudrehen vermag. Sie tragen den schweren Querbalken und sind be-
stimmt, ihn verhältnissmässig rasch nach oben oder unten zu bewegen.
Von dem genannten Vorgelege aus kann auch die Schraube i in Umdrehung
versetzt werden, behufs raschen Verschiebens des Stichelhauses h am
Ständer. Das Schalten mittels der Hand bedarf einer Erläuterung nicht;
es sei jedoch bemerkt, dass man mittels des auf g festen Hebels m die Um-
steuerung der Maschine bewirken kann.
Die Schaltbewegungen längs des Querbalkens können von 0,4 mm bis
15 mm gewählt werden.
Schaltwellen und Spindeln bestehen aus geschmiedetem Stahl, Räder
und Zahnstangen aus Stahlguss.
Die durch Fig. 510 u. 511, Tafel X, abgebildete Maschine ist ebenfalls
von Ernst Schiess gebaut. Sie ist für Werkstücke bestimmt, welche bis
3500 mm Höhe und Breite haben und bis 9 m lang zu hobeln sind. Diese
Maschine hat mit der vorigen manches gemeinsam; es soll hier nur das
Abweichende erörtert werden.
Dahin gehört zunächst der Antrieb. Bei den sonstigen hier be-
schriebenen Hobelmaschinen ist das Verhältniss der Arbeits- zur Rücklauf-
geschwindigkeit ein festes, so dass, wenn man bei harten Werkstücken die
Arbeitsgeschwindigkeit mindert, auch die Rücklaufgeschwindigkeit kleiner
wird. Bei den vorliegenden Hobelmaschinen ist das vermieden, indem
das Deckenvorgelege zwei Antriebe hat. Der eine bezieht sich auf den
Rückgang; auf der Welle des Deckenvorgeleges steckt lose eine Büchse,
mit der eine angetriebene und die Riemenrolle fest verbunden ist, welche
die Drehung für den Rücklauf des Tisches überträgt. Dagegen sitzen auf
der Deckenvorgelegswelle fest: eine von der Wellenleitung angetriebene
Stufenrolle und eine Riemenrolle, welche die Antriebsbewegung vermittelt.
So wird möglich, dem Tisch die sekundlichen Schnittgeschwindigkeiten:
80 mm, 90 mm, 100 mm und 110 mm zu geben, während die Rücklauf-
geschwindigkeit stets 180 mm beträgt.
Die Axe der angetriebenen Rollen liegt winkelrecht zur Längen-
richtung der Maschine; die Riemenrollen drehen, unter Vermittlung von
Zahnrädern, zwei 165 mm dicke Schrauben, welche 200 mm Steigung haben
und in 1000 mm lange, zweitheilige Muttergewinde greifen. Eintretender
„todter Gang“ wird durch Verstellen der Muttertheile (S. 92 u. 93) ausgeglichen.
Um die Schrauben stützen zu können, sind die Muttern unten auf 100 mm
ausgeschnitten. In der Axenrichtung finden die Schrauben ihre Stützung
durch nachstellbare Ball-Lager. Bei vorliegender Hobelmaschine sind beide
Ständer zur Aufnahme von Stichelschlitten vorgerichtet, ausserdem ein be-
sonderer Bock mit Stichelschlitten neben dem Bett aufgestellt. Damit wird
der Zweck verfolgt, solche kürzere Gegenstände an deren Seite zu be-
arbeiten, welche breiter sind als die lichte Weite zwischen den einzelnen
Ständern der Maschine beträgt. Die selbstthätige lothrechte Schaltung
des an dem freistehenden Bock befindlichen Stichels wird durch besondere
Frösche und Stiefelknecht (Fig. 511 links) hervorgebracht und zwar unter
Vermittlung einer langgenutheten Welle, da man den Bock je nach den
Abmessungen des Werkstückes in grösserer oder geringerer Entfernung
vom Hobelmaschinenbett verwenden will.
Man kann selbstverständlich für diesen Seitenbock höchstens die
Hälfte des grössten Tischwegs (6 m) benutzen; er ist überhaupt lediglich
als Aushilfsmittel zu betrachten.
Wenn man den einen Ständer des thorartigen Gestelles fortlässt, den
Querbalken nur an dem beibehaltenen befestigt, so fällt die Beschränkung
der Werkstückgrösse nach der einen Seite hinweg; es entsteht die ein-
seitig offene, oder Einständer- oder Einpilaster-Hobelmaschine,
welche zuerst von Heinrich Billeter in Aschersleben erbaut, auch im Jahre
1874 demselben patentirt worden ist.
Ingen., 1889, S. 778, mit Abb. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen., 1897, S. 1034, mit Abb.
sichten, Fig. 514 ist ein Schau-
bild der Maschine, wie sie von
Billeter & Klunz in Aschersleben
gebaut werden. Der Balken a
steckt auf einem runden Ständer
b; mittels der Schraube c ist
ersterer an b lothrecht zu ver-
schieben. Im Ständer oder
Pfeiler b ist eine Nuth ausgebil-
det, in welche die Mutter der
Schraube c greift, um eine Dre-
hung von a zu verhindern. Der
Balken a wird im übrigen am
Pfeiler b festgeklemmt. An dem
Balken oder Ausleger a sind
zwei Stichelhausschlitten un-
mittelbar angebracht; ein dritter
sitzt an der mit a fest ver-
bolzten Schürze d. Die Schalt-
bewegungen gehen von der
Kurbelscheibe p aus, welche die
mit Gegengewicht versehene
Zahnstange q und mittels dieser
die Schaltdosen bethätig, p er-
fährt seine Bewegung von der
Steuerwelle l aus. Die Schalt-
grösse kann zwischen 0 und 5 mm gewählt werden. Die Welle e wird
durch einen offenen und einen gekreuzten Riemen so angetrieben, dass die
Rücklaufgeschwindigkeit das Vierfache der Arbeitsgeschwindigkeit beträgt.
Weil die Werkstücke zuweilen den Tisch an der offenen Seite der
Maschine überragen, so ist für den Tisch eine geschlossene Führung ver-
wendet.
Die Steuerwelle l wird durch eine Rolle hin- und hergedreht, welche
in eine krumme Nuth greift (S. 198). Frösche stossen an den, die Rolle
enthaltenden, auf zwei Stäben gleitenden Schlitten. Es sind diese Stäbe
rahmenartig verbunden und gleichaxig mit l drehbar, so lange sie nicht
durch eine Klinke festgehalten werden, man kann daher jederzeit die Um-
steuerung mittels der Hand bewirken.
Eine von Ernst Schiess gebaute Einständer-Hobelmaschine, Fig. 515
und 517, Tafel XI, unterscheidet sich von der vorigen zunächst durch
die Grösse, ferner durch Einzelheiten. Der Ständer b, an welchem
der Ausleger a sitzt, hat vierkantigen Querschnitt und die, a tragende
Schraube d wird durch Räder und Wellen von der Riemenrolle e aus be-
trieben. An der Welle von e stecken lose zwei Kegelräder, welche in das
Kegelrad der, in Fig. 516 links belegenen, stehenden Welle greifen und
nach Bedarf mit ihrer Welle gekuppelt werden. Der Stiefelknecht be-
thätigt eine Welle c, Fig. 515 und diese, mittels zweier unvollständiger
Kegelräder, die gleichlaufend zum Tisch gelagerte Welle g, Fig. 516. Am
Ende dieser Welle g sitzt eine Kurbelscheibe, von der aus das Schaltwerk
für das Ständer-Stichelhaus betrieben wird, wie Fig. 516 erkennen lässt.
Ferner wird durch die Welle c unter Vermittlung unvollständiger Kegel-
räder die stehende Welle f in hin- und hergehende Drehung versetzt.
Diese bethätigt zunächst den Riemenführer h und bewirkt hierdurch die
Umsteuerung. Weiter oben wird durch ein unvollständiges Kegelradpaar
die liegende Welle i, Fig. 516, schwingend gedreht; diese überträgt durch
ein Stirnradpaar ihre Bewegungen auf eine zweite liegende Welle, an deren
Ende die Kurbelscheibe S, Fig. 515, befestigt ist. Von dieser Kurbel-
scheibe aus wird einerseits die Welle k bewegt, welche die Klappen der
beiden Hauptstichel nach vollzogenem Schnitt hebt und erst am anderen
Hubende wieder sinken lässt, anderseits eine kurze Zahnstange lothrecht
verschoben, welche die Schaltung der beiden Hauptstichel herbeiführt.
Fig. 517 ist ein Grundriss des Auslegers a und Querschnitt des Ständers b.
Man versicht die Einständer-Hobelmaschinen zuweilen mit einem Hilfs-
ständer, in der Weise, wie in Fig. 510 und 511, Tafel X, bei einer Hobel-
maschine mit thorartigem Gestell angegeben ist.
Wenn häufiger Gegenstände zur Bearbeitung gelangen, welche die
freie Seite des Tisches sehr stark überragen, so empfiehlt es sich, ge-
schlossene Tischführungen (vergl. Fig. 513) oder einen das weit hinaus-
ragende Werkstück stützenden Hilfsschlitten anzuwenden.
5. Zahnräderhobelmaschinen. Sie bilden eine Sonderheit, weshalb
an dieser Stelle genügen dürfte, ausgiebige Quellenangaben zu machen.
Civilingenieur 1864, Bd. X, S. 27, mit Abb. Zimmermann, Civilingen. 1872, Bd. XVIII,
S. 14, mit Abb. Leupold-Riedinger, Dingl. polyt. Journ. 1873, Bd. 209, S. 241, mit Abb.;
1878, Bd. 229, S. 216, mit Abb. Michaelis, Dingl. polyt. Journ. 1875, Bd. 218, S. 396, mit
Abb. Corliss, Dingl. polyt. Journ. 1877, Bd. 223, S. 449, mit Abb. Gust. Hermann (Ab-
handlung) Verhandl. d. Vereins für Gewerbefleiss in Preussen, 1877, S. 61 f. f., mit Abb.
Haas, Dingl. polyt. Journ. 1878, Bd. 229, S. 28, mit Abb. Renk, Dingl. polyt. Journ.
1880, Bd. 238, S. 280, mit Abb. Dengg, Dingl. polyt. Journ. 1882, Bd. 246, S. 314, mit
Abb. Bilgram, Amerik. Mach. 9. Mai 1885, mit Schaubild; Zeitschr. d. Ver. deutscher
Ingen. 1885, S. 679, mit Abb. Greenwood, Batley & Co., Engineering, März 1886, S. 222,
mit Schaubild; Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1887, S. 33, mit Abb. Oerlikon, In-
dustries, Okt. 1889, S. 343, mit Abb.; Engineering, Nov. 1889, S. 535, mit Abb. Ver-
schiedene. American. Mach., 3. Dec. 1896, mit Abb.; Engineering, März 1897, S. 403, mit
Abb.; Industries & Iron, März 1897, S. 362, mit Abb. Hermann Fischer, Uebersicht,
Zeitschr. d. Ver. dtschr. Ing. 1898, S. 11, m. Abb.
6. Auch die Riffelmaschinen oder Walzenfurchmaschinen sind
als Sondermaschinen aufzufassen weshalb sie im wesentlichen durch Quellen-
angabe erledigt werden sollen.
S. 22, mit Abb. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1882, S. 98, mit Schaubild; 1886,
S. 557, mit Abb.; 1887, S. 1096, mit Abb. Dingl. polyt. Journ. 1884, Bd. 253, S. 19, mit
Abb. D. R.-P. No. 34352, 34845, 34954, 36929. Dingl. polyt. Journ. 1890, Bd. 276,
S. 529 bis 537, mit Abb.
Stichel versehen, welcher seinen Ort nicht verlässt, während das Werkstück
gleichzeitig verschoben und gedreht wird. Turner in Ipswich verwendet
mehrere Stichel.
1893 Chicagoer Weltausstellung eine Maschine, bei welcher der Stichel
einem Gewinde-Sträler gleicht; wie bei letzteren sind mehrere Stichel in
einen vereinigt, der erste bildet eine seichte Furche, der zweite vertieft
die vorher erzeugte Furche u. s. w., während der letzte Zahn zur Voll-
endung der Furchen dient.
Mit diesen Walzenfurchmaschinen sind die Schiesswaffen-Zieh-
maschinen nahe verwandt. An einem Kolben sitzen die Stichel. Der
Kolben steckt fest auf einer Stange und wird mittels dieser geradlinig
fortbewegt und gleichzeitig gedreht.
7. Keilnuthenhobelmaschinen, d. h. solche Maschinen, welche
zum Erzeugen der Keilnuthen in den Bohrungen der Riemenrollen, Räder,
Kupplungen u. s. w. dienen, finden sich in verschiedenen Bauweisen: als
Räummaschinen, als Stossmaschinen und als eigenartige Hobelmaschinen.
Die erstere Gruppe ist w. o. (S. 221 und 226) bereits erledigt.
Die der zweiten Gruppe angehörigen Keilnuthenhobelmaschinen
gleichen häufig den gewöhnlichen Stossmaschinen, werden aber zuweilen
anders gebaut.
Die gemeine Stossmaschine erfordert eine grosse Ausladung, wenn
sie befähigt sein soll, Räder erheblichen Durchmessers zu bearbeiten; sie
wird hierdurch schwer und kostspielig.
Man vermeidet diesen Umstand dadurch, dass man das Werkstück
an derselben Seite stützt, an welcher der Antrieb des Stössels sich befindet,
also die bügelartige Verbindung beider Stellen hinweg fällt.
Hierher gehört die Maschine von C. Weitmann,
einem Schnitt darstellt. a bezeichnet die Aufspannplatte, b den Stichel,
welcher an der in der Hülse d steckenden Stange c befestigt ist. Die
Hülse d, das Stichelhaus, ist mit dem Schlitten e durch den Bolzen q so
verbunden, dass ein Keil p sie nebst dem Stichel b um q empor zu drehen,
also den Stichel b nach oben gegen das Werkstück zu drücken vermag.
Hierdurch wird zunächst die Schaltbewegung hervorgebracht. Der Keil p
ist durch eine an ihm ausgebildete Schraube und eine Mutter mit der
Zahnstange m verbunden, diese nimmt bei ihrer hin- und hergehenden Be-
wegung auch den Schlitten e mit, aber die Verbindung lässt einen gewissen
Spielraum, einen todten
Gang, so dass nach
jedem Hubwechsel die
Zahnstange m einen ge-
wissen Weg zurücklegt,
bevor sie den Schlitten e
zwingt an der neuen Be-
wegungsrichtung theil-
zunehmen. Dieser todte
Gang veranlasst eine gegensätzliche Verschiebung zwischen Keil p und
Schlitten e, beziehungsweise Stichelhaus d, so dass, wenn die Zahnstange den
Weg nach links (in Bezug auf die Figur) antritt, zunächst der Keil p etwas
zurückgezogen wird, also der Stichel von seiner bisherigen Bahn sich etwas
entfernt, während nach vollendetem Rückgange der Keil p den Stichel
wieder emporhebt. Die Schaltung wird mittels der Hand durch eine
Mutter hervorgebracht, welche in der Abbildung unter dem Buchstaben e
zu sehen ist, und der Antrieb erfolgt durch ein in der Figur nur an-
gedeutetes Rädervorgelege. Die Schlittenbahn f ist mit der Aufspann-
platte a nicht fest verbunden, sondern um den, an a festen Bolzen g dreh-
bar und mittels der Schrauben h und i einstellbar. Von dieser Einstell-
barkeit wird Gebrauch gemacht, um der Keilnuthensohle Anzug zu geben.
Diese Maschine ist nicht zum Abheben kräftiger Späne geeignet, theils
wegen grosser Länge und geringer Dicke der Stange c, theils wegen der
Nachgiebigkeit, welche die angegebenen Beweglichkeiten mit sich führen.
Die Morton’sche Maschine
schrift d. Ver. deutscher Ingen. 1893, S. 1608, mit Schaubild einer tragbaren Maschine.
Die Beschreibungen sind mangelhaft.
bis 522 stellen die Ausführungsform für tragbare Maschinen dar. Den
Stössel a bildet ein gusseiserner Balken von 90 mm im Geviert, den auf
der Arbeitsseite noch eine Leiste verstärkt. Er wird in einem sehr langen
Kanal des Bockes b geführt, und in seine kräftig gehaltene Zahnstange
greift ein Zahnrad, das auf der obersten der drei in den Bildern ohne
weiteres erkennbaren Wellen sitzt. Der Bock b ist mit langem Fuss auf
der Platte c verschiebbar befestigt. Letztere wird durch die Vorsprünge d
oder auf andere Weise mit dem zu bearbeitenden Rade verbunden. Keil-
stücke e geben dem Ganzen eine solche Neigung, dass die zu hobelnde
Nuth den verlangten Anzug erhält. Der am unteren Ende des Stössels zu
befestigende Stichel schneidet, während der Stössel empor bewegt wird.
Vor jedem Schnitt verschiebt man den Bock b um die Spandicke auf der
Platte c, und zwar mittels der Schraube f, welche durch das Handspillrad g
gedreht wird; die Schraube h begrenzt die Nuthtiefe.
Die Maschine wird durch eine über Leitrollen und die Rolle i gelegte
Schnur angetrieben. Mit der Welle von i ist das die Drehbewegung über-
tragende Stirnrad durch eine Reibkupplung k verbunden. Ist diese Kupp-
lung geschlossen, so steigt der Stössel a, den arbeitenden Stichel mit sich
führend, nach oben. Am oberen Ende des Stössels befindet sich ein platter
Arm, der das obere runde Ende der Stange l umschliesst und bei seiner
nach oben gerichteten Bewegung gegen die obere an l angebrachte Feder
stösst, diese zunächst zusammendrückend, aber dann die Stange l mit-
nehmend, so dass diese den Querschieber m veranlasst, die Reibkupplung
auszulösen. Nunmehr kann sich das bisher mit k verbundene Stirnrädchen
frei um seine Welle drehen, beziehungsweise diese, dem Gewicht des
Stössels folgend sich in entgegengesetzter Richtung drehen. Bei dem
Herabsinken des Stössels trifft der an seinem oberen Ende sitzende Arm
gegen die untere Feder der Stange l, verschiebt diese nach unten und
rückt dabei, unter Vermittlung des Querschiebers m die Reibkupplung
wieder ein (vergl. S. 200), worauf der Stössel von neuem aufzusteigen
beginnt.
Hiernach ist die vorliegende Morton’sche Maschine nur brauchbar,
wenn man sie auf die Nabe eines etwa wagerecht liegenden, schweren
Rades setzen kann. Sie ist leicht zu befestigen, weil der Widerstand, den
der arbeitende Stichel in seiner Bewegungsrichtung erfährt, die Maschine
gegen das Werkstück drückt, aber sie ist nur für verhältnismässig weite
Nabenbohrungen brauchbar, wegen des Raumbedarfs für den Stössel und
einen Theil seiner Führung. Die grössere Spandicke — 1 mm und mehr
— ist also erkauft durch Beschränkung der Verwendungsfähigkeit.
Bei der feststehenden Morton’schen Maschine wird das Werkstück
wagerecht auf das Maschinengestell gelegt, während der Stichel beim
Niedergange arbeitet, so dass der Stichelwiderstand das Werkstück gegen
die Aufspannplatte drückt. Es ist ein Kehrgetriebe vorgesehen, welches
die Aufwärtsbewegung des Stössels vermittelt.
Um eine grössere Standhaftigkeit des Stichels auch dann zu erreichen,
wenn derselbe in einer verhältnissmässig engen Bohrung zu arbeiten hat,
wird ein stangenförmiger Werkzeugträger verwendet, der an beiden Seiten
des Werkstücks Führung findet.
Es lässt sich dieses Verfahren für kleinere Abmessungen der Keil-
nuthen bei gewöhnlichen Lochbohrmaschinen wie folgt verwenden.
bohrt das Loch mittels einer Bohrstange, welche statt des Bohrers in die
Bohrspindel gesteckt ist und im Aufspanntisch eine zweite Führung findet.
Dann tauscht man die Bohrspindel gegen eine andere Spindel a, Fig. 523,
aus, in welcher ein Stichel s angebracht ist. Man verschiebt diese Stange
mittels der Vorrichtung, welche sonst zum raschen Zuschieben der Bohr-
spindel dient (s. w. u.), und verstellt nach
jedem Schnitt den Stichel s mittels der
Schraube b. Hierbei ist ein Anzug der Keil-
nuthensohle nicht zu erreichen; auch erfährt
der Stichel bei seinem Rückgange starke
Reibung an der zuvor gebildeten Schnittfläche.
Mit dieser als Aushilfsmittel zu betrachtenden Vorrichtung ist die
Colburn-Nuthenhobelmaschine
S. 443; 28. Mai 1896; Novemb. 1896, S. 1059, mit Schaubildern. Zeitschr. d. Ver. deutscher
Ingen., 1898, S. 206, mit Abb.
bildlich dar. Das Werkstück — eine Riemenrolle — ist auf das kasten-
artige Maschinengestell gelegt und die Stichelstange findet über dem Werk-
stück an einem wegnehmbaren Arm eine zweite Führung. Fig. 525 bis
532 lassen die Einzelheiten deutlicher erkennen. Der Stössel a ist, wie
insbesondere Fig. 528 erkennen lässt, quadratischen Querschnitts und gleitet in
nachstellbaren Führungen des Maschinengestells. In dem über dem Werk-
stück liegendem Arm d findet eine Stange b genau senkrechte Führung,
und die Stichelstange c ist mit ihrem oberen Ende an b, mit ihrem unteren
Ende am Stössel a befestigt. a ist mit einer Zahnstange versehen, in
welche das Zahnrad e, Fig. 528, greift, dessen Welle durch ein leicht ver-
folgbares Rädervorgelege von der Antriebswelle g aus gedreht wird.
Das Rad e ist so gross gemacht, dass es für den grössten Hub des
Stössels keine volle Umdrehung zu machen braucht. So ist man imstande,
die zum Umsteuern dienenden einstellbaren Frösche an der Scheibe h,
welche an der Welle des Rades e festsitzt, anzubringen, wo sie bequem
zugänglich sind. Bei Drehung der Scheibe h in dem einen oder anderen
Sinne stösst der eine oder andere der Frösche gegen den Hebel i, welcher
auf der Welle k festsitzt, und verschiebt dadurch die in der Antriebswelle g
steckende Stange l. Auf der Welle g, Fig. 526 und 527, stecken frei dreh-
bar die beiden Rollen m, von denen sich die eine rechts, die andere links
dreht, und zwischen beiden liegt ein auf g verschiebbarer, mit der Stange l
fest verbundener Kuppeltheil, welcher infolge jener Verschiebung der
Stange b die eine oder andere der Riemenrollen m mit der Welle g kuppelt,
oder — in seiner Mittelstellung — beide Rollen frei lässt. So weit die
selbstthätige, auf und niedergehende Bewegung des in der Stange c stecken-
den Stichels.
Das Werkstück wird auf dem Tisch o befestigt, und dieser ist auf
dem Führungskörper p, Fig. 525, 526, 527, 532, in der Mittelebene der
Maschine verschiebbar. Dieser Führungskörper p stützt sich mit zwei nach
unten vorspringenden Bogenstücken auf am Maschinengestell ausgebildete
Hohlflächen, so dass er nebst dem Tisch o in der Mittelebene der Maschine
in dem Grade kippbar ist, wie es der geforderte Anzug der Keilnuthe
verlangt. Ein unter o angebrachter Gradbogen, Fig. 525, lässt die Schräg-
lage des Tisches ablesen. Zwei Platten r, Fig. 532, übergreifen Leisten,
die an den genannten Bogenstücken angebracht sind, und hindern hierdurch
zufälliges Abheben der Führungskörper p; zwei die Bügel q, Fig. 532, an-
drückende Schrauben dienen zur Festlegung von p, nachdem seine richtige
Neigung eingestellt worden ist. Unterhalb des Tisches o ist an diesen eine
Zahnstange n, Fig. 530 und 532, angebracht, in welche ein Zahnrädchen
greift, dessen Welle in einem mit p fest verbundenen platten Arme u ge-
lagert ist. An dem unteren Ende dieser Welle sitzt ein Sechskant, und ein
auf dieses passender Schlüssel v dient zum Drehen
des Rädchens und somit zum Verschieben des
Tisches o längs der Führungsleisten von p. Die
auf diesem Wege hervorzubringende Näherung des
auf o befestigten Werkstücks an den Stichel f wird
durch zwei Schrauben begrenzt. Die Schraube t,
Fig. 530, deren Muttergewinde sich in s befindet, wird so eingestellt, dass
sie gegen p stösst, nachdem die volle Tiefe der Nuth erzeugt ist; die
Schraube x mit dem Muttergewinde in y soll jede einzelne Schaltung be-
grenzen. Zu dem Zweck ist um x ein Ring winkelförmigen Querschnitts
gelegt, der mit fester Leiste in eine Längsnuth der Schraube x greift,
so dass Ring und Schraube sich nur gemeinsam drehen können. Dieser
Ring ist, wie Fig. 530 erkennen lässt, an y so gelagert, dass er seinen
Ort nicht verlassen kann; er ist mit einem Zeiger versehen, der über einem
eingetheilten Kreise (Fig. 531) spielt und hierdurch die Drehung der
Schraube x genau zu beobachten ermöglicht. Das spitze Ende von x
stösst gegen eine geeignete Fläche von p und gestattet demnach nur die-
jenige Zuschiebung mittels des Schlüssels v, welche durch Zurückdrehen der
Schraube x freigegeben ist. Das scheint ein zu umständliches Verfahren zu sein.
Die Säule, die den Arm d, Fig. 525, 526, 527 und 529 trägt, liegt
ausserhalb des Werkstückes oder fällt zwischen dessen Arme, wie Fig. 524
erkennen lässt. Man hat nach Fig. 529 den Arm d mit zwei Bohrungen
und das Maschinengestell mit zwei Befestigungsplätzen für die Säule ver-
sehen, um letztere seitwärts vom Radkranz, ausserhalb oder innerhalb des-
selben anbringen zu können.
Die Colburn’sche Maschine scheint sich einiger Beliebtheit zu erfreuen,
trotz der umständlichen Schaltung, der unsicheren Verbindung zwischen
Stichelstange c und oberer Führungsstange b, des nicht bequemen Aus-
richtens der Werkstücke und des Umstandes, dass der Stichel für seinen
Rückgang nicht von der Schnittfläche abgehoben wird.
Decoster
Ingen. 1893, S. 582 mit Abb.
bei welcher die Stichelstange un-
mittelbar gegenüber dem Stichel
sichere Stützung findet, also der
die Zukömmlichkeit bei der Col-
burn’schen Maschine behindernde
wagerechte Arm d nebst Ständer in
Wegfall kommt, auch die zweifel-
hafte Verbindung zwischen Stichel-
stange und Führungsstange b ent-
behrlich wird. Die Decoster’sche
Maschine erleichtert ferner das Aus-
richten und Befestigen des Werk-
stücks. Sie dürfte sich deshalb
zu weiterer Ausbildung eignen.
Ebenso ist von R. R. Werner
beachtenswerthe Maschine ent-
worfen, welche sich im gleichen
Sinne wie die Decoster’sche vor
der Colburn’schen auszeichnet, aber
an manchen Mängeln leidet.
Endlich möge noch die Maschine
von Mitts & Merriel
trotz der Unvollständigkeit in den
Angaben der Quelle eingehender
beschrieben werden, da neue Ge-
sichtspunkte für ihren Entwurf
verwerthet sind. Mehrere Einzel-
heiten erinnern lebhaft an die Werner’sche Maschine.
Fig. 533 und 534 sind lothrechte Theilschnitte der Mitts & Merriel-
Maschine, Fig. 535 ein Grundriss, bezw. wagerechter, über dem Tisch
gemachter Schnitt derselben. Es ist der Stichel mit der Stichelstange b
aus einem Stück gefertigt, er findet seitliche Führung in einer Nuth des
Dornes a. Hinter ihm liegt ein Keil d, der die Lage des Stichels gegen-
über dem Werkstück bestimmt. Im unteren Theil des Maschinengestelles
wird ein Schlitten e senkrecht geführt; er ist mit einer Zahnstange aus-
gerüstet, in die das Zahnrad o greift. Die Welle des Rades o ist ausser-
halb des Maschinengestelles mit Riemenrollen- und Reibkupplungsantrieb
versehen, vermöge dessen dem Schlitten e eine rasch aufsteigende und
langsam niedergehende Bewegung ertheilt wird; die Steuerstange n, Fig. 533
und 534 bethätigt die Reibkupplung vielleicht ebenso, wie bei der Colburn-
schen Maschine angegeben ist. n ist mit dem Hebel v verbolzt, der zur
Umsteuerung mittels der Hand dient. Mit der Welle von v ist ein zweiter,
liegender Hebel verbunden, der an das untere Ende der Stange s, Fig. 534,
greift. An s sitzen Stell-
ringe t, gegen welche
— in der Figur nicht
angegebene — Frösche
des Schlittens e stossen,
um an den Hubenden
das Umsteuern selbst-
thätig zu bewirken.
Links unten an s erkennt
man noch einen keil-
förmigen Vorsprung,
der mit einem gleichen
einer Feder in Fühlung
steht und in bekannter
Weise die Vollendung
des Umsteuerns sichert.
Die Stichelstange b ist
mit dem Schlitten e nicht
fest verbunden, greift
in diesen vielmehr mit-
tels eines Zapfens an
dem Verbindungsstück
f, der im zugehörigen
Loch von e einigen Spiel-
raum findet. Es ist da-
her todter Gang vor-
handen, vermögedessen
die Stichelstange bei
jeder Umkehr der
Schlittenbewegung ein wenig zurückbleiben kann, soweit die Feder r solches
gestattet. Eine mit e fest verbundene Feder p legt sich, unter Vermittlung
einer Walze so gegen die Stichelstange b, dass deren Rücken mit dem
Keil d immer in Fühlung bleibt. An dem Schlitten e ist ein zweiter
Schlitten g verschiebbar, an dem die Stange c des Keiles d befestigt ist.
Die Verschiebung zwischen g und e findet durch eine Zahnstange an g und
eine Schraube u statt (Fig. 534) die in einer Ausklinkung des Schlittens e
steckt, auf der Welle q frei verschiebbar ist, aber sich mit ihr drehen muss.
q wird unter Vermittlung eines Kegelräderpaares durch die Handkurbel k
gedreht. Die Welle dieser Kurbel ist mit Gewinde und einer als Zeiger
ausgebildeten Mutter m versehen, so dass man an einer Gradleiter, Fig. 535,
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 18
die Drehung von q, also die gegensätzliche Verschiebung von b und d, er-
kennen kann. Ein Anschlag y endlich dient zum Begrenzen der Ver-
schiebung.
Aus der gegebenen Beschreibung folgt, dass bei dem Rückgange des
Stichels der Keil d ein wenig voreilt, also der Stichel gegenüber der so-
eben erzeugten Schnittfläche zurückweicht, bei beginnendem Niedergange
des Schlittens e ebenfalls der Keil d gegenüber der Stichelstange b voreilt
und demgemäss der Stichel in seine alte Lage gegenüber der letzten
Schnittfläche zurückkehrt. Das ist eine Einrichtung, die man schon bei der
Werner’schen und später bei der Weitmann’schen Maschine vorfindet. Die
Schaltung wird vor Beginn des Stichelniederganges mittels der Hand bewirkt,
während Werner sie selbstthätig stattfinden liess.
Wie die Werkstücke an der Mitts & Merriel-Maschine befestigt werden
sollen, giebt die Quelle nicht an. Man kann aus den in der Tischplatte
erkennbaren Löchern (Fig. 535) auf die Verwendung von Spanneisen
schliessen; man kann annehmen, dass a als genau passender Aufspanndorn
dienen soll, da die Auswechselbarkeit von a vorgesehen ist und ein Ring w,
Fig. 533, für die Werkstücksbefestigung bestimmt zu sein scheint. Wahr-
scheinlich ist auch, dass den Keilnuthen Anzug gegeben werden soll, da
sich sonst nicht erklären lässt, weshalb oben links von der Fig. 533 ein
Keil gezeichnet worden ist. Sollen vielleicht zwei solcher Keile auf den
Tisch gelegt werden, um dem Werkstück die nöthige Schräglage zu
geben?
Meiner Ansicht nach kann man mit wenigen Anzugswinkeln, viel-
leicht einem bestimmten, auskommen. Ist das richtig, so kann a, Fig. 533,
als genau in die Nabenbohrung passender Aufspanndorn dienen, indem
man die Sohle der zur Führung der Stichelstange b und dem Keil d dienen-
den Nuth in entsprechendem Grade gegen die Axe des Dornes neigt und
den Dorn ebenso schräg an der Maschine befestigt. Man würde auf diesem
Wege rasche und genaue Ausrichtung des Werkstücks, sowie eine sichere
Stützung des Stichels gewinnen (vergl. übrigens S. 221).
8. Bogenhobelmaschinen. Sie sind zu den Hobelmaschinen nur
insoweit zu rechnen, als ihr Stichel Schnitte beschränkter Länge aus-
führt und dann auf demselben Wege wieder zurückkehrt, so dass ins-
besondere die Art der Schaltung sich mit der für Hobelmaschinen deckt.
Das mag ihre Anreihung an dieser Stelle rechtfertigen. Zur Bearbeitung
kreisbogenförmiger Werkstücke von grossem Krümmungshalbmesser kann
man nach Fig. 37 (S. 34) eine Seitenhobelmaschine verwenden, bei welcher
ein Lenker den Stichel so verschiebt und dreht, dass seine Richtlinie stets
senkrecht auf der erzeugten Fläche steht. Das ist ein Aushilfsverfahren.
Fig. 536 deutet im Grundriss eine Bogenhobelmaschine an, welche zum
Bearbeiten der Schienen für Panzerthürme und ähnliche Zwecke ausschliess-
lich zur Verwendung kommt. Um einen starken lothrechten Zapfen, dessen
Axe e bezeichnet, ist der Balken a zu drehen; am rechtsseitigen Ende
schliesst sich an a eine schlittenförmige Erweiterung, die auf dem festen
Bogen d gleiten kann. d und der Zapfen e sind durch eine Platte oder
durch Arme verbunden, so dass sie ihre gegensätzliche Lage nicht zu ver-
ändern vermögen, und diese verbindenden Theile sind mit Aufspann-Nuthen
versehen, die zur Befestigung der Werkstücke, z. B. des mit w bezeichneten,
dienen. An a ist nun der Stichelschlitten b verschiebbar, und von e aus
wird — unter Vermittlung eines Kegelradpaares, der Welle c mit Wurm,
des Wurmrades f und dessen lothrechter Welle — ein Stirnrad betrieben,
welches in einen an d befestigten Zahnkranz greift. Um die Dreh-
geschwindigkeit des Balkens a dem Halbmesser, mit welchem sich der
Stichel bewegt, anpassen zu können, dienen zum Antrieb der Maschine
Stufenrollen und auswechselbare Rädervorgelege. In kleineren Abmessungen
lässt sich diese Bogenhobelmaschine wie folgt ausführen: Der Arm, an
welchem der Stichelschlitten verschoben wird, sitzt fest auf einer, vielleicht
lothrechten, jedenfalls gut gelagerten Welle und dreht sich mit dieser hin
und her; ihr gegenüber befindet sich die, vielleicht verstellbare, Auf-
spannplatte.
Hülse & Co. in Salford, Manchester, haben die Bogenhobelmaschine mit
der Seitenhobelmaschine vereinigt und hierdurch ein ungewöhnlich viel-
seitiges Werkzeug geschaffen.b — von etwa 2 m Länge —
an welchem der Stichelschlitten c, Fig. 537, verschiebbar ist, wird durch
Wurm und Wurmrad auf dem Bettschlitten a gedreht; d bezeichnet Auf-
spannplatten. Es kann nun die Drehbewegung des Balkens b die raschere
Arbeitsgeschwindigkeit haben, während c sich mit der Schaltbewegung
längs des Balkens b, oder der an c geführte Schlitten sich quer gegen b
verschiebt. Dann arbeitet die Maschine als Bogenhobelmaschine. Oder es
können die Bewegungsarten gegen einander verwechselt werden, so nimmt
der Stichel strahlenförmig auslaufende
Späne ab. Es lässt sich aber auch dem
Bettschlitten a die Arbeits- oder Schalt-
bewegung geben, während eine der
anderen Beweglichkeiten die zweite Be-
wegungsart ausführt. So ist die Ver-
wendungsweise der Maschine eine sehr
mannigfaltige.
Schliesslich möge an Hand der
Fig. 538 eine ältere Bogenhobelmaschine
beschrieben werden, welche die Eigen-
art einer anderen Familie kennzeichnet.
Die für das Bild gewählte Ausführungsform ist für das Bearbeiten der Innen-
flächen von Radsternen bestimmt. w bezeichnet ein Stück eines Radstern-
kranzes; er ist auf einem Tisch befestigt, welcher in seiner Ausbildung dem
der gewöhnlichen Stossmaschine (S. 36) gleicht. Der Stichel s steckt im Ende
des gebogenen Hebels a, der um einen festen Bolzen schwingen kann und
durch Kurbel und Schleife bethätigt wird. Die Schaltbewegung hat der
Aufspanntisch.
B. Unter den spanabnehmenden Werkzeugmaschinen, bei denen der
gegensätzliche Hauptweg zwischen Stichel und Werkstück kreisrund ist,
gebührt der erste Platz, schon ihres Alters wegen,
Sie unterscheidet sich von den übrigen Maschinen derselben Gruppe
dadurch, dass regelmässig das Werkstück sich dreht, während dem Werk-
zeug die Schaltbewegung zufällt. Nicht selten wird die Drehbank mit
Hilfsvorrichtungen versehen, vermöge welcher sie gelegentlich anders
arbeiten kann.
Sie nimmt die Werkstücke entweder zwischen Spitzen auf und heisst
dann Spitzendrehbank, oder ihre Arbeitsspindel ist behufs Befestigens
des Werkstückes mit einer Planscheibe oder einem Futter versehen, in
welchem Falle sie Planbank oder Kopfbank heisst.
Es dreht sich das Werkstück regelmässig so, dass die Schneide des
Stichels nach oben gerichtet ist (vergl. Fig. 46 u. 48, S. 39); ausnahmsweise
benutzt man die entgegengesetzte Drehrichtung, und zwar aus folgenden
Gründen. Bei der gewöhnlichen Drehrichtung drückt der Arbeitswiderstand
senkrecht nach oben, versucht also die das Werkstück stützende Drehbank-
spindel zu heben. Da nun ein gewisser, wenn auch sehr geringer Spiel-
raum zwischen Zapfen und Lagern der Drehbankspindel sich vorfindet, so
kann hierdurch die Lage der letzteren unsicher werden: ist die nach unten
gerichtete Belastung der Spindel (einschliesslich des zugehörigen Theiles
ihres eigenen Gewichtes) etwa so gross wie der auf die Spindel zurück-
wirkende Arbeitswiderstand, so kann — weil der letztere schwankt — die
Drehbankspindel wechselnd gegen die obere und dann gegen die untere
Lagerfläche gedrückt werden. Auch die elastische Nachgiebigkeit der
Drehbankspindel wirkt in gleichem Sinne.
Bei den meisten Dreharbeiten spielen diese Umstände keine Rolle.
Sie sind leichter als der Arbeitswiderstand, und werden deshalb immer
nach oben gedrückt und dieser Druck vielfach auf kürzestem Wege durch
die Brille (S. 131) aufgehoben, oder es sind die Werkstücke so schwer,
dass der betreffende Gewichtstheil den Arbeitswiderstand stets überwiegt,
oder endlich: der geforderte Genauigkeitsgrad gestattet die durch die er-
wähnten Zitterungen entstehenden Ungenauigkeiten.
Liegt keiner dieser Fälle vor, so löst die „verkehrte“ Drehrichtung die
Schwierigkeit, weil bei dieser sowohl der Arbeitswiderstand, als auch das
Eigengewicht von Werkstück und Spindel die letztere nach unten drücken,
so dass zwar ein Wechsel in der Grösse, nicht aber in der Richtung dieses
Andrucks eintritt, die führenden Flächen also stets in sicherer Fühlung
bleiben.
Es kommt die „verkehrte“ Drehrichtung insbesondere beim Ausbohren
an der Planscheibe befestigter Werkstücke vor, ist aber auch bei anderen
Arbeiten zuweilen nützlich.
a) Die Spitzendrehbank. Ueber die Stützung der Werkstücke ist
S. 125 u. f. ausführlich die Rede gewesen. Sie verlangt Einstellbarkeit der
Spitzenentfernung, welche durch Verstellbarkeit des Reitnagels bezw. des
Reitstockes gewonnen wird, und möglichst sichere, unnachgiebige Lage
der Spitzen. Aus letzterer Bedingung folgt, dass in der Regel Reitnagel
wie Reitstock nach ihrer Verstellung festgeschraubt oder festgeklemmt
werden. Auch hierüber ist das Nöthige bereits weiter oben gesagt.
Die Verschiebung des Reitstockes auf dem Bett der Drehbank ge-
schieht bei kleineren Drehbänken mittels der Hand. Wenn die unmittelbar
einwirkende Hand — wegen zu grossen Reitstockgewichts — hierfür nicht
ausreicht, so lagert man am Reitstock die Welle eines Rädchens, welches
in eine am Bett der Drehbank angebrachte Zahnstange greift, und versieht
die Welle mit einer Handkurbel oder erforderlichen Falles mit einer Ratsche.
Ausnahmsweise wird für die Verschiebung des Reitstockes Maschinenkraft
verwendet.
Wenn die am Spindelstock befindliche Spitze eine „todte“ ist, so be-
darf es keiner besonderen Vorkehrungen zur Gewinnung unnachgiebiger
Lage, da sie ihren Ort nicht ändert. Steckt die Spitze in der Arbeits-
spindel, so hängt ihre genaue Lage und die Sicherheit derselben von der
Lagerung der Arbeitsspindel ab. Diese ist weiter oben (S. 75 u. 76) genügend
erörtert. Es ist demnach, soweit die Sicherheit der gegenseitigen Lage in
Frage kommt, nur das Verbindungsglied zwischen Spindel- und Reitstock,
das Bett der Drehbank, noch eingehender zu erörtern, zumal dieses auch
dem Stichel unter Vermittlung der zugehörigen Schlitten die nöthige
Stützung bieten muss.
a. Die Kräfte, welche zwischen dem Stichel und den das
Werkstück stützenden Spitzen wirken, sowie das Gewicht des Werkstücks,
das Eigengewicht des Bettes und dessen, was auf ihm ruht, sind in erster
Linie massgebend für die Gestaltung und die Abmessungen des Bettes.
Ich will versuchen, die Wirkungsweise dieser Kräfte mit Hilfe der Fig. 539
zu erläutern. Das durch ein Oval angedeutete Werkstück übt auf die bei
a befindliche Schneide des Stichels einen Druck W aus, welcher zerlegt
werden kann, in einen wagerecht und rechtwinklig zur Drehbankaxe liegen-
den Zweig A, einen lothrecht und rechtwinklig zur Drehbankaxe gerich-
teten Zweig B und einen Zweig C, der zur Drehbankaxe gleichlaufend ist.
Durch Rast und Bettschlitten werden zunächst A und B derartig auf das
Bett übertragen, dass A das Bett nach vorn, B dasselbe nach unten durch-
zubiegen sucht.
Das Werkstück stützt sich, um dem Sticheldruck nicht auszuweichen,
auf die Spitzen der Drehbank, welche hierdurch belastet werden, durch
die Kräfte:
Die Kraft C ist in der Regel nach rechts gerichtet, ausnahmsweise
aber auch nach links. Im letzteren — negativen — Falle drückt C das
Werkstück gegen die Reitstock-, im ersteren Falle gegen die Spindelstock-
spitze. C wirkt ausserdem unter Vermittlung von Rast und Bettschlitten
durch die Momente:
C · h in lothrechter . . . . . . . (68)
C · r in wagerechter . . . . . . . (69)
Ebene biegend auf das Bett, und unter Vermittlung des Werkstücks auf
die Spitzen mit dem Kräftepaar:
Quer gegen die Axe des Drehbankbettes treten hiernach folgende
Momente auf:
am Reitstock angreifend, rechtsdrehend:
( A1—C1) · h; . . . . . . . . (71)
am Spindelstock angreifend, rechtsdrehend:
(A2 + C2) h + B · r . . . . . . . (72)
weil die Drehung des Werkstückes vom Spindelstock ausgeht; an dem
Bettschlitten angreifend, linksdrehend:
A · h + B · r. . . . . . . . . . (73)
In Bezug auf B · r in Gl. 72 möge bemerkt werden, dass die ver-
schiedenartige Inanspruchnahme der Spitzen, welche von den Mitnehmern
herrühren (vergl. S. 135), an den auf das Bett drehend einwirkenden
Momenten nichts ändert.
Es ist:
( A1—C1) · h + (A2 + C2) h + B r = A · h + B · r
oder:
A · h = A · h
d. h., was man als selbstverständlich hätte voraussetzen können: es halten
sich diese Momente das Gleichgewicht. Das Bett wird zwecks dieses Aus-
gleichs quer zu seiner Axe zu verdrehen versucht:
zwischen Arbeitsstelle und Reitstock durch das Moment:
(74)
zwischen Arbeitsstelle und Spindelstock durch das Moment:
. . . . . . . (75)
Wenn, wie häufig der Fall, das Bett vor dem Spindelstock nach unten
gekröpft ist, so ist für diesen gekröpften Theil in den Ausdruck 73 der
Abstand seiner Schweraxe von der Spitzenaxe, also h1 statt h einzusetzen.
Zur Belastung der Spitzen in ihrer Axenrichtung tragen die quer zu
dieser Axe gerichteten, von dem Werkstück ausgeübten Drücke deshalb
bei, weil sie auf die Kegelfläche der Spitze, deren Spitzenwinkel a heissen
mag, wirken. Es sind das die folgenden Kräfte: Die Hälfte des Werk-
stückgewichts G, wenn das Werkstück walzenförmig ist, an beiden Spitzen;
A2, B2 und C2 an der Spindelstock-, sowie A1, B1 und C1 an der Reitstock-
spitze. Da B2, bezw. B1 gerade entgegengesetzt ist, so wirkt in
lothrechter Richtung
zuweilen negativ ausfallen. In wagerechter Richtung wirkt A2 und C2,
bezw. A1 und C1. Hiernach ist die Mittelkraft der quer gegen die Spitzen-
axe wirkenden Kräfte:
an der Reitstockspitze:
. . . . . . (76)
an der Spindelstockspitze:
. . . . . (77)
und die hieraus entstehenden Drücke D1, bezw. D2 in der Axenrichtung:
und ebenso:
Man könnte an dieser Stelle noch die Querkraft berücksichtigen,
welche von dem Mitnehmer herrührt (vergl. S. 136). Dadurch würde aber
die Rechnung verwickelter. Da anzunehmen ist, dass man gegenwärtig
einen selbstausgleichenden Mitnehmer anwenden wird, wenn die durch den
einfachen Mitnehmer verursachte einseitige Belastung der Spitze sehr gross
ausfällt, so will ich diese einseitige Belastung vernachlässigen.
Es ist aber noch eine ergänzende Kraft E in Rechnung zu stellen.
Die Kräfte D1 und D2, Gl. 78 und 79, sind nur zufällig einander gleich;
in der Regel ist die eine grösser als die andere. Wenn nun z. B. der
Druck D1 kleiner ausfällt als der Druck D2, d. h. die den ersteren hervor-
bringende Querkraftsumme die an der andern Spitze wirkende überwiegt,
so tritt der durch Fig. 540 in stark übertriebenem Grade dargestellte Zu-
stand ein, wenn das die erwähnte ergänzende Kraft nicht hindert: es gleitet
das Werkstück auf der linksseitigen Spitze aus, bis die rechtsseitige Spitze
einen dem D2 gleichenden Gegendruck leistet. Um nicht den durch Fig. 540
versinnlichten Zustand eintreten zu lassen, muss die rechtsseitige Spitze von
vornherein — vor dem Arbeiten, mit dem die D1 und D2 hervorbringenden
Querkräfte zum Theil erst auftreten — den Druck D2 — D1 oder einen
grösseren in der Richtung nach links ausüben. Dieser Druck wirkt selbst-
verständlich vor dem Arbeiten auch auf die andere Spitze. Wenn D1 > D2
ist, so beträgt der von vornherein hervorzubringende Druck D1 — D2, andern-
falls D2 — D1. Demnach ist der grösste Unterschied der beiden Drücke D1
und D2 wegen der soeben erörterten Gründe als Anfangsdruck anzusetzen.
Man kann den Werth dieses grössten Unterschiedes rechnerisch bestimmen;
ich verzichte darauf, weil der fragliche Druck nicht auf Grund des Rech-
nungsergebnisses, sondern nach dem Gefühl, bezw. der Schätzung des
Arbeiters bemessen wird.
Es ist der hier erwähnte Druck nur ein Theil des von vornherein
anzuwendenden Ergänzungsdruckes E.
Es sei — nach Fig. 539 — angenommen, dass von rechts nach links
gearbeitet werden soll, also der Zweig C des zwischen Stichel und Werk-
stück auftretenden Druckes auf den Stichel nach rechts, auf das Werkstück
nach links wirkt. In dem Augenblicke, in welchem der Stichel zu arbeiten
beginnt, also C zur Geltung kommt, wird die Reitstockspitze um diesen
Betrag entlastet, oder, wenn eine genügende Belastung nicht vorliegt, das
Werkstück auf der Reitstockspitze locker. Letzteres ist selbstverständlich
unzulässig, und wird vermieden, indem man vor Beginn der Arbeit die
Spitzen mit mindestens C andrückt. Der Ergänzungsdruck E setzt sich
hiernach aus zwei Theilen zusammen, deren absolute Werthe in der Regel
zusammenzuzählen sind, da, wenn C gegen die linksliegende Spitze drückt,
mit seltenen Ausnahmen auch D2 den grösseren Werth hat, also beide Be-
träge die rechts liegende Spitze entlasten; ebenso umgekehrt.
Der Arbeiter hat den Druck nach Schätzung hervorzubringen, wes-
halb die von ihm herrührende Beanspruchung der Maschine nicht mit
Sicherheit festgestellt werden kann. Um ihn in den folgenden Rechnungen
überhaupt einstellen zu können, sei
E = 2 C . . . . . . . . . (80)
angenommen, so dass während des Arbeitens in der Axenrichtung die
Drücke stattfinden:
gegen die Spindelstockspitze:
D2 + E = D2 + 2 C . . . . . . . (81)
gegen die Reitstockspitze:
D1 + E—C—(D2 — D1) = rund D1 + C. . . . (82)
Hiernach beträgt das Moment, welches das Bett in der Nähe des
Spindelstockes in lothrechter Ebene zu biegen versucht:
( D2 + 2 C) h, bezw. (D2 + 2 C) h1 . . . . (83),
und das dem Reitstock naheliegende:
( D1 + C) h . . . . . . . . (84)
Unter dem Stichel ist das Moment, welches das Bett in gleichem
Sinne zu biegen versucht, ein anderes, weil die Kraft B das Gewicht Q
des Schlittens, das Gewicht q · l des Bettes und die Kraft C zum Theil ent-
lastend wirken. Es lohnt sich nicht hierauf näher einzugehen.
Das Gleiche gilt von den Biege-
momenten (A2 — C2) s2 und (A1 +
C1) s1, welche bei der Biegung des
Bettes in wagerechter Richtung be-
theiligt sind. Man wird sie ihrer
Kleinheit halber vernachlässigen.
Im übrigen wirkt in wagerechter
Ebene unter der Arbeitsstelle das
Moment
( A2 + C2) l2 . . (85)
biegend auf das Bett.
Aus den in der Axenrichtung
liegenden Kräften ergiebt sich
ohne weiteres eine zusätzliche Zug-
spannung für das Bett:
auf die Länge l1 von C + D1 (86)
auf die Länge l2 von 2 C + D2 (87)
welche indess ihrer Geringfügigkeit
halber bedeutungslos sind.
Man wird nun zunächst geneigt
sein, die hier abgeleiteten Kräfte,
bezw. Momente rechnerisch zur Prüfung der Festigkeit des Bettes zu be-
nutzen. Bei der versuchsweisen Berechnung der durch jene Kräfte hervor-
gerufenen Spannungen, und zwar bei sehr verschiedenen Drehbänken,
findet man aber bald, dass die Inanspruchnahme der Festigkeit des Bettes
eine äusserst geringe ist, so dass sie unbeachtet bleiben kann. Ein Beispiel
möge diese Angabe erläutern.
Fig. 541 sei der Querschnitt des Bettes einer Drehbank mit 30 cm
Spitzenhöhe. Das Widerstandsmoment, bezogen auf die wagerechte
Schwerpunktsaxe, welche 13,2 cm unter der Bettoberfläche liegt, beträgt
S A = 24630 cm.
Nimmt man nun an: l1 = 150 cm; l2 = 150 cm; h = 30 + 13,2 = 43,2 cm;
A = 200 kg; B = 1300 kg; C = 1200 kg; G = 120 kg; r = 10 cm;
Gl. 87:
( D2 + 2 C) h = JA · σ
wenn σ die Spannung für 1 qcm bezeichnet.
Da nun nach Gl. 79:
D2 = ∼ 425 kg ist, also
(425 + 3 · 1200) · 43,2 = 24630 · σ,
so ergiebt sich für σ:
σ = ∼ 7 kg.
Aehnliche Ergebnisse liefern andere, für die fragliche Drehbank mög-
liche Annahmen. Auch in Bezug auf das Verdrehen des Drehbankbettes
gelangt man auf derartige geringfügige Spannungen. Beachtung verdienen
indessen die elastischen Verbiegungen, bezw. Verdrehungen.
Zu deren Würdigung ist nöthig, diejenige Durchbiegung zu berück-
sichtigen, welche das Drehbankbett infolge seines eigenen Gewichtes erfährt.
Zur Berechnung dieser Durchbiegung sei 300 cm Stützenentfernung ange-
nommen. Auf diese Länge wiegt das Drehbankbett 580 kg und beträgt
die Durchbiegung in der Mitte:
E = 1000000, l = 300 cm
f1 = 0,0083 cm oder 0,083 mm.
Diese Durchbiegung ist gering; sie lässt sich noch mindern, wenn
man das Drehbankbett während seiner Bearbeitung ebenso stützt, wie bei
seiner späteren Benutzung.
Durch den Druck, welchen — bei obigem Beispiel — die Spitzen in
ihrer Axenrichtung erfahren, wird eine nach oben gerichtete Durchbiegung
f2 durch das Moment (vergl. Gl. 83, S. 382):
( D2 + 2 C) h = (425 + 2 · 1200) 43,2
hervorgerufen, welche — unter Vernachlässigung anderer Inanspruchnahmen
— beträgt:
also fast 7 mal so gross ist, als die Durchbiegung f1. Nach Umständen
heben sich diese beiden Durchbiegungen gegenseitig auf, nach Umständen
kommen sie wenig zur Geltung. Die Durchbiegung f2 kann so gross wie
berechnet nur werden, wenn der stärkste Schnitt angewendet wird, also
beim Schruppen, während sie beim Schlichten viel kleiner ausfällt. Dem-
gemäss macht sich die Durchbiegung nicht so fühlbar, als man zunächst
anzunehmen geneigt ist.
Die Verdrehung des Bettes ist nicht beträchtlich. Nach Gl. 75 ist
das zwischen Arbeitsstelle und Spindelstock verdrehend wirkende Moment:
Aendert man nun, um einen möglichst grossen Verdrehungswinkel zu
erhalten, die Angriffsweise des Stichels dahin, dass
A = 1200 kg, B = 1300 kg, C = 200 kg ist
und nimmt r zu 20 cm an, so wird das Moment:
Da das auf die lothrechte Mittelaxe des Bettes bezogene Trägheits-
moment = 30730 und das polare = 55360 ist, so beträgt der Verdrehungs-
winkel auf 150 cm Bettlänge ψ und die hierdurch hervorgerufene Verschie-
bung der Spindelstockspitze:
wenn der Schubelasticitätsmodul zu 400000 und die Werthziffer zu 1,2
angenommen wird. Es beträgt daher dieses Ausweichen der Spindel etwa
0,2 mm.
In Bezug auf die Lage des Stichels gegenüber dem Werkstück ge-
sellt sich diesem Betrage die Nachgiebigkeit der Theile, welche die Schneide
gegen das Bett abstützen. Verbindet man jedoch das Werkstück mittels
einer Brille (S. 131) auf möglichst kurzem Wege mit dem Stichel, so kommt
nicht allein die zuletzt genannte Nachgiebigkeit fast ganz in Wegfall,
sondern auch jenes Ausweichen der Spitzen. Hieraus folgt der hohe Werth
namentlich der recht nahe an der Arbeitsstelle angreifenden Brille.
Für die Durchbiegung des Bettes in wagerechter Ebene will ich eine
beispielsweise Zahlenrechnung sparen, da sie ohne weiteres als klein er-
kannt werden kann.
Es lässt sich das Ergebniss der bisherigen Erörterung wie folgt zu-
sammenfassen.
1. Die Abmessungen der Drehbankbetten, wie sie sich durch die Er-
fahrung als nothwendig ergeben haben, sind so gross, dass ihre Berechnung
auf Grund der Bruchfestigkeit keinen Werth hat.
2. In manchen Fällen kann die Berechnung der elastischen Nach-
giebigkeit von Werth sein. Sie setzt voraus: die genaue Angabe der
Arbeitsweise und der hieraus sich ergebenden Kräfte, sowie die Angabe
der in dem besondern Fall als zulässig anzusehenden Durchbiegung.
Demgemäss werden die Abmessungen der Drehbankbetten regelmässig
nach dem praktischen Gefühl bestimmt, dem aus der Praxis entstandene
Regeln zu Hilfe kommen. Von den letzteren führe ich an, dass die Höhe
des Drehbankbettes, je nach der Entfernung der Stützen, etwa dem 0,8
bis 1,1 fachen der Spitzenhöhe gleich genommen wird und die Breite etwa
gleich der Spitzenhöhe bis zu dem 1,6 fachen derselben. Rücksichten auf
den gesammten Bau veranlassen nicht selten, die angegebenen Grenzwerthe
nach oben oder unten zu überschreiten.
Jedenfalls wird grosser Werth auf die Starrheit des Bettes sowohl
gegen Biegung als auch gegen Verdrehung gelegt. Sie hängt ab von dem
β. Querschnitt des Bettes. Noch zu Anfang des gegenwärtigen
Jahrhunderts wurde das Drehbankbett aus Holz gefertigt; zwei Bohlen
wurden als Wangen, nach Fig. 542, so neben einander gelegt, dass der
zwischen ihnen bleibende freie Raum die Befestigung des Reitstockes und
der Auflage, bezw. der „Rast“ erlaubte. Diese Querschnittsgestalt ist vor-
bildlich auch für eiserne Betten. Calla steifte die aus Gusseisen bestehen-
den und deshalb verhältnissmässig dünnen Wangen, nach Fig. 543, durch
wagerechte Rippen ab.
mit Abb.
Querschnittsgestalt;
als Führungen für die Bettplatte, während der Reitstock sich auf die tiefer
belegenen Leisten stützte (vergl. S. 66). Die heute am häufigsten vor-
kommenden Querschnittsformen gehen ebenfalls von den beiden Wangen
aus, die jedoch besser gegen einander abgesteift sind, um ihnen möglichste
Starrheit zu verleihen, wie Fig. 541 und 545 zeigen; man verbindet die
beiden lothrechten Langwände durch Querwände und wagerechte Platten,
welche zu gunsten bequemer Herstellung durchbrochen sind. Ein der-
artiges Bett bildet gewissermassen eine vierkantige Röhre.
Es fehlt nicht an Vorschlägen, nach welchen dieser Röhre ein kreis-
runder Querschnitt gegeben werden soll; sie sind indess wenig beachtet,
und zwar einestheils, weil die kreisrunde Röhre weniger widerstandsfähig
gegen Biegungen ist als die vierkantige, vor allem aber wegen der
Schwierigkeit, die erforderlichen Führungsstäbe anzubringen. Der Glomb-
sche Querschnitt,
nicht bervorbringen.
Die vierkantige Röhre erleichtert die Ausbildung der Führungsstäbe.
Bei den Ausführungsweisen, welche Fig. 541 bis 545 darstellen, legt sich
der Bettschlitten quer über das Bett (vergl. S. 88 u. 89) und beschränkt hier-
durch den für das Werkstück verfügbaren Raum. Neuerdings sind Anord-
nungen bekannt gegeben, bei welchen der Schlitten an der Vorderseite
des Bettes hängt.
Dahin gehört eine Ausführungsform von J. E. Reinecker in Chemnitz,
welche Fig. 547 wiedergiebt. Der Schlitten ist hakenförmig und greift mit
einer Leiste in die obere wagerechte Fläche des Bettes, während eine nach-
stellbare Leiste sich unter einen Vorsprung der Vorderseite des Bettes legt.
Es ist die Figur der Patentschrift entnommen; ich weiss daher nicht, ob sie
der jetzigen Ausführungsform entspricht; der vorliegenden Ausbildung fehlt
der Ausgleich für die seitliche Abnutzung der oberen Leiste. Lister
den Schlitten überhaupt nur an die Vorderseite, und ebenso verfahren Fischer
& Winsch.
Man sieht aus dem Bilde, dass die Gleitflächen der oberen Leiste recht
gross gewählt sind, was zweckmässig sein dürfte, weil die von ihr aufzu-
nehmenden Drücke erheblich grösser ausfallen, als bei den auf der oberen
Fläche des Bettes gleitenden Schlitten.
An die v. Pittler’sche Bettquerschnitts-
gestalt sei hier nur erinnert (vergl. Fig. 108,
S. 58), zumal eine v. Pittler’sche Dreh-
bank weiter unten besonders beschrieben
werden wird.
Einen gewissen Ein-
fluss auf die Wahl des
Drehbankbett-Quer-
schnitts hat die nöthige
Rücksichtnahme auf die
zur Verschiebung der
Bettplatte, nach Um-
ständen auch des Querschlittens, dienenden Mittel. Zur Verschiebung der
Bettplatte benutzt man eine Schraube, welche man Leitspindel nennt,
oder eine am Bett feste Zahnstange. In letztere greift ein Zahnrad,
dessen Welle an der Bettplatte gelagert ist und durch Räderwerk betrieben
wird, welches die Bettplatte mit sich führt. Eine gleichlaufend zum Bett
liegende lang genuthete Welle bethätigt das Räderwerk.
Die Zahnstange mit zugehörigem Rad und Triebwerk ist billiger als
die Leitspindel und Zubehör, dagegen die Verschiebung durch letztere
genauer als die durch Zahnstange und Rad. Man verwendet deshalb,
wenn die Bettplattenverschiebung zum Zweck des Gewindeschneidens statt-
finden soll, regelmässig die Leitspindel. Drehbänke, welche nicht zum
Gewindeschneiden bestimmt sind, werden dagegen mit der Zahnstange aus-
gerüstet. Soll die Drehbank zuweilen gute Gewinde schneiden, zuweilen
aber nur schlichte Arbeit liefern, so wird sie meistens sowohl mit einer
Leitspindel, als auch mit einer Zahnstange versehen, um erstere ausschliess-
lich für das Gewindeschneiden zu verwenden.
Es ist nun die Lage der Leitspindel und der Zahnstange für den
Gleitwiderstand des Bettschlittens wichtig (vergl. das Rechnungsverfahren,
S. 70 u. f.); man sucht beide dem Stichelweg so nahe als möglich zu legen.
Bei älteren Drehbänken findet man demgemäss die Leitspindel oft zwischen
den Wangen liegend; behufs besserer Zugänglichkeit der Schraube wie
des zugehörigen Mutterschlosses wird jetzt vorgezogen, die Leitspindel vor
dem Bett anzubringen und zwar womöglich so, dass das Bett die Leit-
spindel schützend überragt. Die Einseitigkeit der Querschnittsgestalt, welche
die Fig. 541, 545 und 546 erkennen lassen, wird zum Theil durch diese
Rücksichtnahme veranlasst. Sie soll ferner das Anbringen der Zahnstange
erleichtern. Diese wird nämlich unter die weiter hervorragende Leiste des
Bettes gelegt, um sowohl die Zahnstange, als auch das eingreifende Rad
vor herabfallenden Spänen zu schützen. Um der Leitspindel, namentlich
wenn sie lang ist, eine sicherere Lage zu geben, als die Zapfenlager an
ihren Enden gewähren, legt
man sie zuweilen in ihrer
ganzen Länge in eine halb-
runde Aussparung des Bettes
(vergl. Fig. 547). Man stützt
zu gleichem Zweck die Leit-
spindel durch einzelne Lager,
wobei die Mutter ebenso wie
bei der vorigen Ausführungs-
form die Leitspindel nur an
einer Seite berührt (vergl.
Fig. 485 u. 486, S. 247). Um
in diesem Falle den einseitig
auf die Mutter wirkenden,
quer zur Leitspindel wirken-
den Druck auf kürzestem
Wege auszugleichen, wird,
nach Fig. 549, der halben
Mutter m gegenüber ein
Backen b angebracht, in des-
sen Hohlfläche sich die Leit-
spindel mit ihrer Aussenfläche
legt. Die Leitspindel-Stütze a ist so dünn gehalten, dass der Backen b
über sie hinweggleiten kann.
Das balkenförmige Bett, von dem bisher ausschliesslich die Rede ge-
wesen ist, bedingt für Werkstücke grossen Halbmessers eine grosse Spitzen-
höhe. Für derartige Werkstücke, die zugleich eine verhältnissmässig ge-
ringe Länge haben, macht man zuweilen, um die grosse Spitzenhöhe zu
vermeiden, das Bett rahmenartig,
Bei s wird der Spindelstock, bei r der Reitstock und auf dem mit Auf-
spann-Nuthen versehenen Rande des Rahmens ein verhältnissmässig leichter
Balken b — durch gestrichelte Linien angegeben — befestigt, auf welchem
der Werkzeugträger verschiebbar sitzt. Die durch Fig. 550 angegebene
Grundform des Bettes wird je nach Art der zu bearbeitenden Werkstücke
in mannigfacher Weise ausgestaltet, z. B. für Riemenrollen, für Trocken-
trommeln, für Reibräder.
Hinsichtlich der Stützung des Bettes gelten im allgemeinen die-
selben Grundsätze wie bei dem Hobelmaschinenbett (S. 255). Die Fig. 551
und 552 stellen Gegensätze in der Auffassung über die Aufgabe der Bett-
stützung dar. Nach der ersten Figur sind gespreizte Beine angewendet, wie
man sie wohl bei altfränkischen Möbeln findet. Wenn auch, bei leichten
Drehbänken quer gegen das Bett eine reichliche Breite der Stützung ge-
rechtfertigt erscheint, weil der Betriebsriemen in dieser Richtung die Dreh-
bank umzukippen versucht, so ist doch nicht zu befürchten, dass ein Um-
kippen der Drehbank in ihrer Mittelebene eintritt; die Länge des Bettes ist
mit seltenen Ausnahmen so gross, dass auch gerade Beine in dieser Rich-
tung weit genug von einander den Boden treffen, um die Drehbank ge-
nügend standhaft zu machen. Eine solche sperrige Gestalt, wie die linke
Seite der Figur 551 darstellt, vergrössert zweifellos unnöthig das Moment,
welches — vermöge des Gewichts von Bett und Bettschlitten — das Bett
nach unten durchzubiegen versucht. Nur bei besonders kurzen Betten
dürften derartig nach aussen geschweifte Beine zweckmässig sein, einerseits,
weil der Abstand der Füsse ein mässiger bleibt, anderseits, weil hierdurch
der nöthige Raum für die Füsse des Arbeiters gewonnen wird.
Fig. 552 stellt die Richard’sche Drehbank
Füsse gerade und nach innen gerückt, so dass ein Theil des Bettes rechts
und ein anderer Theil links über den betreffenden Fuss hinweg ragt. Das
ist zweifellos eine zweckmässige Anordnung, sobald das Bett einige Länge
hat. Auch hat man dem Bett eine Längengestalt gegeben, die das Auge
angenehm berührt, indem die Theile des Bettes, welche wenig in Anspruch
genommen werden, leichter gehalten sind als andere, stärkeren Biege-
momenten ausgesetzte Theile.
Man hat die Füsse zu Schränken ausgebildet, was an sich zweck-
mässig ist und sehr häufig gefunden wird. Allein der linksseitige Schrank
belästigt, wenn er — wie gewöhnlich — einige Tiefe hat, den Arbeiter da-
durch, dass diesem der nöthige Raum für seine Füsse fehlt. Bei dem
rechtsseitigen schrankartigen Fuss kommt das weniger in Frage, weil der
Arbeiter vor diesem seltener zu stehen hat. Man sollte deshalb dem rechts-
seitigen Fuss eine reichliche Tiefe geben, so dass hierdurch der Drehbank
quer gegen ihre Längsaxe die nöthige Standhaftigkeit wird, und dafür den
linksseitigen Fuss möglichst zurückspringen lassen. Dadurch würde man
sich der besten Stützung, nämlich der durch drei Stützpunkte nähern,
welche Veränderlichkeiten des Grundes, auf welchem die Drehbank ruht,
völlig unschädlich macht. Diese Stützung durch drei Beine oder Füsse
dürfte sich insbesondere für kleinere Drehbänke eignen, welche vielfach
ohne besondere Fundamente aufgestellt, ja auf mehr oder weniger nach-
giebige Balkendecken gestellt werden. Bei Drehbänken mit grosser Spitzen-
höhe lässt man häufig das Bett sich unmittelbar auf das Fundament legen.
Dann ist nöthig, das letztere mit grosser Sorgfalt auszuführen und bei der
Aufstellung dafür zu sorgen, dass ein gleichmässiges Aufliegen stattfindet.
γ. Die Erörterung einiger Beispiele wird Gelegenheit bieten, auf
bereits angeführte und andere Einzelheiten einzugehen. Fig. 553 und 554,
Taf. XII, stellt zunächst eine von Droop & Rein in Bielefeld gebaute Spitzen-
drehbank mit 200 mm Spitzenhöhe dar. Es wird die Arbeitsspindel unter Vermitt-
lung einer vierstufigen Riemenrolle und eines ausrückbaren Rädervorgeleges
angetrieben; die Ausrückung des letzteren erfolgt nach Fig. 323, S. 162.
Der Bolzen, um welchen sich die Räder des Vorgeleges drehen, ist mit
seinen ausseraxigen Zapfen unter der Stufenrolle gelagert und mit einem
Wurmrad verbunden, dessen Wurm durch die Handkurbel a, Fig. 553, be-
thätigt wird. Um das grosse Vorgelegerad unterbringen zu können, hat man
den Spindelstock entsprechend erweitert, was insbesondere Fig. 554 erkennen
lässt, auch an der betreffenden Stelle eine Erweiterung des Bettes vorge-
nommen. Diese Lage der Vorgelegräder
selben entbehrlich, spart auch den Raum, welchen sie einnehmen, wenn sie
hinter der Stufenrolle angebracht sind. Die auf der Arbeitsspindel sitzen-
den Räder sind durch besondere Kapseln überdeckt. Regelmässig wird
die Schaltbewegung von dem auf der Spindel festsitzenden Rade b abge-
leitet; sie kann aber auch durch das an der Stufenrolle festsitzende kleine
Stirnrad bewirkt werden. Dieses hat denselben Durchmesser und die gleiche
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 19
Zähnezahl wie b, und das — verdeckt liegende — von ihnen anzutreibende
Rad sitzt fest auf der verschiebbaren Welle c, so dass, wenn für die
Arbeitsbewegung das Rädervorgelege verwendet wird, eine Verschiebung
der Welle c genügt, um eine sehr erhebliche Aenderung der Schalt-
geschwindigkeit herbeizuführen. Durch ein Wendeherz wird die Drehung
der Welle c auf die hohle, sich frei auf einem festen Zapfen drehende
Welle d übertragen. Sie treibt entweder durch ein Band die Welle e, oder
durch Wechselräder die Leitspindel f; letztere dient zum Gewindeschneiden,
während die Welle e bestimmt ist, die Bettplatte mittels der Zahnstange
zu verschieben und den Querschlitten selbstthätig zu verschieben. Es über-
trägt e seine Drehbewegung mittels Stufenräder auf die lang genuthete
Spindel g. Auf g sitzen die Räder fest, mit e wird je eins der Räder ge-
kuppelt (vergl. S. 165) und zwar auf folgende Weise: e ist an seinem
rechtsseitigen Ende mit einer langen Bohrung versehen, in welcher die
Stange i verschieb bar steckt. Ein in i festsitzender Splint ragt durch zwei
Schlitze der Welle e nach aussen hervor und legt sich hier gegen Zähne,
welche im Innern der drei Rädchen in geeigneter Weise angebracht sind.
Die beiden äusseren Räder finden genügende Stützung auf der Welle e,
das innere Rad ist auf den Naben der beiden Nachbarräder gelagert. Man
verschiebt die Stange i mittels eines Hebels h, in dessen Handhabe sich
ein federnder Stift (Fig. 381, S. 184) befindet, der in auf der festen Schutz-
kappe der Räder angebrachte Vertiefungen greift. Auf der lang genutheten
Welle g steckt der hinter der Schürze der Bettplatte gelagerte Wurm k,
dreht ein Wurmrad und unter Vermittlung einiger Räder die Welle l, auf
welcher das in die Zahnstange des Drehbankbettes greifende Rad sitzt.
Die auf diesem Wege zu erzielenden Schaltgeschwindigkeiten betragen,
wenn von der Arbeitsspindel ausgehend, 1,77; 1,00 und 0,67 mm für jede
Drehung der letzteren.
Der Antrieb für die Schraube des Querschlittens lässt sich aus den
gestrichelt gezeichneten Kreisen am Bettschlitten, Fig. 553, verfolgen.
Fig. 555 zeigt eine ähnliche Drehbank mit gekröpftem Bett und
elektrischem Antrieb, Fig.
556 und 557
dieser verwandte geome-
trisch dar. Es sei hier be-
merkt, dass man mit dem
Kröpfen des Bettes selten den
Zweck verfolgt, in grösserem
Halbmesser drehen zu kön-
nen, als die Spitzenhöhe ge-
stattet, vielmehr nur erreichen
will, dass ein grösserer Gegen-
stand, an welchem in kleine-
rem Halbmesser gearbeitet
werden soll, aufgespannt und
um die Drehbankaxe gedreht
werden kann. Es kommt das
namentlich in Frage bei dem
Ausbohren von Höhlungen,
Abdrehen der Endflächen von
Naben u. dergl. Es bedingt
demnach der grössere Halb-
messer, welcher über der
Kröpfung umzudrehen ist,
keine geringere Umdrehungs-
zahl für die Arbeitsspindel.
Um den Schlitten bis nahe
an den Spindelstock schieben
lassen zu können, so lange
die Bettkröpfung nicht er-
forderlich ist, wird in diese
eine Brücke gelegt. Der zum
Betriebe der Drehbank die-
nende Elektromotor ist in das
linksseitige Bein der Dreh-
bank gesetzt. An seiner Welle
sitzt eine vierstufige Schnur-
rolle, welche unter Vermitt-
lung einer ähnlichen, etwas
grösseren Rolle die Wurm-
welle a, Fig. 556, dreht. Der
Wurm liegt seiner grossen Ge-
schwindigkeit halber über dem Wurmrade (vergl. S. 240), welches in Oel watet.
Das in Fig. 556 gestrichelt gezeichnete Stirnrädchen b sitzt fest am Wurmrade
und kann in gebräuchlicher Weise entweder mit dem auf der Arbeitsspindel
festsitzenden Stirnrad c unmittelbar gekuppelt, oder durch ein — in Fig. 556
ebenfalls gestrichelt gezeichnetes — Rädervorgelege mit c verbunden werden,
so dass die Arbeitsspindel mit 8 verschiedenen Geschwindigkeiten zu be-
nutzen ist. Die mit einander verbundenen Vorgelegräder stecken, wie bei
der vorhin beschriebenen Drehbank frei drehbar auf einem ausseraxig ge-
lagerten Bolzen, der sich unter Vermittlung von Schraubenrädern durch
die Handkurbel d drehen lässt, wodurch das Vorgelege aus-, bezw. einge-
rückt wird. Es weicht diese Drehbank von der vorhin beschriebenen noch
dadurch ab, dass die Leitspindel nicht allein durch ihre Mutter den
Schlitten verschieben kann, sondern nach Oeffnen des Mutterschlosses auch
durch Rad und Zahnstange. Auch die selbstthätige Verschiebung des Quer-
schlittens kann von der Leitspindel abgeleitet werden.
Die Fig. 558 und 559, Taf. XIII, stellen in theilweisem Schnitt, Vorder-
und Endansicht eine beliebte, von H. Wohlenberg in Hannover gebaute
Drehbank dar.
Der Spindelstock dieser Drehbank wurde bereits (Fig. 138, S. 77) in
grösserem Massstabe abgebildet, die Einzelheiten des Reitstockes erkennt man
genauer in Fig. 560 bis 563, Taf. XIV. Es ist die Reitstockspitze a mit Gewinde
versehen, um sie mittels einer Mutter leicht aus dem schlank kegelförmigen
Loch des Reitnagels b hervorziehen zu können. Der Reitnagel b steckt
genau passend in einer Bohrung des Reitstockes, wird durch eine in letz-
terem feste, in eine Längsnuth des Reitnagels greifende Leiste an eigen-
mächtigem Drehen gehindert und, nachdem man ihm die richtige Lage
gegeben hat, mittels der Schraube c festgeklemmt. Zu diesem Zweck ist
die Hülse des Reitstockes, in welcher der Reitnagel steckt, auf einer Seite
210 mm lang gespalten (Fig. 560, 561, 562) und so gestaltet, dass sie in
der Nähe von c ein wenig nachgeben kann. Am andern Ende des Reit-
nagels ist dieser mit Gewinde versehen (6 mm Ganghöhe), in welches ein
in das Handrad d geschnittenes Muttergewinde greift. Die Nabe des Hand-
rades d ist in dem linksseitigen Ende der Reitstockhülse drehbar gelagert
und wird an seinem Orte durch eine aufgeschraubte, zweitheilige Platte e
festgehalten. Der Reitstock steht auf einer Sohlplatte f, Fig. 560, 561 und
563, die auf dem Bett g, Fig. 561, ruht. Zwei Schrauben befestigen, unter
Vermittlung der Spanneisen h, gleichzeitig die Sohlplatte f und den Reit-
stock auf dem Bett g. Um der Reitstockspitze richtige Lage geben zu
können, ist der Reitstock auf der Sohlplatte quer zur Drehbankaxe zu ver-
schieben. Es dient hierzu die Schraube i, welche in eine am Reitstock
feste Mutter greift.
Zu den Fig. 558 und 559 zurückkehrend, mache ich zunächst auf
eine besondere Eigenthümlichkeit der Wohlenberg’schen Drehbänke auf-
merksam, nämlich den schweinsrückenartigen Querschnitt der vorderen
Führungsleiste des Bettes, den Fig. 559 gut erkennen lässt. Diese Quer-
schnittsgestalt gestattet, die Führungsfläche sehr breit zu machen, und doch
für die Zahnstange k, Fig. 558, reichlichen Raum zu behalten. Es ist diese
Querschnittsgestalt zulässig, weil Momente, welche das vordere Ende der
Bettplatte emporzuheben suchen, so gut wie gar nicht vorkommen; die
untere Hälfte des schweinsrückenartigen Querschnitts kommt vielmehr den
Führungsflächen wirksam zu Hilfe, welche die Bettplatte verhindern, vorn
nach unten zu kippen (vergl. S. 70).
Die Schaltbewegung wird von der Arbeitsspindel abgeleitet, indem
auf dessen Schwanzende ein Stirnrädchen befestigt ist, welches — unter
Vermittlung eines Wendeherzes — die Welle l rechts oder links herum
dreht. Auf der Welle l sitzt eine Riemrolle m, diese treibt eine unten ge-
lagerte, mit einer dreifachen Stufenrolle verbundene Riemenrolle und unter
Vermittlung einer zweiten Stufenrolle und eines Rädervorgeleges die lang-
genuthete Welle n. Diese soll den Bettschlitten bewegen, wenn die Bank
gewöhnlichen Dreharbeiten dient; ausserdem aber die Schraube des Quer-
schlittens bethätigen. Für das Gewindeschneiden wird die Leitspindel o
benutzt. Diese wird durch Wechselräder (S. 164) bethätigt, welche ein auf
l zu befestigendes Zahnrad dreht. Die Einrichtung des Mutterschlosses
gleicht der früher (S. 191, Fig. 396 u. 397) beschriebenen.
Besonders bemerkenswerth ist die Einrichtung, vermöge welcher die
durch die langgenuthete Welle hervorzubringenden selbstthätigen Verschie-
bungen sich gegenseitig ausschliessen, um Störungen zu vermeiden, welche
entstehen würden, wenn man aus Versehen den Querzug einschaltet, ohne
vorher den Längszug ausgerückt zu haben und umgekehrt. Ich habe
früher
bei Drehbänken. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1898, S. 724, mit Abb.
und den Querschlitten wirkenden Selbstzüge hingewiesen, auch zugehörige
Einrichtungen beschrieben. Für die vorliegende Drehbank ist die Aufgabe
wie folgt gelöst
axe, Fig. 565 ein wagerechter Schnitt durch die Vorrichtung und Fig. 566 eine
Vorderansicht der Vorrichtung; die Fig. 567, 568 und 569 stellen Einzel-
heiten derselben dar. Auf der langgenutheten Welle n, Fig. 564, steckt
ein Rad mit langer Nabe, welches an der „Schürze“ gelagert ist. Es be-
treibt unter Vermittlung mehrerer Zwischenräder — die insbesondere aus
Fig. 564 und 566 erkannt werden können, die Welle q. Sie liegt in Fig. 566
verdeckt und ist daher hier gestrichelt gezeichnet. Die Welle q ist in ihrer
Axenrichtung verschiebbar, so dass ein an ihrem linksseitigen Ende sitzen-
des Kegelrad mit dem auf der Schraube r des Querschlittens befestigten
Kegelrad in Eingriff gebracht werden kann (Fig. 567) und dann diese
Schraube dreht, wodurch der Querschlitten verschoben wird.
Von der Welle n aus wird — nach Fig. 564 und 566 — ferner der
Wurm p gedreht, welcher in das sich um seine Welle frei drehende Wurm-
rad s greift. Nach Fig. 564 und 565 liegt neben s das auf der Welle
verschiebbare Kuppelstück t. Wird dieses nach rechts verschoben, so
kuppelt es das Wurmrad s mit der Welle, und diese dreht unter Vermitt-
lung eines Rädervorgeleges die Welle des Zahnrades u, Fig. 565, welches
in die Zahnstange h, Fig. 564, greift und den Schlitten v dem Bett g ent-
lang schiebt.
Die dritte Bewegungsart, nämlich die Verschiebung des Bettschlittens r
längs des Bettes g mittels der Leitspindel o, vermittelt ein nach Fig. 396 u. 397,
S. 191 eingerichtetes Mutterschloss, dessen Schraubenspindel in Fig. 566 mit
w bezeichnet ist. Fig. 569 stellt diese, zum Theil mit doppeltem Rechts-
gewinde, zum Theil mit doppeltem Linksgewinde, von 19 mm Ganghöhe
versehene Schraube besonders dar.
Die Steuerung dieser drei Bewegungsarten findet nun durch die mit
Handkurbel versehene Welle x, Fig. 564 und 566 und durch eine auf w
gesteckte Handkurbel statt; es ist Vorsorge getroffen, dass von den drei
Bewegungsarten je nur eine in Thätigkeit treten kann. Die Welle x ist
an dem unter der Welle q liegenden Ende mit einem Kurbelzapfen ver-
sehen, der unter Vermittlung eines Stahlklötzchens eine Büchse verschieben
kann, in welcher die Welle q gelagert ist. Mit dieser Verschiebung findet,
wie weiter oben bereits erwähnt, das Ein-, bezw. Ausrücken des in Fig. 567
dargestellten Kegelräderpaares statt. Die genannte Büchse ist an einer
Seite verzahnt, und greift in ein Stirnrädchen, welches an einer stehenden
Welle y, Fig. 564 und 565, ausgebildet ist. Weiter unten sitzt an der
Welle y ein zweites Stirnrädchen, welches in eine Verzahnung des das
Kuppelstück t, Fig. 565, umfassenden Halsrings greift, so dass die Ver-
schiebbarkeiten der Welle q und des Kuppelstückes t in einem gewissen
Zusammenhange stehen: wenn q von r zurückgezogen wird, so nähert sich
das Kuppelstück t dem Wurmrad s und umgekehrt. Die Welle q kann
nur soweit von der Welle r zurückgezogen werden, als das auf q steckende
Kegelrädchen gestattet; ist diese Verschiebung vollzogen, so befinden sich
die Theile (Fig. 564 und 565) in der gezeichneten Lage, d. h. es ist das
Wurmrad s noch nicht mit seiner Welle gekuppelt, es findet weder eine
Längsverschiebung des Bettschlittens durch Rad u und Zahnstange k statt,
noch eine Verschiebung des Querschlittens.
Soll der Zahnstangenbetrieb eingerückt werden, so muss das Kuppel-
stück t noch weiter gegen s, d. h. die q umgebende Büchse noch weiter
nach rechts verschoben werden. Das ist dadurch möglich gemacht, dass
sich die auf der Welle q sitzende Büchse (vergl. Fig. 566) gegen eine
Schraubenfeder legt, die anderseits gegen einen auf q sitzenden Bundring
drückt. Diese Feder ist genügend angespannt, um zunächst die Welle q
in der Richtung nach rechts mitzunehmen, giebt aber, nachdem die mög-
liche Verschiebung von q vollzogen ist, soweit nach, wie das Kuppeln des
Wurmrades s mit seiner Welle erfordert.
Es schliessen sich damit die beiden von der lang genutheten Welle n
abgeleiteten beiden Bewegungsarten gegenseitig aus.
Befinden sich die Theile in der Lage, welche die Zeichnung Fig. 564,
annimmt, so sind beide Bewegungsarten ausgerückt. Sonach ist zulässig,
den Bettschlitten durch die Leitspindel verschieben zu lassen. Man sieht
in Fig. 566 um w einen kreisrunden Kragen mit Kerbe. Vor der Kerbe
liegt ein Stift, welcher die Drehung des Kragens und damit der Spindel w
in seiner gegenwärtigen Lage nicht hindert. Man kann also durch Drehen
der Schraubenspindel das — jetzt offene — Mutterschloss schliessen. Da-
durch kommt die Kerbe des Kragens in eine andere Lage. Der Stift
steckt fest in einem Riegel — in Fig. 566 gestrichelt gezeichnet —, welcher
mit seinem rechtsseitigen Ende in die Kerbe eines an der Welle x festen
Kragens greift. Das Drehen von x ist demnach nur möglich, wenn der
Riegel nach links ausweicht. Das hindert aber der gegen den an w festen
Kragen sich legende Stift, d. h. eine Drehung von x ist nur möglich,
wenn der Stift der Kerbe von w gegenüberliegt, wenn das Mutterschloss
geöffnet ist. Sonach kann keine der von der lang genutheten Welle n
ausgehende Betriebsart eingerückt werden, so lange das Mutterschloss ge-
schlossen ist und umgekehrt die Mutter nicht geschlossen werden, so lange
eine der von n ausgehenden Betriebsarten eingerückt ist, weil der Riegel
nach links verschoben und der Stift in die Kerbe des an w festen Kragens
geschoben ist.
Einzelheiten des Riegels zeigt die Schnittfigur 568.
Man verschiebt die Bettplatte mittels der Hand durch eine Kurbel,
welche auf den vierkantigen Zapfen der Welle z gesteckt wird. Ein an z
ausgebildetes Stirnrädchen greift in ein solches des Kuppelstückes t,
Fig. 565; die Uebertragung der Drehbewegung von hier bis zum Zahnrad n
lässt die Abbildung ohne weiteres erkennen. Um den Bettschlitten festzu-
legen, kann man die Welle z durch eine Druckschraube festklemmen.
Fig. 570 u. 571, Taf. XVI, stellen eine schwerere, von Ernst Schiess in
Düsseldorf gebaute Spitzendrehbank dar; die Spitzenhöhe beträgt 700 mm,
die grösste Spitzenweite 4800 mm.
Das Deckenvorgelege enthält zwei breite lose Rollen a, links und
rechts von der festen Rolle b; vermöge eines offenen und eines gekreuzten
Riemens kann die Welle links oder rechts gedreht werden. Vermöge
fünfstufiger Riemenrollen und zweier ausrückbarer Rädervorgelege kann
man der Arbeitsspindel 15 verschiedene Geschwindigkeiten geben, und
zwar verhält sich die kleinste minutliche Drehungszahl zur grössten wie
1 : 126, so dass das Verhältniss zweier benachbarter Geschwindigkeiten
(φ, S. 155) rund 1,4 beträgt. Das Aus-, bezw. Einrücken erfolgt durch
Drehen des ausseraxig gelagerten Bolzens, auf dem die Vorgelegeräder
stecken (S. 162), das Ein- und Ausrücken des zweiten Vorgeleges, welches
auf den Zahnkranz der Planscheibe wirkt, durch Verschieben der Vorge-
legwelle c. Von der Arbeitsspindel aus wird durch Wechselräder die inner-
halb des Bettes liegende Leitspindel d bethätigt, und ferner — unter Ver-
mittlung eines im Spindelkasten liegenden ausrückbaren Vorgeleges, Fig. 570
— die lang genuthete Welle e. Letztere betreibt durch dreifache Stufen-
räder eine an der Bettplatte gelagerte Welle; die Kupplung der einzelnen,
auf dieser Welle lose steckenden Räder mit letzterer findet durch Ver-
schieben der Stange i statt. Es betreibt die mehr genannte Welle zunächst
durch Wurm, Wurmrad und Zwischenräder die Querschlittenschraube f.
Weiter nach rechts, in Bezug auf Fig. 570, befindet sich ein Kehrgetriebe,
vermöge dessen der zu dem Wurmrad g gehörige Wurm in Links- oder
Rechtsdrehung oder in Ruhe versetzt werden kann. Die zum Wurmrad g
gehörige Welle geht quer über das Bett und betreibt — durch Rädervor-
gelege — sowohl vor, als auch hinter dem Bett je ein Zahnrad h, welche
je in eine am Bett befestigte Zahnstange k greifen. Es sind die hinter
dem Bett belegenen h und k in Fig. 571, links deutlich zu erkennen. Um
die Bettplatte auch mittels der Hand verschieben zu können, steckt auf
der zu g gehörigen Welle ein Handkreuz.
Zu dem Reitstock ist nur zu bemerken, dass dessen Verschiebung
längs des Bettes mittels eines Handkreuzes, eines Rädervorgeleges und der
festen Zahnstange k erfolgt, wie Fig. 570 erkennen lässt.
Die ebenfalls von Ernst Schiess gebaute Spitzendrehbank, welche
Fig. 572 u. 573, Taf. XVII, darstellen, weicht in ihrer Bauart von der soeben
beschriebenen hauptsächlich nur in solchen Dingen ab, welche von der
grösseren Spitzenhöhe beeinflusst werden.
Es erscheint mir jedoch zweckmässig, auch auf die Einzelheiten des
Spindelstocks und des Antriebes der Spindel einzugehen, zu welchem Zweck
Fig. 574 angefügt ist. Sie zeigt Planscheibe und Spindelstock im Schnitt,
unter letzterem das Bett und über ihm, gewissermassen herausgeklappt, das
Vorgelege.
Zum Antriebe dient eine fünfstufige Rolle, welche — um eine ge-
nügende Riemengeschwindigkeit zu erhalten — nicht auf der Arbeitsspindel,
sondern auf einer besonderen Spindel a steckt und sich entweder lose um
diese dreht, oder unter Vermittlung des Rades b mit ihr gekuppelt wird.
Liegt letztere Kupplung nicht vor, und befindet sich das auf der Welle i
sitzende Zwischenrad in der gezeichneten Lage, so wird die Arbeitsspindel
am raschesten gedreht (erste Geschwindigkeitsgruppe); c ist natürlich nach
links geschoben. Verschiebt man mittels des links befindlichen Handräd-
chens die Welle i nach rechts, so dass das auf i festsitzende Zwischenrad
ausser Eingriff kommt, kuppelt die Stufenrolle mit dem Rade b und schiebt
das Zahnrädchen c auf der Welle nach aussen — wie die Zeichnung dar-
stellt — so greift c in den Zahnkranz und erzeugt die zweite Geschwindig-
keitsgruppe. Die dritte entsteht durch Eingriff des an der Stufenrolle
festen, 18 Zähne enthaltenden Zahnrades in das Rad l, welches dann mit
der Welle e gekuppelt ist, und des — nach rechts verschobenen — Rades m
in den Zahnkranz d. Die vierte Geschwindigkeitsgruppe endlich erhält man
durch Eingriff des an der Stufenrolle festen, 18 Zähne enthaltenden Rades
mit dem auf e steckenden l, ferner der Räder n und b, sowie c und d.
Man erhält hierdurch, bei 80 minutlichen Drehungen des Deckenvorgeleges,
folgende Drehungen der Arbeitsspindel:
Ein auf der Arbeitsspindel festsitzendes Stirnrad o, Fig. 574, treibt
einerseits die Welle f an, welche — unter Vermittlung von Wechselrädern —
die, im Drehbankbett liegende Leitspindel g dreht, anderseits die Welle p,
welche durch Zwischenräder die Drehung der langgenutheten Welle h ver-
mittelt. Sie bewirkt die Verschiebung der Bettplatte unter Benutzung
zweier am Bett fester Zahnstangen gerade so, wie es bei der zuletzt be-
schriebenen Drehbank der Fall ist. Die Verschiebung des Querschlittens
ist insofern ein wenig anders, als auf der Bettplatte zwei Querschlitten sich
befinden, sonach auch zwei Schrauben zu deren Verschiebung erforderlich
sind. Aus Fig. 572 ist zu erkennen, dass ein gemeinsames Rad das selbst-
thätige Drehen der beiden Querschlittenschrauben bewirkt.
Die Reitstockeinrichtung unterscheidet sich von derjenigen der vorhin
beschriebenen Drehbank dadurch, dass die Verschiebung des schweren Reit-
nagels mittels einer Mutter stattfindet, die durch zwei Rädervorgelege ge-
dreht wird. Es ist hierdurch die erforderliche Kraft vermindert, gleich-
zeitig aber auch die Zugänglichkeit des betreffenden Handrades erleichtert
worden. Es ist diese Drehbank auch für 10 m Spitzenentfernung ausgeführt
worden.
Die Fig. 575, 576 u. 577, Taf. XVIII, stellen eine von Ernst Schiess in
Düsseldorf gebaute Geschützdrehbank in Vorderansicht, Grundriss, bezw.
theilweisem Querschnitt dar. Die Arbeitsspindel hat im Hauptlager 300 mm
Durchmesser, und dieses Hauptlager ist 450 mm lang. Die vier auf der
Arbeitsspindel steckenden zusammengefügten Riemenrollen haben 625, 750,
875 und 1000 mm Durchmesser, bei 180 mm Breite. Sie drehen, wenn sie
mit dem Rade b auf gewöhnliche Weise gekuppelt sind, die Arbeitsspindel
unmittelbar. Löst man b von der Stufenrolle, so kann man auf folgendem
Wege vier fernere Geschwindigkeitsgruppen erzielen. Es sind die Räder e
und f mit der Stufenrolle fest verbunden, g und h können sich zunächst
frei um ihre Welle drehen. Zwischen g und h sitzt aber fest auf der Welle
eine in der Figur nicht sichtbare Scheibe, welche sowohl mit g als auch
mit h verbunden werden kann, und zwar so, wie b mit der Stufenrolle
verbunden wird (Fig. 320 S. 161). Man ist somit im Stande, der zugehörigen
Welle zwei Geschwindigkeiten zu geben. Indem man nun c durch Ver-
schieben mit b in Eingriff bringt, werden diese beiden Geschwindigkeiten
auf die Arbeitsspindel übertragen.
An der Welle von g und h sitzt ferner das Rad i fest, und diesem
gegenüber ist ein innen verzahntes Rad k angebracht, welches nebst dem
kleinen, theilweise verdeckten Rade l auf einer in ihrer Längenrichtung ver-
schiebbaren Welle festsitzt. Verschiebt man diese Welle nach rechts, so
greift i in k und l in den Zahnkranz d. Die Schaltbewegung wird von dem
auf der Arbeitsspindel festen Rade m abgeleitet und durch die lang-
genuthete Welle n an die verschiedenen Bettplatten übertragen. Bevor ich
zu diesen übergehe, mache ich noch auf die Steuerwelle o aufmerksam.
Diese ist in der Nähe des Zahnkranzes d mit einem Handhebel versehen
und überträgt die ihr hier gegebene Drehung durch ein Kegelradpaar auf
die stehende Welle p. p verschiebt den Riemenführer des Deckenvorge-
leges so, dass die Stufenrolle entweder Rechts- oder Linksdrehung erfährt,
oder ruht.
Die lange Welle n überträgt ihre Drehbewegung unter jeder der fünf
Bettplatten durch ein Wendeherz (vergl. Fig. 577), welches durch den
Knopf r (Fig. 575 u. 576) gesteuert wird, auf ein Stufenräderpaar. Die
Verschiebung des Splintes, welches die einzelnen Räder mit ihrer Welle
kuppelt, geschieht mittels des Handrädchens q. Es wird durch die Stufen-
räder ein Wurm und Wurmrad angetrieben und weiter der Längs- wie der
Planzug bethätigt. Das Aus- bezw. Einrücken der Räder für Plan- wie
Längszug wird durch Klauenkupplungen (vergl. Fig. 369 S. 179) bewirkt.
Als Beispiel einer grossen Kurbelwellendrehbank führe ich die von
Ernst Schiess gebaute an, welche Fig. 579, Taf. XIX, in Vorderansicht, Fig. 578
in Endansicht, nach Hinwegräumung des Reitstockes und der Bettschlitten,
Fig. 580 in Endansicht nach Wegnahme des Spindelstockes darstellen. Die
Spitzenhöhe dieser Drehbank beträgt 1500 mm, die grösste Spitzenentfer-
nung 7500 mm.
Der Antrieb erfolgt durch einen elektrischen Stufenmotor a, d. h.
mittels eines Motors, welcher mit mehreren Geschwindigkeiten arbeiten kann.
Diese Eigenschaft des Motors macht ein Stufenrollenpaar (vergl. Fig. 555
S. 290) entbehrlich. In der Richtung der Ankerwelle ist eine mit dieser
gekuppelte Welle gelagert, auf der das Zahnrad b festsitzt. Dieses greift
in ein grösseres c und ein mit c verbundenes Rad in das Rad d. Rad d
kann mit der Arbeitsspindel der Drehbank gekuppelt werden, wodurch man
die grössten Umdrehungszahlen erhält; es kann sich d aber auch lose um
die Arbeitsspindel drehen und dann eine Zahl kleinerer Geschwindigkeiten
hervorbringen.
Vor und hinter dem Bett liegt je eine, für die Schaltbewegungen be-
stimmte, langgenuthete Welle.
Die ungewöhnliche Breite des Bettes (3500 mm) hat zu einer eigen-
artigen Zweitheilung des Bettes geführt, welche an Hand der Fig. 580 gut
verfolgt werden kann. Es enthält nämlich das Bett vier Bahnen, von denen
das vordere Paar zwei, das hintere Paar eine Bettplatte führt; die zum
Verschieben dieser Bettplatten dienenden Zahnstangen sind bei f f unter den
äusseren Bahnen des Bettes befestigt. Der Reitstock benutzt nur die beiden
mittleren Bahnen; zu seiner Verschiebung dient die feste Zahnstange g und
die aussen hervorragende, mit Vierkant versehene Welle h.
Auf jeder Bettplatte befindet sich ein quer verschiebbarer Schlitten i,
auf diesem ein drehbarer Balken k, längs welchem der Schlitten l gleitet.
Endlich ist quer zu k das Stichelhaus m zu verschieben.
Die Wellen e betreiben, unter Vermittlung von Stufenrädern, zunächst
die Räder n und diese durch Zwischenräder die Räder o, deren Wellen über
die äusseren Bettbahnen hinweggehen und die Räder betreiben, welche be-
hufs Längsverschiebung der Bettplatten in die Zahnstangen f greifen. Von
den Rädern o werden die zur Querverschiebung der Schlitten dienenden
Schrauben p gedreht, ferner aber von den zu o gehörigen Wellen in der
Mitte von i stehend gelagerte Wellen, welche die liegenden Wellen q und
damit — unter Vermittlung von Rädern — die Schrauben der Schlitten l
drehen. Das Stichelhaus m, welches in Fig. 579 dem Reitstock am nächsten
liegt, kann, wie folgt, selbstthätig verschoben werden. Man betreibt die
zugehörige zu den Bahnen gleichlaufend liegende Schraube durch Schrauben-
räder mittels der Welle r, um die Möglichkeit zu gewinnen, dieses weit in
die Kröpfung des Werkstücks greifende Stichelhaus von vorn zu steuern.
So kann denn die Welle r von der Welle q aus auch selbstthätig gedreht
werden.
In den Werkstätten von Ernst Schiess ist zur Zeit eine mit der soeben
beschriebenen verwandte doppelte Kurbelwellendrehung in Ausführung be-
griffen, deren grösste Spitzenentfernung 23 m bei 1000 mm Spitzenhöhe
beträgt.
Die Räderdrehbank, d. h. die Drehbank, auf welcher die Räder
der Eisenbahngefährte abgedreht werden, gehören insofern zu den Spitzen-
drehbänken, als sie eingerichtet sind, die sogenannten Axen zwischen
Spitzen zu fassen, um sie damit auszurichten. Man stützt sodann die Axen
in lagerartigen, an Planscheiben sitzenden Gebilden (vergl. S. 131) und ver-
wendet für das Umdrehen einfache Mitnehmerstifte, oder man befestigt die
Räder an zwei gegenüberliegenden Planscheiben, die sich genau gleich-
mässig umdrehen. Fig. 581 ist das Schaubild einer solchen Drehbank,
deren Spitzenhöhe 600 mm und grösste Spitzenweite 2500 mm beträgt; sie
ist von Breuer, Schumacher & Co. in Kalk b. Köln gebaut. Links be-
merkt man in der Abbildung eine dreistufige Antriebsrolle. Sie überträgt
durch Zahnräder ihre Drehung auf eine längs des Maschinenbettes gelagerte
Welle, von der aus — mittels zweier Räder — die Zahnkränze der Plan-
scheiben gedreht werden. An der Planscheibe sind z. B. Befestigungsvor-
richtungen angebracht, wie sie Fig. 242 S. 120 darstellt. Das Bett enthält
zwei Bettplatten; diese werden nur soweit verschoben, als zur Gewinnung
geeigneter Lage erforderlich ist. Das geschieht durch Handhebel, welche
mit einem Ende in vierkantigen Oeffnungen des Bettes gestützt werden.
Nach stattgehabter Verschiebung befestigt man die Platten mittels in Auf-
spann-Nuthen des Bettes greifende Schrauben. Auf jeder Bettplatte ist ein
Querschlitten mittels einer Schraube verschiebbar, die man entweder mittels
einer Handkurbel dreht, oder durch ein auf die Schraube gestecktes Schalt-
werk bethätigen lässt. Durch letzteres Verfahren ist nur ein ruckweises
Verschieben des Querschlittens möglich, welches im allgemeinen für stetig
arbeitende Stichel sich nicht empfiehlt (vergl. S. 168), aber angewendet
wird, wenn man zu Gunsten einfacher Bauart weniger schöne Schnittflächen
sich gefallen lassen will. Zur Bethätigung des Schaltwerks sitzt auf der
Arbeitsspindel — nahe dem Hauptlager — ein Stirnrad, welches in ein
gleiches, um einen Bolzen sich frei drehendes Rad greift. Letzteres ist mit
einer Aufspann-Nuth versehen, mittels welcher eine Kurbelwarze befestigt
wird. Diese wirkt vermöge einer — in der Zeichnung nicht dargestellten
— Kette, die über Leitrollen gelegt ist, auf den Schalthebel. Die Kette,
oder ein sie vertretendes Drahtseil, hebt den Schalthebel, während dieser
durch sein eigenes Gewicht, welches oft durch ein aufgestecktes Eisen-
stück ergänzt wird, nach unten sinkt. Auf der Bettplatte sitzt, um eine
lothrechte Axe einstellbar, eine zweite Schlittenbahn, auf der der Stichel-
hausschlitten verschoben werden kann. Die hierzu dienende Schraube lässt
sich ebenfalls durch ein, dem vorhin beschriebenen gleiches, Schaltwerk
(vergl. Fig. 581 rechts) bethätigen. Es möge hier bemerkt werden, dass
die vorliegenden Schaltwerke an manchen Orten „Faullenzer“ genannt
werden, wohl weil sie dem Arbeiter das Drehen der betreffenden Schrauben
abnehmen. Behufs Einbringens und Fortnehmens der Werkstücke muss die
eine der Spitzen verschiebbar sein. Bei der durch Fig. 581 dargestellten
Drehbank ist die rechts belegene Arbeitsspindel in ihrer Längenrichtung
durchbohrt und enthält einen Reitnagel, der durch das am rechtsseitigen
Rande des Bildes erkennbare Handrad verschoben werden kann. Man er-
kennt aus der Figur, dass die Arbeitsspindeln nicht über der Mitte des
Bettes liegen, sondern in beträchtlichem Grade weiter zurück. Dadurch
wird möglich, den Stichel auch beim Bearbeiten grösserer Durchmesser noch
über dem Bett, oder doch dieses nur wenig überragend verwenden zu
können, also sicherer zu stützen, als wenn man die Bettplatte weit über
die Vorderkante des Bettes hinwegragen lassen muss. Es ist diese Anord-
nung auch für andere Drehbänke, die bestimmt sind, grössere Durchmesser
zu bearbeiten, zweckmässig, allerdings nur unter der Voraussetzung, dass
man nur vor dem Werkstück Stichel verwendet.
Fig. 582 u. 583, Taf. XX, stellen eine ähnliche, von Ernst Schiess in Düssel-
dorf gebaute Räderdrehbank dar, welche für Lokomotivräder bestimmt ist
und dadurch von der vorigen sich unterscheidet, dass sowohl vor, als auch
hinter dem Werkstück sich Stichel befinden, und ferner, dass die beiden
Planscheiben unabhängig von einander angetrieben werden können, also
jede Hälfte für sich als Planbank zu benutzen ist.
Wenn Radsätze zu drehen sind, das heisst zwei auf ihrer Axe fest-
sitzende Räder, so wird nur der, in Fig. 582, links, gezeichnete Antrieb
benutzt. Ein auf der Welle der Stufenrolle a sitzendes Zahnrad b kann,
durch Verschieben, mit dem Rade c in Eingriff gebracht werden, welches
auf der Welle i festsitzt. i dient gleichzeitig zum Antriebe beider Plan-
scheiben, indem auf ihm verschiebbare Räder in die Zahnkränze der letz-
teren greifen. Man kann aber, durch Verschieben von b, dieses — unter
Vermittlung eines Zwischenrades — auf das Rad e wirken lassen; mit diesen
ist ein kleineres, in c greifendes Zahnrad verbunden. Endlich ist möglich,
mittels der Stufenrolle a das Räderpaar f d und das verschiebbare Rad h
dem Zahnkranz der links belegenen Planscheibe eine grössere Drehgeschwin-
digkeit zu ertheilen. Auf die besonderen Uebersetzungsverhältnisse des
Antriebes am rechts belegenen Spindelstock einzugehen, dürfte überflüssig
sein. Wegen der grossen Gesammtbreite des Bettes, und weil sowohl an
der vorderen, als auch an der hinteren Seite arbeitende Stichel angebracht
werden sollen, enthält das Bett vorn zwei Führungsleisten für die Bett-
platten k und hinten ebenfalls zwei Leisten zur Führung der Bettplatten l,
Fig. 583. Die Bettplatten, wie die auf ihnen geführten Querschlitten wer-
den nur für die grobe Einstellung verschoben und dann festgeschraubt.
Jedes der beiden, an der Hinterseite der Drehbank befindlichen Stichel-
häuser enthält einen Stichel zur Bearbeitung der beiden ebenen Randflächen
der Räder; es ist daher selbstthätiges Zuschieben derselben nur rechtwinklig
zum Drehbankbett nö-
thig, was durch ein in
Fig. 483 links sichtbares
Schaltwerk geschieht.
An der vorderen Seite
der Drehbank sind für
jedes Rad zwei Stichel
vorhanden, welche die
Lauffläche und den Bord
bearbeiten. Die Lauf-
fläche besteht nach Fig.
584 aus zwei zusammen-
stossenden, schlanken
Kegelflächen; man kann daher den Stichel S1 durch Verschieben des Stichel-
hauses längs einer einfachen Lehre selbstthätig den geforderten Weg zu-
rücklegen lassen. Es dient hierzu das Stichelhaus o, Fig. 582. Wegen der
steilen Abhänge an der Querschnittsgestalt des Bordes ist für dessen selbst-
thätige Bearbeitung eine Verlängerung der Lehre nöthig (S. 91). Dement-
sprechend ist das Stichelhaus n ausgestattet. Von der durch ein Schaltwerk
bethätigten Schraube des Schlittens p wird — unter Vermittlung von Zwischen-
rädern — eine stehende Welle angetrieben, welche mittels einer krummen
Nuth auf die zu n gehörige Schraube einwirkt. Eine ganz ähnliche Anord-
nung ist von der Maschinenfabrik Deutschland in Dortmund ausgeführt und
in unten verzeichneter Quelle beschrieben.
Man erhält nun eine senkrechte Lage der Richtlinie R, Fig. 584, zu
der in Bildung begriffenen Fläche (vergl. S. 32), d. h. eine glatte Fläche
dadurch, dass der Stichel S2 kreisrund gemacht und die Mitte dieses Kreises
in einer Linie geführt wird, welche überall um den Halbmesser des Kreises
von der Profillinie c d e absteht.
Als zu den Spitzendrehbänken gehörig führe ich noch die Riemen-
rollendrehbank von H. Hessenmüller, Werkzeugmaschinenfabrik Ludwigs-
hafen an. Sie ist nach amerikanischem Vorbild unter Verbesserung mancher
Einzelheiten entworfen. Fig. 585, Taf. XXI, ist eine Vorder-, Fig. 586 eine
Seitenansicht dieser Maschine. Es wird die zu bearbeitende Riemenrolle
oder das sonstige Werkstück auf einen Dorn gepresst (S. 137) und mit Hilfe
desselben zwischen die Spitzen der Drehbank gebracht; ein Mitnehmer
vermittelt das Umdrehen des Werkstücks. Das Bett besteht aus einem vier-
eckigen Rahmen a, an dessen Querseiten einestheils der Spindelstock, andern-
theils der Reitstock gegossen ist (vergl. Fig. 550, S. 287). Auf diesem Rah-
men a liegen zwei Längsbetten b; sie sind mittels zweier Schrauben, welche
von der Welle f durch zwei Kegelradvorgelege gemeinsam gedreht werden,
quer gegen die Drehbankaxe zu verschieben und zwar so, dass sie sich
der Drehbankaxe in gleichem Grade nähern oder sich von ihr entfernen.
Unter Zuhilfenahme von Aufspann-Nuthen können die Querbetten b auf a
befestigt werden. Auf jedem Querbett b ist ein Bettschlitten c zu ver-
schieben und zwar mittels der zugehörigen Leitspindel l. c trägt die beiden
über einander liegenden Schlitten d und e, welche sich quer gegen die
Drehbankaxe verschieben lassen, und zwar d mittels einer gewöhnlichen
Schlittenschraube, die man entweder mittels einer aufgesteckten Handkurbel
drehen oder auch selbstthätig von der Leitspindel l aus antreiben lassen
kann. Zu letzterem Zweck lässt sich — nach dem Oeffnen des Mutter-
schlosses — auf l ein Kegelrad festklemmen, welches dann die in den Ab-
bildungen erkennbaren Räder bethätigt. Auf d ist ein Hebel k drehbar
gelagert, welcher einerseits mittels Zapfens in einen Schlitz des Oberschlit-
tens e greift, anderseits durch den einstellbaren Lenker i, der um den Bol-
zen eines am Bett b festen Armes h schwingt, so fest gehalten wird, dass
er beim Verschieben des Stichels längs b eine bestimmte Schwingung voll-
zieht und dadurch dem Stichel eine gewisse Querverschiebung ertheilt.
Durch dieses gleichzeitige Längs- und Querverschieben des Stichels wird
die Wölbung der Riemenrollen erzielt (vergl. S. 90). Auf der hohlen
Arbeitsspindel sitzt — in verschlossenem Kasten — ein Wurmrad, in wel-
ches der an der Antriebsrolle o feste Wurm greift; auf o steckt anderseits
die fünfstufige Antriebsrolle p. Die grösste Drehungszahl der Arbeitsspindel
verhält sich hiernach zur kleinsten etwa wie 6,25 zu 1. Links in Fig. 586
sieht man an o eine vierstufige Rolle, welche eine tieferliegende bethätigt.
Hier angebrachte — durch den Knopf q steuerbare — Stufenräder bethä-
tigen die lang genuthete Welle g. Diese dient unter Vermittlung einge-
kapselter Räderwerke zum Drehen der beiden Leitspindeln l. Der selbst-
thätigen Schaltbewegung kann man sonach 8 verschiedene Geschwindig-
keiten ertheilen.
Es sind die auf vorliegendem Wege gewonnenen busigen Flächen, wenn
man nach Fig. 584 einen runden Stichel anwendet, glatt. Man hat ausser-
halb des die Antriebswelle o stützenden Armlagers r an o einen Dorn m
befestigt, auf welchen die fertig gedrehte Riemenrolle gesteckt wird, um
sie durch Abschmirgeln weiter zu glätten. Der einstellbare Arm dient
als Stütze für die Schmirgelhölzer.
δ. Besondere Einrichtungen. Wegen des Mitnehmers kann bei
den gebräuchlichen Drehbänken derjenige Werkstücktheil, welcher in un-
mittelbarer Nähe der Spindelstockspitze sich befindet, nicht abgedreht wer-
den. Man muss daher das Werkstück, nachdem es zwischen der Reitstock-
spitze und dem Mitnehmer bearbeitet worden ist, so wenden, dass das Ende,
welches bisher auf der Spindelstockspitze ruhte, auf die Reitstockspitze
und das andere auf die Spindelstockspitze kommt. Dieses Wenden ist
namentlich bei längeren Gegenständen sehr lästig. Man hat deshalb
Ver. deutscher Ingen. 1886, S. 558. Dingl. polyt. Journ. 1887, Bd. 264, S. 574; Bd. 266,
S. 397.
Wellendrehbänke auch den Reitstock mit einer Mitnehmereinrichtung
versehen, welche in Thätigkeit tritt, sobald das Stichelhaus zu dem links-
seitigen Mitnehmer gekommen ist, worauf dieser Mitnehmer beseitigt wird, um
das weitere Fortschreiten der Werkzeuge (vergl. Fig. 267 u. 268, S. 134) bis
zum linksseitigen Ende des Werkstücks zu gestatten. Es soll bei diesem
Verfahren möglich sein, stündlich bis 7 m vorher gerichteter, angekörnter
und abgestochener Wellen von etwa 50 mm Dicke fertig zu drehen.
Um die Schenkel der Eisenbahnwagenaxen abzudrehen, kann der Mit-
nehmer in der Mitte der Axen angebracht werden, so dass nicht allein das
soeben erwähnte Schwenken hinwegfällt, sondern auch beide Schenkel gleich-
zeitig zu bearbeiten sind. Nach der unten verzeichneten Quelle
W. Sellers in Philadelphia derartige Axschenkeldrehbänke schon im
Jahre 1851 gebaut haben. In der Mitte des Drehbankbettes ist ein Bock
befestigt, in dem sich eine geeignet angetriebene kurze Röhre dreht. Diese
Röhre ist in der Mitte ihrer Länge mit Oeffnungen versehen, so dass der
Mitnehmer von oben eingesteckt werden kann, worauf man die zu bear-
beitende Axe von der Seite einsteckt. Hierzu dient ein mit der Maschine
verbundener Drehkrahn. Es wird das Werkstück hierbei zwischen die Spitzen
zweier Reitstöcke gebracht, welche die Enden des Maschinenbettes einneh-
men. An jeder Seite des Antriebsbockes befindet sich eine Stichelhaus-
anordnung. Es werden die betreffenden Bettplatten selbstthätig durch eine
langgenuthete, vor dem Bett gelagerte Welle angetrieben, indem ein auf
dieser steckendes hyperboloidisches Zahnrad ein zweites, auf einer schrägen
Welle sitzendes antreibt und diese an der Bettplatte gelagerte schräge Welle
eine Art Schraube trägt, welche in eine am Bett feste Zahnstange greift.
Aehnliche Drehbänke sind von Andern gebaut
mech. Journ., Juli 1874, S. 89, mit Abb. Putnam mach. Co. Amer. Mach. 31. März 1892,
mit Abb.
Bei den bisherigen Erörterungen der Spitzendrehbank ist gewisser-
massen als selbstverständlich vorausgesetzt, dass die von Spitze zu Spitze
zu ziehende Linie wagrecht liegt. Es ist die liegende Drehbank allerdings
fast ausschliesslich im Gebrauch, doch ist auch die stehende Anordnung
vorgeschlagen
Bd. 281, S. 290, mit Abb.
Maschinengestell fest, das Werkstück nebst Spindel und Reitstock, auch das
diese verbindende Bett werden senkrecht verschoben. Die Vortheile dieser
stehenden Drehbank gegenüber der gebräuchlicheren liegenden Anord-
nung dürften vorwiegend in dem geringeren Raumbedarf und darin zu
suchen sein, dass sie die Ueberwachung mehrerer Drehbänke seitens eines
Arbeiters leicht macht. Bei längeren liegenden Drehbänken kann der Arbeiter
meistens nur eine, höchstens zwei Maschinen bedienen, weil die Arbeitsstelle
fortwährend ihren Ort ändert. Da die stehenden Drehbänke nur eine kleine
Grundfläche bedecken und ihre Werkzeuge keinen Ortswechsel erfahren, so
dürfte man — bei schlichter Arbeit — einem Arbeiter drei bis vier derselben
anvertrauen können. Ein kleiner Vortheil der stehenden Drehbänke besteht
noch in dem bequemeren Vor- und Ablegen längerer Werkstücke.
Unrunddrehbänke erzeugen in einer Drehungsebene verschiedene
Halbmesser des Werkstücks, und zwar entweder dadurch, dass das Werk-
stück gegenüber dem ruhenden Stichel wechselnd zurückweicht und wieder
vordringt, oder durch wechselndes Vorschieben und Zurückziehen des Sti-
chels, während die Axe des Werkstückes ihren Ort nicht verlässt.
Zu der ersteren Art der Unrunddrehbänke gehören die sogenannten
Patronendrehbänke und Drehbänke mit Ovalwerk
drehbank von Müller & Koch, Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1876, S. 762, mit Abb.
Dingl. polyt. Journ. 1876, Bd. 219, S. 394, mit Abb.
Metallbearbeitung fast keine Bedeutung.
Das zweite zum Erzeugen unrunder Gestalten dienende Verfahren
findet ausgedehnte Anwendung für das Hinterdrehen der Schneidwerk-
zeuge (Reibahlen, Fräser, Gewindeschneidzeuge u. desgl.).
Früher (S. 33) wurde nachgewiesen, dass die Lage der Richtlinie
gegenüber der entstehenden Fläche sich ändere, wenn der Hauptweg des
Stichels anders als geradlinig oder kreisbogenförmig sei, auch schon erwähnt,
dass die damit verbundenen Nachtheile nur bei geringen Abweichungen
von diesen regelmässigen Wegesgestalten zuzulassen seien. Das Hinter-
drehen der genannten Werkzeuge verlangt nun nur geringe Abweichungen
von der Kreisgestalt und ist deshalb auf vorliegendem Wege durchzu-
führen.
Die Elsässische Maschinenfabrik zu Gravenstaden bewegt
einer hinter dem Drehbankbett gelagerten, langgenutheten Welle eine an
der Bettplatte gelagerte Kurbel (oder Hubscheibe), welche das Stichelhaus
quer gegen die Drehbankaxe hin und her verschiebt. Je nach dem Ver-
hältniss der Drehungszahl dieser Kurbel zu der Drehungszahl des Werk-
stücks nähert sich der Stichel dem Werkstücke einmal oder gewissermassen
beliebig viele Male, während letzteres eine Drehung macht. Man kann die
unrunden Querschnitte des Werkstücks spiralartig auf einander folgen lassen,
indem man die Nuth der oben genannten Antriebswelle schraubenartig ge-
staltet, oder für die Räderübersetzung ein ungerades Verhältniss wählt.
Ernst Schiess in Düsseldorf verwendete die durch Fig. 587 u. 588
dargestellte Vorrichtung
genuthete Welle a dreht mittels eines Kegelräderpaares eine Querwelle und
den auf dieser festsitzenden Körper b. Dieser ist mit einer krummen Nuth
versehen, in welche ein an dem Querschlitten c fester Stift ragt, so dass bei
Drehung von b der Querschlitten c nebst Stichel sich rechtwinklig zur Werk-
stückaxe hin und her verschiebt. Auf c sitzt der Stichelhausschlitten d,
welcher behufs Einstellens des Stichels mittels Schraube und Handkurbel
verschoben wird. Ein nachstellbarer Bolzen e giebt der Welle von b in
deren Axenrichtung eine sichere Lage.
Durch die beiden angegebenen Ver-
fahren kann nur rechtwinklig zur Werk-
stücksaxe hinterdreht werden. Das Gleiche
ist der Fall bei der von Brunk und Voss
angegebenen
die Verschiebung durch eine an lotrechter
Welle sitzende Kurbel bewirkt wird. Dem
Bedürfniss Fräser auch nach der Seite zu
hinterdrehen, ist J. E. Reinecker in Chem-
nitz durch die Anordnung gerecht geworden,
welche Fig. 589 u. 590 abbilden
D. R.-P. No. 54070, Zeitschr. des Ver. deutscher Ingen. 1890, S. 1391, mit Abb.
In der Mitte der Bettplatte a, zwischen
den „Wangen“ des Bettes ist eine lothrechte
Welle b gelagert, welche, durch ein Kegel-
räderpaar, von einer im Bett der Drehbank
gelagerten, langgenutheten Welle ange-
trieben wird. Auf ihr steckt eine Daumen-
scheibe c, und diese wirkt auf eine Nase d
des Schlittens e. Eine Feder oder ein anderes
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 20
Mittel sorgt dafür, dass die Nase d mit der Daumenscheibe c stets in Fühlung
bleibt, so dass der Schlitten e in der Richtung des in Fig. 590 angegebenen
Doppelpfeiles sich hin- und herbewegt. Schlitten e wird in Bahnen der Platte f
geradlinig geführt; f ist aber auf der Bettplatte a drehbar und feststellbar.
Man kann demnach f eine solche Lage geben, dass die Verschiebungen des
Schlittens e quer gegen die Drehbankaxe gerichtet sind, oder dass ihre
Richtung gleichlaufend zur Drehbankaxe liegt, oder endlich irgend einen
Winkel mit dieser einschliesst. Auf e ist, behufs Einstellens des Stichels,
das Stichelhaus verschiebbar. Durch geeignete Räderübersetzung zwischen
der Arbeitsspindel und der zum Betriebe der Hinterdrehvorrichtung dienen-
den, im Drehbankbett gelagerten lang genutheten Welle, ferner durch Wahl
der Gestalt des Daumens c lässt sich der Verlauf der Hinterdrehung fast
beliebig durchführen. Die Reinecker’sche sogen. Universaldrehbank
1895, S. 473, mit Abb. Pract. Masch. Constr. 23. Apr. 1896, S. 68, mit Abb. Zeitschr.
des Ver. deutscher Ingen., 1897, S. 22, mit Abb.
ein sehr beachtenswerthes Beispiel für die Einrichtung des in Rede stehen-
den Rädervorgeleges.
b) Die Plan- oder Kopfdrehbank. Sie unterscheidet sich von der
Spitzendrehbank hauptsächlich durch das Fehlen des Reitstockes, kann also
nur als Kopf- oder Planbank verwendet werden, während die meisten
Spitzendrehbänke (vergl. w. o. gegebene Abb.) auch zur einseitigen Befesti-
gung der Werkstücke am Kopf der Arbeitsspindel geeignet sind.
α. Das Bett der Kopfbank hat demnach nur die Kräfteausgleichung
zwischen Arbeitsspindel und Werkzeug zu vermitteln. Es kommt übrigens
bei ihm, ebenso wie bei dem Bett der Spitzendrehbank, auf die elastische
Nachgiebigkeit, nicht aber auf die Bruchfestigkeit, an. Dieser Umstand
dürfte zu einem nicht zu billigenden Verfahren Veranlassung gegeben haben,
nämlich zu unabhängiger Aufstellung einerseits des Spindelstockes, ander-
seits des Werkzeugträgers auf den zugehörigen Fundamenten. Man findet
diese Aufstellungsweise zuweilen bei Kopfdrehbänken für Werkstücke grossen
Durchmessers, für welche ein, Spindelstock und Werkzeugträger genügend
starr verbindendes Bett allerdings einigermassen theuer zu stehen kommt.
Es dürfte jedoch das Fundament, welches das Bett befriedigend zu
ersetzen vermag, nicht billiger sein und doch noch die Gefahr einschliessen,
dass durch Senkungen des Erdbodens, Nachbinden des Mörtels u. dergl. die
gegensätzliche Lage von Spindel und Werkzeug sich gelegentlich ändert.
Die Kopfbänke zeichnen sich vor den Spitzendrehbänken, wegen
Fehlens des Reitstockes, durch grössere Zugänglichkeit zum Werkstück aus.
Daher findet man sorgfältig durchgebildete Einrichtungen für bequemes und
rasches Wechseln der arbeitenden Werkzeuge vorwiegend bei den Kopf-
drehbänken, und es dürfte gerechtfertigt sein, diese Einrichtungen — ob-
gleich sie in beschränktem. Grade auch bei Spitzendrehbänken, Hobel-
und Bohrmaschinen vorkommen — an vorliegender Stelle ausführlicher zu
erörtern.
β. Der Stahlwechsel.
meistens die Anwendung verschiedener Stähle oder Stichel nach einander.
Man kann die zu diesem Zweck erforderliche Auswechslung der Stähle da-
durch erreichen, dass man den Stichel, der seine Arbeit beendigt hat, aus
dem gewöhnlichen Stichelhause entfernt und den folgenden einspannt und
einstellt. Hierzu ist eine gewisse Zeit erforderlich. Hat jeder der Stähle
weit länger zu arbeiten, als der Zeitverlust für den Stahlwechsel beträgt,
so macht dieser sich nur wenig fühlbar, und es liegt kein Anlass vor, ein
solches am wenigsten Einrichtungskosten erforderndes Verfahren zu verlassen.
Ist dagegen die eigentliche Arbeitszeit der einzelnen Stähle kurz, so drängt
sich das Bedürfniss auf, die Zeit für das Bereitstellen der Stähle möglichst
abzukürzen, ja erforderlichenfalls zu diesem Zweck grössere Einrichtungs-
kosten nicht zu scheuen. Beim Abwägen der Frage, bis zu welcher Höhe
der Einrichtungskosten man gehen darf, um gegenüber dem angegebenen
hausbackenen Verfahren noch Nutzen zu haben, spielt die Gegenfrage eine
grosse Rolle: Für wie viel Werkstücke ist die theurere Einrichtung ver-
werthbar? oder mit anderen Worten: Ist die Zahl der Werkstücke gross
genug, dass die durch Verminderung des Zeitaufwandes für den Stahlwechsel
zu erreichende Ersparniss die Kosten der Einrichtung reichlich deckt?
Daraus folgt ohne weiteres, dass besondere Einrichtungen für raschen
Stahlwechsel, soweit sie der Art der Werkstücke angepasst werden müssen,
nur dann in Frage kommen können, wenn man sie für eine gewisse kleinste
Zahl dieser Werkstücke verwenden kann.
Für manche Fälle ist es möglich, den umständlichen Stahlwechsel da-
durch zu umgehen, dass man die Bearbeitung in mehreren — vielleicht
nebeneinander stehenden — Maschinen vornimmt, von denen jede nur mit
einem ihrer Aufgabe angepassten Stichel arbeitet. Dies vielfach beliebte
Verfahren ist da angebracht, wo das Umspannen der Werkstücke einen
geringen Zeitaufwand beansprucht. Ich will auf dieses Verfahren nicht
weiter eingehen.
Bei dem eigentlichen Stahlwechsel handelt es sich vor allen Dingen
darum, dem einzelnen Stichel rasch die genau richtige Lage zu geben.
Das kann dadurch geschehen — und geschieht bei Drehbänken —, dass
man den Stichel in eine mit Anschlag versehene Fassung steckt, die einfach
auf-, bezw. angelegt und festgespannt zu werden braucht. Es handle sich
z. B. darum, einen Gegenstand auszubohren, wofür verschiedene Werkzeuge
nöthig sind. Man stellt so viele winkelförmige Anschläge her, wie Werk-
zeuge erforderlich sind, legt sie nach einander auf die Kante des gewöhn-
lichen Werkzeug-Oberschlittens der Drehbank, dessen Lage durch Marken
oder Anschläge bestimmt ist und bohrt mittels eines in der Drehbank-
spindel steckenden Bohrers. Dann werden die einzelnen Werkzeuge mit
Zapfen versehen, die in die gewonnenen Bohrungen passen, und je mit
einem der winkelförmigen Anschläge fest verbunden. So ist der vorhin
genannten Forderung genügt.
Es ist ferner möglich und üblich, die Stichel in gesonderte Stichel-
häuser zu spannen und diese mit Hilfe geeigneter Mechanismen nach ein-
ander gegen das Werkstück zu führen. Ich erinnere in dieser Beziehung
nur an die heute gebräuchlichen Einrichtungen zum Gewindeschneiden mit
Hülfe von Patronen.
Endlich lassen sich die Werkzeuge ein für allemal in einem gemein-
samen Körper befestigen, dem dann solche Lagen zu geben sind, dass die
Werkzeuge nach einander in richtiger Weise arbeiten. Ueber dieses Ver-
fahren gedenke ich mich in dem Folgenden ausführlicher zu äussern.
Als Gegenstück zu diesem Stahlwechsel ist der Schützenwechsel der
Webstühle anzuführen. Zur Erzeugung mancher gemusterter Gewebe sind
verschiedene Schussfäden einzutragen. Das kann geschehen, indem der
Weber aus dem bereit gelegten Vorrath von Schützen, welche die verschie-
denen Fäden enthalten, den in Frage kommenden entnimmt und mit der
Hand durch das Fach schiebt oder wirft. Dieses Verfahren ermöglicht die
reichste Mannigfaltigkeit der Fäden und ist deshalb noch heute für die
Gobelinweberei gebräuchlich, erfordert aber einen sehr grossen Zeitaufwand.
Eine kleine Zahl (etwa bis 8) Fäden und zugehörige Schützen lassen sich
in ebenso viel neben oder über einander angebrachte Kasten legen, von
denen durch geeignete Vorrichtungen jedesmal der richtige vor das Fach
gebracht wird, so dass der Faden mit Hilfe des gewöhnlichen Webervogels
oder des Schlagarmes des mechanischen Webstuhls eingetragen werden
kann. Diese Schützenkasten können neben einander in einer Ebene an-
geordnet sein und winkelrecht zu ihrer Längsrichtung geradlinig verschoben
werden (Steiglade oder Schiebelade von Rob. Kay 1760) oder trommel-
förmig zusammengefügt sein, so dass ihr Ort durch Drehen um die gemein-
same Axe wechselt (Revolverlade, Drehlade). Das letztere Verfahren er-
scheint zweckmässiger als das erstere, weil sich an den letzten Schützen-
kasten ohne weiteres der erste anschliesst, während bei der Schiebelade
der Schützenkasten ganz und gar zurückgezogen werden muss, um den
ersten Kasten wieder in die Anfangslage zu bringen. Trotzdem ist für
manche Zwecke die Steig- oder Schiebelade geeigneter als die kreisende Lade.
Der Stahlwechsel der Werkzeugmaschine wird auf gleiche Weise her-
beigeführt, nämlich:
1. durch Verschieben der in einer Ebene neben einander eingespannten
Stähle in gerader Linie, Fig. 591.
2. durch Drehen der trommelförmig zusammengestellten Stähle um
die gemeinsame Axe, Fig. 592.
Es kommt aber noch hinzu:
3. Drehen der sternförmigen Stichelanordnung um die Mitte des Sternes,
Fig. 593.
Und endlich, in Anlehnung an 1.:
4. Verschieben der einander gegenüber eingespannten Stichel in gerader
oder bogenförmiger Linie, Fig. 594.
Das letzte Verfahren ist im allgemeinen nur für zwei Stichel ver-
wendbar und giebt kaum Veranlassung zu weiteren Erörterungen. Es sei
bemerkt, dass der jetzt allgemein gebräuchliche Vorgang, auf der Drehbank
mittels Patronen Gewinde zu schneiden: Einschwenken des im Ende eines
Armes befestigten Stichels, mit dem unter 4 genannten Verfahren sich deckt.
In Fig. 591 bezeichnet b das Bett der Drehbank, c die längs des
Bettes zu verschiebende Bettplatte, s den, die Stichel 1 bis 5 tragenden Quer-
schlitten und f das Drehbankfutter.
zwischen zwei benachbarten Sticheln ein gewisser kleinster Abstand nöthig
ist, so dass je nach Art und Grösse der Werkstücke und nach der Zahl
der Stichel der Schlitten s nicht selten sehr lang ausfällt.
In Fig. 592 haben die Buchstaben dieselbe Bedeutung wie in Fig. 591;
es ist der Buchstabe k neu hinzugekommen zur Bezeichnung des drehbaren
Kopfes, der zum Einspannen der in ringförmiger Reihe angeordneten
Stichel 1 bis 6 dient. Demgemäss ist k rund und mittels Zapfens im Quer-
schlitten s oder um einen am Querschlitten s befestigten Zapfen
um die Stichel der Reihe nach zum Angriff zu bringen. Diese Anordnung
ist weniger sperrig als die vorige, es macht sich jedoch der Umstand, dass
der Kopf k zwischen Arbeiter und Werkstück liegt, dadurch oft unan-
genehm geltend, dass die Beobachtung der Arbeit erschwert wird.
Günstiger ist die sternförmige Anordnung, Fig. 593. In dieser Figur
bedeutet, wie bisher, f das zum Festhalten des Werkstücks bestimmte Dreh-
bankfutter, b das Bett, c die verschiebbare Bettplatte, s den Querschieber,
der oft entbehrlich ist und dann weggelassen wird, endlich k den um seine
aufrechte Mittelaxe drehbaren, die Werkzeuge 1 bis 5 enthaltenden Kopf.
1895, S. 1099 ausgesprochenen Ansicht — dieses die älteste Einrichtung für den Stahl-
wechsel zu sein, denn es heisst in American Machinist April 1895. S. 270: „The Jones
& Lamson establishment is one of the pioneers in the machine tool business in this
country, and built the first turret head screw machines in 1855.“ Mit dem
Namen „turret head“ bezeichnet man in Amerika und England den in Fig. 593 ange-
gebenen Kopf k, der in der Seitenansicht eine gewisse Aehnlichkeit mit einem niedrigen
Festungsthurme hat.
Bei dieser Anordnung ragt der zur Zeit arbeitende Stichel 1 den anderen
gegenüber erheblich vor, so dass der Raum rings um das Werkstück erst
dann von benachbarten Werkzeugen beschränkt wird, wenn der Kopf k
mehr als 6 Werkzeuge aufnimmt, oder wenn diese sehr lang sind.
Unter 4 fällt beispielsweise dasjenige Verfahren, welches man wohl
anwendet, wenn es sich nur darum handelt, das Werkstück abzudrehen
und dann abzustechen. In Fig. 594 ist wie bisher f das an der Drehbank-
spindel befestigte Futter, b das Drehbankbett, c die Bettplatte und s der
Querschlitten. Dieser enthält den zum Abdrehen bestimmten Stichel 1 und
gegenüber den Abstechstahl 2. Die Verschiebung des Querschlittens s auf
der Bettplatte c bringt die Werkzeuge zum Angriff oder zieht sie zurück.
Das hierdurch gekennzeichnete Verfahren und die zugehörige Einrichtung
dienen nicht selten zur Ergänzung der unter 1 bis 3 genannten Verfahren,
um die Zahl der Stähle bei diesen nicht zu gross werden zu lassen.
Man hat nun auch den durch Fig. 592 dargestellten Kopf so umzu-
gestalten gewusst, dass das Werkstück bequemer zugänglich bleibt und das
arbeitende Werkzeug besser überwacht werden kann. Seit etwa 1895 ver-
sieht in geeigneten Fällen die Leipziger Werkzeugmaschinenfabrik, vorm.
W. v. Pittler, ihre eigenartige DrehbankK, Fig. 595,
der um den kreisrunden Schlitten c drehbar ist. Hierdurch erhält der Ring,
in welchem die Stichel, z. B. 1 bis 12, verteilt sind, einen grossen Durch-
messer; man kann also ohne weiteres einen verhältnissmässig weiten Abstand
der Stichel anwenden. Von noch grösserem Werth ist der Umstand, dass
keiner der Stichel über die Mitte der Drehbankspindel, bezw. des Futters
f nach oben hervorragt, also dem Arbeiter freie Uebersicht gewährt wird.
Man vergleiche damit den Zustand, den der in Fig. 595 einpunktirte, nach
Art der Fig. 592 angeordnete Drehkopf k hervorbringt. Hier ist gleiche
Stichelentfernung wie für K angenommen, dagegen die Stichelzahl auf die
Hälfte vermindert, und trotzdem baut sich der Kopf k in recht störender
Weise zwischen dem rechts stehenden Arbeiter und dem arbeitenden Werk-
zeug auf.
Für den Stahlwechsel durch Querverschiebung des die Stichel ent-
haltenden Schlittens, Fig. 591, hat Sutcliffe eine sehr bemerkenswerthe Ver-
besserung vorgeschlagen,
neben einander zu legen, also den Schlitten und seinen Verschiebungsweg
kurz zu machen. In Fig. 596 bezeichnet s den mittels eines Handgriffes e
verschiebbaren Werkzeugschlitten. Daran sind Augen g und h ausgebildet,
in denen prismatische Stangen i stecken. In die dem Arbeiter zunächst
liegenden Augen kann die Auflage oder Vorlage d für Handstichel gesteckt
werden, was nebensächlich
ist; die Stangen i sind je
an ihrem linksseitigen Ende
zur Aufnahme der zum
eigentlichen Stahlwechsel
gehörigen Stichel 1, 2, 3
u. 4 geeignet eingerichtet.
Auf der rechten Seite
des Schlittens s sind Schrau-
benfedern angebracht,
welche die Stichhalter i
nach rechts ziehen, wäh-
rend der Reitnagel r der
Drehbank benutzt wird
um den in die Drehbank-
axe fallenden Stichelhalter
nach links zu verschieben.
In Fig. 596 ist angenom-
men, dass der zum Stichel 2
gehörige Halter in der
Drehbankaxe liege und
zum Arbeiten bestimmt sei. Man sieht ohne weiteres aus der Figur, dass
der Stichel 2 die benachbarten weit genug überragt, um durch die Nachbar-
stichel nicht beengt zu werden.
Der dieser Anordnung zu Grunde liegende Gedanke ist der Ausgangs-
punkt für den durch Fig. 597, 598 und 599 dargestellten Drehkopf K, der
von Max Hasse & Co. angegeben ist.
Der Kopf K ist in dem Querschlitten s oder, wenn ein Querschlitten
nicht nöthig ist, in einem entsprechend gestalteten Gehäuse um seine wage-
rechte Axe drehbar. Er enthält in ringförmiger Anordnung eine Anzahl,
z. B. 6, gleichlaufend zu seiner Axe liegende Bohrungen, in denen die
Stichelhalter i verschiebbar sind. Nur derjenige Stichelhalter, den man
gebraucht, wird vorgeschoben, während die übrigen sich in zurückgezogener
Lage befinden. Das wird auf folgende einfache Weise erreicht: in der
Axe des Drehkopfes K liegt eine mittels Handrades zu drehende Schraube,
deren Mutter in eine Ausklinkung des in oberster, d. h. Gebrauchslage be-
findlichen Werkzeughalters i greift, so dass durch Drehen der Schraube
der Stichelhalter verschoben wird. Ist der Stichelhalter zurückgezogen
und wird dann der Kopf K gedreht, so greift eine rings um die feste Hülse
der Schraube laufende Leiste l in die Ausklinkung, so dass der Werkzeug-
halter in seiner zurückgezogenen Lage verharren muss, während der nun
nach oben kommende Stichelträger mit seiner Kerbe über die Mutter m
geräth und durch diese verschoben werden kann. Der vorliegende Dreh-
kopf gewährt also denselben Vortheil wie die Sutcliffe’sche Anordnung: die
freie Lage des arbeitenden Stichels vor den andern trotz engen Zusammen-
baues der Stichelhalter, zeichnet sich aber ausserdem dadurch aus, dass der
Stahlwechsel durch Umdrehen statt durch geradliniges Verschieben des
Werkzeughalters erreicht wird, und ist auch im übrigen viel handlicher.
Der Vollständigkeit halber möge noch angeführt werden, dass W. Lo-
renz
laufend, sondern geneigt zur Drehaxe des Stahlwechselkopfes zu legen.
Ich vermag hierin im vorliegenden Sinne keinen Vortheil zu erblicken.
Für die Auswahl unter den angegebenen Stahlwechseleinrichtungen
sind nun die bisher erörterten Fragen: Welche von ihnen beschränkt den
Raum um den arbeitenden Stichel am wenigsten, und welche Form des
Wechsels, die geradlinig verschiebende oder die drehende, ist die zweck-
mässigste? nicht allein massgebend. Es ist vielmehr zunächst die Frage
zu berücksichtigen, welche dieser verschiedenen Formen des Stahlwechsels
unter sonst gleichen Umständen die Sicherung der Lage des arbeitenden
Stichels am besten gewährleistet. Diese Frage lässt sich dahin beantworten,
dass im allgemeinen die weit hervorragenden Stichelhalter nach Fig. 596,
597, 598 u. 599 am wenigsten geeignet sind, starke Späne abzunehmen,
dass die Widerstandsfähigkeit der Stichelfassungen nach Fig. 591, 592 und
593 grösser ist, und am grössten bei der durch Fig. 595 dargestellten An-
ordnung.
Das Wechseln selbst kann unmittelbar durch die Hand geschehen.
Vielfach geschieht es selbstthätig, indem ein Sperrwerk den Stichelkopf
beim Zurückziehen und Vorschieben dreht. Es sei dabei bemerkt, dass
mir nur für Drehköpfe solche selbstthätige Einrichtungen bekannt sind.
Sowohl bei der Bethätigung der Wechseleinrichtung unmittelbar durch
die Hand, wie auch bei der soeben angedeuteten selbstthätigen Drehung
muss der Kopf nachher verriegelt werden, um die Werkzeughalter in der
beabsichtigten Lage sicher festzuhalten.
Für diese Verriegelung verwendet man häufig einen Pflock a, Fig. 600,
cylindrischer Gestalt, der von Hand eingesteckt und herausgezogen oder
durch mechanische Vorrichtungen
mit Abb. Conradson, D. R.-P. No. 76753. v. Pittler, Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen.
1891, S. 1318, mit Abb.
beide Löcher der gegen einander zu verriegelnden Theile vollständig aus,
so wird, wie in Fig. 600 angedeutet ist, die Verriegelung unsicher. Einen
gewissen Spielraum muss man aber dem Pflock in den Löchern geben, um
das Einschieben und Herausziehen nicht zu sehr zu erschweren; die Ver-
riegelung muss sonach immer als nicht ganz vollkommen angesehen werden.
Man findet deshalb zuweilen, dass neben der Verriegelung der drehbare
oder verschiebbare Werkzeughalter fest gegen seine Führung gepresst wird.
Die Abnutzung des Pflockes wie der Löcher sucht man durch Härten des
stählernen Pflockes und Ausfüttern der Löcher mit gehärteten Büchsen zu
verringern. Andere geben dem vorderen Ende des Riegels a Fig. 601
eine kegel- oder keilförmige Gestalt und lassen ihn durch eine Feder ein-
drücken, so dass die Riegelflächen an diesem Ende beiderseits sicher an-
liegen.
Ingen. 1892, S. 1376, mit Abb. Conradson, D. R.-P. No. 76753.a und dem Stück b der ver-
riegelten Theile bleibt jedoch der angegebene Spielraum bestehen, so dass
die Unsicherheit durch diese Riegelgestalt nur auf die Hälfte vermindert
ist. Huré hat bei dem kleinen Kopfe seiner Dreh-
bank
ausgebildet, der sich um einen Bolzen dreht, so
dass der in Rede stehende Uebelstand weiter ver-
mindert ist.
Endlich schlagen Max Hasse & Co. folgende
Verriegelungen vor:K, Fig. 602,
wird mit abgestumpft keilförmigen Zähnen ver-
sehen, gegen welche die zwei Riegel a und b
durch Federn angedrückt werden. Durch die
schrägen Flächen der Zähne werden die Riegel
aus einander gepresst, so dass beide Aussenflächen
sich fest gegen die Wände der Führung legen, ein
etwaiger Spielraum also in unschädlicher Weise
zwischen den Riegeln auftritt. Um den Stichel zu
wechseln, wird der Kopf in gewöhnlicher Weise
zurückgezogen, wobei eine feste Keilfläche gegen
eine Nase des Riegels a stösst und ihn nach unten
zieht; dabei greift ein Vorsprung von a, Fig. 603, gegen eine Schulter von b
und nimmt den letzteren Riegel mit, so dass nunmehr K gedreht werden kann.
Die Keilfläche, welche a niedergezogen hatte, gleitet dann über die betreffende
Nase hinweg, a schnellt wieder empor (Fig. 604), während der demnächst
festzuhaltende Zahn den Riegel b zunächst noch zurückhält. Erst wenn
dieser Zahn nahezu in seine Riegellage gekommen ist, wird auch b durch
seine Feder empor geschoben und vollzieht die Verriegelung.
In der Nähe der Stelle, an welcher der Schnitt aufhören soll, hat der
Arbeiter besondere Vorsicht anzuwenden, um zu verhüten, dass sie über-
schritten wird. Bei Wiederholung derselben Arbeit sucht man diese Auf-
gabe durch eine den Schlitten-
weg begrenzende Marke zu er
leichtern, oder besser durch einen
festen Anschlag, mit dem wohl
eine Vorrichtung verbunden ist,
welche die selbstthätige Zuschie-
bung auslöst, so bald der Schlitten
diesen Anschlag erreicht hat.
Wenn derartige Vorrichtungen
sich schon nützlich erweisen bei
Maschinen, die längere Zeit für
die Arbeit oder von dem Augen-
blick des Angreifens bis zur
Vollendung des Schnittes ge-
brauchen, so ist das noch viel-
mehr der Fall bei denjenigen
Maschinen, für die man einen
raschen Stahlwechsel für zweck-
mässig hält. Es mögen deshalb in dem Folgenden die mir bekannt gewordenen
Anschläge für Drehbänke mit Stahlwechsel, die selbstverständlich auch für
andere Werkzeugmaschinen als Drehbänke zu verwenden sind, wenn bei ihnen
ein ähnlicher Stahlwechsel angeordnet ist, erörtert werden. Man findet zuweilen
für sämmtliche Stichel einer Stahlwechseleinrichtung nur einen gemeinschaft-
lichen Anschlag für die Längsverschiebung und, wenn die Spanabnahme
auch quer gegen die Drehbankaxe stattfindet, einen zweiten gemeinschaft-
lichen Anschlag für die Querverschiebung.
1880, Bd. 26, 8. 385. Brown & Sharpe, ebenda 1884, Bd. 30, S. 11. Huré, ebenda 1887/88,
Bd. 31, S. 359.
Verfahren für das Einspannen der einzelnen Werkzeuge. Man stellt den
Anschlag bei den Versuchsarbeiten für das erste Werkzeug richtig ein und
spannt nun alle übrigen Werkzeuge so ein, dass sie ihre Arbeit gerade in
dem Augenblicke vollendet haben, in dem der Schlitten gegen den für das
erste Werkzeug passend eingestellten Anschlag stösst. Welcher Menge von
Schwierigkeiten begegnet man hierbei! Nicht selten entschliesst man sich,
den Anschlag für ein später zum Angriff kommendes Werkzeug einzustellen,
weil dieses besonders schwer zum bereits festgelegten Anschlage passend
einzuspannen ist. Dann muss das erste Werkzeug wieder umgespannt
werden u. s. w. Ich habe auch gesehen, dass man sich besonderer Pass-
stücke bedient, die zwischen die beiden Anschlagflächen gelegt werden.
Allein das muss auch als Nothbehelf angesehen werden, da die Herrichtung
solcher Passstücke einen gewissen Zeitaufwand erfordert und ausserdem
der Arbeiter das Passstück mit einer Hand halten muss, während er mit
der andern den Schlitten verschiebt. Eine wirklich befriedigende Lösung
der vorliegenden Aufgabe bedingt, jedem Werkzeuge seinen
eigenen Anschlag zu geben, so dass man es fast unbe-
kümmert um diesen
einspannen kann und
nachträglich den An-
schlag einstellt. Jeder,
der einmal die Ver-
suchsarbeit für die
Einstellung der Werk-
zeuge einer mit Stahl-
wechsel versehenen
Maschine durchge-
führt hat, wird zu-
geben, dass auch in
diesem Falle das Ein-
spannen der Werkzeuge Schwierigkeiten genug verursacht, wenn man auf
längere Dauer gutes Arbeiten erzielen will.
Indem ich versuche, eine knappe Uebersicht der hierher gehörigen
Einrichtungen zu geben, sehe ich davon ab, sie nach ihrem Alter zu ordnen,
beginne vielmehr mit den einfacheren und gehe dann zu den Einrichtungen
über, welche gesteigerten Anforderungen ge-
nügen.
Den Anschlag für den einen im einschwenk-
baren Arme der Patronendrehbänke sitzenden
Stichel führe ich nur der Vollständigkeit halber
hier an; es wird das Maass des Einschwenkens
durch die Patrone begrenzt.
Für den mit zwei einander gegenüber
liegenden Sticheln versehenen Stahlwechsel-
schlitten sind die beiden Anschläge z. B. in
folgender Weise anzubringen. Fig. 605 und
606 stellen einen solchen Schlitten in zwei
Schnitten darb bezeichnet das Bett, c die
Bettplatte, s den Stahlwechselschlitten. In diesem
sind für jedes Stichelhaus zwei Aufspann-Nuthen
vorhanden, damit man die Stichel dem Werk-
stückdurchmesser im Groben anpassen kann. An
jedem Ende des Schlittens s befindet sich unten
eine Anschlagschraube a, deren Spitzen nach
vollzogener Verschiebung von s gegen die Bett-
platte c stossen. Der Schlitten wird, wie aus
der Figur ohne weiteres hervorgeht, mittels eines
Handhebels verschoben.
Ein Beispiel für mehrere von einander unabhängige Anschläge stellen
Fig. 607 und 608 im Grundriss und senkrechten Schnitt dar. Ich sah diese
Einrichtung bei Drehbänken, welche Fritz Kaeferle in Hannover für eigenen
Bedarf gebaut hat. c bezeichnet die Bettplatte, auf welcher der den Dreh-
kopf tragende Querschlitten s verschiebbar ist. s ist mit so vielen zur
Aufnahme der Stäbe i geeigneten Löchern versehen, wie Anschläge in der
Querrichtung der Drehbank verlangt sind. An der Bettplatte c ist eine feste
Leiste l angebracht, die in gleicher Folge mit der gleichen Zahl Bohrungen
versehen ist wie der Schlitten s. Nachdem die Stichel in dem Drehkopf
passend befestigt sind, bringt man sie nach der Reihe zum richtigen An-
griff, steckt in das Loch des zugehörigen Stabes i den Pflock a, schiebt
den Stab i soweit in den Schlitten s, wie der Pflock a gestattet, und be-
festigt den Stab i mittels der Druckschraube e im Schlitten s. Nachdem
diese Einstellung vollzogen ist, hat der Arbeiter nur den Pflock a in rich-
tiger Reihenfolge in die Stäbe i zu stecken, um die zutreffende Begrenzung
für den Weg des betreffenden Schlittens zu gewinnen. Statt mit der Hand
jedesmal den Pflock in die betreffende Stange zu stecken, kann man bei
etwas anderer Anordnung auch die Stange herausnehmen und durch die
folgende ersetzen; es muss nur für Handlichkeit des letzteren Verfahrens
gesorgt werden. Dieser Forderung scheint die durch Fig. 609 dargestellte
Einrichtung zu entsprechen. Es handelt sich darum, die Verschiebungen
des Stichelträgers in der Richtung der Drehbankaxe zu begrenzen. Zu dem
Zwecke istb der Drehbank ein senkrechter Bolzen d gelagert,
um den drei Arme a, die Anschläge, sich drehen lassen. Im Ende jedes
Anschlages a steckt eine Schraube, deren Kopf bestimmt ist, der an der
Bettplatte c sitzenden Schürze den Weg zu begrenzen. Man hat also nur
nöthig, denjenigen der drei Anschläge a gegen das Bett zu schwenken, der
zu dem in Arbeit zu bringenden Stichel gehört, während die beiden andern
Anschläge ausgeschwenkt bleiben. x bezeichnet die Spindel für die selbst-
thätige Zuschiebung.
Ganz ähnliche Anschläge sind für die Querverschiebung des Stichel-
trägers verwendetd, Fig. 610, liegt wagerecht und steckt
in einer breiten Gabelung am hinteren Rande der Bettplatte; man schwenkt
also die Anschläge a in senkrechter Ebene ein und aus. Das Muttergewinde
der Einstellschraube e befindet sich in dem Anschlage, und eine Gegen-
mutter verhindert die zufällige Drehung der Schraube.
Angesichts des Umstandes, dass die Stichel regelmässig in derselben
Reihenfolge zur Anwendung kommen, was schon zu Gunsten der drehbaren
Stahlwechselköpfe spricht, liegt es nahe, auch die Anschläge so einzurichten,
dass der folgende an die Stelle des vorigen durch eine Drehbewegung der
zusammengefassten Anschläge tritt, die immer in derselben Richtung erfolgt.
Eine solche Anordnung hat die Gisholt Machine Co. in Madison, Wis.,
nach Fig. 611 angewendet.
mit Schaubild.
mit Löchern l versehen, in welche die Frösche f geschraubt werden; in
diesen stecken die Anschlagschraube e. Das Prisma kann entweder an
dem verschiebbaren Theile gelagert sein, während die unveränderliche
Anschlagfläche an dem festen Theile sitzt, oder umgekehrt. Es ist für die
Begrenzung sowohl der Verschiebungen in der Richtung der Drehbankaxe
als auch derjenigen quer dazu im Gebrauch. Manche Maschinenbauer haben
die Frösche f statt in der angegebenen Weise mit Hilfe von Aufspann-
Nuthen, die längs des Prismas liegen, befestigt.
An den Drehbänken, welche die Gisholt Machine Co. 1893 in Chicago
ausgestellt hatte, habe ich nur die Form der in Rede stehenden Anschlag-
vorrichtung gefunden, die Fig. 612 in zwei Ansichten darstellt. Die An-
schlagschrauben e stecken in einer Scheibe i, die auf der Welle d befestigt
oder mit ihr aus einem Stück angefertigt ist.
Der folgende Schritt: diese Prismen oder Wellen mit Anschlagschrauben
von dem Drehkopfe aus selbstthätig drehen zu lassen, also dem Arbeiter
die Aufgabe, die Anschlagwellen in zutreffender Weise
zu drehen, abzunehmen, ist nun ohne weiteres ge-
geben; die Gisholt’schen Drehbänke der 1893er Aus-
stellung waren zum Theil derartig ausgerüstet, indem
z. B. ein am Drehkopfe sitzendes Schraubenrad in
ein gleiches auf der Auschlagwelle befestigtes griff. Die
Anschlagwelle (d, Fig. 612) war dabei an dem be-
treffenden Schlitten gelagert.
Die ältere von Pittler’sche Drehbank
die selbstthätige Einstellung der Anschläge auf kürzerem
Wege. Da der Zapfen c, Fig. 613, des Drehkopfes
ausserhalb des Bettes liegt, so kann er ohne weiteres
verlängert werden und unterhalb der Klemmhülse, in der er ruht, einen stern-
artigen Anschlag ξ aufnehmen. Auch bei dem Hasse’schen Drehkopf vom
Jahre 1881, Fig. 597, 598 u. 599, S. 311, ist diese wichtige selbstthätige Ein-
stellung der Anschläge schon in sehr einfacher Weise erreicht; jeder Werk-
zeughalter i besitzt einen besonderen einstellbaren Anschlagstift e, gegen
den die an i befestigte Nase a stösst, sobald der Werkzeughalter um das
vorgeschriebene Maass vorgedrungen ist. Der vorliegende Hasse’sche Dreh-
kopf enthält aber nicht allein die beschriebene Selbstthätigkeit der Anschläge,
welche bestimmt ist, die Stichelbewegung in der Axenrichtung des Kopfes
zu begrenzen, sondern gleichzeitig ebenso einfache Anordnung für die recht-
winklig zur Kopfaxe auszuführenden Stichelverschiebungen. Die am Kopfe K
sitzenden einstellbaren Schrauben x stossen nach vollendeter, quer zur Axen-
richtung des Kopfes gerichteter Verschiebung gegen eine im oberen Ende
des festen Böckchens d angebrachte Schraube. Diese hübschen Lösungen
zeichnen sich noch dadurch aus, dass beide Anschlaggruppen auch für das
Bearbeiten kegelförmiger Flächen benutzbar sind, wie Fig. 599 andeutet.
Weniger einfach, aber auch in sinnreicher Weise, löst die Jones &
Lamson’sche Stahlwechselvorrichtung
S. 1376, mit Abb.
was es sich hier handelt, stellt Fig. 614 im senkrechten Schnitt, Fig. 615
im Grundriss dar. In dem Bett b der Drehbank ruhen so viele Stäbe a,
wie sich Stichel im Drehkopf K befinden. In dem Schlitten s, der den
Drehkopf K enthält, sind ebensoviele um einen gemeinsamen Bolzen dreh-
bare Klinken c angebracht. Diese Klinken greifen, wenn der Schlitten s
von rechts nach links und der in K steckende arbeitende Stahl gegen das
Werkstück bewegt wird, schliesslich in eine Kerbe des betreffenden Stabes a
und begrenzen dadurch zunächst den Weg nach links. Da die verschie-
denen Werkzeuge ver-
schieden weit vordrin-
gen müssen, so ragen
auch die Stäbe a, Fig.
615, verschieden weit
nach links vor, und es
ist noch erforderlich,
dass nur diejenige Klin-
ke c in die Kerbe des
zugehörigen Stabes a
greift, die sich auf den
arbeitenden Stichel be-
zieht. Zu diesem Zwecke
ist jede Klinke mit einem
Stäbchen d versehen,
dessen hakenförmig
umgebogenes oberes
Ende in eine am unteren Rande des Drehkopfes K angebrachte Ver-
tiefung fällt, sobald die zugehörige Klinke c eingreifen soll. Die Stäb-
chen d sind verschieden lang, und die Vertiefungen im Drehkopf liegen
verschieden hoch (in der Fig. 614 ist der Raum für die erforderlichen
6 Vertiefungen zu niedrig angegeben, woran ich insofern unschuldig bin,
als die Patentschrift, nach der ich die Figur hergestellt habe, denselben
Fehler enthält), so dass, wenn K ruckweise gedreht wird, nur die bestimmte
Klinke c niederfallen kann. Die Stäbe a werden nun bei dem Versuchs-
drehen nach rechts oder links verschoben, so dass ihre Kerben die richtige
Lage erhalten, und dann durch in der Platte p befestigte Schrauben fest-
gehalten.
Es ist weiter oben gesagt, dass die in die betreffende Kerbe des
Stabes a gefallene Klinke c die Weiterbewegung des Schlittens s hindere.
Damit begnügen sich jedoch die Erfinder nicht. Sie haben vielmehr vor-
gesehen, dass der gemeinschaftliche Bolzen der Klinken ein wenig nach
rechts ausweichen kann, und benützen diese kleine Verschiebung zur Aus-
lösung der selbstthätigen Zuschiebung. Es liegt hierin eine weitere be-
deutungsvolle Vervollkommnung der Stahlwechselvorrichtung vor. Ueber die
voraussichtliche Dauerhaftigkeit der angegebenen Einrichtung äussere ich
mich nicht, da ich sie nur nach der Patentschrift kennen gelernt habe und
die wirklichen Ausführungen in den Einzelheiten vielfach wesentlich besser
sind als die in der Patentschrift angegebenen.
De Coes hat das gleiche Ziel auf einem etwas anderen Wege ange-
strebt
1896, Ergänzung S. 462.
gewendeten Anschlageinrichtungen verständlich zu machen. Die Erfindung
wird von den Niles Tool Works in Hamilton, O., verwertet. In Fig. 616
bezeichnet b das Drehbankbett, c den Bettschlitten, an dem vorn eine Schürze
d herabhängt. An dem Drehbankbett ist eine mit Aufspann-Nuthen versehene
Platte befestigt, an die links und rechts von d Anschläge a geschraubt
werden können. Es ist somit die Möglichkeit gegeben, sowohl nach links
als auch nach rechts den Schlittenweg zu begrenzen. Fig. 617 stellt An-
schlag und Befestigungsplatte in grösserem Massstabe dar. Als Gegenanschlag
dient der Frosch e, Fig. 616, der an der Schürze d senkrecht verschoben
wird, um in die Höhe der in Frage kommenden einstellbaren Anschläge a
zu gelangen. Diese senkrechte Verschiebung soll nun selbstthätig so vor sich
gehen, dass mit der ruckweise erfolgenden Drehung des die Stichel enthalten-
den Drehkopfes der Frosch e ohne weiteres in die richtige Höhe gebracht wird.
Zu dem Zwecke hängt e an einer Nürnberger Scheere, die eine Feder immer
nach oben zieht. Mit dem oberen Gliede der Scheere ist ein Stift verbun-
den, der in Vertiefungen an der unteren Fläche des Drehkopfes treten kann.
Sind diese Vertiefungen flach, so befindet sich e vor den unteren Aufspann-
Nuthen, sind sie erheblicher, so steigt e in grössere Höhe. Durch zutreffende
Lage und Abmessung der Vertiefungen erreicht man demnach die für das
einzelne Werkzeug passende Höhenlage von e gegenüber den Anschlägen a.
Es kann nun e in wagerechter Richtung ein wenig ausweichen; hierbei dreht der
Gegenanschlag e durch Zahnstange und Rad eine hinter der Schürze d
gelagerte stehende Welle, welche die selbstthätige Zuschiebung auslöst. Der
Erfinder hat auch vorgesehen, zwei verschieden weit vorspringende An-
schläge a anzuwenden, wie bei der oberen Aufspann-Nuth rechts angedeutet
ist, und den Gegenanschlag so eingerichtet, dass er der Befestigungsplatte
der Anschläge a näher oder weniger nahe gerückt werden kann, um so
für den Werkzeughalter und die gleiche Richtung zwei Anschläge verfüg-
bar zu haben. Es kann dies von Nutzen sein, wenn in einem Werkzeug-
halter sich mehrere Stichel befinden, die verschieden weit arbeiten sollen.
Weiter oben ist bereits des von der Gisholt Machine Co. angewendeten
Prismas, auf das die Anschläge geschraubt sind, gedacht. Es ist hierzu
noch zu bemerken, dass die genannte Firma schon 1891 diese drehbare
Anschlagwalze mit einer Vorrichtung in Verbindung gebracht hat, welche
die Zuschiebung selbstthätig auslöst. Ich führe das erst hier an, weil ich
hinzufügen will, dass anscheinend ein M. Conradson der Erfinder dieser Ein-
richtung ist
mit Abb.
nommen
die Anordnungen sind so getroffen, dass durch das Zusammentreffen der
Anschläge selbstthätig Steuerventile bewegt werden. Ich glaube an eine
Zukunft dieses Verfahrens, nehme aber an, dass vorher die Durchbildung
der Steuereinrichtungen den in der Patentschrift angegebenen gegenüber
wesentlich verbessert werden muss.
Verzichtet man auf die Einstellbarkeit der Anschläge, richtet man die
Drehbank nur für ein bestimmtes Werkstück oder doch für Werkstücke
ein, die wenig von einander verschieden sind, so empfiehlt sich oft, die
Verschiebungen durch Daumen oder dergl. stattfinden zu lassen, deren
Abmessungen von vornherein der Grösse der beabsichtigten Verschiebungen
angepasst sind. Hierdurch vereinfachen sich die Mechanismen, so dass sie
in jeder Richtung als selbstthätige ausgebildet werden können — die selbst-
thätigen Schraubendrehbänke oder Schraubenmaschinen sind hierher gehörige
Beispiele —, und dass dem Arbeiter nur das Vorlegen neuen Rohstoffes,
Hinwegräumen der Erzeugnisse und die allgemeine Ueberwachung bleiben.
γ. Beispiele von Kopfdrehbänken. Zum Vergleich mit der
Spitzendrehbank für Axschenkel (Fig. 586, S. 303) führe ich hier eine
gleichen Zwecken dienende, von Ernst Schiess in Düsseldorf gebaute an,
bei welcher von der Benutzung der Spitzen abgesehen ist. Fig. 618 u. 619,
Taf. XVI, stellen Vorder-, bezw. Giebel-Ansicht dar. In der Mitte des Dreh-
bankbettes ist eine röhrenartige Welle a gelagert, welche an beiden Enden mit
selbstausrichtenden Futtern versehen ist, so dass die hineingesteckte „Axe“
gleichzeitig befestigt und ausgerichtet wird. Es kommt keine erhebliche
Verschiedenheit in den Durchmessern der Werkstücke in Frage, weshalb
für die Regelung der Umdrehungszahlen eine Antriebsrolle b mit zwei
Stufen genügt. Ihre Drehungen werden durch ein Rädervorgelege auf a
übertragen. Von der Vorgelegewelle aus wird eine hinter dem Maschinen-
bett liegende Welle c gedreht, die etwa doppelt so viel Drehungen macht
als das Werkstück. Diese bethätigt zwei auf den Leitspindeln d sitzende
Schaltwerke. Es findet demnach die selbstthätige Verschiebung der Bett-
schlitten e längs des Bettes ruckweise statt; ein Verfahren, welches aus
früher erwähnten Gründen vermieden werden sollte, so lange eine stetige
Bewegung ohne erhebliche Mehrkosten durchgeführt werden kann. Die
Beschreibung der Bettschlitten und Stichelhausschlitten dürfte entbehrlich
sein, da die Zeichnung genügende Auskunft giebt. Nur sei noch bemerkt,
dass das Böckchen f und die in ihm gelagerte Rolle bestimmt sind, das
Einbringen und Abnehmen der Werkstücke zu erleichtern.
Als ferneres Bei-
spiel einer Kopfdreh-
bank führe ich die von
Pittler’sche (Leipziger
Werkzeugmaschinen-
fabrik) an, welche mit
Stahlwechselvorrich-
tung ausgestattet ist.
Ihre grundsätzliche An-
ordnung zeigen die Fig.
620, 621 und 622 in
einem Längsschnitt,
einer Endansicht und
einem Querschnitt. Das
Bett hat, wie Fig. 622
erkennen lässt, einen
thorartigen Querschnitt,
der auf ihm verschieb-
bare Schlitten p ist
aussen walzenförmig ge-
staltet. Die Scheibe q,
in welcher die Werk-
zeuge befestigt sind,
kann um den Schlitten p
gedreht, aber nicht an
ihm verschoben werden,
weil einerseits (vergl.
Fig. 620) am linken
Ende von p ein kegel-
förmiger Anlauf sich
befindet, anderseits das
rechte Ende von p in
dem Schlitten a festge-
klemmt ist, gegen dessen
hohlkegelartige Fläche
sich die Nabe von q
legt. Gedreht wird die
Scheibe q entweder
durch den Wurm t oder
durch ein Stirnrad, das
mit dem Handrade x,
Fig. 621 und 622 ver-
bunden ist und in das
an q ausgebildete Wurm-
rad greift. Das macht den Eindruck eines Nothbehelfes, da dieser Eingriff
nicht passen kann, so lange die Gestalt der Wurmradzähne sich dem
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 21
Wurm t gut anschliesst und umgekehrt. Der Wurm t ist in einem um zwei
wagerechte Zapfen schwingenden Rahmen gelagert, und diesen stützt ein
Daumen, der an der Welle des Handhebels u sitzt, so dass durch Drehen
dieses Handhebels der Wurm t gegen das Wurmrad gehoben oder nieder-
gelassen wird. Der Wurm t kann mittels einer in Fig. 622 sichtbaren Hand-
kurbel, aber auch mittels eines in den Zeichnungen nicht angegebenen,
auf dem anderen Ende der Wurmradwelle steckenden Schaltrades selbst-
thätig gedreht werden.
Die Scheibe q enthält 16 zur Aufnahme der Werkzeuge bestimmte
Löcher, nämlich 8 grössere und 8 kleinere; sie ist in erster Linie bestimmt,
den ganzen Werkzeugvorrath aufzunehmen, so dass der Arbeiter für wech-
selnde Dreharbeiten die geeigneten Werkzeuge in kürzester Zeit anstellen
kann.
Es soll aber die Drehbarkeit der Stichelplatte q bei Bearbeitung
grösserer Mengen gleichartiger Werkstücke auch dem Stahlwechsel dienen
(S. 310). Demgemäss ist die Platte q mit Anschlägen versehen, welche die
mit der Drehbankaxe gleich gerichtete Stichelverschiebung selbstthätig aus-
lösen. Diese Verschiebung bewirkt die Leitspindel h, die entweder vom
Schwanzende der Hauptspindel s aus oder durch das Wurmrad i selbst-
thätig gedreht werden kann. Der letztere Antrieb ist nur für schlichtes
Drehen verwendbar, weshalb zu seiner Auflösung nur die mit zwei Stell-
ringen behaftete Stange m vorgesehen ist; sie wirkt in folgender Weise:
Die Lagerung des zu i gehörigen Wurmes, Fig. 620, ist um zwei am
Maschinenbett festsitzende wagerechte Zapfen mittels des Handhebels k zu
schwingen. Hat man die Lagerung so weit gehoben, dass der Wurm in
das Wurmrad i greift, so kann man die Schwinge l, die um unten liegende
Zapfen drehbar ist, so einstellen, dass sie mittels des nach oben gerichteten
Zapfens den Wurm in der eingerückten Lage stützt. In Fig. 620 ist dieser
Zustand gezeichnet. Wird nun die Schwinge l nach rechts oder links ver-
schoben, so hört die Stützung auf, und der Wurm fällt soweit nach unten,
dass er nicht mehr in i eingreift. Nun ist die Stange m einerseits mit der
Schwinge l verbolzt, anderseits mit zwei Stellringen versehen, gegen die
der Schlitten p bei entsprechender Verschiebung nach rechts oder links
stösst; dadurch wird dann der bis dahin vom Wurmrad i vermittelte Be-
trieb ausgelöst.
Die zweite Bethätigung der Leitspindel h geht von dem auf dem
Schwanzende der Hauptspindel sitzenden Wurm c aus. Mit diesem kann
man das Wurmrad d oder das andere e in Eingriff bringen, und zwar
durch Drehen des Gehäuses b, Fig. 620 und 621, so dass rasch zwei ver-
schiedene Uebersetzungen gewonnen werden können. Auf der Welle der
beiden Wurme innerhalb des
Gehäuses b steckt eine Hülse
mit zwei Kegelrädern, die
mittels des Handhebels f ver-
schoben werden kann, wo-
durch die Welle g Rechts-
oder Linksdrehung erhält
oder in Ruhe gebracht wird.
Endlich ist g mit h durch
eine Klauenkupplung ver-
bunden; die Stange n dient
zum Auslösen dieser Kupp-
lung. n wird nun mittels
einer der 16 Anschlagschrau-
ben o verschoben, die un-
abhängig von einander je
für das betreffende Werkzeug
einzustellen sind.
Damit jedes einzelne
zum Bohren oder Langdrehen
bestimmte Werkzeug mit der
Axe seines Einspannloches
rasch und genau in die Dreh-
bankaxe gebracht und ihm
damit die gewollte Lage ge-
geben wird, ist die Scheibe q an ihrer Rückseite, Fig. 622, mit 16 gekerbten
Vorsprüngen y versehen, und am bockartigen Schlitten a ist ein durch Hand
hebel verschiebbarer Riegel w angebracht, der in die Kerben von y greift
und hierdurch q festhalten kann. Soll der Stichel während des Arbeitens in
der Halbmesserrichtung des Werkstücks verschoben, aber diese Verschiebung
begrenzt werden, so kommen Anschläge r, Fig. 620 und 622, zur Verwen-
dung. Diese Anschläge werden mittels einer kreisförmigen Aufspann-Nuth
an q befestigt; die in ihnen steckenden Querschrauben dienen zum feinen
Einstellen und stossen gegen den Riegel v, Fig. 622, der mit Hilfe eines
Handhebels zurückgezogen werden kann, um den folgenden Anschlag r zu
benutzen, oder die Scheibe q überhaupt frei drehbar zu machen.
Fig. 623 und 624 sind Gesammtansichten der Maschine in der Zu-
stellung, welche die Maschine befähigt, Gewinde mit Hilfe einer Patrone zu
schneiden. Es ist die Patrone, d. h. das Mustergewinde auf dem Schwanz-
ende der Arbeitsspindel, neben dem Wurm c, Fig. 620, befestigt. An dem
Spindelstock ist eine Welle
z, Fig. 621 und 622, ver-
schiebbar und drehbar ge-
lagert, welche an jedem
ihrer Enden mit einem Arm
versehen ist. Derjenige
Arm, welcher dem Muster-
gewinde gegenüber liegt,
enthält ein Stück einer zu
diesen passenden Mutter.
Schwingt man den Arm
so, dass sich dieses Mutter-
stück auf die Patrone legt,
so wird die Welle z bei
jeder Drehung der Arbeits-
spindel um die Ganghöhe
der Patrone verschoben.
Hat man an dem zweiten
Arm der Welle einen Stichel
so befestigt, dass er mit
dem Werkstück in Berüh-
rung tritt, sobald jenes
Mutterstück auf die Pa-
trone gelegt wird, so erzeugt der Stichel ein Gewinde mit gleicher Gang-
höhe, wie dasjenige der Patrone ist. An dem den Stichel tragenden Arm
sitzt ein Handgriff, mittels dessen man den Stichel dem Werkstück und
gleichzeitig das Mutterstück der Patrone nähern kann, und an der Welle
der beiden Arme eine Feder (in Fig. 623 erkennbar), welche die Arme
emporschwenkt, sobald der Arbeiter sie nicht mehr niederdrückt, und zu
gleicher Zeit die Welle mit ihren Armen in die Anfangslage zurückschiebt.
Fig. 625 ist das Schaubild einer Drehbank desselben Werkes, bei welcher
der die Werkzeuge tragende Kopf über dem Bett liegt. Sie weicht hin-
sichtlich der Gestellform und der Antriebe erheblich von der vorigen
Maschine ab. Der Hauptantrieb ist mit Rädervorgelege versehen, das
durch einen Handhebel rasch ein- oder ausgerückt werden kann (vergl.
S. 162); die Schaltbewegung wird in bekannter Weise durch am links-
seitigen Ende angebrachte Räder und Stufenrollen vermittelt. Auf dem
Bett ist ein Schlitten für verschiedene Werkstücklängen einzustellen; auf
ihm gleitet das Lager des Stahlwechselkopfes. Dieses wird durch ein Hand-
kreuz hin und hergeschoben, kann aber durch Selbstzug dem Werkstück
entgegengeführt werden. Die Verschiebung gegen das Werkstück wird
durch Anschlagstifte begrenzt, die in einer rechts ausserhalb des Stahl-
wechselkopflagers angebrachten Scheibe stecken. Man sieht diese Stifte im
Bilde rechts vom Arbeiter. Bei dem Zurückziehen des Schlittens tritt ein
Schaltwerk in Thätigkeit, welches den Stahlwechselkopf so dreht, dass das
folgende Werkzeug dem Werkstück gegenüber in die richtige Lage kommt.
Die Anschläge für die Drehbewegung des Kopfes — also auch die Quer-
verschiebung der Stichel — sind denen verwandt, die bei Fig. 620 bis 622
beschrieben wurden.
Das Schaubild, Fig. 626, zeigt eine Kopfdrehbank von Breuer, Schu-
macher & Co. in Kalk bei Köln. Sie ist in erster Linie zum Abdrehen und
Gewindeschneiden der Schraubenbolzen bestimmt. Die Arbeitsspindel ist
hohl, so dass lange Stangen, deren rechtsseitiges Ende bearbeitet werden
soll, hindurch gesteckt werden können. Zwischen dem Hauptlager und der
Antriebseinrichtung der Arbeitsspindel ist diese besonders erweitert und
mit breiten Schlitzen versehen, so dass man von hier kürzere, mit Kopf
versehene Schraubenbolzen einbringen kann. Die Befestigung der Werk-
stücke findet durch ein selbst ausrichtendes, am Kopf der Spindel ange-
brachtes Futter statt. Gegenüber dem Kopf der Spindel befindet sich ein
drehbarer Stahlwechselkopf mit sechs Werkzeugen. Er steckt drehbar auf
einem lothrechten Zapfen, welcher auf dem Querschlitten festsitzt. Ein
siebentes Werkzeug, der Gewindeschneider, kann aus-, bezw. eingeschwenkt
werden.
An dem linksseitigen Ende der Hauptspindel sitzt eine kleine Riemen-
rolle, welche eine tiefer und weiter nach hinten belegene Riemenrolle an-
treibt; letztere ist mit einer Stufenrolle verbunden, welche zum Betriebe
der links im Vordergrunde sichtbaren Stufenrolle, bezw. der mit dieser
verbundenen Leitspindel dient. Die Leitspindel verschiebt die Bettplatte
selbstthätig nach links; durch eine rechts im Vordergrunde sichtbare Hand-
kurbel, ein Rädervorgelege und ein in die am Bett feste Zahnstange grei-
fendes Rad, kann die Bettplatte rasch hin- und hergeschoben werden. Ein
in der Mitte der Figur erkennbarer, am Fuss des Spindelstocks einstellbarer
Anschlag begrenzt die nach links gerichtete Verschiebung der Bettplatte.
Das Mutterschloss, die zur Querverschiebung des Stahlwechselkopfes die-
nende Kurbelscheibe, und das Gefäss für Kühlwasser lässt das Bild ohne
weiteres erkennen.
Die Fig. 627 bis 630, Taf. XXII, stellen eine von Ernst Schiess in Düssel-
dorf gebaute Radsterndrehbank in Vorderansicht, Grundriss und zwei
Endansichten dar. Sie ist bestimmt, die sogen. Radsterne der Eisenbahnfuhr-
werke abzudrehen und auszubohren. Die Werkstücke werden durch vier
schraubstockartige, von innen gegen den Radkranz drückende Frösche,
welche an der Planscheibe sitzen, festgehalten, so dass die Aussenflächen
des Radsternkranzes und die Nabe des Radsternes für die Werkzeuge zu-
gänglich sind. Es erfolgt der Antrieb der Planscheibe, bezw. ihrer Spindel
durch eine dreistufige Riemenrolle, Wurm und Wurmrad. Am Schwanz-
ende der Arbeitsspindel sitzt eine Kurbelscheibe, welche zwei ausserhalb
des Bettes gelagerte Wellen a in schwingende Bewegung versetzt. Durch
sie werden die verschiedenen der Stichelverschiebung dienenden Schalt-
werke bethätigt. Die Stichelhäuser der Drehstichel können folgende Be-
wegungen ausführen. Es ist zunächst eine Verschiebung der Bettplatte
längs des Bettes möglich; sie dient nur der groben Einstellung und wird
mittels der Hand bewirkt. Auf der Bettplatte sind zwei Querschlitten zu
verschieben und zwar mittels der Schrauben b, auf welche Schaltwerke zu
stecken sind. Auf diesen Querschlitten sind die Zwischenstücke c so be-
festigt, dass sie um eine lothrechte Axe eingestellt werden können, um die
sie oben abschliessenden Führungsbahnen beliebig schräg gegen die Dreh-
bankaxe zu legen. Auf diesen Führungsbahnen gleiten die Schlitten d,
deren Schrauben durch Schaltwerke bethätigt werden können, und endlich
folgen die Stichelhäuser e, die ebenfalls mit Hilfe von, auf ihre Schrauben
gesteckten Schaltwerken selbstthätig verschoben werden können. Die Be-
thätigung dieser verschiedenen Schaltwerke von den Wellen a aus, ge-
schieht durch über Rollen geleitete Ketten. Letztere sind über einstellbare
Leitrollen gelegt. Es mag noch darauf hingewiesen werden, dass das
hintere Stichelhaus, dessen Stichel seine Schneide nach unten kehrt, etwas
höher liegt, als das vordere Stichelhaus. Das Ausbohren geschieht — gleich-
zeitig mit dem Abdrehen — mittels der Bohrstange f, welche sich einer-
seits in einer Bohrung der Arbeitsspindel stützt, anderseits in dem Schlitten g
festgehalten wird. In der Bohrstange ist der zum Ausbohren dienende
Stichel geeignet festgehalten. Der Schlitten g wird mittels der Schraube h
und eines Schaltwerks verschoben und bewirkt hierdurch die Schaltung des
Bohrstichels.
Die Fig. 631 und 632, Taf. XXIII, und Fig. 633, Taf. XXIV, stellen eine
grössere Planscheibenbank dar, welche Droop & Rein in Bielefeld bauen;
insbesondere ist Fig. 631 theils eine Vorderansicht, theils ein Längenschnitt
der Maschine, Fig. 632 eine Endansicht von der linken Seite, und Fig. 633
eine Darstellung des Spindelantriebs.
Aus Fig. 631 ist zunächst die Arbeitsspindel und deren Verbindung
mit der 2400 mm grossen Planscheibe zu erkennen. Letztere ist auf den
glatt abgedrehten Kopf gepresst und wird weiter durch eine Anzahl
Schrauben festgehalten. Diese Befestigungsweise der Planscheibe wird der
sonst gebräuchlichen (durch Schraubengewinde auf der Spindel, S. 124)
dann allgemein vorgezogen, wenn ein Auswechseln der Planscheibe nicht
in Frage kommt. Sowohl der 250 mm dicke Halszapfen, als auch der
190 mm dicke Schwanzzapfen der Spindel ist einfach walzenförmig (vergl.
S. 74); die Nachstellbarkeit der Lager lässt Fig. 632 erkennen. Der
Druck, welchen die Spindel in der Axenrichtung nach links erfährt, wird
durch einen festen Bund aufgenommen, der entgegengesetzte durch einen
Ring und zwei Muttern (vergl. S. 78). Der Spindelstock steht zum
Theil unmittelbar auf einem Fundament, zum Theil auf einem gusseisernen
Rahmen a, mit welchem er fest verschraubt ist, so dass beide ein Ganzes
bilden. Auf dem Theil dieses Rahmens, welcher den Spindelstock über-
ragt, ist ein kräftiges Querbett b befestigt, und zwar mittels in Aufspann-
Nuthen greifender Schrauben. Es ist das Querbett gegen die Planscheibe
um 800 mm verschiebbar, und zwar mittels zweier Rädchen c, welche in
am Rahmen feste Zahnstangen greifen. Die lothrechten Wellen dieser Räder
sind an ihren oberen Enden mit Wurmrädern versehen, in welche an der
gemeinsamen Welle d sitzende Wurme greifen, so dass sich die Räder c
nur genau gleich drehen können. Die Welle d geht durch die ganze Länge
des Querbettes b; man kann sonach an jedem ihrer Enden eine Handkurbel
aufstecken. Auf dem Querbett b sind zwei Bettschlitten e verschiebbar und
zwar mittels zweier von einander unabhängiger Schrauben f und g, von
denen die eine dem vorderen, die andere dem hinteren Querschlitten an-
gehört. Die Drehschemel h sind mittels Wirbels auf e so befestigt, dass
man deren Führungsbahnen in beliebigem Winkel gegen die Drehbankaxe
einstellen kann. Die Stichelhäuser i endlich werden durch die Schrauben k
verschoben. Um die Schrauben f, g und k selbstthätig drehen lassen zu
können, steckt man auf sie ein Schaltwerk l, Fig. 631, welches, unter Ver-
mittlung geeignet geleiteter Ketten, von einer am Schwanzende der Arbeits-
spindel sitzenden Kurbelscheibe (Fig. 631 links) bethätigt wird. Die Ver-
schiebbarkeit der Bettschlitten beträgt 1600 mm, so dass Gegenstände bis
zu 3000 mm abgedreht werden können; die Ober- oder Stichelhausschlitten
sind um 600 mm zu verschieben. Um beim Bearbeiten trommelförmiger
Flächen die Stichel genügend weit über das Querbett hinwegragen lassen zu
können, sind sie in kräftige Werkzeugträger m gesteckt, und um schiefe
Beanspruchung derjenigen Schrauben, mittels welcher der Werkzeugträger
festgehalten wird, zu vermeiden, die Unterlegscheiben der Muttern unten
gewölbt.
Es wird die Planscheibe ausschliesslich durch den an ihr befestigten,
innen verzahnten, 106 Zähne enthaltenden Zahnkranz bethätigt. In diesen
greift ein Zahnrad mit 16 Zähnen (Fig. 633), das auf der Spindel n fest-
sitzt. Auf dieser sitzt ferner das Rad o fest, während die Stufenrolle mit
den an ihr festen beiden Rädern sich zunächst lose um n dreht. Kuppelt
man die Stufenrolle in gebräuchlicher Weise mit o, während der ausseraxig
gelagerte Bolzen p zurückgedreht ist, so erhält man die vier grössten Um-
drehungszahlen. Rückt man die auf dem ausseraxig gelagerten Bolzen p
steckenden Räder ein, während die Stufenrolle sich frei um n dreht, so er-
hält man mit dem Räderpaar q r (48/62) die vier mittleren, und mit dem
Räderpaar s t (25/85) die vier kleinsten Umdrehungszahlen. Es muss je-
doch bemerkt werden, dass infolge nicht glücklicher Wahl der Zähnezahlen
(vergl. S. 154) die durch das letztere Vorgelege erzielten Spindeldrehungen
zum Theil in die mittlere Gruppe ragen.
r und t sind fest mit einander verbunden und auf der hohlen um p
frei drehbaren Welle gemeinsam zu verschieben.
Für Werkstücke, welche bis zu 7000 mm Durchmesser besitzen, ist die
von Ernst Schiess in Düsseldorf gebaute Plandrehbank, welche die Fig. 634,
635, 636, Taf. XXV, darstellen, bestimmt. Auch hier ist der Spindelstock
mit einem eisernen Rahmen, auf welchem die Werkzeugschlitten Stützung
finden, fest verschraubt, nur weicht der Rahmen dadurch von dem der vor-
her beschriebenen Maschine ab, dass er — wegen der grösseren Abmess-
ungen — aus vier einzelnen Balken zusammengefügt ist. Auf dem Rahmen
lassen sich Längsbetten a oder Querbetten b befestigen, auf denen die aus
den Abbildungen ohne weiteres erkennbaren Schlittenanordnungen verschieb-
bar sind. Ein — selbstverständlich wegnehmbarer — Lagerbock c kann
zur weiteren Stützung von Werkstücken oder einer Bohrstange dienen, die
anderseits in der hohlen Hauptspindel steckt. Die selbstthätige Verschie-
bung der Schlitten erfolgt durch auf die betreffenden Schrauben gesteckte
Schaltwerke, welche von den Kurbelscheiben d (Fig. 636) aus bethätigt
werden.
Das Deckenvorgelege (Fig. 635) ist mit zwei angetriebenen Rollen
versehen, so dass es 90 oder 108 minutliche Drehungen macht; die fünf-
stufige Antriebsrolle dreht sich mit den an ihr festen Rädern e und f an
sich lose um ihre Welle, kann aber unter Vermittlung des Rades g mit ihr
gekuppelt werden. Im übrigen kann man ihre Drehungen durch die
Räder f k, oder e i und ferner h g auf die Welle des in den Zahnkranz
greifenden Rades n übertragen. h wird durch Verschieben seiner Welle
ausgerückt, wozu das Handrad mit Mutter l dient; i und k sitzen fest auf
einer Büchse, welche in das benachbarte Lager ragt, dort von einem Hals-
ring umfasst wird und unter dessen Vermittlung — er ist (vergl. Fig. 330
S. 163) mit einer Zahnstange versehen — durch Drehen des Handrades m
verschoben werden kann.
Das Befestigen, insbesondere aber das Ausrichten der Werkstücke an
der lothrechten Planscheibenfläche ist mit Schwierigkeiten verknüpft: man
muss das Werkstück schwebend halten, bis es befestigt ist, und muss eine
Befestigung vornehmen, ehe geprüft werden kann, ob es rundläuft. Ist
letzteres nicht der Fall, so ist das Werkstück zu lösen, zu verschieben und
wieder zu befestigen, um seine richtige Lage aufs neue zu prüfen u. s. w.
Ist dagegen die Planscheibe liegend angeordnet, so wird das Werkstück
auf sie gelegt und auf ihr verschoben, bis die richtige Lage gewonnen ist,
worauf die Befestigung erfolgt. Dieser Vortheil wagerechter Planscheiben
gegenüber lothrechten wird noch durch den andern ergänzt, dass einseitig
schwere Gegenstände bei ersteren keiner Gewichtsausgleichung bedürfen,
während bei letzteren Gegengewichte angebracht werden müssen, deren
richtige Lage nur durch Versuche gewonnen werden kann. Als Mangel
der liegenden Planscheiben ist die weniger gute Zugänglichkeit der Werk-
stückmitten (beim Ausbohren von Naben) zu bezeichnen; es erwachsen
hieraus Gefahren für den bedienenden Arbeiter.
Ueber die Frage, wer solche Drehbänke zuerst ausgeführt hat, habe
ich mich in unten verzeichneter Quelle
Die Drehbank mit liegender Planscheibe, oder — wie sie auch
genannt wird — Dreh- und Bohrbank ist heute vielfach zu finden.
toolworks, Dingl. polyt. Journ. 1879, Bd. 223, S. 31, mit Schaubild. Andere: Dingl.
polyt. Journ. 1886, Bd. 261, S. 67, mit Abb.; 1887, Bd. 264, S. 317 u. S. 481, mit Schau-
bild; 1888, Bd. 267, S. 14, mit Schaubild; 1891, Bd. 279, S. 124, mit Schaubild. Iron,
Jan. 1885, S. 47; Okt. 1885, S. 346; März 1886, S. 202, sämmtliche mit Schaubild. The
Engineer, Okt. 1885, S. 315, mit Schaubild. Engineering, Mai 1885, S. 603; Febr. 1888,
S. 186, mit Schaubild. Zeitschr. des Ver. deutscher Ingen., 1883, S. 722; 1885, S. 416;
1888, S. 617; 1897, S. 21, sämmtliche mit Abb.
Man erhält eine solche Drehbank mit liegender Planscheibe einfach
dadurch, dass man eine der bisher beschriebenen Planscheibendrehbänke
aufrichtet, so dass ein Querbett über der Planscheibe sich befindet. Wegen
dieser anderen Aufstellungsweise sind jedoch Aenderungen in den Einzel-
heiten erforderlich, welche an Hand der Fig. 637 u. 638 erörtert werden
mögen. Es bezeichnet in denselben p die Planscheibe. Liegt dieselbe in
einiger Höhe über dem Fussboden, so wird man den Spindelstock a so aus-
bilden, dass er einerseits als Grundrahmen der Maschine dient, anderseits
das Räderwerk umschliesst. Die Betriebsrolle b wird man liegend an-
ordnen, so dass eine Kegelrad- oder Wurmübersetzung erforderlich ist.
Man hat den an der Planscheibe sitzenden Zahnkranz als Kegelrad
hergestellt; dieses Verfahren führt aber zu Erschütterungen der Planscheibe
und ist deshalb allgemein verlassen. Das Querbett muss — in der Regel
— in der Axenrichtung der Drehbank verschiebbar sein, weshalb man eines
ähnlichen Rahmens zu seiner Befestigung bedarf, wie z. B. die durch Fig. 631
u. 632, Taf. XXIII, abgebildete Drehbank. Es liegen im übrigen für das
Querbett ganz ähnliche Forderungen vor wie bei den Tischhobelmaschinen
(S. 254). Demgemäss verbindet man mit a einen thorartigen Bock d. Die
Stichel müssen das Querbett weit überragen. Man giebt daher den zuge-
hörigen Schlitten e grosse Länge. Diese bedingt bedeutendere Querab-
messungen, also grosses Gewicht der Stichel. Es liegt nahe, dieses Gewicht
durch ein Gegengewicht auszugleichen
d. h. der Abstand i der Drehbankaxe von dem Querbett leicht dadurch
veränderlich machen, dass der Bock d auf dem Unterbau a verschiebbar
eingerichtet wird.
Das ist das Wesentliche, dem einige Beispiele angefügt werden mögen.
Fig. 639 zeigt eine bemerkenswerthe Spindellagerung
Ingen. 1897, S. 21, mit Abb.
mit ihrem unteren walzenförmigen Zapfen in einer einfachen Büchse und
ihr Hauptlager ist eine gespaltene aussen kegelförmige Büchse, die behufs
Nachstellens mittels Schrauben in die kegelfömige Bohrung des Maschinen-
gestelles gedrückt werden kann. Die auf der Spindel befestigte Planscheibe
stützt sich mit ringförmiger Fläche in einer ringförmigen Furche des
Maschinengestelles, während sie durch das Halslager der Spindel im Kreise
geführt und durch auf der Spindel sitzende Muttern gehindert wird sich
zu heben. Der obere Theil der Spindel ist hohl, um Raum für eine Bohr-
stange zu bieten; die etwa in diese Höhlung fallenden Späne werden unten
durch seitliche Löcher abgeleitet. An der Planscheibe ist ein Zahnkranz
befestigt, in welchen ein an stehender Welle sitzendes kleines Rad greift.
Diese stehende Welle wird an ihrem unteren Ende von der liegenden
Welle w aus durch ein Kegelradpaar angetrieben. Die Welle w wird durch
eine Stufenrolle und ein ausrückbares Rädervorgelege so angetrieben, wie
bei Rädervorgelegen üblich (Fig. 318, S. 155); sie betreibt durch Reibscheibe
und Rolle eine Welle v, welche die Schaltung der Werkzeuge vermittelt.
Die Planscheibe soll minutlich 1¾ bis 40 Drehungen machen, während die
Schaltung zwischen 0 und 6 mm für jede Drehung der Planscheibe gewählt
werden kann.
Die Fig. 640, 641, 642, Taf. XXVI u. XXVII, stellen eine von Ernst
Schiess in Düsseldorf gebaute Drehbank mit liegender Planscheibe dar, die
bei 6000 mm Planscheibendurchmesser Gegenstände von 9500 mm grösstem
Durchmesser und 1800 mm grösster Höhe bearbeiten kann.
Um die Planscheibe p verladungsfähig zu machen, ist sie — nach
Fig. 640 — dreitheilig ausgeführt; es schliessen sich an den Mitteltheil zwei
Kreisabschnitte. Auf eine Spindel der Planscheibe ist verzichtet, vielmehr
deren Führung einem Ring schief schweinsrückenartigen Querschnitts über-
lassen, was bei dem sehr grossen Gewicht der Planscheibe unbedenklich
ist. Die Befestigungsweise des Zahnkranzes ist ebenfalls in Fig 640 rechts
zu erkennen.
Auf dem Grundrahmen a stehen zwei mächtige Böcke b, die durch
ein Querstück zu einem thorartigen Gestell zusammengefügt sind. Dieses
ist auf dem Grundrahmen a unter Vermittlung von Aufspann-Nuthen be-
festigt und kann in der Richtung dieser Aufspann-Nuthen (vergl. Fig. 642)
um etwa 2400 mm verschoben werden.
An den Vorderseiten der Böcke b ist, wie die Abbildungen ohne wei-
teres erkennen lassen, das kräftige Querbett e lothrecht zu verschieben, an
welchem zwei Schlitten sich befinden. Auf jedem der beiden Schlitten ist
eine Platte f drehbar, aber feststellbar angebracht, an der je ein eigenar-
tiger, auf grosse Länge verschiebbarer Stichelhausschlitten g Führung findet.
Das Drehen der Platten f auf ihren Schlitten geschieht durch Schrauben h,
welche in bogenförmige Verzahnungen von f greifen. Die Ausgleichung
des Gewichts der 3550 mm langen, also schweren Stichelhausschlitten g be-
wirken über Rollen gelegte, dünne Drahtseile oder Ketten, welche mittels
Gewichte belastet sind. Gestrichelte Linien der Fig. 640 lassen den Ver-
lauf der Seile erkennen. Den Antrieb der Maschine bewirkt ein Elektro-
motor, dessen Ankerwelle in Fig. 642 mit i bezeichnet ist. Es wird durch
Räderübersetzung zunächst die Stufenrolle k betrieben. Von dieser aus
erhält die Stufenrolle l ihre Drehungen, und diese ertheilt durch auswechsel-
bare Rädervorgelege der Welle m 20 verschiedene Umdrehungsgeschwin-
digkeiten. Ein Kegelrad- und Stirnradvorgelege übertragen die Drehungen
auf die Planscheibe. Von der Welle m aus, deren Drehungen mit denjeni-
gen der Planscheibe in festem Verhältniss stehen, wird durch ein Vorgelege u
Fig. 642 eine liegende Welle bethätigt, welche unter Vermittlung eines
Kehrgetriebes und zweier Stufenräder die Welle v, Fig. 641, dreht. Diese
steht durch Kegelräder mit der stehenden Welle d in Verbindung, von der
aus zunächst durch Wurm- und Wurmrad das Triebwerk am Querbett be-
thätigt wird, weiter oben aber die Räder und Wellen in Umdrehung ver-
setzt werden, welche die das Querbett e tragenden Schrauben o, Fig. 640
drehen. Eine Kupplung q dient zum Ein- beziehungsweise Ausrücken des
letztgenannten Betriebes.
Von der zur Stufenrolle k gehörigen Welle aus wird ferner durch
Räder x y und ein Kehrgetriebe die Welle w, Fig. 642, gedreht. Diese be-
treibt einerseits durch ein Stirnräderpaar und die Welle r die Wurmräder s,
welche fest auf den zum Verschieben der Böcke b dienenden Schrauben
sitzen, anderseits durch ein Stirnräderpaar und das Kegelradpaar t, Fig. 641
die Welle v, um mit Hilfe der stehenden Welle d u. s. w. rasches Heben,
beziehungsweise Senken des Querbettes e herbeizuführen.
Fig. 643 u. 644, Taf. XXVIII, stellen eine ganz ähnliche, aber kleinere
Maschine dar, welche aus derselben Fabrik hervorgegangen ist. Eine Be-
schreibung der Bilder dürfte nach der vorhin gegebenen entbehrlich sein.
Endlich zeigen die Fig. 645 u. 646, Taf. XXIX, noch die von Ernst Schiess
gebaute einständerige Plandrehbank mit liegender Planscheibe im Auf-
und Grundriss. Der Antrieb ist im Grundriss leicht zu verfolgen. Beson-
dere Beachtung aber verdient der Ständer a und der an ihm sitzende Aus-
leger b. Letzterer trägt zwei Stichelhäuser, während zwei andere an a
angebracht worden sind. Die Stichelhausschlitten am Ausleger sind nicht
annähernd so lang wie diejenigen der vorhin beschriebenen beiden Maschi-
nen, weil sie nicht bestimmt sind, für die Bearbeitung hoher cylindrischer
Aussenflächen zu dienen. Hierzu sind vielmehr die Schlitten des Ständers a
vorgesehen. a ist längs der in der Grundplatte sich findenden Aufspann-
Nuthen zu verschieben und zwar fast hart bis an den Rand der Planscheibe,
so dass die Lage der an dem Ständer sich befindenden Stichelhäuser den Werk-
stückdurchmessern (bis 9000 mm) angepasst werden kann. Der Ausleger b
ist mittels eines kräftigen Gelenkes dem Ständerschlitten c angeschlossen,
so dass er — behufs bequemeren Auflegens und Fortnehmens grosser Werk-
stücke zur Seite geschwenkt werden kann; er wird im übrigen mit c fest
verschraubt. Da den an dem Ausleger gestützten Sticheln die schwersten
Schnitte abgenommen worden sind, so genügt diese Befestigung. Die Ver-
schiebung der Werkzeugschlitten geschieht durch Schrauben und aufgesteckte
Schaltwerke, welche — durch Ketten — von der Welle d aus bethätigt werden.
Die lothrechte Lage der Arbeitsspindel wird auch für andere Kopf-
drehbänke angewendet, da sie in manchen Fällen der wagerechten Lage
gegenüber Vortheile bietet. Ich erinnere z. B. an die Schwierigkeiten,
welche bei dem Abdrehen der Kröpfungszapfen bei Kurbelwellen zu über-
winden sind. Man muss ganze Gestelle mit der Welle verbinden, um die
Spitzen einer Drehbank in der Axenrichtung des Zapfens angreifen lassen
zu können und, ist das in geeigneter Weise geschehen, so muss noch das
einseitig liegende Gewicht durch ein Gegengewicht ausgeglichen werden.
Viel einfacher ist die vorliegende Aufgabe mittels einer Maschine zu lösen,
welche Fig. 647 in lothrechtem Schnitt darstellt.
Die lothrechte Arbeitsspindel a ist oben in einem kegelförmigen, unten
in einem Spurlager gestützt; letzteres kann man mittels zwei ringförmigen
Muttern in der Höhenrichtung einstellen. Der Antrieb der Welle a erfolgt
mittels eines auf ihm festsitzenden Stirnrades. Mit a aus einem Stück ge-
schmiedet ist der Aufspannkopf b. Er nimmt einen Schenkel der Kurbel-
welle k auf und hält ihn mittels Druckschrauben fest. Die links sichtbare
Schraube dient nur dem Ausrichten. Um den Stichel innerhalb des geringen
Raumes, welcher sich zwischen den Kurbelschenkeln befindet, genügend
starr anbringen zu können, ist ein dünner, aber breiter Balken f, welcher
sich mit beiden Enden auf Auskragungen des Schlittens g stützt, als Stichel-
halter verwendet (vergl. Fig. 186 u. 187, S. 98). Es ist f an seinem einen Ende
um einen lotrechten, an g festen Zapfen drehbar, an seinem andern Ende
verstellbar. Der Schlitten g ist an lothrechten Bahnen des am Maschinen-
gestell e festen Bockes mittels der Schraube h verschiebbar, und zwar ent-
weder, indem man h unmittelbar dreht, oder dessen zum Wurmrad aus-
gebildete Mutter i. Letzterer Antrieb dient dem selbstthätigen Verschieben
von g. Der Bock c, in welchem das Halslager der Spindel a sitzt, ist
deckelartig auf das hohle Maschinengestell e geschraubt.
Unter diese Ueberschrift fallen alle spanabhebenden Werkzeug-
maschinen, bei denen der kreisförmige Hauptweg von dem Werkzeug be-
schrieben wird.
Man kann die Arbeiten, für welche diese Maschinen bestimmt sind,
auch mittels der Drehbank ausführen; es wird hiervon Gebrauch gemacht.
Indem man einen Bohrer in das Futter einer Drehbankspindel steckt
und mittels dieser umdreht, während das Werkstück auf dem Bettschlitten
befestigt ist, gewinnt man das Bild einer Lochbohrmaschine. Für Löcher
mässiger Tiefe ist die Wirkungsweise des Bohrers keine andere, wie bei
der Zustellung, welche das an der Spindel sitzende Werkstück kreisen lässt,
während der Bohrer an dem Schlitten der Drehbank befestigt ist.
Für verhältnissmässig tiefe Löcher — Durchbohrungen langer Stahl-
stücke u. dergl. — ist allerdings nicht gleichgültig, ob das Werkstück oder
das Werkzeug die Arbeitsbewegung ausführt. Ich komme hierauf weiter
unten zurück.
Man kann einen auszubohrenden Gegenstand mit einer Planscheibe
sich drehen lassen, während eine mit dem Stichel ausgerüstete Bohrstange
in seiner Axenrichtung verschoben wird (Fig. 627, Taf. XXII), oder man kann
das Werkstück auf dem Drehbankschlitten befestigen und eine solche
Bohrstange, zwischen Spitzen eingespannt, durch einen Mitnehmer drehen
lassen.
Ebenso ist sowohl ein mit der Planscheibe sich drehender Gegen-
stand durch den nur die Schaltbewegung ausführenden Stichel abzudrehen,
als auch ein auf der Bettplatte befestigtes Werkstück mittels eines an der
Planscheibe sitzenden Stichels abzuschwärmen.
Die Arbeitsvorgänge der paarweise aufgeführten Bearbeitungsweisen
unterscheiden sich nicht, es sind jedoch — je nach der Gestalt der Werk-
stücke — erhebliche Unterschiede in der praktischen Durchführung der
Arbeitsweisen vorhanden: die einen Werkstücke lassen sich bequem um
ihre Axe drehen, andere, namentlich sperrige, eignen sich wenig oder gar
nicht für das Einspannen zwischen Spitzen oder an der Planscheibe, so dass
das kreisende Werkstück vorzuziehen ist.
Das lässt sich nun zwar, wie bereits erwähnt, auch bei der Drehbank
anwenden. Da diese jedoch in erster Linie dem eigentlichen Drehen, dem
Bearbeiten der sich drehenden Werkstücke angepasst ist, so fehlen ihr für
gewöhnlich manche für die andere Arbeitsweise erwünschte Einrichtungen,
sie würde zu theuer werden, wenn man sie auch für diese Arbeitsweise
vollkommen ausbilden wollte.
Man baut daher besondere Maschinen, welche in erster Linie oder
ausschliesslich bestimmt sind, im wesentlichen ruhende Werkstücke zu be-
arbeiten, und stattet sie hierfür aus. Und da selbst bei dieser Beschrän-
kung des Verwendungszweckes die Maschinen, welche allen der hierher
gehörenden Arbeiten gerecht werden sollen, entweder zu theuer oder für
die einzelnen Aufgaben zu unvollkommen werden würden, so beschränkt
man das Anwendungsgebiet noch weiter, baut sie für bestimmte Arbeiten.
Wegen der Verschiedenartigkeit der vorkommenden Aufgaben lassen
sich nun diese Maschinen nicht in scharf abgegrenzte Gruppen legen; man
kann aber von Lochbohrmaschinen, Ausbohrmaschinen und Schwär-
mern sprechen, ohne damit den Gedanken zu verbinden, dass die Maschinen
nur zu dem durch ihren Namen gekennzeichneten Arbeitsverfahren taug-
lich sind. Giebt es doch Lochbohr- sowie Ausbohrmaschinen, die gelegent-
lich als Drehbänke verwendet werden, und sind doch viele der Ausbohr-
maschinen mit Schwärmervorrichtungen versehen u. s. w.
Ich beginne als den Drehbänken am nächsten stehend mit den:
a) Ausbohrmaschinen.
mit Abb.
welcher die Stichel entweder unmittelbar oder unter Vermittlung eines Bohr-
kopfes (S. 110) befestigt sind.
Bei einer Bauart der
Maschinen dreht sich die
unverschiebliche Bohr-
stange a, Fig. 648, in La-
gern l, während das Werk-
stück w auf einem gleich-
laufend zur Bohrstange
verschiebbaren Schlitten s
befestigt ist. Der Bohrkopf b sitzt etwa in der Mitte zwischen den Lagern l.
Hierbei muss der Abstand der beiden Lager l im allgemeinen mehr als
das Doppelte der Werkstücklänge betragen, so dass diese Bauart für
längere Werkstücke, bezw. grössere Bohrlängen sich wenig eignet.
1890, S. 294, mit Abb. (3-spindlig). The Engineer, Juni 1891, S. 515, mit Schaubild
(2-spindlig). American Mach. April 1896, S. 453, mit Schaubild (2-spindlig). Engineer-
ing, 17. Juli, 1896, S. 91, mit Schaubild. The Iron Age, 24. März 1898, S. 2, mit Schaub.
Eine zweite Bauart, bei welcher beide Lager l dem Werkstück nahe
gelegt werden können, so dass die Federung der Bohrstange geringer aus-
fällt, stellt Fig. 649 in einfachen Linien dar. Hier ist das Werkstück w
auf dem Bett der Maschine befestigt, ruht also, während die Bohrstange a
mit dem Bohrkopf b sich gleichzeitig dreht und verschiebt.
Als Beispiel für diese Bauart führe ich die von Ernst Schiess in Düssel-
dorf gebaute liegende Ausbohrmaschine, Fig. 650 u. 651, Taf. XXX, an.
Die Bohrspindel besteht aus zwei Theilen a und a1, die durch eine Art
Futter mit einander verbunden sind. Eine fünfstufige Antriebsrolle g dreht
mittels eines Wurmes das Rad h; es verhält sich dessen grösste zu seiner
kleinsten Geschwindigkeit wie 6,25 : 1. h dreht sich mit seiner langen,
halsartig gestalteten Nabe in dem Doppellager l l und umfasst in seiner
Bohrung die Spindel a, in dessen
lange Nuth mit einer festen Leiste
greifend. a ist ferner in c ge-
lagert und erfährt durch den
mit diesem Lager verbundenen
Schlitten seine Verschiebung in
der Längenrichtung der Ma-
schine. Die Schlittenverschie-
bung bewirkt eine in der Mitte des Bettes d liegende Schraube, die am
linksseitigen Ende durch zwei verschiedene Räderübersetzungen angetrieben
werden kann.
Links unten in Fig. 650 erkennt man, dass die untere Welle durch
Wurm und Wurmrad, ferner (vergl. auch Fig. 651) durch ein Rädervor-
gelege von der Stufenrolle aus betrieben wird. Es ist aber eine zweite,
von dieser Stufenrolle ausgehende Antriebsweise vorgesehen, nämlich durch
ein Kegelradpaar; sie dient der raschen Zurückführung des Schlittens und
der Spindel a. Die den Schlitten verschiebende Schraube kann auch mit
Hilfe des Spillrades n gedreht werden.
Auf a1 sitzt der Bohrkopf b fest, welcher für vier Stichel eingerichtet ist.
Die Befestigung der Werkstücke findet auf der mit Aufspann-Nuthen
versehenen Grundplatte e statt. Auf der nach rechts über das Doppellager
hervorragenden Nabe des Wurmrades h sitzt ein Schwärmer f, Fig. 650.
Er besteht aus einer Nabe und zwei Armen. Letztere enthalten je einen
mittels Schraube quer gegen die Bohrstangenaxe verschiebbaren Schlitten;
es erfolgt die Drehung der Schrauben durch sternartige Rädchen, welche
beim Drehen des Schwärmers gegen einen am Maschinengestell festen Vor-
sprung stossen. Jeder Schlitten enthält einen, gleichlaufend zur Bohrstange
verschiebbaren Stichelhausschlitten. Die Bohrstange a1 steckt rechts ver-
schiebbar in einer Hülse i, die in dem Doppellager o drehbar ist; sie dient
zur Aufnahme eines zweiten Schwärmers p. Da das Doppellager o auf der
Grundplatte e verschoben werden kann, so vermag man die Lage dieses
zweiten Schwärmers der Werkstücklänge anzupassen.
S. 360, mit Schaubild; Dec. 1891, S. 1311, mit Schaubild. Engineering, Mai 1896, S. 638,
mit Schaubild.
Es sei bemerkt, dass man für geringe Werkstücklängen die Lage-
rung o entbehren kann, indem man statt a1 eine kürzere Bohrstange ver-
wendet, oder auf das frei vorstehende Ende von a einen Bohrkopf steckt.
Eine dritte Bauart benutzt eine Bohrstange a, Fig. 651, welche sich
in zwei festen Lagerkörpern stützt, und mit einem auf ihr verschiebbaren
Bohrkopf b versehen ist. Die nöthige Entfernung zwischen den beiden
Lagerungen ist hier nicht grösser wie bei der vorigen Maschine. Die Ver-
schiebung des Bohrkopfes b erfolgt durch eine in
Bohrstangenmitte liegende Schraubenspindel, an
deren freiem Ende zwei Zahnräder h und g festsitzen;
ein mit der Bohrstange a sich drehendes Rad f
greift in ein auswärts gelagertes, welches mit einem
zweiten, in g oder h greifendes, fest verbunden ist,
so dass eine gegensätzliche Drehung zwischen a
und der Schraubenspindel hervorgerufen wird. Ein
Schwärmer c kann an beliebigen Stellen der Bohr-
stange befestigt werden, indem seine Nabe zwei-
theilig gemacht ist; die Schraube, welche den
Schwärmerstichel quer gegen die Bohrstange ver-
schiebt, wird durch ein Sternrädchen e bethätigt.
Die eigentliche Bohrstange a wird einerseits durch
ein wegnehmbares Lager d, anderseits durch eine
kurze, in zwei festen Lagern l drehbare hohle Welle
gestützt, auf der das Antriebsrad e festsitzt.
Man verwendet diese Verbindung zwischen
Bohrstange und Antriebswelle, um Bohrstangen ver-
schiedenen Durchmessers — je nach der zu er-
zeugenden Bohrweite — anlegen zu können. Es
werden aber auch beide aus einem Stück gefertigt,
und spricht man dann von einer selbstthätigen
Bohrstange.
Bei der durch Fig. 652 abgebildeten Bohr-
stange liegt die Schaltschraube in der Mitte. Das
erleichtert ihren Antrieb, schwächt aber die Steifig-
keit der Bohrstange in hohem Grade wegen des
langen Schlitzes, der erforderlich ist, um die
Mutter m, Fig. 653, mit dem Bohrkopf verbinden
zu können. Man mindert diesen Uebelstand dadurch,
dass man die Schaltschraube, nach Fig. 654, ein-
seitig legt. Sieht man — mit Recht — von dem
ruckweisen Drehen der Schraube durch ein Stern-
rad ab, so muss am Ende der Bohrstange ein
Räderpaar x y, Fig. 654, angebracht werden, um
eine mit der Bohrstangenaxe zusammenfallende
Drehaxe zu gewinnen. Nach einer von mir ange-
gebenen Anordnung, Fig. 655, fällt die Schwächung
der Bohrstange a noch geringer aus. Es greift
die Mutter m nur so tief in die Bohrstange a, wie
zu guter Uebertragung der Drehung auf den Bohr-
kopf b erforderlich ist. Anderseits liegt m in einer
halbrunden Höhlung von b und nimmt den Bohr-
kopf in ihrer Längenrichtung vermöge ihrer End-
borde, welche sich an die ebenen Flächen von b
legen, mit. Die dem Antriebsrade nahe liegenden
Lagerstellen haben einen grösseren Durchmesser,
als die Weite des Bohrkopfes beträgt, so dass die
Schaltschraube hindurch geführt werden kann.
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 22
Am Ende der Bohrstange befindet sich ein Räderpaar x y zum Antriebe
der Schaltschraube.
Es eignet sich die selbstthätige Bohrstange für tragbare Ausbohr-
maschinen, d. h. solche, welche zum Ausbohren, z. B. von Dampfmaschinen-
cylindern am Ort ihrer Verwendung, dienen
Febr. 1892, S. 122, mit Schaubild. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen., 1892, S. 1375, mit
Schaubild. The American Engineer, März 1895, S. 142, mit Abb. American Machinist,
2. Mai 1895, S. 341, mit Abb.; 12. Sept. 1895, S. 725, mit Abb.
lage für feststehende Ausbohrmaschinen.
Die Fig. 656, 657 u. 658, Taf. XXXI, stellen in Seiten-, Endansicht, bezw.
Grundriss eine solche, von H. Wohlenberg gebaute, liegende Ausbohrmaschine
dar.
in zwei sich rechtwinklig kreuzenden Axen gleichzeitig zu bohren. Eine
kräftige Aufspannplatte a ist gleichzeitig Grundplatte der Maschine. Auf
ihr sitzt der Bock b fest, welcher den Antriebstheil der Bohrstange d ent-
hält; die auswechselbare Bohrstange d ist mit ihrem sonst freien Ende in
dem einstellbaren Bock c gelagert. Es dient die Bohrstange d zum Aus-
bohren und Abschwärmen des Rahmenendes, an welchem der Dampfcylinder
Platz finden soll, und zum Ausbohren der festen Kreuzkopf-Gleitbahnen
von Dampfmaschinen. Die Bohrstange e hat den Zweck, die Lagerkörper
der Kurbelwelle, und nach Umständen auch die eingelegten Lagerschalen
auszubohren und abzuschwärmen. Hier wird der Bohrkopf auf der Bohr-
stange befestigt und behufs der Schaltbewegung letztere in der langen Nabe
des Antriebswurmrades f verschoben (vergl. Fig. 650 und 651).
Eine zweite, hierher gehörende liegende Ausbohrmaschine von H. Wohlen-
berg stellen Fig. 659 u. 660 übersichtlich und Fig. 661 u. 662, Taf. XIX,
grösser gezeichnet, in Seiten- und Endansicht dar. Sie ist bestimmt zum Be-
arbeiten zusammengegossener Cylinder von Verbundmaschinen.
zunächst aus Fig. 659 u. 660, dass auf einer gleichzeitig als aufspannplatte
dienenden Grundplatte zwei liegende Ausbohrmaschinen angebracht sind,
deren Bohrstangen die Buchstaben a und b bezeichnen. Jede der Bohr-
stangen ist mit besonderem Antrieb versehen, und zwar durch Stufenrolle,
Wurm und Wurmrad. Es soll der Abstand der beiden Bohrstangen zwischen
400 mm und 800 mm geändert werden können, weshalb die Lagerung d
auf der c und d gemeinsamen Unterplatte verschoben werden kann. Man
will ferner die gemeinsame Unterplatte in der Längenrichtung der Bohr-
stangen verschieben, und hat deshalb die Vorgelegewelle e in die Augen
zweier Lenker gelegt (vergl. Fig. 289, S. 145). Neben den Bohrstangen
sind, auf derselben Grundplatte, zwei Feilmaschinen f und g angebracht,
welche zum Behobeln der Schieberflächen und Schieberkastenflanschen be-
stimmt sind. Auch sie sollen verschiedene Lagen annehmen, weshalb die
Vorgelegewellen ebenso gelagert sind wie e, ausserdem aber mit ihren
unteren Schwingungsbolzen in der Axenrichtung verschiebbar gemacht sind.
Endlich sollen an den Stösselköpfen Fräsvorrichtungen angebracht werden,
wovon weiter unten noch die Rede sein wird. Aus Fig. 661 und 662 sind
verschiedene Einzelheiten zu erkennen. Danach kann der zur Bohrstange b
gehörige Bock d quer zur Bohrstangenaxe verschoben werden, und zwar
mittels einer in Fig. 662 angegebenen Schraube. Die in d liegende Wurm-
welle wird — wie die in c befindliche — durch ein Stirnradpaar ange-
trieben, damit der Axendruck des Wurmes durch ein einstellbares Spur-
lager aufgenommen werden kann. Es steckt die Welle des in Fig. 662
links belegenen unteren Stirnrades verschiebbar in ihrer Stufenrolle, deren
Nabe so von einem Lager umfasst wird, dass die Stufenrolle an der Ver-
schiebung nicht theilnehmen kann. Es sind ohne weiteres zwei verschiedene
Schaltgeschwindigkeiten gegeben, indem man entweder das rechts oder das
links auf Bolzen eines Hebels sich frei drehende Räderpaar mit dem auf
der Bohrstange und einem der beiden auf der Schaltschraube sitzenden
Räder in Eingriff bringt.
An den Feilmaschinen f und g ist der Stössel h lang geführt und mit
breitem Kopf versehen, so dass der Stichel in senkrechter Richtung um
650 mm verschoben werden kann. Auf dem Schlitten i, welcher an dem
breiten Kopf gleitet, sitzt eine Wendeplatte, auf welcher also der Stichel-
hausschlitten geneigt gegen die Wagerechte verschoben werden kann. Die
Schaltbewegung längs des Stösselkopfes und längs des an der Wendeplatte
ausgebildeten Führungsstabes bewirkt selbstthätig ein Schaltwerk k, welches
nach Fig. 439, S. 213 bethätigt wird.
Weiter oben wurde schon einer Fräsvorrichtung gedacht; sie ist in
erster Linie zum Ausfräsen der Schieberkanalmündungen bestimmt, wes-
halb nur ein einseitig gelagerter Fräser in Frage kommen kann. Nach
Fig. 663 und 664 ist das Lager der Fräserspindel l an dem Schlitten
der Wendeplatte (statt des Stichelhauses) angebracht, kann daher in ihrer
Längenrichtung, mit dem Schlitten i lothrecht und mit dem Stössel h wage-
recht, quer zur Fräseraxe verschoben werden. Die für den vorliegenden
Zweck erforderliche Stösselverschiebung findet selbstverständlich nicht
durch die Kurbel statt, welche den Stössel bewegt, sobald dieser hobelt;
man benutzt für die Verschiebung des Fräsers vielmehr die Schraube m.
Die Schaltbewegung soll eine stetige sein. Es ist deshalb auf den Kopf
des Stössels ein Wurmradvorgelege angebracht, welches von dem Decken-
vorgelege n aus durch eine Schnur angetrieben wird und seinerseits die
im Stösselkopf gelagerte Schlittenschraube dreht. An dem Schlitten i be-
findet sich ein einstellbarer Anschlag
in Gestalt einer Stange o. Diese stösst,
wenn der Fräser an seinem oberen
Wegesende angekommen ist, gegen den
Hebel p und rückt damit den Schalt-
antrieb selbstthätig aus. Wegen der
Verschiebbarkeit der Fräserspindel ist
einerseits die Riemenrolle r des Decken-
vorgeleges sehr lang, anderseits eine
Spannrolleneinrichtung q eingeschaltet,
die Fig. 663 erkennen lässt.
Theils wegen des Umstandes, dass
liegende lange Bohrstangen durch ihr
eigenes Gewicht eine gewisse Durch-
biegung erfahren, theils auch, weil
grössere Dampfcylinder liegend sich
etwas durchbiegen, also, wenn stehend
verwendet, nicht ganz rund sind, zieht
man zuweilen die lothrechte Lage der
Bohrstange der wagerechten vor. Fig. 665
stellt eine solche stehende Ausbohr-
maschine ihrem Wesen nach dar. Es
ist auf der gleichzeitig zum Befestigen
der Werkstücke eingerichteten Grund-
platte a ein kräftiger Bock errichtet,
dessen oberer Querbalken das Halslager
der Bohrspindel b enthält;
der untere Zapfen der Bohr-
spindel steckt in einem in
a angebrachten Spurlager.
Ueber dem Bock befindet
sich der Antrieb, sowohl
der Bohrspindel, als auch
der Schaltschraube. Ausser
der Grundplatte dienen
auch die Seitenständer der
Stützung des zu bearbei-
tenden Werkstücks. Der
— hier weggelassene —
Bohrkopf wird in gewöhn-
licher Weise auf die Bohr-
spindel gesteckt; er ist zu-
weilen, behufs bequemen
Auswechselns zweitheilig.
Der Schwärmer c wird aus
gleichem Grunde immer
zweitheilig gemacht. Man richtet sich so ein, dass entweder die Bohr-
stange b allein, oder aber diese nebst dem Halslager bequem nach oben
fortgenommen werden kann.
Durchm.). The Iron Age, 21. Mai 1891, S. 969; Engineering, Sept. 1891, S. 355 (bis
2,1 m Durchm.); Dec. 1891, S. 689 (bis 4 m Durchm.). American Mach., 2. Okt. 1896;
15. Okt. 1896. Zeitschr. des Ver. deutscher Ingen., 1892, S. 1375; sämmtl. mit Schaub.
Eine vierte Bauart verwendet für den Antrieb der Bohrstange eine
hohle Spindel, schliesst sich also der durch Fig. 650 u. 651, Taf. XXX, dar-
gestellten Maschine in einigem Grade an. Die betreffenden Maschinen hätten
dort mit erledigt werden können, wenn sie nicht fast ausnahmslos die
weitere bemerkenswerthe Eigenthümlichkeit besässen, dass der Abstand
zwischen Bohrstangenmitte und Aufspannplatte bequem regelbar ist und
meistens auch eine gegensätzliche, genaue Verschiebbarkeit zwischen Werk-
stück und Werkzeug in anderer Richtung vorliegt.
Die hohle Spindel, in welcher die Bohrstange sich verschiebt, gewährt
die Möglichkeit, für mässige Werkstücklängen auf eine weitere Lagerung
der Bohrstange verzichten zu können. Es ist die vorliegende Maschinenart
also auch zum Ausbohren solcher Höhlungen von mässiger Länge geeignet,
welche an einem Ende geschlossen sind, während die bisher erörterten
Maschinen fast ausnahmslos nur zum Ausbohren durchgehender Höhlungen
verwendet werden können. Noch andere Benützungsweisen, die im Laufe
der folgenden Besprechungen Erwähnung finden werden, hängen mit dieser
eigenartigen Stützungsweise der Bohrstange zusammen.
Man kann die hierher gehörenden zahlreichen Ausbohrmaschinen im
wesentlichen in zwei Gruppen ordnen, nämlich in solche, bei denen die
hohle Spindel ihren Ort nicht verlässt, und in Maschinen, deren Arbeits-
spindel nebst Spindelkasten verschiebbar ist.
Die Maschinen der ersten Gruppe nennt man allgemein liegende
Bohrmaschinen, auch wohl Horizontal-Bohrmaschinen. Die zweite
Gruppe führt vielfach denselben Namen unter Hinzufügung von „und Fräs-
maschine“, oder wird auch — wenig zutreffend — Universal-Bohr- und
Fräsmaschine genannt.
Fig. 666 stellt eine liegende Bohrmaschine mit fester Spindellagerung
in einer Seitenansicht dar
S. 530; Nov. 1895, S. 1089; Nov. 1896, S. 853. Engineering, Jan. 1892, S. 87; Febr. 1896,
S. 206. The Engineer, 28. Juni 1895, S. 550. Revue industrielle, März 1895, S. 123;
sämmtlich mit Schaubildern.
vierstufige Riemenrolle und gewöhnliches ausrückbares Rädervorgelege; sie
dreht die Bohrstange a mittels einer festen Leiste, welche in eine Nuth der
letzteren greift. Am linksseitigen Ende der Bohrstange steckt eine Hülse b
mit nach unten gerichteter Zahnstange. Das in diese Zahnstange greifende
Rad wird unter Vermittlung von Wurmrad und Wurm, einiger Wellen
und Kegelräder von der am Schwanzende der hohlen Spindel festsitzenden
Stufenrolle aus selbstthätig betrieben. Nach Lösung der an dem Wurmrad
befindlichen Kupplung kann man mittels des Handkreuzes c die Bohrstange
rasch verschieben. Ausserdem ist eine langsame Verschiebung mittels des
dem Arbeiter bequem liegenden Handrades d vorgesehen. An der rechts
liegenden Seite des Maschinenbockes ist ein Winkel e lothrecht zu verschieben
und zwar mit Hilfe der Schraube f, welche unter Vermittlung von Wurmrad
und Wurm von der Welle g aus gedreht wird; ihre Mutter sitzt im Fuss
des Maschinengestelles. Auf der wagerechten Fläche des Winkels e kann die
Platte h gleichlaufend zur Bohrstangenaxe und ferner die Aufspannplatte i
auf h quer gegen diese Axe verschoben werden. Die hierin liegende Ver-
schiebbarkeit bietet für eine Reihe von Arbeiten grosse Erleichterungen,
zunächst für das Aufspannen der Werkstücke. Man richtet sie aus nach
einer in eine Aufspann-Nuth gelegten Leiste oder einen auf die Aufspann-
platte gezogenen Linie und gewinnt im weitern durch Heben bezw. Senken
des Winkels und Verschieben der Aufspannplatte die richtige Lage gegen-
über der Bohrstange. Ist eine Zahl von gleichen Lagern auszubohren, so
können diese hinter oder neben einander aufgestellt werden. Insbesondere
aber ist die dreifache Verschiebbarkeit der Aufspannplatte für das Bohren
von Löchern bequem, welche genau gleichlaufend zu einander liegen sollen.
Die Verwendbarkeit der Maschine beschränkt sich nicht auf das Ausbohren
und Abschwärmen, sondern sie ist auch für das Einbohren von Löchern
brauchbar. Und wenn man am Kopf der hohlen Spindel eine Planscheibe
und auf der Aufspannplatte ein Stichelhaus anbringt, so lässt sie sich ohne
weiteres als Drehbank benützen.
Für grössere Bohr-Längen giebt man dem das Werkstück tragenden
Winkel eine zweite Stütze; seine Gestalt nähert sich dann mehr und mehr
derjenigen eines Bettes, von dieser nur so weit abweichend, als seine Ver-
schiebbarkeit in lothrechter Richtung nöthig macht. Eine derartige von den
Newark machine tool works gebaute Maschine zeigt Fig. 667 im Schaubild.
Es dienen zum Tragen des Bettes zwei Schrauben, deren Muttern im
Maschinengestell gelagert sind und durch Wurm und Wurmrad und längere
liegende Welle von einer im linksseitigen Bock (verdeckt) befindlichen
stehenden Welle aus gedreht werden. Das rechtsseitige Ende des lothrecht
verschiebbaren Bettes wird in einem besondern Bock geführt und in diesem
durch Schrauben festgehalten. Dieser Bock enthält oben ein Auge zur
zweiten Führung der Bohrstange, wenn diese weit aus der hohlen Spindel
hervorragt. Linksseitig bemerkt man in der Figur einen zur Führung eines
Schlittens dienenden Winkel. Ein in dem Schlitten drehbarer Ring wird
nach Bedarf an die Bohrstange geklemmt. Der Schlitten kann mittels einer
Schraube entweder selbstthätig oder durch die Hand — wie das Bild er-
giebt — verschoben werden. Zum Regeln der Zuschiebung dient ein Sellers’-
sches Reibrädergetriebe (Fig. 310 u. 311, S. 152). Die Aufspannplatte misst
765 mm im Geviert, die Dicke der Bohrstange beträgt 175 mm, der grösste
lothrechte Abstand der Bohrstange von der Aufspannplatte 500 mm, der
grösste Durchmesser der Stufenrolle 407 mm und die Breite der Stufen
90 mm; die ganze Länge der Maschine ist 3275 mm.
Bei der zweiten Gruppe der vorliegenden Ausbohrmaschinen ist der
Spindelkasten an einem lothrechten Ständer in der Höhenrichtung zu ver-
schieben, während der Ständer in der Regel auf seinem Bett quer gegen
die Bohrstangenaxe verschoben werden kann. Die Aufspannplatte ist zu-
weilen fest, zuweilen verschieb- auch drehbar.
Es stellen die Fig. 668, 669, 670 u. 671, Taf. XXXII, eine von Droop
& Rein in Bielefeld gebaute Maschine in drei Ansichten bezw. theilweisen
Schnitten und einem Grundriss dar. Ich wende mich zunächst der Spindel-
lagerung und dem Spindelantrieb zu. Der Spindelkasten a ist an dem Ständer
oder Bock b um 1,4 m lothrecht zu verschieben. Die hohle Spindel c, Fig. 668,
hat zwei schlank kegelförmige Zapfen; es wird ihre Verschiebung nach
rechts in Bezug auf Fig. 668 durch einen stumpf kegelförmigen Anlauf des
Hauptzapfens, nach links durch Mutter und Gegenmutter unter Vermittlung
eines längeren, gegen das Hauptlager sich legenden Ringes verhindert. Das
Lager des Schwanzendes kann durch Mutter und Gegenmutter im Spindel-
kasten verschoben werden. Die 110 mm dicke Bohrstange wird durch eine
in der Spindel c feste Leiste, welche in eine lange Nuth der Bohrstange
greift, gedreht. Auf dem dünneren Schwanzende der Bohrstange steckt
eine Hülse d, an deren oberer Seite eine Zahnstange ausgebildet ist; in
diese greift ein die Schaltbewegung bewirkendes Zahnrad f. Es sitzt nun
auf dem Kopfende der Spindel ein Zahnrad g fest. Dieses ist an seiner
ebenen Seite mit Aufspann-Nuthen versehen, um hier eine dickere, dann
nicht verschiebbare Bohrstange, einen Schwärmer oder sonstiges Werkzeug
befestigen zu können. Das in g greifende Stirnrad sitzt auf dem einen
Ende der Welle i, auf dessen anderem Ende ein Kegelrad steckt, welches
mit einem an der lothrechten Welle k verschiebbaren in Eingriff steht. Das
erstgenannte Kegelrad sitzt nun nicht fest auf i, sondern wird durch einen
verschiebbaren Kuppelmuff mit der Welle i verbunden. Behufs Ein- bezw.
Ausrückens umgreift den Kuppelmuff eine an wagerechter Stange sitzende
Gabel (Fig. 668). Die Stange ist mit dreigängigem flachen Gewinde mit
38 mm Steigung versehen, und an deren Mutter sitzt ein in der Zeichnung
nach oben gerichteter Griff, durch dessen Drehung das Verschieben des
Kuppelmuffes, d. h. das Ein- oder Ausrücken des Spindelbetriebes rasch
erreicht werden kann.
Die lothrechte Welle k wird an ihrem unteren Ende durch ein Kegel-
räderpaar von der liegenden Welle l aus angetrieben, deren Antrieb in dem
Grundriss, Fig. 671, leicht verfolgt werden kann.
Auf der Welle i, Fig. 669, sitzt ein Wurm, welcher in ein unter ihm
liegendes Wurmrad greift, und auf dessen Welle stecken drei stufenartig
angeordnete Zahnräder, welche durch Verschieben eines in der Wellenbohrung
befindlichen Stiftes bezw. eines in diesem steckenden Splintes mit der Welle
gekuppelt werden können; die Verschiebung dieses Stiftes geschieht durch ein
in ringförmige Vertiefungen desselben greifendes Zahnrad. Ein auf der Welle m,
Fig. 671, festsitzendes — nicht sichtbares — Stufenrad steht nun mit jenen
Rädern in Eingriff. Auf m steckt ferner ein durch Reibungskupplung zu befesti-
gendes Kegelrad; dieses betreibt ein mit Büchse und Stirnrad sich lose um die
Welle n drehendes Kegelrad. Es kann nun die Welle n durch das verschiebbare
Stirnrad o entweder durch ein doppeltes Rädervorgelege, oder, indem man o
gegen die erwähnte Büchse verschiebt und mit ihr kuppelt, unmittelbar
betrieben werden. Es steht sonach ein sechsfaches Geschwindigkeitsver-
hältniss zwischen der Hauptspindel und der Welle n zur Verfügung. Auf
n sitzt nun ein Wurm, welcher ein an der Welle des Rades f ausrückbar
steckendes Wurmrad bethätigt und damit die Schaltbewegung der Bohr-
stange hervorbringt. Mittels der Hand kann man die Bohrstange ver-
schieben durch das auf der Welle m, Fig. 671, steckende Handrad, und
rascher durch das Handrad, welches auf der Welle des Rades f steckt.
Zur lothrechten Verschiebung des Spindelkastens a dient die Schraube p,
Fig. 669, und deren an dem Spindelkasten gelagerte Mutter q. Letztere
ist durch einen Wurm und das Handrad zu bethätigen, welches man in
Fig. 669 rechts sieht. Die Schraube p selbst wird von dem Hauptantrieb
aus durch ein an ihrem Fusse angebrachtes Kegelradpaar gedreht, und zwar
auf folgende Weise. Das auf der Antriebswelle l verschiebbare Kegelrad,
welches die stehende Welle k zu drehen hat, ist mit langer Nabe am Bock b
gelagert (vergl. Fig. 670, links unten). Diese lange Nabe trägt auf der
anderen Seite des Lagers das Rad r (Fig. 670 u. 671), welches unter Ver-
mittlung eines ausrückbaren Zwischenrades die Welle s dreht. Von der auf s
festsitzenden Stufenrolle wird eine in einiger Höhe gelagerte Welle und durch
diese, unter Vermittlung von Wellen und zwei Kegelradpaaren (Fig. 669, 670,
671), die stehende Welle t gedreht. Unten sitzt an dieser ein Wurm, welcher
in ein um die Welle u sich lose drehendes, aber mit ihr zu kuppelndes
Wurmrad greift. An s, Fig. 670, hinten links, sitzt ferner ein Stirnrad,
welches durch Zwischenräder auf kürzerem Wege und in entgegengesetztem
Drehsinne als der vorhin angegebene Antrieb die Welle u bethätigt, wenn
man das auf u lose steckende Rad mit dieser kuppelt. Der Kuppelmuff,
welcher entweder diese Kupplung oder die Kupplung des vorhin genannten
Wurmrades mit der Welle u herbeiführt, wird durch ein in Fig. 671 leicht
verfolgbares Hebelwerk verschoben; v, Fig. 668 u. 671, bezeichnet den
zugehörigen Handhebel, der mit dem Spindelstock auf- und niedergeschoben
wird, so dass der Arbeiter von seinem — nach Umständen erhöhten —
Standorte aus ihn bequem erreichen kann.
Auf der Welle u steckt nun ein Stirnrad, welches mittels Zwischenrades
die zur Schraube w gehörige, an dem Bock b gelagerte Mutter x, Fig. 669, zu
drehen vermag, um hierdurch den Bock b längs seines Bettes zu verschieben,
und in Bezug auf Fig. 669, weiter nach rechts, das zum Betriebe der stehen-
den Schraube p bestimmte Kegelrad. Zwischen diesem und dem vor-
erwähnten Stirnrad ist auf u ein Kuppelmuff verschiebbar, der das eine
oder andere mit u verbindet, also die lothrechte Verschiebung des Spindel-
stockes a oder die wagerechte des Bockes b herbeiführt. Das zu dieser
Steuerung dienende Hebelwerk sieht man zunächst in Fig. 671 angegeben.
y bezeichnet den zugehörigen Handhebel; derselbe wandert ebenso wie der
Handhebel v (vergl. Fig. 668) mit dem Spindelkasten a auf und ab, man
hat also die beiden Handhebel, die zur Steuerung der Spindelkasten- und
Bockverschiebung und die beiden zur Verschiebung dienenden Handräder
und Kupplungen (vergl. Fig. 671) möglichst nahe zusammengelegt.
Behufs Entlastung der lothrechten Schraube p ist der Spindelkasten
mittels einer über eine Rolle gelegten Kette mit dem Gegengewicht z ver-
bunden; damit dieses nicht belästigt, verschiebt es sich in dem Bock b.
Mit dem Bett B des Bockes ist einerseits die Lagerung C des Antriebs-
vorgeleges, Fig. 671, anderseits eine grosse Aufspannplatte A, Fig. 668 u.
671, fest verschraubt. Verlangen die Werkstücke eine sehr lange Bohr-
stange, so fügt man an die vorhandene eine Verlängerung, die an einem
auf der Aufspannplatte befestigten Hilfsständer (s. w. u.) eine zweite Stütze
findet. Alsdann sind die selbstthätigen Verschieblichkeiten des Spindel-
kastens a natürlich nicht zu benützen.
Die Fig. 672 bis 679, Taf. XXXIII und XXXIV, stellen eine ähnliche,
ebenfalls von Droop & Rein gebaute Ausbohrmaschine dar. Sie unterscheidet
sich von der vorigen hauptsächlich dadurch, dass der Bock, an welchem
der Spindelkasten lothrecht verschoben werden kann, auf seinem Bett fest
steht, also der Bohrstange — ausser der lothrechten Verschiebung durch
ihren Spindelkasten — nur noch die Verschieblichkeit in ihrer Axenrichtung
bleibt. Man hat daher den Werkstücken mehrere Verschiebbarkeiten gegeben.
Es werden die Werkstücke auf der Platte A, Fig. 672, 673 und 674
befestigt. Diese ist zunächst um eine lothrechte Mittelaxe behufs des Ein-
stellens drehbar. Der Schlitten C ist nämlich oben rund und an dem runden
Rande mit genau vertheilten Kerben versehen, in welche ein durch Feder
angedrückter Riegel fällt. Es ist daher die Lage des Werkstücks gegen-
über der Arbeitsspindelaxe um genau z. B. 90° oder 60° zu verstellen.
Diese Eigenschaft der Maschine ist werthvoll, wenn das Werkstück mehrere
auszubohrende Löcher besitzt, die zwar gleichlaufend zur Aufspannplatte,
aber im übrigen schräg gegen einander oder gegen bestimmte lothrechte
Flächen liegen. Sie kann ebenso benützt werden zum Erzeugen derartig
belegener neuer Löcher, wenn man die Bohrstange mit einem gewöhnlichen
Bohrer versieht, und zum Abfräsen oder Abschwärmen von gegen einander
geneigten Flächen, nachdem man an der Bohrstange, oder dem Kopf der
hohlen Spindel einen Fräser angebracht hat. Nach dem Einstellen der
Aufspannplatte A wird sie mit dem Schlitten C fest verschraubt.
Letzterer ist auf dem Schlitten D um etwa 1500 mm und dieser auf
dem Bett B in einer Länge zu verschieben, die von der Länge dieses Bettes
abhängt. Diese Verschiebungen werden von der langgenutheten Welle b
aus bethätigt. Sie treibt durch Wurmrad die liegende Welle c und diese
durch ein Zwischenrad die ausrückbaren Räder d und e; letzteres steckt
auf der Schraube f und vermittelt dadurch die Verschiebung von C auf D
(Fig. 673), ersteres betreibt eine Welle, die mittels eines Kegelrad- und
eines Stirnradpaares die Mutter der Schraube g, Fig. 673, dreht und damit
die Verschiebung des Schlittens D längs des Bettes B bewirkt.
Der 2000 mm hohe Ständer E, Fig. 675 u. 676, ist — wie schon erwähnt —
mit dem Bett B fest verschraubt. Es ist an ihm der Spindelkasten mittels
der Schraube h lothrecht zu verschieben. Hierzu dient ein am unteren Ende
von h sich befindendes Kegelradvorgelege und die liegende Welle i. Auf
dieser steckt das ausrückbare Wurmrad k, welches von einem auf der be-
reits weiter oben genannten Welle b aus angetrieben wird. Ein ebenfalls
auf i steckendes grösseres Handrad dient zum raschen Verschieben des
Spindelkastens. Ausserdem lässt sich diese Verschiebung durch das Hand-
rad l bewirken, an dessen Welle ein die Mutter der Schraube h drehender
Wurm sich befindet.
Die Lagerung der hohlen Spindel und ihr Antrieb von der stehenden
Welle m aus gleicht im wesentlichen dem vorhin Beschriebenen, bedarf
also einer besonderen Erörterung nicht. Auch wird die Schaltbewegung
der Bohrstange von der liegenden Welle n aus bethätigt, aber in etwas
anderer Weise als vorhin. n dreht mittels Wurm und Wurmrad die Welle o,
Fig. 676; auf dieser stecken lose drei Zahnräder, die mittels eines ver-
schiebbaren Splintes mit ihr gekuppelt werden können. Der Splint wird
unter Vermittlung des Stiftes p durch einen Handhebel, Fig. 675, verscho-
ben. Die drei soeben genannten Räder greifen in ein daneben angebrachtes
Stufenrad, dessen Welle durch ein Kegelradpaar die Welle q dreht, und
diese endlich wirkt durch Wurm und Wurmrad (Fig. 675 links) auf die
Welle, an welcher das die Bohrstange verschiebende Zahnrad sitzt.
Ich wende mich dann zu dem Hauptantrieb, welchen Fig. 677 im
Grundriss zeigt. Durch eine fünfstufige Riemenrolle und ausrückbares
Rädervorgelege können der Welle r 10 verschiedene Geschwindigkeiten
gegeben werden. Der Lagerbock dieses Vorgeleges ist mit dem Bett B
fest verschraubt.
Von r aus wird nun, nach Fig. 675 und 676 durch ein Kehrgetriebe
zunächst eine Welle s mit Stufenrolle betrieben und von hier aus durch
Riemen die mehrfach erwähnte, für die Schaltbewegungen des Spindelstockes
und der Aufspannplatte bestimmte Welle b. Weiter sitzt auf r, und zwar
fest, das Kegelrad t, durch welches die stehende Welle m ihre Drehung erfährt.
Da die Bohrstange dieser Maschine ausser in ihrer Längenrichtung
nur in lothrechter Ebene Verschiebungen erfährt, so ist die Verwendung
eines Hilfsständers F, Fig. 678 u. 679, Taf. XXXIV, bequem. Dieser wird
auf dem Bett B befestigt. Es ist an ihm, wie die Abbildungen ohne wei-
teres erkennen lassen, das Hilfslager u mittels der Schraube v genau ein-
zustellen.
Die Fig. 680 bis 684, Taf. XXXV und XXXVI, stellen zwei von Ernst
Schiess in Düsseldorf gebaute derartige Maschinen nur in äusserer Ansicht dar;
die Zeichnungen lassen jedoch auch bemerkenswerthe Einzelheiten erkennen.
Die erstere der Maschinen ist, wie die in Fig. 680 u. 681, Taf. XXXV
eingeschriebenen Maasse erkennen lassen, recht gross; es misst die Aufspann-
platte A 4000 mm im Geviert, und die höchste Lage der Bohrstangenmitte über
der Aufspannplatte beträgt 3200 mm. Rechts vom Bett B, Fig. 680, liegt
eine fünfstufige Antriebsrolle, welche entweder unmittelbar oder mittels der
Räder a und b die im Bett gelagerte Welle c, Fig. 681, dreht. Durch ein
Kegelradpaar wird von hier aus die stehende Welle d betrieben, und diese
dreht eine, in Höhe der hohlen Spindel belegene und mit dieser auf- und
absteigende liegende Welle, welche in Fig. 680 durch gestrichelte Linien
angegeben ist. Von hier aus werden die Kegelräder e und f betrieben;
sie drehen, wenn mit der hohlen Spindel gekuppelt, die Bohrspindel ent-
weder rechts oder links herum. Der Handhebel g dient zur Bethätigung
der zugehörigen Kupplung. Es kann die hohle Spindel und demgemäss
die Bohrstange auch durch das ausrückbare Rädervorgelege h i k l betrieben
werden.
Die liegende Welle, welche die Kegelräder e und f antreibt, ist nöthig,
weil der Spindelkasten E mit dem Schlitten D nicht aus einem Stück be-
steht, sondern an diesem gedreht werden kann; nach dem Lösen der in
Fig. 681 erkennbaren Schrauben, welche in eine ringförmige Aufspann-Nuth
des Schlittens D greifen, ist der Spindelkasten mittels eines unter seinem
kreisförmigen Rande liegenden Wurms so zu drehen, dass die Bohrstange
nach oben bezw. nach unten sich richtet. Diese Sonderheit der Schiess’-
schen Maschine ist, wie leicht zu übersehen, für manche Arbeiten von grossem
Werth. Von der hohlen Spindel aus wird die Bohrstangen-Schaltung be-
trieben: durch das Räderpaar m n, Fig. 680, eine mit letzterem verbundene
Kurbelscheibe und ein tiefer liegendes Schaltwerk, ein im geschlossenen
Kasten liegendes Rädervorgelege, die Welle o, Wurm und Wurmrad und
schliesslich durch ein in die Verzahnung der Hülse p greifendes, mit dem
Wurmrad zu kuppelndes Zahnrad. Es lässt sich dieses Zahnrad mittels des
Handrades q rasch drehen, also die Bohrstange rasch verschieben; eine lang-
same, zum Anstellen dienende Verschiebung vermittelt das auf die Welle o
wirkende Handrad r. Die Schraube s dient zum Verschieben des Schlittens D
am Ständer C.
Von der Welle c aus wird durch Kegelräder und eine stehende Welle
das Wendegetriebe W, Fig. 680, bethätigt, welches nebst verschiedenen
Uebersetzungsrädern, in einem Kasten untergebracht ist. Durch in diesem
Kasten gelagerte Stufenräder, die man mittels Handhebels α steuert, wird
eine verdeckte, liegende Welle gedreht. Sie betreibt zunächst durch Kegel-
räder und eine stehende Welle die Mutter der im Bett B liegenden
Schraube x. Diese Bethätigung ist auch von dem Kegelradpaar z, Fig. 681,
aus mit Hilfe einer liegenden Welle zu erreichen; z wird durch die stehende
Welle t und diese durch das Kegelradpaar y und eine Ratsche oder Knarre
bewegt, so dass der auf der Brücke F stehende Arbeiter mittels der Hand
die Mutter der Schraube drehen und damit den Bock C auf dem Bett B
verschieben kann.
Ferner bethätigt die vorhin genannte liegende Welle — weiter links
in Fig. 680 — die stehende Schraube s, Fig. 681. Deren an dem Schlitten
gelagerte Mutter kann durch ein Kegelradpaar und ein Handkreuz, welches
rechts vom Buchstaben u, Fig. 681, aufgesteckt wird, vom Standorte des
Arbeiters aus gedreht werden. Wenn das Handkreuz an der bezeichneten
Stelle nicht zu benützen ist, weil durch schiefe Einstellung des Spindel-
kastens E ihm der nöthige freie Raum fehlt, so steckt man das Handkreuz
auf das links vom Buchstaben u belegene Vierkant und dreht das Kegel-
radpaar unter Vermittlung des Räderpaares u.
Das Wendegetriebe W, Fig. 680, wird durch die stehende Welle v
gesteuert und zwar entweder in der Nähe von W oder weiter oben, von
der Brücke F aus, mittels des Handhebels H.
Das vom Standorte des Arbeiters auf der Brücke F zu Verrichtende
besteht hiernach in dem Folgenden:
Rasche und langsame Handverschiebung der Bohrspindel;
Einstellung des Spindelkastens E am Schlitten D;
Handverschiebung des D am Bock C und des letzteren am Bett B.
Steuerung aller dieser Verschiebungen, wenn sie von der Maschine
selbstthätig ausgeführt werden.
Nur einige Geschwindigkeitsänderungen müssen an anderen Orten vor-
genommen werden.
Die Fig. 682, 683 u. 684, Taf. XXXVI, stellen eine doppelte Bohr-
und Fräsmaschine dar.
Die beiden Ständer gleichen sich einander; sie sind unabhängig von
einander zu betreiben, weshalb — s. Grundriss — sich zwei Antriebs-Stufen-
rollen vorfinden. Die zugehörigen langgenutheten Wellen a und b werden
längs fast der ganzen Bettlänge benützt; sie liegen neben einander, und b
betreibt die zum rechts stehenden Bock gehörige Antriebswelle c durch ein
Kegelradpaar, während auf a links ein Stirnrad d verschiebbar steckt
und unter Vermittlung eines zweiten Stirnrades einer um b frei drehbaren
Hülse und eines Kegelradpaares die zum linksseitigen Bock B gehörende
Welle c treibt.
Die Wellen c bethätigen bei beiden Böcken in gleicher Weise je ein
im Spindelkasten angebrachtes Kehr- oder Wendegetriebe, bezw. eine lie-
gende Welle und durch diese vermöge dreier ausrückbarer Rädervorgelege
die hohle Hauptspindel nebst umschlossener Bohrstange f. Dieser können
sonach 15 verschiedene Geschwindigkeiten gegeben werden, und zwar von
1 bis zu 120 minutlichen Drehungen.
Sämmtliche Schaltbewegungen werden von der hohlen Hauptspindel
abgeleitet, und zwar wird zunächst durch zwei ausrückbare Rädervorgelege
und dreifache Stufenräder ein Kehrgetriebe g Fig. 683 bethätigt.
Weiter wird die Bewegung auf eine unter dem Schlitten h liegende
Schraube übertragen, welche diesen Schlitten und damit die Bohrstange f
verschiebt. Es sind die Räderübersetzungen so gewählt, dass die nach
obigen möglichen 6 Zuschiebungsgeschwindigkeiten zu 0,09 mm bis 3,5 mm
für jede Bohrstangendrehung gewählt werden können. Nach dem Oeffnen
des betreffenden Mutterschlosses vermag man den Schlitten h und die Bohr-
stange f mittels eines in eine feste Zahnstange greifenden Zahnrades und
des Handkreuzes i rasch zu verschieben.
Die selbstthätige Verschiebung des Schlittens D am Bock B erfolgt
durch Drehen der zur stehenden Schraube k gehörenden Mutter, und die
Verschiebung des Bockes B längs des Bettes durch Drehen der zur Schraube m
gehörigen Mutter unter Vermittlung der langgenutheten stehenden Welle l.
Es können diese für Fräsarbeiten bestimmten Schaltbewegungen zu 0,4 mm
bis 5 mm für jede Drehung der Bohrstange eingestellt werden. Neben
diesen Schaltungsverschiebungen sind durch die Maschine raschere Ver-
schiebungen auszuführen, auf die ich nicht näher eingehen will; auch er-
wähne ich nur, dass selbstverständlich die nöthigen Einrichtungen zur Ver-
schiebung mittels der Hand vorgesehen sind.
Die grosse Aufspannplatte A ist mit
dem Bett der Böcke fest verschraubt; es
können auf ihr Hilfsböcke E befestigt
werden, welche je ein Hilfslager für Ver-
längerungen der Bohrstangen tragen.
Diesen Beispielen mögen noch einige
Quellen,
Annales industr., 28. Okt. 1884, S. 541, mit guten Abb. Engineering, April 1897, S. 537,
mit Schaubild. The American Engineer, Juni 1895, S. 284, mit Schaubild. Engineering
News, Okt. 1896, S. 269, mit Schaubild. American machinist, 6. Mai 1897, S. 335, mit Abb.
finden, angefügt werden.
Behufs Ausbohrens von Höh-
lungen, welche an ihrer Mündung minde-
stens eben so weit sind, als die Bohrweite
beträgt, kann man den Stichel vor dem
Eintritt in die Höhlung einstellen; es liegen
für dieses Einstellen also keinerlei Schwie-
rigkeiten vor. Ist die Mündung enger als
die Bohrweite, aber doch gegenüber der
Bohrstangendicke reichlich gross, so kann
man den Stichel innerhalb des Auszubohren-
den auf den verlangten Halbmesser ein-
stellen. Der Bohrkopf b, Fig. 650, Taf. XXX,
ist z. B. mit einer hierzu geeigneten Ver-
stellbarkeit der Stichel ausgerüstet. Bei
engen Mündungen der Löcher ist die Lö-
sung weniger leicht.
Ist die Länge der Erweiterung und
der Abstand derselben von der Mündung
gering, so kann, nach Fig. 685, in der Bohr-
stange b das gekröpfte Werkzeug a ver-
wendet werden, wenn die Mündung des
Werkstücks w so gross ist als der halbe
Unterschied der Weiten, vermehrt um die er-
forderliche Dicke des Werkzeugs a. Auch ist für den vorliegenden Zweck
die durch Fig. 686 dargestellte Einrichtung
stange, oder die Spindel einer Lochbohrmaschine, ist das Verlängerungs-
stück a geschraubt. Man stützt es zwischen der Bohrstange und der auf-
geklemmten Schelle e nochmals durch ein Lager. In dem kopfartigen
freien Ende von a steckt der Stichel c; er ist mit zwei schrägen Schlitzen
versehen, in welche zwei schräge Finger des Stiftes b greifen, so dass durch
Verschieben dieses Stiftes der Stichel c nach aussen geschoben, bezw. zu-
rückgezogen wird. In b steckt ein Splint, welcher durch zwei Schlitze
nach aussen hervorragt und dort von einer Nuth der Mutter d umfasst
wird. Es wird sonach der Stichel c durch Drehen der Mutter d verschoben.
e ist eine gespaltene, auf
a geklemmte Schelle,
welche die Verschie-
bung von d begrenzt.
Es lässt sich diese Ein-
richtung auch für lange,
zwischen ihren Mündungen zu erweiternde Löcher benutzen, wenn man a nach
der gestrichelten Linie ergänzt und mit dieser Verlängerung in einem Lager
stützt. Man findet auch die durch Fig. 687 dargestellte Vorrichtung. w ist
z. B. die hohle Welle eines ausrückbaren Rädervorgeleges (Fig. 323 u. 324,
S. 162) b eine Bohrstange, in welcher der Stichel durch einen Keil befestigt ist.
Das Maass x darf nicht grösser sein als die Mündungs-
weite der Bohrung, um die Bohrstange nebst Stichel
in das Loch einführen zu können. Ist letzteres ge-
schehen, so bringt man die Büchsen a und c in
die Lochmündungen und giebt hierdurch der Bohr-
stange die richtige Lage. Wenn a als Mutter für
ein auf b geschnittenes, feines Gewinde ausgebildet
ist, so genügt einfaches Umdrehen der Bohrstange
zur Bethätigung des Stichels.
Das Ausbohren kegelförmiger Löcher
mittels der Bohrstange kann dadurch erreicht werden,
dass man das eine Ende der Bohrstange mittels
kugelförmigen Zapfens lagert und das andere im
Kreise herumdreht.
1895, S. 341, mit Abb. Zeitschr. f. Werkzeugm. Aug. 1898, S. 361, mit Abb.
und grössere Abmessungen ist u. a. die durch Fig. 688
dargestellte Anordnung recht brauchbar. Die selbst-
thätige Bohrstange b stützt sich mit einem Ende in
dem Lager a und ist am anderen Ende mit dem
verstellbaren Zapfen c versehen. Dieser wird mit
seinem breiten Fuss an einem mit der Bohrstange
aus einem Stück bestehenden Bügel verschraubt und
trägt das Antriebsrad. Der Stichel s wird mit dem
Bohrkopf mittels einer Schraube verschoben, die ein
Sternrad d bethätigt.
Für kleinere Löcher richtet man sich so ein,
dass der Stichel sich längs einer in festem Winkel
gegen die Drehaxe liegenden Führung verschiebt.
mit Abb.
Nach Fig. 689 sitzt auf der Spindel a ein Körper b, an welchem der
Stichel s mit seinem Schlitten durch eine Schraube verschoben wird,
welche das Sternrad d bethätigt; nach Fig. 690 wird der Stichel s durch
zwei quer hindurchgehende Splinte an dem Rahmen b geführt. b sitzt an
der Welle a fest. Fig. 691 zeigt eine Vorrichtung, welche sich z. B. zum
Ausbohren der kegelförmigen, zur Aufnahme der Zapfen dienenden Löcher
in Kurbeln eignet. In der Welle a ist ein schräg zu ihrer Axe liegendes
vierkantiges Loch ausgebildet, in welchem der Stichelhalter b steckt. Die
Schraube c dient zum Verschieben des Stichelhalters.
Man hat auch Ausbohr-
vorrichtungen für krumme
Röhren in Vorschlag gebracht.
Endlich ist noch der Maschi-
nen zum Ausbohren unrunder
Löcher zu gedenken, was durch
Anführung von Quellen
1890, S. 49, mit Abb. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1891, S. 1356, mit Abb.
mag. Diese Maschinen sind von
geringem Werth, weil die Richt-
linie der Schneide (S. 32) ihre
Lage gegenüber der in Bearbei-
tung befindlichen Fläche stark
wechselt.
b) Schwärmer. Schon durch
die Fig. 650, Taf. XXX, 652, 661,
Taf. XIX, u. 665 sind Schwärmer-
anordnungen zur Anschauung ge-
bracht und zwar solche, welche Hilfsausrüstungen der Bohrstangen bilden.
Es ist nur noch einiger, das Wesentliche der betreffenden Maschinen aus-
machenden Schwärmer zu gedenken.
Fig. 692 ist ein Schnitt des Haupttheiles einer Maschine, welche zum
Bearbeiten der Flanschenflächen von Heizkörpergliedern a dient. Diese
werden auf einem oben so ausgebildeten Schlitten b, dass die aufgelegten Werk-
stücke ohne weiteres die richtige Lage erhalten, befestigt. An jedem Ende
eines dieser Heizglieder, deren
Längenrichtung rechtwinklig
zur Bildfläche liegt, sind zwei
entgegengesetzt liegende
Flanschen so zu bearbeiten,
dass sie genau gleichen Ab-
stand haben und zu einander
genau gleichlaufend sind. Zu diesem Zweck ist rechts und links von a ein
Schwärmer angebracht — nur der links liegende ist gezeichnet — und der Auf-
spannschlitten quer zu den Axen der Schwärmer verschiebbar gemacht, so dass,
nachdem die Flanschen des einen Endes bearbeitet sind, ohne Umspannen
des Werkstücks das andere Flanschenpaar zwischen die Schwärmer gebracht
werden kann. Die Schwärmer bestehen je aus einer in ganzer Länge
durchbohrten, gut gelagerten Welle d und einem entweder mit ihr aus
einem Stück gefertigten, oder an der Welle d befestigten Arm e, an welchem
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 23
das Stichelhaus f in der Richtung des Halbmessers durch eine Schraube
verschoben wird. Die Schraube erfährt ihre Drehung unter Vermittlung
eines Kegelradpaares durch die in d liegende Welle, und diese in ähnlicher
Weise, wie bei selbstthätigen Bohrstangen (vergl. Fig. 652) gebräuchlich
ist. Auf der Welle d sitzt nämlich das Stirnrädchen g fest. Dieses dreht
das um einen Bolzen lose dreh-
bare Rädchen h, welches mit i
verbunden ist, und i greift in
das an der dünnen Welle fest-
sitzende Rädchen k. Durch die
verschiedenen Uebersetzungs-
verhältnisse der Räderpaare g h
und i k wird eine gegensätzliche
Drehung der beiden in einander
steckenden Wellen hervorge-
bracht. Behufs Aenderns der
Zuschiebungsgeschwindigkeit ist
das Räderpaar i k auszuwechseln.
Die Einstellung für den richtigen
Abstand der abgeschwärmten
Flächen wird durch Verschieben
des Spindelstockes mittels der
Schraube l bewirkt. Fig. 693
zeigt in grösserem Maassstabe
einen Querschnitt des Armes e
und des Stichelhauses. Der
Stichel s ist gekröpft, und sein
Stiel wird durch einen Keil im Stichelhause festgehalten. Eine hiermit
verwandte Maschine ist an unten genannter Stelle
Ferner ist hiermit eine Röhrenabschneidemaschine der Werk-
zeugmaschinenfabrik von Breuer, Schumacher & Co. in Kalk, Fig. 694, nahe
verwandt.
festgeklemmt. Auf ihr ist der rechtsseitig liegende Schwärmer drehbar
angebracht. Der Betrieb erfolgt durch ein Spillrad und ein Kegelradvor-
gelege, was das Bild ohne weiteres erkennen lässt. Die Verschiebung des
Stichelhausschlittens bewirkt eine Schraube, an welcher ein mit seinen
Zacken gegen einen Stift stossendes Sternrad befestigt ist.
Es ist der Schwärmer auch zum Abdrehen geeignet und im Gebrauch;
er verliert allerdings damit die Berechtigung seines Namens.
Beispielsweise gehört hierher Urquhart’s tragbare Vorrichtung zum
Nachdrehen der Kurbelwarzen;
Eine Röhre a ist in dem Schlitten b drehbar gelagert; sie kann durch
Wurm und Wurmrad gedreht werden. Rechtsseitig ist die Röhre a mit
einem Flansch versehen, an welchem der Stichel s befestigt ist, bezw. be-
hufs Einstellens verschoben werden kann. Die Schaltbewegung wird durch
Verschieben des Schlittens b auf dem Winkel c hervorgebracht, und die
stellbare Spitze d wird in die Körnervertiefung der Kurbelwelle versenkt,
um den Kurbelwarzenkreis-Halbmesser rasch und genau zu gewinnen. Eine
ähnliche Vorrichtung ist später beschrieben.
der 1878 er Pariser Ausstellung
die Paris-Orleans-Eisenbahn eine
vollkommenere — allerdings auch
viel theurere — Maschine, welche
in gleicher Weise zum Nachdrehen
der Lokomotiv-Kurbelwarzen dient,
und in manchen deutschen Werk-
stätten Eingang gefunden hat.
Wegen der Schwierigkeiten, die
das Abdrehen der Kröpfungszapfen
an Kurbelwellen verursacht (vergl.
S. 333) und die namentlich bei
schweren Kurbelwellen sich geltend
machen, baute Mazeline in Havre
vor etwa 50 Jahren eine mit kreisen-
dem Stichel das ruhende Werkstück
bearbeitende Maschine.
die Stichel, nach innen vorragend,
an einem Ring befestigt, der sich in einem festen Ring dreht. Das Werkstück
liegt auf einem Schlitten, der es in seiner Längsrichtung so viel verschiebt,
wie die Spanbreite fordert. Dieser Maschine sehr ähnlich ist eine von
Gebr. Craven in Manchester gebaute, gleichem Zweck dienende Maschine.
mit Abb.
Fig. 696 giebt die Abbildungen der Quellen im wesentlichen wieder. Die
zu bearbeitende Kurbelwelle w ist auf den Balken a befestigt. Ein mit
den Winkeln b behafteter Ring dreht sich an dem Bock c, und dieser wird
auf den Betten d verschoben. Die Winkel b tragen, wie die Abbildung
erkennen lässt, die Stichelhäuser. Die Craven’sche Maschine unterscheidet
sich also von der Mazeline’schen dadurch, dass die Stichel sowohl die
Arbeits-, als auch die Schaltbewegung auszuführen haben, während das
Werkstück ruht.
Eine fernere hierher gehörende, anscheinend recht gut ausgebildete,
gleichen und ähnlichen Zwecken dienende Maschine von G. Ansaldi ist an
unten verzeichneten Stellen beschrieben.
S. 495, mit Abb.
Man hat das vorliegende Arbeitsverfahren — mittels kreisenden
Stichels — auch für das Runden von Wellen und Kolbenstangen vorge-
schlagen.
polyt. Journ. 1886, Bd. 260, S. 198, mit Abb. Pzillas, Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen.
1887, S. 807, mit Abb.
c. Lochbohrmaschinen. Hierunter sind solche Bohrmaschinen ver-
standen, welche fast ausschliesslich im vollen Metall Löcher zu erzeugen
haben.
α. Die Widerstände, welche auf den Bohrer wirken, sind nicht so
einfach zu erkennen wie bei den vorhin erörterten Maschinen, es sollen
ihnen daher einige Worte gewidmet werden.
Jede der beiden Bohrerschneiden hebt die Hälfte des bei einer ganzen
Bohrerdrehung zu zerspanenden Metalls ab. Heisst die Zuschiebung für
eine Drehung des Bohrers δ und der Bohrerdurchmesser d, so ist der Quer-
schnitt jedes Spanes
Drehmoment:
wenn K die S. 13 angegebene Werthziffer bedeutet.
In der Axenrichtung des Bohrers tritt ein
Widerstand:
auf, wenn nach Fig. 697 α den Spitzwinkel des
Bohrers und W2 die rechtwinklig zur Spanbreite
auftretende Kraft (S. 14) bezeichnet. A. a. O. wurde
empfohlen, dieses W2 dem in der Arbeitsrichtung
auftretenden Widerstande, also hier dem Betrage
Bei sogen. Kanonenbohrern pflegt
in Aussicht genommen werden:
P etwa:
P = 0,44 · δ · d · K.
β. Lagerung und Zuschiebung. Die Lagerung der Bohrspindeln
gleicht in den seltenen Fällen, in denen man das Werkstück gegen den
Bohrer oder den Bohrer nebst Spindel und Spindelkasten gegen das Werk-
stück schiebt, der Drehbankspindellagerung (S. 75 bis 78).
In der Regel wird die Bohrspindel ohne den Spindelkasten gegen das
ruhende Werkstück geschoben. Demnach steckt sie verschiebbar in einer
gut gelagerten hohlen Spindel, wie bei den Ausbohrmaschinen Fig. 666 ge-
nauer angegeben, oder mit dem Schwanzende verschiebbar in einem Lager,
mit dem anderen Ende ebenso in der gut gelagerten Nabe des Antriebsrades,
bezw. der Büchse, welche diese Lagerung vermittelt, oder endlich steckt
sie mit dem Schwanzende verschiebbar in der Nabe des Antriebsrades, mit
dem anderen in einer verschiebbaren Büchse.
Das erste der hier angeführten Lagerungsverfahren — ohne Verschieb-
barkeit der Spindel gegenüber dem Spindelkasten — bietet im allgemeinen
die sicherste Stütze, wogegen die Verschieb- bezw. Drehbarkeit der Spindel
in nicht nachstellbarer Bohrung — wie bei den anderen Lagerungsarten —
mit der Zeit zu Lockerungen führt. Da jedoch die Lochbohrer sich im
Werkstück selbst führen, so bedeuten diese Lockerungen für das Bohren
im vollen Metall wenig, so lange sie in mässigen Grenzen bleiben. Wird
hochgradige Genauigkeit verlangt, so führt man den Bohrer selbst noch in
der Nähe des Werkstücks mittels einer genau passenden, harten Stahlbüchse,
oder verwendet die an erster Stelle angeführte Drehbankspindellagerung.
Es bietet die verschiebbare Bohrspindel Bequemlichkeiten in Bezug auf
die Ausführung des Zuschiebens, gegenüber der bei grösseren Maschinen
schwerfälligen Verschiebung des Spindelstockes.
Man verschiebt die Bohrspindel mittels einer durch Wirbel mit ihr
verbundenen Schraube
fahren war während längerer Zeit das bei weitem vorherrschende, weil man
annahm, dass es einen glatteren Schnitt liefere als das letztere
Zeit verwendet man aber fast ausschliesslich die Zuschiebung mittels Zahn-
stange und Rad, die bereits 1830 im Gebrauch war. Es sei gleich hier
bemerkt, dass — da Zahnstange und Rad nicht selbsthemmend sind —
bei diesem Verfahren für stehende Lochbohrmaschinen eine Gewichtsaus-
gleichung für die verschiebbaren Theile nöthig ist, was man bereits 1830
berücksichtigte.
Man kann bei der Verschiebung durch eine Schraube diese zwar rasch
drehen, erzielt dadurch aber keine so rasche Verschiebung, als für das
Ansetzen und Zurückziehen des Bohrers erwünscht ist. Nun ist zwar mög-
lich, die Mutter zu öffnen (S. 190) und dann die rasche Verschiebung durch
ein anderes Mittel zu bewirken. Demgemäss durchgebildete Bohrmaschinen
giebt es; die Handhabung der betreffenden Einrichtung ist jedoch umständ-
lich. Die Verschiebung durch Zahnstange und Rad ist in viel handlicherer
Weise nach Bedarf rasch oder langsam durchzuführen, durch welchen Um-
stand sich diese Verschiebungsweise ihr gegenwärtig grosses Gebiet erobert
hat. Es seien hier einige derartige Einrichtungen angeführt.
Fig. 698, 699, 700 zeigen eine amerikanischePechan, Werkzeuge und Werkzeugmaschinen auf der Weltausstellung
in Chicago, Wien 1894, K. K. Centralkommission, S. 57, mit Abb.
und einer Beifigur. Die Bohrspindel a ist in der Büchse b drehbar, muss
aber deren Verschiebungen in einer Bohrung des am Maschinengestell zu
befestigenden Armes B mitmachen. An b ist eine Zahnstange d befestigt,
welche eigenmächtiges Drehen der Büchse b hindert, vor allem aber die
Verschiebung der letzteren durch ein an der Welle e ausgebildetes Zahn-
rad vermittelt. Auf e steckt frei drehbar das Wurmrad f und verschiebbar
ein Muff. Die Verschiebung des letzteren wird durch einen Handhebel h
bewirkt, welcher in einem Schlitz von e um einen in e festen Bolzen zu
schwingen ist und in seinen Endlagen durch federnde Stifte (verg. Fig. 699,
unten) festgehalten wird. In der hier gezeichneten Lage ist die Welle e
mittels des Handhebels h zu drehen und der in a steckende Bohrer dem
Werkstück rasch zu nähern oder von diesem zu entfernen. Verschiebt
man mittels des Hebels h den Muff gegen das Wurmrad f, so wird letz-
teres mit der Welle e gekuppelt; es kann nun — so lange der in Fig. 698,
rechts, angegebene Reibungskegel nicht angezogen ist — mittels Hand-
rades, Wurmes und Wurmrades f die Bohrspindel a langsam verschoben
werden. Zieht man aber mit Hilfe des Stifts k den Reibungskegel an,
so wird das Kegelrad l mit der Wurmwelle i gekuppelt, und es tritt
die selbstthätige Zuschiebung von der Welle m aus ein. Die zu bohrende
Lochtiefe lässt sich nach dem an der Büchse b verzeichneten Maass-
stabe und dem Zeiger q einstellen. Eine in q drehbare Schraube stösst,
sobald die beabsichtigte Lochtiefe erreicht ist, gegen den linksseitigen Arm
des Hebels r hebt dessen rechtsseitigen Arm, Fig. 700, und sperrt damit
die Drehung des Rades o. Dieses sitzt auf dem Stift k fest, hindert ihn
also jetzt, an der Drehung der Welle i sich ferner zu betheiligen, und löst
damit die Kupplung des Rades l.
Es sei bei dieser Gelegenheit darauf hingewiesen (vergl. S. 181), dass
bei dem selbstthätigen Vorschieben der Bohrspindel fast immer eins der
Betriebsmittel so eingerichtet wird, dass es gleitend nachgiebt, sobald der
Widerstand eine ungewöhnliche Grösse (z. B. durch Bruch des Bohrers)
erreicht. Diesem Zweck dient hier die Kupplung von l.
Die hier beschriebene Einrichtung leidet an der Schwäche, dass der
Hebel h sich mit der Welle e drehen muss. Das ist lästig, weil h eine
ziemliche Länge hat. Es sind deshalb allgemein nur etwa ⅔ Drehungen
der Welle e zu benutzen, während grössere Verschiedenheiten im Abstand
des Bohrers vom Bohrtisch durch höhere oder niedrigere Einstellung des
Armes B am Maschinengestell erreicht werden müssen.
Diesen Mangel vermeidet die durch Fig. 701 bis 703 abgebildete Ein-
richtung, welche vor einigen Jahren von mir angegeben ist. Es bezeichnet
wieder a die in der Büchse b drehbare und mit dieser verschiebbare Bohr-
spindel, d die an b feste Zahnstange und e die Welle des zugehörigen Zahn-
rades. e ist an einem Ende in dem die ganze Vorrichtung tragenden
Arm B, mit ihrem Halse aber in einer wegnehmbaren Büchse gelagert.
Um einen Hals der letzteren dreht sich das Wurmrad f frei, um das nach aussen
vorstehende Ende der Welle e ebenso der Körper q, welcher den Hand-
hebel h trägt. Zwischen f und q ist, längs auf e fester Leisten, das Kuppel-
stück g verschiebbar, dessen Zähne entweder das Wurmrad f oder den
Körper q mit der Welle e kuppeln, so dass, je nach Stellung des Kuppel-
stücks g, die Verschiebung der Bohrspindel entweder rasch mittels des Hand-
hebels h oder langsam durch die Wurmwelle i erfolgen kann. Die Ver-
schiebung des Kuppelstücks g vermittelt nun ein an h ausgebildeter Kurbel-
zapfen, welcher in eine Ringnuth von g greift. Der Arbeiter kann also,
ohne den Handhebel h loszulassen, die eine oder andere Kupplung schliessen
und die rasche Verschiebung der Bohrspindel bewirken; gelingt diese in
einer Schwingung des Hebels nicht in erforderlicher Länge, so ist nur ein
vorübergehendes Kuppeln an f, Zurückschwenken des Hebels h und darauf
Kuppeln des letzteren mit q erforderlich, um sofort eine zweite, weitere
Zuschiebung mittels h ausführen zu können. h ist nahe am Handgriff vier-
kantig und wird mit diesem Vierkant in das zur Gabel umgebogene Ende
des Stabes t gelegt, so lange man den Handhebel nicht benutzen will, so
dass eine zufällige Verschiebung des Kuppelstückes g nicht stattfinden
kann. Die langsame Verschiebung der Bohrspindel und die selbstthätige,
von der stehenden Welle m aus, findet gerade so statt, wie vorhin be-
schrieben.
Eine dritte hierher gehö-
rende bemerkenswerthe Zu-
schiebungseinrichtung wird
weiter unten bei Beschreibung
einer Droop&Rein’schen Bohr-
maschine (S. 367) erläutert
werden.
Endlich führe ich noch,
an Hand der Fig. 704, 705
und 706, die eigenartige
Vorrichtung von Pawling
& Harnischfeger in Mil-
waukee an.
net in Fig. 704 a den Quer-
schnitt der Bohrspindel, b
denjenigen der Büchse, in welcher a sich dreht, und die das Verschieben
von a vermittelt, c einen Schnitt durch das Maschinengestell. Wegen der in
der Figur angegebenen Schmierlöcher sei erwähnt, dass die Spindel a eine
wagerechte Lage hat. In eine an b ausgebildete Zahnstange greift ein
mit der Welle d aus einem Stück gefertigtes Zahnrad. Auf d steckt lose
drehbar das Wurmrad e und das Handrad g; dagegen ist die Scheibe f
auf d nur verschiebbar. Kuppelt man f mit e, so findet selbstthätige Zu-
schiebung der Bohrspindel statt, kuppelt man dagegen f mit g, so kann
man die Bohrspindel mittels des Handrades g verschieben. Die Kupplung
zwischen e und f erfolgt durch Reibkegel; eine Feder i sucht die Kegel
von einander zu entfernen. Zur Kupplung von f und g dienen zwei eigen-
artige stählerne Ringe k und l; k ist an der Nabe von f, l an der Nabe
von g befestigt. Die Fig. 705 und 706 stellen diese Ringe in grösserem
Maassstabe und in abgewickelt gedachtem Zustande dar. Dreht man das
Handrad g rechts herum (Pfeilrichtung I, Fig. 705), so nimmt l zweifellos k
mit und der Bohrer wird zurückgezogen. Dreht man g links herum
(Pfeil II), so wird, da die Feder i den Ring k mit einiger Kraft gegen l
drückt, k zunächst ebenfalls mitgenommen und der Bohrer dem Werkstück
genähert. Beginnt aber der Bohrer zu arbeiten, so steigert sich bald der
Widerstand gegen das Verschieben der Bohrspindel, so dass die steileren
Schrägen an k und l, unter Zusammendrückung der Feder i, an einander gleiten
und die flacheren Schrägen, Fig. 706, als Keilflächen wirkend, die Reibkupp-
lung f g schliessen, d. h. der Selbstgang eintritt. Ist das Loch gebohrt, so
braucht man nur das Handrad g rechts herum zu drehen, um zunächst die
selbstthätige Zuschiebung auszurücken und dann sofort die Bohrspindel
rasch zurückzuziehen. Der Stift m ist durch einen Querstift mit f ver-
bunden; seine Mutter h soll ein zu weites Ineinanderdringen der Reibkegel
verhüten, und die an f, Fig. 704, erkennbaren Handgriffe sollen benutzt
werden, wenn etwa die Feder i die Reibkegel nicht von einander zu trennen
vermag.
Der in die Axenrichtung der Bohrspindel fallende Widerstand
(P, S. 357) wird vielfach durch die Schulter der Bohrspindel auf die dem
Zuschieben dienende Hülse übertragen, oder durch eine Spurzapfeneinrich-
tung (vergl. Fig. 140, S. 78) oder auch durch ein Ball-Lager (vergl. Fig.
141, S. 78).
γ. Stützung der Werkstücke und Gestelle. Man kann die Bohr-
maschinen ordnen je nach ihrer Bestimmung für kleine, mittelgrosse, grosse
und besondere Gegenstände. Kleine Werkstücke legt man nicht allein
mittels der Hand vor, sondern benutzt auch die Hand zum Festhalten der-
selben während des Bohrens, zuweilen unter Vermittlung von Beilagen.
Je nach Art der Werkstücke wird eine wagerechte oder lothrechte, auch
wohl eine schräge Lage des Bohrtisches, derjenigen Fläche, gegen welche
man das Werkstück stützt, vorgezogen, also eine lothrechte, wagerechte
oder schräge Lage der Bohrspindel angewendet. Der Antrieb kleiner Bohr-
spindeln erfolgt durch Riemen oder Schnüre, auch wohl durch Reibräder,
selten durch Zahnräder.
Fig. 707 und 708 zeigen ein Beispiel einer solchen Bohrmaschine für
kleine Stücke, und zwar eine von H. Herrenmüller in Ludwigshafen ge-
baute Maschine, in Seiten-, bezw. Vorderansicht. Auf einem am Ständer
festen Bolzen dreht sich eine vierstufige Antriebsrolle; mit ihr ist eine
Riemenrolle fest verbunden, welche durch einen über Leitrollen gelegten
Riemen die Rolle a dreht. a ist mit Hilfe langer Nabe im Kopf des
Ständers frei drehbar gelagert und dreht mit Hilfe einer in ihr festen Leiste,
die in eine lange Nuth der Bohrspindel greift, diese in jeder Höhenlage.
Auf b steckt eine in dem Bock c verschiebbare Hülse (vergl. Fig. 141); es
wird b durch diese Hülse verschoben, und zwar unter Vermittlung einer
Zahnstange, in welche ein mit der Scheibe d, bezw. dem Handhebel f ver-
bundenes Rädchen greift. Die Verschiebung der Bohrspindel findet nur
mittels des Handhebels statt, und zwar ist eine Feder angebracht, welche
die Bohrspindel stets nach oben zu schieben sucht, so dass der Arbeiter
beim Zuschieben nicht allein den Widerstand zu überwinden hat, welchen
der Bohrer erfährt, sondern auch den Druck der Feder. Das ist — ange-
sichts der Kleinheit der Bohrer — unbedenklich, erleichtert aber in hohem
Grade die Handhabung. An die in c verschiebbare Hülse ist ein Ring mit
Einstellschraube geklemmt, der die nach unten gerichtete Bohrerverschie-
bung begrenzt. Grössere Aenderungen in der Höhenlage des Bohrers
werden durch Verstellen des Bockes c erreicht; mittels der Schraube e be-
festigt man c an dem Ständer. Um für den Hebel f jederzeit die be-
quemste Lage anwenden zu können, ist ersterer mit der Scheibe d durch
einen Einsteckstift gekuppelt. Für gewöhnlich dient der Bohrtisch g zum
Vorlegen der Werkstücke; es lässt sich dieser aber ausschwenken, um
andere Stützungsmittel anwenden zu können, die man mit Hilfe einer langen
Aufspann-Nuth an der vorderen Seite des Ständers befestigt.
In den Fig. 707 und 708 ist z. B. das Aufspannen zum Zweck des
Ankörnens (siehe weiter unten) in Aussicht genommen. Es ist h eine
Klemmvorrichtung, welche den Rundstab oder Bolzen zur Bohrspindel selbst-
thätig ausrichtet. In h sind nämlich zwei Backen mit Hilfe von Zahn-
stangen und gemeinsamen Rades, das mit dem Handhebel k verbunden ist,
so zu verschieben, dass der eine sich genau so viel der Bohrspindelmitte
nähert, bezw. sich von dieser entfernt, wie der andere. Weiter unten ist
ein Hohlkegel i angebracht, in welchem sich das untere Ende des Werk-
stücks ausrichtet.
Für manche Zwecke eignet sich
ein lothrecht verschiebbarer Bohrtisch t,
Fig. 709.
rechten, am Bohrmaschinenständer s
festen Führungsstabe mittels Handhebels
a verschoben. a ist um einen im Arm b
des einstellbaren Bockes c steckenden
Bolzen drehbar. c enthält ein zum Ab-
legen von Werkzeugen geeignetes Tisch-
chen. Man ersetzt auch den Handhebel a
durch einen mittels des Kniees oder
Fusses zu bethätigenden Hebel, um beide
Hände des Arbeiters für die Hand-
habung der Werkstücke frei zu lassen. Wird ein solcher verschiebbarer
Tisch angewendet, so pflegt man die Bohrspindel unverschieblich zu lagern,
was erhebliche Vereinfachungen erlaubt.
Die Fig. 710 bis 713 zeigen eine sehr zweckmässige, von Droop & Rein
in Bielefeld gebaute, freistehende Bohrmaschine. Auf der Grundplatte A
erhebt sich ein gebogener Bock B, in dessen Kopf die Bohrspindel a
mittels der hohlen Spindel b, Fig. 712, gelagert ist. Das Schwanzende der
Spindel a steckt in einer längeren Büchse und wird in dieser durch Ring-
muttern so festgehalten, dass sie sich in ihr nur zu drehen vermag. Die
in Rede stehende Büchse ist an
ihrem oberen Ende zu einem ge-
schlossenen Ring ausgebildet, in
dem das Muttergewinde der Schrau-
be i geschnitten ist; diese Schraube
nimmt den Druck auf, welchen
der Bohrer in seiner Axenrichtung
erfährt (vergl. Fig. 140, S. 78).
Die lange Büchse ist an einer
Seite genuthet, so dass sie von
der in diese Nuth greifenden festen
Leiste f verhindert wird sich zu
drehen, sie ist an der gegenüber-
liegenden Seite mit einer Verzah-
nung versehen, in welche das Stirn-
rädchen g greift. Dieses sitzt nach
Fig. 711 auf einer in ganzer Länge
durchbohrten Welle. Die festen
Lager dieser Welle sind je mit
einem langen Hals versehen, auf
den sich einerseits der Körper h,
anderseits das Wurmrad k frei
drehen können. h ist durch eine
Zugstange mit dem Gegengewichts-
hebel l, Fig. 710, verbunden, und
dieser durch zwei Lenkstangen mit
der das Schwanzende der Bohr-
spindel umschliessenden verzahn-
ten Röhre, so dass man durch
Schwingen des Körpers h um seine
Drehaxe die Bohrspindel a rasch
auf- und niederbewegen kann, und
zwar um die ganze, 250 mm be-
tragende Hubhöhe. Diese Schwin-
gungen vermittelt der Handhebel m;
sie setzen voraus, dass vorher die
Klauenkupplung n, welche unter
dem Einfluss einer Feder bestrebt
ist, mit dem Wurmrad k in Füh-
lung zu bleiben und dadurch k
mit der Welle von g zu verbinden,
zurückgeschoben wird. Hierzu
dient ein langer, in der Bohrung
der Welle steckender Stift, gegen
dessen linksseitiges Ende, Fig. 711,
sich der Hebel m legt.
In das Wurmrad k greift ein
am oberen Ende der lothrechten
Welle o festsitzender Wurm.
Am unteren Ende von o sitzt
ein Wurmrad lose drehbar und ein Handrad p, welches an o nur verschiebbar
ist (Fig. 373, S. 181). Letzteres dient zum langsamen Verschieben des
Bohrers mittels der Hand und, unter Benutzung einer unter p befindlichen
Mutter, zum Kuppeln des nahe belegenen Wurmrades mit der Welle o, wenn
die Zuschiebung selbstthätig stattfinden soll. Zu letzterem Zweck greift in
das Wurmrad ein Wurm, welcher mit einer fünfstufigen Riemenrolle q be-
haftet ist und von einer
Gegenstufenrolle bethätigt
wird, die an einer der Leit-
rollen r (Fig. 710, rechts)
festsitzt.
Der Antrieb der Bohr-
maschine geht von einer
oben im Bock B gelagerten
Welle aus, die mit fester
und loser Riemenrolle s s —
der Riemenführer ist ohne
weiteres zu erkennen —
und an ihrem, rechts in
Fig. 710, frei hervorragen-
den Ende mit einer Stufen-
rolle behaftet ist. Letztere
bethätigt eine unten um
einen festen Bolzen frei
drehbare Stufenrolle, mit
welcher die Rolle t fest
verbunden ist. Ein über t, die beiden Leitrollen r und die Rolle d gelegter
Riemen treibt endlich diese an. Auf der hohlen Spindel b, Fig. 712, sitzt
das Zahnrad c fest; es kann mit d auf bekannte Weise gekuppelt werden,
so dass die Bohrspindel eben so viele Drehungen macht wie die Rolle d.
Mit d ist das Zahnrad e fest verbunden; nach Lösung der soeben genannten
Kupplung lässt sich das in Fig. 712 rechts belegene Rädervorgelege ein-
rücken, so dass nunmehr die Bohrspindel sich entsprechend langsamer dreht.
Unter der Bohrspindel befindet sich der Bohrtisch D; er ist mit Auf-
spann-Nuthen versehen und steckt mit einem runden Zapfen in einer Klemm-
hülse des Armes E. D ist in seiner Mitte mit einem runden Loch ver-
sehen, um hier gelegentlich eine in die Bohrspindel gesteckte Bohrstange
stützen, also die Maschine als Ausbohrmaschine benutzen zu können. Der
Arm E sitzt an dem Schlitten F und kann mit diesem mittels einer Schraube,
eines Kegelradpaares und des Handrades v am Bock B auf- und nieder-
geschoben werden, um dem Bohrtisch D die zutreffende Höhenlage zu
geben. Löst man die Schrauben w w, so lässt sich der Arm E mit dem
Bohrtisch D um den lothrechten Bolzen x, Fig. 710 und 711, zur Seite
schwenken, so dass die als Aufspannplatte ausgebildete Fussplatte für das
Anbringen grösserer Werkstücke frei wird.
Nicht selten spart man die Fussplatte A unter der Bohrspindel so
aus, dass sie eine hufeisenförmige Gestalt gewinnt; es kann dann das
Werkstück zum Theil in eine geeignet hergestellte Grube ragen.
Nach dieser eingehenden Beschreibung einer, deutscher Auffassung
entsprungenen, freistehenden Bohrmaschine kann ich mich bei Erläuterung
der amerikanischen,
in Chicago, Wien 1894, mit Abb.
land eingeführten, Bauart kürzer fassen. Fig. 714 kennzeichnet diese Bauart
zur Genüge. Es steckt die Bohrspindel unten in der verschiebbaren Röhre b,
oben verschiebbar in der langen, von einem Lager umschlossenen Nabe des
angetriebenen Kegelrades c. An dem oberen Ende der verschiebbaren
Röhre b ist eine Kette befestigt, die — über Rollen geführt — an ihrem
anderen Ende mit einem Gewicht belastet ist; welches dem Gewicht der
Bohrspindel nebst Zubehör gleicht. Das angegebene Gegengewicht spielt
in dem hohlen Hauptpfeiler d des Maschinengestelles. Die Röhre b wird
in einer Bohrung des am Maschinengestell verschieden hoch einstellbaren
Armes e geführt; letzterer ist mit der Zuschiebungseinrichtung ausgerüstet.
Es sitzt nämlich rechts an der Röhre b eine Zahnstange, in welche ein ver-
deckt liegendes Zahnrad greift. Dieses kann mittels der Hand rasch ge-
dreht, oder unter Vermittlung des im Vordergrunde des Bildes erkennbaren
Wurmradbetriebes und des links belegenen Handrades langsam verschoben
werden, oder endlich durch dasselbe Wurmradgetriebe, ein Kegelradpaar,
eine stehende Welle, ein in f verdecktes Kegelradpaar und ein Stufen-
rollenpaar von der Maschine selbstthätig gedreht werden. Die Einzeldurch-
bildung dieser Antriebe ist übrigens mannigfaltig; es soll die vorliegende
nur als Beispiel dienen.
Es ist nun der Arm e in sehr beträchtlichem Grade, nämlich um 480 mm,
an dem Maschinengestell b zu verschieben, also sind sehr verschiedene Höhen-
lagen des Bohrers zu benutzen. Vergleicht man die gesammte Verschieb-
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 24
barkeit der Bohrspindel dieser Maschine: 480 mm + 240 mm der Röhre b
im Arm e, also 720 mm, mit der bei der vorhin beschriebenen Maschine
vorhandenen Verschiebbarkeit (250 mm), so merkt man den hauptsäch-
lichsten Unterschied der beiden Bauarten. Diese grosse Verschiebbarkeit
des Bohrers hat zweifellos manches für sich, aber auch manche Mängel.
Zu ihren Vorzügen gehört die bequeme Anpassung an die Höhe des Werk
stückes, zu ihren Mängeln die verschieden hohe Lage des Bohrers gegen
über dem Arbeiter.
Die lothrechte Verschiebbarkeit des Bohrtisches ist wegen der Klein-
heit des hierfür übrig bleibenden Raumes bei vorliegender Bohrmaschine
gering. Man verzichtet aber auch bei der amerikanischen Bohrmaschine
oft auf die grosse Verschiebbarkeit der Bohrspindel und kann dann die
Höhenlage des Bohrtisches innerhalb weiterer Grenzen ändern. Es ist der
Bohrtisch g, Fig. 714, wie bei der Maschine von Droop & Rein, in eine zu-
sammenklemmbare Bohrung des Armes h gesteckt. h sitzt an einem ab-
gedrehten Theil des Pfeilers d und wird mit Hilfe eines in die Zahn-
stange i greifenden, verdeckt liegenden Rädchens lothrecht verschoben.
i liegt in einer Nuth der Nabe von h und stösst mit seinen Enden gegen
abgedrehte Flächen des Maschinengestells. Die Zahnstange i kann daher
in ihrer Längenrichtung nicht ausweichen, begleitet aber den Arm h, wenn
dieser zur Seite geschwenkt wird, um die als Aufspannplatte ausgebildete
Grundplatte h frei zu legen. Bei der durch Fig. 714 abgebildeten Maschine
steckt man, um das in i greifende Rädchen zu drehen, einen grossen
Schlüssel auf die Welle des letzteren und sichert die gewonnene Höhen-
lage durch ein Sperrrad. Häufig wird statt dessen auf die genannte Welle
ein Wurmrad gesteckt, dessen Wurm man dann dreht. Man verwendet
auch statt der Zahnstange i eine Schraube, deren Mutter an h sitzt.
Ueber den Antrieb der Maschine giebt die Abbildung genügende Aus-
kunft. Einer Kleinigkeit mag noch gedacht werden, nämlich des am
Maschinenständer angebrachten Tischchens l. Es ist oft recht erwünscht
für das einstweilige Fortlegen von Werkzeugen. Man ordnet dieses Tisch-
chen auch wohl so an, dass es herausgeschwenkt werden kann (wie der Wand-
arm eines Gasbrenners), so dass es ein Tropfgefäss für Seifenwasser oder
dergleichen tragen kann.
Die vorstehend beschriebenen Bohrmaschinen verlangen, dass man
dem Werkstück die richtige Lage gegenüber dem Bohrer giebt. Das ge-
schieht in der Regel durch Verschieben des Werkstücks auf dem Bohrtisch.
Man findet aber auch Bohrtische, welche vermöge zweier über einander an-
gebrachter Schlitten in zwei rechtwinklig sich kreuzenden Richtungen
mittels Schrauben wagerecht verschoben werden können. Alsdann ist wesent-
lich leichter, das vorher aufgespannte Werkstück genau unter den Bohrer
zu bringen.
Mit Hilfe eines solchen Kreuzschlittens ist es auch leicht, zwei oder
mehrere Löcher in bestimmtem Abstande genau gleichlaufend zu einander
zu bohren, indem hierzu nur nöthig ist, einen oder nach Umständen beide
Verschiebbarkeiten entsprechend zu benutzen.
Grössere Werkstücke schliessen jedoch diese Verfahren aus. Man
zieht — wie bei den Ausbohrmaschinen — ihnen gegenüber vor, die Bohr-
spindel verstellbar einzurichten.
Das ist der Fall bei den Krahnbohrmaschinen: an dem Ausleger
eines Drehkrahns ist die Bohrspindel quer zu ihrer Axe verschiebbar und
beherrscht demnach fast die ganze Fläche, über welche der Ausleger zu
schwingen vermag.
Fig. 715 und 716 stellen eine solche von Ernst Schiess gebaute Krahn-
bohrmaschine in zwei Ansichten dar. Es ist die Bohrspindel fast genau so
gelagert, wie die frühere Fig. 712 angiebt, auch die Zuschiebungseinrich-
tung ist der dort angegebenen fast gleich. Die Büchse b, welche das Schwanz-
ende der Bohrspindel umschliesst, wird einerseits durch das Gegengewicht f
getragen und vermittelt die rasche Verschiebung der Bohrspindel durch
den Handhebel e, indem der Gegengewichtshebel f durch eine Stange von
der Scheibe d aus bethätigt wird; anderseits greift in eine Verzahnung
von b ein Zahnrad, welches durch Wurmrad und Wurm u. s. w. von der
Stufenrolle l angetrieben wird und dadurch die selbstthätige Zuschiebung
der Bohrspindel herbeiführt. Die Stufenrolle l sitzt fest auf einer Welle,
welche durch Kegelräder die Bohrspindel zu drehen hat, so dass die Grösse
der selbstthätigen Zuschiebung für jede Bohrerdrehung nur von dem ge-
wählten Stufenpaare der Rolle l und seines Gegenübers abhängig ist. Eine
langsame Handzuschiebung der Bohrspindel vermittelt das Handrad m. Die
eigentliche, in den Schlitten E gebaute Bohrmaschine ist an dem Ausleger
D, welcher den Schlitten E genau führt, zu verschieben, und zwar mittels
eines Handkreuzes n, Fig. 715, dessen Welle ein, in eine feste Zahnstange
des Auslegers D greifendes Zahnrädchen enthält. Der Ausleger ist mittels
zweier Zapfen in dem Schlitten C gelagert; um ihn in wagerechter Ebene
zu drehen, bethätigt man mittels des Handkreuzes o und eines Kegelrad-
paares die langgenuthete Welle p; diese dreht durch ein Kegelradpaar
einen Wurm, welcher in das an C feste Wurmrad w greift. Die lothrechte
Verschiebung des Schlittens C am Bock B, und damit die lothrechte Ver-
schiebung der eigentlichen Bohrmaschine um rund 1000 mm bewirkt die
lothrechte Schraube q, Fig. 716, welche durch ein Kehrgetriebe der Haupt-
antriebswelle bethätigt werden kann.
Die Schwierigkeit, die Bohrspindel in allen ihren möglichen Lagen,
und zwar ohne weiteres antreiben zu können, ist auf folgendem Wege ge-
löst: Eine vierstufige Rolle, Fig. 716 links, dreht die liegende Hauptwelle
entweder unmittelbar, oder durch Vermittlung eines ausrückbaren Räder-
vorgeleges, so dass acht verschiedene Geschwindigkeiten zur Verfügung
stehen. Es soll die Gegenstufenrolle sich minutlich 160 mal drehen. Die
liegende Hauptwelle dreht durch Kegelräder die stehende, langgenuthete
Welle g, deren Axe mit der Drehaxe des Auslegers zusammenfällt.
Mittels eines zweiten Kegelradpaares überträgt g seine Drehungen auf die
im Ausleger gelagerte, langgenuthete Welle h, während diese durch ein
Stirnradpaar eine liegende Welle dreht, die ebensoweit vor dem Ausleger
liegt wie die Bohrspindel. Diese liegende Welle bethätigt endlich, und
zwar durch ein Kehrgetriebe, die hohle Spindel, in welcher die Bohrspindel a
verschiebbar steckt. Das Kehrgetriebe ist zweckmässig, wenn man ge-
legentlich mittels der Bohrmaschine in die gebohrten Löcher Gewinde
schneiden will (s. w. u.); es wird durch den Handhebel i gesteuert.
Es dürfte der Hinweis gerechtfertigt sein, dass die Steuerungsmittel:
Handhebel e und i, Handkreuze n und o und Handrad m der Bohrspindel
nahegelegt worden sind, so dass der den Bohrer beobachtende Arbeiter sie
ohne weiteres handhaben kann.
Ein anderes Beispiel einer Krahnbohrmaschine zeigen die Fig. 717,
718 und 719
Ingen. 1896, S. 551, mit Abb.
baut. Es ist eine mit der sehr kräftigen Grundplatte verschraubte runde
Säule als Ständer der Maschine verwendet. Links von Fig. 717 und 719
sieht man das Antriebsvorgelege, welches acht verschiedene Geschwindig-
keiten bietet; es treibt eine in der Säulenmitte gelagerte, stehende Welle,
die durch ein über dem Kopfe der Säule liegendes Rädervorgelege eine
hinter der Säule befindliche, langgenuthete, stehende Welle dreht. Diese
dreht durch ein Kegelradpaar eine hinter dem Ausleger an letzterem ge-
lagerte langgenuthete Welle, von wo ab eine stehende Welle, ein Kegel-
und ein Stirnrad das Stirnrad dreht, in dessen Nabe das Schwanzende der
Bohrspindel verschiebbar steckt. Von der genannten Zahnradnabe aus
wird, durch ein Stufenrollenpaar u. s. w., die Zuschiebungseinrichtung be-
thätigt, welche den durch Fig. 694 bis 703 dargestellten nahe verwandt ist.
Die eigentliche Bohrmaschine ist an dem Ausleger durch eine Schraube
verschiebbar, der Ausleger um die Säule drehbar und an ihr lothrecht
verschiebbar. Nachdem ihm die gewünschte Lage gegeben ist, klemmt
man ihn an der Säule fest. Das Heben und Senken des Auslegers be-
wirkt eine im drehbaren Kopf der Säule gelagerte Schraube, deren Mutter
am Ausleger sitzt. Das oberste, an der stehenden Hauptwelle feste kleine
Zahnrad oder ein ähnliches am oberen Ende der nach unten gerichteten
zweiten Hauptwelle bethätigt unter Vermittlung eines ausrückbaren Zwi-
schenrades — wie Fig. 719 erkennen lässt — ein auf der Schraube sitzen-
des Rad und dreht diese links oder rechts herum.
Die Werkstücke können auf der Fussplatte befestigt werden, oder an
lothrechter Platte, welche einerseits an der Säule festgeklemmt, ander-
seits auf der Fussplatte festgeschraubt wird, oder endlich — nach Fig. 718
— an einem Winkel, der um eine wagerechte Axe drehbar und mit
einer quer dagegen liegenden drehbaren Aufspannplatte versehen ist.
Revue industrielle, 8. März 1890, S. 93, mit Abb.
Bei den bisher beschriebenen Krahnbohrmaschinen sitzt die eigentliche
Bohrmaschine E, nach Fig. 720, an der Seite des Auslegers, und die Bohr-
spindel a befindet sich in einiger Entfernung von der Schweraxe des
Auslegers D, so dass einerseits durch das Gewicht der Bohrmaschine,
anderseits durch den Widerstand, welchen der Bohrer in seiner Axen-
richtung erfährt, Verdrehungen des Auslegers eintreten, vermöge welcher
die Bohrerspitze seitwärts von ihrer richtigen Lage ausweicht. Diesen
Uebelstand vermeidet der seit etwa 20 Jahren bekannte doppelschildige
Ausleger D, Fig. 721, bei welchem die Bohrspindel a in der Mittelebene
liegt. Die Einzeldurchbildung ist verschiedenartig
S. 106, mit Abb.
wünschen müssen, dass nicht allein ein beträchtlicher Theil des Triebwerks
zwischen den Seitenwänden des Auslegers Platz findet, sondern auch die
Steuerungstheile bequem zugänglich bleiben.
Eine neuere, von Ernst Schiess in Düsseldorf gebaute, mit zweischil-
digem Ausleger versehene Krahnbohrmaschine
in zwei Ansichten dar; insbesondere lässt Fig. 723 erkennen, dass die
Mitte der Bohrspindel m, in der Mittelebene des Auslegers liegt. Der An-
trieb geht von der liegenden Welle a aus, auf welcher eine fünfstufige und
eine einfache Riemenrolle sitzt. Erstere ist nicht gezeichnet. Von a aus
überträgt ein über Leitrollen geführter Riemen die Drehbewegung auf die
stehende Welle b, deren Axe mit der Drehaxe des Auslegers D zu-
sammenfällt. b überträgt seine Drehbewegung durch ein in Fig. 722 ge-
strichelt gezeichnetes Kehrgetriebe auf eine im Ausleger gelagerte kurze
Welle, und durch ein Stirnräderpaar weiter auf die langgenuthete Welle c.
Auf dieser steckt ein hyperboloidisches Rad, welches in ein auf der Bohr-
spindel steckendes greift, und diese unmittelbar dreht, oder langsamer
unter Vermittlung eines über ihm befindlichen Rädervorgeleges, Fig. 723, — der
Handhebel n, Fig. 722, dient zum Ein- bezw. Ausrücken desselben — oder
endlich noch langsamer durch ein Vorgelege, dessen Haupträderpaar unter-
halb des Auslegers im Spindelkasten (Fig. 722) untergebracht ist. Man ist
demnach im Stande, der Bohrspindel in beiden Drehrichtungen 15 verschie-
dene Geschwindigkeiten zu geben, und zwar von 150 bis zu 1,3 minut-
lichen Drehungen. Es ist Vorsorge getroffen, dass ein gleichzeitiges Ein-
rücken zweier dieser Vorgelege nicht vorkommen kann.
Die Zuschiebung des Boh-
rers vermittelt die auf dem
Schwanzende der Bohrspindel
steckende, mit Zahnstange ver-
sehene Hülse l und ein an einer
liegenden Welle festes Zahnrad.
Einerseits — in Fig. 722 links —
wirkt auf diese Welle ein hinter
dem Ausleger befindliches Gegen-
gewicht, anderseits ein Kegel-
räderpaar, welches zu ihrer Be-
thätigung bestimmt ist. Es ist
die Bohrspindel durch das Hand-
rad i rasch zu verschieben;
dieses sitzt auf einer stehenden
Welle, die ihrerseits durch ein
über dem Ausleger befindliches
Rädervorgelege die stehende
Welle des Kegelradpaares be-
thätigt. Sie ist langsam durch
das Handrad h zu verschieben,
welches die Welle von i durch
Wurm und Wurmrad bethätigt.
Die selbstthätige Zuschiebung
ist von der Bohrspindel abge-
leitet und wirkt auf die Welle,
an welcher das Handrad i fest-
sitzt.
Mittels des Handkreuzes e,
eines Rädervorgeleges und einer
am Ausleger D festen Zahnstange
f wird der Spindelkasten am
Ausleger verschoben, und mittels
des Handrades d, eines Wurm-
radvorgeleges, der langgenuthe-
ten Welle g und eines Kegelradvorgeleges der Wurm gedreht, der in das
am Schlitten C feste Wurmrad o greift und zum Schwenken des Aus-
legers D dient. Die lothrechte Verschiebung des Schlittens C und damit
der eigentlichen Bohrmaschine bewirkt die Welle b. Es ist nämlich im
Bock B eine stehende Schraube angeordnet, die in eine, an C feste Mutter
greift. Am Kopfende dieser Schraube befindet sich ein Rädervorgelege
mit Kehrgetriebe, und der Handhebel p, Fig. 722, dient zum Einrücken des
Rechts- oder Linksganges, oder zum Ausrücken dieser Antriebe. Die starke
Fussplatte A ist als Aufspannplatte ausgebildet.
Die Bohrspindel hat 140 mm Durchm., ist für sich um 600 mm und
mit dem Ausleger um 1300 mm lothrecht zu verschieben. Der grösste Bohr-
spindelkreis hat 3200, der kleinste 1100 mm Halbmesser.
Durch den gewählten Riemenbetrieb ist die Zahl der zwischen Antriebs-
stufenrolle und Bohrspindel thätigen Zahnräder kleiner geworden. Man
hat auch zwischen die lothrechte Hauptwelle und die Bohrspindel Riemen-
betrieb gelegt und zwar nach Fig. 289 S. 145,
Es ist die Schwingungsaxe des Auslegers auch wagerecht statt loth-
recht angeordnet.
zu gewinnen, hat man den Ausleger um seine Längsaxe drehbar gemacht,
neering, April 1897, S. 538, mit Schaubild. The Iron Age, 6. Mai 1897, mit Schaubild.
oder den Spindelkasten an dem Schlitten, welcher längs des Auslegers
gleitet, schief einstellbar angebracht,
S. 127, mit Schaubild.
Hobelmaschinen, der Drehbänke mit liegender Planscheibe, der Ausbohr-
und Fräsmaschinen (vergl. Fig. 681, Taf. XXXV) oder endlich diese beiden
Einstellbarkeiten bei derselben Maschine vorgesehen.
S. 385, mit Schaubild.
Das Bedürfniss nach so weit gehender Verstellbarkeit der Bohrspindel-
lage gegenüber dem ruhenden Werkstück hat schon vor Jahren vorge-
legen und ist befriedigt worden. Die Fig. 724, 725 und 726 stellen eine
derartige Krahnbohrmaschine in drei Ansichten dar, welche gegen 1872 von
G. N. Justus in Hamburg für die Hamb.- Amerik. Dampfsch.-Gesellsch. ge-
liefert worden ist. Ich führe die Abbildungen hier an, weil bis in neueste
Zeit ähnliche Maschinen ausgeführt werden.
Amer. Mach. 23. Juli 1891, mit Schaubild.
Es ist die vorliegende Maschine befähigt, bis 500 mm tief und 150 mm
weit zu bohren; die wagerechte Verschiebbarkeit des Auslegers beträgt 2600,
die lothrechte 2500 mm. Es liegt die eigentliche Bohrmaschine in dem
Kopf A, welcher am Kopf des Auslegers mittels des Handrades a so gedreht
werden kann, dass die Bohrspindel lothrecht (Fig. 725), wagerecht (Fig. 726)
oder geneigt (Fig. 724) liegt. A ist mit dem Ausleger durch das Handrad b in
der Hülse B wagerecht zu verschieben, und B auf der lothrechten Röhre D
mittels des Handrades e in wagerechter Ebene zu drehen, D endlich ist mittels
des Handrades d in dem festen Bock E lothrecht zu verschieben. Dieser Bock
ist mit der, auch als Aufspannplatte dienenden Fussplatte fest verschraubt.
Der 10stufige Antrieb wird durch Wellen auf die Bohrspindel übertragen,
die in die Axen von D und B gelegt sind, und durch Kegelradpaare,
welche sich an den Kreuzungspunkten der Wellen befinden. Nach Fig. 725
werden die Flanschenlöcher eines stehend befestigten, nach Fig. 726 die
Flanschenlöcher eines auf einem Wagen liegenden Cylinders gebohrt; Fig. 724
zeigt, wie ein auf einem Wagen liegender Ring mit Löchern versehen
wird, die in der Halbmesserrichtung des Ringes liegen.
Für Arbeiten, die weniger genau sein dürfen, hat man dem Ausleger
ein Gelenk gegeben und damit die Verschiebbarkeit der Spindellagerung
an dem Ausleger entbehrlich gemacht.
& Gratiot, Publ. industr. 1884, Bd. 29, S. 313. Dingl. polyt. Journ. 1884, Bd. 252, S. 457,
mit Abb.
solchen, von Breuer, Schumacher & Co. gebauten Maschine. Es ist in die
Axe des Auslegergelenks, über letzteres ein sich lose drehendes Riem-
rollenpaar gelegt, welches von einer in der Schwingungsaxe des Aus-
legers gelagerten Rolle angetrieben wird und die Drehung auf eine auf der
hohlen Spindel der eigentlichen Bohrmaschine festsitzende Rolle überträgt.
Es giebt Bohrmaschinen, welche an einem thorartigen Gerüst ähnlich
angebracht sind, wie die Stichelhäuser der Tischhobelmaschinen, oder an
einem Laufkrahn verschiebbar sind,
wie z. B. Fig. 728 zeigt. Mannigfache Einzeldurchbildungen berück-
sichtigen je die gestellten Aufgaben.
Bohrmaschinen mit weitgehender Einstellbarkeit der Bohrspindel sind
nicht allein erheblich theurer als solche, bei denen die Bohrspindel nur in
ihrer Axenrichtung verschoben werden kann, sondern leiden auch an
einer gewissen Schwäche: jede Verstellbarkeit verursacht Abnutzungen und
dadurch Ungenauigkeiten, wenn auch jeder Verstellung — wie gebräuchlich
— ein Befestigen folgt.
Man wählt deshalb zuweilen für grosse Werkstücke, die man nicht
mittels gewöhnlicher Bohrmaschinen behandeln kann, tragbare Bohr-
maschinen, deren Antrieb durch Schnüre und biegsame Wellen,
Schaubild. Engineering, Mai 1885, S. 574, mit Schaubild. Le génie civil, 1891, S. 95,
mit Schaubild. The Iron Age, Sept. 1895, S. 939, mit Schaubild.
wasser
Abb. The Engineer, Mai 1887, S. 360, mit Abb.
mit Schaubild. Engineering, Juni 1897, S. 780, mit Abb.
S. 901, mit Abb.
Besonderen Zwecken dienen die mehrspindeligen Bohrmaschinen.
Sind in sehr zahlreiche gleiche Flanschen gleiche Löcher zu bohren,
so lohnt es sich zuweilen, ebenso viele Bohrspindeln, wie Löcher gefordert
werden im Kreise zu lagern und durch ein gemeinsames Stirnrad anzutreiben.
Schaubild.
Für das Bohren kleiner Löcher kann man eine hiernach angeordnete
Hilfseinrichtung verwenden, wie z. B. Fig. 730 im Schnitt und Fig. 729
im Grundriss darstellt.b, in welcher die Spindel a
sich dreht, ein Kopf c festgeklemmt, in welchem die 6 Bohrspindeln d ge-
lagert sind. An jeder Bohrspindel ist ein Stirnrädchen ausgebildet und
am unteren Ende von a ist ein Rad befestigt, welches in diese Räder greift.
Man muss für jede Lochzahl und jeden Lochkreisdurchmesser einen be-
sonderen Kopf c verwenden.
Collet & Engelhard in Bockenheim verschieben
die Bohrspindellagerungen in der Halbmesserrichtung
und verwenden Zwischenräder, um trotz dieser Ver-
schiebung den Betrieb zu sichern.
Habersang & Zinzen in Düsseldorf
die in verschiebbaren Lagern drehbaren Bohrspindeln b,
Fig. 731, von festgelagerten, durch gemeinsames
Stirnrad angetriebenen Spindeln a aus durch Wellen c,
welche sich einerseits hier, anderseits den Bohrspindeln
durch eine Art Kreuzgelenke (vergl. Fig. 294, S. 147)
anschliessen,
S. 504, mit Schaubild.
mit Abb.
Kupplungen durch biegsame Wellen.
Sind zahlreiche Löcher in gerader Linie neben
einander zu bohren, so werden mehrere Bohrmaschinen neben einander an
einem gemeinsamen Balken angebracht, und zwar gegen einander verschieb-
bar, wenn der Abstand der Löcher wechselt, jedenfalls mit gemeinsamen
Antrieb.
Juli 1888, S. 88. Iron, Juli 1890, S. 49. American Machinist, 23. Juli 1891; 23. Juni 1892.
Zeitschr. des Ver. deutscher Ingen. 1894, S. 1394. The Iron Age, 2. Juli 1896; Okt.
1896, S. 811. The Engineer, Jan. 1897, S. 45, sämmtlich mit Schaubildern.
Kegelräder oder hyperboloidische Räder verschiebbar sind, oder ein ge-
eigneter Riemenbetrieb.
Um die Bohrspindeln recht nahe an einander rücken zu können, treibt
man sie zuweilen durch eine mehrgängige, gemeinsame Schraube a Fig. 732
an, in welche auf den Bohrspindeln b fest sitzende halbe Wurmräder c
greifen, oder bringt, nach Fig. 733
die auf den Bohrspindeln sitzen-
den Riemenrollen g so an, dass sie
einander übergreifen. Wenn die
Bohrspindeln in festem Abstand
zu einander gelagert sind, so kann
der Antrieb nach Fig. 734 durch
Kurbeln, die in eine gemeinsame Stange greifen, stattfinden, zwei oder
mehrere Kurbeln, welche ebenfalls in diese Stange greifen und durch
Räder angetrieben werden, bethätigen die Stange so, dass sie sämmtliche
Bohrspindeln regelrecht in Umdrehung versetzt. Es ist zweckmässig,
Gegengewichte anzubringen, durch welche die Massenwirkung der Stangen
und Kurbeln ausgeglichen wird. Im übrigen empfiehlt sich dieser Antrieb
für sehr geringen Abstand der Bohrspindeln.
Bei der von Ernst Schiess in Düsseldorf gebauten
Schienenbohrmaschine, Fig. 735 und 736 liegen drei
Bohrspindeln b wagerecht neben einander. Die mitt-
lere, in Fig. 735 verdeckte, ändert ihre Lage im
Spindelkasten d nicht, die beiden andern, rechts und
links von ihr liegenden können quer verschoben
werden, und zwar so, dass ihr Abstand von der
mittleren Bohrspindel 80 bis 160 mm beträgt. Ihr
Betrieb ist auf folgendem Wege erreicht. Von der
unten liegenden Welle, auf welcher eine feste und
eine lose Riemenrolle steckt, wird durch die Räder c
die mittlere Bohrspindel angetrieben. Auf dieser sitzt
ein Rad, welches in höher belegene Zwischenräder greift (Fig. 735), und
diese sind so breit, dass sie mit den beiden, auf den seitlichen Bohrspindeln
versetzt befestigten Rädern im Eingriff stehen. Die Wellen der Zwischenräder
liegen in Gelenken
(vergl. Fig. 290, S. 146),
welche den Eingriff der
einander gegenüber lie-
genden Räder sichern.
Der Handhebel a dient
zur Bethätigung des
Riemenführers.
Die Bohrspindeln b
werden gemeinsam
gegen das Werkstück s
geschoben. Sie sind zu
diesem Zweck in dem
auf dem Maschinenbett
verschiebbaren Spindel-
kasten d zusammenge-
fasst. Von der ersten
Vorgelegewelle aus wird
die Riemenrolle e ge-
dreht, deren Welle g
das Wurmrad f bethä-
tigt. Dieses ist mit der
Scheibe h fest verbunden
und lässt sich zunächst
mit letzterer frei um die
Welle i drehen, kann
aber mittels des an der
Kurbel k befindlichen
Handgriffes mit der
Welle i gekuppelt wer-
den, so dass diese durch
den angegebenen An-
trieb selbstthätige Dreh-
ung erfährt. Löst man
durch Hervorziehen des
Handgriffs die Kupp-
lung zwischen k und h,
so ist die Welle i mittels
der Hand zu drehen.
i dreht mittels zweier
Kegelradpaare die zwei
am Maschinengestell
unverschieblich gela-
gerten Schrauben l, die
in Muttern des Spindel-
kastens d greifen. Die
zu bohrende Schiene ist
in einer, in Fig. 736
deutlich erkennbaren,
Einspannvorrichtung
befestigt, die mittels der Schraube m quer gegen die Bohrer verschoben
werden kann; ein Stirnradpaar und ein Handkreuz machen dem Arbeiter
das Drehen der Schraube m bequem. Es ist die Verschiebbarkeit der Ein-
spannvorrichtung in erster Linie für die genaue Einstellung des Werkstücks
gegenüber den Bohrern bestimmt; sie wird aber auch für die Erzeugung
länglicher Löcher benutzt. Der Rohrstutzen n dient zum Ableiten der
Kühlflüssigkeit.
Fig. 733 ist die Vorderansicht einer mehrspindeligen Bohrmaschine,
bei welcher das Werkstück gegen die Bohrer geschoben wird.
Bohrtisch a lothrecht an den Ständern der Maschine verschiebbar; er ruht,
unter Vermittlung von Rollen auf dem Keil b, der mit Hilfe der Schraube c
wagerecht verschoben wird. c kann mittels des Handkreuzes d rasch ge-
dreht werden, oder mittels des Rades e selbstthätig, und zwar unter
Vermittlung eines Stufenrollenpaares, durch welches die zutreffende Zuschie-
bungsgeschwindigkeit gewonnen wird.
Bei der durch Fig. 737 bis 739 dargestellten Maschine
ebenfalls die Werkstücke den Bohrspindeln entgegen. Erstere sind dünne
Schienen, die in Furchen der Walze L befestigt werden. Nach Fig. 739
erfolgt diese Befestigung der Werkstücke w durch Keile c und Gegenkeile b.
Die letzteren werden durch eine, mit Vorsprüngen a versehene Stange ver-
schoben; um kleine Verschiedenheiten in der Breite der Werkstücke aus-
zugleichen, wirken die Vorsprünge beim Anziehen der Keile unter Ver-
mittlung von Federn.
In dem Balken A, Fig. 737 und 738, sind 162 Spindeln in zwei Reihen
gelagert und werden durch eine gemeinsame, an den Spindeln ausgebil-
dete, Kurbeln umgreifende Platte (vergl. Fig. 734) von den drei, nament-
lich in Fig. 738 erkennbaren stehenden Wellen gedreht. Die Weite der zu
bohrenden Löcher beträgt 1/16″ engl. (∼ 1,5 mm), ihr Abstand ½″ (∼ 13 mm);
die Bohrer drehen sich minutlich 1200 mal.
Die Trommel L ist an dem lothrecht verschiebbaren Querstück M
drehbar gelagert; letzteres wird durch Daumenscheiben N gehoben und
hinabgelassen. An der Welle dieser Daumenscheiben sitzt eine Scheibe F
mit krummer Nuth, welche einen Schieber E wagerecht bewegt, und dieser
wirkt durch den doppeltarmigen Hebel D, die Stange C und den Hebel B
auf die Sperrklinke J, welche bei jeder Drehung der Scheibe F einmal
hin- und herschwingt und dabei die Trommel L um eine Theilung weiter
dreht. Damit die Trommel, bezw. das in ihr befestigte Werkstück bei dieser
Schaltbewegung die genau richtige Lage annimmt, greift der Kopf des
durch eine Feder nach oben gedrückten Schiebers G in eine Lücke des
Sperr-Rades (vergl. Fig. 426, S. 208) und um demnächst die Trommel L
wieder drehbar zu machen, drückt die am unteren Ende von B ange-
brachte, fussartige Verlängerung gegen einen Vorsprung des Riegels G und
schiebt ihn zurück. Man kann, um L mittels der Hand willkürlich zu
drehen, den Riegel G mittels des
Handhebels H zurückschieben. Die
Welle, auf welcher die Daumen-
scheiben N und die Scheibe F
sitzen, wird von der oben liegen-
den Hauptwelle der Maschine aus
— durch die kleine, in Fig. 738
rechts belegene Rolle — angetrieben; es kann der Betrieb durch den
Knopf K ausgerückt werden. Mit Hilfe eines auf das Vierkant O gesteckten
Schlüssels lässt sich dann die in Rede stehende Welle mittels der Hand
drehen.
Ein hübsches Beispiel einer Maschine, bei welcher die Zuschiebung
durch die Bohrspindeln bewirkt wird, enthält die unten verzeichnete Quelle.
Man hat den Grundgedanken des Stahlwechsels (S. 306) auch für Loch-
bohrmaschinen verwerthet.
Es soll z. B. eine Zahl gleichartiger Werkstücke gebohrt und dieses
Loch alsdann mit einer Versenkung versehen, oder sonst ausgeräumt werden.
Zu diesem Zweck
über einem drehbaren Bohrtisch so angebracht, dass diese drei in Bezug
auf die Drehaxe des Bohrtisches gegen einander genau je 120° einschliessen.
Unter der Ausrichtspitze wird das Werkstück befestigt, dann durch Drehen
des Bohrtisches unter den ersten, hierauf unter den zweiten Bohrer ge-
bracht, fortgenommen und durch ein neues Werkstück ersetzt.
Quint
lichen Stahlwechsel angeschlossen, indem er, nach Fig. 740 u. 741, eine Zahl
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 25
von Bohrern in einem drehbaren Kopfe strahlenartig lagert. Die Bohr-
spindeln werden durch Reibkegel angetrieben, und zwar, um einseitige
Drücke möglichst zu vermeiden, durch zwei sich entgegengesetzt drehende
Reibkegel. Zu diesem
Zweck sitzt einer der-
selben auf einer hohlen,
der andere auf einer
in ersterer steckenden
Welle, und drei andere
Reibkegel, von denen
der mittlere durch eine
Stufenrolle angetrieben
wird, drehen die beiden
Wellen im entgegenge-
setzten Drehsinne. Die
Drehaxe des die Bohr-
spindeln enthaltenden
Kopfes liegt etwas über
der Axe der in einander steckenden Wellen, so dass je nur der nach unten
gerichtete Bohrer gedreht wird. Der neben dem nach unten gerichteten
Bohrer in Fig. 741 gezeichnete Stift dient
als Anschlag für die Lochtiefe.
Eine Sonderheit bilden ferner die
Niethlochbohrmaschinen.
Man kann sie in drei Gruppen zer-
legen, nämlich in solche für Eisenbau,
für Schiffsplatten und für Dampfkessel-
platten, bezw. Mäntel. Die erstere
Gruppe kennzeichnet sich durch den
Umstand, dass die Axen sämmtlicher zu
bohrender Löcher zu einander gleich-
laufend sein sollen, oft weit von ein-
ander entfernt sind und die Schwere
der Werkstücke mindestens wünschen
lässt, dass der Bohrer alle Verschiebungen
ausführt. Man findet sie in Gestalt langer
(30 m, ja noch mehr) wagerechter Balken,
an denen die eigentlichen Bohrmaschinen
verschiebbar angebracht sind, z. B. nach
Fig. 742. a deutet die Lagerung der
Bohrspindel b an. c bezeichnet den aus
Winkeleisen und Blech hergestellten Bal-
ken, an dem der Spindelkasten a wage-
recht zu verschieben ist, und zwar
mittels einer festen Zahnstange, in welche
das an a gelagerte Zahnrad d greift.
e ist eine lang genuthete Welle, die zum Antriebe der Bohrspindel b dient.
Die C-förmigen Böcke f tragen oben den Balken c und unten ein als Bohr-
tisch dienendes Gebälk.
Dem Antriebe durch eine lang genuthete Welle zieht man oft den
Seilantrieb vor.
Um die Bohrspindellagerung auch winkelrecht zum Balken c wage-
recht verschieben zu können, setzt man auf diesen Balken Schlitten mit
hervorragendem Arm, an welchem je ein Spindelkasten verschoben werden
kann, und befestigt den Balken c an die Ständer der Werkstatt. Es kommt
auch vor, dass an dem wagerechten Balken eine Anzahl Krahnbohrmaschinen
befestigt sind, ja dass man den Balken mit den Krahnbohrmaschinen fahr-
bar macht.
Bei der zweiten Gruppe ist die Dicke der Werkstücke meistens gering
und letztere sind oft gekrümmt. Ersterer Umstand lässt eine geringe Unge-
nauigkeit in der Axenrichtung der Löcher zu, letzterer macht sie fast un-
vermeidlich. Demgemäss sind die Gestelle der Bohrmaschinen meistens
leichter gehalten. Auch die geringere Grösse der Werkstücke übt einen
gewissen Einfluss. So findet man in dieser Gruppe am Gebälk befestigte,
an der Decke der Werkstätte hängende (vergl. Fig. 728, S. 380) oder an
thorartigen Gerüsten angebrachte Bohrmaschinen, unter denen die Werk-
stücke auf Rollentischen oder Wagen verschoben werden. Aber auch an
leichten Fahr- (S. 380) oder Drehkrahnen werden Bohrmaschinen angebracht,
welche den ruhenden Werkstücken gegenüber verschoben werden. Fig. 743
und 744
Schaubild. The Iron Age, 3. Okt. 1895, S. 698, mit Schaubild.
maschine dar. Der letztere besteht aus zwei 150 mm hohen u-Eisen A,
einer schrägen Zugstange und Verbindungsstücken; er ist um zwei an der
Wand D befestigte Zapfen drehbar. Der obere dieser Zapfen ist in ganzer
Länge durchbohrt, um die lothrechte Antriebswelle F aufnehmen zu können.
Die eigentliche Bohrmaschine B ist auf den Auslegerbalken A fahrbar, und
zwar kann sie hier einen 2750 mm langen Weg zurücklegen. Eine Feder
sucht die Bohrspindel nach oben zu schieben, mit Hilfe eines Handhebels
wird letztere gegen das Werkstück E gedrückt. Da — namentlich beim
Versenken der Löcher — die Gefahr vorliegt, dass der Druck, welcher in
der Axenrichtung auf den Bohrer wirkt, die Bohrmaschine von ihren Bahnen A
abhebt, so ist rechts von der Bohrspindel (in Bezug auf Fig. 743) mit dem
Handhebel ein Rollenpaar verbunden, welches von unten gegen A drückt,
also die eigentliche Bohrmaschine von jenem Druck entlastet. Der Arbeiter
bewirkt, die Handhabe des Hebels erfassend, nicht allein die Zuschiebung
des Bohrers, sondern auch die Verschiebung der Bohrmaschine und Drehung
des Krahnes. Die Werkstücke E werden auf geeignete, auf den Fussboden
gestellte Böcke gelegt.
Für den vorliegenden Zweck sind auch diejenigen Krahnbohrmaschinen
beliebt, deren Ausleger ein Gelenk enthalten (Fig. 727, S. 379).
Von der dritten Gruppe verlangt man genauere Arbeit; sie ist mög-
lich, weil die Löcher meistens genau gleichlaufend zu einander, oder nach
einem gemeinsamen Punkte gerichtet sein sollen.
Die Maschinen zum Bohren, bezw. zum Ausschneiden der Löcher in
Rohrplatten haben mit der in der ersten Gruppe zusammengefassten manches
gemeinsam; sie unterscheiden sich von jenen zuweilen dadurch, dass man
auch die Werkstücke verschiebbar macht.
S. 45, sämmtlich mit Schaubild.
Man versteht unter Niethlochbohrmaschinen
sondere solche, welche die Löcher in die zusammengelegten Bleche bohren,
so dass die für ein Nieth bestimmten Löcher gewissermassen ein einziges
bilden. Es werden zu diesem Zweck die Bleche — mittels Schrauben, die
in einigen zu diesem Zweck vorher gebohrten Löchern stecken, und mittels
Zwingen — an einander geheftet und bilden demgemäss ziemlich umfang-
reiche Werkstücke.
Diese werden auf Rollen liegend unter eine oder mehrere Krahnbohr-
maschinen gebracht und so gedreht, dass die Axen der zu bohrenden
Löcher durch die Axe des Kessels gehen. Das erfordert ziemlich viel Hand-
arbeit und zeitweises Heranziehen von Hilfsarbeitern; gleichzeitig sind die
Krahnbohrmaschinen verhältnissmässig theuer.
Letzteren Umstand vermeidet eine Maschine von De Bergue & Co. in
Manchester
bearbeitende Kessel hat 2440, der kleinste 1520 mm Durchmesser. Die
liegenden Bohrmaschinen sind in Köpfen röhrenartiger Körper gelagert,
letztere in hohlen Böcken senkrecht verschiebbar und mit diesen an irgend
einer Stelle der gemeinsamen Grundplatte zu befestigen, so dass jede Bohr-
spindel an den geeigneten Ort und in die erforderliche Lage gebracht
werden kann. Jede der Bohrmaschinen — es sind an jeder Seite deren 5
aufgestellt — wird für sich angetrieben.
Die Lage der Kessel ist offenbar eine sicherere, wenn man diese nicht
auf Rollen ruhen lässt, sondern wirklich fest legt, dagegen die Bohr-
maschinen derartig verstellbar macht, dass durch sie allein die richtige
gegensätzliche Lage gewonnen werden kann. Derartige Bohrmaschinen
verwendete man für die röhrenförmigen Streben der Forth-Brücke,
Jan. 1885, S. 54, mit Abb.
eine verwandte Anordnung findet man bei der Lokomotiv-Kesselmantel-
Bohrmaschine von C. M. Davies.
1895, S. 161, mit Schaubild.
Fig. 746 ist ein Schaubild, Fig. 747
eine geometrische Darstellung dieser
Maschine. Der zu bohrende Kessel
ruht auf Lagern, welche durch
Schrauben in lothrechter Richtung
einzustellen sind; links und rechts
sind Böcke f angebracht, welche ge-
statten, mittels Schrauben e den
Kessel a, Fig. 747, wagerecht zu
verschieben und in der ihm ge-
gebenen Lage festzuhalten. Auf
den beiden Längsmauern der Grube,
über welcher der Kessel liegt, sind
Betten b befestigt, auf denen je
drei Ausleger c stehen. Jeder der
sechs Ausleger trägt eine Bohr-
maschine d. Die Ausleger c sind
nun längs der Betten b zu ver-
schieben und an den Auslegern
die Bohrmaschinen d, so dass die
Richtung der Bohrer, wenn sie
einmal richtig gewonnen ist, für sämmtliche Löcher des trommelförmigen
Mantels ohne weiteres durch die Axe des Kessels geht. Um aber auch die
Feuerbüchse bohren zu können, ist jeder Ausleger c auf seinem Schlitten g
um eine lothrechte Axe zu drehen und jede Bohrspindel i mit ihrem Spindel-
kasten in der Ebene des zugehörigen Auslegers schräg zu stellen. Man
kann so zunächst sämmtliche über der Kesselmitte liegenden Löcher und
nach Drehung des Kessels um 180° sämmtliche übrigen Löcher bohren.
Ueber der Maschine und mit den Betten b ist ein — aus Fig. 747 fortge-
lassenes — Gebälk angebracht, welches das Triebwerk trägt. Von diesem
aus werden die einzelnen Bohrmaschinen durch Riemen betrieben, denen
man durch Spannrollen die erforderliche Straffheit verleiht. Die Bohrer
werden selbstthätig vorgeschoben und können rasch zurückgezogen werden.
In der Quelle ist angegeben, dass 1000 Stück gegen 21 mm weite Löcher
eines Lokomotivkessels in 16 Stunden gebohrt sind, und zwar mit nur vier
Bohrern; das Einbringen und Befestigen der Kessel ist in diese Zeit ein-
gerechnet. Die Bohrer machen minutlich 150 bis 160 Drehungen und werden
für jede Drehung um 0,18 mm zugeschoben; man verwendet gewöhnliche
Spitzbohrer.
Bei einer anderen Maschinenart
mantel A, Fig. 748 und 749, so an einen Krahnhaken gehängt, dass der
Wirbel des letzteren in die lothrechte Axe des Kessels fällt, und dieser in
die Oeffnungen zweier U-förmiger Gestelle B — es ist nur eins derselben
gezeichnet — greift. Letztere sind, um
sie verschiedenen Kesselweiten anpassen
zu können, auf einem festen Bett C ver-
schiebbar. D ist die gemeinsame Antriebs-
rolle. Auf dem äusseren Arm von B ist
eine Bohrspindel a gelagert, welche zum
Bohren der Löcher bestimmt ist, auf dem
inneren Arm eine solche b, Fig. 749, die
versenken, oder doch den Grat am inneren
Lochrand beseitigen soll. Um den Kessel-
mantel sicher fest zu halten, sind links
und rechts von der Spindel b Stifte c an-
gebracht, welche durch ein geeignetes
Hebelwerk nach aussen geschoben werden
Die Bedienung jedes Bockes B, also einer
äusseren und einer inneren Bohrspindel,
erfordert einen Arbeiter, und im allgemeinen
ist ein dritter Arbeiter für die Bedienung
des Krahnes nothwendig.
Die bisher erörterten Niethlochbohr-
maschinen für Kesselmäntel setzen voraus,
dass die Löcher vorgezeichnet und stark angekörnt sind. Das lässt sich
entbehren, wenn man die Manteltheile auf einer liegenden Planscheibe be-
festigt und diese auf Grund einer Theilvorrichtung ruckweise dreht, sowie
— für die Längsnähte — die Bohrer nach Maass lothrecht verrückt.
Man stellt zu dem Zweck einen oder zwei Ständer neben der Plan-
scheibe auf und verschiebt an diesen Schlitten, welche eine oder mehrere
liegende Bohrspindeln enthalten. Es sei erwähnt, dass diese Bohrmaschinen
auch zum Abdrehen der Schmalseiten der Kopfplatten dienen können,
indem man der Planscheibe einen geeigneten Antrieb giebt, und ein Stichel-
haus neben ihr anbringt.
Die einfachste Lösung besteht darin, dass zwei einander gegenüber
angebrachte Ständer mit je nur einer Bohrspindel ausgestattet sind,
April 1891, S. 475, beide mit Schaubildern.
alsdann ohne Umstände die Richtung des Bohrers in die Halbmesserrichtung
des Kesselmantels gelegt werden kann. Es bedarf dann jeder Bohrer zu
seiner Ueberwachung eines Arbeiters.
Eine andere Maschine
ander gelagerte Bohrspindeln, um die Löcher der Längsnähte paarweise
bohren zu können.
Booth & Co.
maschine tragen, neben einander und geben den Ständern Drehbarkeit um
eine lothrechte Axe, so dass die Bohrerrichtung für jeden Kesselhalbmesser
passend eingestellt werden kann. Den Ständern gegenüber ist ein Stichel-
haus für das Abdrehen der Kesselböden angebracht. Die Maschine von
Thomas & Co.
dass an jedem Ständer zwei, und zwar von einander unabhängige Bohr-
spindeln angebracht sind.
Rushworth & Co.
entgegengesetzten Seiten der Planscheibe und bringen an jedem Ständer
zwei neben einander liegende Bohrspindeln an. Es ist die Aufgabe, die
Richtung beider Bohrspindeln durch die Axe des Kesselmantels zu legen,
nur annähernd gelöst. Man hat die beiden neben einander liegenden Bohr-
spindeln so gegen einander geneigt, dass ihre Axen in der Mitte des Werk-
stücks sich kreuzen, sobald die Bohrerspitzen um 1,07 m von dieser Mitte
entfernt sind und ihr Abstand 90 mm beträgt. Bei anderen Werkstück-
halbmessern und Bohrerentfernungen weicht die Axenrichtung von der
eigentlich zu verlangenden mehr oder weniger ab. Man kann den Abstand
der Bohrerspitzen von 90 bis 130 mm ändern, die Bohrspindeln 1320 mm
senkrecht verschieben und bis zu 2440 mm weite Mäntel bohren. Die
Spindeln sind 50 mm dick, um 150 mm selbstthätig vorzuschieben und
mittels der Hand rasch zurückzuziehen.
Eine ähnliche Maschine
Weit besser erscheint die Einrichtung, welche S. Dixon in einem Vor-
trage in der Institution of Mechanical Engineers beschrieben hat.
Fig. 751 u. 752 stellen diese
Einrichtung für den Fall dar, dass
ein Ständer a mit zwei Bohrspindeln
D ausgerüstet werden soll. An
Leisten des Ständers a ist der
Winkel b mit Hilfe einer geeignet
angebrachten Schraube lothrecht
verschiebbar; die Bohrspindel-
Lagerungen c ruhen auf der wage-
rechten Platte des Winkels b und
erfahren eine Führung in dem
Schlitz dieser Platte vermöge
je eines Zwischenstücks i, um
dessen nach oben ragenden
Zapfen der einzelne Lagerkörper
sich zu drehen vermag. Zwei
links und rechts von der Platte
gelagerte Schrauben d sind zur
Hälfte mit rechtsgängigem, zur
Hälfte mit linksgängigem Ge-
winde versehen, welches in an c
sitzende Muttern greift. Dreht
man eine dieser Schrauben, so
verschiebt sie die betreffenden Enden der Bohrerlager in gleichem Grade
nach innen oder aussen. Beide Bohrer haben daher, wenn sie von Haus
aus richtig lagen, in jeder Stellung, welche sie einzunehmen vermögen,
gleiche Neigung zu der Mittellinie e f, Fig. 752; diese Mittellinie geht aber
durch die lothrechte Axe der Planscheibe und des Kesselmantels. Es ist
sonach das Einstellen der Bohrspindelrichtung zu dem jeweiligen Kessel-
mantelhalbmesser leicht auszuführen. Den von der stehenden Welle h aus-
gehenden Betrieb der Bohrspindeln stellen die Abbildungen genügend
deutlich dar.
Derselbe Dixon hat die durch Fig. 753 und 754 im Auf- und Grund-
riss dargestellte Kesselmantelbohrmaschine gebaut. Sie ist rechts mit fünf
Bohrspindeln für Längsnähte versehen, so dass ein Arbeiter je fünf Bohrer
überwachen kann. Auf der linken Seite der Abbildungen sieht man die
eigentlichen Bohrmaschinen für die Quernähte auf einem wagerechten Balken
angebracht, welcher an zwei Ständern lothrecht verschoben werden kann.
Die Bohrmaschinen sind auf diesem Balken ähnlich verschiebbar, wie durch
Fig. 751 und 752 dargestellt wurde; es fehlen jedoch die beiden Einstell-
schrauben, so dass die Einstellung unmittelbar durch die Hand stattfindet.
Nach der Einstellung schraubt man die Bohrmaschinen natürlich fest. Den
Antrieb der Bohrer vermittelt eine lange liegende Schraube, welche zu-
nächst Wurmräder bethätigt; mit diesen sind Kegelräder verbunden, die in
Kegelräder der Bohrspindeln greifen. Der Angriff so vieler Bohrer auf
derselben Seite würde starke Federungen des auf der Planscheibe befestigten
Kesselmantels veranlassen, weshalb im Innern des Kesselmantels ein Gegen-
halter angebracht ist. Zu Gunsten dieses Gegenhalters ist — statt einer
vollen Planscheibe — ein Ring zum Befestigen des Werkstücks verwendet,
welcher den für die Säule des Gegenhalters erforderlichen Raum freilässt.
Die rechte Seite der Abbildungen bedarf einer Erläuterung nicht. Da die
Bohrer zu einander gleichlaufend liegen, so ist ihre Einrichtung und ihr
Betrieb einfach. Es sei noch bemerkt, dass die Maschine sowohl mit Ein-
theilvorrichtungen für die Löcher, als auch mit Maassstäben ausgestattet
ist, vermöge welcher die richtige Lage der Ständer und der Bohrspindeln
rasch und genau gewonnen werden kann.
Für das Bohren zickzackförmig gegen einander
liegender Löcher schlägt Dixon die Anordnung zweier
Bohrspindeln nach Fig. 755 vor. Am Ständer a ist
die Winkelplatte b lothrecht verstellbar. Diese Winkel-
platte trägt zwei Bohrspindellagerungen, von denen
die eine an der Winkelplatte nur lothrecht, und zwar
so, dass die Bohrspindel immer wagerecht bleibt, die
andere nur wagerecht verstellbar ist; die letztere Bohr-
spindel kann man in wagerechter Ebene auch schräg
einstellen. So ist möglich, ein Löcherpaar gleichzeitig
zu bohren, entweder wenn die beiden Löcher so gegen einander liegen, wie
Fig. 755 angiebt, oder wenn sie gerade über einander, oder endlich,
wenn sie in einer wagerechten Ebene neben einander liegen. Es sind also
sowohl die Löcher der Quer- als Längsnähte für einfache als auch für
zweireihige Vernietung zu bohren.
Eine Nietlochbohrmaschine für Flammrohrflanschen zeigt das Schau-
bild Fig. 756.
liegenden Planscheibe befestigt, welche durch Wurm und Wurmrad von
der ganz rechts in der Figur sichtbaren Theilvorrichtung ausgedreht wird.
Durch Einschalten verschiedener Wechselräder gewinnt man die verlangte
Eintheilung mittels je einer ganzen Drehung des liegenden Spillrades.
Die beiden Bohrmaschinen werden durch das rechts sichtbare Handrad
gemeinsam verschoben. Es sind die Bohrspindeln im übrigen mit selbst-
thätigen Zuschiebungsvorrichtungen versehen. Bemerkenswerth ist, dass
über jedem Bohrer ein nach oben gerichteter Versenker liegt, welcher zur
Beseitigung des am unteren Rande sich bildenden Grates dient, ferner,
dass jeder Bohrer mit einem Versenker versehen ist, welcher am oberen
Lochrande den Grat beseitigt.
Die selbstthätige Zuschiebung der Bohrer solcher Kesselmantelbohr-
maschinen soll einfach zu bedienen und der rasche Rückgang leicht und
doch sicher zu erreichen sein. Man begnügt sich deshalb meistens mit nur
einer Zuschiebungsgeschwindigkeit
(0,13 bis 0,18 mm für jede Bohrdrehung)
und lässt das Zurückziehen durch eine
Feder bewirken, nachdem die selbst-
thätige Zuschiebung selbstthätig aus-
gelöst ist.
S. Dixon
durch Fig. 751 und 752 abgebildeten
Maschinen eine Einrichtung, welche
die Fig. 757 und 758 darstellen. Die
Bohrspindel D ist an ihrem Schwanz-
ende mit flachgängigem Gewinde ver-
sehen, in welches die unverschieblich
gelagerte Mutter N greift. Auf D
steckt die Büchse S, welche ohne Ge-
winde ist und mit einer Leiste in eine
lange Nuth der Bohrspindel D greift,
so dass beide sich nur gemeinsam
drehen können. Mit S ist nun mittels
eines Sperrkegels i das Zahnrad k
so verbunden, dass bei Rechtsdre-
hung von D und S das Rad k mitge-
nommen wird, bei umgekehrter Drehrichtung aber der nachgiebige Sperr-
kegel i über die seitliche Verzahnung des Rades k hinweggleitet. k steht
durch die in ihrer Grösse von einander ein wenig verschiedenen Räder m
und n mit dem auf der Mutter N festen Rade l in Verbindung, so dass die
Spindel D beim Rechtsdrehen langsam vorgeschoben wird. Beim Links-
drehen der Spindel ruht aber das Räderwerk m n k l, so dass sie sich in
der ruhenden Mutter rasch zurückzieht. Die Spindel o kann durch einen
aufgesteckten Schlüssel gedreht und dadurch die Handzuschiebung der
Bohrspindel bewirkt werden.
Es fordert also diese Dixon’sche Zuschiebung ein Kehrgetriebe in dem
Antriebe der Bohrspindel, giebt aber damit dem Arbeiter die Möglichkeit
sicher und rasch zu steuern.
Man verwendet zum Bohren der Nietlöcher vielfach tragbare Bohr-
maschinen, welche durch Riemen oder Schnüre, Druckluft, Druckwasser
oder den elektrischen Strom angetrieben werden. S. 381 finden sich Quellen-
angaben derartiger Maschinen.
Eine solche Maschine, nämlich diejenige von A. Reinshagen in Langen-
dreer i. W.,B,
Fig. 759 und 760, ist auf der hohlen Antriebswelle A dreh- und ver-
schiebbar; ein Gegengewicht gleicht das einseitig liegende Gewicht der Bohr-
maschine aus. Die Welle A ist in Querstücken C gelagert und wird ferner
durch Lager gestützt, welche die Spreizen D tragen. Die Zuschiebung des
Bohrers findet durch das in den Bilderen angegebene Handrad statt. Der
Kesselmantel ruht auf Rollen, um ihm bequem eine für das Bohren der
Nietlöcher geeignete Lage geben zu können. Behufs des Antriebes stecken
auf der Welle A eine feste und eine lose Riemenrolle.
d. Ankörnmaschinen. Sie haben den Zweck, die kegelförmigen
sogenannten Körnervertiefungen, in welche die Drehbankspitzen greifen
(vergl. S. 125), zu erzeugen, und zwar so, dass die Drehaxe der Werk-
stücke möglichst genau in die Mitte von deren Umfangsfläche fällt.
Demgemäss bildet eine selbstausrichtende Einspannvorrichtung (vergl.
S. 365) einen wesentlichen Bestandtheil dieser Maschinen, indem eine
solche beim Befestigen der Werkstücke diese ohne weiteres richtig vor
die Bohrerspitze bringt. Diese selbstausrichtenden Einspannvorrichtungen
fassen gegen die Aussenfläche der Werkstücke, weshalb sie regelmässig
nur für Bolzen, Wellen und dergleichen walzenförmige Gegenstände ver-
wendet werden können. Hier soll denn auch nur von Ankörnmaschinen
für solche Werkstücke die Rede sein.
Es sind fast alle selbstausrichtenden Einspannvorrichtungen, wie sie
für Futter- und Planscheiben verwendet werden, für den vorliegenden
Zweck brauchbar; besonders beliebt sind die seitlich offenen, weil sie das
Vorlegen und Fortnehmen der Werkstücke bequem machen. Fig. 761
und 762 stellt eine solche, für kleinere Werkstücke gebräuchliche Einspann-
vorrichtung in zwei Ansichten dar. Ein doppelter Backen a und ein ein-
facher b sind in einer Tasche des Bockes c frei verschiebbar. Recht-
winklige Ausklinkungen dieser Backen bilden die Maulflächen. Es sind
an den Backen Zahnstangen ausgebildet, in welche ein kleines, im Bock c
gelagertes Zahnrad greift (vergl. Fig. 761). Weil die Zahnstangen an ent-
gegengesetzten Seiten des Rades liegen, so verschiebt letzteres den einen
Backen nach rechts, wenn es den anderen nach links bewegt, und umge-
kehrt. Diese Verschiebungen sind dem Maass nach unter sich gleich, so
dass die Axen der einge-
klemmten Werkstücke, un-
bekümmert um deren
Durchmesser, immer an
dieselbe Stelle kommen.
Es ist sonach nur nöthig,
diese Einspannvorrichtung
ein für allemal dem Werk-
zeug gegenüber einzu-
stellen, um ohne weiteres
durch den Schluss der
Backen das Werkstück
gegenüber dem Bohrer in die richtige Lage zu bringen. Das erwähnte
Zahnrädchen wird mittels des Handhebels d gedreht, und es ist nöthig, diesen
Hebel so lange anzudrücken, wie die Arbeit währt. Das ist bei kleinen
Werkstücken, für welche ein geringer Andruck genügt und welche in sehr
kurzer Zeit angekörnt werden, nicht lästig, wohl aber für grössere.
Für diese verwendet man, nach Fig. 763 und 764 zum Verschieben
der Backen a und b eine Schraubenspindel d, welche an einem Ende rechts-
gängiges, am anderen Ende linksgängiges Gewinde enthält und in an a
und b ausgebildete halbe Muttern greift. Die Backen sind in dem Schlitten c
gut geführt, und die Aufspannvorrichtung wird mit Hilfe von am Maschinen-
bett e ausgebildeten Aufspann-Nuthen an diesem befestigt.
Da die einzuspannenden Werkstücke zuweilen aussen wenig genau sind,
so verwendet man häufig zwei, in einiger Entfernung von einander an-
gebrachte Einspannvorrichtungen, um die Ungenauigkeiten auszugleichen.
Am zweckmässigsten ist, diese Einspannung nahe den beiden Enden des
Werkstücks stattfinden zu lassen und gleichzeitig beide Enden anzukörnen.
So kommen sicher beide Vertiefungen in dieselbe Axe. Sparsamkeits-
rücksichten lassen meistens von dieser besten Einrichtung absehen.
Manche Ankörnmaschinen bestehen lediglich aus einer einfachen Ein-
spannvorrichtung und einer kleinen Bohrmaschine.
polyt. Journ. 1875, Bd. 216, S. 14, mit Abb. Industries, Aug. 1889, S. 200, mit Schaubild.
S. 365 beschriebene Bohrmaschine. Kendall & Gent’s Maschine
scheidet sich dadurch von der vorigen, dass sie mit der Richtmaschine
verbunden ist. Das ist auch der Fall bei der Maschine von Richards & Co.,
welche ausserdem gleichzeitig beide Enden der Werkstücke behandelt.
Die Gestalt der Körnervertiefung besteht nach Fig. 256 a, S. 127 aus
einem Hohlkegel, dessen Fuss rechtwinklig zur Axe begrenzt ist, und einer
Bohrung, die verhindert, dass die eigentliche Spitze dessen, was man Dreh-
bankspitze nennt, zum Anliegen kommt. Es ist ein Bohrer, welcher diese
Gestalt zu erzeugen vermag, nicht leicht in gutem Zustande zu erhalten,
insbesondere unterliegt der vorspringende kleine Bohrer, welcher das engere
Ende des abgestumpften Kegels begrenzen soll, der Gefahr abgebrochen
zu werden. Withney verwendet deshalb zwei Bohrspindeln,
S. 40, mit Abb.
die eine, sehr rasch kreisende nur den kleinen Bohrer enthält, während die
andere mit dem Bohrer für die kegelförmige Vertiefung und für deren
genaue Begrenzung an ihrem weiten Ende ausgerüstet ist. Die beiden
Bohrspindeln sind in einem um die Antriebswelle schwenkbaren Körper
gelagert und werden nach einander vor das Werkstück gebracht. Diese
Withney’sche Maschine wird gern gebraucht.
Einfacher lösen Droop & Rein die vorliegende Aufgabe,
eine Spindel verwenden, diese aber mit drei je für sich herausnehmbaren
und schleifbaren Werkzeugen versehen. Fig. 765 stellt diese ineinander-
gesteckten Werkzeuge in Querschnitt
und Seitenansicht dar. In der Mitte
steckt ein Stahlstab sternförmigen
Querschnitts b, welcher als Lochbohrer
zugeschliffen ist, diesen umgiebt der
aussen cylindrische Körper c, von dem
zwei einander gegenüberliegende Vier-
tel weggeschnitten sind, so dass durch
Anschliff zwei zur Ausbildung der Kegelfläche geeignete Schneiden ent-
stehen, und diesen umgiebt der ebenfalls in zwei Vierteln weggeschnittene
Hohlkörper a, der zwei zur Ebnung der Randfläche des Hohlkegels be-
stimmte Schneiden besitzt. Diese drei Theile stecken einfach in einander
und werden so in ein Futter geklemmt, dass sie sich nicht an einander ver-
schieben können. Bei Benutzung dieses Werkzeugs ist sonach gemeinsames
Bearbeiten der in Frage kommenden Flächen unbedenklich.
Fig. 766 u. 767 stellen in 1/10 wahrer Grösse eine derartige Ankörn-
maschine dar, und zwar zur Hälfte, wenn beide Enden des Werkstücks
bei einmaligem Aufspannen bearbeitet werden sollen; es ist dann eine der
Spindellagerungen nebst Einspannvorrichtung in der Axenrichtung einstell-
bar zu machen, um die Maschine den verschiedenen Werkstücklängen
anpassen zu können. Soll nur je ein Ende des Werkstücks bearbeitet
werden, so ist bei einigermassen langen Gegenständen ein Hilfsbock für die
Stützung des anderen Werkstückendes erforderlich.
Man sieht in Fig. 766 links und in Fig. 767 im Vordergrunde die
selbstausrichtende Einspannvorrichtung. Zwei Schlitten werden durch links-
und rechtsgängiges Gewinde einer gemeinsamen Schraubenspindel gegen
einander verschoben. Auf jedem der Schlitten sitzt ein Backen mit Aus-
klinkungen. Diese Backen sind um lothrechte Bolzen drehbar, so dass für
dünnere Werkstücke die kleineren Ausklinkungen nach innen gekehrt werden
können. Die Bohrspindel b steckt in einer Hülse c (vergl. Fig. 141, S. 76)
und ist mit dieser verschiebbar, indem an der Seite von c eine Zahnstange
ausgebildet ist, in welche ein mittels des Handhebels e zu drehendes Zahn-
rad greift. Das Schwanzende der Bohrspindel b ist lang genuthet und
steckt in der, mittels langer Nabe im Maschinengestell gelagerten An-
triebsriemenrolle d; die lose Rolle dreht sich um die nach aussen verlängerte
Nabe der Antriebsrolle. a bezeichnet das zum Festhalten der Werkzeuge
dienende Futter.
Mittels der bisher beschriebenen Ankörnmaschinen ist nur die Körner-
vertiefung zu erzeugen und deren nächste Umgebung zu bearbeiten. Man
hat nun, um die demnächstige Dreharbeit zu vereinfachen, die Ankörn-
maschinen so ausgebildet, dass sie auch die volle Endfläche des Werk-
stücks ebnen, das letztere abstechen.
The Iron Age, Okt. 1890, S. 655; American Machinist, 2. Okt. 1891, S. 2, mit Abb.
Spindel mittels selbstausrichtender Futter befestigt und mit ihr gedreht,
ein — oder zwei — gewöhnlicher Stichel dient zum Abstechen, und eine
in der Axenrichtung der hohlen Spindel angebrachte, besonders angetriebene
Bohrspindel besorgt das eigentliche Ankörnen.
Diese Maschinen bearbeiten also die beiden Werkstückenden unabhängig
von einander, wodurch, wie wir oben bereits bemerkt, eine Quelle für Un-
genauigkeiten entsteht. Es würde diese vermieden werden, wenn beide
Enden ohne Umspannung des Werkstückes ihre Bearbeitung erführen. Es
könnte das erreicht werden, indem man jedem Ende des festliegenden
Werkstücks gegenüber einen Ankörnbohrer und gleichaxig mit diesem einen
Schwärmer anbrächte, wobei letzterer die ebene Endfläche zu bearbeiten
hätte.
e. Bohrmaschinen zum Ebnen von Flächen. Ebenso wie bei den
erörterten Ankörnmaschinen die Umgebung der kegelförmigen Vertiefung
geebnet wird, lassen sich auch andere Flächen ebnen. Man verwendet
dieses Verfahren wohl — unter Benutzung sehr starker Lochbohrmaschinen —
zum Glätten von Blindflanschen, zum Ebnen der Endflächen von Muttern,
überhaupt aber nur zum Bearbeiten solcher Flächen, welche gegenüber der
Bohrermitte hohl sind, weil die unmittelbare Umgebung der Bohrermitte
zum Spanabheben wenig taugt. Es werden Bohrer grosser Breite benutzt,
welche dem Centrumsbohrer gleichen, aber ohne Spitze sind, oder grad-
linige in Bohrstangen oder Bohrköpfen befestigte Schneiden.
Fig. 768 und 769 stellen eine von Ernst Schiess gebaute derartige
Maschine dar, die zum Ebnen von Schienenenden bestimmt ist.
Es wird die zu bearbeitende Schiene auf eine Beilage gelegt und
unter Vermittlung einer zweiten Beilage durch den um den Bolzen b
schwenkbaren Hebel a festgehalten; die Mutter c dient zum Niederdrücken
des Hebels b. Löst man diese Mutter ein wenig, so kann man sie nebst
ihrer Schraube nach aussen schwenken, und ein an a befestigtes Gegen-
gewicht hebt den Hebel a empor, so dass das Fortnehmen des Werkstückes —
und ebenso sein Ersatz durch ein anderes — nur wenig Zeit erfordert.
d bezeichnet den Bohrkopf, seine Stange steckt verschiebbar in der
langen Nabe des Wurmrades e und wird durch eine Schraube verschoben,
welche das Rad f bethätigt. Die an beiden Seiten vorspringenden Naben
des Wurmrades e sind als Zapfen im Maschinengestell gelagert, und der
antreibende Wurm liegt in einem Becken des letzteren. Die Antriebs-
riemenrollen g drehen sich minutlich 240 mal; sie haben 520 mm Durchmesser
bei 300 mm Breite. Durch ein Stirnradpaar wird die Kurbelscheibe h ge-
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 26
dreht und von hier aus der Schalthebel i, die Welle k und das auf dieser
sitzende Stirnrad l bethätigt, welches das weiter oben erwähnte Rad f dreht.
f. Bohrmaschinen für lange Löcher. Sie haben in neuerer Zeit
eine allgemeinere Bedeutung dadurch gewonnen, dass man lange stählerne
Wellen oder Stangen in ihrer Axenrichtung durchbohrt, um etwaige Fehl-
stellen zu entdecken. Zu diesem Zweck erzeugte, bis zu 10 m lange Löcher
sind nicht selten; Ernst Schiess in Düsseldorf baut zur Zeit eine Maschine
zum Durchbohren von Schiffsschraubenwellen bis zu 23 m Länge. Sonst
kommt das Bohren langer Löcher in Frage: bei der Gewehr- und Geschütz-
verfertigung und vereinzelt für manche andere Zwecke.
Ich gedenke mich hier auf die Anführung der wesentlichsten Umstände
zu beschränken, da mir die nöthigen Unterlagen für eine eingehende Be-
handlung fehlen.
Für das Bohren eines langen Loches „aus dem Vollen“ sind die Selbst-
führung des Bohrers, die Beseitigung der Späne und die Abführung der
entwickelten Wärme besonders wichtig.
Der Kanonenbohrer
reitens (Bd. 1 von Karmarsch-Fischer, Handb. d. mechan. Techn. 6. Aufl. Leipzig, S. 404.
Linie in Frage, da er sich fest gegen die erzeugte Fläche legt. Die Rück-
sichtnahme auf die beiden anderen soeben angeführten Umstände veran-
lassen aber Abweichungen, und zwar in folgender Weise: Man kann die
Wärmeabfuhr durch Wasserkühlung des Werkstücks von aussen bewirken,
zieht aber jetzt allgemein vor, innen, an der Entwicklungsstelle der Wärme
diese an einen Wasserstrom abzugeben, der durch eine Höhlung des Bohrers
eingeführt wird und durch den ringförmigen Hohlraum zwischen der erzeugten
Bohrlochwand und der hohlen Bohrerstange ins Freie gelangt. Dieses Kühl-
verfahren wirkt unmittelbarer und vermittelt gleichzeitig die Abfuhr der
Späne. Damit letzterer Zweck erreicht wird, dürfen die Späne eine nur
geringe Grösse haben, das heisst es müssen zahlreiche kleinere Schneiden
angewendet werden. Zu gleicher Zeit aber ist für geeignete Durchbrech-
ungen des Bohrkopfes zu sorgen, damit das eintretende Wasser die ent-
stehenden Späne erfassen und das austretende Wasser sie mitzunehmen
vermag. Es sind unmittelbar am Kopf des Bohrers ausgedehnte Führungs-
flächen angebracht; man pflegt auch ausserdem nahe am Bohrkopf auf die
Stange des Bohrers noch einen Körper zu stecken, welcher mit zahlreichen
hervorragenden Kupferpflöcken besetzt ist. Letztere legen sich an die Loch-
wand und lassen das Wasser durch ihre Zwischenräume abfliessen. Ausser
hochgradiger Genauigkeit des Bohrkopfes und seiner Führungen ist, um ein
Verlaufen des Bohrers zu verhüten, grosse Genauigkeit der gegensätzlichen
Zuschiebungsrichtung erforderlich. Wegen räumlicher Umstände werden
Werkstück und Bohrer liegend angeordnet. Das veranlasst schon dazu, das
Werkstück sich drehen zu lassen, während der Bohrer nur die Schalt-
bewegung ausführt. Man erkennt sofort, dass bei ruhendem Werkstück
das Gewicht des Bohrers stets nach derselben Seite des Werkstücks wirkt,
also ein Verlaufen des Bohrers nach dieser Seite begünstigt. Es fällt
dieser einseitige Einfluss fort, wenn das Werkstück kreist. Ferner gelingt
beim Kreisen des Werkstückes der Auswurf der Späne leichter, weil letztere
während sie an der aufsteigenden Seite der Lochwand zurückgleiten, dem
Wasserstrome eher folgen, als wenn sie sich ablagern können. Endlich
scheint es, als ob bei dem kreisenden Werkstück der Bohrer kleinen Un-
genauigkeiten gegenüber gleichsam in die Werkstückaxe gedrängt würde.
Ich führe das an, obgleich eine einwandfreie Erklärung dieser Erscheinung
mir nicht bekannt ist. Man befestigt das eine Ende des Werkstücks in
dem Futter einer Kopfdrehbank, während das andere Ende in einer Brille
gelagert ist. Sehr lange Werkstücke werden zwischen den beiden genannten
Stellen noch ein- oder mehrmal gelagert, um Zitterungen zu verhüten. Man
verwendet hierzu Rollenlager
förmigen Lagern sich drehen (Fig. 270 S. 134) oder endlich Weissgusslager,
welche um die betreffenden vorher abgedrehten Stellen gegossen sind.
Auch die Stange des Bohrers bedarf, wenn sie sehr lang ist, mehr-
facher Stützung. Sie wird durch Schraube und Mutter, oder Zahnstange
und Rad verschoben. Der billigeren Herstellung halber kann man die je-
weilige Verschiebung auf einen Theil der ganzen Länge beschränken und
nach dem Durchlaufen dieses Weges den Schlitten, welcher die Verschiebung
vermittelt zurückziehen, aufs neue mit der Stange des Bohrers kuppeln und
ihn wieder vorwärts gehen lassen.
Für das Bohren der Gewehrläufe ist eine Maschine von Pratt, Withney
& Sponsée,
erkennung fand, sehr geeignet. So viel mir bekannt, verwendet man diese
Maschine auch in Deutschland.
Maschinen zum Ausbohren und Abdrehen der Geschützrohre finden
sich in den unten verzeichneten Quellen
guten Abb. Hiernach: Prakt. Masch.-Constr., 19. Nov. 1896. The Engineer, Febr. 1898,
S. 153, mit Schaubild.
zunächst nach dem vorhin angegebenen Verfahren gebohrt, dann aber
mittels kreisender Bohrer bei ruhendem Werkstück fertig gebohrt.
Das am nächsten liegende Verfahren zum Erzeugen der Schrauben-
gewinde besteht darin, dass man einen geeignet gestalteten Formstichel
längs des Werkstücks verschiebt, während dieses sich umdreht, das ist:
a. Das Gewindeschneiden
auf der Drehbank.
das Werkstück an dem Kopf einer in
ihrer Längenrichtung verschiebbaren
Drehbankspindel, versieht letztere mit
einem Mustergewinde und bringt
letzteres mit einem unverschieblichen
Gewinde in Eingriff, so verschiebt
sich das Werkstück, sobald man es
mit der Spindel dreht, nach der Steigung
des Mustergewindes, so dass ein fest-
gehaltener Stichel am Werkstück ein
Gewinde gleicher Ganghöhe erzeugt.
Dieses Gewindeschneidverfahren war
früher ganz allgemein gebräuchlich,
trum machinarum, 1724, S. 174, mit Abb.; 1725, S. 174, mit Abb.
kommt jetzt aber nur noch ausnahms-
weise vor.
Versieht man die unverschieblich
gelagerte Drehbankspindel mit einem
Mustergewinde und lässt durch dieses
den Stichel dem Werkstück entlang
schieben, so erhält man ebenfalls ein
Gewinde, welches mit dem Muster-
gewinde gleiche Ganghöhe hat. Es
ist aber die Lagerung der Drehbank-
spindel eine weit sicherere als vor-
hin, auch ist zulässig, das Werkstück
zwischen Spitzen einzuspannen. Dieses
Verfahren kommt jetzt bei den Dreh-
bänken mit Stahlwechsel vielfach zur
Anwendung (vergl. S. 324).
In dem Beispiel Fig. 770 u. 771
bezeichnet w das in dem Futter a be-
festigte Werkstück, e einen an der
Welle d festen Arm, welcher den Sti-
chel, und c einen ebenfalls an d festen
Arm, welcher das zur Musterschraube oder Patrone b passende Mutterstück
enthält. Indem man den Stichel mittels des an e sitzenden Handgriffes gegen
das Werkstück führt, drückt man gleichzeitig das im Arm c steckende
Mutterstück gegen die Patrone b, so dass diese c, d, e und den Stichel
verschiebt.
Man sieht aus der Figur, dass sich die Drehbankspindel „verkehrt“
dreht. Diese Drehrichtung wird für das Gewindeschneiden häufig gewählt,
und zwar, um den Stichel da, wo das Gewinde beginnen soll, genau ansetzen
und ihn am freien Ende des Werkstückes ohne Umstände auslaufen lassen
zu können. Es legt sich zu diesem Zweck die Nabe des Armes e in der
Anfangslage des Stichels gegen die einstellbare Anschlagschraube g.
Das Eindringen des Stichels in das Werkstück und damit den Durch-
messer des letzteren begrenzt die Anschlagschraube f, deren Spitze auf eine
feste Leiste trifft. Für gewöhnlich erfordert die Herstellung des Gewindes zwei
oder mehrere Schnitte. Es ist daher das Mutterstück im Arm c elastisch nach-
giebig angebracht, so dass es auch dann die Führung des Stichels über-
nimmt, wenn letzterer noch nicht auf die volle Gewindetiefe schneidet. Der
Arbeiter drückt demgemäss bei dem ersten Schnitt weniger stark auf den
Handgriff des Hebels e, steigert den Druck bei dem folgenden Schnitt und
drückt schliesslich den Hebel e so stark nieder, dass die Spitze der An-
schlagschraube f auf der vorhin genannten Leiste gleitet.
Eine Schnur, welche über eine Rolle geführt ist und ein Gewicht trägt,
führt den Stichel zurück, sobald das Mutterstück die Patrone b nicht mehr
berührt; statt dieser belasteten Schnur wird oft zu gleichem Zweck eine
Feder angebracht. Man lässt auch die Arme c und e durch ein Gegen-
gewicht selbstthätig aufheben, sobald der Handdruck auf e aufhört, oder
bedient sich hierfür einer Feder, welche gleichzeitig das Zurückschieben
der Welle d bewirken kann.
Um eine andere Ganghöhe zu erzielen, muss eine andere Patrone b
aufgesteckt werden. Das ist unbequem, wenn — wie Fig. 771 angiebt —
b auf dem Schwanzende der Drehbankspindel steckt. Man steckt deshalb
häufig das Mustergewinde auf eine von der Drehbankspindel durch Räder
angetriebene Welle, so dass das Auswechseln der Mustergewinde rascher
bewirkt werden kann.
Wenn man aber diesen Weg betritt, so liegt der weitere Schritt nahe:
durch Aendern der Räderübersetzung mit ein und demselben Mustergewinde
verschiedene Ganghöhen zu erzeugen. Dieses Verfahren wurde bereits vor
rund 400 Jahren von Leonardo da Vinci angegeben,
gehörige Maschine im Jahre 1569 beschrieben.
1. Ausgabe 1569; 2. Ausgabe Lyons 1578.
für lange Gewinde, wenn sie auf der Drehbank geschnitten werden, jetzt
fast ausschliesslich im Gebrauch.
Das Mustergewinde enthält die vor oder innerhalb des Drehbankbettes
gelagerte Leitspindel (vergl. S. 286), und die Räderübersetzung findet durch
Wechselräder oder Stufenräder (S. 164 bis 166) statt.
S. 42 u. 43 ist die Art der auf einander folgenden Schnitte angegeben.
Nach jedem Schnitt muss der Stichel zum Anfang des Gewindes zurück-
kehren, um — entsprechend verstellt — einen neuen Schnitt beginnen zu
können. Zu diesem Zweck ist der Stichel vom Werkstück abzuziehen, und
zwar in geringem Grade, wenn man die Rückkehr durch einfaches Wenden
der Antriebsrichtung herbeiführt, da alsdann der Stichel vor der vorher
von ihm erzeugten schraubenförmigen Furche bleibt. Trotz grosser Dreh-
geschwindigkeit des Werkstücks verläuft eine solche Rückkehr des Stichels
nur langsam. Man zieht deshalb den Stichel oft so weit zurück, dass er aus
dem Bereich des Werkstücks tritt, öffnet die Leitspindelmutter und bewirkt
die Rückkehr des Stichels durch Zahnstange und Rad, sei es mittels der
Hand oder eines besonderen Antriebes.
Daraus ergeben sich besondere Einrichtungen der Drehbank.
Im ersteren Falle ist sie mit einem Kehrgetriebe zu versehen, welches
meistens in einem zweiten Riemenantriebe der Vorgelegewelle besteht;
man sorgt dafür, dass der Riemenführer dem Arbeiter längs der ganzen
Drehbank zugänglich ist. An der Schraube des Stichelhausschlittens ist
eine Gradeintheilung angebracht, so dass nach der Rückkehr des Stichels
dieser zunächst in seine vorherige Stellung gebracht und dann um die
neue Spandicke verschoben werden kann.
Soll die Rückkehr des Stichels durch die Zahnstange stattfinden, so
ist zunächst nur ein stärkeres Abziehen des Stichels vom Werkstück nöthig.
Es eignet sich hierzu vortrefflich das Wohlenberg’sche Mutterschloss (Fig. 396
S. 191), bei welchem das Zurückziehen des Stichels und Oeffnen der Mutter
und später das Vorschieben des Stichels und Schliessen der Mutter je ge-
meinsam durch eine Handbewegung bewirkt wird. Ein Kehrgetriebe für
die Drehbankspindel ist entbehrlich. Will man die Bettplatte durch die
Maschine zurückbewegen lassen, so sind hierfür geeignete Einrichtungen
zu treffen.
Es sind mehr oder weniger selbstthätig wirkende Vorrichtungen vor-
geschlagen.
S. 351, mit Abb.; Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1885, S. 260, mit Abb. E. Diehl.
Dingl. polyt. Journ. 1883, Bd. 248, S. 155, mit Abb. Dolizy, Annales industrielles, März
1886, S, 402, mit Abb.
Kurze Muttergewinde lassen sich auf der Drehbank mit Hilfe der Leit-
spindel oder mit Hilfe einer Patrone erzeugen; sie werden wenn die Ge-
windequerschnitte klein sind, vielfach mittels Gewindebohrer (siehe weiter
unten) geschnitten. Lange Muttergewinde schneidet man auf der Drehbank
mittels einer Art Bohrstange, welche durch die Leitspindel verschoben wird.
b. Gewindeschneiden mittels einer Zahl von aneinander ge-
reihten Sticheln. Statt einen Stichel nach Fig. 63 u. 64, S. 43 eine Anzahl
Schnitte machen zu lassen, kann man auch ebensoviel Stichel wie Schnitte
erforderlich sind zusammenfassen
und so in einem Durchgang das
Gewinde erzeugen. Diese Stichel
können in eine gerade Linie neben
einander gelegt, vielleicht am Rande
einer Stahlplatte ausgebildet wer-
den, wie Fig. 772 darstellt, oder auch in Gruppen — vielleicht 3 oder 4 —
rings um das Gewinde angeordnet werden. Ersteres Verfahren wird selten,
und dann nur beim Gewindeschneiden auf der Drehbank angewendet; die be-
treffenden Werkzeuge nennt man Gewinde-Sträler; letzteres ist allgemein im
Gebrauch für Befestigungsschrauben, deren Gewindequerschnitt eine gewisse
Grösse nicht überschreitet. Wollte man z. B. ein Bolzengewinde von 80 mm
äusserem Durchmesser
Querschnitt der bei einer Drehung hinwegzuräumenden Späne zusammen
rund 16 qmm beträgt, also bei K = 170 (S. 13) der Arbeitswiderstand
2720 kg betragen, was Schwierigkeiten machen würde. Meines Wissens
benutzt man dieses Gewindeschneidverfahren für Befestigungsschrauben nur
bis zu 50 mm äusserem Durchmesser, dagegen für das — viel feinere —
Gasgewinde auch bei grösseren Gewindedurchmessern. Man nennt die
gruppenweise um das Bolzengewinde gelegten Stichel Gewindeschneider,
auch Gewindeschneidbacken, wogegen die ähnlich angeordneten, zum
Erzeugen der Muttergewinde dienenden Werkzeuge Gewindebohrer ge-
nannt werden.
Um die Form der Schneiden zu einander passend, zugleich aber ihre
richtige Schräglage (S. 42) zu gewinnen, verfertigt man sie gemeinsam,
gewissermassen als Mutter, bezw. Bolzen, aber auf Unrunddrehbänken
(S. 304), so dass sie „hinterdreht“ werden. einen mässigen Ansatzwinkel
erhalten. So bietet sich Gelegenheit, die Rückenflächen der Schneiden zum
Führen der Werkzeuge zu benutzen.
Leipzig 1888, S. 422, mit Abb.
dann nur die gegensätzliche Drehung von Werkzeug und Werkstück aus-
zuführen; es ist im übrigen das Werkstück so vorzulegen, dass das Werk-
zeug angreift und demnächst sind beide von einander frei zu machen.
Es möge der vorliegende Stoff zerlegt werden in: α) Maschinen für
Bolzengewinde und β) Maschinen für Muttergewinde.
α. Maschinen für Bolzengewinde. Die älteren hierher gehörenden
Maschinen bestehen aus einer meist hohlen, wagerecht gelagerten Spindel
und einem in deren Axenrichtung verschiebbaren Schlitten. Es ist ent-
weder der Kopf der Spindel mit den Backen versehen, während das Werk-
stück am Schlitten befestigt wird, oder der Schlitten enthält die Schneid-
backen und am Kopf der Spindel ist ein selbstausrichtendes Futter für
das Befestigen der zu schneidenden Bolzen ausgebildet. Während die
Spindel sich in der Arbeitsrichtung dreht, schiebt man den Schlitten so
lange gegen die Spindel, bis die Backen das weitere Verschieben selbst-
thätig besorgen; ist das Gewinde auf die erforderliche Länge geschnitten,
so giebt man der Spindel die entgegengesetzte Drehrichtung, so dass der
Schlitten zurückgeschoben und der Bolzen von den Backen freigelassen
wird. Derartige Maschinen
sie bei dem Rückgange die Schneiden unnöthig abnutzen.
Man pflegt jetzt die Backen so anzuordnen, dass sie nach erfolgtem
Schnitt nach aussen verschoben werden können, um den Bolzen ohne
weiteres freizulassen.
W. Sellers in Philadelphia zeigte auf der Londoner 1862er Weltaus-
stellung seine dementsprechend gebaute Maschine,
anderer vorbildlich geworden ist. Die Bolzen werden an dem mehr er-
wähnten Schlitten mittels selbstausrichtenden Futters befestigt, während die
Backen in dem Kopf der Arbeitsspindel untergebracht sind. Es sind die
Backen stabförmig gestaltet und in Nuthen der Arbeitsspindel quer gegen
deren Axe zu verschieben. Zu diesem Zweck enthalten sie Kerben, in
welche spiralige Leisten greifen, die an einer zweiten hohlen, die Arbeits-
spindel gleichaxig umgebenden Spindel angebracht sind. Behufs Vor-
schiebens bezw. Zurückziehens der Backen ist nur nöthig, die beiden in-
einander steckenden Spindeln gegen einander zu drehen. Das bewirkte Sellers
durch eine eigenartige Räderanordnung. Wedding
S. 147, mit Abb.
mit einer geraden, die andere mit einer schraubenförmigen Nuth und ver-
schob einen in beiden Nuthen steckenden Stift. Die Putnam machine Co.
hat
774, 775 stellen die Spindel und Einzelheiten einer für Bolzen von 9 bis
30 mm Durchmesser bestimmten Maschine dar. A bezeichnet einen Theil
des Maschinengestelles im Schnitt, B die hohle Arbeitsspindel, K einen auf
dieser festsitzenden Kopf. Dieser Kopf enthält vier quer gegen die Spindel-
axe gerichtete Nuthen, wel-
che durch den Boden der
Kappe D so geschlossen
sind, dass sie geschlossene
Kanäle bilden. D ist an
K festgeschraubt. In den
Kanälen sind die Backen,
welche in der Abbildung
fehlen, verschiebbar; sie
greifen mit einem haken-
artigen Vorsprung in spi-
ralige Nuthen des um die
Spindel B drehbaren Kör-
pers C, Fig. 773 u. 774, so
dass durch Drehen des letzteren die Backen nach innen, bezw. aussen geschoben
werden. C enthält an seiner Aussenfläche zwei Nuthen, in welche an der
Büchse S gelagerte Rollen i greifen. S ist nur gleichlaufend zur Spindel-
axe verschiebbar, und seine Verschiebung bewirkt demgemäss die gegen-
sätzliche Drehung von C und K, welche die verlangte Verschiebung der
Backen herbeiführt.
Das Verschieben der Büchse S vermittelt ein auf dem Ständer c ge-
lagerter Hebel, welcher — zum Theil gabelartig gestaltet — in eine ring-
förmige Nuth von S greift. Man kann den Hebel mittels der Hand be-
thätigen; er wird selbstthätig durch folgende Einrichtung zum Zurückziehen
der Backen benutzt: Es ist dem Hebel, durch Vermittelung der Stange d,
Fig. 773 die hohle Stange P Fig. 773 u. 775 angeschlossen. Diese ist im
Maschinengestell verschiebbar und an ihrem linksseitigen Ende mit einer
Hülse versehen, in welcher sich der hohle Zapfen p frei zu drehen und zu
verschieben vermag. Durch Einschaltung eines auf A ruhenden Bolzens
und einer Schraubenfeder wird der scheibenförmige Kopf von p gegen die
Nabe des Antriebsrades G gedrückt. Auf dieser Nabe sitzt ein — in der
Figur nicht sichtbarer — Kamm, welcher p nach unten drückt; alsdann
greift eine im linksseitigen Ende von P befindliche Klinke in eine den
hohlen Bolzen p rings umgebende Rille und hält damit den letzteren in
seiner tiefen Lage fest. Der erwähnten Klinke ist mittels ihrer als Welle
ausgebildeten Axe der in Fig. 773 u. 775 punktirt gezeichnete Arm l an-
geschlossen. Diesem gegenüber befindet sich die ebenfalls punktirt ge-
zeichnete Stange a, Fig. 773. Wird nun diese Stange nach links bewegt,
so stösst sie gegen den Arm l, hebt damit die Klinke aus der Nuth des
Bolzens p, und dieser fährt zu seiner in Fig. 773 gezeichneten Lage empor.
In dieser wird aber der scheibenförmige Ansatz von p von einem zweiten
auf der Nabe des Antriebsrades G sitzenden Kamm k getroffen und kräftig
nach links geschoben, also S in gleicher Richtung fortgezogen, wodurch
also die Schneidbacken von dem Werkstück abgezogen werden. Den Schluss
der Backen bewirkt man mittels der Hand. E bezeichnet ein Zahnrad,
welches durch eine Verzahnung der Kapsel D angetrieben wird; es betreibt
mittels der Welle b eine zum Heben der Kühlflüssigkeit dienende Kreisel-
pumpe. An dem in G greifenden Antriebsrädchen sitzt eine vierstufige
Riemenrolle, um verschiedene Umdrehungen erzielen zu können.
Es ist selbstver-
ständlich eine Ein-
stellbarkeit für die
Arbeitslage der
Backen vorgesehen.
Zu gleicher Zeit möge
bemerkt werden,
dass die Backen,
während sie auf der
Unrunddrehbank mit
Gewinde versehen werden, so eingespannt sein müssen,
wie sie in dem Kopf der Spindel B gehalten werden.
Es ist die gegensätzliche Drehung der spiraligen
Leisten und der Backen auch durch Bremsung zu er-
zielen. Da diese Drehung in beiden Richtungen statt-
finden muss, so ist nöthig — will man die Arbeitsspindel
nur in einer Richtung sich drehen lassen — ein Kehrge-
triebe einzuschalten. Die Fig. 776 u. 777 stellen ein
hierher gehörendes Beispiel dar.
Ingen. 1893, S. 472, mit Abb.
a sind 3 Nuthen eingeschnitten, welche die Backen k
aufnehmen; die Platte b schützt gegen das Herausfallen der Backen. Ein
Ring c ist auf dem Kopf der Spindel a frei drehbar; er greift mittels
spiraliger Leisten r in Kerben der Backen k und bewirkt hierdurch, wie
in den vorigen Beispielen, die Verschiebung der letzteren, sobald er sich
gegensätzlich zu a dreht. Auf c können die Bremshebel f gelegt werden,
wodurch dieser Ring gegen die Drehung der Spindel zurückgehalten wird,
also die Backen k von aussen nach innen geschoben werden. Auf der
Spindel a steckt um sie drehbar ein zweiter Ring d; er ist mit einer Ver-
zahnung x versehen, welche in drei an der Spindel a gelagerte Rädchen
z greift, und diese stehen ander-
seits mit der Verzahnung y am
Ring c im Eingriff. Bremst man
demnach d, während die zu c ge-
hörige Bremse offen ist, so eilt c
in der Drehrichtung der Spindel
vor und die Leisten r ziehen die
Backen k nach aussen.
Um das Verschieben der Backen
nach innen genau begrenzen zu
können, steckt in einer bogen-
förmigen Aufspann-Nuth des Spin-
delkopfes ein Bolzen u, der mit
seiner Spitze in einen bogenförmigen
an c ausgebildeten Schlitz greift
und die Drehung von c hemmt,
wenn er gegen das Ende des
Schlitzes stösst. Bei o befindet
sich eine Eintheilung und ein
Merkstrich, um das Einstellen von
u rasch ausführen zu können.
Die beiden Bremsen e und f werden durch die Zugstangen g und h
von i aus in Thätigkeit gesetzt bezw. gelöst. i steckt fest auf der Welle l,
und diese trägt an ihrem freien Ende eine gerade Schleife m, in welcher
das Gewicht Q als „Umfaller“ (S. 199) rollt.
Auf der mit m verbolzten Stange n stecken
Stellringe, gegen welche der das Werkstück
tragende Schlitten in seinen Endlagen stösst
und dadurch die Umsteuerung der Bremsen
herbeiführt.
Bei einer Reihe von Maschinen werden
die Backen durch keilartig wirkende Flächen
verschoben.
Abb. American Mach., 18. Febr. 1897, mit Abb.
Brass in Nürnberg
ben werden. In den Kopf der Spindel a,
Fig. 778, sind drei Nuthen für die Aufnahme
der Backen b geschnitten; c deckt die Nuthen
ab. Auf dem Spindelkopf ist der Ring d mit Hilfe einer an einem Hebel
ausgebildeten Gabel e verschiebbar; er wird aber durch feste Leisten ge-
zwungen, an den Drehungen der Spindel a sich zu beteiligen. An d sitzt ein
kegelförmiger Kragen, der geschlitzt ist und in diesen Schlitzen die
Backen b so aufnimmt, dass die Seiten der Schlitze in schräge Nuthen der
Backen greifen, so dass durch Bewegen des Hebels die verlangte Ver-
schiebung der Backen herbeigeführt wird.
Zur Darstellung der Gesammtanordnung einer derartigen Gewindeschneid-
maschine wähle ich eine solche der Lodge & Davis machine tool Co. in Cin-
cinnati, O, Fig. 779. Bei dieser Maschine werden die in dem Kopf k
liegenden Backen durch vier schräge Bolzen verschoben
Halsring festsitzen. An diesen greifen zwei Arme, die mit dem Handhebel
h verbunden sind. h enthält einen Seitenarm, an welchem ein — in einer
Tasche spielendes — Gegengewicht hängt, vermöge dessen die Backen in ihrer
äussersten Lage gehalten werden. Bewegt man den Handgriff h nach rechts,
so nähern sich die Backen einander und eine am Seitenarm von h sitzende
Nuthe legt sich auf die Schulter der Stange e und hält damit die Backen
in ihrer Arbeitslage fest. Das Werkstück ist in einer Zange s des Schlittens
befestigt. Das grosse Spillrad sitzt auf einer Schraube, die theilweise rechts-
gängiges, theils linksgängiges Gewinde enthält und somit die beiden Zangen-
theile s genau gleichförmig einander nähert oder von einander entfernt.
Die Werkstücke werden daher beim Einspannen selbstthätig ausgerichtet
(vergl. Fig. 763/64, S. 398). Nunmehr verschiebt man, mit Hilfe der kleinen
Spillräder den Schlitten gegen den Kopf k, worauf das Schneiden beginnt.
Mit dem Schlitten verschiebt sich die einstellbare Stange i, welche — so-
bald die verlangte Gewindelänge hergestellt ist — gegen e stösst und den
Hebel h frei macht, so dass dieser in die gezeichnete Lage zurückkehrt.
Es bedarf kaum der Erwähnung, dass das über k sichtbare Gefäss die Kühl-
flüssigkeit enthält; das abfliessende Oel oder Kühlwasser sammelt sich in
dem trogartigen Bett, wird durch Absetzenlassen von den Metallspänen
befreit und behufs Wiederverwendung in das hochliegende Gefäss zurück-
gehoben. Die Maschine ist für 9 bis
38 mm dicke Bolzen bestimmt; ihr
Schlitten ist um 430 mm zu verschieben.
Es ist diese Maschine — wie die
vorhin angegebenen — auch zum Schnei-
den der Muttergewinde verwendbar, in-
dem man die Gewindebohrer im Kopf k
festhalten lässt, während die Muttern
in die Zange s gelegt werden.
Von Manchen wird vorgezogen, das
Werkstück mit der Spindel zu verbinden
und mit dieser sich drehen zu lassen,
während die Backen am Schlitten an-
gebracht werden. Es scheint das für
das Schneiden der Gewinde an schmied-
eisernen Röhren besonders beliebt zu
sein
1880, Bd. 26, S. 274, mit Abb. The Iron Age,
15. April 1897, S. 9, mit Schaubild; 18. Nov.
1897, S. 2, mit Schaubild.
hohle Welle an jedem ihrer Enden ein
selbstausrichtendes Futter — die den
vorhin beschriebenen Backenanord-
nungen ähnlich ausgebildet sein können
— während die auf dem Schlitten an-
gebrachten, ruhenden Schneidbacken in
einfacherer Weise einstellbar sind.
Hierher gehört auch eine Bolzen-
gewinde-Schneidmaschine von Droop &
Rein in Bielefeld.
S. 1237, mit Abb.
mittels vorbeschriebener Maschinen er-
zeugten Gewinde hängt von der Genauig-
keit der Werkstücke ab. Daher ist
für genaue Gewinde das zeitraubende
Schneiden auf der Drehbank bevorzugt.
Der erwähnte Fehler der gewöhnlichen
Gewindeschneidmaschine wird vermie-
den, wenn man das Werkstück wie bei
der Drehbank zwischen Spitzen ein-
spannt.
1842, Bd. 3, S. 324, mit Abb. Wood, Dingl.
polyt. Journ. 1874, Bd. 213, S. 457, mit Schau-
bild. Reis, Dingl. polyt. Journ. 1875, Bd. 218,
S. 22.
schine wie folgt angeordnet.
Fig. 780 ist ein Längenschnitt, Fig. 781 eine Endansicht der Maschine,
Fig. 782 ein theilweiser Querschnitt und Fig. 783 eine Ansicht des Reitstockes.
Fig. 784 eine Ansicht des die Schneidebacken enthaltenden Kopfes, Fig. 785
Schnitt und Vorderansicht des Spindelkopfes.
Die Arbeitsspindel, Fig. 780 links, ist wie eine Drehbankspindel ge-
lagert und wird wie eine solche angetrieben; es sind ihr acht verschiedene
Geschwindigkeiten zu geben. Sie enthält in ihrem Kopfende eine „Spitze“
und ist mit einem Mitnehmerkopf a versehen. In diesem ist der Mitnehmer b,
Fig. 785, frei verschiebbar; eine kleine Schraube d, welche in eine Nuth
des Mitnehmers greift, hat nur den Zweck, sein Herausfallen zu verhindern.
Die Schrauben c klemmen das Werkstück zwischen sich fest.
Die zweite Spitze steckt in dem Reitnagel e, Fig. 780, welcher im
Reitstock eigenartig verstellt und festgehalten wird. Zum Festhalten dient
ein ausgebogtes Klötzchen f, welches eine Schraube quer gegen den Reit-
nagel verschiebt (vergl. Fig. 257, S. 128); das Verstellen erfolgt durch eine
als Wurmrad ausgebildete Mutter, einen Wurm g und dessen Handrad h.
Im groben stellt man, wie sonst gebräuchlich, die Spitzenentfernung durch
Verschieben des Reit-
stockes ein, der zu
diesem Zweck mit einer
Zahnstange i versehen
ist, in welche das Rad k,
Fig. 780 u. 782, greift.
Auf dem Reitstock
gleitet, gleichlaufend
zur Axenrichtung der
Maschine, der Schlitten
l; an ihm ist der die
Schneidbacken enthal-
tende Kopf befestigt,
dessen Einrichtung nach dem bisher Erörterten aus der Fig. 784 ohne
weiteres erkannt werden dürfte; bei m wird Kühlwasser, bezw. Oel einge-
führt, welches abfliessend in dem trogartigen Maschinenbett sich sammelt,
bezw. aus diesem abfliesst.
Man kann den Schlitten l in gewöhnlicher Weise durch das ent-
stehende Gewinde fortziehen oder ihn durch eine Leitspindel verschieben
lassen. In beiden Fällen wird der Schlitten l zunächst mittels der an ihm
sitzenden Zahnstange, eines Zahnrades und des Handrades o so weit dem
Spindelstock entgegen geschoben, dass die Schneidbacken zum Angriff
kommen, und nach Fertigstellung des Gewindes durch dieselben Mittel rasch
zurückgezogen. Soll die Leitspindel benutzt werden, so schiebt man das
Mutterstück q auf die Leitspindel p, Fig. 780, herab. Hierzu dient eine
drehbare Scheibe r, Fig. 782 und 783, mit Handgriff, in deren spiralige
Nuth ein an s, Fig. 780, fester Stift greift. Es soll für jede zu erzeugende
Ganghöhe eine besondere Leitspindel eingelegt werden, weshalb Arbeits-
spindel und Leitspindel sich gleich rasch drehen. Die vorliegende Maschine
schneidet Gewinde von 9 mm bis 30 mm Durchmesser und bis zu 330 mm
Länge; die Werkstückslänge darf bis 500 mm betragen.
β. Maschinen für Muttergewinde. Für den Werkzeugmaschinen-
bau haben besonders diejenigen Vorrichtungen Interesse, welche zum Er-
zeugen des Gewindes in „blinden“ Löchern, das heisst Löchern mit Boden
dienen. Man muss hierbei den Gewindebohrer, nach-
dem der Schnitt vollzogen ist, rückwärts drehen, um
ihn vom Werkstück frei zu machen; die betreffende
Maschine ist also mit Kehrbetrieb zu versehen. Er-
schwerend macht sich der Umstand geltend, dass das
Umkehren und gleichzeitige Zurückziehen fast immer
genau an einer bestimmten Stelle stattzufinden hat,
indem bei zu später Umkehr oder doch zu später
Auslösung des Arbeitsbetriebs der Gewindebohrer auf
den Boden des Loches stösst und dann wegen der
Unmöglichkeit noch weiter fortzuschreiten abbricht,
sofern nicht wenigstens jetzt der Arbeitsbetrieb unter-
brochen wird. Hört man aber zu früh mit dem
Schneiden auf, so wird das Gewinde nicht lang genug.
Es sind demnach gewisse Selbstthätigkeiten er-
forderlich, um dem Arbeiter das Treffen des richtigen
Zeitpunktes für die Umkehr der Drehrichtung zu er-
leichtern, oder besser: diese selbstthätig herbeizuführen.
Es stellt Fig. 786 halb in Ansicht und halb im
Schnitt eine beliebte Vorrichtung dar, welche bei
einer gewöhnlichen Bohrmaschine, sofern diese mit
Kehrgetriebe versehen ist, angewendet werden kann,
um Muttergewinde in blinde Löcher zu schneiden.
Sie ermöglicht, das Bohren und das Gewindeschneiden
ohne Aenderung der Lage des Werkstücks nach ein-
ander vorzunehmen.
Der Gewindebohrer steckt in der Bohrung von a und muss die
Drehungen von a mitmachen, wegen einer in a festen Leiste, die in eine Nuth
des Gewindebohrers greift. Dieser hängt an der vierkantigen Stange b,
die von einer leichten Schraubenfeder getragen wird, aber vermöge deren
Nachgiebigkeit in der Axenrichtung verschiebbar ist. Der Kopf a nebst
Zubehör ist dem unteren Ende des Schaftes c durch einen Wirbel ange-
schlossen, demgemäss um c frei drehbar. c steckt im Kopf der Bohrspindel;
mittels eines Querkeiles wird er dort am Herausfallen gehindert. Auf c
ist, längs fester Leisten, der Kuppeltheil d verschiebbar; er wird durch die
kräftige Schraubenfeder e stets gegen den Kopf a gedrückt und nimmt
vermöge vorspringender Klauen (Fig. 786, rechts) den Kopf a in seiner
Drehrichtung mit. Ist nun der Gewindebohrer so tief in das Loch einge-
drungen, dass er gegen den Boden des Loches stösst, so gleiten die schrägen
Flächen der an d und a befindlichen Klauen an einander, indem die Feder
e entsprechend nachgiebt (vergl. Fig. 405, S. 196). Bei richtiger Spannung
der Feder e, die durch die gerändelte Mutter f geregelt wird, ist also ein
Bruch des Gewindebohrers ausgeschlossen. Die Zuschiebung des Gewinde-
bohrers kann nur mit der Hand stattfinden; es ist daher der Arbeiter in
der Lage, die Drehung des Schaftes sofort umzukehren und letzteren zu-
rückzuziehen, sobald er das Gleiten der Klauen von d an a bemerkt.
Dieses Zurückziehen müsste genau nach dem Steigungsverhältniss des Ge-
windes stattfinden, würde also grosse Geschicklichkeit des Arbeiters ver-
langen, wenn nicht die b tragende Schraubenfeder ausgleichend wirkte;
findet das Zurückziehen zu rasch statt, so bleibt der an b hängende Ge-
windebohrer zurück und folgt nur in dem Grade, als das soeben erzeugte
Gewinde es gestattet. Um den Gewindebohrer auszuwechseln, zieht man
ihn so weit aus a hervor, dass man zwischen das untere Ende von a und
den an b sitzenden Bund eine Gabel schieben kann, die ein vorzeitiges
Zurückschnellen der Stange b hindert.
Man benutzt häufig den Umstand, dass der Gewindebohrer in das zu
bearbeitende Loch eingeschoben, aus dem fertigen Gewinde aber gezogen
wird, also der in der Axenrichtung des Bohrers angewendete Druck bei den
beiden Vorgängen entgegengesetzt ist, zur rechtzeitigen Umkehr des Bohrers.
Fig. 787 zeigt eine hierher gehörige
Vorrichtung, welche dem vorliegenden
Zweck entspricht, wenn die Maschine mit
Kehrgetriebe versehen ist. Man findet sie
fast allgemein bei Drehbänken mit Stahl-
wechsel angewendet. In dem Stahlwechsel-
kopf ist die Hülse c befestigt; an jedem
ihrer Enden sind Kupplungsklauen ausgebildet. In c dreht sich der Schaft
des Gewindebohrers b frei, so lange er nicht mit c gekuppelt ist. An b sitzen
die Kuppelstücke a und d fest. Wird nun der Stahlwechselkopf gegen das
kreisende Werkstück gedrückt, so kuppelt sich selbstthätig a mit c, d. h.
der Bohrer kann sich nicht drehen, das kreisende Werkstück nimmt ihn
deshalb auf. Trifft der Schlitten des Stahlwechselkopfes nun auf den zu-
gehörigen Anschlag, so kann sich c nicht weiter verschieben, der Bohrer b
wird aber durch das gebildete Gewinde weiter gezogen und dadurch die
Kupplung a c gelöst. Der Bohrer dreht sich nunmehr mit dem Werkstück.
Sobald aber der Stahlwechselkopf zurückgezogen und die Drehrichtung
des Werkstücks gewechselt wird, kuppelt sich selbstthätig d mit c, und ver-
anlasst dadurch die Lösung des Bohrers vom Werkstück.
Es wird der oben hervorgehobene Umstand, dass die beiden in Frage
kommenden Vorgänge entgegengesetzte Drücke in der Axenrichtung des
Gewindebohrers hervorrufen, für den vorliegenden Zweck auch benutzt,
wenn ein Kehrbetrieb der antreibenden Spindel nicht vorliegt, damit sogar
ein rascher Rückgang des Gewindebohrers gewonnen.
Die Fig. 788 bis 789 und Beifiguren stellen ein hierher gehöriges Beispiel
dar.
1891, mit Abb.a wird in die Spindel einer gewöhnlichen Bohrmaschine ge-
steckt; mit ihm ist die Scheibe C und der Zahnkranz D, Fig. 788 und 789,
fest verbunden. Das untere Ende des Schaftes A wird von der Hülse mit
Rad F frei drehbar umschlossen, und diese Hülse ist in dem tellerartigen
Körper H, Fig. 788, gelagert, welcher durch einen hindurch gesteckten
Stift gehindert wird sich zu drehen. Zwischen dem Zahnkranz D und dem
Zahnrad F befinden sich zwei an H frei drehbar gelagerte Stirnräder E.
Der Gewindebohrer ist in einem am unteren Ende des Zapfens B
sitzenden Futter befestigt. In eine Nuth halbrunden Querschnitts, welche
nahe dem oberen Ende von B angebracht ist, greift ein Stift, durch welchen
B in der gezeichneten Lage gehalten wird. Ein quer durch B gesteckter
vierkantiger Stift greift dann gegen am unteren Rande von A ausgebildete
Kuppelzähne, so dass sich B mit A drehen muss. Das ist die Zustellung
für das Arbeiten des Gewindebohrers. Dreht man den in die Nuth von
B greifenden Stift um 180°, so
hält er — vergl. die Beifiguren
— B nicht mehr, weil er bis
zur Hälfte ausgebogt ist. Wenn
nun der Schaft A nach oben
zurückgezogen wird, so löst sich
die bisherige Kupplung, und der
in B steckende Querstift wird
nach Fig. 790 durch die an
dem Bodenstück G befindlichen
Kuppelzähne mitgenommen. Es
ist leicht zu erkennen, dass das
an F feste Bodenstück sich ent-
gegengesetzt von A dreht, und
zwar wegen der nunmehr thä-
tigen Räder D E F mit erheblich
grösserer Geschwindigkeit. So ist die Einrichtung in der Quelle beschrieben.
Lässt man den in die Nuth von B greifenden, mehrfach erwähnten
Stift fort, so wird zunächst B in seiner tiefsten Lage sich befinden und
durch das Räderwerk umgedreht. Sobald aber der Bohrer gegen das
Werkstück gedrückt wird, so hört zunächst die Kupplung mit G auf, und
dann tritt die Kupplung zwischen B und A ein, d. h. B dreht sich so, wie
das Gewindeschneiden es erfordert. Wird nunmehr aber A zurückgezogen,
so kuppelt sich B mit F u. s. w., d. h. jener Stift ist gar nicht nöthig; er
stört sogar die Selbstthätigkeit der Vorrichtung.
Eine verwandte, nur durch die Art des Rädervorgeleges sich unter-
scheidende Vorrichtung wird von der Granger Foundry & Mach. Co. Provi-
dence, R. J., ausgeführt.
In die Muttern der Befestigungsschrauben schneidet man die Gewinde
mittels Gewindebohrer, welche das Loch einfach durchschreiten.
hierfür eine gewöhnliche Lochbohrmaschine zu verwenden, indem man in
ihre Spindel den Gewindebohrer steckt und unter diesem die Mutter ge-
eignet festhält; der Gewindebohrer fällt dann nach vollzogener Arbeit ohne
weiteres nach unten. Ebenso arbeitet eine Maschine von Breitfeld
sind aber gleichzeitig mehrere Spindeln in Thätigkeit. Bei der Maschine
von Smith & Coventry
sind aber unverschieblich gelagert, weshalb die Muttern ihnen von unten
nach oben entgegen geschoben werden.
Watteeu’s Maschine
kreisenden Scheibe 12 im Kreise vertheilte kurze, hohle Spindeln. Diese
Spindeln enthalten genau zu Längseinschnitten der Gewindebohrer passende
Futter. Nahe unter diesen Spindeln befindet sich eine kreisförmige, im
Boden ringsum geschlitzte Bahn; nur an einer Stelle erweitert sich dieser
Schlitz bis zur Breite der Bahn. Hier soll je eine Mutter eingelegt und
ein Gewindebohrer eingesteckt werden. Haben Mutter und Bohrer die Bahn
durchschritten, so ist das Gewinde fertig und beide, Gewindebohrer und
Mutter, fallen nach unten.
Wedding
oben gerichtet sind. Die Muttern werden oben aufgelegt und durch den
sie führenden Schlitten gegen die Bohrer gedrückt. Die fertigen Muttern
sammeln sich, so weit der Raum reicht, am Hals der Gewindebohrer und
werden dann von hier entfernt. Es gehört hierher unter anderen auch die
Maschine der National-Machinery Comp. in Tiffin, O.
Endlich giebt es Maschinen, bei welchen die Muttern gewissermassen
eine Schleuse durchlaufen; es wird der nach oben gerichtete Gewindebohrer
zunächst an seinem unteren Ende festgehalten, so dass die in einer Art Röhre,
die sich dreht, nach unten gedrückte Mutter von ihm aufgenommen wird.
Demnächst wird der Gewindebohrer an seinem oberen Ende festgehalten,
worauf die untere Befestigungsvorrichtung sich entfernt und die Mutter
über den Gewindebohrer hinwegschlüpfen und hinabfallen kann.
techn. Rundschau 1897, S. 25, mit Schaubild.
angeführten Maschinen sind mit — sehr verschiedenen — selbstthätigen
Zutheilvorrichtungen versehen. Die Cook’sche Maschine soll in 10 Arbeits-
stunden 12000 bis 15000 Muttern mit ½″ Gewinde, die Meischner’sche in
derselben Zeit 9000 Muttern mit ¾″ Gewinde versehen können.
Es ist die Drehbank ohne besondere Umstände als Fräsmaschine zu
benutzen, indem man an deren Arbeitsspindel den Fräser befestigt und
das Werkstück auf den Querschlitten spannt, so dass es quer gegen die
Fräseraxe verschoben werden kann. Ebenso sind fast alle liegenden Bohr-
maschinen, sowie viele Schwärmeranordnungen und Lochbohrmaschinen in
gleichem Sinne der Fräsarbeit dienstbar zu machen, sofern nur eine gegen-
sätzliche Verschiebbarkeit von Werkstück und Werkzeug quer gegen die
Drehaxe des letzteren vorgesehen ist.
Die eigentlichen Fräsmaschinen kennzeichnen sich dadurch, dass sie
in erster Linie, oder ausschliesslich für die Fräsarbeit, und meistens für
einen engeren Kreis von Werkstücken hergerichtet sind, so dass nach der
einen Seite eine Vereinfachung, nach der andern Seite aber eine Vervoll-
kommnung für ihren eigentlichen Zweck vorliegt. Hieraus folgt, dass die
Verschiedenheiten in der Bauart der Fräsmaschinen ungemein grosse sind,
dass etwa eben so viele verschiedene Fräsmaschinen gebaut werden, als
verschiedene Aufgaben für sie vorliegen. Ich werde in dem Folgenden
eine kleine Auswahl bringen.
Sie werden zuweilen auch Universal-Fräsmaschinen benannt, weil
sie weniger einseitig sind als andere.
Zur Gewinnung einer Uebersicht möge das Schaubild 791
In dem oberen Theil eines unten als Schrank ausgebildeten Ständers ist
in gewöhnlicher Weise eine Spindel gelagert; sie wird durch Stufenrollen
und nach Bedarf ein doppeltes Rädervorgelege angetrieben. Das Haupt-
ende der Spindel ist zur Aufnahme des Fräsers eingerichtet (vergl. S. 108 und
109), welcher entweder frei hervorragt, oder gegenüber der Spindel durch
eine „todte Spitze“ eine zweite Stützung findet. In letzterem Falle hat der
Fräser eine weit sicherere Lage als im ersteren; sofern der Fräser in einiger
Entfernung von dem Spindellager sich befindet, oder eine grosse Länge
hat, so ist die Stützung durch die erwähnte Spitze nicht zu entbehren. Es
wird aber durch den die Spitze enthaltenden Arm die Zugänglichkeit der
Arbeitsstelle erschwert, weshalb man diese Stützung fortlässt, wenn der
Fräser ohne sie dem Werkstück gegenüber sich genügend starr verhält.
Es wird dann der Arm, in welchem die todte Spitze sitzt, nach oben ge-
schwenkt oder auch ganz fortgenommen. Dagegen tritt auch der Fall ein,
dass die in Rede stehende Stützung durch einen „Oberhänger“ nicht ge-
nügt, namentlich wenn man dem Fräser schwerere Schnitte zumuthet. Dann
steift man den Oberhänger gegenüber dem Winkel, auf dem das Werkstück
ruht, ab, indem an das äussere Ende des Oberhängers zwei Schienen be-
festigt werden, die schräg nach unten gerichtet an zwei äusserste Enden
des Winkels geschraubt sind. Diese Steifen beeinträchtigen die Zugänglich-
keit des Fräsers und Werkstücks beträchtlich und machen den Eindruck
des Nothbehelfs.
An der Vorderseite des Ständers ist ein Winkel lothrecht zu ver-
schieben, auf diesem ein Schlitten in wagerechter Richtung gleichlaufend
zur Spindelrichtung. Dieser Schlitten enthält bei vorliegender Maschine
einen Wendeschemel, an dem die Führung für den Aufspanntisch ausge-
bildet ist. Man kann also den Aufspanntisch — je nach Stellung des
Wendeschemels — gleichlaufend zur Drehbankaxe, quer oder in irgend
welchem Winkel zu ihr verschieben. So wird z. B. möglich, in Werkstücke,
welche zwischen die Spitzen der auf dem Aufspanntisch befestigten Haubitze
(S. 141) und des Reitstockes (S. 128) eingespannt sind, Querfurchen zu
fräsen, und wenn der Aufspanntisch unter entsprechendem Winkel schräg
gestellt ist, unter Verschiebung des Aufspanntisches durch eine Schraube
und Wechselräder (S. 163) gewöhnliche oder beliebig steile Gewinde zu
schneiden. Wenn der Aufspanntisch quer gegen die Arbeitsspindel liegt,
lässt sich die Maschine als Langfräsmaschine benutzen, oder zum Schneiden
von Furchen in zwischen zwei Spitzen oder am Kopf der Haubitze be-
festigte Werkstücke, also auch zum Einschneiden der Zahnlücken in
Räder u. s. w.
In Fig. 791 erkennt man rechts am Boden liegend eine Hilfsvorrich-
tung, welche zum Schneiden der Zahnstangen dient. Man befestigt, um
sie zu benutzen, am Kopf der Arbeitsspindel ein Kegelrad, schraubt dann
die Hilfsvorrichtung mittels ihres Flansches so gegen den Ständer, dass
das erwähnte Kegelrad in ein wagerecht in der Hilfsvorrichtung gelagertes
greift. Hierdurch wird die quer zur Hauptspindel liegende Welle dieses
zweiten Kegelrades gedreht. Sie überträgt ihre Drehbewegung auf eine
zu ihr gleichlaufend liegende Welle, die — in der Gabelung der Hilfsvor-
richtung — den Fräser aufnimmt. Die zu bearbeitende Zahnstange wird
mittels der Schraube des Aufspanntisches nach jedem Schnitt um eine Zahn-
theilung verschoben.
Nahe verwandt mit der durch Fig. 791 dargestellten Maschine ist die
von Frister & Rossmann in Berlin gebaute
abgebildete. Auf dem kastenartigen Untergestell A ist der Spindelstock B
befestigt; die Spindel a ist hohl und mit ausrückbarem Rädervorgelege ver-
sehen, so dass man ihr sechs verschiedene Drehgeschwindigkeiten geben
kann. An ihrem Schwanzende sitzt eine vierstufige Rolle, welche eine
tiefer liegende antreibt, deren Welle durch das Kreuzgelenk f mit der
Welle g zusammenhängt. Auf g steckt verschiebbar ein in g1 gelagerter
Wurm, und g1 vermag um die liegende Welle g2 des Wurmes zu schwingen.
An g2 sitzt innerhalb des Schlittens D ein Wurm, der ein stehendes Wellchen
dreht, deren Axe mit der Drehaxe des Wendeschemels E zusammenfällt,
so dass ein am oberen Ende des Wellchens sitzendes Kegelrad mit zwei auf
der Schlittenschraube k lose drehbaren Rädern bei Benutzung des Wende-
schemels in Eingriff bleibt. Die Schraube k ist lang genuthet und enthält
zwischen den beiden zuletzt genannten Kegelrädern ein durch den Hebel m,
Fig. 793, verschiebbares Kuppelstück, so dass das eine oder andere der
beiden Räder oder keins derselben mit k gekuppelt wird. Dieses Kehr-
getriebe dient zunächst zur Verschiebung des Aufspanntisches F; an F ein-
stellbare Frösche p lösen die Kupplung selbstthätig. Um schraubenförmige
oder spiralige Gestalten — z. B. Reibahlen oder schraubenförmig verlaufende
Radzähne — zu fräsen, wirkt ein auf dem linksseitigen Ende von k sitzen-
des Rad, Fig. 793, unter Vermittlung von Wechselrädern, auf die Spindel
der Haubitze H G, so dass das mit deren Spindel verbundene Werkstück
sich im geraden Verhältniss zu seiner Verschiebung dreht. Den kleinen
Reitstock J K erwähne ich nur. Der Winkel C wird am Maschinengestell A
und der Schlitten D an C mittels Schrauben verschoben, die mittels der
Hand gedreht werden. Sie sind mit eingetheilten Ringen versehen, um
ihre Drehung genau überwachen zu können.
Fig. 794 ist die Vorder-, Fig. 795 die Seitenansicht einer von Ernst
Schiess in Düsseldorf gebauten derartigen Fräsmaschine. Sie unterscheidet
sich von der vorigen zunächst durch die andere Lage der Antriebs-Stufen-
rolle, welche auf der Querwelle a sitzt. Letztere betreibt durch ein Kegel-
radpaar die Arbeitsspindel entweder unmittelbar, oder unter Vermittlung
eines doppelten Rädervorgeleges. Die zweite Lagerung der Fräserwelle
bietet das am Arm F einstellbare Böckchen b. Der Spindelkasten A ist
längs des Maschinenbettes B verschiebbar, wobei er das auf a sitzende
Antriebskegelrad mit verschiebt. An der Vorderseite des Maschinenge-
stelles B ist mit Hilfe von langen Aufspann-Nuthen die Platte C befestigt,
an welcher der Schlitten D mittels einer Schraube lothrecht verschoben
werden kann. An diesem Schlitten ist nun der Winkel E um eine wage-
rechte Axe drehbar angebracht. Diese Drehung vermittelt ein an D sitzen-
des Wurmrad, in welches ein an E gelagerter Wurm greift. Nachdem
hierdurch die verlangte Lage des Winkels E gewonnen ist, befestigt man
ihn an D mittels in kreisförmige Aufspann-Nuthen greifender Schrauben.
Auf dem Winkel E endlich ist der Aufspanntisch T gleichlaufend zur Fräser-
axe zu verschieben. Der
hier in lothrechter Ebene
liegende Wendeschemel
erleichtert insbesondere
das Fräsen keilförmiger
Gegenstände. Der Auf-
spanntisch T enthält die
gebräuchlichen Auf-
spann-Nuthen und um-
laufende Rinne zum
Sammeln und Ableiten
der Kühlflüssigkeit. Nur
die Verschiebung des
Spindelkastens A auf
dem Bett B findet selbst-
thätig statt. Diese
Schaltbewegung geht
von der Welle a aus,
auf welcher die fünf-
stufige Rolle d steckt.
Die Gegenstufenrolle e
treibt durch zwei auf
ihrer Welle mittels des
Handhebels g verschieb-
bare Kegelräder die
schräg liegende Welle f,
Fig. 795, und zwar je
nach Lage von g rechts
oder links herum. Diese
schräge Welle überträgt
die Drehbewegung mit-
tels Wurm und Wurm-
rad auf die Zwischen-
welle h und diese durch
zwei Stufenräder auf
die Schraube i, welche
den Spindelkasten ver-
schiebt; durch den bei
i, Fig. 794 links, sicht-
baren Knopf ist das eine
oder andere Rad mit der
Schraube zu kuppeln.
Es stehen somit 2.5 = 10
verschiedene langsame
Drehungen der Schrau-
be i für die Schaltbe-
wegung zur Verfügung.
Auf der schrägen Welle f
sitzt aber auch ein
Kegelrad k — durch Ver-
schieben eines Knopfes
m, Fig. 795, wird ent-
weder dieses oder der
vorher genannte Wurm
mit f gekuppelt — wel-
ches durch ein zweites
Kegelrad und innerhalb
des Maschinengestelles
belegene Stirnräder die
Schraube i rascher
dreht, so dass man die-
ser im ganzen 15 ver-
schiedene Drehungsge-
schwindigkeiten gegen-
über der Antriebswelle a
geben kann.
Es möge bei dieser
Gelegenheit erwähnt
werden, dass der Schal-
tungsantrieb für Fräs-
maschinen innerhalb
weiterer Grenzen ein-
stellbar sein muss als
bei Maschinen, welche
streifenförmige Späne
erzeugen. Bei diesen
ist die Schaltung für
jede Drehung z. B. der
Bohr- oder Drehbank-
spindel unabhängig von
dem Durchmesser des
Werkzeugs oder Werk-
stücks, bei den Fräs-
maschinen muss sie sich
auch mit dem Durch-
messer der Fräser än-
dern. Es sind daher
15 Stufen in der Ueber-
setzung nicht selten.
Die Riemenrolle n,
welche von dem Decken-
vorgelege besonders an-
getrieben wird, bethä-
tigt die zum Heben der
Kühlflüssigkeit dienen-
de Kreiselpumpe o, Fig.
795.
In den angeführten
Beispielen ist die Ar-
beitsspindel fest gela-
gert; man entschliesst sich zuweilen auch dazu, die Lagerung verstellbar zu
machen, um den Fräser nach Bedarf mit wagerecht oder schräg liegender
Axe sich drehend benutzen zu können, ja es sind Anordnungen vorge-
schlagen, nach welchen der Fräserspindel jede beliebige Lage gegeben
werden kann.
S. 121, mit Schaubild. The Iron Age, März 1889, S. 428, mit Schaubildern. Zeitschr.
d. Ver. deutscher Ingen. 1895, S. 1499, mit Abb. nach Revue industr. März 1895, S. 81.
Es ist Fig. 796 eine End-, Fig. 797 eine Vorder-Ansicht einer von
Droop & Rein in Bielefeld gebauten Maschine,a um
die Antriebswelle c schwenkbar und zu diesem Zweck zwischen zwei Lappen
des Bettschlittens b befestigt ist. Die Fräserspindel wird von der lang ge-
nutheten Welle c aus durch Wurm und Wurmrad angetrieben. Eine kleine,
auf c festsitzende, Riemenrolle treibt die grössere Rolle d, das Stufenrollen-
paar e f und einen Wurm, und dieser bethätigt das auf der Schraube h
steckende Wurmrad g, welches mit h gekuppelt werden kann (S. 179). Von
d aus wird auch eine rechts unten in Fig. 797 sichtbare Flügelpumpe be-
trieben, welche die Kühlflüssigkeit wieder emporhebt.
Die Fig. 798 u. 799, Taf. XXXVII, stellen eine Wurm- oder Schnecken-
Fräsmaschine von J. E. Reinecker in Chemnitz dar. Das kastenartige
Bett der Maschine ist im Grundriss T-förmig; auf dem Mittelstab dieses T
ist der zur Aufnahme des Werkstücks bestimmte Schlitten A, auf dem
Querstab der Schlitten B verschiebbar, welcher die Fräserlagerung enthält.
Die Fräserspindel o ist an der Platte c gelagert und zwar, in Bezug
auf Fig. 799 linksseitig, mittels doppelt-kegelförmigen Zapfens, rechtsseitig
in einem einfachen Augenlager. Es ist c an dem Kopf des Schlittens B
drehbar, so dass man der Fräserspindel beliebige Neigungen geben kann.
Der Betrieb des Fräsers erfolgt durch das Wurmrad i und den Wurm h.
Da man die Axe von h mit der Axe der Platte c nicht zusammenfallen
lassen konnte, so ist im Innern des Schlittens B (vergl. Fig. 798) ein
Stirnradvorgelege angeordnet, welches die Verbindung von h mit der in
der Axe von c liegenden Antriebsspindel vermittelt. Letztere wird durch
ein Stirnrad- und ein Kegelradpaar von der liegenden, lang genutheten
Welle p aus angetrieben. An p sitzt, fliegend, eine vierstufige Riemenrolle,
die von der Deckenvorgelegswelle, Fig. 800, aus bethätigt wird. Die Verschie-
bung der Spindellagerung nebst dem Schlitten B bewirkt eine im Bett der
Maschine gut gelagerte Schraubenspindel l.
Auf dem Schlitten A befinden sich zwei Lagerkörper a und b, welche
das Werkstück drehbar festhalten sollen. b ist ein einfaches Augenlager,
a enthält einen aussen mit doppelten kegelförmigen Lagerflächen ausge-
statteten Hohldorn e, Fig. 799. Im linksseitigen Ende dieses Hohldornes
steckt ein aussen kegelförmiges, gespaltenes Futter, welches durch eine
Kappe in die kegelförmige Bohrung des Hohldornes e gedrückt wird, um
das Werkstück mit e fest zu verbinden. Auf dem Hohldorn sitzt das
Wurmrad g, und dieses wird durch einen auf der lang genutheten Welle f
steckenden Wurm angetrieben. Dieselbe Welle betreibt auch — durch
Wurm und Wurmrad, sowie Wechselräder, vergl. Fig. 798 — die Schraube l,
so dass die Drehung des Wurmrades g mit der Verschiebung des Fräsers
in einem festen, durch die erwähnten Wechselräder regelbaren Verhält-
niss steht.
Es sitzt nun das Wurmrad g nicht unmittelbar fest auf dem Hohldorn,
sondern ist mit ihm durch eine bemerkenswerthe Einrichtung verbunden,
welche ermöglicht, g gegen e um bestimmte Winkel zu verdrehen. Es sitzt
nämlich ein zweites Wurmrad r, Fig. 799, auf e fest. In dieses greift
ein mit der Welle s verbundener Wurm, und dieser ist an dem Wurmrad g
gelagert. Jene gegensätzliche Drehung von g zu e wird demnach durch
Drehen der Wurmwelle s erreicht. Sie hat theils den Zweck, den Anfangs-
punkt des zu erzeugenden Wurmgewindes genau einzustellen, ist aber ferner
nöthig, um mehrfache Wurmgewinde zu erzeugen, und befähigt die Maschine
auch zum Schneiden schraubenförmig verlaufender Radzähne. Es kann für
ersteren Zweck die Wurmwelle s unter Vermittlung eines Kegelradpaares
durch eine Handkurbel gedreht werden, für die weiteren Zwecke aber
unter Zuhilfenahme von Wechselrädern durch eine in Fig. 798 angedeutete
Eintheilvorrichtung.
Der Antrieb der Welle f erfolgt von einer besonderen Deckenvorge-
legswelle t, Fig. 801, aus. Sechsstufige Riemenrollen und ein in der
grössten Stufe von u untergebrachtes ausrückbares Rädervorgelege ermög-
lichen der Welle f zwölf verschiedene Drehgeschwindigkeiten zu geben.
Es ist die Scheibe v, Fig. 799, auf der Welle der Stufenrolle u frei dreh-
bar; sie dreht sich mit dieser Rolle, wenn — wie in der Zeichnung vor-
gesehen — ein in v verschiebbarer federnder Stift in den Boden von u
greift. Mittels einer durch den Handhebel k nach oben verschiebbaren
Gabel kann der federnde Stift zurückgezogen werden; die Gabel hindert
dann gleichzeitig die Scheibe v sich zu drehen, so dass die an v gelagerten
Räder in Thätigkeit treten.
Die lothrechte Lage des Fräsers bietet für eine Reihe von Arbeiten
manche Vortheile; sie ist aber im allgemeinen nur dann anwendbar, wenn
der Fräser frei auf seiner Spindel hervorragen, auf eine zweite Stützung
des Fräsers verzichtet werden darf. Man lagert die Frässpindel an einem
thorartigen Gestell
Collet & Engelhardt, Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1897, S. 651, mit Abb.C-förmiges Gestell.
Reinecker, Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1897, S. 829, mit Abb.
Fräser befindet sich der Aufspanntisch, welcher meistens um eine senkrechte
Axe drehbar und in zwei wagerechten, sich rechtwinklig kreuzenden Rich-
tungen verschiebbar ist. Es wird zuweilen nur dem Fräser, zuweilen aber
auch dem Werkstück eine lothrechte Verschiebbarkeit gegeben.
Fig. 802, 803 und 804, Tafel XXXVIII, sind drei Ansichten, bezw.
Schnitte, Fig. 805 und 806 Darstellungen von Einzelheiten einer Fräsmaschine
mit lothrechter Spindel, wie sie Droop & Rein in Bielefeld bauen.
Die Antriebswelle a, Fig. 802, ist hoch oben im Maschinenständer ge-
lagert; sie soll minutlich 160 Drehungen machen. Eine auf ihr feste Stufen-
rolle b überträgt die Drehungen auf eine zweite, nahe am Fussboden sich
lose um einen Zapfen drehende Stufenrolle, mit der die Einzelrolle d fest
verbunden ist. Ueber diese, über zwei Leitrollen e und die breite Trommel
A ist ein Riemen gelegt, welcher — wenn A mit dem Rade f gekuppelt
ist — die Spindel rasch dreht, dagegen langsam, wenn diese Kupplung
nicht vorliegt, aber das in Fig. 803 oben links erkennbare gewöhnliche
Rädervorgelege eingerückt ist. Der Fräser macht hiernach minutlich 310;
198; 129; 82,6; 49; 31; 20,4 und 13 Drehungen. Das Ein- und Ausrücken
des Betriebes erfolgt durch den Handhebel g, welcher durch seine loth-
rechte Welle auf den hoch oben angebrachten Riemenführer wirkt.
Die Lagerung der Spindel ist aus Fig. 802 deutlich erkennbar.
Der Spindelkasten B kann mittels einer Schraube am Ständer der
Maschine lothrecht verschoben werden; zwei in Fig. 802 sichtbare Anschlag-
schrauben begrenzen die Verschiebung. Die erstere Schraube kann unter
Vermittlung eines Kegelradpaares und einer liegenden Welle mittels des
Handrades i gedreht werden; sie ist von der stehenden Welle h aus selbst-
thätig zu drehen, unter Vermittlung des im Kasten C, Fig. 786, unterge-
brachten Räderwerks. Die Welle h erfährt ihre Drehung nahe ihrem unteren
Ende durch Wurmrad und Wurm, und letzterer, welcher mit der Stufen-
rolle k, Fig. 803, auf gemeinsamer Welle sitzt, von der Stufenrolle l aus.
Diese ist mit einer der Leitrollen e verbunden, wie aus Fig. 804 deutlich
hervorgeht.
Man kann hiernach der stehenden Welle h 24 verschiedene Drehge-
schwindigkeiten geben, und zwar beträgt die grösste minutliche Drehungs-
zahl 60, die kleinste 2,1. Es bewegen sich die Verschiebungsgeschwindig-
keiten des Spindelkastens ebenfalls in 24 Stufen zwischen 45 mm und
1,57 mm in der Minute.
Der Aufspanntisch T wird auf dem Querschlitten D mittels Wurm
und Wurmrad von der lang genutheten Welle m aus gedreht, der Quer-
schlitten D mittels der Schraube n verschoben. Das kann durch aufge-
steckte Schlüssel mittels der Hand geschehen, aber auch selbstthätig von
der Welle h aus. Es sitzt an dem Winkel E ein Kasten o, Fig. 802, welcher
ein Kehrgetriebe umschliesst; dieses dreht die Welle p entweder rechts oder
links herum, bezw. lässt sie in Ruhe, je nach Einstellung des Handhebels q,
Fig. 806. Auf der Welle p sitzt ein Wurm, der eine Zwischenwelle dreht, und
diese bethätigt durch am Stirnende des Querschlittens (Fig. 803, rechts) befind-
liche Räder die Schraube n. Es betragen die auf diesem Wege gewonnenen
Verschiebungsgeschwindigkeiten des Querschlittens 60 bis 2,1 mm in der
Minute. Der Weg des Querschlittens D wird auf folgende Weise begrenzt:
An der Vorderseite des Schlittens ist eine Aufspann-Nuth angebracht,
mittels welcher Frösche befestigt werden. Die Tasche r, in welcher der
Wurm sich befindet und die der Welle p eine zweite Stütze bietet, ist um einen,
in Fig. 802 geschnittenen Bolzen drehbar und hängt anderseits an einem —
nicht gezeichneten — Haken. Hat der Querschlitten seinen Weg vollendet,
so löst der betreffende Frosch den Haken (Fig. 400, S. 192) und die Tasche r
senkt sich sofort so viel, dass der Wurm ausser Eingriff kommt. Es ist,
um der Welle p die erforderliche Nachgiebigkeit zu verleihen, das im
Kasten o angebrachte Lager von p aussen kugelförmig, wie Fig. 802 er-
kennen lässt. Die obere Fläche des Querschlittens D ist mit Aufspann-
Nuthen versehen und dient als Aufspannfläche, wenn man den drehbaren
Tisch nicht gebraucht. Daher ist T nebst zugehörigem Untersatz ohne
Umstände von D fortzunehmen. Demgemäss muss auch der Antrieb der
Welle m leicht fortzunehmen sein. Es wird m von der Zwischenwelle aus,
welche n bethätigt, unter Vermittelung wegnehmbarer Zwischenräder
gedreht.
Die lothrechte Verschiebung des Winkels E am Maschinenständer
dient nur zur Einstellung und findet deshalb mittels der Hand statt. Hinter
dem Maschinengestell ist eine Kurbelscheibe t gelagert, welche die Flügel-
pumpe u bethätigt. Diese hebt die Kühlflüssigkeit in den oberen Hohlraum
des Maschinenständers, von wo sie der Arbeitsstelle wieder zugeführt wird.
Der Tisch T und der Querschlitten D sind mit umlaufenden Rinnen zum
Sammeln der Kühlflüssigkeit versehen; diese wird durch den Hahn v, Fig. 803,
abgeleitet.
Eine von J. E. Reinecker in Chemnitz gebaute Fräsmaschine
lothrechter Spindel stellen die Fig. 807 und 808 in zwei Gesammtansichten
und Fig. 809 bis 812 in Einzelheiten dar.
Es ist eine Hauptfrässpindel S und eine durch
diese zu bethätigende Nebenfrässpindel S1 vorge-
sehen. Unter diesen befindet sich der Aufspann-
tisch a, welcher auf dem Bettschlitten b quer gegen
die Mittelebene, und mit b gleichlaufend zu dieser
Mittelebene verschoben werden kann.
Von der oben, in Fig. 808 angegebenen, be-
sonders gelagerten Welle aus wird zunächst die
Stufenrolle l angetrieben. Mit l dreht sich die Stufen-
rolle k, und diese dient zum Antriebe der Wurm-
welle d. Man kann dieser, und demnach auch der
Spindel S 6 verschiedene Drehgeschwindigkeiten
geben, da die Uebersetzung des im Kasten c befind-
lichen Wurmradbetriebes sich nicht ändert. Aus
Fig. 809 ist zu erkennen, dass das Wurmrad an
einer im Maschinengestell gelagerten Büchse festsitzt,
in welcher die Spindel S sich lothrecht verschieben
kann; letztere ist unten in dem lothrecht verschieb-
baren Bock t gelagert. Durch zwei auf S sitzende
Muttern kann deren kegelförmiger Zapfen gehörig
in die Büchse u gezogen werden, und diese kann
durch zwei über, bezw. unter dem Ausleger befind-
liche Muttern ein wenig verschoben werden, um
die Höhenlagen der in S, bezw. S1 steckenden Fräser
genau in Einklang zu bringen. Die Lagerung der
Nebenspindel S1 gleicht der ersteren im wesent-
lichen; der Antrieb dieser Nebenspindel erfolgt durch die Räder v und w,
Fig. 809, und ein Zwischenrad, welches mit Hilfe seiner Lagerung e, Fig. 808,
zur Seite zu schieben ist, um S1 ausser Betrieb zu setzen. Es möge noch
darauf hingewiesen werden, dass Fig. 809 die Reinecker’sche Fräserbefesti-
gung (Fig. 213, S. 109) erkennen lässt.
Die Verschiebung des Bockes t am Ständer der Maschine wird durch
das Handrad q Fig. 807 bewirkt.
Von der in Fig. 808 oben liegenden Welle aus wird durch einen
besonderen Riemen die Stufenrolle o betrieben. Mit dieser hängt die fünf-
stufige Rolle n zusammen, welche eine ebensolche m demnach mit 10 ver-
schiedenen Geschwindigkeiten dreht. Die Welle x der letzteren Stufenrolle
betreibt nach Fig. 811 durch
ein Kehrgetriebe die Quer-
welle z; mittels des Knopfes y
wird das Kehrgetriebe ge-
steuert. Es muss hier nun
bemerkt werden, dass der
obere Theil der Fig. 811 ein
lothrechter Querschnitt, der
unter der Welle α belegene
Theil dagegen ein wage-
rechter Schnitt ist; die Welle z
liegt wagerecht. Sie treibt
durch ein Kegelradpaar zu-
nächst die mitten unter der
Bettplatte b liegende Welle α;
diese dreht einerseits die zur
Verschiebung von b dienende
Schraube β, und zwar durch
Kegelrad- und Wurmradüber-
setzung (s. Fig. 811, rechts),
anderseits eine um den Bol-
zen γ frei drehbare Büchse,
die bestimmt ist, die Verschie-
bung des Aufspanntisches a
auf der Bettplatte b zu be-
wirken. Nach dem Grund-
riss Fig. 812 enthält die um
γ drehbare Büchse zwei Kegel-
räder, welche zwei auf Bolzen
ε steckende Hülsen δ drehen.
Eine dieser Hülsen ist als
Wurm, die andere als Hy-
perbelrad ausgebildet, beide
können zum Betriebe der
kurzen Schraube ψ Fig. 810
benutzt werden, welche in
eine halbröhrenförmige lange
Mutter des Schlittens a greift
und diesen verschiebt. Der
Wurm δ dreht die Schraube
ψ so, dass der Schlitten die
für die Arbeit richtige Ge-
schwindigkeit hat, das Hy-
perbelrad dreht die Schraube
ψ in umgekehrter Richtung
und bewirkt dadurch den
raschen Rückgang des Auf-
spanntisches a. Die Bolzen ε,
Fig. 812, um welche sich die
beiden δ drehen, schwingen
um den Bolzen γ und werden an ihrem freien Ende durch Haken ω
getragen. Werden diese durch an a einstellbare Frösche ausgelöst, so
fällt der betr. Bolzen unter Beihilfe einer Schraubenfeder rasch so viel
nach unten, dass der zugehörige Betrieb der kurzen Schraube ψ aufhört;
er kann wieder eingerückt werden, indem man den betr. Stift ε mittels
des Lappens g emporhebt (vergl. Fig. 402, S. 194). Um zu verhüten, dass
versehentlich beide Antriebe zu gleicher Zeit eingerückt werden, sind die
beiden Bolzen ε durch einen doppelarmigen Hebel überlagert (vergl. Fig. 812),
welcher das Heben des einen Stiftes nur dann gestattet, wenn der andere
in tiefster Lage sich befindet. Mittels des, am oberen Ende jedes Hakens ω
sich vorfindenden Knopfes kann man den Betrieb jederzeit ausrücken. Die
selbstthätige Verschiebung der Bettplatte wird durch den Handhebel i,
Fig. 807, begrenzt, auf welchen, wenn die Auslösung des betr. Betriebes
selbstthätig stattfinden soll, in bekannter Weise eine mit zwei Stellringen
versehene Stange wirkt.
Von z aus wird weiter die Schraube gedreht,
welche den Bock t selbstthätig zu verschieben hat.
h, Fig. 807 und 808, bezeichnet den Antrieb
einer kleinen, zum Heben der Kühlflüssigkeit dienen-
den Pumpe.
b) Parallelfräsmaschinen, auch Langfräs-
maschinen nennt man solche, die nur zum Erzeugen
ebener, oder gerader, prismatischer Flächen dienen.
Wegen der unvermeidlichen Ungenauigkeiten und
elastischen Nachgiebigkeiten sucht man Flächen, welche
zu einander gleichlaufend sein sollen, gemeinsam zu
bearbeiten.
Das kann mittels eines Fräsers geschehen, indem
man den Fräser so gestaltet, dass er nach Fig. 813 die
beiden Flächen des Werkstücks w von aussen oder innen
gleichzeitig trifft, oder, indem man einen frei aus seiner
Spindel hervorragenden Fräser f, Fig. 814, zwischen den
beiden Flächen hindurchführt. Letzteres Verfahren ist
insbesondere für Keilnuthen und Keillöcher im Gebrauch.
Man kann diese Verfahren bei den bereits beschriebenen
Maschinen anwenden. Da diese aber auch anderen
Zwecken dienen, so sind sie für die vorliegende besondere Aufgabe nicht
so zweckmässig, als die hierfür ausschliesslich gebauten.
Es wird die vorliegende Aufgabe auch dadurch gelöst, dass man
gleichzeitig zwei oder gar mehrere Fräser arbeiten lässt.
Es stellen die Fig. 815 und 816, Taf. XXXIX, eine grosse, von J. E.
Reinecker in Chemnitz gebaute Langfräsmaschine in zwei Ansichten dar,
die Fig. 817 bis 820 erläutern Einzelheiten.
Bei dieser Maschine ist nur der Abstand zwischen Fräser und Auf-
spanntisch einzustellen, allerdings auch, aber nur in geringem Grade, der
Fräser in seiner Axenrichtung. Der Aufspanntisch nebst Werkstück bewegt
sich nur in gerader Linie, quer gegen die Fräseraxe.
Der Hauptantrieb erfolgt von einem Deckenvorgelege aus mittels
einer vierstufigen Rolle so, dass die neben dem Maschinenbett gelagerte
Welle a minutlich 400 bis 1100 Drehungen macht. a überträgt ihre
Drehungen auf die langgenuthete, lothrechte Welle b, welche durch Kegel-
räder das am Spindelkasten A gelagerte Stirnrad c dreht, und dieses greift
in das an der Hauptspindel feste Stirnrad d. Fig. 817 lässt die Lagerung
dieser Hauptspindel S deutlich erkennen; es ist ihr linksseitiges Ende in
der Nabe des Rades d frei verschiebbar, während das andere, im Lager
kegelförmig gestaltete, durch die Lagerbüchse e — rechts durch ein Ball-
Lager — an jeder eigenmächtigen Verschiebung gehindert wird. Es kann
die Lagerbüchse e durch die Muttern f ein wenig verschoben werden, um
den Fräser dem Werkstück gegenüber in die genau richtige Lage zu
bringen. Ist der Fräser lang oder befindet sich derselbe in einiger Ent-
fernung vom Lager e, so wird der Fräserspindel g in i eine zweite Stützung
geboten. Die Lagerbüchse i kann mittels des Handrades h verschoben
werden. Den Spindelkasten A vermag man durch die lothrechte Schraube k
bezw. durch eine auf m, Fig. 815 und 816 gesteckte Kurbel am Bock B,
den Lagerkörper C mittels der Hand am Bock B1 lothrecht zu verschieben;
über Rollen gelegte, mit Gegengewichten behaftete Ketten erleichtern diese
Verschiebungen. Damit A und C sich genau gleich verschieben, sind sie
durch den kräftigen Bolzen l, Fig. 815 und 816, mit einander verbunden.
Es sind überdem an den Böcken B und B1 genaue Maassstäbe verzeichnet
und sowohl an A als auch an C gegenüber dem zugehörigen Maassstab
ein Nonius angebracht, um die Genauigkeit der Verschiebung überwachen
zu können. Nachdem A und C die richtige Höhenlage erhalten haben,
werden sie an den Böcken festgeschraubt.
Die Bewegung des Aufspanntisches geht von einem besonderen Decken-
vorgelege mit fünfstufiger Rolle aus. Es dreht sich die Stufenrolle o, Fig. 818,
deren Welle neben dem Maschinenbett gelagert ist, minutlich 335 bis
1125 mal. Durch Stufenräder, die man mittels des Knopfes p, Fig. 818,
steuert, wird die Zahl der Geschwindigkeitsstufen verdoppelt, so dass der
im Maschinenbett gelagerten Welle q 10 verschiedene Geschwindigkeiten
gegeben werden können. Aus dem Querschnitt Fig. 819 und dem Längs-
schnitt Fig. 820 sieht man nun ferner, dass die Welle q ihre Drehungen
entweder durch ein Kegelradpaar, Wurm und Wurmrad, Zwischenwelle und
Stirnradpaar auf die kurze Schraube r überträgt, oder unmittelbarer durch
Stirnräder. Die Schraube r greift — wie bei der S. 429 beschriebenen
Maschine — in eine halbröhrenförmige am Aufspanntisch feste lange
Mutter t und verschiebt demgemäss den Aufspanntisch, und zwar langsam,
in 10 verschiedenen Geschwindigkeiten bei Benutzung der Wurmradüber-
setzung, wenn der Fräser arbeitet, rasch, bei dem Betrieb durch Stirnräder,
für den Rückgang. Nur einer der beiden Betriebe kann zur Zeit thätig
sein. Es hängt die Wurmlagerung, wie die des Zwischen-Stirnrades je an
einem Haken u, Fig. 819, welche entweder durch, am Aufspanntisch ein-
stellbare Frösche oder mittels der Hand ausgelöst werden können. Man
vermag die Schraube r mittels der Hand durch eine auf das Vierkant v
Fig. 815 gesteckte zu Kurbel drehen. Der Tisch der Maschine ist um 3000 mm
selbstthätig zu verschieben; der kleinste Abstand der Fräsermitte von der
Oberfläche des Tisches beträgt 125 mm, der grösste 500 mm und die
Weite zwischen den Ständern 700 mm.
J. E. Reinecker nimmt an, dass durch elastische Verdrehungen der
Fräserwellen erhebliche Zitterungen im Schnitt fühlbar werden können, und
empfiehlt daher für längere Fräser zweiseitigen Antrieb, wie Fig. 820 und
821 darstellen. An jeder Seite des Aufspanntisches befindet sich eine an-
getriebene Spindel, der Antrieb ist für beide Spindeln der gleiche. Die
Einrichtung welche dem Verschieben des Aufspanntisches dient, unter-
scheidet sich nicht von der vorhin beschriebenen. Abweichend von letzterer
sind die Ständer in der Längsrichtung der Fräserspindel zu verstellen, so dass
der Abstand der einander gegenüber liegenden Spindelköpfe z. B. zwischen 330
und 900 mm gewählt werden kann. Die Maschine, welche Fig. 820 u. 821 dar-
stellen, enthält einen Aufspanntisch von 3250 mm Länge und 600 mm Breite,
wobei die Wasserrinne nicht eingerechnet ist. Der Tisch ist um 3000 mm
selbstthätig zu verschieben und die Höhe der Fräsermitte über dem Auf-
spanntisch zwischen 125 und 650 mm einzustellen.
Bei Nuthen- oder Langloch-Fräsmaschinen muss der Fräser an
jedem Hubende in seiner Axenrichtung um die Spanbreite verschoben
werden. Es hat der Fräser eine kurze Zeit als Bohrer zu wirken, um sich
für sein Vordringen in der Axenrichtung den Weg zu bahnen. Man wird
für selbstverständlich halten, dass während dieses Vordringens des als
Bohrer wirkenden Fräsers eine Querverschiebung unterbleibt. Allein es giebt
wenige Keillochfräsmaschinen, welche dieser Forderung genügen, fast immer
wird die Verschiebung in der Längenrichtung des zu erzeugenden Keil-
loches oder der Nuth benutzt, um am Hubende die Fräserverschiebung in
dessen Axenrichtung durch ein Sperrwerk zu verrichten.
Dingl. polyt. Journ. 1879, Bd. 233, S. 102. Hülse & Co., Engineering, Juni 1885, S. 692.
Weber, D. R.-P. No. 88469. Harrison, Engineering, Juli 1896, S. 59.
diese letztere Verschiebung nur klein sein, sie beträgt zuweilen nur ½ mm
und weniger. Wenn man dagegen die am Hubende vorzunehmende Zu-
schiebung des Fräsers derartig von der Verschiebung in der Längsrichtung
der Nuth unabhängig macht, dass letztere so lange ruht, bis der Fräser um
den Betrag der neuen Spanbreite — der Dicke der nunmehr abzunehmenden
Schicht — eingedrungen ist, so ist möglich, sofern die Maschine stark
genug gebaut ist, diese Schichtdicke bis zu 6 mm zu wählen.
Die Verschiebung in der Nuthenrichtung erfolgt theils durch eine Kurbel,
bezw. Kurbelscheibe, theils durch Schraube, bezw. Zahnstange und Rad.
Ersteres Verfahren veranlasst wohl, die Kurbelscheibe durch elliptische
Räder anzutreiben, um die Verschiebungsgeschwindigkeit einigermassen
gleichförmig zu machen.
Beispiele sind die oben angezogenen Maschinen der Grafenstadener
Werkzeugmaschinenfabrik und von Hülse & Co.
Letztere stellt das Schaubild Fig. 823 dar. Es enthält die Maschine
zwei einander gegenüber befindliche Spindelstöcke mit liegenden Spindeln;
letztere arbeiten gleichzeitig, wenn es sich um das Erzeugen eines Keil-
loches oder — zufällig — zweier einander genau gegenüber liegender
Nuthen handelt. Die Bettplatte, auf welcher die beiden Spindelstöcke sich
befinden, wird — wie an der linken Seite des Bildes erkannt werden kann —
durch eine Kurbelscheibe und Lenkstange hin und her geschoben. Der
Antrieb der Kurbelscheibe erfolgt durch elliptische Räder, von denen das
vordere durch Wurmrad und Wurm von einer 7stufigen Riemenrolle aus
gedreht wird. Die grosse Zahl der Stufen ist für diesen Antrieb erforder-
lich, um den wechselnden Hublängen der Kurbel sich einigermassen an-
passen zu können (S. 189). Die vor der Kurbelscheibe befindliche, von
dem Wurm und Wurmrad unmittelbar angetriebene stehende Welle ent-
hält über dem elliptischen Rade eine Nabe mit krummer Nuth (S. 213),
von welcher aus, wie leicht verfolgbar, die rechts vorn in dem Bilde er-
kennbaren Schaltwerke angetrieben werden. Es drehen sich die beiden,
im Vordergrunde sichtbaren Räder lose um die betreffenden Schrauben-
spindeln, werden aber durch Klauenkupplungen mit ihnen verbunden. Auf
die verschiebbaren Theile dieser Klauenkupplungen wirken Handhebel; aber
auch zwei Steuerstangen — von denen eine diesseits des vorderen Spindel-
stockes zu sehen ist — dienen zum Ausrücken der Kupplungen, indem sie
durch die Spindelstöcke verschoben werden, sobald die Fräser auf die ver-
langte Tiefe vorgedrungen sind.
Droop & Rein in Bielefeld legen, nach Fig. 824, 825 u. 826, Taf. XXXX,
die Fräserspindel lothrecht und begnügen sich mit einer solchen.
Es ist die Lagerung der Fräserspindel A aus dem Schnitt Fig. 825
ohne weiteres zu erkennen; ebenso ihr Antrieb durch doppeltes Räder-
vorgelege, über die Trommel B, die Leitrollen a und b und die hinter der
Maschine liegende Trommel C gelegten Riemen. Die letztere Trommel ist
in Fig. 824 durch gestrichelte Linien angegeben; dort ist auch zu sehen,
dass auf der zugehörigen Welle eine vierstufige Antriebsrolle sitzt. Man
kann sonach dem Fräser 8 verschiedene Drehgeschwindigkeiten geben, deren
grösste zur kleinsten sich etwa wie 21 zu 1 verhält. Mit der Trommel C
sitzt auf derselben unten liegenden Welle eine kleine 4stufige Riemrolle
d, von der aus die Verschiebung des Fräsers in der Richtung der zu er-
zeugenden Nuth bewirkt wird.
Der Spindelkasten D ist am Bock E lothrecht verschiebbar; das Gegen-
gewicht F erleichtert das Verschieben. E wird auf dem Ständer S wage-
recht verschoben und zwar bis zu 500 mm. Die Werkstücke sind auf dem
Tisch T zu befestigen, durch Verschieben mit diesem Tisch auf dem Winkel
G wagerecht, und durch Verschieben dieses Winkels am Ständer S in loth-
rechter Richtung einzustellen. Während der Arbeit ruht das Werkstück.
Die Verschiebung des Bockes E auf dem Ständer S bewirkt nun die
Schraube e. Es sitzt auf ihr die Scheibe f fest; diese ist mit einem halb-
kreisförmigen Schlitz versehen, in welchen eine in dem Rade g festsitzende
Büchse greift und gleichsam als Mitnehmerstift wirkt, sobald sie gegen das
Ende des Schlitzes stösst. In das 68 Zähne enthaltende Rad g greift ein
solches mit 17 Zähnen (Fig. 824), und an der Welle dieses Rades sitzt ein
Wurmrad mit 48 Zähnen (Fig. 825), in welches ein auf liegender Welle be-
festigter zweigängiger Wurm greift. Dieser wird durch ein Kehrgetriebe
gedreht, welches besteht aus: einem an letztgenannter Welle festen Kegel-
rad mit 60 Zähnen, zwei auf der Welle i frei drehbaren Kegelrädern mit
33 Zähnen und endlich einem, auf der Welle i nur verschiebbaren Kuppel-
stück, welches das eine oder andere oder keins der beiden Kegelräder mit
der Welle i verbindet. An i sitzt die von der Stufenrolle d aus ange-
triebene Stufenrolle k. An dem Bock E ist eine Schiene H befestigt, an
welcher zwei Frösche l geklemmt werden. Bewegt sich nun z. B. bei der
in Fig. 824 angenommenen Stellung der Bock E nach links, so stösst nach
einiger Zeit der rechts belegene Frosch gegen das obere Ende des doppel-
armigen Hebels J, bewegt das auf i verschiebbare Kuppelstück nach rechts
und rückt damit den bisherigen Betrieb aus. Das untere keilförmige Ende
des Hebels J hat dabei den in der Hülse L verschiebbaren federnden
Stift zurückgedrängt, die lebendige Kraft der bisher bewegten Theile reicht
aus, um J über den Scheitel des federnden Stiftes hinweg zu bewegen,
und dieser dreht, nach oben schnellend, den Hebel so viel weiter, dass das
Kuppelstück das rechts belegene Kegelrad mit i verbindet, also die ent-
gegengesetzte Drehung des Rades g eintritt. Der an g feste, vorhin genannte
Mitnehmerstift kann seine Drehbewegung zunächst noch nicht auf die
Scheibe f übertragen, muss vielmehr zuvor den halbkreisförmigen Schlitz
von f durchschreiten; während der Zeit, welche dieser Weg erfordert, ruht
also die Schraube e. Diese Pause wird in folgender Weise zum Tiefersenken
des Langlochbohrers benutzt. Es steckt auf der Nabe von g frei drehbar
das Zahnrad m, Fig. 824; dasselbe ist rechts mit Kuppelzähnen versehen,
in welche ein im wiederholt genannten Mitnehmerstift befindlicher Riegel
unter dem Einfluss einer Feder greift, wenn dieser Riegel nicht besonders
zurückgehalten wird. Er nimmt das Rad m mit, dreht dadurch das Rad n,
die langgenuthete Welle o und die Kurbelscheibe p. Sobald aber der im
halbkreisförmigen Schlitz des Rades g sich bewegende Stift das Ende dieses
Schlitzes erreicht hat, stösst die untere, etwa kegelförmige Fläche des an
dem genannten Riegel festen Knopfes h gegen einen — in der Zeichnung
nicht angegebenen — Vorsprung des Rades g und bewirkt damit das Zurück-
ziehen des Riegels, so dass nunmehr m ruht, während die neue Drehung
der Schraube e beginnt. Es sind nun — wie die Zeichnung ergiebt — die
Verhältnisse so gewählt, dass die Kurbelscheibe p
während der Ruhepause der Schraube e eine volle
Drehung macht, so dass die Schaltklinke q zu-
nächst das Schaltrad und dessen Welle r dreht
und sodann sich in ihre Anfangsstellung zurück-
bewegt. Sonach kann das Maass des Schaltens an
der Kurbelscheibe p eingestellt werden. Die Welle
r dreht durch ein Kegelradpaar die zum lothrechten
Verschieben des Spindelkastens D dienende Schraube.
Diese vorzügliche Schaltungsart des Langloch-
bohrers, welche gestattet, ihn an jedem Hubende
beträchtlich tief eindringen zu lassen, und doch reine
Endflächen der Nuth oder des Keilloches liefert, ist,
was hervorgehoben zu werden verdient, zunächst
von Ernst Rein, dem Theilhaber der genannten
Firma, angewendet. Für Hobelmaschinen hat man
Aehnliches in anderer Form schon früher ange-
strebt (vergl. S. 215).
Fig. 826 zeigt noch, wie die Leitrolle b schief
einzustellen ist, und dass die Leitrolle a gleichzeitig
als Spannrolle für den Treibriemen benutzt wird.
Auch für das Erzeugen der Keilnuthen im
Innern der Radnaben verwendet man Fräser, doch
wird bisher hiervon so wenig Gebrauch gemacht,
dass für die Zwecke des vorliegenden Buches die Angabe der unten ver-
zeichneten Quellen
Ingen. 1895, S. 1499, mit Abb. D. R.-P. No. 78953.
Zu einander genau gleichlaufende Flächen entstehen auch, wenn man
zwei Fräser neben einander legt und sie an den beiden Flächen gleich-
zeitig arbeiten lässt. Hiervon wird häufig bei Fräsmaschinen mit loth-
rechten Spindeln — also einseitig gelagerten Fräsern — Gebrauch gemacht.
Es ist selbstverständlich, dass man den Abstand der Fräseraxen, und zwar
durch Verschieben der Spindellager, einstellen kann; insbesondere gewinnt
die Maschine, wenn sie die Möglichkeit bietet, die beiden Fräser bei Bedarf
einander sehr nahe zu bringen.
Beaman & Smith in Providence, R. J., haben nach Fig. 827 die Lager-
ungen und den Antrieb der Spindeln so angeordnet, dass, obgleich die
letzteren im Hauptlager 34 mm messen, der Abstand ihrer Axen auf 63 mm
eingestellt werden kann.
Abbildungen und Beschreibungen solcher zweispindligen Fräsmaschinen
finden sich an den unten
J. E. Reinecker, Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1897, S. 830, mit Abb.
Maschine ist Fig. 828 eine Vorder-, Fig. 829 eine Seitenansicht, während
Fig. 830—832 Einzelheiten darstellen. Von dem Deckenvorgelege aus,
welches minutlich 200 oder 400 Drehungen macht, wird zunächst durch ein
Stufenrollenpaar die Riemenrolle h angetrieben, die mittels der Rolle i die
oben im Maschinengestell gelagerte Welle d dreht. Die beiden Spindeln
S und S1 sind an den Schlitten m und m1 gelagert und tragen in den Kasten
e und e1 untergebrachte Wurmräder, in welche an d verschiebbare Wurme
greifen und demgemäss die Frässpindeln drehen. Fig. 830 lässt die Lager-
ungsweise der Spindel S1 die derjenigen der Spindel S gleicht, im Schnitt
erkennen. Während nun der Schlitten m am Ausleger des Maschinengestelles
einfach wagerecht verschiebbar ist, hat man zur gegensätzlichen Höhenein-
stellung der beiden Fräser dem Schlitten m1 auch eine lothrechte Verschieb-
barkeit gegeben. Zu diesem Zweck liegt zwischen m1 und dem Ausleger
ein Schlitten n, Fig. 831 u. 832; letzterer ist am Ausleger wagrecht, m1 an
n mit Hilfe der Schraube o, Fig. 830, lothrecht zu verschieben. Diese Ver-
schiebbarkeiten dienen nur dem Einstellen; während des Arbeitens werden
m und m1 mit dem Ausleger fest verschraubt.
Der Aufspanntisch a, der
Schlitten b und der lothrecht
verschiebbare Winkel c sind
ähnlich angeordnet, wie früher
(S. 428) beschrieben wurde. Es
sei bemerkt, dass die Verschie-
bung des Winkels c nur mittels
der Hand stattfindet, und zwar
durch eine auf p gesteckte
Kurbel; auch die Verschiebung
des Schlittens b auf c erfolgt
nur mittels der Hand, indem auf die be-
treffende Schraube q eine Kurbel gesteckt
wird. Die Verschiebung des Aufspanntisches
a auf b kann selbstthätig stattfinden, und
zwar mittels ähnlicher Einrichtungen, wie
sie Fig. 810 bis 812 (S. 429) darstellen. Das
Deckenvorgelege enthält zu diesem Zweck eine besondere, zweistufige
Rolle, die r antreibt; eine mit dieser verbundene 5 stufige Rolle dreht k,
Fig. 828 u. 829, und von dessen Welle wird durch Kegelräderpaare und eine
verschiebbare Welle n (vergl. Fig. 792 u. 793, S. 420) u. s. w., in früher be-
schriebener Weise (S. 429) die Welle ψ der kurzen Schraube gedreht. f, Fig. 828,
bezeichnet einen einstellbaren Frosch, g die Lappen, mittels welcher man
den selbstthätigen Tischbetrieb einrücken kann. Letzterer kann in beiden
Richtungen rasch oder langsam stattfinden, vermöge eines Kehrgetriebes,
welches durch den Handhebel l, Fig. 828, umzusteuern ist.
Bei einer ferneren Gruppe von Parallelfräsmaschinen liegen die Axen der
beiden zu gleicher Zeit arbeitenden Fräser in ein und derselben geraden Linie.
Es können dann die beiden Fräser auf derselben Welle sitzen
Für gusseiserne Heizkörperglieder: Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1882, S. 1460,
mit Abb.
auf von einander unabhängigen Wellen befestigt sein.
Ein Beispiel für letztere Anordnung ist die Ansatzfräsmaschine
für Muttern, Bolzenköpfe, Hahngehäuse u. s. w., welche die Fig. 833 und
834
eines kleinen Reitstockes und eines mit Theilscheibe versehenen Spindel-
stockes, Fig. 834, gespannt, oder auf einen Dorn gesteckt, der lothrecht
auf dem Aufspanntisch angebracht ist, oder in anderer Weise am Aufspann-
tisch befestigt. Dieser ist durch Handkurbel, Kegelradpaar und stehende
Schraube lothrecht zu verschieben, Fig. 833, und mittels der Hand oder
selbstthätig quer gegen die Axe der Fräser. Ersteres geschieht, indem man
auf das Vierkant der betreffenden Schraube eine Handkurbel steckt, letz-
teres durch Drehen der zugehörigen Mutter. Diese ist aussen als Wurmrad
ausgebildet, der eingreifende Wurm wird durch zwei Wellen und zwei ver-
deckte Winkelräderpaare von der stehenden, lang genutheten Welle b aus
gedreht, und diese durch ein ferneres Winkelräderpaar und dreistufige
Riemenrollen von der in Fig. 833 links belegenen Frässpindel aus. Der
Antrieb der Maschine erfolgt — von einer Dynamomaschine aus — durch
eine Stufenschnurrolle h, Wurm und Wurmrad; letzteres sitzt mit den beiden
Riemenrollen g auf gemeinsamer Welle, und von g aus übertragen Riemen
die Drehung auf die Rollen f, bezw. die Frässpindeln. Es sind die Riemen-
rollen f mittels ihrer Naben am Maschinengestell gelagert und die Schwanz-
enden der Frässpindeln in ihnen verschiebbar. Dagegen sind die Haupt-
lager der Spindeln nur mit diesen verschiebbar (vergl. Fig. 766, S. 400).
Jedes Hauptlager ist mit Zahnstange versehen, und die Welle des
eingreifenden Stirnrädchens wird oben durch Wurmrad, Wurm und Hand-
rad e gedreht, so dass die Fräser d genau eingestellt werden können.
Unter Hinweis auf das früher (S. 90 bis 92) über die Benutzung von
Lehren Gesagte, darf ich mich hier kurz fassen: es ist die Lehre so anzuordnen,
dass der gegensätzliche Weg des Fräsers gegenüber dem Werkstück von
der zu erzeugenden Fläche um den zugehörigen Fräserhalbmesser absteht.
Zu diesem Zweck wird meistens eine Rolle, aber auch ein runder Stift be-
nutzt, die man gegen die Lehre drückt, um beide stets in Fühlung zu halten.
Bei der Ernst Schiess’schen Fräsmaschine, Fig. 835 und 836, ist diese
Aufgabe wie folgt gelöst. Auf dem Bett des Maschinenbockes B ist die
Lagerung b der Rolle festgeschraubt, die — nicht gezeichnete — Lehre
an der gegenüber liegenden Seite des Bettes C befestigt. Die Schraube a,
welche zum Verschieben von A und C längs des Schlittens B dient, ist in
einer Büchse d, Fig. 835 rechts, unverschieblich gelagert. Für gewöhn-
liche Arbeiten wird diese Büchse d an ihrem Orte festgehalten; soll nach
der Lehre gefräst werden, so löst man die betreffende Klemmung, so dass
a in ihrer Axe sich verschieben kann. In eine Zahnstange der Büchse
greift ein verzahnter Bogen, der mit dem belasteten Hebel e fest verbunden
ist. Demgemäss zieht die Büchse d die in ihr gelagerte Schraube a und
die Schlitten A und C stets nach rechts — in Bezug auf Fig. 835 — und
drückt die Lehre gegen die Führungsrolle.
Um auf der J. E. Reinecker’schen Langfräsmaschine, Fig. 815 u. 816,
Taf. XXXIX, nach Lehre zu fräsen, wird auf dem Aufspanntisch die — ge-
strichelt gezeichnete — Lehre L befestigt und der Spindelkasten von der ihn
tragenden Schraube gelöst, so dass er mittels der an ihm gelagerten Rolle R
auf dem Rande der Lehre L ruht. Das — ebenfalls gestrichelt gezeichnete —
Gewicht Q dient, unter Vermittlung eines Hebels, zur entsprechenden Be-
lastung des Spindelkastens. Mit vorliegender Zustellung werden z. B. Loko-
motiv-Lenkstangen gefräst.
Die Fig. 837, 838 u. 839, Taf. XXXXI, stellen eine von Droop & Rein
in Bielefeld gebaute Fräsmaschine für Weichen-Zungenwurzeln dar. Hier muss
die Fräsermitte zum Theil einen Kreisbogen beschreiben; es würde daher
nicht gelingen, die Führungsrolle bezw. den Führungsstift über den steilen
Abhang der Lehre zu schieben, wenn diese der Zungenwurzel gleich gestaltet
wäre. Deshalb ist von der Verlängerung der Lehre (S. 91) Gebrauch gemacht.
Die Maschine ist mit zwei genau gleichen Fräsern versehen, welche
gleichzeitig zwei Schienen w, Fig. 838, bearbeiten. Diese Werkstücke sind
auf dem längs des Maschinengestelles A verschiebbaren Schlitten B befestigt.
Die Lehre L, Fig. 837 und 838, befindet sich mitten zwischen den beiden
Werkstücken; sie ist auf der mit dem Schlitten B verschraubten Führung d
zu verschieben, und zwar mittels der Schraube b, während B mittels der
Schraube a verschoben wird. Beide Schrauben stehen mittels der Stirn-
räder e, Fig. 837, in Verbindung, so dass die Verschiebung der Lehre L
längs des Führungsstiftes durch entsprechende Wahl der Gewindeganghöhen
oder durch Wechseln der Räder e viel grösser gemacht werden kann, als
die Verschiebung der Werkstücke w gegenüber den Fräsern. Der Betrieb der
Räder e, bezw. der Schrauben a und b vermittelt die ausrückbare Reibungs-
kupplung f, Fig. 837 links, ein in dieser Figur unten rechts angegebenes
Wurmradvorgelege und die Riemenrolle g, Fig. 839. Letztere ist mit einem
Winkelrad aus einem Stück gefertigt und dreht sich mit diesem zunächst
frei auf der durch eine 4stufige Riemenrolle angetriebene Welle h. Dem
Winkelrad gegenüber steckt, ebenfalls lose, ein zweites auf h, und ein da-
zwischen liegendes Kuppelstück, welches durch den Handhebel k, Fig. 837,
eine Welle und einen Zahnbogen verschoben werden kann, verbindet h mit
dem einen oder anderen der beiden Winkelräder. Da nun ein drittes, auf
der Welle i festsitzendes Winkelrad in die beiden vorigen greift, so dreht
sich g je nach der Lage des Kuppelstücks rechts oder links, und bewirkt
die Verschiebung von Werkstücken und Lehre in einer oder dem entgegen-
gesetzten Sinne. Gleichzeitig wird aber auch die Welle i rechts oder links
gedreht, wovon weiter unten die Rede sein wird.
Am Kopf des Maschinengestelles A ist eine Platte M wagerecht ver-
schiebbar. In deren Mitte ragt der Führungsstift nach unten vor, während
links und rechts von diesem die beiden Frässpindeln N gelagert sind. Sie
stecken, wie der Schnitt in Fig. 837 deutlich erkennen lässt, in lothrecht
verschiebbaren Büchsen und werden durch ein in die an ihnen ausgebildete
Zahnstange eingreifendes Stirnrad, Wurmrad und Wurm mittels der Handräder l
verschoben. Das obere, lang genuthete Ende jeder Fräserspindel steckt in
einer Büchse, auf der ein Stirnrad O befestigt ist, und welche gleichzeitig
die Lagerung dieses Rades vermittelt. In die Räder O greift das mit der
Riemenrolle Q verbundene und um einen Bolzen des Schlittens M frei dreh-
bare Stirnrad P. Der Treibriemen ist über die beiden Leitrollen R gelegt
und wird durch eine höher liegende, in der Zeichnung nicht enthaltene
Rolle bethätigt. An der in Fig. 820 links belegenen Leitrolle R sitzt eine
Stufenrolle, welche die Welle h antreibt.
Die wagerechten Verschiebungen der Platte M sollen nun regelmässig
so stattfinden, dass der mehrfach genannte Führungsstift mit der Lehre L
in Fühlung bleibt. Zu diesem Zweck ist in der hohlen Platte M eine kurze,
liegende Zahnstange angebracht, in welche ein an der langen liegenden
Welle m befestigtes Zahnrädchen greift, während am anderen Ende dieser
Welle der belastete Hebel n sich befindet und so den an M festsitzenden
Führungsstift gegen L drückt. n ist durch eine Art Sperr-Rad mit m ver-
bunden; man kann daher seine Lage auf m nach Bedarf ändern, auch n
frei herabhängen lassen. Von dem Letzteren wird Gebrauch gemacht, wenn
ohne Benutzung der Lehre L gefräst werden soll. Es sind z. B. die Schienen-
enden gerade zu fräsen, wofür die Lehre nicht verwendet werden kann.
Alsdann dreht man die Welle m durch ein Kegelradpaar von dem ausrück-
baren Wurmrad p, Fig. 837 u. 839 aus; dieses erfährt seine Drehung von
der stehenden Welle q aus, entweder selbstthätig durch die früher genannte
liegende Welle i oder mittels der Hand durch das Handrad r, Fig. 839,
welches durch seine Welle und ein Kegelradpaar mit der stehenden Welle
q in Verbindung steht.
Man bemerkt in Fig. 838 rechts von der Leitrolle R eine kleine Riemen-
rolle s. Sie betreibt die lose um einen Bolzen drehbare Rolle t, mit der eine
Schnurrolle verbunden ist. Diese wirkt auf eine kleine, auf das Ständer-
chen u gestellte Kreiselpumpe, welche zum Heben der Kühlflüssigkeit dient.
Das Lichtbild, Fig. 840 ist eine Gesammtansicht der bemerkenswerthen
Maschine. Man sieht im Vordergrunde an einer auf dem Fussboden liegen-
den bearbeiteten Schiene die Steilheit der erzeugten Gestalt. Nur die gerade
Endfläche und die zwei rechtwinklig zur Schienenlänge liegenden Schultern
sind ohne Benutzung der Lehre erzeugt.
Solche stark gekrümmte Flächen lassen sich, bei geeigneter sonstiger
Gestalt der Werkstücke, auch auf folgendem Wege nach einer Lehre
fräsen.
Es handelt sich z. B um das Erzeugen einer krummen Nuth in einer
ebenen Scheibe. Führungsstift und Fräser liegen in derselben Axe ein-
ander gegenüber, zwischen ihnen, an gemeinsamer, in nachgiebigem Lager
drehbarer Welle befestigt einerseits die Lehre, anderseits das zu bear-
beitende Werkstück.
Das Fräsen kleinerer Querschnittsformen nach grösserer, geometrisch
ähnlicher Lehre
d. Räderfräsmaschinen. Es lassen sich kleinere Stirnräder ohne
Umstände auf der allgemeinen Fräsmaschine bearbeiten, indem man sie auf
einen Dorn presst und diesen zwischen zwei Spitzen spannt. Eine der
Spitzen ist (Fig. 281 S. 141) mit Mitnehmer und Eintheilvorrichtung ver-
sehen. Das Ganze wird auf dem Aufspanntisch so befestigt, dass die Axe
des Dorns mit der Verschiebungsrichtung gleichlaufend und quer gegen
die Fräseraxe liegt. Für schraubenförmig verlaufende Radzähne ist die-
selbe Vorrichtung brauchbar; es muss aber die Axe des Dornes entsprechend
schräg gegen die Fräseraxe gerichtet sein, auch das Werkstück während
der Arbeit sich drehen, weshalb eine selbstthätige Drehung des Mitnehmers
(vergl. Haubitze, Fig. 282 und 283, S. 141) vorzusehen ist.
diese Arbeiten gerade so wie das Fräsen gerader oder gewundener Reib-
ahlen- oder Fräserschneiden.
Während man auch kegelförmige Reibahlen und Fräser auf diesem
Wege bearbeiten kann, ist das Verfahren für Kegelradzähne nicht brauch-
bar, liefert mindestens ungenaue Zahnflanken.
Grössere Räder lassen sich mit entsprechend grösseren Maschinen
ebenso fräsen. Es ist unter diesen besonders der Brainard’schen zu ge-
denken,
Ingen. 1892, S. 750, mit Abb.
Mass., gebaut wird. Diese Maschine bearbeitet Räder mit beliebigen Zähne-
zahlen von der erstmaligen Einstellung ab bis zur Fertigstellung selbstthätig.
Fig. 841 u. 842 zeigen eine andere, von H. Wohlenberg in Hannover
gebaute, selbstthätige Räderfräsmaschine.A bezeichnet die angetriebene
Rolle; sie ist mit hohen Borden versehen, so dass bei dem Verschieben des
Bockes B in der Axenrichtung von A der Treibriemen auf der Trommel K
des Deckenvorgeleges wandert. Die zu fräsenden Räder werden auf einen
Dorn gepresst und mit diesem an der drehbaren Spindel E befestigt; die
Spitze des Reitstockes U stützt das freie Ende des Dornes. Der Fräser ist
in dem Bock B lothrecht gelagert und kann mit diesem auf dem Schlitten C
verschoben werden, um die richtige Entfernung von der Werkstückmitte
zum Fräser einzustellen. Der Schlitten C wird gleichlaufend zur Werkstück-
axe auf dem Maschinenbett verschoben und zwar mittels einer Schubstange
und einer Schleife S, die in folgender Weise angetrieben wird: Neben der
Riemenrolle A und mit ihr fest verbunden befindet sich die Trommel M,
welche eine auf der Welle des Deckenvorgeleges sich frei drehende Stufen-
rolle L antreibt. Diese dreht die Stufenrolle N, deren Welle mittels Wurm
und Wurmrad eine quer durch das Maschinenbett gelegte Welle dreht. Sie treibt
durch Wurm und Wurmrad die Welle z, und an ihr sitzt eine Kurbelscheibe
mit einstellbarem Kurbelzapfen, der in die Schleife S greift. Jede ganze Drehung
der Welle z führt demnach den Fräser einmal langsam am Werkstück hin und
einmal rasch zurück. Nachdem auf dem Rückgange der Fräser die vorhin
erzeugte Zahnlücke verlassen hat, wird die Spindel E um eine Theilung
der in Bearbeitung befindlichen Räder gedreht. Das geschieht durch das
Sperr-Rad F, die Sperrklinke H und einen an der Scheibe J festen Daumen.
J dreht sich mit der Welle z. Diese Drehung durch das Sperr-Rad würde
nicht genau genug sein. Es ist daher neben F ein Lehrrad G mit so viel
keilförmigen Zahnlücken versehen, als die Zähnezahl der zu fräsenden
Räder beträgt, und in je eine dieser Zahnlücken legt sich das keilförmige
Ende des doppelarmigen Hebels O, Fig. 841 (vergl. Fig. 426, S. 208), welcher
durch das Gewicht P belastet ist. Bevor das Sperr-Rad F sich drehen kann,
muss O zurückgezogen werden. Das geschieht durch den Hebel R gegen
den zu rechter Zeit die am Schlitten C feste Leiste i sich legt. So arbeitet
die Maschine selbstthätig, bis ein neuer Satz Werkstücke einzufügen ist.
Man bedarf aber für jede Zähnezahl eines besonderen Lehrrades.
Jene sinnreiche Anordnung, nach welcher die Schaltbewegung von
der mit A verbundenen Trommel M abgeleitet wird, bringt die Fräser-
verschiebung in Ruhe, sobald der Fräser — vielleicht durch Bruch oder
Gleiten des Antriebsriemens — zum Stillstand kommt.
Eine von Droop & Rein in Bielefeld gebaute allgemeine Zahnräderfräs-
maschine, welche Fig. 843 u. 844, Taf. XXXXII, in zwei Ansichten, bezw. theil-
weisen Schnitten, Fig. 845, 846, 847 in Ergänzungen darstellen, ist für Räder
bis zu 1500 mm Durchmesser geeignet und im Stande, gewöhnliche Stirnrad-
zähne, schräge Stirnradzähne, schraubenförmig verlaufende Stirnradzähne,
Wurmradzähne und sogenannte Pfeil- oder Winkelzähne zu schneiden. An-
gesichts dieser Vielseitigkeit sind die Abbildungen nicht leicht zu verstehen.
Ich glaube sie am kürzesten beschreiben zu können, wenn ich zuerst den
Gesammtaufbau und dann die Theile, welche für die einzelnen Verwendungs-
zwecke in Frage kommen, erläutere.
Die Maschine besteht aus dem schweren, in Hohlguss ausgeführten
Bett A, dem auf diesem verschiebbar angebrachten Bock B, an welchem
die Fräserspindel gelagert ist, und dem ebenfalls auf A verschiebbaren
Bock C, der die Aufspannvorrichtung für die Werkstücke enthält.
Der Antrieb erfolgt durch die Stufenrolle D, Fig. 843; sie ist auf einer
Röhre befestigt, die in einem am Bett A festen Bock sich dreht und die
langgenuthete, in ihr verschiebbare Antriebswelle a in Umdrehung versetzt.
Links von der Lagerung der in Rede stehenden Röhre sitzen ein Stirnrad
und eine Stufenrolle für die Schaltbewegungen.
An der rechten Seite des Bockes B, Fig. 843, ist ein Körper E an-
gebracht. Er ist da, wo er den Bock berührt, kreisrund, legt sich mit
seiner Hohlfläche gegen einen an B ausgebildeten ringförmigen Ansatz
und ist um die Axe dieses Ansatzes, die mit der Axe der Welle a zu-
sammenfällt, drehbar. Mittels Schrauben, deren Köpfe in eine kreisrunde
Aufspann-Nuth von E greifen, ist E an B zu befestigen. Das Drehen
des Körpers E bewirkt man mittels des Wurmes b, der in Zahnlücken
eines an E befestigten Ringes greift. Da kein Grund vorliegt, E ganz
herum zu drehen, so enthält dieser Ring (vergl. Fig. 844) nur 50 Zähne
von 115, welche auf ihm Platz finden würden. Die Lagerung des Wurmes b
ist aus Fig. 843 und 844 ohne weiteres zu erkennen.
Längs eines breiten, an E ausgebildeten Führungsstabes ist der
Schlitten F verschiebbar. In ihm ist die hohle Spindel G gelagert, in
welcher die Fräserspindel H, ein wenig verschiebbar, steckt. Diese Ver-
schiebung dient zur genauen Einstellung des Fräsers in seiner Axenrichtung.
Zu diesem Zwecke ist das obere Ende der Spindel H mit Gewinde ver-
sehen, in welches das Muttergewinde des Handrades d greift, und dieses
ist, wie aus Fig. 843 deutlich hervorgeht, mit dem Wurmrad e so verbunden,
dass beide gegen einander verdreht werden können. Eine an der Mutter d
angebrachte Klemme wird angezogen, sobald die Spindel H in richtiger
Lage sich befindet. Die Spindel H ist mit ihrem unteren Ende in der ein-
stellbaren Büchse f gelagert.
In das mit der hohlen Spindel G verbundene Wurmrad e greift ein
auf der Welle h verschiebbarer Wurm. h wird durch Räder von einer
Welle aus angetrieben, deren Axe die Axe der Welle a kreuzt und von
dieser durch ein Kegelradpaar gedreht wird, so dass durch Drehen des
Körpers E der Betrieb der Fräserspindel keine Störung erleidet. Es sei
darauf hingewiesen, dass die links von E bezw. h in Fig. 844 sichtbaren
Räder — welche h wie angegeben, antreiben — hinter dem Bock C liegen
und mit diesem nichts zu thun haben.
Rechts von der Fräserspindel sieht man in Fig. 844 eine Stufenrolle
auf h stecken, die eine tiefer liegende Stufenrolle antreibt. Diese dreht
durch Räder mit schraubenförmigen Zähnen eine kurze liegende Welle,
welche endlich durch Wurm und Wurmrad die Schraube i dreht und da-
durch den Schlitten F an E verschiebt. Die Lagerung der genannten Welle
vermag nun um die Axe der unteren Stufenrolle so viel zu schwingen,
dass der Eingriff des mit ihm verbundenen Wurmes mit dem auf i stecken-
den Wurmrade aufgehoben werden kann. Wenn beide im Eingriff stehen,
so hängt das freie Ende auf einer Nase, welche mit einer — aus der Figur
nicht deutlich erkennbaren — in E gleichlaufend zur Schraube i verschieb-
baren Stange in Verbindung steht. An dieser ist ein Anschlag einstellbar;
verschiebt der Schlitten auf seinem Wege nach links mit Hilfe des An-
schlages die Stange, so senkt sich die Lagerung, und der Eingriff des
Wurmes wird unterbrochen. Durch die in Fig. 844 rechts vom Schlitten F
angegebene Schraubenfeder wird jene Stange wieder zurückgeführt. Die
Zurückbewegung des Schlittens F nebst des an ihm gelagerten Fräsers ge-
schieht durch Drehen der Schraube i mittels der Hand. Der Bock B kann
durch eine Schraube k längs des Bettes A mittels einer Handkurbel, bezw.
eines Handrades verschoben werden, aber auch selbstthätig, worauf weiter
unten zurückzukommen ist.
Ich wende mich nun zu dem Bock C. Derselbe enthält die kräftige,
sorgfältig gelagerte Spindel J, in welche der Dorn K gesteckt wird, der
meistens zur Aufnahme des zu bearbeitenden Rades dient. Dem Dorn wird
eine zweite — nicht gezeichnete — Stützung durch einen, in Fig. 844 rechts,
auf das Bett A durch Schrauben zu befestigenden Bock gewährt. Es sitzt
auf J auch eine Planscheibe L, welche zur Befestigung der zu schneidenden
Räder benutzt werden kann. Um den Druck, welchen der Fräser in seiner
Arbeitsrichtung auf das Werkstück ausübt, möglichst unmittelbar auf-
zuheben — der Weg dieses Druckes über den Dorn K, die Spindel J, den
Bock C, das Bett A und weiter den Bock B, Führungsstück E zum Schlitten F
würde bei schweren Schnitten zu Zitterungen Veranlassung geben — ist
an E ein einstellbarer, in der Zeichnung nicht angegebener Anschlag be-
festigt, welcher sich in Höhe des Fräsers gegen den zu bearbeitenden Rad-
kranz legt.
Die Drehung der Spindel J wird durch das sehr genau gearbeitete
Wurmrad M und den Wurm N, Fig. 843, bewirkt. Die Lagerung der zu N
gehörenden Welle ist um, über N befindliche Querzapfen schwenkbar, theils
um den Eingriff von Wurm und Wurmrad überhaupt aufzuheben — wenn
das an der Planscheibe zu befestigende Werkstück ausgerichtet werden
soll, oder eine andere Veranlassung zum raschen Drehen des Wurmrades vor-
liegt — theils um die Gewindegänge des Wurmes fest in die Zahnlücken
des Wurmrades drücken zu können. Es greift an das untere Ende der in
Rede stehenden Lagerung eine kurze Lenkstange l, die anderseits einem
Wurmrade angebolzt ist. Der zugehörige Wurm ist in einer um die Axe
des Wurmrades drehbaren Hülle gelagert. Man dreht Hülle und Wurmrad
mittels der Handhabe O und legt ihre Endlage durch einen Einsteckstift
fest; der Wurm wird benutzt, um den grösseren Wurm N fest in die Zahn-
lücken von M zu drücken.
Das Kegelrad m, Fig. 843, ganz rechts, steckt zunächst lose auf der
Welle des Wurmes N; es kann durch einen in der Zeichnung unter ihm an-
gegebenen Riegel — den man mittels des dort sichtbaren Knopfes ver-
schieben kann — an jeder Drehung gehindert werden. Mit m ist eine Theil-
scheibe gekuppelt, in deren Löcher ein im Arm n, der mit der Welle des
Wurmes N fest verbunden ist, einstellbarer Stift greift, so dass man im
Stande ist, den Wurm N um ganz bestimmte Bogengrössen gegenüber dem
Rade m zu drehen.
Die Verschiebung des Bockes C auf dem Bett A findet durch die
Schraube o, Fig. 843 statt. Das Weitere kommt bei der Erörterung der
Benützungsweisen der Maschinen zur Sprache.
Sollen gewöhnliche Stirnradzähne gefräst werden, so wird das Werk-
stück mittels des Dornes K oder der Planscheibe L an der Spindel J be-
festigt und — bei festgeriegeltem Zahnrad m, Fig. 843 — nach jedem
Schnitt, mit Hilfe des Armes n um eine Theilung gedreht. Der Bock C
mit allem Zubehör ruht im übrigen. Der Bock B ist der Axe von J,
dem Halbmesser des Werkstückes entsprechend genähert. E ist so einge-
stellt, dass die an ihm ausgebildete Führung wagerecht, d. i. gleichlaufend
zur Werkstücksaxe liegt. Durch die von der Welle h ausgehende Schaltung
wird der Fräser — in Bezug auf Fig. 844 — von rechts nach links durch
die von ihm erzeugte Zahnlücke geführt, diese Verschiebung des Fräsers
selbstthätig unterbrochen und der Schlitten F mittels Handkurbel zurück-
gezogen.
Das Erzeugen schrägliegender gerader Zahnlücken (mangelhafter Er-
satz für schraubenförmige Zahnlücken, wird sogar zum Eingriff für einen
Wurm verwendet) ist von dem soeben angegebenen Verfahren nur in so-
fern verschieden, als man die Führung E, und damit den Fräser nebst
dessen Weg entsprechend schräggestellt hat.
Für schraubenförmige Zahnlücken, bezw. Zähne verschiebt sich F nicht
an E; es wird E nur soweit schräg gestellt, dass der Fräser in die Rich-
tung des zu erzeugenden Gewindes fällt. Dagegen wird die Beweglichkeit
des Werkstückes stark in Anspruch genommen.
Es muss die Lage des letzteren gegenüber dem Fräser in der Richtung
des Theilkreises sich in gleichem Verhältniss ändern, wie in der Richtung
der Axe, was erreicht wird, indem man das Rad gleichzeitig dreht und
verschiebt, und beide Bewegungen in festem Verhältniss stattfinden lässt.
Von der Antriebswelle a, Fig. 843 links, wird durch Riemen oder Zahn-
räder die grösstentheils vor dem Maschinenbett A liegende Welle p an-
getrieben. Auf dieser sitzt — rechts — ein Arm q fest, in dessen Enden
zwei kurze Wellen gelagert sind (vergleiche die gestrichelten Linien in der
Umgebung von p, Fig. 844). Diese Wellen enthalten je zwei Stirnrädchen,
von denen die rechts (Fig. 843) belegenen 13 Zähne, die links belegenen
14 Zähne besitzen. Erstere greifen in das Rad r mit 45 Zähnen, letztere
in ein links belegenes Rad, welches mit 44 Zähnen versehen ist. Man kann
nun r mittels einer in Fig. 843 ganz rechts belegenen ringförmigen Mutter
so nach rechts ziehen, dass es an seiner Lagerbüchse fest gebremst wird.
Dann dreht sich das auf p lose steckende Rad 1/10 so rasch als q; diese
Drehungen werden auf ein um die Welle s frei drehbares und auch ver-
schiebbares Stirnrad übertragen. Verschiebt man es nach links, so wird
es mit dem benachbarten Kegelrade gekuppelt und dadurch die Welle t in
Drehung versetzt. t dreht unter Vermittelung von Wechselrädern, die an
einem Stelleisen S angebracht sind, die Welle u, diese durch Kegelräder
eine stehende, in Fig. 843 ganz rechts sichtbare Welle, und diese endlich das
Kegelrad m von dem der vorhin erwähnte Riegel zurückgezogen ist, so dass
es sich mit der Theilscheibe und dem Wurm N drehen kann. Es erfolgt
hierdurch also eine durch die Wechselräder einstellbare Drehung des Werk-
stücks. Ein auf t, Fig. 844, steckendes Rad v ist so nach links geschoben,
dass es in ein auf der Schraube o, Fig. 843, festsitzendes greift, diese
dreht und damit den Bock C und das Werkstück in der Axenrichtung des
letzteren verschiebt. Sobald der Fräser einen Schnitt vollendet hat, stösst
ein am Fuss des Bockes C einstellbarer Frosch gegen den Winkelhebel w,
Fig. 843, 844, 847, löst dadurch den Hebel x, Fig. 844 und 846, den eine
Schraubenfeder stets nach links zieht, und hebt dadurch die Kupplung der
beiden auf s, Fig. 843, rechts sitzenden Räder (30er Kegelrad, 40er Stirn-
rad) auf, wodurch der Betrieb der Welle u aufhört. Man dreht mittels
des auf der Welle s sitzenden Handrades diese Welle rückwärts, verschiebt
damit C, und dreht gleichzeitig das Werkstück in die frühere Lage zurück,
verdreht dann den Doppelarm n gegenüber der Theilscheibe so weit, wie
die Zahntheilung des Werkstücks verlangt, und rückt, mittels des Hand-
hebels x, Fig. 844 und 846, den Schaltbetrieb wieder ein.
Um Wurmradzähne zu erzeugen, wird das Werkstück zunächst mittels
scheibenförmigen Fräsers vorgefräst. Man stellt die Fräserwelle so weit
schräg, dass die Neigung der Drehebene des Fräsers mit der mittleren
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 29
Neigung der Wurmradzähne zusammenfällt, und führt ihn dann gegen das
Werkstück, in welchem er eine Zahnlücke bis zu etwa ganzer Tiefe erzeugt.
Diese Verschiebung bewirkt die Schraube k, Fig. 843, und zwar selbst-
thätig. Es sitzt nämlich nahe dem rechten Ende von k ein Stirnrad auf
der Schraube k fest. Dieses wird durch ein auf der Welle y, Fig. 843, 844,
846 u. 847, sitzendes Stirnrad gedreht und letzteres durch Wurm und Wurm-
rad, die in Fig. 844 vor der Maschine, in Fig. 847 rechts, in Fig. 846 unten
zu sehen sind. Die Welle z, Fig. 843, 844, 846, vermittelt die Drehung
dieses Wurmes und wird durch ein Stirnradpaar bethätigt, das man in der
Mitte der Fig. 843 unten sieht. Das obere dieser Räder ist auf der Welle p
verschiebbar, um den vorliegenden Betrieb ein- und ausrücken zu können.
Ist die richtige Zahnlückentiefe erreicht, so stösst ein am Fuss des Bockes B
einstellbarer Frosch gegen das obere Ende des doppelarmigen Hebels P,
Fig. 843 und 844, und dieser löst, unter Vermittelung einer Zugstange,
einer liegenden Welle mit Hebeln, einer zweiten Zugstange den Riegel,
welcher bis dahin das Lager des Wurmes, der die Welle y treibt, mittels
des Armes a trug; der Wurm senkt sich, und die Zuschiebung des Fräsers
gegen das Werkstück ist damit unterbrochen. Man dreht die Schraube k
mittels der Hand rückwärts, schaltet — das Rad m hält sein Riegel jetzt
fest — mittels des Doppelarmes n das Werkstück um eine Zahntheilung
weiter und lässt die folgende Zahnlücke schneiden.
Nachdem so das Vorschneiden der Zahnlücken vollzogen ist, wird ein
Fräser eingesetzt, dessen Umhüllungsfläche genau dem später anzuwendenden
Wurm entspricht, und die Fräserspindel lothrecht eingestellt. Anderseits
wird der das Rad m bisher festhaltende Riegel zurückgezogen, das Rad r,
Fig. 843, gegen das auf der Welle p feste Stück q geschoben, wobei beide
mit einander gekuppelt werden, also der Planetenradbetrieb wegfällt —
man muss das Werkstück erheblich rascher drehen, als bei dem Erzeugen
schraubenförmiger Zähne — das Rad v, Fig. 844, zurückgezogen, so dass
der Bock C sich nicht verschiebt, und werden geeignete Wechselräder an-
gewandt, so dass für jede Drehung des Fräsers sich das Werkstück um eine
Zahntheilung dreht, wenn der Wurm eingängig ist, oder um zwei Zahn-
theilungen, wenn ein zweigängiger Wurm in das Rad greifen soll.
Handelt es sich um das Fräsen von Pfeilzahnlücken, so wird der Körper E
durch einen Kopf ersetzt, in dem eine Fräserspindel in der Axenrichtung von a
gelagert ist. Man verwendet einen fingerartigen Fräser. Vorher werden
aber die Zahnlücken in der Mitte, dem Knickpunkte der Zahnlücken, vor-
gebohrt, wobei man im wesentlichen gerade so verfährt, wie bei dem Vor-
schneiden der Wurmräder. Nunmehr tritt der Fingerfräser in Thätigkeit,
wobei das Werkstück gerade so bewegt wird, wie beim Fräsen schrauben-
förmig gewundener Zahnlücken. Man lässt den Fräser in dem vorgebohrten
Loch anfangen und am Rande des Rades ausschneiden.
Ich füge hier noch das Lichtbild, Fig. 848, an; obgleich dasselbe
nach einer älteren Ausführung gemacht ist und deshalb kleine Abweichungen
in Einzelheiten aufweist, so glaube ich doch, dass das Bild das Verständniss
der geometrischen Darstellungen fördert.
Man fräst die Wurmräder auch mittels eines einzigen, aus einer Welle
hervorragenden Zahnes
gebaute Maschinen nur wenig zu leisten vermögen.
J. E. Reinecker verwendet für seine Wurmradfräsmaschine einen
Fräser, welcher sich zu dem für das Rad bestimmten Wurm so verhält,
wie ein guter Gewindebohrer zur Schraube (vergl. S. 44).
abstand vom Fräser zum Wurmrad ist von vornherein ebenso gross, wie
demnächst der Abstand des Wurmes zum Wurmrad sein soll, wodurch die
Maschine verhältnissmässig einfach wird, obgleich sie auch imstande ist,
Wurmräder für schiefe Axenlagen zu fräsen.
Fig. 849 und 850, Taf. XXXXIII, sind zwei Ansichten der Maschine,
Fig. 851 stellt Einzelheiten der Fräserlagerung dar.
Es besteht das Gestell aus dem Hauptbock A und dem Nebenbock B.
Auf dem ersteren ist die Lagerung der Werkstückspindel C befestigt, und
an einer Seite wird der, die Fräserspindellagerung tragende Winkel F ein-
stellbar festgehalten; der Nebenbock B gewährt beiden eine zweite Stütze.
Der Hauptantrieb erfolgt von einem Deckenvorgelege aus, welches
sich rechts oder links drehen kann, und auf die Stufenrolle a wirkt, so dass
diese sich minutlich 300, 480 oder 770mal dreht. Diese Geschwindigkeits-
stufen verdoppeln zwei Rädervorgelege, von denen das eine oder andere
eingerückt wird. Durch Winkelradpaare wird weiter die stehende Welle b,
die liegende Welle d und die an der Platte G gelagerte Welle e (Fig. 851)
angetrieben. e überträgt ihre Drehbewegung mittels Kegelräder und eine
kurze hohle Welle auf die Welle f und diese durch ein Stirnradpaar —
links in Fig. 851 — auf die Welle h, in welcher die Fräserspindel g steckt.
Weiter oben sitzt auf b verschiebbar das Hyperbelrad l, welches unter Ver-
mittlung von Wechselrädern das Wurmrad E und damit die Mitnehmer-
scheibe D und das Werkstück dreht. Die Wechselräder sind natürlich so
zu wählen, dass sich das Werkstück gegenüber dem Fräser in genau dem-
selben Verhältniss dreht, wie das fertige Rad gegenüber seinem Wurm sich
drehen soll. Es soll nun der Fräser allmählich so verschoben werden,
dass schliesslich seine vollausgebildeten Gänge arbeiten. Das bedingt, dass
auch der zu E gehörende Wurm in gleicher Richtung verschoben wird.
Es werden beide Verschiebungen durch die stehende Welle m, Fig. 849,
bewirkt. Unten betreiben zwei Kegelradpaare und eine kurze liegende
Welle die an der Platte G gelagerte Welle n, Fig. 851, und diese, wie die
Figur erkennen lässt, die Schraube o, die den Schlitten J nebst Fräser-
spindel an H verschiebt; oben dienen — Fig. 849 rechts — ein Kegelrad-
paar, eine kurze liegende Welle und Wechselräder zur Drehung der
Schraube p, die ihrerseits die Lagerung q des zu E gehörigen Wurmes
verschiebt. Die stehende Welle m erfährt ihre Drehungen durch Wurm-
rad und Wurm von der Stufenrolle i aus, welche minutlich 66⅔ bis 600
Umdrehungen in 6 Stufen macht; die Welle des zugehörigen Deckenvor-
geleges kann sich rechts oder links drehen.
Da die Antriebe von e nach f und von n nach o, Fig. 851, eine ge-
meinsame lothrechte Mittelaxe haben, so kann man auch ohne Störung
dieser Antriebe die Fräserspindel g um diese Axe drehen. Das ermöglicht
das Schneiden von Wurmrädern für sich schief kreuzende Wellen. Es ist
der Führungskörper H auf der Platte G entsprechend schräg einzustellen.
Für das Bearbeiten kleinerer Wurmräder ist bequemer, ein kleineres
Musterrad wie E zu verwenden. Es wird dann der zu C, Fig. 850, ge-
hörige Lagerbock nebst Zubehör durch den in Fig. 852 dargestellten ersetzt;
der Dorn C1 findet seine zweite Stütze in dem unteren der zwei im Neben-
ständer befindlichen Löcher, und der den Schlitten q führende Schlitten r
wird durch eine in Fig. 850 links sichtbare Schraube in erforderlichem
Grade gehoben.
Den Uebergang von den
eigentlichen Fräsmaschinen zu
den Kaltkreissägen bildet die
Langbein’sche Beschneidma-
schine für Blechkanten, ins-
besondere der gekümpelten
Theile von Blechen
Ver. deutscher Ingen. 1897, S. 22, mit Abb. Revue industrielle, Jan. 1898, S. 14, mit Abb.
motivrahmenplatten und Kessel-
böden. Der Fräser f, Fig. 853,
hat einen keilförmigen Quer-
schnitt; er steckt auf einer in
der Hülse a drehbaren loth-
rechten Welle. Um die Hülse a
drehbar sind drei Leitrollen gelagert, nämlich r unter dem Fräser um seine
Axe frei drehbar, und zwei Rollen b — die sich in der Figur decken —
welche gegen den zu bearbeitenden Bord des Werkstücks gedrückt
und durch die Maschine langsam gedreht werden. a steckt nun in dem
Ausleger einer Langbein’schen Bohrmaschine (Fig. 727, S. 379), kann
sich daher in wagerechter Ebene frei bewegen, also dem Einflusse der
Rollen b und r folgen. So schreitet der arbeitende Fräser f längs des
Bordes selbstthätig fort. Das Werkstück wird dabei — durch Schrauben-
winden — in solcher Höhenlage gestützt, dass der Fräser den Bord in
richtiger Höhe ab- bezw. beschneidet.
Man hat zum Beschneiden solcher Borde auch Kreissägen im Ge-
brauch, deren Welle lothrecht gelagert ist, während der zu bearbeitende
Kesselboden auf einer liegenden Planscheibe befestigt ist und sich mit
dieser dreht.
Es wird die Kreissäge in grösserem Umfange verwendet: für das Ab-
trennen der Eingüsse, bezw. Saugköpfe an Eisen- oder Stahlgüssen, für
das Quertrennen von Walzeisen, Einschneiden geschmiedeter Kurbelstücke
u. dergl., also für die Bearbeitung sperriger und meistens auch schwerer
Werkstücke. Man pflegt deshalb der Säge meistens nicht allein die An-
triebs-, sondern auch die Schaltbewegung zu geben, während das Werk-
stück vermöge seines eigenen Gewichts ruht oder am Maschinengestell ge-
eignet festgelegt ist.
Zu diesem Zweck ist z. B. die Sägenspindel lothrecht gelagert, der
Spindelkasten wagerecht an einem Schlitten verschiebbar, der lothrecht
eingestellt werden kann, um die Säge in die richtige Höhenlage zu bringen.
Gebräuchlicher ist die wagerechte Lage der Sägenspindel: Oft wird
dann der Spindelkasten längs wagerechter, am Maschinenbett ausgebildeter
Führungsleisten selbstthätig verschoben,
S. 561; Okt. 1896, S. 457. The American Engineer, April 1895, S. 188. The Iron Age,
Aug. 1896, S. 353; sämmtlich mit Schaubildern.
in lothrechter Richtung statt.
H. Ehrhardt in Düsseldorf
eine wagerechte Axe schwingbaren Hebel, wodurch die Zuschiebung in
einfachster Weise ermöglicht wird.
Fig. 854 zeigt eine solche von Breuer, Schumacher & Co. ausgeführte
Säge. Mit der Grundplatte A ist einerseits eine in zwei Richtungen ver-
stellbare Aufspannplatte, anderseits der Bock B fest verbunden. Die Welle
der Säge s dreht sich in Lagern des Armes a, der mit zwei Zapfen in
einem Bügel gelagert ist und mit diesem um die lothrechte Axe des
Bockes B gedreht, bezw. eingestellt werden kann, um beliebig schräg zu
schneiden. In derselben Axe befindet sich eine, in B durch Kegelräder
betriebene Welle, welche oben durch ein Kegelradpaar eine in a gelagerte
Welle, den auf dieser sitzenden Wurm und das mit der Säge verbundene
Wurmrad bethätigt. Der Säge s entgegengesetzt ist auf a eine Welle mit
zwei Daumenscheiben d gelagert, welche unter Nasen e des, mit a um die
lothrechte Axe von B drehbaren Bügels greifen. Das mit den Daumen-
scheiben verbundene Wurmrad c wird durch einen an b sitzenden Wurm
gedreht und dadurch die Säge s gehoben oder nach unten gelassen. Das
Zuschieben der Säge erfolgt nur durch das Gewicht der Säge, ihrer
Lager u. s. w., sowie einstellbarer Hilfsgewichte, so dass zu starkes Zu-
schieben vermieden wird.
Das Schaubild Fig. 855 zeigt eine, der vorigen Maschine ganz ähn-
liche, welche von derselben Firma gebaut wird. Sie weicht von der Ma-
schine, welehe Fig. 854 darstellt, hauptsächlich durch den Antrieb durch
einen Elektromotor ab. Dieser hat eine Aenderung in der Lage der An-
triebswelle veranlasst. Ueber der Säge bemerkt man ein Gefäss, welches
der Säge Kühlwasser zuführt. Im übrigen dürfte dieses Bild das Ver-
ständniss der geometrischen Darstellung, Fig. 854, erleichtern.
H. Ehrhardt hat das Schrägstellen der Säge in lothrechter Ebene vor-
gesehen,
dürfte. Fig. 856 zeigt eine solche Säge schaubildlich. Es ist der Arm, an
dem sich die Lager des Sägeblattes befinden, an einem Bock um eine
wagerechte Axe drehbar, und zwar mittels eines linker Hand sichtbaren
Handkreuzes. Der genannte Bock ist längs des Maschinenbettes selbstthätig
verschiebbar, jedoch so, dass die Zuschiebungsvorrichtung nachgiebt, sobald
der Widerstand eine gewisse Grösse überschreitet (S. 181). Wegen der
Verschiebbarkeit des Bockes findet der Antrieb der Säge von den links be-
legenen Riemenrollen aus durch eine langgenuthete Welle statt und weiter
durch Rädervorgelege, welche das Schrägstellen des Sägenblattes gestatten.
Der Aufspanntisch ist mittels Schrauben wagerecht und lothrecht zu ver-
stellen.
Zum Betriebe der Kaltkreissägen ist selbstverständlich ein auf ihrer
Welle festes Rad nöthig, welches die Benutzbarkeit der Säge einschränkt:
man kann regelmässig nur so tiefe Schnitte machen, als der Unterschied
des Sägeblatt- und des Radhalbmessers beträgt. Da nun gleichzeitig das
Widerstandsmoment ein grosses ist, so entschliesst man sich meistens, um
mit kleinem Radhalbmesser auszukommen für Wurmradantrieb, und fertigt
das Wurmrad aus Phosphorbronze, den Wurm aus geschmiedetem Stahl.
Bryant hat vorgeschlagen,
eines Stirnrades greifen zu lassen; es dürfte jedoch diese Antriebsweise
wenig befriedigen.
Die Kalt-Kreissäge findet auch mannigfache Verwendung zum Er-
zeugen von Einschnitten in kleine Maschinentheile. Ihr Betrieb und ihre
Führung gegenüber den Werkstücken unterscheidet sich dann nicht von
denjenigen der Fräser.
Gerade Sägen gehören, ihrer Wirkungsweise nach nicht hierher; ich
reihe sie, des gemeinsamen Namens halber hier an, zumal ich sie nicht
eingehend zu erörtern gedenke.
Schwingende gerade Sägen kommen als erweiterte Handwerkzeuge vor.
Iron Age, Juni 1896, S. 1362, mit Schaubild.
Eine grössere Bedeutung haben die Bandsägen sich erworben.
Sie unterscheiden sich grundsätzlich nicht von den Bandsägen für Holz;
für weiche Metalle verwendet man sogar die gleichen Bandsägen, ohne jede
Aenderung. Erhebliche Unterschiede der für härtere Metalle gebauten Band-
sägen gegenüber den für Holz bestimmten liegen nur insofern vor, als die
Arbeits- wie die Zuschiebungsgeschwindigkeit (S. 22) bei ersteren viel kleiner
ist, als bei letzteren, auch das Sägenblatt der Metallsäge durch zu starkes
Zuschieben der Werkstücke eher gefährdet wird, als das Blatt der Holz
schneidenden Bandsäge.
Da jüngst Arbeiten veröffentlicht sind, welche eine gute Uebersicht
bieten, so beschränke ich mich hier auf das Anziehen der Quellen.
1897, Bd. 306, S. 230, mit Abb.
Sie unterscheiden sich von den Fräsmaschinen:
durch weit grössere Arbeitsgeschwindigkeit,
weit geringere Spandicke und
durch Schädlichkeit der Abfälle (Schleifstaub, Schleifschmand).
Wegen der grossen Arbeitsgeschwindigkeit, bezw. grossen Umdrehungs-
zahlen der Schleifsteine wählt man für deren Spindeln möglichst lange und
dünne Zapfen. In Rücksicht auf den Schleifstaub werden die Zapfen-
flächen häufig durch Ueberkragungen, Kappen oder auch Abdichtungen vor
dem Eindringen fremder Körper möglichst geschützt. Die grosse Dreh-
geschwindigkeit verursacht schon bei geringen Ungleichheiten in der Massen-
vertheilung starke Erschütterungen, dem gegenüber verlangt die Dünnheit
der Späne besonders ruhiges und genaues Laufen der Schleifsteine. Dieser
Gegensatz ist nur durch genaues Ablehren des Schleifsteins und der sich
mit ihm drehenden Theile auszugleichen. Bei sehr kleinen Schleifsteinen —
also sehr grossen Umdrehungszahlen — macht sich auch jede Ungleichheit
des Treibriemens fühlbar. Man macht und erhält diesen deshalb möglichst
gerade, und in seiner ganzen Länge möglichst genau gleich dick; die Ver-
bindung der Riemen darf natürlich nur durch Zusammenleimen der gut
abgeschrägten Enden stattfinden. Es ist sogar die Lagerung der Schleif-
steinspindel von derjenigen der Riemenrollenspindel getrennt ausgeführt,
um die Erschütterungen der ersteren von letzterer fern zu halten.
Fig. 857 zeigt diese Anordnung im Schnitt, wie sie von der bekannten
Firma Brown & Sharpe ausgeführt ist. Es handelt sich um eine Maschine
zum Ausschleifen harter Büchsen, bei welcher der kleine Schleifstein k ziem-
lich weit von dem nächsten Gestelltheil e entfernt liegt. Etwaige Er-
schütterungen machen sich daher am Schleifstein besonders bemerklich.
Man hat die Welle b, auf welcher die Antriebsrolle c festsitzt in zwei
Büchsen gelagert, die in am Gestell feste Augen a geklemmt sind. Zwei
andere solche Augen, d und e, sollen die Lagerung für die Schleifstein-
spindel i tragen. Zu dem Zweck ist in e eine Röhre g geklemmt, in welcher
die Lagerbüchse h steckt. An i sitzt ein Bund, welcher sich gegen die
rechtsseitige Endfläche von h legt; er wird auf der anderen Seite von
dem Ende der Röhre f berührt, die mit Gewinde in g greift, also nach
Bedarf angezogen werden kann. Das rechtsseitige Ende von f wird in d
festgeklemmt, und der Muff m deckt den zwischen g und f liegenden Spiel-
raum. Um nun den Schleifstein k bezw. dessen Welle i zu drehen, ist das
rechtsliegende Ende von i mit zwei Längsnuthen versehen, in welche zwei
in b festsitzende Stifte greifen; die Verbindung zwischen b und i beschränkt
sich auf die Berührung dieser Stifte und die Seitenwände der genannten
Nuthen. l bezeichnet eine eingelegte Filzscheibe.
Die grosse Geschwindigkeit der Schleifsteine gefährdet ihre Festigkeit;
es ist leider die Zahl der durch Bersten der Schleifsteine hervorgerufenen
Unglücksfälle nicht gering. Man befestigt die Schleifsteine auf ihren Wellen
möglichst schonend, z. B. durch Einklemmen (Fig. 29, S. 29) oder Ein-
kitten (Fig. 30, S. 29) und umgiebt sie, um das Hinwegschleudern abge-
brochener Stücke einzuschränken, so weit als möglich mit kräftigen Hüllen.
Bei dem Nass-Schleifen fliessen die abgeschliffenen Metallspäne und abgelösten
Schleifsteintrümmer mit dem Wasser als mehr oder weniger trübe Brühe
ab. Diese muss von allen Gleitflächen sorgfältig fern gehalten werden, was
wenig Schwierigkeiten verursacht, wenn bei dem Entwurf der Maschine die
erforderlichen Ableitungskanäle rechtzeitig vorgesehen sind. Schwieriger
ist, den beim Trockenschleifen entstehenden Staub — der nicht allein die
Maschinen, sondern auch die Menschen schädigt — in geeigneter Weise
unschädlich zu machen. Die schweren Staubtheile werden von ihrer Ent-
stehungsstelle aus geradlinig fortgeschleudert; eine geeignete Oeffnung,
welche in dieser Richtung liegt, nimmt sie auf. Die feinen Staubtheile
werden aber von den entstehenden Luftwirbeln derartig beeinflusst, dass
sie diesen folgen. Man macht sie sicher unschädlich, wenn man eine ge-
nügend starke Luftströmung hervorbringt, welche sie mit in jene Oeffnung
treibt. Zuweilen — wenn überhaupt gröbere Staubtheile nicht vorkommen —
gelingt es, sämmtlichen Staub seitwärts abzulenken und in Röhren abzu-
führen. Es lassen sich auch oft die oben erwähnten Schutzhüllen so aus-
bilden, dass sie den Stein nur an einer kleinen Stelle — der Arbeitsstelle —
frei lassen. Dann ist möglich, durch sehr kräftiges Absaugen der Luft
aus dem Innern der Hüllen in jener Oeffnung eine Luftströmung hervor-
zubringen, die genügend stark ist, um den Staub ins Innere der Hülle zu
ziehen und durch eine geschlossene Röhre weiter zu befördern. Immer
muss der Luftstrom durch Saugen erzeugt werden, so dass Staub und Luft
in der mehrfach genannten Oeffnung sicher weiter geführt werden kann;
ein Fortblasen des Staubes würde ihn nur noch mehr zerstreuen, seine
schädliche Wirkung also auf grösseren Raum ausbreiten.
Es lässt sich häufig ein geeigneter Schleudersauger mit der rasch
kreisenden Schleifsteinwelle unmittelbar verbinden, in anderen Fällen aber
der besonders aufgestellte und angetriebene Schleudersauger der Absauge-
stelle anschliessen. Wenn das erfolgreiche Absaugen des Staubes z. Z. noch
nicht häufig gefunden wird, so ist das Folge des Bestrebens, die betreffende
Maschine möglichst billig liefern zu können.
So weit die hier erörterten, dem Schleifen eigenartigen Umstände
nicht in Frage kommen, deckt sich die Bauart der Schleifmaschinen mit
derjenigen der Fräsmaschinen. Man findet Schleifmaschinen, die im äussern
Ansehen, wie in der Anordnung der Zuschiebungseinrichtungen sich von
Fräsmaschinen kaum unterscheiden.
In dem Folgenden soll eine knappe Auswahl der Schleifmaschinen
erörtert werden, und zwar in zwei Gruppen: solche, welche eigentliche
Werkzeugmaschinen sind, und Werkzeugschleifmaschinen.
a) Schleifmaschinen als eigentliche Werkzeugmaschinen.
α. Schleifsteine, gegen welche man die Werkstücke mit der Hand
drückt, um letztere blank zu schleifen, mögen hier nur kurz erwähnt
werden. Es sind das zum Theil bis 3 m grosse Sandsteine, denen gegen-
über geeignete Vorrichtungen sich befinden, die dem Arbeiter gestatten, die
Werkstücke ohne zu grosse Gefahr genügend kräftig anzudrücken.
Theils sind diese Steine ungleich hart, theils wird ihre Fläche nicht
gleichmässig beansprucht — sei es, dass der Arbeiter verschieden stark
drückt, oder einige Stellen der Schleiffläche sonst bevorzugt — so dass
die Schleiffläche sich verschieden abnutzt und häufig berichtigt werden
muss. Das geschieht durch Abdrehen und zwar vielfach mittels ziemlich
roh zugerichteter Handdrehstähle. Wegen der starken Abnutzung solcher
Drehstähle verwendet man mit Vortheil kreisrunde, drehbare Werkzeuge,
die an den Steinen rollen.
Leipzig 1888, S. 336.
und Schlittenführung dar. Letztere wird am Gestell oder dergl. des
Schleifsteins befestigt und mittels Schraube und Handkurbel das Werkzeug
nebst dessen Schlitten an dem sich drehenden Stein entlang geführt.
Man verwendet statt jener Sandsteine neuerdings häufig Schmirgel-
steine oder solche aus Karborundum. Sie sind regelmässig viel kleiner
und haben eine weit grössere Geschwindigkeit (vergl. S. 22). Es werden
die Werkstücke ohne weiteres oder unter Beihilfe einer handlichen Fassung
auf die vor dem Schleifstein befindliche Vorlage, welche tischartig oder
nur leistenartig ist, gelegt und mittels der Hand angedrückt. Man legt
auch solche Schleifsteine unter einen grösseren Tisch, so dass sie nur ein
wenig, durch eine Oeffnung des Tisches nach oben herausragen. Es ist
entweder die Tischplatte oder die Schleifsteinlagerung lothrecht verstellbar,
um die Schleifsteinfläche mehr oder weniger über die Tischplatte hervor-
ragen lassen zu können.
Auch ist der Schleifmaschinen zu gedenken, bei denen der Stein in
einem gelenkigen Hebelwerk liegt, so dass man ihn in gerader oder anderer
Linie über das feststehende Werkstück schieben kann.
Derartige für rohere Arbeiten bestimmte Schleifmaschinen findet man
in den unten verzeichneten Quellen abgebildet.
Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1881, S. 611, mit Abb. und Schaubild. Pr. Masch.-
Constr. 1885, S. 305, mit Schaubild. The Iron Age, 6. Jan. 1887, mit Schaubild. Zeit-
schrift d. Ver. deutscher Ingen. 1892, S. 752, mit Schaubild. Industries and Iron, Nov.
1895, S. 387, mit Schaubild.
β. Schleifmaschinen für ebene Flächen. Es sind manche Schleif-
maschinen vorgeschlagen, die mittels ihrer trommelförmigen Fläche ebene
Flächen ebenso erzeugen sollen, wie Fräser. Sie dürften keinerlei Aussicht
auf Erfolg haben. Es ist wohl möglich, dass Schleifsteine mit ihrer trommel-
förmigen Fläche Blechkanten und sonstige schmale Flächen genügend ebnen,
weil die geringe Höhlung, welche sie erzeugen, mindestens in vielen Fällen
unbedenklich ist.
(S. 29, Fig. 30 und S. 46, Fig. 70) genaue Ebenen zu erzeugen.
and Metal Comp. The Iron Age, März 1892, S. 449, mit Abb. Zeitschr. d. Ver. deutscher
Ingen. 1892, S. 1462, mit Abb.
die hier folgend beschriebenen Rundschleifmaschinen so eingerichtet, dass
sie im Stande sind, auch ebene Flächen genau zu schleifen (siehe unten).
γ. Rundschleifmaschinen. Sie haben eine grössere Bedeutung als
die vorigen, indem von harten Büchsen und Spindeln meistens ein hoher
Genauigkeitsgrad verlangt wird. Es verbindet sich die Fähigkeit der Schleif-
steine, auch sehr harte Stoffe gut bearbeiten zu können, mit der anderen:
sehr genaue Arbeit zu liefern (S. 46), um die in Rede stehenden Maschinen
zu äusserst werthvollen Werkzeugmaschinen vieler Fabriken zu machen.
Demgemäss mögen hier einige mustergiltige Beispiele solcher Maschinen be-
schrieben werden.
Die Fig. 859 bis 872 stellen eine Schleifmaschine von Collet & Engel-
hard in Offenbach a. M. im ganzen und in ihren Einzelheiten dar.
wende mich zunächst zur Schleifsteinspindel S, Fig. 859, 860 u. 861. Der
gehörig gefasste Schleifstein ist entweder auf den Kopf a der Spindel ge-
schraubt, oder auf einem Dorn sitzend mit diesem an der Spindel S be-
festigt. Der Antrieb von S erfolgt durch die Riemenrolle K, Fig. 859. Es
ist nun die Spindel S in der ausseraxig gebohrten Spindel C gelagert und
diese in einem ausseraxig gebohrten Loch der Spindel D drehbar. Man
kann daher durch Drehen der Spindel C in D die Mitte von S aus der
Mitte von D nach aussen verlegen.
mit Abb.
trommelförmiger Höhlungen, indem deren Axe in die Axe von D gelegt
und dann C soweit gegen D verdreht wird, als erforderlich ist, um den
Schleifstein zum Angriff zu bringen. Diese gegensätzliche Drehung bewirkt
ein Stift u, Fig. 860, der einerseits in eine schraubenförmige Nuth von C
greift, anderseits in einem entgegengesetzt gerichteten schraubenförmigen
Schlitz der Spindel D steckt und in der Hülse E festsitzt. Diese Hülse
wird durch die Gabel b, die Schraube c, ein Wurmrad und einen an der
stehenden Welle e sitzenden Wurm mittels des Handkreuzes f verschoben.
Die Drehung der Spindel D vermittelt das Wurmrad J und ein auf der Welle i
sitzender Wurm, der durch die Riemenrolle L, Fig. 861, unter Vermittlung
der Reibkupplung l angetrieben wird. Will man die Drehung von D nicht
benutzen, so löst man einerseits die Reibkupplung und legt anderseits die
Welle i durch die Druckschraube k fest. Es ist die Schleifsteinspindel S
in ihrer Axenrichtung genau verschiebbar, indem der Lagerkörper F auf
dem Schweinsrücken f, Fig. 861, reitet und durch die Leisten g nach unten
gedrückt wird. Das (in Bezug auf Fig. 859) rechtsseitige Lager von D
steht auf dem Gestell der Maschine fest; es ist die Nabe von J unmittel-
bar in ihm gelagert und D in J verschiebbar. Die Verschiebung des Lagers
F bewirkt man nun mittels eines verzahnten Bogens H, Fig. 859 u. 862,
welcher in eine an F sitzende Zahnstange greift. Die Welle von H ist
quer durch das Maschinengestell gelegt und wird an der Vorderseite der
Maschine entweder durch den Handhebel m, Fig. 862, oder von der Kurbel-
scheibe n aus bethätigt. Die Welle von n trägt hinter der Maschine das
Wurmrad o, Fig. 866, in welches ein an der Welle p sitzender Wurm
greift; p wird unter Vermittlung eines verschiebbaren Reibrades (Fig. 306
S. 151) angetrieben.
Die beschriebene Lagerung der Schleifsteinspindel nebst Zubehör
sitzt auf dem kastenartigen Ständer M; an diesem ist der Winkel N loth-
recht verschiebbar, welcher unter Vermittlung eines Wendeschemels und
zweier rechtwinklig zu einander liegender Führungen den Aufspanntisch
O trägt.
Das weitere lässt sich einfach erläutern, wenn von den verschiedenen
Zustellungen der Maschine ausgegangen wird.
Als erste derselben möge diejenige erörtert werden, bei welcher —
nach Fig. 862 und 863 — die Längenrichtung des Aufspanntisches O quer
zur Schleifsteinspindel liegt.
Sie dient z. B. zum Ausschleifen cylindrischer Löcher. Das Werk-
stück ist, mit Hilfe einer geeig-
neten Aufspannvorrichtung auf O
befestigt, die Verschiebbarkeiten
des Aufspanntisches werden zum
genauen Einstellen des Werkstücks
benutzt, während Arbeits- und
Schaltbewegung dem auf dem
Dorn d sitzenden Schleifstein zu-
fällt. Es sei hier bemerkt, dass
die Schleifsteinspindel sich minut-
lich 3000mal dreht, die hohle
Spindel D in derselben Zeit 37mal und die Kurbelscheibe n 2mal.
Man benutzt diese Zustellung ferner zum Schleifen ebener Flächen,
z. B. der Kreuzkopf-Gleitbahnen, indem — nach der Grundrissfigur 864
— auf die Arbeitsspindel ein Kronenschleifstein gesetzt und das Werkstück
mit der zu bearbeitenden Fläche genau gleichlaufend zu der Längsbewegung
von O auf diesem befestigt wird. Die Schaltbewegungen werden dann
durch den Aufspanntisch O bewirkt, während die Schleifsteinspindel sich
nur dreht.
Zum Schleifen kegelförmiger Lochwandungen und Aussenflächen legt
man — nach Fig. 867 und 868 — die Längenrichtung des Aufspanntisches O
schräg gegen die Schleifsteinaxe. Die Werkstücke werden in Futter v
gespannt, deren Wellen in den Böckchen q drehbar stecken und die durch
einen Riemen, oder eine Schnur vom Deckenvorgelege aus gedreht werden.
Die hohle Spindel D dreht sich nicht, der auf einem Dorn steckende rasch
kreisende Schleifstein wird in seiner Axenrichtung hin- und hergeschoben.
Fig. 871 veranschaulicht diese Zustellung.
Zum Schleifen der Aussenflächen walzenförmiger Werkstücke — Bolzen,
Zapfen, Spindeln — legt man den Aufspanntisch O gleichlaufend zur Schleif-
steinnaxe, Fig. 865, 866, 869 und 872. Auf O ist eine Platte gelegt;
diese trägt einen kleinen Spindelstock q und ihm gegenüber einen kleinen
Reitstock, zwischen deren Spitzen das Werkstück eingespannt wird. Der
Schleifstein dreht sich nur, die Aufspannplatte wird in ihrer Längenrichtung
hin- und hergeschoben, und das Werkstück dem Schleifstein durch Ver-
schieben des Querschlittens auf dem Winkel N genähert; es ist die be-
treffende Schraube mit einer eingetheilten Scheibe versehen, um diese
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 30
Verschiebung möglichst genau begrenzen zu können. Es soll die Längs-
verschiebung des Werkstückes selbstthätig stattfinden. Zu diesem Zweck
befindet sich am Giebelende der Maschine eine angetriebene Welle mit
zwei Kreuzgelenken (vergl. Fig. 871), welche der kurzen, im Querschlitten
gelagerten Welle r, Fig. 865, angekuppelt wird. r ist mit zwei Kegelrädern
ausgerüstet und dreht damit die Schlittenschraube entweder rechts oder
links herum.
Die zwischen Aufspannplatte einerseits und Spindel- und Reitstock
anderseits eingeschaltete Platte kann ein wenig schräg gestellt werden
und ermöglicht dadurch das Schleifen längerer schlanker Kegel nach Fig. 870
mit der sonst für walzenförmige Gegenstände bestimmten Zustellung.
Für das Ausschleifen trommelförmiger oder schlankkegelförmiger Löcher
verwendet J. E. Reinecker eine Maschine, welche nur diesem Zweck dient.
Die Schleifsteinspindel i ist in s, Fig. 873 bis 878, lothrecht gelagert und
mit dem Spindelkasten wagerecht verschiebbar, wogegen der Aufspanntisch a
lothrecht verschiebbar und um eine lothrechte Axe drehbar ist.
Es soll die Spindel minutlich 9000 bis 13000 Drehungen machen, man
hat sie dem entsprechend eigenartig gelagert, wie die Schnittfigur 875 er-
kennen lässt (vergl. Fig. 857 S. 457). Es ist s eine dünnwandige Röhre,
in deren unterem Ende die Schleifspindel ihr Hauptlager findet; der Schleif-
stein b liegt nahe darunter. Eine unten und oben verdickte Röhre s1 steckt
in s und drückt die Spindel i nach unten gegen ihr Lager. Oben ent-
hält s1 eine Büchse, welche als zweites Lager der Spindel i dient, und
unterhalb dieser Büchse ist s1 in s fest geschraubt. Diese ganze, wie ein
25 mm dicker Stab aussehende Lagerung ist unter Vermittlung einer Büchse
im Schlitten g befestigt. Weiter oben sitzen an g
die gewöhnlichen Lager für die angetriebene Welle h,
die mit i durch einen Querstift gekuppelt ist.
Aus den Fig. 873 und 874 sieht man, dass g
an der Stirnseite des Auslegers k wagerecht ver-
schoben werden kann; diese Verschiebung bleibt in
so engen Grenzen, dass die Riemenlänge hierdurch
nicht fühlbar beeinflusst wird. Man will aber den
Schleifstein b mittels des Auslegers k zur Seite
schwenken, um den Aufspanntisch a frei zu be-
kommen. Deshalb ist k um eine lothrechte Axe
drehbar, welche mit der Axe der Riemenrolle l zu-
sammenfällt. Damit der Schleifstein nach dem Zu-
rückschwenken des Auslegers ohne weiteres seine
richtige Lage erhält, sitzt an k ein vorspringender
Arm, der sich gegen den Arm c des Maschinen-
ständers legt. Der Antrieb ist aus den Figuren
ohne weiteres zu erkennen.
Es ist der Aufspanntisch a mit Hilfe seiner
röhrenartigen Welle in der Platte m, Fig. 873, 874
und 876, gelagert und m um einen kurzen Zapfen,
dessen Axe in o o liegt, an dem Schlitten n drehbar,
und zwar mittels des Wurmes d. Nach dem Ein-
stellen wird m mit n fest verschraubt.
Die Welle o o, Fig. 876, welche a zu drehen hat, wird durch die lang
genuthete stehende Welle p, und diese von der gemeinsamen Antriebswelle
aus angetrieben. Eine auf p sitzende ausrückbare Klauenkupplung ver-
bindet das betreffende Kegelrad mit p.
Von o o aus wird durch ein Kehrgetriebe die stehende Welle q ge-
dreht, welche mittels an ihr ausgebildeten Wurmes das auf der Welle t feste
Rad r Fig. 877 dreht. t steckt frei drehbar in einer Büchse, auf der das
Handrad e und das Zahnrad u festsitzt. Letzteres greift in eine am
Maschinenständer feste Zahnstange und bewirkt das Heben und Senken des
Schlittens n, was ein — nicht gezeichnetes — Gegengewicht erleichtert.
Es befindet sich nun in der Mitte des Handrades e eine durch die Schraube v
anziehbare Reibkupplung (S. 181) vermöge welcher u mit t verbunden
werden, also das lothrechte Verschieben des Schlittens von dem erwähnten
Kehrgetriebe aus stattfinden kann. Es wird das Kehrgetriebe durch
einen, in den Halsring des auf o verschiebbaren Kuppelstücks greifen-
den Hebel gesteuert, mit dem der aussen liegende Hebel w, Fig. 877, ver-
bunden ist. An dem Maschinenständer sitzen zwei einstellbare Frösche f,
Fig. 874, gegen welche der Hebel w bei dem Steigen, bezw. Sinken des
Schlittens n stösst, wodurch die Kupplung zunächst ausgelöst wird. Mit w
ist, nach Fig. 878, ein herabhängender Arm verbunden, in dem der durch
eine Feder nach unten gedrückte Stift y durch eine, um den an n festen
Zapfen z drehbare Rolle nach oben geschoben wird, sobald z. B. w gegen
den oberen Frosch f stösst. Wenn nun auch die Kupplung gelöst ist, so
wird doch der Schlitten zunächst noch ein wenig gehoben, so dass das
keilförmige untere Ende des Stiftes über den höchsten Punkt der Rolle
hinweg kommt und nunmehr, an der anderen Seite der Rolle nach unten
sinkend, den Hebel w um so viel weiter bewegt, wie zur neuen Kupplung
erforderlich ist.
Vorwiegend für das Schleifen runder Aussenflächen bestimmt ist die
Rundschleifmaschine von J. E. Reinecker, welche die Fig. 879 bis 882
darstellen. Sie hat als Grundlage die Brown & Sharpe’sche
maschine, enthält aber dieser gegenüber wichtige Verbesserungen.
Von dem ersten Deckenvorgelege aus, dessen Welle sich minutlich
350 mal dreht, wird durch die Riemenrolle A zunächst die an der Schleif-
steinwelle sitzende Riemenrolle a bethätigt, ferner durch die Stufenrollen
B und C ein zweites Deckenvorgelege mit der Trommel D, welche das
Drehen des Werkstücks vermittelt, endlich durch die Stufenrolle E die
Stufenrolle F, Fig. 881, behufs selbstthätigen Verschiebens des Aufspann-
tisches T, in dessen Längsrichtung und der Schleifsteinspindel-Lagerung G
quer zu dieser Richtung.
Die Schleifsteinspindel enthält, nach Fig. 879, zwei scheibenförmige
Schleifsteine; man ver-
wendet den einen oder
den andern, und der
ausserhalb der Lager —
in der Figur links —
liegende wird nach Be-
darf durch einen Kro-
nenschleifstein ersetzt.
Der zugehörige Lager-
bock ist mit seiner Unter-
platte G auf dem Quer-
schlitten M, Fig. 882,
mit Hilfe einer kreis-
runden Aufspann-Nuth
befestigt, demnach die
Lage der Spindelaxe
gegenüber dem Auf-
spanntisch T zu ändern.
M ist auf dem Körper N
geradlinig zu verschie-
ben und mit ihm, behufs
Einstellens, auf dem
Maschinengestell um
eine lothrechte Axe zu
drehen. Es kommt das
namentlich in Frage für
das Schleifen stark
kegelförmiger Gestalten
(vergl. Fig. 867).
Nach den Zeich-
nungen ist auf dem Auf-
spanntisch T eine ein-
stellbare Platte K an-
gebracht, die einen Spin-
delstock H und einen
Reitstock J trägt. Wenn
zwischen Spitzen einzu-
spannende Gegenstände
geschliffen werden, so
ruht die Spindel im
Spindelstock, so dass
seine Spitze als „todte“
(S. 127) wirkt; es dreht
dann die Mitnehmerscheibe b das Werkstück. Andere Gegenstände werden
mittels eines Futters am Kopf der in H gelagerten Spindel befestigt und
durch die Rolle c gedreht. Der Spindelstock H ist auf K mit Hilfe kreis-
förmiger Aufspann-Nuth befestigt, sonach die Spindel gegen die Längen-
richtung des Aufspanntisches schräg zu legen. Hiervon kann natürlich
nur Gebrauch gemacht werden, wenn die Werkstücke am Kopf der Spindel
befestigt sind.
An der Seite des Tisches T sind Frösche angebracht, welche die Ver-
schiebung des Tisches in bekannter Weise umsteuern.
Bemerkenswerth ist die Für-
sorge für die Ableitung der
Kühlflüssigkeit und des Schleif-
schmands. Es ist nicht allein
die Platte G mit einer Rinne
umgeben, welche in die Mitte
des Bettes mündet, sondern
gegenüber der Schleifsteinlage-
rung auch der Aufspanntisch von
einer breiten Rinne L überdeckt,
die wie die vorige mündet.
Diese brückenartige Rinne L
wird gelegentlich zum An-
bringen einer Brille (S. 131) oder
eines einfachen Gegenhalters d,
Fig. 880 und 882, benutzt. Der
Reinecker’schen Schleifmaschine
ist insbesondere die selbstthätige Näherung des Schleifsteins gegen das
Werkstück eigenthümlich.
schieben der Platte M, Fig. 882, auf einem Körper N statt, welcher mittels
einer kreisförmigen Aufspann-Nuth auf dem Maschinenbett verschieden ein-
gestellt werden kann. Mit N ist das Lager e für die Mutter m der Schraube
f fest verbunden; f ist an der Platte M unverschieblich gelagert, so dass
durch Drehen des an f festen Handrades die in Rede stehende Verschiebung
stattfinden kann. Hiervon wird für die Einstellung Gebrauch gemacht.
Während der Arbeit verschiebt man M an N durch Drehen der Mutter m,
während die Schraube durch eine Druckschraube g festgehalten wird. An
m ist ein Wurmrad ausgebildet, die Axe der zugehörigen lothrechten Wurm-
welle fällt mit der Axe der in N angebrachten Aufspann-Nuth zusammen,
und am unteren Ende dieser Welle sitzt ein Wurmrad, in welches der
Wurm h greift, der auf der Welle k festsitzt. Gleichaxig mit k ist das,
auf einer hohlen Welle sitzende, zum Verschieben des Tisches T dienende
Stirnrad l gelagert. Die — nicht gezeichnete — Welle, welche l antreibt,
wird durch die Umsteuerung veranlasst, sich zeitweilig rechts, zeitweilig
links zu drehen. Sie schleppt dabei einen Arm n, Fig. 879, mit sich, der
mit einem in das Rad o, Fig. 882, greifenden verzahnten Bogen versehen
ist. o ist mit dem Arm p verbunden, und dieser enthält eine Klinke, welche
in eine Verzahnung des Rades q greift. Der Arm p trifft aber bei seiner
Drehung auf einen Vorsprung, der an der, am Maschinenbett festen Auf-
spann-Nuth r eingestellt werden kann, und wird dadurch am weiteren
Drehen gehindert. Es dreht sich daher q nur um einen durch Einstellung
zu regelnden Winkel. Man erkennt nun in der Fig. 882 zwei gleichaxig
mit k liegende Stirnräder; das links liegende kann sich nicht drehen, das
rechts liegende ist durch eine Büchse mit der Welle k verbunden. Ueber
diesen Rädern sieht man zwei andere, welche sich gemeinsam um einen,
an q festen Bolzen drehen können. Es sind die Zähnezahlen der Räder
so gewählt, dass die Uebersetzung des einen Paares von der des andern
nur wenig abweicht. Daraus folgt, dass bei ganzer Drehung des Rades q
die Welle k sich nur um einen kleinen Winkel dreht, so dass einem mässigen
Ausschlag des Armes n oder des Armes p eine ungemein kleine Verschiebung
des Schlittens M entspricht. Es ist q zum Handrad ausgebildet, um regelnd
eingreifen zu können; man kann aber auch durch Anziehen der Mutter u
das Handrad t auf kürzerem Wege mit der Welle k verbinden, um eine
raschere Verschiebung von M herbeizuführen.
Die vielen möglichen Verwendungsweisen dieser Maschine glaube ich
nicht einzeln anführen zu sollen.
Zu den Rundschleifmaschinen kann man auch die Schleifmaschinen
für die Steuerungskulissen der Lokomotiven rechnen.
Sie mögen durch Anziehen einiger Quellen erledigt werden
Defize & Co., Rev. industr. Juli 1891, S. 281, mit Abb. Aird, The American Engineer
and Railroad Journal, Mai 1895, S. 231, mit Schaubild.
die Schleifmaschinen für Kugeln.
Schleifen der Kugeln. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1893, S. 564, mit Abb. Prakt.
Masch. Constr. 1895, S. 180, mit Abb.
α. Dreh- und Hobelstichel werden vielfach mittels der Hand gegen
die Schleifsteine gelegt. S. 28 wurde dargelegt, dass — um die Schleif-
steinfläche in ihrer Gestalt zu erhalten — eine regelmässige Querschiebung
zwischen Schleifstein und zu schleifendem Gegenstand erforderlich sei. Sie
kann im vorliegenden Falle durch die Hand des Arbeiters herbeigeführt
werden; der erwartete Erfolg wird aber meistens nur erreicht, wenn man
die Verschiebung durch mechanische Mittel bewirkt. Zu diesem Zweck
lässt man die Auflage, besser den Stein, sich hin und her bewegen, so dass
die ganze Breite der Schleiffläche in Anspruch genommen und abgenutzt
wird.
Um den Schleifstein zu netzen, lässt man ihn in Wasser waten. Das
hat manche Unzuträglichkeiten zur Folge
deutscher Ingen. 1892, S. 752, mit Abb.
Wasser stetig zuzuführen. Fig. 883 und Fig. 884
stein dar, bei dem der zu schleifende Stichel in einen Schlitten gespannt
wird. Eine sich langsam drehende Riemenrolle a dreht eine Daumenscheibe,
welche, nach Fig. 883, die Schleifsteinwelle in ihrer Axenrichtung ver-
schiebt, b ist die Antriebsriemenrolle für den Schleifstein, c eine Riemen-
rolle, welche die weiter unten befindliche Kreiselpumpe betreibt. Be-
merkenswerth ist der Schutz der Schleifsteinwellenlager gegen das Ein-
dringen von Schmutz: es ragen die mit Kragen versehenen Lagerschalen
in die Riemenrollen b und c, sowie in Nabenansätze des Schleifsteines. Der
zu schleifende Stichel wird,
wie Fig. 884 erkennen
lässt, auf einer Platte be-
festigt, die mehr oder
weniger schräg gegen die
Wagerechte und auch die
Drehaxe des Schleifsteins
eingestellt werden kann;
Gradeintheilungen ermög-
lichen diese Einstellung
genau vorzunehmen. Am
Mantel des Schleifsteins ist
eine einstellbare Schürze d
angebracht, die als An-
schlag für die Zuschiebung
der Einspannvorrichtung
dient. Letztere wird durch
über Rollen gelegte Ketten
und das Gewicht e, Fig.
884, gegen den Stein ge-
schoben, während man
unter Vermittlung des Tret-
schemels das Gewicht e
hebt und den Druck des
zu schleifenden Stichels
gegen den Schleifstein min-
dert oder ganz beseitigt.
Für den beliebten Conradson’schen Schleifstein, Fig. 885
Kronenschleifstein verwendet, weshalb die Querverschiebung winkelrecht
zur Schleifsteinaxe stattzufinden hat. Es dreht sich die Schleifsteinwelle in
festen Lagern und die Einspannvorrichtung nebst dem das Wasser sammeln-
den grossen Becken, in dem sie befestigt ist, schwingt um einen starken,
wagerechten Zapfen; sie kann mittels des im Vordergrunde sichtbaren Hand-
rades gleichlaufend zur Schleifsteinaxe verschoben werden. Die Einspann-
vorrichtung lässt sich in ihrem Gehäuse um eine liegende Axe, und mit
dem Gehäuse um eine aufrechte Axe drehen. Die Einstellungen finden
nach Gradeintheilungen statt. Das abfliessende Wasser gelangt aus dem
grossen Becken zunächst in einen kleinen, im Bilde links sichtbaren Kasten,
lässt hier den gröbsten Schmutz fallen, gelangt dann in einen nahe am
Boden aufgestellten Kasten und wird mittels einer Kreiselpumpe wieder ge-
hoben und gegen die Schleiffläche geworfen.
Recht zweckmässig ist auch der Schleifstein von W. Sellers & Co. in
Philadelphia eingerichtet.
β. Lange Messer, z. B. diejenigen
der Holzhobelmaschinen, schliff man
früher häufig auf der ebenen Fläche
eines in wagerechter Ebene kreisenden
Schleifsteines. Jetzt ist allgemein ge-
bräuchlich, die gehörig eingespannten
Messer an der cylindrischen Fläche eines
scheibenförmigen, oder an der ebenen
Fläche eines Kronensteines hin und her
zu schieben. Es sind daher die Maschinen
den vorhin beschriebenen Rundschleif-
maschinen ähnlich, nur viel einfacher
gebaut, weil die Drehbarkeit der zu
schleifenden Gegenstände wegfällt.
S. 457. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1885, S. 777, mit Abb.
γ. Fräser, Reibahlen und dergl.
lassen sich auf den weiter oben be-
schriebenen Rundschleifmaschinen schär-
fen; es ist nur ein führender Finger f, Fig. 886, anzubringen, welcher den
zu schleifenden Kanten dem Schleifstein gegenüber ohne weiteres die richtige
Lage giebt. Dieser „Finger“ f besteht in einem, gegenüber dem Schleif-
stein einstellbaren Stift, der an einem Ende zur Platte ausgebreitet ist.
Die Brust der zu schleifenden Schneide legt sich gegen den schmalen Rand
der Platte und führt sich an
ihm während der gegensätz-
lichen Verschiebung von Schleif-
stein S und Fräser A; die Ein-
stellung des Fingers ist so vor-
zunehmen, dass die im Treff-
punkte von Schleifstein und
Fräser an diese gelegten Tan-
genten den Ansatzwinkel i ein-
schliessen.
Fig. 887 zeigt die Anordnung des Fingers für seitlich liegende Schneiden
eines Fräsers. Dieser ist am Kopf einer Spindel befestigt, welcher auf der
Aufspannplatte a sitzt (vergl. Fig. 879). Der Finger ist an der Platte l
einstellbar, die den Spindelkasten k des Schleifsteins trägt.
J. E. Reinecker führte 1884 das Schleifen mittels des ebenen Randes
eines topfförmigen, des Kronen-Schleifsteins ein. Es hat den Vortheil, eine
ebene, statt einer hohlen Schleiffläche zu erzeugen, schwächt sonach die
Schneidkante nicht unnötiger Weise, was bei der walzenförmigen Schleif-
fläche der Fall ist. Es befriedigt dieses Schleifverfahren jedoch nur dann
ganz, wenn die Randfläche des Steins schmal genug ist, um in ihrer ganzen
Breite mit der zu schleifenden Fläche in Berührung zu kommen, wie
Fig. 888 darstellt. Es bezeichnet hier S den Schleifstein, A den Fräser
oder die Reibahle; man bemerkt, dass die innere Kante der Schleiffläche
an ihrer tiefsten Stelle unter der Schneidkante des Fräsers liegt. Der
Finger f legt sich gerade so gegen die Brust der Schneide, wie bei den
Schleifsteinen, welche durch ihre Umfläche wirken.
Man findet nicht selten, dass der Finger
an die Brust einer anderen Schneidkante als
die zu schleifende sich legt. Das ist offen-
bar nur zulässig, wenn die Fräser von vorn-
herein mit äusserster Genauigkeit ausgeführt
worden sind.
Wenn das Erneuern der Schneide nicht
durch Schleifen des Rückens, wie hier ange-
nommen, sondern durch Schleifen der Brust
stattfinden soll (vergl. S. 24), so ist über-
haupt unmöglich, den führenden Finger auf
den Zahn wirken zu lassen, welcher geschliffen
wird, man muss eine andere Zahnbrust als führende wählen, was bei
nicht völlig genauen Fräsern zur Wiedergeburt, ja zur Vergrösserung der
Fehler führt.
Man kann aber auch Schleif-
stein und zu schleifenden Gegen-
stand gegensätzlich — wie bei
Fräsmaschinen — so führen,
dass die verlangte Gestalt genau
gewonnen wird.
Die Fig. 889 bis 893, welche
eine von J. E. Reinecker in
Chemnitz gebaute allgemeine Werkzeugschleifmaschine darstellen, mögen
zur weiteren Erläuterung des Verfahrens dienen.
Fig. 889 u. 890 zeigen die Maschine in einer zum Rundschleifen und
zum Werkzeugschleifen nach Fig. 886 u. 887 geeigneten Zustellung. An
dem abgedrehten Theil a des Maschinenständers ist der Winkel b mittels
einer Schraube nach oben und nach unten zu verstellen. c bezeichnet
einen Wendeschemel, an dessen Führungsstabe der Schlitten d zu verschieben
ist, und diesem ist der Aufspanntisch e verschiebbar angefügt. Dieser ent-
hält einen Spindelstock f und einen Reitstock g, oder andere Einspannvor-
richtungen. Der Lagerbock i der Schleifsteinspindel ist auf dem Kopf des
Maschinenständers drehbar, so dass man die Schleifsteinwelle gleichlaufend,
rechtwinklig oder auch geneigt zu e einstellen kann. Es wird die Schleif-
steinwelle vom Deckenvorgelege, Fig. 891, aus so angetrieben, dass sie minut-
lich 2700 oder 1600 Drehungen macht. Zum Antriebe der Spindel oder Mit-
nehmerscheibe an f dient eine lange Trommel des Deckenvorgeleges; erstere
dreht sich minutlich etwa 500 mal.
Fig. 892 zeigt in grösserem Maassstabe die Schleifsteinspindel l nebst
deren Lagerbock i. Es sind die Zapfen von l walzenförmig, die Lager-
büchsen aussen kegelförmig und gespalten (Fig. 73, S. 49) und mit Ring-
muttern versehen, um sie in die kegelförmigen Bohrungen des Lagerkörpers
i drücken zu können. Die Enden der Lagerbüchsen sind von Kappen um-
schlossen, welche den Staub von den Lagerflächen fern halten sollen.
Die Spindel l ist an jedem ihrer Enden zur Aufnahme eines Schleif-
steins eingerichtet; Schutzhauben m verdecken die Steine so gut als mög-
lich; verwendet man statt scheibenförmiger Steine Kronenschleifsteine, so
werden natürlich andere Schutzhauben aufgesetzt.
Fig. 893 u. 894 geben die Zustellung für das Schärfen von Fräsern
und Reibahlen wieder, wenn die Zahnbrust geschliffen werden soll. Die
Schutzhauben sind der Uebersichtlichkeit halber nicht gezeichnet. Vor dem
Schleifstein h1 ist eine einstellbare Auflage k angebracht, um hier zu schlei-
fende Gegenstände freihändig vorlegen zu können; der Schleifstein h ist für
genaues Schleifen eingerich-
tet. Die Einstellbarkeiten des
Schlittens e sind vorhin be-
reits genannt; man kann
die auf e liegende Platte
mittels der Schrauben n ge-
nau in die verlangte Lage
bringen.
Die Mitnehmerspindel ist
zunächst mit einer Theil-
scheibe versehen; O bezeich-
net den in die Theilscheibe
greifenden Stift. Diese Theil-
vorrichtung wird benutzt,
wenn die zu schleifenden
Zähne geradlinig verlaufen.
Sind dagegen die Zähne spi-
ralig, so wird zwar mittels
des Stiftes O und der Theil-
scheibe jeder folgende Zahn
vorgerückt, ausserdem aber
die Theilscheibe nebst Mit-
nehmerspindel im geraden
Verhältniss zur Verschiebung
des Tisches e gedreht. Zu
diesem Zweck greift in den,
zum Wurmrad ausgebildeten
Umfang der Theilscheibe der
Wurm q; dieser wird durch
ein Kegelradpaar, das Rad p
und Wechselräder von der
Schlittenschraube r aus be-
thätigt. Es ist der Wurm q
durch sein oberes Lager in
lothrechter Richtung genau
einzustellen, was insbeson-
dere Fig. 893 andeutet. Man
muss selbstverständlich die
Schleifspindel so weit schräg
gegen die durch die Spitzen
gelegte gerade Linie ein-
stellen, dass der Rand des
Schleifsteines sich richtig an
die zu schleifende spiralige
Fläche schmiegt.
Es sind zahlreiche Aus-
führungsformen der Fräser-
bezw. Reibahlen-Schleif-
maschinen bekannt gegeben,
die, mehr oder weniger
Sonderzwecken angepasst, ganz erheblich von einander abweichen; ich
füge hier einige Quellen an.
1891, S. 416, mit Abb. Dingl. polyt. Journ. 1879, Bd. 231, S. 106. Prakt. Masch.-Constr.
1887, S. 221; 1896, S. 37. Public. industr. 1880, Bd. 26, S. 49. Revue générale des
mach. out. Mai 1890, S. 33. The Iron Age, 1892, Mai, S. 860; Sept., S. 521; Nov., S. 930.
Revue industr., Mai 1892, S. 181; Nov. 1895, S. 453. The Engineer, Aug. 1896, S. 148.
Portef. économique des mach., 1896, Sept., S. 130; sämmtlich mit Abb.
δ. Lochbohrer werden am Rücken der
Schneiden geschliffen. Es ist daher für eine
solche gegensätzliche Bewegung von Bohrer
und Schleiffläche zu sorgen, dass diese Rücken
„abfallende“ werden, dass der Absatzwinkel
erhalten bleibt.
nachweisen.
wohl allgemein dadurch gelöst, dass man
den Rücken jeder Schneide als Kegel- oder
als Walzenfläche gestaltet, so dass er durch
Drehen des Bohrers um eine feste Axe gegen-
über der ebenen Schleiffläche sich bildet.
In Fig. 895 bis 897 bezeichnet S den
Schleifstein, B den zu schleifenden Bohrer,
der in einer hohlkeilförmigen Rinne C liegt, xx die Axe, um welche man
die Rinne mit dem Bohrer während des Schleifens schwingt. Diese Axe xx
liegt, wie Fig. 896 und 897 erkennen lassen, seitwärts von der Schneidkante
des Bohrers, welche erneuert werden soll, von letzterer ab ist sonach der
Rücken der Schneidkante stark abfallend. Manche legen die Schwingungsaxe
xx in Fig. 896 schräg gegen die Mittelebene des Bohrers, damit die Kante, der
Beginn des abfallenden Rückens in der Nähe der Bohrerspitze näher, an dem
Scheitel der um xx beschriebenen Fläche liegt (vergl. Fig. 897, welche den
Rücken des Bohrers B geschnitten darstellt). In Fig. 895 liegt xx häufig
schräg, wie gezeichnet, auch noch schräger,
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 31
laufend zur Schleiffläche. Die Rinne C giebt den Schrauben- oder ge-
wundenen Bohrern hinsichtlich ihrer Axenrichtung ohne weiteres die zu-
treffende Lage; für Spitzbohrer bedarf es hierfür geeigneter Beilagen. Im
weiteren dient der „Finger“ E — welcher zweckmässig einstellbar gemacht
wird — als Anschlag für die Brust der Schneide, und eine einstellbare
Fläche, gegen welche das Zapfenende des Bohrers sich legt, zur Einstellung
in der Axenrichtung des letzteren.
Fig. 898 ist das Schaubild einer derartigen Bohrerschleifmaschine.
Man sieht aus derselben, dass die Rinne mittels einer Schraube gegen den
Schleifstein verschoben werden kann, die Drehaxe der Rinne ist ein wenig
gegen die Schleiffläche geneigt. Die Lagerung, in welcher der betreffende
lange Zapfen steckt, kann mittels eines Handhebels um eine wagerechte
Axe gedreht werden um, nach einander die ganze Kronenbreite des Schleif-
steins an der Abnutzung theilnehmen zu lassen.
ε. Drehbankspitzen schleift man oft, während sie in der Spindel
bezw. dem Reitnagel stecken. Es dienen hierfür Hilfsvorrichtungen.
S. 68; 1887, Bd. 265, S. 248; 1889, Bd. 271, S. 251, mit Abb. Zeitschr. d. Ver. deutscher
Ingen. 1892, S. 4; 1896, S. 1340, mit Abb. Amer. Mach., 16. Juni 1892, S. 4, mit Abb.
The Iron Age, Juni 1892, S. 1266, mit Schaubild. — Für die Reitstockspitze: American
Mach. 6. Okt. 1892, mit Schaubild.
Als eigentliche Spitzenschleifmaschinen können die weiter oben beschrie-
benen Rundschleifmaschinen verwendet werden. Sollen sie nur dem vorlie-
genden Zweck dienen, so fallen sie einfach aus, wofür eine von J. E. Rein-
ecker gebaute, durch Fig. 899 bis 902 abgebildete ein Beispiel ist. Wie die
Gesammtansichten Fig. 899 und 900 ergeben, besteht die Maschine aus
einem durch Beine gestützten drehbankartigen Bett A, auf welchem links ein
Spindelstock steht, der die zu schleifende Spitze S führt, und rechts ein zweiter
Spindelstock sich befindet, in dem die Spindel des Schleifsteins B gelagert
ist. Beide genannte Spindeln werden von einem Deckenvorgelege (Fig. 899)
aus angetrieben, und zwar so, dass der Schleifstein minutlich rund 2400,
die zu schleifende Spitze in derselben Zeit etwa 500 Drehungen macht. Der
Spindelkasten des Schleifsteins ist mittels des Schlittens C längs des Bettes A
zu verschieben, die Platte E ist auf C drehbar und nach einer Gradein-
theilung einzustellen und der Schlitten F, auf dem der Spindelkasten un-
mittelbar befestigt ist, auf der Platte E zu verschieben. So sind die
nöthigen Mittel geboten, um jeden gewünschten Spitzenwinkel an der
Spitze S hervorzubringen. Fig. 901 und 902 stellen in grösserem Maass-
stabe Einzelheiten dar, so Fig. 901 die Spindel, welche die zu schleifende
Spitze S aufnimmt. Sie ist für sehr dicke Spitzen eingerichtet, dünnere
Spitzen werden unter Zuhilfenahme genauer Büchsen eingesteckt. Die
Lagerung ist insbesondere in der Richtung bemerkenswerth, als die Lager-
flächen durch Kappen vor dem Staub möglichst geschützt sind. Das Gleiche
ist der Fall bei der Lagerung der Schleifsteinspindel, Fig 902. Die Lager-
büchsen der letzteren sind gespalten (Fig. 73, S. 49) und werden durch
Muttern, die theilweise gleichzeitig jene Kappen sind, behufs Nachstellens
in die kegelförmigen Bohrungen des Spindelkastens gezogen.
Aus mehr als einem Grunde ist erwünscht, die für den Betrieb der
Maschine erforderliche mechanische Arbeit zu kennen, bevor die Maschine
gebaut ist. Richten sich doch hiernach die Abmessungen der Antriebs-
mittel, seien es Riemenrollen oder Elektromotoren oder anderes. Und bei
der Wahl unter verschiedenen Maschinen, welche die verlangte Bearbeitung
in gleicher Güte zu liefern vermögen, ist der Bedarf an Betriebsarbeit zu-
weilen von Bedeutung, wenn nicht ausschlaggebend. Endlich bildet der
Arbeitsbedarf der einzelnen Maschinen die Grundlage für die Arbeitsver-
sorgung und Vertheilung in der Fabrik, in welcher die Werkzeugmaschinen
thätig sein sollen.
Für letzteren Zweck wird man — ausser dem grössten Bedarf der
einzelnen Maschine — den mittleren einer Gruppe von Maschinen oder einer
Werkstatt wissen wollen.
Man kann das Arbeitserforderniss auf folgende Weise bestimmen:
Es besteht in der Arbeit, welche der Stichel oder der Fräser zum
Abheben der Späne verbraucht, und in Reibungsverlusten. Der erstere
Arbeitsaufwand A — nach Gl. 15, S. 17 —:
A = b d · K · v,
wenn A in Sekunden-Meterkg, b und d in mm und v in Metern für die
Sekunde ausgedrückt wird. Die Werthe von K sind für einige Metalle auf
S. 13 angegeben. Der zweite Theil des Arbeitsaufwandes, die Reibungs-
verluste, ist nach bekannten Verfahren nach dem Entwurf der Maschine
zu berechnen.
Dieses Rechnungsverfahren ist zeitraubend und liefert trotzdem keine
genau zutreffenden Werthe, indem die, der Schätzung unterliegenden Werth-
ziffern eine hervorragende Rolle spielen.
Man kann das Verfahren vereinfachen, indem man den reinen Arbeits-
aufwand: nach Gleichung 15, oder der anderen:
zwar in obiger Weise berechnet, aber den zweiten Theil, die Reibungs-
widerstände, im ganzen schätzt. Diese Schätzung setzt nun grosse Er-
fahrung voraus; man kann ihre Unsicherheit durch Berechnen der haupt-
sächlichsten Reibungswiderstände mindern.
Für die meisten Fälle ist dieses Rechnungsverfahren durchsichtig genug,
so dass weitere Erläuterungen seiner Anwendung entbehrt werden können.
Bei den Tischhobelmaschinen mit Zahnstangen- oder Schrauben-Antrieb und
in geringerem Grade bei diesen verwandten Maschinen treten jedoch neben
den leicht erkennbaren auch Reibungswiderstände auf, die beträchtlich sind,
aber doch leicht übersehen werden. Es sind das die Reibungswiderstände,
welche am Hubwechsel die lebendige Kraft des bewegten Schlittens ver-
nichten müssen. Zu dem hierfür erforderlichen Arbeitsbedarf gesellt sich der-
jenige für das Hervorbringen der neuen Geschwindigkeit (vergl. S. 187).
Um die Bedeutung dieser Arbeitsgrössen zu beleuchten, erinnere ich daran,
dass die Treibriemen oder Reibkupplungen bei dem Hubwechsel gleiten,
und bemerke, dass zur Zeit des Hubwechsels dieser Maschinen der Arbeits-
aufwand zuweilen auf das Dreifache des für mittleren Vollbetrieb Erforder-
lichen sich steigert. Es möge hier eingeschaltet werden, dass dieser Umstand
für elektrischen Antrieb von hervorragender Bedeutung ist: will man nicht
unverhältnissmässig grosse Motoren verwenden, so ist die Einschaltung
wirkungsvoller Schwungräder unbedingt nöthig.
Die beim Hubwechsel auftretenden Arbeitsverluste hängen von dem
Gewicht der bewegten Theile und den Geschwindigkeiten derselben ab;
sie sind an sich leicht zu berechnen. Will man sie aber auf die Zeiteinhet
beziehen, will man den grössten sekundlichen Arbeitsverbrauch wissen, so
ist erforderlich, zunächst festzustellen, innerhalb welcher Zeit der Hub-
wechsel erfolgt. Dazu gehören meistens umständliche Rechnungen; jeden-
falls muss man die Art des Hubwechsels und die für ihn zu verwendenden
Mittel genau kennen.
Angaben, welche das Antriebserforderniss der Werkzeugmaschinen in
runden Zahlen ausdrücken, sind werthlos, weil es von zahlreichen Einzel-
umständen abhängig ist, die bei den einzelnen Maschinen selbst der gleichen
Gattung nicht in gleichem Verhältniss auftreten.
Als brauchbar, wenn auch nicht als ganz einwandfrei, sind folgende
beiden Rechnungsverfahren zu bezeichnen.
J. Hart
S. 58 u. f.N der zum Betrieb erforderlichen Pferdekräfte:
Es bezeichnet in dieser Gleichung: k die Reissfestigkeit des zu zer-
spanenden Metalles, b und d Breite und Dicke der abzunehmenden Schicht
und v die sekundliche Schnittgeschwindigkeit rechtwinklig zu dem Quer-
schnitt b · d. Ferner ist α eine Werthziffer, welche angiebt, um wie viel
mal der Schnittwiderstand grösser ist als die Reissfestigkeit; es hat also
α k dieselbe Bedeutung wie der Werth K, Gl. 1, S. 13. Endlich soll die
Werthziffer m das Verhältniss der Summe der Reibungswiderstände zu dem
eigentlichen Arbeitswiderstand ausdrücken.
Nach Hart soll man einsetzen:
Es ist nun in keiner Weise erwiesen, dass der Schnittwiderstand in
geradem Verhältniss zur Reiss- (oder Absoluten-) Festigkeit steht, zu gleicher
Zeit aber mindestens sehr unwahrscheinlich, dass der Schnittwiderstand —
sonst gleich gut gehaltene Stichel vorausgesetzt — bei der einen Maschinen-
art ein anderer ist als bei der anderen.
(Man könnte annehmen, dass Hart unter α k nicht nur den Schnitt-
widerstand, sondern zugleich andere, in der Maschine liegende Widerstände
ausdrücken wolle. Dieser Auffassung widerspricht aber der Umstand, dass
Hart α k ausdrücklich den „Werkzeugwiderstand“ nennt und ferner sagt,
es solle m „nicht nur die zusätzliche Reibung, sondern die sämmtlichen
„passiven Widerstände der Maschine“ zum Ausdruck bringen.)
Für m empfiehlt Hart:
Diese Zahlen drücken gewissermassen das Gefühl aus, dass bei dem
Entwurf, wie bei der Ausführung grösserer Maschinen mit mehr Sorgfalt
verfahren wird als man auf kleinere Maschinen zu verwenden geneigt ist,
ein Gefühl, welches man nur zum Theil für berechtigt halten wird.
Die Verlust bringenden Widerstände der verschiedenartigsten spanab-
hebenden Werkzeugmaschinen stehen keineswegs im geraden Verhältniss
zum Schnittwiderstande; deshalb wird diese Art der Berechnung des Arbeits-
erfordernisses für die Reibungswiderstände weniger zutreffende Ergebnisse
liefern können, als die reine Schätzung.
Ernst Hartig
N = No + ε G. . . . . . . . (93)
Es bedeutet in dieser Gleichung N die Zahl der erforderlichen Pferde-
kräfte, No den Arbeitsaufwand für den Leergang der Maschine, G das Ge-
wicht der stündlich erzeugten Späne in k g und ε eine Werthziffer.
In dem Hartig’schen Ausdruck kommt also der Theil der Reibungs-
verluste (die Leergangsarbeit), welcher von dem Arbeitswiderstande ganz
unabhängig ist, selbstständig zur Geltung. Das ist nur zu billigen. Frei-
lich ist No für eine zu bauende Maschine nur auf Grund von, an anderen,
aber ähnlichen Maschinen gemachten Versuchen zu schätzen, oder auf dem
weiter oben angedeuteten umständlichen Wege unsicher zu berechnen.
Der Ausdruck ε G enthält die zur Ueberwindung des Schnittwider-
standes und der von diesem abhängigen Reibungswiderstände erforderliche
Arbeit. Da letztere nicht immer in geradem Verhältniss zu ersteren steht,
so wird ε eine gewisse Veränderlichkeit zeigen.
Indem ich noch bemerke, dass bei den Hartig’schen Versuchen all-
gemein kleinere Schnittgeschwindigkeiten angewendet und verhältnissmässig
kleinere Maschinen geprüft wurden, als zur Zeit gebräuchlich, lasse ich die
Hartig’schen Angaben hier folgen:
1. Hobelmaschinen:
für graues Gusseisen: ,
wenn f den Spanquerschnitt in Quadratmillimeter ausdrückt.
Es wird ferner angegeben:
Leergangsarbeit: No = 0,6 bis 0,1 Pferdestärken.
2. Drehbänke:
Leergangsarbeit: N o = 0,7 bis 0,1 Pferdekräfte.
3. Lochbohrmaschinen, mit Spitzbohrern:
für Gusseisen, trocken, im Mittel . . . . . . . .
für Schmiedeeisen, mit Oel geschm., im Mittel
wenn d den Bohrerdurchmesser in Millimetern ausdrückt.
Leergangsarbeit: No = 0,5 bis 0,05 Pferdekräfte.
4. Ausbohrmaschinen:
für Gusseisen ,
wenn f den Spanquerschnitt in Millimetern angiebt.
Leergangsarbeit: No = 0,5 bis 0,05 Pferdekräfte.
5. Fräsmaschinen:
für Gusseisen, im Mittel ε = 0,07,
für Gusshaut . . . . . . ε = 0,24.
Leergangsarbeit: No = 0,55 bis 0,1 Pferdekräfte.
6. Schleifsteine:
Hier wird No durch den Steindurchmesser D in m und die sekund-
liche Umfangsgeschwindigkeit V in m ausgedrückt, und das ε fällt weg,
zugleich aber auch das Gewicht G des stündlich zerspanten Metalles. Es
wird der Gesammtarbeitsbedarf angegeben für grobkörnige Sandsteine zu:
wenn P den Andruck des Werkstückes in kg, μ die Reibungswerthziffer:
bezeichnet.
Ferner für feinkörnige Sandsteine zu:
worin die Reibungswerthziffer
sein soll.
Hiernach lassen die bis jetzt zur Verfügung stehenden Berechnungs-
verfahren des Arbeitserfordernisses viel zu wünschen übrig. Da bei der
Anwendung des elektrischen Einzelantriebs der Maschine der wirkliche
Arbeitsaufwand verhältnissmässig einfach bestimmt werden kann, insbe-
sondere ohne in erheblicher Weise die Benutzung der Maschinen stören zu
müssen, so ist zu erhoffen, dass recht zahlreiche Versuche mit Maschinen
der Jetztzeit vorgenommen werden, sei es, um die Hartig’schen Werth-
ziffern zu ergänzen oder neue Berechnungsgrundlagen zu schaffen.
Es werden in dem Folgenden nur Scheeren und Durchschnitte für
Metall, insbesondere Metallbleche behandelt werden.
Der in Frage kommende Vorgang heisst das Abscheeren
Leipzig 1888, S. 359.
Werkzeuge, welche rechtwinklig gegen die Fläche des Bleches drücken,
wird ein Theil des letzteren gegen den andern so verschoben, dass unter
Ueberwindung der Schub- oder Scheerfestigkeit eine Quertrennung erfolgt.
Diese Werkzeuge heissen bei den Scheeren: Scheerblätter, bei den Durch-
schnitten: Stempel, beziehungsweise Lochringe, auch wohl Matrizen.
lassen sich wie folgt bestimmen:
A und B, Fig. 903 u. 904 bezeichnen zwei Scheerblätter; A werde in
der Richtung des gezeichneten Pfeiles gegen B verschoben. Der Kanten-
winkel α, Fig. 903, der Scheerblätter ist regelmässig kleiner als 90°; er
wird zwischen 65° und 80° gewählt und beträgt β = α + i meistens 75°.
Man neigt auch die Rückenfläche der Scheerblätter ein wenig gegen die
Arbeitsrichtung, und zwar aus gleichen Gründen, wie bei den Schneiden.
Es beträgt der Winkel i, Fig. 903, etwa 1½° bis höchstens 3°.
Indem die Schneidkanten gegen das Werkstück drücken, dringen sie
zunächst in dieses ein, wie Fig. 903 darstellt, bis der, fernerem Eindringen
sich widersetzende Widerstand gleich der Scheerfestigkeit geworden ist.
Nunmehr erfolgt der Bruch. Man neigt nun die Scheerblattkanten, nach
Fig. 904, um einen Winkel η gegen einander — dessen Grösse 14° bis 9°
beträgt — so dass links in Fig. 904 der Bruch stattfindet, während in
einiger Entfernung rechts von dieser Stelle die Scheerblattkanten das Werk-
stück erst berühren. Der ganze Vorgang des allmählichen Eindringens der
Scheerblattkanten bis zum Bruch des Bleches spielt deshalb innerhalb der
Länge a. Der Grundriss der hierbei neu entstehenden schmalen Fläche
ist, nach Fig. 905, innerhalb der Länge a ein Dreieck. Es dringt nun so-
wohl das thätige Scheerblatt A als auch das stützende Scheerblatt B in die
Oberfläche des Bleches ein, so dass, nach Fig. 904, von dem Punkte ab,
in welchem ersteres auf das Werkstück trifft, dieses nach unten gebogen
wird und an der Stelle, wo der Bruch erfolgt, dieses Verbiegen den Betrag
e erreicht hat, weil dann B um e in das Blech eingedrungen ist. Fig. 903
ist ein an dieser Stelle gemachter Querschnitt der Fig. 904. Von diesem
Punkte ab wird das unter dem Scheerblatt A liegende Blech um den Weg
von A weiter nach unten geschoben, während das über B liegende Blech
seine Gestalt nicht mehr ändert. Die Vertiefung, welche auf der oberen
Fläche des Bleches, in Bezug auf Fig. 905, rechts von der Scheerblattkante
sich bildet, hat — wie schon erwähnt — als Grundriss ein rechtwinkliges
Dreieck. Die eine Seite dieses Dreiecks ist = a, die zu dieser rechtwinklig
liegende ist e · tg β lang.
Es sind über das allmählige Anwachsen
des Widerstandes, welchen die Stempel der
Durchschnitte bei ihrem Eindringen zu über-
winden haben, sehr beachtenswerthe Ver-
suche gemacht worden.
vermocht, sie für den vorliegenden Zweck
rechnerisch zu verwenden, und gehe des-
halb von der — nicht ganz richtigen —
Annahme aus, dass der Widerstand im
geraden Verhältniss zur Grösse der wider-
stehenden Fläche steht. Dann wächst sie
in geradem Verhältniss zur Eindringungs-
tiefe y, Fig. 904. Im Abstand a vom Anfangs-
punkt des Eindringens tritt der Bruch ein, es
ist die Eindringungstiefe = e und der Widerstand zweifellos gleich der Scheer-
festigkeit δ. Es beträgt daher — nach der gemachten Annahme — der Wider-
stand d p bei der Eindringungstiefe y für einen Streifen von der Breite d x:
sonach:
Es ist aber:
also:
Die Eindringungstiefe e, bei welcher der Bruch eintritt, kann auf folgende
Weise bestimmt werden. An dieser Stelle gleicht der Eindringungswider-
stand der Scheerfestigkeit σ; er wird von dem Werkstück auf die schmalen
Schrägflächen der Scheerblätter übertragen, so dass diese an ersteren die
bereits erwähnten Flächen ausbilden. Das Produkt aus der Grösse dieser
und der Druck- oder rückwirkenden Festigkeit σ d des Bleches ist offenbar
gleich dem einwirkenden Druck. Die Brustflächen der Scheerblätter liegen
um den Winkel β schräg gegen die Arbeitsrichtung oder die Richtung
von p. Es ist daher der auf die Breite d x wirkende, rechtwinklig zur
Scheerblattbrust gerichtete Druck allgemein
eine Kathete die Eindringungstiefe y bildet, Fig. 904, und welche mit
dieser Kathete den Winkel β einschliesst. Sonach ist allgemein:
x = a, y = e ist:
Indem man diesen Werth in Gl. 97 einführt, gewinnt man den grössten
Gesammtwiderstand, welchen die Scheerblätter in ihrer gegensätzlichen
Bewegungsrichtung erfahren, zu:
Man könnte aus dieser Gleichung schliessen, es sei vortheilhaft, sowohl η
als auch β möglichst gross zu machen. Dem widerspricht jedoch das
Folgende:
Mit dem Wachsen von η nimmt die Kraft zu, welche versucht, das
Werkstück in Bezug auf Fig. 904 nach rechts zu verschieben und dadurch
das Abscheeren überhaupt zu vereiteln. Um letzteres zu verhüten, darf η
höchstens gleich dem Reibungswinkel sein. Daher wird η, wie bereits an-
gegeben, höchstens zu 14°, meistens erheblich kleiner gewählt. Mit dem
Wachsen von β wird, da der Bruch eine gewisse Tiefe e des Eindringens
verlangt, die Verbiegung des Bleches grösser, was man zu vermeiden sucht.
Es ist jedoch noch auf folgenden Umstand aufmerksam zu machen. Weiter
oben wurde angenommen (vergl. Fig. 903 bis 905), dass innerhalb der
Länge a das rechts von den Scheerblattkanten belegene Blech in gleicher
Höhe bleibe wie dessen linke Seite, und daraus die Grösse e berechnet.
Diese Annahme ist nun nicht ganz richtig, da das rechts belegene Blech
in Bezug auf Fig. 905 und 903 etwas nach unten gebogen wird. So lange
β klein genug ist, kann dieser Umstand vernachlässigt werden; je grösser
β wird, um so mehr macht er sich geltend, so dass die hier gegebene Be-
rechnung des e nur so lange zulässig erscheint, als β nicht über 75° misst.
Ich werde deshalb in dem Folgenden
tg β = 4 . . . . . . . . . (100)
setzen.
Das Verhältniss
abhängig. Man nimmt häufig an, dass bei Eisenblechen die Scheerfestig-
keit σ das 0,8 oder 0,9 fache der rückwirkenden Festigkeit betrage. Es wächst
aber die rückwirkende Festigkeit unter dem Druck der Scheerblätter. Da
diese eine bildsame Umgestaltung der getroffenen Flächentheile herbeiführen,
so verdichten sie auch das Gefüge — man denke an den Umstand, dass
hart gezogener Draht zuweilen viermal so fest ist als ausgeglühter — so
dass die mittlere Festigkeit σ d, welche bei dem Abscheeren zur Wirkung
kommt, vielleicht doppelt so gross ist, als die Scheerfestigkeit σ. Es sollen
deshalb die Werthe:
als vermuthliche Grenzwerthe in Rechnung gestellt werden.
Man erhält aus Gl. 98 für tg β = 4 und
und für tg β = 4 und
ferner aus Gl. 97 für p:
bezw.
Die Kräfte p greifen, wenn man σ d als auf der gedrückten Fläche
gleichförmig annimmt, in den Schwerpunkten der entstehenden Dreiecks-
flächen an. Diese Schwerpunkte liegen um
um
Moment M das Blech rechts zu drehen, dessen Grösse (nach Fig. 906)
beträgt:
also für tg β = 4 und
und für tg β = 4 und
Diesem Moment tritt das andere:
w · l1
entgegen (Fig. 906);
es ist . . . . . . (109)
Die Angriffspunkte von w sind die Schwerpunkte
der durch Eindringen der Scheerblätter entstandenen
lothrechten Dreiecks-Flächen, liegen also um ⅓ e
von den Blechoberflächen zurück. Es ist also:
und für
für
Die Kräfte w suchen die Scheerblätter aus einander zu drängen. Ge-
lingt das in geringem Grade, so vergrössert sich das Moment M und damit
w, also auch der Betrag, um welchen die Scheerblätter aus einander gedrängt
werden, so dass bei entsprechender Nachgiebigkeit der Scheerblätter das
Werkstück in Bezug auf Fig. 903 sich rechts dreht und eine lothrechte Lage
annimmt. Man nennt diesen Vorgang das „Kauen“; er muss, seiner Ge-
fährlichkeit für die Arbeiter und für die Maschine halber, unbedingt ver-
hindert werden.
Es geschieht das in erster Linie dadurch, dass den Scheerblättern eine
den Kräften w entgegen tretende und ihnen gewachsene Anfangsspannung
gegeben wird. w hängt aber — Gl. 110 u. 111 — in hohem Grade von der
Blechdicke δ ab. Jene, dickeren Blechen angemessene Anfangsspannung der
Scheerblätter würde demnach bei dünneren Blechen die Scheerblattkanten
über einander bringen und zu Brüchen führen, weshalb man die Scheer-
blattkanten gegen einander neigt und dafür sorgt, dass sie auch bei der
grössten Oeffnung des Scheerenmauls (Fig. 904) mit einander in Fühlung
bleiben. w wächst, nach Gl. 110 u. 111, mit dem Quadrat der Blechdicke; es
ist daher für grosse Werkstückdicken das angegebene Verfahren allein nicht
ausreichend.
Einige Zahlenbeispiele mögen das erläutern.
Es sei η = 9°, also tg η = rund 0,16; σ = 60 kg/qmm. Dann gewinnt
man bei
δ = 5 10 20 30 40 mm
ω = 375 1500 6000 13 500 24 000 kg
und bei
δ = 5 10 20 30 40 mm
ω = 937 3750 15 000 33 750 60 000 kg
Demnach steigt, selbst bei dem günstigsten Verhältniss w bei
dicken Werkstücken zu bedeutender Höhe; bei dem ungünstigsten Werth
lastung der Scheerblätter in der Richtung von w mindestens sehr erwünscht
ist. Zu diesem Zwecke lässt man, links vom Scheerblatt A, in Bezug auf
Figur 903, einen Druck Q wirken, sei es in Gestalt eines aufgelegten Klotzes,
oder durch Federn, oder eines durch Dampf oder Druckwasser aufgedrückten
Balkens.
Die Kräfte p und w wandern während des Schneidens von links nach
rechts, Fig. 907. Wenn c die wagerechte Länge der Scheerblatt-Ueberlappung
bei grösster Maulweite und b die Länge der Scheerblätter bezeichnet, so
beträgt der Abstand der Endlagen der Kräfte:
Wenn nun, was die Regel bildet, die thätige Kraft in der Mittellinie
mm des oberen Scheerblattes angreift, so erfordert dieses Wandern des
Widerstandes eine kräftige Führung des Schlittens, an dem das Scheerblatt
sitzt, ja auch dahin gerichtete Abmessungen des Schlittens, um diesen vor
Verzerrungen zu schützen.
Fig. 909 ist ein wagerechter Schnitt des Schlittens und der Schlitten-
führung einer Scheere, welche bestimmt ist, bis 15 mm dicke Eisenbleche
zu schneiden, Fig. 908 eine Vorderansicht desselben, nachdem die Deck-
platte f, Fig. 909, fortgenommen ist, a bezeichnet den Schlitten; er gleitet
in einer breiten Nuth des Maschinengestelles b, welche jene Deckplatte f
abschliesst. Behufs Ausgleichens der Abnutzung an den Schmalflächen des
Schlittens sind an diesem linksseitig die Platten i angebracht, die durch
Einlegen dünner Bleche nachgestellt werden können. Der Kurbelzapfen c
schiebt mittels der Lenkstange d den Schlitten a nach unten und hebt ihn
mittels der Nabe von d nach oben. Wird d mit Hilfe der Stange e nach
links geschwenkt, so wird a nicht mehr durch die Lenkstange d nach
unten verschoben, der Antrieb ist ausgerückt.
Wenn bei höchster Lage des oberen Scheerblattes ein Werkstück ein-
geschoben und nunmehr der Schlitten a mittels der Lenkstange d nach
unten bewegt wird, so schneidet die Scheere links von der Mitte des
Rahmens a und links von dem Angriffspunkt der Lenkstange d, so dass
versucht wird, den Schlitten a rechts zu drehen. Dem muss die links be-
legene Führungsfläche unten, die rechts belegene oben entgegentreten
(vergl. die gestrichelten Pfeile in Fig. 910); nachdem der wandernde Wider-
stand p die Mitte des Schlittens durchschritten hat, wird das auf der letzteren
wirkende Moment linksdrehend und die Führungen werden entgegengesetzt
beansprucht, wie die ausgezogenen Pfeile der Fig. 910 andeuten. Aber
nicht allein die Führungsflächen haben diesen wechselnden Kräften zu
widerstehen, sondern auch der rahmenartige Schlitten ist genügend stark
zu machen, damit er keine Verzerrung, in der Art, wie Fig. 910, gegenüber
dem links drehenden Kräftepaar andeutet, erleidet, oder gar bricht. Bei
dem rahmenartigen Schlitten a, Fig. 908 u. 909, widerstehen vier Biege-
momente einer solchen Verzerrung, und trotzdem sind sehr kräftige Ab-
messungen des Rahmens nöthig.
Es steigern sich diese Umstände mit der Scheerblattlänge, weshalb man
für sehr lange Scheerblätter den Schlitten an zwei Stellen bethätigt, z. B.
nach Fig. 911, durch zwei Lenkstangen einer und derselben Welle, oder
nach Fig. 912, durch zwei Kurbelwellen. Man kann auch die Angriffs-
stellen der thätigen Kraft in derselben Richtung wie die widerstehende
Kraft wandern lassen, z. B. so, wie Fig. 913 darstellt. Es ist hier B das
bewegte, A das ruhende Scheerblatt. Ersteres ruht auf zwei Rollenpaaren,
welche die thätige Kraft P verschiebt, und die infolgedessen das Scheer-
blatt B heben.
Für das Quertrennen schmaler Flacheisen verwendet man zuweilen
Scheerblätter mit gleichlaufenden Kanten und versieht dann das Scheer-
blatt A mit zwei vorspringenden Lappen, die — nach Fig. 914 — hinter
das Scheerblatt B greifen. Es ist hier der grösste Arbeitswiderstand:
p = b · δ · σ . . . . . . . . (112)
er tritt unmittelbar vor dem Bruch ein.
Das Moment, welches in diesem Zeitpunkte versucht, das Werkstück
zu kippen, ist:
und nach Einfügung des Werthes für e, sowie der Zahl 4 für tg β:
M = p · 1,094 · δ bis p · 0,72 · δ . . . . (114)
oder, nach Einfügung des Werthes für p aus Gl. 112 und weiterer Abrundung:
M = 1,1 · b · σ · δ2 bis 0,72 · b · σ · δ2. . . . . (115)
Da, wenn die Kräfte w allein diesem
Moment M widerstehen müssen,
M = w (δ — e)
zu setzen ist, so entsteht für w:
1,4 · b · σ · δ bis 0,82 · b · σ · δ. (116)
Die Scheeren für Rundeisen, Winkel-
eisen (Fig. 915) u. s. w. sind der zuletzt beschriebenen nahe verwandt.
Man schneidet auch I-Eisen mittels eigentlicher Scheeren.
Durchschnitt ist jedoch neuerdings der vorliegenden Aufgabe so zweck-
mässig angepasst, dass für I-Eisen die eigentliche Scheere kaum noch in
Frage kommt.
Bei den Kreisscheeren, Fig. 916 und 917, legen sich die Räder
zweier kreisförmiger Scheerblätter A und B ebenso an einander, wie die
Ränder der gewöhnlichen Scheerblätter. Es wirkt in der Halbmesser-
richtung der Scheerblätter ein Druck, welcher denselben Werth hat wie p
in den Gl. 104 u. 105 und gleichlaufend zu den Drehaxen der Scheerblätter
ein Druck, der dem w, Gl. 110 u. 111 gleich ist. Soll verhütet werden, dass
das Werkstück von den Scheerblattkanten zurückgestossen wird, so darf η,
Fig. 917, höchstens gleich dem Reibungswinkel sein. Bei glatten Scheer-
blatträndern ist dieser Reibungswinkel höchstens zu 14° anzunehmen. Daher
gewinnt man als Mindestwerth für den Scheerblatthalbmesser, wenn die
kleine Ueberlagerung der Scheerblätter ü heisst:
R = 70 (δ + ü) . . . . . . . . . (117)
Man findet statt dieses Mindestwerthes nicht selten R erheblich grösser, bis
zu 125 δ, zuweilen aber auch kleiner (bis herab zu 40 δ), letzteres, wenn
die Scheerblattränder künstlich gerauht sind, z. B.
durch zahlreiche kleine Querfurchen. Eine derartige
Rauhung der Scheerblattkanten verunstaltet natürlich
die Schnittränder des Bleches.
Es sind — nach obigem — die Kreisscheeren
nur für dünne Bleche geeignet; als oberste vor-
kommende Grenze kann man 3 mm Blechdicke nennen.
Die Rundscheere glaube ich, da sie nur Sonder-
zwecken dient, durch Anziehen einiger Quellen er-
ledigen zu dürfen.
eins für Hannover 1860, S. 313, mit Abb. Herm. Fischer, Allgem. Grunds. und Mittel
des mechanischen Aufbereitens, Leipzig 1888, S. 365, mit Abb. Dingl. polyt. Journ. 1883,
Bd. 249, S. 13; S. 438, 1885, Bd. 258, S. 206, mit Abb.
Der Durchschnitt dient in erster Linie zum Erzeugen von Löchern.
Es ist z. B. nach Fig. 918, der Rand eines runden Stempels A, das eine
Scheerblatt und der innere Rand eines Ringes B, des Lochringes, das
andere. Bei dem Eindringen dieser Ränder wächst der Widerstand von 0
bis zu seinem höchsten Werthe, bei welchem
der Bruch erfolgt, hierauf sind nur noch
Reibungswiderstände zu überwinden.
Nach K. Keller’s Versuchen
der Widerstand in der Weise, wie Fig. 919
darstellt; es ist der Stempelweg lothrecht,
und es sind die zugehörigen Widerstände
wagerecht aufgetragen. Der erste, kleine
Widerstand gehört dem Eindringen des Kör-
ners an, der zweite stark wachsende dem
Eindringen um die Grösse e. Für die Be-
messung der Maschine kommt nur der grösste
Widerstand in Frage, die dargestellte Ver-
änderlichkeit kann allenfalls für die Berech-
nung des Schwungrades benutzt werden.
Man bemerkt bei der Arbeit des Durchschnittes, dass die Bruchflächen
von der Stempel- und Lochringkante aus die Gestalt von Kegelflächen
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 32
haben, Fig. 918. Ist der Durchmesser d des Stempels, gleich der Weite d
des Lochringes, so muss die zwischen den beiden Kegelflächen liegende
Schicht noch besonders gebrochen werden. Damit lässt sich erklären, dass
nach Eintritt des grössten Widerstandes p, Fig. 919, noch beträchtliche
Widerstände zu überwinden sind, die theils von dem Brechen jener Schicht,
theils von der Reibung der sehr rauh ausfallenden Bruchflächen herrühren.
Nach v. Reiche
Die auftretenden Quer-Kräfte heben sich gegenseitig auf, so dass ein
Abdrängen des Stempels von seiner Bahn nicht in Frage kommt. Es können
jedoch die, auf den Rand des Lochringes wirkenden, nach aussen gerich-
teten und rechtwinklig zur Lochaxe liegenden Kräfte ein Zersprengen des
Lochringes herbeiführen.
Vergleicht man den grössten bei der gewöhnlichen Scheere auftretenden
Widerstand p (Gl. 104 u. 105) mit dem grössten Werth von p bei dem Durch-
schnitt, so findet man, dass letzterer — bei gleicher Schnittlänge — erheblich
grösser ausfällt, weil der grösste Widerstand auf der ganzen Schnittlänge
gleichzeitig eintritt. Das erschwert den Bau der zugehörigen Maschine.
Um bei dem Durchschnitt in ähnlicher Weise wie bei der Scheere ein all-
mähliches Schneiden herbeizuführen, aber das — für den Durchschnitt not-
wendige — gegenseitige Aufheben der Querkräfte beizubehalten, haben
Schüchtermann & Crämer in Dortmund, dem Stempel A eine gebogene,
Fig. 920, oder eine gewellte, Fig. 921, Endfläche gegeben.
Dieses Verfahren lässt sich nun für das Quertrennen des Formeisens
verwenden, indem man einen schmalen Streifen aus demselben schneidet.
1894, S. 791, mit Abb.
Fig. 922 u. 923 stellen das Wesen der betreffenden Einrichtung dar. A be-
zeichnet das Maschinengestell. In ihm sind zwei Scheerblätter B1 ange-
bracht, auf welchen das Werkstück ruht, ferner werden zwei Scheerblatt-
paare B2 und B3 von der Seite gegen das Werkstück gedrückt. Der
plattenartige Stempel C bewegt sich zwischen den festen Scheerblattkanten
nach unten und schneidet wegen seiner ungeraden unteren Endfläche all-
mählich einen schmalen Streifen des Werkstücks hinweg, so dass letzteres in
zwei Theile zerfällt. Dieses Verfahren hat dem Arbeiten mit einfacher
Scheere gegenüber den Vortheil, dass die starken Verbiegungen des ab-
geschnittenen Theils vermieden werden. Die Gestalt der unteren Endfläche
des Stempels wird übrigens verschieden gewählt.
S. 148, u. 149, mit Abb.
Die Berechnung des grössten Widerstandes, welchen diese Stempel
mit unebenen Bahnen erfahren kann in ähnlicher Weise durchgeführt werden,
wie weiter oben für gewöhnliche Scheeren angegeben worden ist.
Die quer gegen die Arbeitsrichtung des Stempels auftretenden Kräfte,
also das, was bei den Scheeren mit w bezeichnet wurde, heben sich, wie
bereits erwähnt ist, gegenseitig auf. Sie bringen hierbei aber eine gewisse
Streckung des Werkstücks hervor, die in manchen Fällen volle Beachtung
fordert. Insbesondere sind diese Querkräfte bei dem Durchschneiden roth-
warmen Eisens fühlbar, indem dieses wegen seiner Weichheit in beträcht-
lichem Grade nachgiebt. Man bringt hier wohl
besondere Einrichtungen an, welche eine zu grosse
Gestaltsänderung der Werkstücke zu verhüten
haben. Als Beispiel möge das Erzeugen der Keil-
löcher in Kuppelstangen dienen. Es wird das roth-
warme Werkstück K, Fig. 924, von zwei Backen B
umfasst. Der linksseitige Backen dient gleichzeitig
als Lochring, während durch ein gegenüberliegendes
Loch des rechtsseitigen Backens der flache Stempel
A geschoben wird.
Man findet als Scheer- oder Schubfestigkeit folgende Werthe an-
gegeben:
Diese Werthe sind bei sehr geringer Geschwindigkeit des Abscheerens ge-
wonnen. Bekanntlich
zu nennen pflegt, in erheblichem Grade mit der Geschwindigkeit des Angriffs,
weshalb für die Maschinen grössere Werthe eingesetzt werden müssen, z. B.
Bei besonders grossen Schnittgeschwindigkeiten wird man selbst mit diesen
Werthen noch nicht auskommen.
Zu den Werkstücken der Durchschnitte gehören noch die Abstreifer.
Der Stempel erfährt in den geschnittenen Löchern auch auf seinem Rück-
wege eine erhebliche Reibung und ist deshalb geneigt, das Werkstück mit-
zunehmen. Es ist der Zweck des Abstreichers, solches zu verhindern. Ueber
die hierzu erforderliche Kraft vermag ich keine Angaben zu machen. Die
Beschreibung der Abstreicher passt besser zu der Erörterung der Befestig-
ungsweisen der Stempel und Lochringe, als hierher, und wird deshalb dort
angeschlossen werden.
1. Die Scheerblätter unterliegen in der Arbeitsrichtung dem Druck
p und quer gegen dieselbe dem Druck w.
Nach Gl. 104 u. 110 ist für
also:
also:
p und w in, bezw. zwischen die beiden,
in Fig. 925, gezeichneten schrägen Linien, d. h. die Scheerblätter werden
durch sie mit den beiden Flächen, welche an dem Maschinengestell A,
bezw. dem Schlitten B liegen, gegen diese gedrückt. Die Scheerblätter
bedürfen deshalb gegenüber p und w keiner Befestigung. Die gebräuch-
liche Befestigung durch Schrauben, wie Fig. 925 sie darstellt, ist also für
nebensächliche Beanspruchungen einzurichten. Sie bezweckt vor allem, die
Zwischenlagen, welche der Einstellung dienen, festzuhalten. Die in Fig. 925
eingeschriebenen Maasse gelten einer Scheere, welche bis zu 10 mm dicke
unerwärmte Eisenblechplatten zu durchschneiden hat. C bezeichnet den-
jenigen Theil des Maschinengestelles, an welchem der Schlitten B gleitet.
Die Dicke der Scheerblätter richtet sich nach der für zulässig er-
achteten Beanspruchung ihrer rückwirkenden oder Druck-Festigkeit; man
findet sie etwa 1½ mal so gross als die grösste Dicke der zu schneidenden
Eisenbleche.
An dieser Stelle glaube ich diejenigen Einrichtungen erörtern zu sollen,
welche bestimmt sind, mit der Kraft Q (S. 493) dem Kippen dicker Werk-
stücke entgegen zu treten. Diese Kraft Q soll, nach Fig. 903, in einiger
Entfernung vor den Scheerblättern angreifen. Man findet zu diesem Zweck
in mannigfacher Ausführungsform feste Leisten angebracht, gegen welche
sich die Werkstücke stützen, sobald sie zu kippen beginnen. Um das Kippen,
welches nothwendig ist, um diese Vorrichtungen wirksam zu machen, mög-
lichst zu beschränken, werden die in Rede stehenden Leisten einstellbar
gemacht, oder es werden Schrauben angebracht, welche bei gewöhnlicher
Lage des Bleches dieses nahezu berühren. Fig. 926 stellt derartiges dar.
a bezeichnet einen vor dem oberen Scheerblatt angebrachten Balken, auf
dem mehrere Muttern b verschiebbar stecken, die Schrauben c können
mittels kleiner Handräder eingestellt werden.
Wirksamer ist offenbar, wenn man jenen Druck Q
anwendet, bevor noch das Kippen eintritt. Schultz
& Goebel in Wien
1888, S. 967.
Balken durch Federn auf das Blech drücken. Bei
einer grossen Scheere der F. W. Bliss Co. in Brook-
lyn
Balken auf das Werkstück gelegt. Dieser Balken ist
in lothrechten Führungen vor dem oberen Scheerblatt
auf und nieder zu bewegen. Er hängt an zwei
Stangen, die durch zwei Hebel, deren Welle und
einen dritten Hebel, in welchem eine Rolle gelagert
ist, von der im Vordergrunde links sichtbaren Kamm-
scheibe bethätigt werden. Bevor noch das obere Scheerblatt mit dem
Werkstück in Berührung tritt, ist der Balken auf letzteres gelegt, sobald
der Schnitt vollzogen ist, wird der Balken rasch gehoben. Es können sich
die unteren Theile der Tragstangen in den Augen des Balkens in einigem
Grade lothrecht verschieben, so dass der nöthige Spielraum gewährt wird.
L. W. Breuer, Schumacher & Co. in Kalk benutzen bei Wasserdruck-
scheeren den Wasserdruck auch zum Niederhalten des Werkstücks nach
Fig. 928. Die Nonne C ist bestimmt, den Scheerblattschlitten A nach
unten zu bewegen. An letzterem sitzt ein Stiefel B,
der durch eine Röhre mit dem Hohlraum der Nonne
verbunden ist, so dass, wenn in diesen Druckwasser
tritt, solches auch über den in B verschiebbaren Kolben
gelangt und dadurch die Rolle r gegen das Werk-
stück drückt. Sobald A zurückgezogen wird, hebt
sich auch die Rolle r.
2. Die Scheerblätter der Kreisscheeren sind,
so lange sie geringen Durchmesser haben, stählerne
Scheiben, die auf den zugehörigen Wellen befestigt
werden. Bei grossen Durchmessern gestaltet man die
Scheerblätter als Ringe und schraubt sie an den
Rand der Scheiben. Der Druck, welcher w (S. 492)
entgegen zu wirken hat, wird auf eine der Wellen
durch Spurzapfen und Feder oder Gewicht ausgeübt,
während die andere Welle durch einen Bund, nach
Umständen einen Spurzapfen am Ausweichen gehindert wird.
2. Die Lochstempel werden nur in ihrer Axenrichtung beansprucht.
Der ihnen begegnende grösste Widerstand ist das Produkt aus dem Loch-
umfang, der Blechdicke δ und der Scheerfestigkeit σ. Nennt man die
Inanspruchnahme des Stempels für 1 qmm seines Querschnittes k, so erhält
man für kreisrunde Löcher die Gleichung:
σ = 40 kg:
den Stempel und tadelloser Härtung desselben die Lochweite mindestens
so gross sein muss wie die Blechdicke. Man findet denn auch, dass regel-
mässig die Lochweite nennenswerth grösser ist, als die Blechdicke. Es ist
jedoch zu bemerken, dass hin und wieder angegeben wird, man habe kleinere
Löcher mittels des Durchschnitts erzeugt. Ist das richtig, so muss man
annehmen, dass der Vorgang des Durchschneidens bei solchem Verhältniss
keit auf Grund der Bildsamkeit
eine grössere Rolle spielt.
Wegen der Schwierigkeit des
Härtens grosser Stahlkörper wird
bei grossen Abmessungen die
Schneidkante des Stempels für sich
angefertigt und an dem sonstigen
Stempel befestigt. Das gilt ins-
besondere für unregelmässig ge-
staltete Lochquerschnitte. Fig. 929
stellt ein hierher gehöriges Beispiel
in einer Unter- und einer Seiten-
ansicht dar.a bezeichnet den
die Schneidkante enthaltenden, ge-
härteten Stahltheil, b einen Körper,
welcher die Verbindung mit dem
Schlitten der Maschine vermittelt.
Fig. 930 ist das Bild des zuge-
hörigen hier plattenförmigen Loch-
ringes in zwei Ansichten.
Auf den Lochring des
Durchschnitts wirkt in der Arbeits-
richtung derselbe Druck wie auf
den Stempel; quer gegen diese
Richtung wird man Kräfte an-
nehmen müssen, welche zu erste-
ren sich verhalten wie p:w bei den Blechscheeren.
Für gewöhnlich besteht der Lochring aus einem stählernen, gehärteten,
kreisrunden Ring, den man in einen geeigneten Untersatz, wohl Tasse ge-
nannt, presst. Nur bei sehr grossen Durchmessern wird der kreisrunde
Lochring aus Theilen zusammengesetzt. Es werden auch — namentlich für
unrunde oder zusammengesetzte Löcher — die betreffenden Oeffnungen in
Stahlplatten ausgebildet, wofür Fig. 930 ein Beispiel zeigt.
Wenn mehrere runde Löcher gleichzeitig geschnitten werden sollen,
so dienen häufig die Bohrungen einer Stahlplatte als Lochringe, während
für rechteckige Löcher, wenigstens dann, wenn sie schmal sind, vorgezogen
wird, die Lochringe oder Matrizen aus Stäbchen zusammenzusetzen. Nach
Fig. 931 sind die Stäbchen a an ihren Endflächen abgeschrägt und werden
mittels der Leisten b auf der Platte c festgehalten; den seitlichen Druck
nehmen die an c festen Hervorragungen d auf. Fig. 932 zeigt eine der
vorigen verwandte Befestigungsweise. Man befestigt die
Stäbchen auf der Platte auch wohl durch Vergiessen
mit leichtschmelzbarem Metall.
Besondere Gestalten der Werkstücke erfordern unter
Umständen eigenartige Lochringe. Fig. 933 ist ein dahin-
gehöriges Beispiel.
gebogener Flacheisen. Der Lochring l hat sattelartige
Gestalt und ist seitwärts am Maschinengestell befestigt.
s bezeichnet den Stempel.
Fig. 934 stellt die gebräuchliche Befestigungsweise
des Stempels D und des Lochringes E im Schnitt dar.
Nach der linken Seite der Figur steckt der Stempel D
mit seinem schlank verjüngten Zapfen im Schlitten B,
wird durch eine versenkte Druckschraube dort fest gehalten und legt sich mit
der Fläche eines Bundes gegen die untere Fläche des Schlittens B. Man
stösst — nach Lösen der Druckschraube — den Stempel aus, indem man
über ihm, durch ein Loch im Schlitten B einen Keil eintreibt. Rechts von
der Stempel-Mitte ist eine im übrigen gleiche Befestigung angegeben, es
findet aber das Ausziehen des Stempels durch eine Mutter statt, welche
das am Bunde des Stempels geschnittene Gewinde umgreift. g bezeichnet
den am Maschinengestell C festen Abstreifer.
Der gehärtete stählerne Lochring E ist in den Untersatz F gepresst
und stützt sich unter dessen Vermittlung auf den mit A bezeichneten Theil
des Maschinengestelles. F wird hier festgehalten durch Hakenschrauben a
(links) oder durch Druckschrauben b (rechts), deren Muttergewinde in Köpfen
der Bolzen d sich befindet. Die erstere Befestigungsweise begünstigt das
Auswechseln, indem nach Lockern der zu a gehörigen Mutter der Haken
zur Seite gedreht werden kann; die letztere ist vortheilhafter für das ge-
naue Ausrichten des Lochringes.
Eine einfachere Befestigungsweise des Stempels als die in Fig. 934 dar-
gestellte es ist, zeigt die Fig. 935.
versehen, welcher sich gegen die ebene Sohle des in den Schlitten B ge-
bohrten Loches legt, während eine hohle Mutter gegen die untere, kegel-
förmige Fläche des Kopfes drückt, den Stempel ausrichtet und festhält.
Mit der Mutter nimmt man gleichzeitig den Stempel aus der Vertiefung
des Stempels.
Hiermit ist die durch Fig. 936 versinnlichte Befestigungsweise
verwandt. Ein am Schlitten A hervorragender Zapfen ist aussen mit Ge-
winde versehen. Der Stempel s legt sich mit seinem Kopf gegen die ebene
Endfläche des Zapfens und wird durch die Kappe b festgehalten, die ihn
gleichzeitig ausrichtet.
Es leidet die durch Fig. 934 dargestellte Stempelbefestigung an dem
Uebelstande, dass man den Lochring wegnehmen muss, wenn der Stempel
ausgewechselt werden soll. Die beiden anderen soeben angegebenen Be-
festigungsweisen sind in dieser Beziehung günstiger.
Rich. Wagner in Chemnitz verwendet folgende Anord-
nung.A Fig. 937
steckt ein Futter a, welches je
nach der Stempeldicke verschieden
weitgebohrt ist, so dass der Stempel
s genau passt. Letzterer ist mit
einem nur kleinen Kopf versehen,
gegen welchen sich zunächst der
Bolzen b legt, und dieser wird durch
ein Keilpaar B C nieder gedrückt.
C enthält eine schwalbenschwanz-
förmige Leiste, welche in eine Nuth
gleichen Querschnitts des Keiles B
greift, so dass B und C zusammenhängen. Man zieht C durch eine Mutter
an. Löst man diese, so lässt sich das Keilpaar aus dem Schlitten nehmen,
und dann ist der Stempel s leicht auszuwechseln.
Eine eigenartige Stem-
pelbefestigung zeigt Fig.
938.C sitzt
der Werkzeughalter F, wel-
cher dem walzenförmigen
Stempel ein halbrundes
Lager bietet; ein Deckel B
mit halbrunder Nuth wird
mittels Schrauben gegen den Stempel gedrückt, und ein in diesem Deckel
sitzender Stift greift in eine halsförmige Ausdrehung des Stempels. Es
enthält der Werkzeughalter zwei solcher Stempel, so dass gleichzeitig zwei
Löcher geschnitten wer-
den. Die Stempel werden
in dem festen Abstreifer S,
Fig. 938 bis 940 noch ge-
führt, weshalb der Ab-
streifer mittels einer Leiste
in die Lochringplatte A
greift und weiter durch
den Ausrichtstift P seine
richtige Lage angewiesen
erhält. Die Lochringe D
stecken in der Platte A und werden hier durch die Schrauben E, Fig. 939,
festgehalten. Die auf A befestigten Plättchen e und f, Fig. 940, dienen als
Anschläge für die Werkstücke.
Zahlreiche Stempel befestigt man wohl nach Fig. 941.
die sämmtlichen Stempel in einer gemeinsamen Platte A, und zwar in deren
Löchern genau passend; sie werden mit Hilfe dieser Platte am Schlitten B
festgeschraubt.
Fig. 942 und 943 zeigen die Befestigung des Lochring-Untersatzes a
mittels in Aufspann-Nuthen steckender Schrauben. Da die Aufspann-Nuthen
an der Vorderseite der Maschine offen sind, so lässt sich der Untersatz nebst
Lochring leicht fortnehmen, nachdem die Muttern der Befestigungsschrauben
gelockert sind. Das Ausrichten des Lochringes erfolgt durch Verschieben
des Untersatzes mittels der Hand.
3. Abstreifer. Fig. 934 zeigt einen am Maschinengestell C fest-
geschraubten Abstreifer G. Dieser umfasst den Stempel mit einer hufeisen-
förmigen Ausbuchtung, so dass man den Stempel auswechseln kann, ohne
den Abstreifer abnehmen zu müssen. Die untere Fläche des Abstreifers,
welche das Werkstück zurückzuhalten hat, muss weiter von dem Lochring
entfernt sein, als die grösste Blechdicke beträgt, damit man das Blech be-
quem vorlegen kann. Für mittlere und kleine Blechdicken erwächst hier-
aus der Nachtheil, dass die Werkstücke in einigem Grade emporgehoben
werden, bevor das Abstreifen beginnt. Es ist das gleichbedeutend mit
beträchtlichem Zeitverlust. Bei Durchschnitten, welche nur für dünne
Bleche bestimmt, also solchen angepasst sind (vergl. Fig. 938—940), spielt
dieser Zeitverlust allerdings keine Rolle. Anders ist es für Durchschnitte,
welche zeitweise dicke Bleche zu bearbeiten haben, namentlich, wenn der
Arbeiter einiger Zeit bedarf, um das Werkstück für den neuen Schnitt
bereit zu legen. Man zieht daher in solchen Fällen vor, den Abstreifer
einstellbar zu machen, z. B. nach Fig. 942 und 943. Hier umgreift der
Abstreiferarm b den Stempel s ebenso mit zwei Schenkeln seines hufeisen-
förmigen Endes, wie in Fig. 934 angegeben ist. b bildet aber mit c einen
doppelarmigen Hebel, der um einen, am Maschinengestell festen Bolzen
drehbar und mittels der Schraube d einstellbar ist, so dass man den Abstand
der abstreifend wirkenden Schenkel von dem Lochring je nach Bedarf
wählen kann.
Neuerdings hat man, für Durchschnitte, welche gleichzeitig viele Löcher
zu schneiden haben, den Abstreifer beweglich gemacht und ihn so bethätigt,
dass er sich mit einigem Druck auf das Blech niedersenkt, bevor die Stempel
zum Angriff kommen, und in dieser Lage bleibt, bis die Stempel vom
Werkstück frei geworden sind.
Abstreifer auf dem Werkstück ruht, genügend gross und macht seine Druck-
fläche, sowie die Fläche, welche die Lochringe umgeben, eben, so ist möglich,
den Verzerrungen wirk-
sam entgegenzutreten,
welche namentlich dann
entstehen, wenn die
Löcher nicht kreisrund
sind oder bei kreis-
runden Löchern die
Blechdicke der Loch-
weite nahezu gleicht.
Fig. 944 u. 945 stellen,
nach der angezogenen
Quelle, eine derartige
Anordnung dar. An
dem Schlitten A ist zunächst ein Block B befestigt und an diesem eine Platte E,
welche ähnlich, wie in Fig. 941 dargestellt, die Stempel enthält. Die Köpfe der
Stempel legen sich gegen die harte Stahlplatte C. Zwei Platten F, Fig. 945,
welche an den kräftigen Stangen G sitzen, enthalten den Abstreifer D.
Die Lochringe stecken in der Platte H und stützen sich durch diese auf das
Maschinengestell J. L bezeich-
net eine dünne Platte, mittels
welcher das Werkstück unter
die Stempel geschoben und zu-
rückgezogen wird. Die Stifte K
dienen zur gegensätzlichen Füh-
rung der aufgezählten Theile.
Die Arbeit verläuft wie folgt:
nachdem das Werkstück einge-
führt ist, senkt sich der Ab-
streifer D, vermöge Einwirkung
eines auf der Antriebswelle
sitzenden Daumens oder Kam-
mes; der durch eine Kurbel derselben Welle bethätigte Schlitten A senkt
sich nunmehr, die Stempel verrichten ihre Arbeit und steigen dann wieder
empor, während der Abstreifer seine bisherige Lage beibehält; sind die
Stempel von dem Werkstück frei, so wird der Abstreifer rasch gehoben, um
für das Auswechseln des Werkstücks möglichst viel Zeit verfügbar zu machen.
Behufs Ausschneidens mehr oder weniger ringförmiger Gestalten kann
man zwei Bearbeitungen aufeinander folgen lassen: z. B. zuerst den äusseren
Umfang ausschneiden und dann, mittels besonderer Stempel, das Innere.
Hierfür genügen die bisher beschriebenen Einrichtungen. Sollen jedoch
beide Schnitte zu gleicher Zeit ausgeführt werden, so sind besondere Ab-
streifer nothwendig, z. B. solche nach Fig. 946.a und b sind zwei ring-
förmige Scheerblätter, welche am Schlitten, und c und d zwei desgleichen,
die am Maschinengestell befestigt sind; sie vertreten Stempel und Lochring.
Die auszuschneidenden Blechringe sind für Dynamomaschinen bestimmt,
weshalb an b seitlich
eingesetzte vierkantige
Stempel i vorgesehen
sind, welche die Keil-
nuthen auszuschneiden
haben. Die ausge-
schnittene runde Schei-
be fällt durch d nach
unten, bezw. wird durch
demnächst ausgeschnit-
tene Scheiben ruckweise weiter nach unten geschoben, bis sie frei hin-
weg fällt. Der zu gewinnende Ring dringt zwischen a und b ein und
muss deshalb demnächst herausgeschoben werden. Hierzu dient der ring-
förmige Abstreifer e, den besonders bethätigte Stangen h rechtzeitig nach
unten schieben; die Schrauben k haben den Zweck, den Ring e am Heraus-
fallen zu hindern. Das an der Aussenseite von c nach unten geschobene
Blech wird durch den Abstreifer g, den Stifte l bethätigen, gehoben.
Es ist der Weg, welchen Lochstempel oder Scheerblatt zurückzulegen
hat, ein kleiner, der längs dieses Weges zu überwindende Widerstand
aber sehr gross. Dem gegenüber hat die verfügbare Betriebskraft regel-
mässig eine ziemlich, zuweilen (z. B. bei elektrischem Antrieb) eine recht
grosse Geschwindigkeit. Sonach werden fast immer sehr starke Geschwindig-
keitsverminderungen nöthig.
Anscheinend eignet sich hierfür Schraube und Mutter, zumal diese
gleichzeitig diese Drehbewegung in die erforderliche geradlinige umsetzen.
Es wird jedoch für den vorliegenden Zweck von dem Schraubenbetrieb
fast gar kein Gebrauch gemacht, wohl wegen des Umstandes, dass die
Schraube zeitweise rechts, zeitweise links herum gedreht werden muss.
Man findet — namentlich bei englischen Maschinen — nicht selten
einen doppelarmigen Hebel zur Uebersetzung der Drehbewegung in die
hin- und hergehende verwendet; das eine Ende dieses Hebels wirkt auf
den Schlitten, während das andere Ende durch einen Daumen oder eine
Kurbel bethätigt wird.
Am gebräuchlichsten ist die Uebersetzung durch die Kurbel. Sie
wirkt entweder unter Vermittlung einer sogenannten Schleife, Fig. 947,
oder bethätigt den Schlitten mittels Lenkstange, Fig. 908, 911, 912, 948.
Der Druckwasserbetrieb ermöglicht sehr starke Geschwindigkeits-
minderung, oder Kraftvermehrung durch verhältnissmässig einfache Mittel.
Er ist jedoch dem wechselnden Widerstande schwer anzupassen, so dass
meistens mit erheblichem Kraftüberfluss gearbeitet werden muss. Dieser
Umstand wird bei den Schmiedemaschinen ausführlich erörtert werden.
Von besonderer Wichtigkeit sind:
Die Ausrückvorrichtungen.
Nach jedem Schnitt ist das Werkstück in eine neue Lage zu bringen
oder durch ein anderes zu ersetzen. Hierzu gehört Zeit. Diese kann da-
durch gewonnen werden, dass man dem Werkzeug eine geringe Geschwindig-
keit giebt, auch den Stempel einen erheblich grösseren Weg zurücklegen
lässt, als eigentlich nöthig ist. Die mittlere Geschwindigkeit der Werk-
zeuge beträgt aus diesem Grunde selbst bei grösseren Maschinen oft nur
10 mm in der Sekunde.
Für Scheeren ist das Fortrücken des
Werkstücks nach jedem Schnitt rasch auszu-
führen, da es in gerader Linie stattfindet;
und wenn ein neues Werkstück vorgelegt
werden soll, so kann inzwischen das be-
wegliche Scheerblatt einige nutzlose, aber
auch unschädliche Spiele machen, bis das
Werkstück in die richtige, zum gerad-
linigen Vorschieben geeignete Lage ge-
bracht ist.
Anders verhält es sich mit dem Durch-
schnitt, indem die Stelle, an welcher das
Loch erzeugt werden soll, genau unter den
Stempel gelegt werden muss. Für manche
Zwecke eignet sich selbstthätige Verschiebung
des Werkstücks, nachdem ein Loch erzeugt, oder eine Gruppe von Löchern
geschnitten ist. Es ist das Blech auf einem Tisch befestigt, der durch
Schaltwerke fortgerückt wird. In diesem Falle ist mit Sicherheit darauf
zu rechnen, dass das Blech seine neue Lage erhält, bevor der neue Angriff
seitens der Werkzeuge stattfindet. Bei den Durchschnitten dagegen, welche
nach einer Vorzeichnung zu arbeiten haben, so dass es Aufgabe des Arbeiters
ist hiernach das Blech in die richtige Lage zu bringen, bedarf man zu-
weilen mehr Zeit als gewöhnlich, und es ist nöthig nach Bedarf den Angriff
des Stempels verzögern zu können.
Wenn Gleiches für Scheeren nicht unbedingt erforderlich ist, so er-
leichtert es doch auch hier die Benutzung und gestattet eine grössere
durchschnittliche Geschwindigkeit. Man findet daher in der Regel auch
für Scheeren die in Rede stehenden Einrichtungen im Gebrauch.
Es sind von diesen anzuführen:
a) Nachdem ein Schnitt vollzogen und das Werkzeug zurückgezogen
ist, wird der Antrieb des letzteren selbsthätig ausgelöst; der Arbeiter rückt
für den folgenden Schnitt den Betrieb wieder ein, sobald er dem Werk-
stück die richtige Lage gegeben hat. Zu diesem Zweck wird entweder
die Verbindung zwischen Kurbel und Werkzeug, oder zwischen Kurbel-
bezw. Daumenwelle und ihrem Antriebrade aufgehoben.
Fig. 949 zeigt eine Einrichtung für ersteres Verfahren.
Die Kurbel a, welche den Schlitten s zu bethätigen hat,
dreht sich links herum. Es befindet sich der Schlitten zur
Zeit in seiner tiefsten Lage, der Schnitt ist vollzogen, und
der Kurbelzapfen hat die Aufgabe, mit Hilfe der Lenk-
stange l den Schlitten s zurückzuziehen. Er wälzt sich zu
diesem Zweck an der oberen Innenfläche der in l befind-
lichen Oeffnung, wodurch l nach links geschwenkt wird
und dann der Kurbelzapfen in dem erweiterten Theil
der genannten Oeffnung sich drehen kann, ohne den
Schlitten s nach unten zu drücken. Um zu verhüten, dass
der Schlitten durch sein eigenes Gewicht nach unten sinkt
und dadurch das Vorlegen des Werkstückes für einen neuen
Schnitt erschwert, kann man an l eine Nase i anbringen,
welche über die am Maschinengestell feste Nase O greift.
Nachdem das Werkstück auf dem Lochring seine richtige
Lage erhalten hat, schwenkt man l mit Hilfe ihres Handgriffs nach rechts
und stellt hierdurch die Kupplung zwischen Kurbelzapfen und Lenkstange
wieder her.
Das Ausrücken des auf der Kurbel- oder Daumenwelle sitzenden
Antriebsrades vermittelt eine Klauen- oder eine Stiftkupplung. Es ist z. B.
auf dem verschiebbaren Theil der Klauenkupplung ein Kamm angebracht,
gegen den sich eine Rolle oder ein Stift legt, so dass im bestimmten Augen-
blicke die Lösung erfolgt. Bei der Stiftkupplung nach Fig. 371 u. 372, S. 180
sitzt an dem Stift c ein nach aussen ragender Arm, der gegen eine am
Maschinengestell angebrachte Nase stösst, sodass c die in Fig. 371 ange-
gebene Lage annimmt. Wegen der geringen Drehgeschwindigkeit der hier
in Frage kommenden Welle kommt letztere sofort nach dem Ausrücken
der Kupplung zur Ruhe. Das Wiedereinrücken erfolgt mittels der Hand.
b) Es werden die soeben erörterten Kupplungen auch in dem Sinne ver-
wendet, dass man sie nur ausnahmsweise löst, dann nämlich, wenn eine
grössere Zeit als gewöhnlich für das Vorlegen des Werkstücks nöthig ist.
Auch zu diesem Zweck wird entweder die Verbindung zwischen Kurbel und
Werkzeug unterbrochen, oder eine dem Triebwerk eingeschaltete Kupplung
gelöst. In letzterem Falle sucht man die Kupplung auf der raschest kreisen-
den Welle anzubringen, theils um sie mit wenig Kraftaufwand bethätigen
zu können, theils um eine Reibkupplung möglich zu machen. Jedenfalls
ist die Kupplung zwischen die Kurbel und das Schwungrad einzuschalten;
sie wird durch eine Handhabe oder einen Tretschemel bethätigt, welche
für den Arbeiter möglichst bequem liegen müssen.
Rückt man den Betrieb mit Hilfe einer derartigen Kupplung aus, so
muss eine Vorrichtung angebracht sein, welche gestattet, die Kurbelwelle
mittels der Hand zu drehen. Sie besteht gewöhnlich in einem auf der
Kurbelwelle befestigten Stern, in dessen Löcher ein längerer Hebel ge-
steckt wird.
Die Ausrückvorrichtung an einer der Antriebswellen erlaubt die Ver-
bindung zwischen Kurbelzapfen und Schlitten sehr einfach zu machen,
z. B. so wie Fig. 948 angiebt. Es bezeichnet a die Kurbelwarze, l die
Lenkstange und s den Schlitten. Den Druck nach unten (den Arbeitsdruck)
überträgt die Lenkstange l durch ihre mit kleinem Krümmungshalbmesser
ausgeführte untere Rundung auf den Schlitten s; man bringt an der Stelle,
wo sich diese Rundung befindet, im Schlitten wohl ein auswechselbares
Lagerstück an. Der Druck nach oben, welcher nur den Schlitten zu heben
hat, wird durch eine flachgekrümmte Fläche auf den Schlitten übertragen.
c) Das Lösen der Verbindung zwischen Kurbelzapfen und
Schlitten ist namentlich dann beliebt, wenn von einer gemeinsamen
Kurbelwelle mehrere Schlitten bethätigt werden, einer mit gewöhnlichem
Scheerblatt, ein zweiter mit Lochstempel, ein dritter mit Winkeleisen-
scheerblatt u. s. w. Man verwendet es aber auch für Maschinen mit nur
einem Schlitten.
Fig. 908 und 909, S. 494, stellen ein hierher gehöriges Beispiel dar.
c bezeichnet die Kurbelwarze, d die Lenkstange, a den Schlitten, der an
seinem unteren Rande das Scheerblatt trägt. In der Lage, welche die
Lenkstange in Fig. 908 einnimmt, bewegt sie den Schlitten a nach unten
und nach oben. Mit d ist eine Stange e verbolzt, welche vermöge einer
Handhabe gestattet, die Lenkstange von der Schulter des Schlittens, gegen
welche sie den nach unten gerichteten Druck ausübt, abzuschieben, also
diese Bethätigung des Schlittens aufzuheben. Damit die Lenkstange d ihre
Lage nicht eigenmächtig ändert, sind in e zwei Einklinkungen angebracht,
von denen die eine oder die andere über den am Maschinengestell festen
Bolzen g geschoben wird. Es kann nun der Schlitten, der Kurbelbewegung
folgend, vermöge seines eigenen Gewichts nach unten sinken. Um die hier-
mit verbundenen Störungen zu vermeiden, versieht man den Schlitten a mit
einem Gegengewicht und einem Anschlag. Der Zweck des ersteren ist
ohne weiteres zu erkennen; der Anschlag soll verhüten, dass der Schlitten
unter dem Einfluss des Gegengewichts zu hoch steigt.
Fig. 947 zeigt ein zweites Beispiel. w bezeichnet die Kurbelwelle,
c ihre Warze. Auf dieser steckt der Stein d, welcher in der rechteckigen
Oeffnung des Rahmens e, der Schleife, spielt. e drückt mit seiner oberen
Fläche gegen das obere Querstück des Rahmens a und mit seiner unteren
Fläche gegen die Stütze f, welche den nach unten gerichteten Druck auf
den Rahmen a überträgt. f sitzt nun fest auf einer Welle g, welche durch
die Führung b nach aussen ragt und dort mit einem Handhebel versehen
ist. Mit Hilfe des letzteren kann man g so drehen, dass f den Rahmen e
nicht mehr stützt. Es ragt f dann in eine Oeffnung des Maschinengestells,
kann hier sich auf eine Leiste legen und dadurch das eigenmächtige Nieder-
sinken des Schlittens oder Rahmens a verhindern. Man zieht aber oft vor,
auch bei dieser Ausrückvorrichtung das Schlittengewicht durch ein Gegen-
gewicht ausgleichen zu lassen; der Bolzen h ist für den Anschluss des
Gegengewichts bestimmt.
Beliebt ist die durch Fig. 950 dargestellte Einrichtung. Hier wird der,
von der Lenkstange l ausgeübte Druck durch das Klötzchen b auf den
Schlitten übertragen. An dem Schlitten a ist ein Häuschen c befestigt,
welches b eine solche Führung bietet, dass man dieses Klötzchen hervor-
ziehen kann; ein an b ausgebildeter Lappen erleichtert das Anfassen, und
ein Schräubchen d, dessen Spitze in eine Nuth von b greift, hindert zu weites
Hervorziehen des Klötzchens. Der Schlitten a ist mit einem Gegengewicht
versehen. Wenn unbequem ist, das Klötzchen b unmittelbar durch die
Hand zu verschieben, so bringt man eine Querwelle mit Hebeln an, von
denen der eine an b greift, während der andere, seitlich von der Maschine
belegene mittels der Hand bethätigt wird.
Wenn — nach Fig. 911 und 912, S. 495 — zwei Lenkstangen gemein-
sam auf den Schlitten wirken, so müssen die beiden zugehörigen Klötzchen
gleichzeitig zurückgezogen und ebenso gleichzeitig eingeschoben werden.
Das erreicht man mit Hilfe der vorhin angegebenen Querwelle, indem sie
beiden Klötzchen angeschlos-
sen wird. Bequem ist auch
die durch Fig. 951 darge-
stellte Ausführungsform. Hier
ist jedes Klötzchen b mit
einer Zahnstange z versehen,
in welche ein auf der Quer-
welle e festsitzendes Zahn-
rädchen greift.
Sämmtliche bisher be-
schriebenen, die Verbindung
zwischen Kurbel und Schlitten
unterbrechenden Ausrück-
vorrichtungen leiden an dem
Fehler, dass sie nicht mehr zu bethätigen sind, nachdem die Werkzeuge an-
gegriffen haben, indem die dann auftretenden Reibungswiderstände durch
die Hand des Arbeiters nicht überwunden werden können.
Eine von Wedding in Berlin ausgeführte Vorrichtung
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 33
diese Schwäche. Wedding überträgt, nach Fig. 952 und 953, die Bewegung
des Kurbelzapfens c mittels zwei Lenkstangen l auf den lothrecht geführten
Schlitten a. Die untere
Lenkstange l drückt
gegen die kippbare
Stütze b. Diese Stütze
ist mit einem nach
aussen hervorragenden
Zapfen i und einem an
diesem befestigten
Handhebel d versehen.
Schwenkt man den
Handhebel, in Bezug
auf Fig. 952, nach rechts,
so tritt die untere Lenk-
stange l so weit von c
zurück, dass diese
Kurbelwelle sich frei zu
drehen vermag. Die in
a ausgesparte Oeffnung,
in welcher c, l und b
untergebracht sind, ist
so gestaltet, dass durch
Linksschwenken des
Handhebels ohne wei-
teres die in Fig. 952
gezeichnete Lage der
Theile wieder gewonnen
wird.
W. Sellers in Phila-
delphia führt eine der
vorigen verwandte Vor-
richtung aus;
954, 955 u. 956 stellen
sie in einer Vorderan-
sicht und zwei theil-
weisen Schnitten dar.
Der Schlitten A hängt
an dem mit Gegen-
gewicht versehenen
Hebel H; er soll durch
den Hebel B auf- und
abgeschoben werden.
Der nach unten gerich-
tete Druck wird —
vergl. Fig. 955 — durch
die Glieder E und F auf
den Schlitten A übertragen, der nach oben gerichtete unter Vermittlung der
kleinen Doppelarme D, welche sich gegen den Bolzen G legen. Diese Doppel-
arme sind mit dem Glied E durch einen Bolzen verbunden und E mittels zwei
Seitenschienen dem Glied F gelenkig angeschlossen. Ferner sind die unteren
Enden von D mittels einer Stange mit dem Handhebel C verbunden. Bewegt
man nun letzteren nach links, so nehmen die Theile D, E, F die in Fig. 956
gezeichnete Lage an, d. h. E und F übertragen eine von B ausgehende
Bewegung nicht mehr nach unten, und eben so wenig die Doppelarme D
eine solche nach oben. Auf dem Wellchen, an dem der Handhebel C fest-
sitzt, steckt lose drehbar ein Gewicht J, welches mit Vorsprüngen sich gegen
den Hebel C legt. Es sorgt in der durch Fig. 955 dargestellten Lage
dafür, dass C nicht eigenmächtig sich nach aussen bewegt und hindert,
nachdem man es in die, in Fig. 956 angegebene Lage geschwenkt hat, den
Hebel C zufälligen Einflüssen folgend den Betrieb wieder einzurücken.
Mit dem Aus-, bezw. Einrücken der Verbindung zwischen Kurbel-
zapfen und Schlitten ist allgemein der Uebelstand verbunden, dass man nach
Umständen eine ganze Kurbeldrehung abwarten muss, bevor das Einrücken
stattfinden kann. Das führt zu erheblichen Zeitverlusten.
d) Bei Druckwasserbetrieb fallen die in dem Vorigen angegebenen
Schwierigkeiten weg, indem die Umsteuerung der betreffenden Ventile
jederzeit möglich ist.
Nachdem das Scheerblatt in die Lage gekommen ist, welche Fig. 904,
S. 489 angiebt, d. h. nachdem der Widerstand p seinen vollen Werth er-
reicht hat, bleibt dieser unverändert bis zur Beendigung des Hubes, und
wenn die Schnittlänge länger ist, als die Scheerblattlänge, und das Werk-
stück in gleichem Maasse vorgeschoben wird, wie das Scheerblatt sich hebt,
so tritt bei Beginn der Abwärtsbewegung des letzteren, sofort der volle
Widerstand p auf, wirkt also während des ganzen Arbeitswegs in gleicher
Grösse auf das Scheerblatt zurück. Die Rückwärtsbewegung des Scheer-
blattes erfährt einen anderen, aber für den ganzen Weg ebenfalls gleich-
förmigen Widerstand. Demnach ist anscheinend für Blechscheeren das
Druckwasser ein vorzügliches Betriebsmittel. Allein, der Arbeitswiderstand
ändert sich mit der Blechdicke; es ist daher erwünscht, die Betriebskraft
nach der Blechdicke zu regeln. Das ist bei dem Wasserdruckbetrieb nicht
leicht zu erreichen (vergl. weiter unten unter Schmiedemaschinen).
Für Durchschnitte gewöhnlicher Art wechselt der Arbeitswiderstand
in erheblichem Grade bei jedem Schnitt (vergl. Fig. 919), so dass die
schwierigere Regelbarkeit des Druckwasserantriebes sich bei weitem mehr
fühlbar macht, als bei den Scheeren.
e) Die Schraube dient als Antriebsmittel nur für kleinere Durchschnitte,
es kann daher eine eingehende Erörterung derselben unterbleiben.
Auch der Antrieb durch Daumen ist selten, es gelten übrigens
für ihn dieselben Gesichtspunkte, wie für den Antrieb durch Kurbeln.
f) Das Schwungrad. Es sind die von der Kurbel auszuübenden Dreh-
momente auch dann erheblichen Wechseln unterworfen, wenn der eigent-
liche Arbeitswiderstand während des ganzen Arbeitswegs des Werkzeugs
sich nicht ändert. In Fig. 957 stellt z. B. die krumme Linie A G H J K die
auf den Kurbelweg
des gleichförmigen Arbeitswiderstandes einer Blechscheere erforderlich sind,
und zwar unter Voraussetzung einer unendlich langen Lenkstange. Sie
sind gewonnen durch Multiplikation des in der Richtung der Lenkstange
liegenden Arbeitswiderstandes mit dem Sinus des Winkels, welchen die
Kurbel mit dieser Richtung einschliesst. In den todten Punkten A und K
sind diese Kräfte gleich Null; auf halben Hub haben sie den grössten
Werth p.
Die nutzlosen Widerstände stammen vorwiegend von der Reibung
kreisender Zapfen in ihren Lagern her und können deshalb als unveränder-
lich angenommen werden, so lange die Maschine nicht arbeitet. Sobald
indess das Scheerblatt zu arbeiten beginnt, steigert sich insbesondere die
Reibung des Kurbelzapfens im Lenkstangenkopf und der Kurbelwelle in
ihrem Hauptlager in dem Grade, dass die thatsächlich vorhandene Ver-
änderlichkeit nicht mehr vernachlässigt werden darf. Aus den Fig. 908,
947, 948, 949 und 952 geht deutlich hervor, dass der Durchmesser der
Kurbelwelle, ja sogar der Durchmesser der Kurbelwarze ein Mehrfaches
vom Durchmesser h des Kurbelwarzenkreises ist, also die mit dem Druck
auf die Kurbelwarze verbundene Zunahme der Reibung dieser Theile be-
achtet werden muss. Da der Druck auf die Kurbelwarze während des
Arbeitens der Scheere sich nicht ändert, auch die sonstigen schädlichen
Widerstände in Bezug auf den Kurbelweg sich etwa gleich bleiben, so kann
man beide zusammen durch das Rechteck A K L M, Fig. 957, darstellen. Die Höhe
A L dieses Rechteckes wird nur in dem einzelnen Falle zutreffend bestimmt
werden können. Während das Scheerblatt sich zurückbewegt, sind die
Reibungswiderstände klein; das Rechteck K B F N möge sie darstellen. Es
liegt der Wunsch nahe, die durch die Flächen A G H J K und E N M L
ausgedrückten Arbeitsbeträge so auszubreiten, dass sie sich auf den ganzen
Kurbelweg h π gleichförmig vertheilen, entsprechend dem Rechteck C D E F
oder dem Produkt C E × h · π.
Wenn man die Widerstände des Durchschnittsstempels, wie Fig. 919
sie darstellt, ebenso auf den Kurbelkreis umrechnet, so erhält man das durch
L G H K, Fig. 958, umgrenzte Arbeitsbild. A bezeichnet den oberen todten
Punkt; nachdem die Kurbelwarze von hieraus den abgewickelt gezeichneten
Weg A L zurückgelegt hat, greift der Stempel an. Es wächst der auf den
Kurbelweg bezogene Widerstand sehr rasch bis zu seinem höchsten Be-
trage, welcher bei den gewählten Verhältnissen etwa auf halben Hub sich
einstellt, und nimmt dann bis zum zweiten Todtpunkt K bis zu Null ab.
Mit dem Angriff des Stempels nehmen, aus den soeben erörterten
Gründen, die schädlichen Widerstände in erheblichem Grade zu; es ändert
sich der Druck auf die Kurbelwarze fortwährend, weshalb die zur Ueber-
windung dieser Widerstände erforderliche Arbeit durch eine Fläche dar-
zustellen ist, welche von der krummen Linie L M N, Fig. 958, begrenzt wird.
Der lebhafte Wechsel in der für einen Durchschnitt erforderlichen Um-
triebskraft, welchen Fig. 958 versinnlicht, lässt für diese Maschine den
Wunsch, diese Umtriebskraft auf den ganzen Kurbelweg h · π gleichförmig
zu vertheilen, noch mehr hervortreten, als bei der Scheere. Es würde als
Kraft die Seitenlänge E C des Rechtecks E C D F genügen.
Man kann nun sowohl die Scheere, wie auch den Durchschnitt mit
der unveränderlichen kleinen Kraft C E, Fig. 957 und 958, betreiben, wenn
man in den Zeiten, wo die verlangte Kraft kleiner ist als C E, die über-
schüssige Arbeit in einer bewegten Masse aufspeichert, um aus diesem
Speicher demnächst den Fehlbetrag zu decken, welcher vorliegt, so lange
die verlangte Kraft grösser ist als das Gebotene. Diese Masse nennt man
Schwungrad; die Aufnahme von Arbeit äussert sich durch Steigerung,
die Abgabe von Arbeit durch Minderung der Schwungradgeschwindigkeit.
Es bezeichne G das Schwungradgewicht in kg, V1 beziehungsweise
V2 die grösste, bezw. die kleinste sekundliche Geschwindigkeit dieses Ge-
wichtes, so beträgt die Arbeit A in Meterkilogramm, welche das Schwung-
rad bei der Minderung seiner Geschwindigkeit von V1 bis V2 abgiebt:
Ist die Darstellung der erforderlichen Kräfte nach Fig. 957 oder Fig. 958
gegeben, so setzt man für A die Summe der über C D und unter E F
liegenden Flächen und bekommt damit eine einfache Beziehung zwischen
G, V1 und V2. Die Geschwindigkeitsabnahme V1—V2 wird zu ⅕ V1 bis zu 1/20 V1
eingesetzt und die Schwungradgeschwindigkeit möglichst gross gewählt,
man findet V1 bis zu 35 m sekundlich.
Demgemäss sitzt das Schwungrad nicht auf der Kurbelwelle, sondern
auf einer rascher kreisenden Vorgelegwelle. Die Kraftausgleichung findet
also auf letzterer statt, so dass die zwischen dieser Vorgelegewelle, genauer
zwischen dem Schwungrad und dem Werkzeug — Scheerblatt oder Loch-
stempel — befindlichen Maschinentheile durch jene Ausgleichung nicht ent-
lastet werden, sondern nach der wechselnden Grösse der erforderlichen
Kräfte bemessen werden müssen.
Das angegebene Verfahren für die Berechnung des Schwungrades ist
jedoch nur gangbar, wenn die Maschine von anderen bewegten Massen
soweit unabhängig ist, dass das Schwungrad die rechnungsmässige Ge-
schwindigkeitsänderung erfahren kann.
Diese Vorbedingung wird aber nur bei elektrischem Antrieb erfüllt,
und zwar mit der Beschränkung, dass die kreisenden Theile des Motors in
das Schwungrad mit einbezogen werden. Es möge bemerkt werden, dass
unter Umständen die Massenwirkung des Motors für sich die Ausgleichung
genügend bewirkt.
Wird die Scheere oder der Durchschnitt mittels besonderer Dampf-
maschine unmittelbar angetrieben, so liegt Aehnliches vor; indem die Dampf-
maschine für ihre Bedürfnisse mit einem Schwungrad ausgestattet ist. Es
sind jedoch die Beziehungen zwischen dem Schwungrad der Dampfmaschine
und demjenigen der betreffenden Werkzeugmaschine verwickeltere, indem
die Ungleichheiten, welche das eine zu decken hat, zu anderen Zeiten auf-
treten, als diejenigen, welchen das andere Schwungrad dient. Die Aufgabe
kann so gelöst werden, dass man sämmtliche Ungleichheiten in der Form,
wie Fig. 957 u. 958 angeben, aufträgt, und aus der Zeichnung die Arbeits-
mengen entnimmt, welche zeitweise aufgespeichert werden müssen. Da den
Dampfmaschinen regelmässig ein grosser Gleichförmigkeitsgrad gegeben
wird, Scheeren wie Lochmaschinen, wie die für diese allein bestimmten
Dampfmaschinen einen geringen Gleichförmigkeitsgrad vertragen, so werden
wohl die in Rede stehenden Dampfmaschinen mit Schwungrädern gewöhn-
licher Grösse ausgestattet und wird diesen Schwungrädern auch die Aus-
gleichung der widerstehenden Kräfte überlassen.
Für die Bemessung der Schwungräder solcher Scheeren und Durch-
schnitte, welche durch Riemen angetrieben werden, muss man von anderen
Gesichtspunkten ausgehen. Ist dieser Riemenantrieb derartig kräftig, dass
ein Gleiten des Riemens nicht eintreten kann, so müssen die Triebwerks-
wellen und alle mit ihnen verbundenen kreisenden Theile der Geschwindig-
keitsänderung von V1 zu V2, oder umgekehrt folgen. Sie werden also in
den Dienst der Ausgleichung gestellt, erfahren aber gleichzeitig auch den
Wechsel der Beanspruchung und müssen demgemäss kräftiger gemacht
werden, als die mittlere Beanspruchung erfordert. Das tritt insbesondere
hervor, wenn das zugehörige Triebwerk ein umfangreiches, die mögliche
Grösse der Geschwindigkeitsänderung V1—V2 gering ist.
Es ist richtiger, den Riemenantrieb nicht so kräftig zu machen, nicht
für den grössten Widerstand einzurichten, damit die angedeutete Rück-
wirkung auf die Triebwerkswellen durch zeitweises Gleiten des Riemens
sich mildert. Der Riemenantrieb kann dem mittleren Widerstande nicht
genau angepasst werden, daher ist nöthig ihn so anzuordnen, dass der
Riemen erst bei erheblicher Ueberschreitung des mittleren Widerstandes
gleitet. Es sei z. B. der Riemen nur im Stande, bis zu LO, Fig. 957, bezw.
EO, Fig. 958, Widerstand längs des Kurbelwegs zu übertragen. Dann
gleitet der Riemen von G bis J; rechts von J ist die vom Riemen gelieferte
Kraft grösser als die widerstehende. Es ist daher die Arbeit aufzuspeichern,
welche in Fig. 957 die Fläche G H J, in Fig. 958 die Summe der Flächen
G H J und L M N darstellt, um sie demnächst als Aushilfe zu benutzen.
Es beträgt die Arbeit G J H, Fig. 957 (Scheere) etwa: 0,52 p · h. Setzt man,
nach Gl. 104 η = 0,16, σ = 60 und hm = 0,004 δmm,
so ergiebt sich für die Scheere die vom Schwungrad aufzunehmende Arbeit
zu Amkg = 0,0858 · δ3mm.
Die Summe der beiden für den Durchschnitt in Frage kommenden
Flächen beträgt etwa: 0,12 · p · h. Nimmt man die Lochweite zu 2 δ, die
Hubhöhe hm = 0,002 δmm an, so entsteht hieraus:
Amkg = 0,09 δ3mm.
Für solche mittlere Verhältnisse ist also der zur Scheere gehörige Betrag
der aufzuspeichernden Arbeit demjenigen der Lochmaschine, welche Bleche
der gleichen Dicke δ zu bearbeiten hat, etwa gleich.
Dieser Betrag ist dem Ausdruck (Gl. 118).
Es sei, um das Gleiten des Riemens gering zu machen, V2 = 0,95 V1;
dann wird:
Dieser nur innerhalb gewisser Grenzen zutreffende Werth ist nur abgeleitet,
um zu zeigen, wie man für bestimmte andere Verhältnisse das Gewicht G
des Schwungrades berechnen kann.
Die Gestelle, deren Aufgabe ist, die gegensätzliche Lage des beweg-
lichen zum festliegenden Werkzeug zu vermitteln bezw. zu sichern, haben
eine thorförmige, Fig. 959, oder eine bügelförmige Gestalt, Fig. 960.
Es unterscheidet sich das bügelförmige Gestell von dem thorartigen
zunächst dadurch, dass bei ersteren der Widerstand p an einem Hebelarm,
der grösser als die Ausladung A, Fig. 960,
ist, wirkt und dieses Moment den Bügel zu
biegen versucht, während bei dem letzteren
p zunächst durch Zugkräfte in den beiden
Schenkeln aufgenommen und durch den
Biegungswiderstand der Querstücke weiter
übertragen werden. Die Querschnittsabmes-
sungen des bügelförmigen Gestelles fallen
demnach erheblich grösser aus, als diejenigen
des thor- oder rahmenförmigen. Das tritt
um so deutlicher hervor, wenn man bedenkt,
dass bei ersterem die elastischen Verbiegungen die Richtung des einen
Werkzeugs gegenüber der des anderen ändern, während selbst erhebliche
Nachgiebigkeiten des thorförmigen Gestelles die Richtung der in der Mitte
zwischen beiden Schenkeln befindlichen Werkzeuge nicht beeinflussen. Es
ist daher das thorförmige Gestell in erster Linie für schwere Schnitte, grosse
Schnittwiderstände geeignet.
Ein zweiter wesentlicher Unterschied beider Gestellformen besteht
hinsichtlich der Zugänglichkeit und dem Vermögen, den Abmessungen der
Werkstücke sich anpassen zu lassen. Wegen der zwei Schenkel des thor-
förmigen Gestelles sind die Werkzeuge nur von zwei Seiten frei zugänglich;
das bügelförmige Gestell gewährt dagegen nicht allein die Zugänglichkeit
von drei Seiten, indem der Bügel nur eine Seite verdekt, sondern bietet
auch die Werkzeuge freier dar.
Nach dem wagerechten Schnitt Fig. 961 einer Maschine mit thor-
förmigem Gestell kann das Scheerblatt a b nahezu so lang sein, wie die
Gestellweite W beträgt. Handelt es sich also um das Quertrennen stab-
förmiger Gegenstände, so genügt eine geringe Weite W; die Biegungs-
beanspruchung der Gestellquerstücke fällt demgemäss klein aus. Würde
man das Scheerblatt in die gestrichelt gezeichnete Lage a1 b1 bringen, so
wäre die Scheere für jede beliebige Schnittlänge geeignet, aber keins der
beiden durch den Schnitt entstehenden Stücke dürfte breiter als
Bei Verwendung des thorartigen Gestelles für eine Lochmaschine ergiebt
sich die Bedingung, dass der Abstand der Lochmitten von den Seitenrändern
des Bleches höchstens =
unbequemen Umstande geringerer Zugänglichkeit folgt, dass für breitere
Bleche das thorartige Gestell gegenüber dem bügelartigen minderwerthig ist.
Der wagerechte Schnitt Fig. 962 eines bügelartigen Gestelles, in dem
a b das Scheerblatt bezeichnet, ergiebt, dass die Ausladung A etwas breiter
sein muss, als die Breite eines abzuschneidenden Streifens, oder als die
Länge eines durch Quertrennen abzulösenden Stückes; eine weitere Be-
dingung liegt nicht vor. Legt man das Scheerblatt so, wie die Linie a b in
Fig. 963 angiebt, so begrenzt das Maass A die Breite des quer zu trennenden
Werkstücks. Fig. 962 stellt daher die Lage des Scheerblattes im bügel-
förmigen Gestell für das Längsschneiden, Fig. 963 diejenige für das Quer-
schneiden dar. Man legt zuweilen, nach Fig. 964, das Scheerblatt a b schräg
gegen die Mittelebene des bügelartigen Gestelles, um die Eigenschaften
der durch Fig. 962 und 963 angedeuteten Scheerblattlagen zu vereinigen:
auf der einen Seite ist das Abschneiden mässig breiter Streifen, auf der
anderen Seite das Quertrennen langer Gegenstände möglich. Wenn man
jedoch das Gestell hiernach berechnet, so findet man, dass es erheblich
grössere Abmessungen erhalten muss als jedes der beiden je nur einem
der Zwecke dienenden Gestelle, und der Vortheil der durch Fig. 964 an-
gegebenen Scheerblattlage demgemäss zweifelhaft ist.
Der wagerechte Schnitt Fig. 965 zeigt eine Anordnung, welche den
Zweck der soeben erwähnten Gestellanordnung dadurch anstrebt, dass die
thorartige Gestellform mit der
bügelartigen vereinigt wird.
Es sind zwei bügelförmige
Ständer im Abstand W neben
einander gestellt und durch
Querstücke in geeigneter Weise
mit einander verbunden, so
dass die Ausladung A für das
Längsschneiden, die Weite W
für das Querschneiden ver-
fügbar ist. Man findet dieses
Gestell namentlich für grosse Blechscheeren verwendet.
Neuerdings ist für Maschinenscheeren eine seit langen Jahren für
Handscheeren bekannte
weder hinsichtlich der Breite der durch Längsschneiden entstehenden Stücke,
noch hinsichtlich der Länge quer zu trennender Werkstücke eine Begrenzung
vorliegt. Fig. 966 zeigt diese Anordnung in Seitenansicht, Fig. 967 in
wagerechtem Schnitt, und Fig. 968 ist ein Querschnitt nach der Linie x x.
Das Scheerblatt a b liegt in
der Mittelebene des Maschinen-
gestells, dessen Querschnitt,
nach Fig. 968 eine geknickte
Gestalt hat, so dass der auf
dem unteren Scheerblatt liegen-
de Blechtheil geradeswegs über
dem unteren Gestelltheil hin-
weg schreiten kann, und der
durch das obere Scheerblatt
nach unten gedrückte Blech-
theil unter dem oberen Gestell-
theil freien Durchgang findet.
Misslich bei dieser Anordnung
ist der Umstand, dass der
obere Gestelltheil mit dem unteren nur vermöge der abgestumpft drei-
eckige Fläche c d e zusammenhängt, welche bei c die kleinste Ausdehnung
hat, also gerade da, wo die stärkste Beanspruchung stattfindet.
Für Lochmaschinen kommen ähnliche Gesichtspunkte in Frage, wie
für Blechscheeren; eine besondere Erörterung derselben dürfte entbehr-
lich sein.
Beispiele für das thorförmige Gestell werden durch die Fig. 969 bis
975 veranschaulicht.
Fig. 969 zeigt schaubildlich eine Wasserdruckscheere der Kalker
Werkzeugmaschinenfabrik L. W. Breuer, Schumacher & Co. Sie wird zum
Abscheeren warmen Eisens verwendet und in verschiedenen Grössen bis
zu 300 mm Werkstückdicke gebaut. Die rechte Seite des Bildes zeigt den
Druckübersetzer, der weiter unten bei den Schmiedemaschinen beschrieben
werden wird; er liefert das Druckwasser. Die linke Seite der Abbildung
stellt die eigentliche Scheere dar. An einem kräftigen Querhaupt, welches
auf gusseisernen Ständern ruht, und mittels 4 stählerner Bolzen dem Fuss-
theil des Scheerengestelles angeschlossen ist, sitzt ein nach unten gerichteter
Mönch. Die zugehörige Nonne ist mit dem das Scheerblatt enthaltenden,
an den Ständern des Gestelles gut geführten Schlitten verbunden. Mönch
und Nonne bewirken nur die Abwärts- oder Arbeitsbewegung des Schlittens.
Dieser ist durch zwei Stangen an eine Kolbenstange geschlossen, welche zu
dem die höchste Stelle der Maschine einnehmenden, zum Heben des Scheer-
blattes dienenden Dampfcylinder gehört. Das Kippen der Werkstücke
hindert eine vor dem Scheerblatt liegende feste Schiene (vergl. S. 501),
deren Höhenlage nach der Werkstückdicke eingestellt werden kann.
Fig. 970 zeigt eine liegende, gleichen Zwecken dienende Scheere
derselben Fabrik. Im Hintergrunde sieht man den Druckübersetzer, davor
das Gestell, welches an seiner oberen Seite die Zugkräfte durch starke
stählerne Bolzen aufnimmt, um die Stelle, an welcher sich die Scheer-
blätter befinden, möglichst frei zugänglich zu machen. Man erkennt in
der Figur drei unter den Scheerblättern liegende Walzen; sie werden durch
das am rechtsseitigen Ende der Maschine sichtbare Räderwerk angetrieben
und haben den Zweck, die Werkstücke heran und demnächst hinweg zu
führen. Es schliessen sich für die weitere Förderung der Werkstücke —
hier nicht gezeichnete — Rollenfelder an. Die an der Vorderseite des
Gestells sichtbare Höhlung ist für die
letzte Rolle des diesseitigen Rollenfeldes
frei gehalten.
Fig. 971, 972 und 973 sind geome-
trische Darstellungen einer gewaltigen
Scheere der Homestead Steel Works.
Zu ihrem Betriebe dient ausschliess-
lich Druckwasser mit 280 kg Druck auf
1 qcm. Die Ständer c des Gestelles
haben hier nicht die Aufgabe, den
Arbeitsdruck zu übertragen, sondern
dienen in erster Linie nur zum Führen des Schlittens a, an welchem
das 150 mm dicke, 1220 mm lange thätige Scheerblatt befestigt ist. Zwei
aus Stahl geschmiedete, 380 mm dicke Stangen verbinden den Schlitten a
mit der aus Stahl gegossenen Nonne h, während der Mönch unter der
Grundplatte b befestigt ist. Zum Emporheben des thätigen Scheerblattes
dient ein Mönchskolben f, den eine Stange mit dem Schlitten a verbindet;
die zugehörige Nonne e steht auf dem Querhaupt d des Gestelles. Um
das Kippen der Werkstücke zu verhüten, ist ein besonderer Mönchskolben i
angebracht, der mit beweglichem Fuss vor dem oberen Scheerblatt auf das
Werkstück drückt. An a ist ein Auge gegossen, welches den Kolben i um-
fasst und ihn emporhebt, wenn a seinen rückläufigen Weg macht; ein an i
sitzender Stellring, gegen welchen jenes Auge drückt, dient zum Einstellen
des Zeitpunktes, in welchem das Anheben des Kolbens i beginnt. Die
Scheere schneidet bis 1220 mm breite und 610 mm dicke heisse Stahlblöcke.
Während die drei beschriebenen Scheeren hüttenmännischen Zwecken
dienen, ist die durch das Schaubild, Fig. 974, dargestellte Scheere von
Erdmann Kircheis in Aue in Sachsen zum Schneiden breiter, aber dünner
Bleche bestimmt. Es wird das oben liegende, thätige Scheerblatt von einer
nahe über dem Fussboden gelagerten, mit zwei Kröpfungen versehenen
Welle unter Vermittlung zweier Lenkstangen und seines in den Seiten-
ständern gut geführten Schlittens bewegt. Bei dieser Scheere haben die
Ständer, soweit sie über dem Scheerblatt liegen, also ähnlich wie es bei
der schweren Homestead-Scheere der Fall ist, nur den Zweck, das beweg-
liche Scheerblatt zu führen. Das rasche Ausrücken des Betriebes wird
durch eine Klauenkupplung bewirkt, welche zwischen dem Schwungrad —
rechts von diesem — und dem ersten Zahnrad liegt. Die lothrechte Platte,
welche an Armen des Schlittens befestigt ist, dient als Anschlag, um ohne
weiteres die richtige Länge des abzuschneidenden Blechstückes zu gewinnen,
und die an Lenkstangen sitzenden Dächer sollen herabfallende Dinge von
dem Kurbelzapfen fern halten.
Fig. 975 ist das Schaubild einer Scheere für I-Eisen, welche von Breuer
Schumacher & Co. in Kalk gebaut wird. Bei dieser Scheere ist das obere,
gewissermassen als Lochstempel wirkende Blatt (vergl. Fig. 922 u. 923, S. 498)
an dem Querhaupt des Gestells befestigt, während das untere, doppelte, sich
auf und nieder bewegt. Das Heben dieses unteren Scheerblattes wird nun
durch Druckwasser bewirkt. Seitwärts von der Maschine, auf einen am
Gestell befestigten Winkel ist eine Presspumpe angebracht; eine im Vorder-
grunde der Maschine sichtbare Röhre leitet das Druckwasser in die Nonne,
welche im unteren Querhaupt des Gestelles sich befindet. Auf der starken
Kopfplatte des zugehörigen Mönches sind die paarweise erforderlichen Scheer-
blätter angebracht, und die vier kräftigen Säulen des Gestelles sorgen für
die Führung. Nachdem der Schnitt vollzogen ist, wird dem thätig gewesenen
Wasser durch ein, ganz rechts im Bilde erkennbares Ventil freier Austritt in
den auf dem Fussboden stehenden Wasserkasten gewährt, so dass das Gewicht
des Mönches nebst Kopfplatte u. s. w. genügt, die Rückkehr der Scheer-
blätter zu bewirken. Durch diese Anordnung wird eine besondere Ein-
richtung für das Zurückziehen der wagerechten beweglichen Scheerblätter
gespart, was bei Wasserdruckbetrieb den Bau der Maschine vereinfacht.
Allerdings ist damit der Uebelstand verbunden, dass das Werkstück, soweit
es auf dem unteren Scheerblatt ruht, dem ganzen Hub des letzteren folgen
muss. Nach Fig. 922 und 923 (S. 498) sind auf der Kopfplatte des Mönches
sechs einzelne Scheerblätter B1, B2, B3 anzubringen. Die beiden Scheer-
blätter B1 mit wagerechten Schneidkanten können einfach fest gemacht
werden, die vier lothrechten B2 und B3 müssen sich möglichst eng an die
Seiten des Werkstückes legen, um Verzerrungen der Werkstückenden zu
verhüten. Es sind deshalb die Schrauben, welche zum Einstellen dieser
Scheerblätter dienen, nach Fig. 975 mit Spillrädern versehen, welche das
Andrücken der lothrechten Scheerblätter für jeden Schnitt ermöglichen.
Das bügelförmige Gestell wird, wie weiter oben bereits angedeutet,
durch ein Biegemoment sehr bedeutend beansprucht, insbesondere längs
der Ebene a b, Fig. 976. Unter und über dieser Ebene nimmt das Moment
ab, weshalb auch die Querschnitte des Bügels kleiner gemacht werden
können. Man bringt das oft in dem Aeussern des Gestells zum Ausdruck,
indem man den Maulrand mit einem vorspringenden Wulst begrenzt, der
bei a die grösste Breite hat. Da die sonstige Beanspruchung des Gestelles
gegenüber derjenigen, welche zwischen festem Scheerblatt, beziehungsweise
Lochring und Kurbelwelle auftritt, fast verschwindend ist, so fügt man dem
Wulst eine zweite vorspringende Erhöhung an, welche die Verbindung des
Scheerblattes mit dem Hauptlager der Kurbel deutlich ausspricht, während
die übrigen Gestelltheile schwächer ausgebildet werden.
Für die Berechnung des
Hauptquerschnittes des Bügels,
welchen Fig. 977 in grösserem
Massstabe darstellt, ist folgen-
des Verfahren zweckmässig.
Man nimmt den Querschnitt
zunächst an, bestimmt seinen
Schwerpunkt S, womit der
Hebelarm l des thätigen Mo-
mentes p · l — worin p den
grössten Widerstand bezeich-
net, welchen die Werkzeuge
erfahren — gefunden wird;
auch das Widerstandsmoment
damit gegeben. Bezeichnet S1 die Zugspannung, welche die in dem Ab-
stand e von der Schweraxe befindlichen Flächentheile durch das Biege-
moment erfahren, so erhält man bekanntlich aus:
für diese Spannung:
Dieser gesellt sich die Spannung S2, welche gewonnen wird, indem
man p durch die Querschnittsfläche theilt.
Die Summe S1 + S2 = S ist dann gleich der grössten in dem Quer-
schnitt auftretenden Zugspannung. Je nachdem man diese als angemessen
ansieht oder nicht, behält man den angenommenen Querschnitt bei, oder
wählt einen andern und wiederholt die Rechnung. Selten ist nöthig, auch
die grösste Druckspannung zu bestimmen, da die Gestelle fast ausnahmslos
aus Gusseisen gefertigt werden. Bei besonders grossen Ausladungen ist
auch die elastische Nachgiebigkeit zu untersuchen.
Die vorliegende Abbildung, Fig. 976, stellt linksseitig eine Scheere,
rechtsseitig einen Durchschnitt dar. Durch ein gemeinsames Vorgelege
wird das Stirnrad c angetrieben, welches auf der gemeinsamen Kurbel-
welle festsitzt. Die Schlitten der Scheere und des Lochstempels können
durch eine der S. 510—513 beschriebenen Vorrichtungen in Ruhe gestellt
werden. Gegengewichte halten die Schlitten in höchster Stellung, so
lange der Betrieb der letzteren ausgerückt ist. Die durch Riemen ange-
triebene, mit Schwungrad versehene vordere Welle d dreht eine hinter letz-
terer gelagerte zweite Welle, und diese setzt das gemeinsame Stirnrad c in
Betrieb. Dieser Antrieb kann durch Verschieben des Treibriemens auf die
lose Rolle ausgerückt werden. Die beiden Gestellhälften sind nach dem-
selben Modell geformt und mit einander verschraubt; der Zwischenraum,
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 34
in welchem das Rad c Platz findet, ist durch Blechkappen k nach aussen
abgeschlossen. Auf die Hauptgestellhälften ist ein Bock gesetzt, an dem
sich die Lager der Vorgelegewellen befinden. Von der Fussleiste aus-
gehend ragen zu beiden Seiten Lappen nach aussen, welche zum Befestigen
der Maschine dienen.
Der von Ernst Schiess in Düsseldorf gebaute schwere doppelte Durch-
schnitt, Fig. 978 und 979, hat mit der soeben angeführten Maschine die
Zusammenfügung der Gestellhälften und die Art des Antriebes gemein. Er
unterscheidet sich von dieser namentlich durch die sehr geringe Ausladung
und den Umstand, dass die Werkzeuge mit Hilfe von Aufspann-Nuthen an
der Maschine zu befestigen, also sehr verschiedenartige Werkzeuge zu ver-
wenden sind. Vermöge dieser Auswechselbarkeit der Werkzeuge kann die
Maschine auch als Richtmaschine (siehe weiter unten) benutzt werden. Be-
merkenswerth ist, dass die Kurbelwelle auch ausserhalb der Lenkstangen
gestützt wird. Diese Stützung ist von Werth, wenn vorübergehend sehr
grosse Widerstände auftreten.
Auch bei der durch Fig. 980 dargestellten, von Breuer, Schu-
macher & Co. gebauten schweren Scheere ist eine solche, ausserhalb der
Lenkstange stützende Lagerung angebracht. Diese Scheere wird durch
eine Dampfmaschine unmittelbar angetrieben. Die Hebel zum Ausrücken
des Schlittenbetriebes sind im Vordergrunde des Bildes deutlich zu er-
kennen. Unter ihnen sieht man einen Handhebel, welcher zur Begrenzung
der abzuschneidenden Längen dient. Es werden die Werkstücke durch
ein rechts von den Scheerblättern befindliches — nicht abgebildetes —
Rollenfeld zugeführt und dann von einem links abgebildeten Rollenfeld
aufgenommen. Mit der Welle jenes Handhebels ist nun — links, über dem
Rollenfeld — ein Hebel befestigt, welcher durch Niederdrücken des Hand-
hebels dem vorwärtsschreitenden Werkstück in den Weg tritt und dieses
zum Stillstand bringt. Das niedersinkende Scheerblatt schneidet dann die
bestimmte Länge ab. Damit während des Abschneidens das links von den
Scheerblättern belegene Stück sinken kann, ist das Rollenfeld nachgiebig,
indem es um ganz links belegene Zapfen schwingen kann und rechts durch
ein Gegengewicht gestützt wird. Man bemerkt unter dem soeben erwähnten
Handhebel, rechts von den Scheerblättern einen Bügel, welcher das Kippen
der Werkstücke zu hindern hat. Der Bügel ist in der Höhenrichtung ein-
zustellen.
Das Schaubild Fig. 981 zeigt eine von Breuer, Schumacher & Co. in
Kalk gebaute Scheere mit zum Gestell schräg liegenden Scheerblättern
(vergl. Fig. 964, S. 520). Sie schneidet bis zu 25 mm dicke Bleche und
hat 600 mm Ausladung. Den Betrieb des Scheerblattschlittens vermittelt
ein kräftiger Hebel, welcher mit seinem kurzen Arm unmittelbar auf den
Schlitten drückt, bezw. mit diesem gelenkig verbunden ist, während in
seinen zur Schleife ausgebildeten längeren Arm die Kröpfung einer Welle
greift, und der Hebel um einen starken, quer durch das Maschinengestell
gesteckten Bolzen schwingt. Die gekröpfte Welle wird durch doppeltes
Rädervorgelege von der an oberster Stelle gelagerten, mit Riemenrollen
und Schwungrad versehenen Antriebswelle gedreht.
Bei der grossen Blechscheere derselben Fabrik, welche Fig. 982 ver-
sinnlicht, ist ein Gestell nach Fig. 965, S. 521 verwendet. Sie ist für Bleche
bis 36 mm Dicke bestimmt, hat 700 mm lange Scheerblätter, bei 700 mm
Ausladung und 3500 mm Weite zwischen den Ständern. Die gusseisernen
Ständer sind durch schwere Blechträger mit einander verbunden, von denen
der untere, vorn liegende, das feste Scheerblatt enthält, während der dar-
über befindliche den Scheerblattschlitten führt und mit zweiseitiger Lagerung
für die Kurbelwelle versehen ist. Ein dritter in dem Bilde links sichtbarer
Querbalken dient zur Stützung des Triebwerks. Die Lenkstange drückt
— nach Fig. 908, S. 494 — auf eine im Innern des rahmenartigen Scheer-
blattschlittens angebrachte Stufe, und die Ausrückung erfolgt durch seit-
liches Verschieben der Lenkstange, so dass letztere neben der Stufe spielt.
Die im Vordergrunde sichtbaren Handhebel vermitteln diese Verschiebung
der Lenkstange. An der linken Seite der Maschine bemerkt man noch
eine kleine Scheere, welche zum Zerlegen der Abfälle bestimmt ist. Ihr
Scheerblattschlitten wird durch einen Hebel bethätigt und sein Betrieb
durch Herausziehen eines mit Handgriff versehenen Klötzchens ausgerückt.
Für die Scheere mit langen Scheerblättern, Fig. 983, haben Breuer,
Schumacher & Co. die früher durch Fig. 912, S. 495 angegebene Betriebs-
weise gewählt: es greifen zwei je durch eine besondere Kurbel angetriebene
Lenkstangen in der Nähe der Scheerblattenden an den Schlitten. Die
beiden Kurbelwellen drehen sich in entgegengesetzter Richtung, so dass
der wagerechte Schub, welchen die Lenkstangen wegen beschränkter Länge
auf das Scheerblatt ausüben, fast ganz aufgehoben wird. Das Scheerblatt
hängt mittels einer Stange an einem Kolben, der in dem über dem Gestell
erkennbaren Cylinder durch Dampf getragen wird; es ist diese, die Maschine
einfach machende Einrichtung zweckmässig, wenn — wie bei vorliegender
Maschine — gespannter Dampf in unmittelbarer Nähe zur Verfügung steht.
Zwei links, bezw. rechts von der Kolbenstange an dem Schlitten einstellbar
befestigte Stifte hindern den Schlitten zu hoch zu steigen, sobald durch
Hervorziehen der unter den Lenkstangen befindlichen Klötzchen der Ein-
fluss der Lenkstangen auf den Schlitten aufgehoben ist. Beide Klötzchen
müssen selbstverständlich (S. 513) gemeinsam herausgezogen und hineinge-
schoben werden; sie sind deshalb Hebeln angelenkt, die auf gemeinsamer
Welle sitzen. Die hübsche Befestigungsweise des festen Scheerblattes ist
aus dem Bilde ohne weiteres zu erkennen.
Bei der durch Fig. 984 abgebildeten Scheere von Breuer, Schumacher
& Co. liegt (nach Fig. 911, S. 495) eine Welle mit zwei Hubscheiben gleich-
laufend zu den Scheerblättern; die beiden Lenkstangen schwingen also quer
gegen die Längenrichtung der Scheerblätter. Der Scheerblattschlitten wird
ähnlich wie bei der vorigen Maschine durch einen Dampfkolben getragen,
und die Ausrückung findet gerade so statt wie vorhin. Unter den Scheer-
blättern bemerkt man drei vierkantige Oeffnungen. In diese werden Stäbe
gesteckt, welche zum Tragen der Werkstücke dienen. Die Scheere schneidet
Flusseisenbleche bis zu 52 mm Dicke; es sind die Scheerblätter 2960 mm
lang, während die Weite zwischen den Ständern 2285 mm, die Ausladung
600 mm und der Hub der Scheere 260 mm beträgt. Es hat der Kolben
der Betriebsmaschine 600 mm Durchmesser und 600 mm Hub.
Die Scheere von Otto Froriep in Rheydt, von denen die Fig. 985 und
986, Taf. XXXXIV, geometrische Darstellungen sind, haben auch zwei Lenk-
stangen, die von auf gemeinsamer Welle sitzenden Hubscheiben bethätigt
werden.
Fig. 985 ist die Seiten-, Fig. 986 die Vorderansicht der Scheere,
welche unmittelbar durch eine Dampfmaschine angetrieben wird; die Ueber-
setzung von der Dampfmaschinenkurbelwelle zur Kurbelwelle der Scheere
beträgt 1 : 17, die grösste zu schneidende Blechdicke 45 mm. Die Scheer-
blätter sind 1500 mm lang, die Weite zwischen den Ständern misst 3570 mm,
die Ausladung 850 mm, und der Hub des Scheerblattes 260 mm. Das
Schwungrad der Dampfmaschine ist gleichzeitig Schwungrad der Scheere.
Das Ausrücken des Scheerblatt-Antriebes erfolgt durch
Hervorziehen der Klötzchen a mittels auf gemeinsamer
Welle b sitzender Zahnräder. Es wird der Scheerblatt-
schlitten von zwei Stangen c getragen, welche an das
Querhaupt eines Kolbens d greifen. Fig. 987 stellt
diesen Kolben d nebst Stiefel im Schnitt dar. Es steht
der Stiefel mittels einer bei e angeschlossenen Röhre
mit einem Druckwasserspeicher in freier Verbindung, so
dass das Druckwasser bei jedem Niedergang des be-
weglichen Schlittens in den Speicher zurücktritt, um
demnächst den rund 15000 kg schweren Scheerblatt-
schlitten in dem Grade zu heben, als die Lenkstangen
solches gestatten.
Das Kippen der schweren Bleche wird auf folgende
Weise verhütet: Links von Fig. 985 sieht man einen auf-
rechten Haken; solcher Haken sind mehrere, in Bezug
auf Fig. 985 hinter einander, vorhanden. Vor dem Auf-
legetisch der Scheere erstreckt sich eine Platte mit
etwa 2 m langen Aufspann-Nuthen, in denen die Augen,
um welche die Haken sich drehen können, befestigt
werden. Es werden diese Augen der Breite der zu be-
arbeitenden Bleche angemessen so eingestellt, dass die
Haken sich sicher auf den äussern Blechrand legen.
Fig. 988 und 989, Taf. XXXXV, stellen fast die-
selbe Scheere dar; es findet jedoch der Antrieb durch
einen Elektromotor statt. Die Scheerblattlänge beträgt 3150 mm und die
grösste Blechdicke ist zu 40 mm angegeben; es ist auch eine Schrot-
scheere angebracht und sind manche Einzelheiten deutlicher dargestellt
als in Fig. 985 und 986. Die beiden Böcke B sind auf gemeinsamer
Grundplatte A befestigt und ferner gegenseitig abgesteift durch den
Balken C, an welchem das feste Scheerblatt sitzt, den Balken E und die
beiden Balken D, die im übrigen den Elektromotor F zu tragen haben.
Die Drehungen des letzteren (665 minutlich) werden durch dreifaches Räder-
vorgelege auf die Welle G übertragen und zwar so, dass diese minutlich
etwa 10 Drehungen macht. Die Lenkstangen H bethätigen von hier aus
den Scheerblattschlitten I, der an einem von Wasserdruck getragenen
Kolben hängt. Die Ausrückung erfolgt, wie bei der vorigen Maschine,
durch Vorziehen der beiden Klötzchen a mittels zweier Räder, die an der
Welle k sitzen. Es beträgt der Scheerblatthub 270 mm, sonach die mittlere
sekundliche Scheerblattgeschwindigkeit
Schwungräder sitzen auf der ersten Vorgelegewelle, welche sich minutlich
164 mal dreht. An der minutlich 40 Drehungen machenden zweiten Vor-
gelegewelle sitzt eine Kurbel, welche mittels der Lenkstange L eine zum
Zerlegen der Abfälle bestimmte Hebelscheere bethätigt. Diese soll 40 mm
dicke Bleche bis zu 175 mm Breite, dünnere Bleche in entsprechend grös-
serer Breite zerschneiden.
Fig. 990 ist das Schaubild einer von F. X. Honer in Ravensburg ge-
bauten Scheere, bei welcher ein Theil des Gestelles nach Fig. 966—968,
S. 521, angeordnet ist. Dieser Theil befindet sich an der linken Seite des
Bildes; er dient zum Erzeugen beliebig langer Schnitte in beliebig breiten
Blechen. Am rechtsseitigen Ende des Bildes sieht man einen Durchschnitt
und in der Mitte eine Winkeleisenscheere. Die Bethätigung der beiden
oberen Scheerblätter, bezw. des Loch-
stempels bewirkt eine gemeinsame Kur-
belwelle, welche eigenthümlicherweise
durch zwei auf ihr sitzende Stirnräder
angetrieben wird.
Die Zusammenfügung mehrerer
Scheeren oder Durchschnitte in eine
einzige Maschine, wofür hier mehrere
Beispiele angeführt sind, findet man
häufig [vergl. u. a. die unten verz.
Quelle
Wenn längere Stäbe schräg abge-
schnitten werden sollen, so ist es lästig,
den Werkstücken gegenüber den festen
Scheerblättern die erforderliche schräge
Lage zu geben. Man hat deshalb
Scheeren für Winkeleisen, Flacheisen
und dergl. so eingerichtet, dass erstere
im ganzen um eine senkrechte Axe drehbar, also befähigt sind, die Scheer-
blätter gegenüber der Werkstücksrichtung, ohne letztere zu ändern, in die
erforderliche schräge Lage zu bringen.
Nach Fig. 991
durch einen Elektromotor angetrieben, weshalb die Drehbarkeit dem Antrieb
keine Schwierigkeiten bereitet. Zwischen der Welle des Elektromotors und
der Welle, welche auf die Scheerblattschlitten wirkt, sind die erforderlichen
Rädervorgelege eingeschaltet, um letztere Welle genügend langsam zu drehen.
Sie wirkt durch Daumen auf die Scheerblattschlitten, von denen einer an
der linken, der andere an der rechten Seite der Maschine sich befindet,
um den einen oder den anderen Schenkel der Winkeleisen schräg abschneiden
zu können. Der vorstehende Kopf der Daumenwelle ist mit Löchern ver-
sehen, welche ermöglichen, sie mittels der Hand zu drehen. Das ist bequem
für das Einstellen der Scheerblätter. Der Antrieb der Daumenwelle ist im
übrigen mit selbstthätiger Ausrückvorrichtung versehen, so dass die Daumen-
welle nach jeder vollen Drehung zum Stillstand kommt. Man sieht an der
vorderen Seite der Maschine einen Tisch, der zum Auflegen der Werk-
stücke dient. Dieser Tisch enthält eine Aufspann-Nuth, mittels welcher
Frösche zu befestigen sind, die den Werkstücken die genaue Richtung
gegenüber der wagerechten Scheerblattkante geben. Ueber diesem Tisch
ist eine Schiene befestigt, an welcher Hülsen mit Schrauben verschiebbar
sind. Es haben die Schrauben (vergl. Fig. 926) den Zweck, etwaiges
Kippen der Werkstücke zu verhüten.
Für manche Zwecke ist die wagerechte Lage des Stempels der Durch-
schnitte bequemer als die lothrechte. Fig. 992 zeigt einen dahin gehörigen
Durchschnitt für Winkeleisen. Es ist die Anordnung so gewählt, dass kein
Theil der Maschine erheblich über die Mitte des Stempels nach oben hervor-
ragt. Der Schlitten des Stempels wird zu diesem Zweck durch einen
doppeltarmigen, um den Bolzen a schwingenden Hebel bewegt; dieser ist
in seinem nach unten gerichteten Schenkel geschlitzt und wird dort durch
die Welle b bethätigt. Mit Hilfe des Handhebels c kann der Betrieb aus-
gerückt werden. Die Vorgelegewelle d enthält feste und lose Riemenrolle
und ein Schwungrad.
Schliesslich möge hier in Fig. 993 das Bild einer einfachen, von
Breuer, Schumacher & Co. gebauten Kreisscheere angefügt werden. Ihre
grösste Ausladung beträgt 600 mm, der Durchmesser der Scheerblätter
280 mm und die grösste Dicke der zu schneidenden Bleche 5 mm. Es sind
die beiden Wellen, auf welchen die Scheerblätter sitzen, wagerecht über
einander gelagert. Die Lager der unteren Welle sind im Gestell fest, die-
jenigen der oberen Welle lothrecht verschiebbar, und zwar mittels der
über das Gestell hervorragenden Schrauben, so dass ein sehr genaues Ein-
stellen des Uebergreifens beider Scheerblätter möglich ist. Die Nabe des
oberen Scheerblattes legt sich fest gegen das benachbarte Lager, während
die untere Welle durch die Nabe des nicht sichtbaren Antriebsrades, welche
sich fest gegen das linksseitige Lager stützt, nach links gezogen wird, um
die Scheerblattränder in sicherer gegenseitiger Fühlung zu halten. Auf der
oberen Welle sitzt ein ebenso grosses Stirnrad wie auf der unteren, beide
Räder greifen in einander und werden durch ein, auf der unteren Welle
sitzendes, grösseres Stirnrad von dem im Vordergrunde sichtbaren Vorgelege
aus betrieben. In der Gabelung des Gestelles befindet sich eine einstell-
bare Leiste, welche die Breite des abzuschneidenden Blechstreifens begrenzt.
Für die Vorausbestimmung des Arbeitsverbrauchs der Scheeren finden
sich kaum andere Anhalte, als die im allgemeinen für spanabhebende
Maschinen angegebenen: es ist der Arbeitsaufwand zur Ueberwindung der
Schnittwiderstände und der zu den Reibungswiderständen gehörige zu be-
rechnen und dann beide zusammen zu zählen.
Ueber den Arbeitsbedarf der Durchschnitte hat E. Hartig Versuche
angestellt
N = N0 + 3,71 · F · α . . . . . . . (119)
in welcher N das Gesammt-Arbeitserforderniss in Pferdekräften, N0 dasjenige
für den Leergang, F die stündlich erzeugte Schnittfläche in qmm und a
eine Werthziffer bedeutet, welche für Eisenblech, bei d = 4 bis 55 mm
Lochweite
a = 0,25 + 0,0145 · d . . . . . . . (120)
betragen soll.
Es ist demnach
Es sind die Maschinenarten, welche die Bearbeitung der Metalle auf
Grund der Bildsamkeit der letzteren bewirken, sehr zahlreich. Nach dem
Plan des vorliegenden Buches sollen nur einige von ihnen hier behandelt
werden, nämlich die Hämmer, Schmiedepressen, Nietmaschinen, Biege-, Richt-,
Krämp- und Kümpelmaschinen, während die Blech- und Stabwalzen, Draht-
ziehmaschinen, Maschinen zum Fertigen der Röhren, Nägel, Nadeln,
Ketten, Draht- und Dünnblechwaaren, sogenannte Kurzwaaren und Ver-
wandtes nicht erörtert werden sollen.
Die Grundlagen für eine rechnerische Behandlung der vorliegenden
Werkzeugmaschinen sind bisher weniger entwickelt als diejenigen der span-
abhebenden Werkzeugmaschinen, sowie der Scheren und Durchschnitte. Es
sind die Gesetze der Bildsamkeit bisher nur wenig durchforscht; für die
mechanischen Versuchsanstalten der technischen Hochschulen bieten sie ein
grosses, fast jungfräuliches Feld. Möge es fleissig beackert werden!
Weil z. Z. die Gesetze, nach welchen in bildsamen Stoffen die
kleinsten Theile sich gegensätzlich verschieben lassen, noch wenig be-
kannt sind, verzichte ich auf den Versuch einer allgemeinen Behand-
lung der hier in Rede stehenden Maschinen und ziehe statt dessen vor,
sie in fünf Gruppen: Hämmer, Schmiedepressen, Nietmaschinen, Biege-
und Richtmaschinen, Krämp- und Kümpelmaschinen, zerlegt zu erörtern.
Es müssen die mittels dieser Maschinen zu bearbeitenden Metalle ein
ziemliches Fliessungsvermögen besitzen, so dass möglich wird, ihre Theil-
chen in erheblichem Grade gegen einander zu verschieben, ohne hierdurch
eine Trennung herbeizuführen. Man findet diese Eigenschaft bei dem Blei,
Zinn, Zink und manchen Legirungen dieser Metalle, dem Kupfer und
kupferreichen Legirungen und dem schmiedbaren Eisen. Letzteres ist das
bei weitem vorherrschende Metall und soll deshalb fast ausschliesslich den
folgenden Erörterungen zu Grunde gelegt werden.
Man kann die Theilchen eines Werkstücks durch Zug oder durch
Druck gegeneinander verschieben. Ersteres Verfahren führt leicht zu einer
Trennung, zum Bruch, letzteres hindert in der Druckrichtung die Trennung
und erleichtert deshalb die beabsichtigte Umgestaltungsweise. Es wirken
daher die vorliegenden Maschinen ausnahmslos drückend, während Zug-
kräfte nur mittelbar (z. B. bei dem Biegen, aber auch bei dem Stauchen)
auf das Werkstück einwirken.
Demgemäss würde erwünscht sein, die Druckfestigkeit der bildsamen
Metalle zu kennen. Sie ist jedoch — aus Gründen, deren Erörterung nicht
hierher gehört — nur wenig untersucht, weshalb man die bekanntere
Reissfestigkeit, da sie bei schmiedbaren Metallen der Druckfestigkeit sehr
nahe zu stehen scheint, an Stelle der letzteren zum Vergleiche heranzuziehen
pflegt. Es ist das für den Entwurf der Werkzeugmaschinen um so eher
zulässig, als diejenige Festigkeit, welche mittels der Prüfmaschine gewonnen
wird, nicht ohne weiteres den Widerstand darstellt, welchen die Werkzeuge
zu überwinden haben. Letzterer ist wegen verschiedener Nebenumstände
grösser als erstere, oft ganz erheblich grösser.
Die Festigkeit des schmiedbaren Eisens schwankt zwischen 35 und
60 kg für 1 qmm, überschreitet wenigstens diese Grenzen selten, wenn das
Eisen nicht erwärmt und weder durch Schlag oder Druck, noch durch
plötzliches Abkühlen gehärtet ist. Die Festigkeit, oder was im vorliegenden
Falle dasselbe ist, die Härte des Eisens nimmt im allgemeinem mit dem
Kohlenstoffgehalt zu. Das weichere,
Schmiedeeisen genannte Eisen ent-
hält 0,05 % bis etwa 0,4 % Kohlen-
stoff mit 35 bis 40 kg Festigkeit
für 1 qmm. Eisen mit 0,5 % bis
höchstens 1,5 % Kohlenstoffgehalt
wird Stahl genannt und ist fester
oder härter als das Schmiedeeisen.
Ausser dem Kohlenstoff beeinflussen
andere Beimengungen (Silicium,
Mangan u. a.) die Härte des Eisens.
Die Druckfestigkeit des Kupfers
ist derjenigen des weichen schmied-
baren Eisens etwa gleich.
Um die Widerstände, welche die Werkzeuge überwinden müssen, zu
mindern, findet meistens eine Erweichung des Eisens durch Erhitzen des-
selben statt. Es ist die Reissfestigkeit des Eisens bei höheren Temperaturen
besonders beobachtet worden von Kollmann
stellt nach Kollmann die Festigkeitsabnahme von Bessemereisen mit 0,23 % C
durch Linie aa, von Feinkorneisen mit 0,12 % C durch Linie bb, von
Schweisseisen mit 0,1 % C durch Linie cc dar. In wagerechter Richtung
sind die Temperaturen, in senkrechter Richtung die zugehörigen Reiss-
festigkeiten aufgetragen. In gleicher Weise und nach demselben Mass-
stabe sind in Fig. 995 vier Linien nach Howard’s Versuchen gezeichnet.
dd gehört zu Stahl mit 0,97 % C und 0,8 % Mn, ee zu desgl. mit 0,37 % C
und 0,7 % Mn, ff zu desgl. mit 0,09 % C und 0,11 % Mn, gg zu
Schweisseisen.
Es verlaufen die Schaulinien in Fig. 994 von der in Fig. 995 insofern
abweichend, als erstere zwischen 0° und 250° eine ganz geringe Festigkeits-
abnahme, letztere aber in demselben Temperaturgebiet zunächst eine geringe
Abnahme, dann aber eine erhebliche Zunahme der Festigkeit erkennen
lassen. Von 250° ab findet in allen der 7 dargestellten Versuchsreihen
eine Festigkeitsabnahme statt. Es tritt diese Abnahme besonders bei
den Temperaturen hervor, die über 350° liegen. Es betragen die Reiss-
festigkeiten:
Diese Zahlen lassen sich, wie weiter oben bereits gesagt, nicht unmittel-
bar verwenden. Zunächst wird der Widerstand dadurch vergrössert, dass
die von den Werkzeugen getroffenen Flächen an erstere Wärme abgeben
und hierdurch härter werden.
Die in Bearbeitung befind-
lichen Theile nehmen ferner durch
die stattfindende Verdichtung des
Gefüges an Widerstandsvermögen
zu. Dieser Umstand macht sich
besonders fühlbar, wenn die Me-
talle in unerwärmten Zustande be-
arbeitet werden.
Eine gewisse Rolle spielt die
Geschwindigkeit, mit welcher die
Umgestaltungen vorgenommen
werden. Für die Festigkeitsver-
suche verwendet man regelmässig
sehr kleine Geschwindigkeiten, für
die Bearbeitung sind weit grössere
Geschwindigkeiten gebräuchlich.
So erscheint denn selbstverständ-
lich, dass die Widerstände bei der
Bearbeitung grösser ausfallen, als
die bei Festigkeitsversuchen ge-
fundenen Werthe betragen.
Endlich aber ist die Art der Bearbeitung von grossem Einfluss.
Handelt es sich um die Einwirkung zweier gleichlaufender Flächen
von der Grösse F, Fig. 996, so wird der Widerstand, bezw. die zu seiner
Ueberwindung erforderliche Kraft P nur um so viel die Festigkeit über-
ragen, als die vorhin angeführten Umstände — Abkühlung durch die
Werkzeuge, Verdichtung des Werkstücks, Arbeitsgeschwindigkeit — be-
dingen. Es bezeichne σ die Druckfestigkeit und α eine Werthziffer, welche
die angeführten drei Nebenumstände zum Ausdruck bringt; α ist demnach
grösser als 1.
Dann lässt sich schreiben:
P = α · F · σ . . . . . . . . (121)
Sind dagegen die angreifenden Flächen — z. B. nach Fig. 997 —
nicht zu einander gleichlaufend, so ist:
P = p1 sin β1 + p2 · sin β2.
Da aber nach Gl. 121
p1 = α · f1 · σ; p2 = α · f2 σ,
also:
P = α · σ (f1 sin β1 + f2 sin β2)
und ferner die Projektion F dieser Flächen
f1 und f2 auf eine zur Kraftrichtung P winkel-
rechte Fläche:
F = (f1 sin β1 + f2 sin β2)
ist, so folgt:
P = α · F · σ . . . . . . . . . . (122)
auch für diesen Fall, d. h. diese Gleichung gilt auch für nicht gleich-
laufende Flächen, wenn unter F die Projektion derselben in
der Richtung von P verstanden wird.
Bei der durch Fig. 996 dargestellten Wirkungsweise
drücken quer gegen die Richtung von P keine äusseren
Kräfte; P hat also nur die innere Reibung des Werkstücks
zu überwinden, welche sich dem Ausweichen der Seiten-
flächen widersetzt.
In dem Falle, Fig. 998, dass bei diesem Ausweichen der
Seitenflächen letztere so gegen Werkzeugsflächen treffen, dass
sie an diesen eine bestimmte, von ihrer freien abweichende
Gestalt annehmen müssen, tritt hier eine Kraft auf, die jener
Kraft P nahe verwandt ist. Es muss auch die innere Reibung überwunden
werden, die sich dieser bestimmten Umgestaltung widersetzt, d. h., es muss
in der Richtung P — wenn nur in dieser eine thätige
Kraft wirkt — etwa mit 2 · α · F · σ gedrückt werden.
Man begreift diesen Satz leichter, wenn man sich die
seitliche Ausbildung durch besondere, quer gegen P ge-
richtete thätige Kräfte stattfindend denkt. Diese würden
für die Flächeneinheit mit α · σ drücken müssen. Soll
dagegen dieser thätige Druck von P mit ausgeübt
werden, so tritt zu jenem α · σ noch das letztere α · σ,
und die Summe beider ist auf die quer zu P liegende
Projektion der thätigen Fläche zu beziehen, da das Werk-
stück ein fliessender — wenn auch sehr schwer fliessen-
der — Stoff ist.
Es sind diese wenigen Beispiele angeführt, um zu
zeigen, in welchem Sinne die Bearbeitungsart auf die
Grösse der aufzuwendenden Kraft einwirkt. Die zahl-
losen, von der Gestalt der Werkstücke abhängenden Be-
arbeitungsweisen fallen mit den durch Fig. 996 und Fig. 998 dargestellten
zusammen, oder liegen zwischen diesen, oder überschreiten vereinzelt auch
wohl den letzteren Grenzwerth. Für die Bestimmung der Maschinen-
abmessungen dürfte, wenigstens bis auf weiteres, zweckmässig sein, die
Werthe von a, die Verschiedenartigkeit der Bearbeitungsweise und die
Festigkeitswerthziffern zusammenzufassen, d. h. auszusprechen, welcher
Druck für die Flächeneinheit erforderlich ist, um in dem bestimmten Falle
die erwartete Wirkung mit Sicherheit zu erzielen.
Das soll, so viel mir möglich, bei den einzelnen Maschinenarten
geschehen.
Die eigentlichen Werkzeuge gehen zum Theil so in die Maschine über,
dass sie mit Maschinentheilen je ein Ganzes bilden. Das ist z. B. der Fall
bei manchen Hämmern, bei denen die Hammerbahn und der zugehörige
Hammer aus einem Stück geschmiedet ist, bei vielen Biegmaschinen, deren
Werkzeuge aus Walzen oder den Kanten von Balken bestehen, bei Stauch-
maschinen, deren eigentliche Werkzeuge selbstspannende Zangen sind.
Häufiger werden die Werkzeuge an den betreffenden Maschinentheilen aus-
wechselbar befestigt.
In dem ersteren Falle ergiebt sich die Beschreibung des Werkzeugs
bei Erörterung der betreffenden Maschine von selbst, in letzterem Falle
hat das Werkzeug für die Maschine vorwiegend nur insofern Bedeutung,
als seine Befestigung an der Maschine in Frage kommt. So ist denn ge-
rechtfertigt, die Beschreibung der Werkzeuge, soweit sie für das vorliegende
Buch erforderlich ist, bei Erörterung der einzelnen Maschinengattungen,
beziehungsweise Maschinen mit zu erledigen.
Bei den meisten Hämmern bestehen die wirkenden Theile aus der
Hammer- und der Ambossbahn, das sind rechteckige, meist ebene, zuweilen
gewölbte, oder keilartige Flächen. Sie werden nur bei kleinen Hämmern
mit den betreffenden Maschinentheilen aus einem Stück gefertigt. Selbst bei
kleineren Hämmern macht man oft, bei grossen Hämmern immer die Hammer-
und Ambossbahnen auswechselbar und zwar aus folgenden Gründen:
Zunächst veranlasst hierzu die starke Abnutzung, welche die wirken-
den Flächen erfahren. Ferner aber erweitert die Auswechselbarkeit dieser
Werkzeuge das Verwendungsbereich der betreffenden Maschine. Für das
Strecken der Schmiedestücke in bestimmter Richtung müssen beide Bahnen
schmal sein, mindestens aber ist der Hammerbahn eine solche schmale
Gestalt zu geben.
bereitens, Leipzig 1888, S. 302.
Art der Hammerfinne zu wölben. Dann sind sie aber nur für das Strecken
brauchbar. Das Schlichten erfordert ebene Bahnen. Deshalb findet man
meistens schmale ebene Bahnen, welche stangenartige Stücke in der Längen-
richtung strecken, wenn man diese quer gegen die Hammerbahn legt, und
dieselben Werkstücke schlichten, wenn diese so zwischen die Bahnen gelegt
werden, dass ihre Längenrichtung mit der Längenrichtung der Bahnen
zusammenfällt. Wird für das Strecken eine bestimmte Richtung nicht
verlangt, so kann man quadratische Bahnen verwenden, und sind ebene
Flächen grösserer Breite zu schlichten, so müssen die Bahnen eine grosse
Breite haben. Etwa quadratische (oder runde) Bahnen sind auch für das
Schmieden im Gesenk geeigneter als schmale und lange Bahnen. Wenn
daher alle diese Arbeiten mit demselben Hammer verrichtet werden sollen,
so ergiebt sich die Nothwendigkeit, die Bahnen auswechselbar zu machen.
Es nöthigen hierzu aber auch Umstände, welche bei Erörterung der Wider-
stände zur Sprache kommen werden.
Bei dem Schmieden im Gesenk kann man das Untergesenk auf die
Ambossbahn legen, dann das Werkstück an seinen Ort bringen, ferner das
Obergesenk in richtige Lage bringen und endlich den Hammer auf dieses
schlagen lassen. Dieses Verfahren ermöglicht, ein und denselben Hammer
in raschem Wechsel für sehr verschiedene Gesenke zu verwenden, führt
aber die grosse Unzuträglichkeit mit sich, dass die Schlagwirkung durch
den Stoss der harten Hammerbahn auf das harte Obergesenk für den eigent-
lichen Zweck erheblich abgeschwächt wird: ein grosser Theil der Schlag-
wirkung dient zur allmählichen Zerstörung des Obergesenkes, nur der Rest
zur Umgestaltung des Werkstückes.
Man zieht daher vor, statt der Hammerbahn das Obergesenk mit dem
Hammer zu verbinden, und zwar dann, wenn man mit ein und demselben
Gesenk längere Zeit arbeiten kann, wenn eine grosse Zahl gleicher Werk-
stücke in das Gesenk zu schlagen ist.
Dann müssen Unter- und Obergesenk so befestigt werden, dass sie
genau auf einander passen; es ist gleichzeitig eine genaue Führung des
Hammers nöthig, damit derselbe sich nur in bestimmter Bahn bewegen
kann. Ersteres verlangt Einstellbarkeiten für die Gesenke, letzteres Nach-
stellbarkeit der Hammerführungen, also Einrichtungen, welche bei den mit
ebener Bahn arbeitenden Hämmern von geringer Bedeutung oder über-
flüssig sind. Man wird sie weiter unten in Beispielen finden.
Wegen der heftigen Stösse, welche diese Werkzeuge in der Schlag-
richtung erfahren, ist die Berührungsfläche zwischen ihnen einerseits und
dem Hammer wie dem Amboss anderseits möglichst gross zu machen,
es müssen die mit einander verbundenen Dinge sich längs den ganzen,
einander gegenüberliegenden Flächen möglichst gleichförmig berühren.
Das erreicht man durch genaues Zusammenpassen der Flächen, beziehungs-
weise genaues Ebnen derselben. Man findet aber auch Einlagen von Pappe
und Leder — die vorher gut durchweicht waren und vor Ingebrauchnahme
des Hammers trocknen müssen — oder von Metall, welches man in ge-
schmolzenem Zustande zwischen die Flächen bringt.
Bei dem Schmieden im Gesenk bedarf es zuweilen besonderer Mittel,
um das Werkstück vom Gesenk frei zu machen. Werden die Gesenke
lose auf den Amboss gestellt, so bewirkt man das Ausstossen der Werk-
stücke wohl durch Dorne, welche — nachdem das Gesenk umgewendet
ist — durch geeignete Oeffnungen der Gesenksohle eingetrieben werden.
Dieses Ausstossen nimmt weniger Zeit in Anspruch, wenn man den Dorn
in seiner Oeffnung belässt, ihn auf das eine Ende eines doppelarmigen
Hebels stützt, dessen anderes Ende seitlich hervorragt, und, nachdem die
Bearbeitung vollzogen ist, mit einem Hammer auf das frei herausragende
Ende des Hebels schlägt. Dieser Hebel wird in dem Gesenk selbst ge-
lagert — dann kommt er für den Entwurf der Schmiedemaschine in Frage
— oder in dem das Gesenk tragenden Unteramboss. In letzterem Falle ist
der Unteramboss geeignet auszugestalten. Es handelt sich dann regelmässig
um die Bearbeitung einer grösseren Zahl gleichartiger Werkstücke, so dass
es sich lohnt, die Einrichtung dem besondern Zweck entsprechend auszu-
bilden. Als allgemeiner Gesichtspunkt sei hervorgehoben, dass das Gelenk,
welches den doppelarmigen Hebel zu stützen hat, derb widerstandsfähig
sein muss, da die zur Bethätigung des Dornes ausgeführten Schläge oft
sehr wuchtig ausfallen.
Zu den Werkzeugen lassen sich noch die Mittel rechnen, welche das
Vorlegen und Wegräumen der Werkstücke fördern sollen.
Kleinere Werkstücke bethätigt man mittels der Hand, und zwar
stehend oder sitzend. In ersterem Falle wird die Ambossbahn 800 bis
1000 mm hoch gelegt, in letzterem zuweilen nur 600 mm. Der Arbeiter
sitzt auf einem nachgiebig aufgehängten Brett, so dass er mittels der auf
den Boden gestemmten Füsse seinen Ort in erforderlichem Grade ändern
kann. Die erhitzten Werkstücke werden ihm zugereicht und die bearbei-
teten legt er zur Seite. Dieses Verfahren gewährt eine gute Ausnutzung
des Hammers, ist aber nur zweckmässig, wenn grössere Mengen gleich-
artiger Stücke zu bearbeiten sind.
Bei grösseren Werkstücken steht der Arbeiter regelmässig. Es wird,
wenn das erforderliche Wenden der Werkstücke zu grosse Kraftanstren-
gungen erfordert, eine Hebevorrichtung, nach Umständen ein Krahn zu
Hilfe genommen. Da nun durch den Schlag des Hammers nicht allein die
Hammerbahn, sondern auch die Ambossbahn in das Werkstück eindringt,
so senkt sich das Werkstück bei jedem Hammerschlage, so dass die Hebe-
vorrichtung in gewissem Grade nachgiebig sein muss.
In Rücksichtnahme auf bequeme Handhabung des Werkstücks stützt
man dieses fast ausnahmslos nur an einer Seite und legt die gestützte
Stelle in eine endlose Kette, die von einer an der Hebevorrichtung ge-
lagerten Rolle getragen wird. Das Wenden der Stücke geschieht mit Hilfe
eines Querstücks, zuweilen auch — bei ganz schweren Gegenständen —
durch eine um das Werkstück gewickelte Kette, deren freies Ende durch
eine Hebevorrichtung emporgezogen wird.
Man nimmt auch für das Wenden grösserer Werkstücke einen Hand-
hebel a b, Fig. 999, zu Hilfe, indem dessen kürzeres Ende b unter das
Werkstück geschoben wird, während der Arbeiter an das längere Ende a
greift. Der Drehbolzen
des Hebels a b steckt
in einem Bügel c, der
einer Tragstange d
durch einen Wirbel an-
gelenkt ist. Man findet
zuweilen nur solche
Handhebel, die mittels
der Stange d in verschiedene Höhenlagen gebracht werden können, für vor-
liegenden Zweck im Gebrauch; sie dienen auch zum Heran- und Fortschaffen,
indem d an einer auf geeignet angebrachter Schiene beweglichen Katze hängt.
Die vorstehend angedeuteten Vorrichtungen werden bisher nur aus-
nahmsweise dem Bau des Hammers unmittelbar eingefügt, so dass ihre Er-
wähnung genügen möge.
Die Umgestaltung der Metalle auf Grund deren Bildsamkeit erfordert
fast immer grosse Kräfte. So lange nur die Menschenkraft in Frage kam,
benutzte man für den vorliegenden Zweck, um diese entsprechend zu ver-
grössern, als Kraftübersetzer eine Masse, welche längs eines grösseren
Weges unter dem Einflusse der geringen Menschenkraft eine solche Be-
schleunigung erfährt, dass sie längs eines kleinen Weges einen grossen
Widerstand zu überwinden vermag. Die Masse wird mit einem Stiel oder
Helm versehen, um den Weg, längs dessen die Aufspeicherung der Arbeit
stattfindet, recht gross zu machen. Dieses Hammer genannte Werkzeug
ist als Handwerkzeug bekanntlich allgemein im Gebrauch; es ist einer der
gebräuchlichsten Uebersetzer der Menschenkraft.
Der Hammer wirkt längs kleinen Weges auf das Werkstück, seine
Wirkung erfolgt aber auch innerhalb sehr kurzer Zeit. Es wurde beobachtet,
dass die Berührungsdauer zwischen der Hammerbahn und der Ambossfläche
— wenn also zwischen beiden sich kein Werkstück befand — bei 76 mm
sekundlicher Geschwindigkeit des auftreffenden Hammers nur 0,0003 Sekunden,
bei 3,73 bis 4,57 m sekundlicher Geschwindigkeit aber nur 0,00008 Sekunden
betrug. Ein Werkstück, dessen Härte derjenigen des Amboss gleicht, wird
eben so kurze Zeit von dem Hammer berührt werden wie der nackte
Amboss, ein weicheres längere Zeit. Wäre diese Zeit 50 mal so gross und
betrüge die Eindringung des Hammers nur 5 mm, so würde — bei 4 m
Geschwindigkeit des auftreffenden Hammers — die mittlere sekundliche
Eindringungsgeschwindigkeit etwa 1,250 m betragen. Daraus folgt ohne
weiteres, dass der Widerstand, dem der Hammer begegnet, viel grösser
sein muss, als die Festigkeit des Werkstücks beträgt.
Die einzige mir bekannte genauere Beobachtung
züglich: Civilingenieur 1861, S. 87, mit Abb.
bestätigt das.
Clarinval verwendete für seine Versuche einen sogenannten Daumen-
hammer, bei welchem der Bär, d. i. der zum Aufspeichern der Arbeit
dienende Eisenblock in lothrechten Bahnen geführt wurde. Er berechnete
die aufgespeicherte Arbeit aus der Fallhöhe h und dem Bärgewicht G und
mass die Eindringungstiefe, welche eine Zahl von Schlägen hervorbrachte.
Aus den Versuchen geht hervor, dass der Widerstand k für 1 qmm Fläche
betrug.
Es ist das für die Versuche benutzte Eisen als Schweisseisen be-
zeichnet; man kann deshalb annehmen, dass der Widerstand rund das
10 fache dessen, was man Festigkeit zu nennen pflegt, betrug.
Es lassen sich die Zahlen für die Berechnung der Hammerbahn-
grössen benutzen, wenn der Betrag der aufgespeicherten Arbeit bekannt
ist, und umgekehrt; ebenso für die Grösse der aufzuspeichernden Arbeit,
wenn die Projektion der durch den Schlag des Hammers, bezw. eines mit
ihm verbundenen Obergesenks gegeben ist.
Die im Bär aufgespeicherte Arbeit lässt sich ausdrücken durch:
wenn G das Gewicht der bewegten Masse in kg, g die Beschleunigung des
freien Falles (9,81 m), v die Geschwindigkeit der bewegten Masse in dem
Augenblick, wo das Werkstück getroffen wird, in Meter sekundlich und A
die Arbeit in Kilogrammmetern bezeichnet. Für den vorliegenden Zweck
ist genau genug zu schreiben:
A = 0,05 · G · v2 . . . . . . . (124)
Wird die aufgespeicherte Arbeit lediglich durch freies Herabfallen des
Gewichts G längs der Höhe h hervorgebracht, so ist A einfacher zu ge-
winnen durch:
A = G · h . . . . . . . . (125)
Bezeichnet man, wie bisher, mit F die Projektion der wirkenden
Fläche in der Kraftrichtung in qmm, mit k den Widerstand für 1 qmm von
F und mit e die Eindringungstiefe für jeden Schlag in mm, so ist die zu
überwindende Arbeit =
0,05 · G · v2 = 0,001 · F · k · e . . . . . (126)
G · v2 = 0,02 · F · k · e
und ebenso:
G · h = 0,001 · F · k · e . . . . . . (128)
Handelt es sich z. B. darum, mittels eines frei herabfallenden Hammers
stark erhitztes Schweisseisen zu strecken, und verlangt man für jeden
Schlag die Eindringungstiefe e = 5 mm, so beträgt die zulässige Grösse
von F:
Fragt man, welchen Betrag G · h eines Fallhammers haben muss, um
einen vorgeschmiedeten und dabei bis zur Kirschrothhitze abgekühlten
Gegenstand von F qmm Grundfläche in ein Gesenk zu schlagen, wenn das
Verdrängen längs dieser Fläche im Mittel e = 2 mm beträgt, so enthält
man nach Gl. 128:
G · h = 0,001 · F · 30 · 2 = 0,06 · F,
wenn ein seitliches Ausbilden des Werkstücks eine besondere Rolle nicht
spielt.
Jedenfalls gewährt dieses Rechnungsverfahren einen sichern Anhalt,
wenn man k, entsprechend der Art des Eisens, seines Erwärmungsgrades
und unter Berücksichtigung etwa verlangter, bestimmter seitlicher Ausbil-
dung wählt.
Für die Bestimmung der Abmessungen eines Maschinenhammers ist
nun genauere Kenntniss des Widerstandes viel weniger wichtig als bei den
meisten der später zu erörternden Maschinen. Die aufgespeicherte Arbeit
wird zur Ueberwindung des Widerstandes k · F längs eines Weges e be-
nutzt. Wenn daher k grösser ausfällt als angenommen, so gleicht sich
dieser Fehler selbstthätig dadurch aus, dass e kleiner wird, als man beab-
sichtigte; es ist also nur nöthig, eine grössere Schlagzahl anzuwenden, um
die verlangte Gesammteindringungstiefe zu erlangen. Dieser Umstand er-
klärt zum Theil die grosse Beliebtheit des Hammers gegenüber anderen
Maschinen. Allein, man verlangt nicht allein die äussere Gestaltsänderung
des Werkstücks, sondern — mindestens in den meisten Fällen — das Ein-
dringen der Wirkung in das Innere des Werkstücks. Da unter der Ein-
wirkung des Druckes eine Verdichtung des Gefüges stattfindet, so erfolgt
diese Verdichtung bei Verwendung leichter Schläge, die nur auf geringe
Tiefe eindringen, nur in der Nähe der Oberfläche, erzeugt hier quer zur
Richtung des Schlages Druckspannung und durch diese Zugspannungen im
Innern des Werkstücks. Diese entgegengesetzten Spannungen erschweren
die spätere Bearbeitung der Werkstücke durch Spanabheben (S. 58) und
mindern die Gebrauchsfestigkeit.
Will man durch Schmieden das Gefüge eines Werkstücks verbessern,
so muss man sich verhältnissmässig schwerer Hämmer bedienen, und handelt
es sich um das Verschweissen zweier Stücke, so darf der Hammer nicht
zu leicht sein, weil andernfalls die Schlacke in ungenügendem Grade ver-
drängt wird. Ich kenne jedoch keine allgemeine und zutreffende Regel
für die Bestimmung der Grösse des Hammers für diesen Zweck.
Von dem mit Stiel oder Helm versehenen Handhammer ausgehend,
hat man zunächst auch Maschinen-Helmhämmer gebaut.
Zwecke werden solche Helmhämmer noch heute hergestellt. Dahin gehören
die Wipphämmer,
Prakt. Masch. Konstr. 1887, S. 222, mit Abb. Zeitschrift d. Ver. deutscher Ingen. 1887,
S. 467, mit Abb. Dingl. polyt. Journ. 1891, Bd. 231, S. 272, mit Abb.
hoben und durch die Hand oder den Fuss nach unten geschnellt werden.
Fig. 1000 stellt einen solchen für das „Zuschlagen“ bestimmten Hammer
schaubildlich dar. a bezeichnet die gusseiserne Stütze der Ambossbahn b.
An einem mit a fest verbundenen Arm ist der Helm des Hammers h durch
zwei Zapfen drehbar gelagert. Der Helm enthält zwei Arme, die sich auf
die einstellbaren Federn f stützen, so dass im Ruhezustande der Hammer
die gezeichnete Lage hat.
An das über die Zapfen hinausragende Schwanzende des Helmes greift
die einstellbare Stange c, und diese ist mit dem doppelarmigen Hebel d e
so verbunden, dass der Hammer h sich gegen den Amboss b bewegt, wenn
mit entsprechender Kraft auf das Hebelende e getreten wird. Es ist der
Hammer auch mit einem seitlich vorspringenden Handgriff g versehen,
welcher benutzt wird, um ihn mittels der Hand nach unten zu schnellen,
oder zur Unterstützung des Fusstrittes, wenn recht kräftige Schläge her-
vorgebracht werden sollen. Sowohl die Hammerbahn als auch die Bahn b
des Amboss ist auswechselbar, um nach Bedarf solche anderer Grösse oder
anderer Gestalt verwenden zu können. Der eigentliche Hammer wiegt
etwa 10 kg.
Die Lager der zwei Zapfen,
welche dem Helmhammer die er-
forderliche Stützung und Führung
gewähren, können nun verstellbar
angeordnet werden, und zwar so,
dass die Schwingungsebene des
Hammers ausser lothrecht auch
wagerecht und unter irgend einem
Winkel geneigt sein kann und das
Werkstück in verschiedenen Rich-
tungen zu treffen ist. Das hat für
grosse, sperrige, schwer zu wen-
dende Werkstücke Werth. Man
ersetzt ferner die Menschenkraft
durch Dampfkraft und erhält so
einen anscheinend sehr verwen-
dungsfähigen Dampfzuschläger.
Es scheint derselbe jedoch wenig
Beifall zu finden, weshalb ich
mich mit der Anführung einiger
Quellen begnüge.
polyt. Journal 1872, Bd. 206, S. 251, mit Abb.; 1873, Bd. 210, S. 6, mit Abb.; 1889,
Bd. 272, S. 573, mit Abb. Zeitschr. f. Werkzeugm. u. Werkzeuge, Okt. 1897, S. 19,
mit Abb.
Die Helmhämmer sind mit
dem schwerwiegenden Fehler be-
haftet, dass die Bahnen von Hammer
und Amboss nur bei einer be-
stimmten Werkstückdicke gleich-
laufen. Um die entstehenden Flächen stets zu einander gleichlaufend,
bezw. in bestimmter Richtung zu einander zu erhalten, muss die Bahn des
Hammers eine geradlinige sein, zu welchem Zwecke man den Hammer, der
dann fast immer Bär genannt wird, in geraden Gleisen führt. Man kann
die hierher gehörenden Maschinenhämmer zusammenfassen unter dem Namen:
a) Man lässt den Bär zuweilen durch Daumen heben, die an einer
kreisenden Welle sitzen, so wie bei Stampfwerken gebräuchlich. Solche
Daumenhämmer kommen jetzt selten vor. Ihre Anordnung erinnert
häufig unmittelbar an die Stampf- oder Pochwerke.
S. 19, mit Abb.
Chicago
links und rechts mit je einem Daumen, die gemeinsam auf den Bär
wirken.
Um die Schlagstärke zu vergrössern, werden Federn oder Puffer über
dem Bär angebracht, so dass dieser, während er gehoben wird, die letz-
teren spannt, welche nach dem Abgleiten des Daumens die Beschleunigung
des Bärs fördern.
f. Hannover, 1858, S. 356, mit Abb. Civilingenieur 1861, Bd. VII, S. 87, mit Abb.
Der Vorschlag, den Bär mittels einer endlosen Kette
möge hier nur erwähnt werden.
b) Vielfach verwendet man ein Seil oder einen Riemen, um den Bär
zu heben.
Nellinger legte
den Arbeiter am freien Ende des Seiles ziehen. Die Anordnung gleicht
also der gewöhnlichen Handramme.
Die Fig. 1001, 1002 u. 1003 zeigen einen
solchen Hammer in lothrechtem Schnitt, Vorder-
ansicht und wagerechten Schnitt. Als Amboss
dient ein schwerer Gusseisenklotz a, der
gleichzeitig den Fuss der Maschine bildet.
In ihm sind zwei schmiedeeiserne, im Quer-
schnitt quadratische Stangen c befestigt, die
den Bär b geradlinig führen. An den oberen
Enden sind die Stangen durch zwei Flach-
eisen d mit einander verbunden, und diese
enthalten rechtwinklig nach oben gebogene
Ausläufer, in deren Augen die Zapfen der
Seilrolle e gelagert sind. Hammer- wie Amboss-
bahn ist auswechselbar; sie werden durch
schwalbenschwanzförmige Ansätze und Keile
befestigt.
Der rechts von Fig. 1002 neben der Ma-
schine stehende Arbeiter zieht am Seil, um den
Bär zu heben, und lässt dann das Seil los,
um den Schlag herbeizuführen.
Man hat das Band an einer Kurbel be-
festigt, welche durch ein Klinkwerk von der
angetriebenen Welle mitgenommen wird, wenn
das Band gezogen wird. Hat aber die Kurbel
gegenüber dem Band den todten Punkt über-
schritten, so löst sich die Klinke, und die Kurbel eilt unter dem Einfluss
des fallenden Bärs vor.
Ingen. 1897, S. 18, mit Abb.
Es lässt sich das Seil, oder an dessen Stelle ein flaches Band, ein
Riemen, mittels einer Winde anziehen, sei es, um schwerere Bären auf
grössere Höhen zu heben, sei es, um auf die Menschenkraft verzichten zu
können. Das Band wird dabei auf die Trommel der Winde gewickelt,
weshalb diese Hämmer wohl Wickelhämmer genannt werden.
& Parker, Dingl. polyt. Journ. 1872, Bd. 205, S. 23, mit Abb. Aerzener Maschinenfabrik,
Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1882, S. 92, D. R.-P. Nr. 11354 u. 21546. Dingl. polyt.
Journ. 1883, Bd. 248, S. 489, mit Abb. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1887, S. 469,
mit Abb. Massey, Dingl. polyt. Journ. 1884, Bd. 252, S. 272, mit Abb. Wilmotte,
Dingl. polyt. Journ. 1887, Bd. 265, mit Abb., S. 579; D. R.-P. Nr. 35405. Hammesfahr,
Dingl. polyt. Journ. 1893, Bd. 290, S. 275, mit Abb.; D. R.-P. Nr. 44326. Moosberg & Co.,
American Machin., 16. Mai 1895, S. 384, mit Schaubild. Otto Boben, Zeitschr. f. Werk-
zeugmaschinen und Werkzeuge, April 1898, S. 201, mit Abb.; D. R.-P. Nr. 96022. Hart-
kopf, Zeitschr. f. Werkzeugmaschinen u. Werkzeuge, Juli 1898, S. 327, mit Abb.; D. R.-P.
Nr. 97587.
Es unterscheiden sich die Anordnungen zunächst dadurch von ein-
ander, dass bei den einen die zum Aufwickeln des Bandes dienende Rolle
über dem Bär, bei den andern seitwärts liegt, so dass über dem Bär, wie
in Fig. 1002 angegeben, nur eine Leitrolle angebracht ist. Das ist un-
wesentlich.
Wichtig dagegen ist das Verfahren, nach welchem die Wickelrolle mit
der Antriebswelle gekuppelt, bezw. von ihr gelöst wird.
Klauenkupplungen und Klinken eignen sich für das Lösen vortreff-
lich; sie taugen aber nicht für das Kuppeln, weil sie der Wickelrolle und
dem Bär plötzlich die Annahme der vollen Geschwindigkeit zumuthen. Es
entstehen infolgedessen heftige Stösse oder auch — wenn der die An-
triebswelle drehende Riemen nicht in genügendem Grade zu gleiten ver-
mag — Brüche. Gerade so wie bei dem Kehrbetrieb der Tischhobel-
maschinen (S. 188) ist ein Gleiten zwischen den antreibenden Theilen und
der zu bethätigenden Masse nöthig, um letzterer allmählig die verlangte
Geschwindigkeit (0,80 m bis 1,2 m sekundlich) zu
geben, wenn auch die Elasticität des zum Heben
des Bärs dienenden Bandes mildernd auf den
Stoss wirkt. Künne (s. vor. Quelle) verwendet
den durch Fig. 1004 im Grundriss und lothrechten
Schnitt dargestellten Reibungsantrieb. a ist die
Wickeltrommel, die sich um den Bolzen b frei zu
drehen vermag; mit ihr sind zwei Ränder fest ver-
bunden, die den Rändern c c der sich stetig drehen-
den, antreibenden Welle d gegenüber liegen.
Drückt man nun durch Querverschiebung des
Bolzens b die Ränder von a gegen die Ränder c,
so suchen letztere die Wickelrolle a zu drehen.
Bei genügender Stärke des Ausdrucks steigert sich
die Drehgeschwindigkeit von a unter fortwährendem
Gleiten der Reibrollen und ebenso die Geschwindigkeit des emporsteigenden
Bärs, bis die volle Geschwindigkeit erreicht ist und das Gleiten der Reib-
rollen aufhört. Wird, nachdem die verlangte Hubhöhe des Bärs erreicht
ist, a ein wenig zurückgezogen, so fällt der Bär, indem er das Band mit-
nimmt und die Rolle a in umgekehrter Richtung dreht, nach unten, um
den Schlag zu vollziehen. Eine Backenbremse e kann zur Milderung der
Schlagstärke und ein an a festes Sperr-Rad f durch Einlegen einer Klinke
zum Festhalten des Bärs in erhobener Lage benutzt werden. Das zu dem
Antrieb gehörige Bärgewicht beträgt 75 kg.
Es ist der erforderliche Andruck der Rolle a gegen die Ränder c
ein sehr beträchtlicher, die Berührungsflächen sind kleine, weshalb eine
starke, und zwar ungleichmässige Abnutzung der Reibrollenflächen eintreten
muss. Es ist daher zweckmässig, Kupplungen zu verwenden, welche sich
in grösserer Fläche berühren. Die Aerzener Maschinenfabrik
Bd. 248, S. 489, mit Abb. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1882, S. 93, mit Abb.
nutzt Kegelkupplungen. Es ist die betreffende Einrichtung so getroffen,
dass die Wickelrolle, so lange sich der Bär hebt, die Kupplung selbstthätig
löst, wenn nicht der Arbeiter den betreffenden Steuerhebel so lange nach
oben bewegt, wie der Bär emporsteigen soll. Wird der Steuerhebel nicht
mehr gehoben, so kommt der Bär in Ruhe. Er kann aber nicht fallen,
weil, sobald sich die Wickelrolle in andrer Richtung dreht, die Kupplungs-
theile sich wieder einander nähern. Das Fallen des Bärs fordert das Hinab-
bewegen des Steuerhebels. Hieraus folgt die vorzügliche Steuerbarkeit des
Hammers. Der Arbeiter hebt und senkt den Steuerhebel so, wie der Bär
sich heben und senken soll; bewegt der Arbeiter den Steuerhebel rasch
nach unten, so erfolgt ein heftiger Schlag, bewegt er ihn langsam abwärts,
so fällt der Bär entsprechend langsam. Der sehr sinnreiche Antrieb leidet
nur an dem Fehler, in seiner Bauart recht verwickelt zu sein.
Bei einer ferneren Gruppe der hierher gehörenden
Hämmer liegt der zum Heben des Bärs G, Fig. 1005, be-
stimmte Riemen auf einer sich stetig drehenden Riemen-
rolle. Zieht man an dem freien Ende des Riemens ge-
nügend kräftig, so entsteht zwischen Riemen und Rolle eine
solche Reibung, dass der Bär gehoben wird; lässt man
darauf das Riemenende los, so fällt der Bär nach unten.
Man nennt sie Riemenreibhämmer.
Bekanntlich entsteht, wenn ein Riemen eine kreisende
Rolle im Bogen φ umfasst und die Reibungswerthziffer
mit f bezeichnet wird, zwischen der Kraft P im ablaufen-
den zur Kraft K im auflaufenden Riementrumm die Be-
ziehung:
K = P · e f φ . . . . . . . . (130)
in welcher e die Basis der natürlichen Logarithmen (2,718 281 828) bedeutet.
Es sei bemerkt, dass die auf den Riemen wirkende Schleuderkraft in
obigem Ausdrucke vernachlässigt ist.
Bei den Riemen der Triebwerke rechnet man wohl — wenn φ etwa
2 rechte Winkel misst — e f φ zu 2,4. Das entspricht der Reibungswerth-
ziffer f = ~ 0,28. Es wird diese niedrige Ziffer der Rechnung zu Grunde
gelegt, um sicher zu gehen. Das kommt hier nicht in Frage, weil nöthigen-
falls der Arbeiter kräftiger ziehen kann. Die Reibungswerthziffer für
trockenes Leder auf Gusseisen wird sonst zu 0,56 angegeben. Führt man
diesen Werth ein, so erhält man e f φ = 5,8. In einem Schreiben von
Koch & Co., Maschinenfabrik in Remscheid-Vieringhausen, ist mir mitge-
theilt, dass bei einem warm gewordenen und sehr geschmeidigen, gut ein-
gelaufenen Riemen die Zugkraft P gleich 3 % vom Bärgewicht G genüge,
ja unter besonders günstigen Umständen P nur den Betrag von 1 % des
Bärgewichts zu haben brauche! Bei P = 0,03 K würde, beiläufig erwähnt,
nach Gl. 130 die Reibungswerthziffer f schon = 1,12 sein.
Fasst man diese Zahlen in’s Auge, so begreift man, dass bei dem
Herabfallen des Bärs der Riemen auf seiner Rolle ganz erhebliche Reibungs-
widerstände erfährt, da doch das frei herabhängende Riemenende ein ge-
wisses Gewicht hat, welches also unter Umständen die hundertfache Reibung
verursacht!
Man weiss lange, dass bei dem Fall des Bärs und während der Zeit,
wo der Hammer nicht arbeitet, beträchtliche Reibungswiderstände auf den
Riemen einwirken; sie machen sich geltend durch Erhitzen und Abnutzen
des Riemens. Demgemäss hat man Einrichtungen erdacht, welche diese
Reibungswiderstände beseitigen oder doch mindern.
Dahin gehört eine Einrichtung, die bei dem Robelet’schen Hammer
angegeben und bei manchen älteren der in Rede stehenden Hämmer ge-
funden wird: der Kranz der Riemenrolle enthält eine Anzahl Oeffnungen.
In diese Oeffnungen ragen Rollen, die federnd gelagert sind, so dass sie
den Riemen von der Riemenrolle abheben, sobald er nicht kräftig ange-
zogen wird. Der Arbeiter hat dann durch Ziehen am freien Riemenende
zunächst die Rollen zurückzudrängen und ferner den Riemen zum festen
Anliegen zu bringen.
Henckels
Riemen r breiter als die
Rolle a, Fig. 1006 und
1007, und legt links
und rechts von a Rollen
b, welche sich um hohle
Zapfen des doppelarmi-
gen, gegabelten Hebels
c frei drehen können.
c ist durch die Welle d
gestützt und mit einem so grossen Gegengewicht versehen, dass die Rollen b
den Riemen von der Rolle abheben, sobald die Kraft P wegfällt, also ent-
weder der Bär niederfällt oder in Ruhe gesetzt ist.
Lombardb, Fig. 1006
und 1007) eine Zahl kleiner, die rechts und links von der Treibrolle
federnd gelagert sind. Massberg
Axe und fügt hier eine um die treibende Welle frei drehbare Scheibe ein,
deren Rand in Stücke zerlegt ist und durch Federn nach aussen gedrückt
wird, so dass er zunächst über die Treibfläche der Rolle hervorragt und
die Berührung zwischen Riemen und Treibrolle hindert. Sobald nun der
Arbeiter an dem freien Ende des Riemens zieht, werden die Randflächen
der Mittelscheibe zurückgedrängt und der Riemen legt sich auf die Treibrolle.
Es fordern die Antriebe nach Fig. 1005 u. s. w. einen Mann zur Aus-
übung der Kraft P. Um diese Arbeitskraft zu sparen, haben Koch & Co.
in Remscheid-Vieringhausen den Gedanken verfolgt, die Kraft P durch ein
Gegengewicht zu ersetzen und durch ein thätiges Mittel den Riemen von
der Treibrolle abzuheben, wenn der Bär herabfallen oder ausser Betrieb
gesetzt werden soll.
nöthig, die etwas mehr
als doppelt so gross ist
als P, aber diese hat
nur einen Weg von
wenigen Millimetern zu-
rückzulegen, so dass die
zum Abheben des Rie-
mens erforderliche me-
chanische Arbeit gering
ist gegenüber derjeni-
gen, welche ein am
freien Ende des Rie-
mens ziehender Arbei-
ter verrichten muss. Es
sind in der Patentschrift
verschiedene Ausfüh-
rungsformen dieses An-
triebsverfahrens ange-
geben, auch ist eine
derselben früher mit
ausführlicheren Abbil-
dungen veröffentlicht.
Mit Hilfe der Fig. 1008
bis 1014 soll eine dieser
Ausführungsformen be-
schrieben werden, die
sich besonders bewährt
hat. Sie wird für 50
bis 500 kg Bärgewicht
verwendet.
Das Schaubild Fig.
1008 giebt eine Ueber-
sicht der Gesammtan-
ordnung. In den geo-
metrisch gezeichneten
Fig. 1009 und 1010 be-
zeichnet a den schwe-
ren Unteramboss, der
gleichzeitig als Fuss der
Maschine dient. In ihm
sind zwei aus vierkan-
tigem Eisen bestehende
Pfeiler b mittels Keile
gehörig befestigt. Ein
Querhaupt d verbindet
oben diese Pfeiler; es
ist in wagerechter Ebene gebogen, um Raum für den Riemen zu gewähren,
an welchem der Bär c hängt. Die Pfeiler b haben vorwiegend den Zweck,
den Bär c genau zu führen. Es ist behufs Nachstellens der Führung der
in Fig. 1009 links belegene Pfeiler b an seinem unteren Ende mittels einer
Schraube der Mitte des Hammergestells zu nähern. Eine etwas höher
liegende Schraube drückt gegen den Einsatz des Unteramboss a.
Auf der an der Decke der Werkstatt gelagerten Antriebswelle sind
zwei Treibrollen f befestigt, und zwar so, dass zwischen ihnen ein Spalt
für die Abhebevorrichtung g frei bleibt. Diese erkennt man deutlich aus
den in grösserem Maassstabe gezeichneten Figuren 1011 und 1012. g ist
eine unten gegabelte, oben hufeisenförmige Stange, welche einerseits durch
einen in die Gabel greifenden Zapfen, anderseits durch den lose auf der
Antriebswelle steckenden Sattel s in ihrer Lage gehalten wird. An den
hufeisenförmigen Theil von g sind zwei Platten genietet, welche die Dreh-
zapfen für 5 Röllchen enthalten. Es ist aus den Figuren ohne weiteres
zu erkennen, dass der Riemen von der Rolle f abgehoben wird, sobald
der in das gegabelte untere Ende von g greifende Zapfen sich nach oben
bewegt. Dieser Zapfen sitzt nun in einem an dem Wellchen r festen
Hebel; an r ist ferner (Fig. 1009 und 1010) ein Hebel p befestigt, der
mittels der Zugstange h dem zu tretenden Hebel l angeschlossen ist.
Demnach kann der das Werkstück führende Arbeiter mit seinem
rechten Fuss die Steuerung des Hammers bewirken; tritt er auf den Hebel,
so senkt sich g, und der Riemen legt sich auf die Treibrollen, hebt der
Arbeiter seinen Fuss ganz, so hebt g vermöge des Gewichts von h den
Riemen ganz ab, und der Bär fällt mit voller Wucht nach unten, bei
mässigem Loslassen des Trethebels wird der Riemen auf den Treibrollen
gebremst und es fällt der Bär langsamer.
Das Gegengewicht i (Fig. 1010) führen zwei Stangen k, welche an
ihren oberen Enden befestigt sind (vergl. Fig. 1011). Oben umgeben diese
Stangen Federn (Fig. 1009 und 1010), welche i hindern, zu weit nach
oben zu schnellen; unten befinden sich Stellringe o, die den nach unten
gerichteten Weg von i, und damit den Hub des Bärs beschränken, weil,
wenn i gegen o stösst, die Kraft P hinwegfällt, welche bisher die Reibung
des Riemens auf den Treibrollen veranlasste.
Für Hämmer, deren Bärgewicht mehr als 250 kg beträgt, fällt der
Riemen so breit aus, dass ein einziger Abheber g nicht befriedigend wirken
würde. Man verwendet deshalb für die schwereren Hämmer zwei Abheber
und (Fig. 1014) drei Treibrollen. Die Fig. 1013 und 1014 zeigen im
übrigen eine etwas andere Anordnung des Querstücks q, an welchem einer-
seits das Wellchen r gelagert ist, anderseits die Führungsstangen des Gegen-
gewichts befestigt sind, nämlich für den Fall, dass die Antriebswelle e eine
besondere Lagerung besitzt.
Zu Fig. 1009 und 1010 zurückkehrend, mache ich noch auf folgende
Einrichtung aufmerksam. Zum Auswechseln der Amboss- oder Hammer-
bahn, bezw. irgend welcher Gesenke muss der Bär längere Zeit im ge-
hobenen Zustande beharren. Deshalb ist eine Sperrklinke m vorgesehen,
welche in verschiedenen Höhen angebracht werden kann. Wird sie mittels
der Stangen unter den Bär gelegt, so trägt sie diesen sicher bis zu ihrer
Auslösung.
c) Bei einer Reihe von Hämmern wird der Bär durch eine mit ihm
verbundene steife Stange gehoben, auf welche Reibrollen wirken. Man
nennt diese wohl Stangen-Reibhämmer.
Fig. 1015 stellt einen solchen Hammer schematisch dar. Der Bär b
wird, wie bei den vorhin beschriebenen, lothrecht geführt und ist mit der
Stange s fest verbunden. s liegt zwischen zwei über dem Bär gelagerten
Rollen r, die so einander genähert werden können, dass sie vermöge der
zwischen ihnen und der Stange auftretenden Reibung den Bär heben.
d. Ver. deutscher Ingen. 1870, S. 751; 1887, S. 469; 1897, S. 17, sämmtl. mit Abb. Dingl.
polyt. Journ. 1874, Bd. 213, S. 458; 1879, Bd. 234, S. 364; 1882, Bd. 245, S. 493; 1893,
Bd. 290, S. 275, sämmtl. mit Abb. Uhland, Prakt. Masch.-Konstr. 1896, S. 38, mit Abb.
American Machinist, 10. Jan. 1895; 19. Dec. 1895; Febr. 1898, mit Schaubild und Abb.
The Iron Age, 30. Dec. 1897, mit Schaubild und Abb.
Bielass
Nr. 89013.
geführten Bär b mit einem Querhaupt zu versehen, an dem zwei nach
unten gerichtete Hubstangen s befestigt sind. Die Reibrollen r liegen dem-
zufolge nur wenig höher als der Amboss, und die für die Aufstellung des
Hammers erforderliche Raumhöhe wird geringer. Ob nicht andere schäd-
liche Eigenschaften dieser Aufstellungsart deren Vorzüge überwiegen, mag
hier unerörtert bleiben.
Wird nur eine der Reibrollen r, Fig. 1015, angetrieben, so ist die
wirksame Reibkraft
K = P · f . . . . . . . . (131)
unter P den Andruck, unter f die Reibungswerthziffer verstanden. Wenn
beide Rollen r angetrieben werden, so wird selbstverständlich K doppelt
so gross. Im Mittel kann man f zu 0,25 an-
nehmen, so dass wird:
bei einer Antriebsrolle: P = 4 · K (132)
bei zwei Antriebsrollen: P = 2 · K (133)
Demgemäss ist zweckmässig, oder für schwerere
Hämmer nöthig, beide Rollen anzutreiben.
Eigenartig sind die Hubrollen r, Fig. 1017,
von K. Müller.
der beiden Wellen zwei Rollen, und zwar die
eine fest, die andere in der Axenrichtung ver-
schiebbar. Soll der Bär gehoben werden, so
drückt man die verschiebbaren Rollen ent-
sprechend kräftig gegen die Hubstange s.
Bei gewöhnlichen walzenförmigen Rollen
pflegt man die anzudrückende in dem einen
Schenkel eines Winkelhebels d, Fig. 1015, zu
lagern (Ausführungsformen hierfür finden sich
weiter unten) und diesen Hebel mittels einer
Stange g durch einen Handhebel e zu bethätigen,
welcher zu heben ist, wenn der Bär steigen
soll, und das Fallen des letzteren verursacht
sobald e nach unten bewegt wird. Der Hand-,
hebel e wird nicht selten durch den Trethebel l
ergänzt. Um zu verhüten, dass bei Nachlässigkeit
des Arbeiters der Bär zu hoch steigt, wird ein Hebel h, Fig. 1015, eingeschaltet,
dessen Drehzapfen am Maschinengestell fest sitzt. Der steigende Bär stösst
schliesslich gegen diesen Hebel und erzwingt das Senken der Stange g.
Man findet zuweilen mehrere Drehzapfen für h angebracht, um nach Bedarf
andere Hubhöhen des Bärs begrenzen zu
können. Mittels der Stange g wird zuweilen
eine Selbststeuerung herbeigeführt (s. weiter
unten). Schon bei Beschreibung des Riemen-
reibhammers von Koch & Co. (S. 558) wurde
erwähnt, dass man gelegentlich den Bär
längere Zeit in einiger Höhe festzuhalten
wünscht. Hierzu dient eine Klinke mit Hebel k,
Fig. 1015, welche in den Bär greift. Die an
einer Feder hängende Stange i dient zum Lösen der Klinke.
Wenn die Hubstange, wie bisher angenommen, in ganzer Länge
gleichen Querschnitt hat, so behält der Steuerhebel e, Fig. 1015, während
b steigt, stets dieselbe Lage. Da nun einseitige Abnutzungen der Stange
unvermeidlich sind — an der Stelle, wo die Rollen beim Anheben an-
greifen, findet eine weit grössere Abnutzung statt als an dem übrigen
Theil der Stange — so werden unregelmässige Schwingungen der
Stange g nöthig, denen der steuernde Arbeiter nur mit Mühe zu folgen
vermag. Max Hasse
richtung keilförmige Gestalt der Hubstange zu begegnen. In Fig. 1018 ist
die Verjüngung der Stange s übertrieben angedeutet; sie beträgt in Wirk-
lichkeit nur etwa 0,01 der Länge. Man ersieht aus der
Figur, dass die Rollen fortwährend einander genähert werden
müssen, um die Stange zu heben. Der Arbeiter hat also den
Steuerhebel so lange stetig zu heben, wie der Bär gehoben
werden soll; es wird ihm dadurch leichter, die angedeuteten
Unregelmässigkeiten zu verfolgen und zu überwinden. Vor
allen Dingen wird aber das Steuern durch die keilförmige
Gestalt der Stange in gleicher Weise übersichtlich, wie bei
dem Wickelhammer der Aerzener Maschinenfabrik (S. 552). Hört der
Arbeiter auf, den Steuerhebel zu heben, so steigt der Bär nicht weiter,
bewegt ersterer den Steuerhebel langsam nach unten, so fällt auch der Bär
langsam, und das rasche Hinabbewegen des Steuerhebels lässt den Bär mit
voller Wucht nach unten fallen.
Die Rollen werden meistens aus Eisen gefertigt; es soll aber besser
sein, sie mit einer Hirnholz-Aussenfläche zu versehen, und als das Beste
bezeichnet man papierne Reibrollen.
Eiserne Hubstangen waren früher ausschliesslich im Gebrauch. Neuer-
dings begegnet man meistens hölzernen Hubstangen. Sie sind viel leichter
als die eisernen, so dass der von der Stange auf die Verbindung zwischen
Stange und Bär ausgeübte Stoss weit milder ist als bei eisernen Stangen;
sie sind ferner leichter zu
ersetzen. Man verwendet
für die Stangen schlichtes
Nadelholz, auch wohl Ulmen-
und Hickory-Holz. Um bei
der Hasse’schen Hammer-
stange die keilförmige Gestalt
zu gewinnen, wird auf jede
der mit den Reibrollen in Be-
rührung kommenden Flächen
eine dünne Schicht Weiss-
buchenholz quer aufgeleimt.
Die Abnutzung der Flächen
sucht man auch dadurch zu
mindern, dass man in die
Stange zahlreiche hölzerne
Nägel leimt, deren Stirnseiten
die Reibfläche bilden.
Man befestigt die hölzerne Stange im Bär, indem letzterer, nach
Fig. 1019, mit einem nach unten erweiterten Loch versehen, das untere
Stangenende entsprechend keilförmig gestaltet wird und, nach dem Ein-
stecken der Stange durch eingetriebene Keile oder Druckschrauben die
Schrägflächen der Stange und des Loches fest aufeinander gepresst werden.
Das untere Ende der Stange soll sich dem Boden des Loches gut an-
schliessen.
Wenn nur die eine Hubrolle verschieblich sein soll, so ordnet man
die Lagerung der Hubrollen wohl nach Fig. 1020 an. Die Rolle c ist die
verschiebliche; ihre Zapfen stecken in ausseraxigen Bohrungen der Zapfen
zweier Hebel d, die in festen Lagern des Maschinengestells drehbar sind.
Eine Zugstange e bewegt
die Hebel d in gleichem
Grade. Es sei bemerkt,
dass bei der vorliegenden
Anordnung an e gezogen
werden muss, um die
Rolle c gegen die — nicht
gezeichnete — Stange zu
drücken.
Durch das Verschie-
ben nur einer der Hub-
rollen kommt die Stange
ein wenig aus der Maschi-
nenmitte. Das verhütet
man durch gleichzeitiges Verschieben beider Hubrollen.
Zu diesem Zweck stecken die Zapfen beider Rollen in solchen ausser-
axigen Bohrungen und die Hebel werden durch ineinander greifende Zahn-
bögen gemeinsam bewegt.
Die Fig. 1021 bis 1025 zeigen einen von M. Hasse in Berlin gebauten
Hammer, welcher mit einem derartigen Antrieb ausgestattet ist. Fig. 1021
ist eine Vorder-, Fig. 1022 eine theilweise Hinteransicht, Fig. 1023 ein Quer-
schnitt der Bärführung, Fig. 1024 ein lothrechter Schnitt und Fig. 1025
stellt den Antrieb theils in wagerechtem Schnitt, theils im Grundriss dar.
Das Hammergestell ist C-förmig; auf seinem oberen Ende trägt es einen
Lagerbock, in welchem die 4 Hebel h mit ihren halsförmig gestalteten
Naben drehbar gelagert sind. Zwei dieser Hebel h (links in Fig. 1025)
sind durch eine Stange i fest mit einander verbunden, und an i greift die
Steuerstange g. An ihrem rechtsseitigen Ende sind die in Rede stehenden
Hebel h mit Zahnbögen versehen, welche in gleiche des rechts belegenen
Hebelpaares greifen (vergl. auch Fig. 1024), so dass beide Hebelpaare in
gleichem Grade, aber in entgegengesetztem Sinne schwingen müssen, so-
bald das erstere Paar durch die Steuerstange g bethätigt wird. Wie aus
Fig. 1024 ersichtlich, nähern sich die Hubwalzen, wenn i nach unten be-
wegt wird. Es dient daher für den Andruck der Walzen das Gewicht der
Steuerstange g und die Spannung einer Schraubenfeder (Fig. 1022), soweit
diesen das einseitige Gewicht des Steuerhebels e nicht entgegen wirkt. Das
kurze Ende von e greift, wie Fig. 1022 erkennen lässt, in einen Schlitz der
Steuerstange g. Ueber diesem Schlitz sitzt an g eine Nase, unter welche
das aufrechte Ende der Klinke k gelegt wird, wenn der Hammer ausser
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 36
Betrieb gesetzt werden soll. Aus Fig. 1025 ist noch ersichtlich, dass die
Antriebsriemenrollen mit sehr dickem Kranz versehen sind. Sie wirken
hierdurch als Schwungräder und mindern die Rückwirkung des beim An-
hub auftretenden grossen Widerstandes auf die Treibriemen. Der Hammer
ist ausschliesslich zum Schmieden auf freier Ambossbahn bestimmt; es fehlt
ihm deshalb eine Vorrichtung, welche ermöglicht, den Bär längere Zeit in
einiger Höhe festzuhalten; sein Bärgewicht beträgt 150 kg.
Die Fig. 1026, 1027 u. 1028 zeigen einen Stangenreibhammer mit Müller-
schem Antrieb (S. 559), welcher von L. W. Breuer, Schumacher & Co.
in Kalk b. Köln gebaut wird. Es lässt insbesondere die Grundrissfigur 1028
den Antrieb erkennen. Im Kopfstück d der Maschine sind zwei Wellen
unverschieblich gelagert; die eine derselben wird durch offenen, die andre
durch gekreuzten Riemen angetrieben. Auf jeder Welle sitzt eine Rolle r
fest, während die beiden Rollen o verschoben werden, und zwar mittels
des Querstücks i, einer steilgängigen Schraube und des Hebels h. An h
greift eine Stange k, Fig. 1026
und 1027, welche durch den
Handhebel l bethätigt wird. In
dem Amboss a können die
Stangen c genau eingestellt
werden, und zwar einerseits
durch die Druckschrauben e,
anderseits durch diesen gegen-
über liegende Keile f. Das Ein-
stellen des Untergesenkes findet
durch die 6 Schrauben g statt.
Der Bär b besteht aus
Stahlguss; man hat an der Hub-
stange s Aussparungen ange-
bracht, so dass das Heben des
Bärs jedenfalls aufhört, sobald
diese Aussparungen in die Höhe
der Rollen o und r kommen.
Mittels einer an der Hinterseite
des Bärs angebrachten Dreh-
klaue kann dieser in beliebiger
Höhe festgehalten werden. Der
Hammer wird für 100 bis 300 kg
Bärgewicht ausgeführt; die Rol-
len r drehen sich minutlich 150
bis 200 mal und die sekund-
liche Hubgeschwindigkeit be-
trägt 0,8 bis 1,2 m.
Fig. 1029 stellt endlich in zwei Ansichten den Hammer der Firma
Billings & Spencer Co. in Hartford, Conn.,
Nov. 1895, S. 940, 30. Dec. 1897, sämmtl. mit Abb.
Rollen c, die jedoch walzenförmig sind, angetrieben. Sie wirken auf die
hölzerne Hubstange a, die mit dem Bär b geeignet verbunden ist. Die
Lagerung der verschieblichen Rolle ist — nach Fig. 1020, S. 561 — so
angeordnet, dass die Stange e nach unten bewegt werden muss, wenn der
Bär b gehoben werden soll. Es dient hierzu das eigene Gewicht der Zug-
stange e; soll der Bär fallen, so muss e gehoben werden, was durch den
Handhebel l oder einen diesem angegliederten Tretschemel geschieht. Es
kann jedoch der Hammer auch sich selbst steuern, indem der steigende
Bär gegen einen doppelarmigen Hebel g stösst, der mit seinem zweiten,
gegabelten Ende sich auf einen am Hammergestell festen Bolzen stützt und
mittels Frosch f der Stange e angelenkt ist und dadurch die Steuerstange
hebt. Im Führungsstück o befindet sich eine Klinke, welche in eine Kerbe
von e greift, sobald e auf eine gewisse Höhe gehoben worden ist, und das
Sinken der Steuerstange hindert, so dass der Bär frei herabfällt. Eine am
Bär c ausgebildete Abschrägung — vergl. die rechtsseitige Figur — löst
aber kurz vor oder mit dem Aufschlagen die Klinke, so dass e sinkt und
der Bär wieder gehoben wird. Während der Hammer mit dieser Selbst-
steuerung arbeitet, ist der Hebel l aus der Bahn der Stange e seitwärts
verschoben (vergl. die rechtsseitige Figur). Zum längeren Tragen des Bärs
dient die Klinke i; sie wird mittels der Stange h und eines zweiten Tret-
hebels ausgelöst.
Die Billings & Spencer Co. hat für den eigenen Betrieb einen solchen
Hammer gebaut, dessen Bär 1350 kg wiegt und bis auf 1,93 m gehoben
werden kann. Die sekundliche Hubgeschwindigkeit dieses wohl grössten
Stangenreibhammers beträgt 1,28 m.
d) Ueber die Berechnung solcher Gleishämmer, welche gehoben
werden und dann nur durch ihr eigenes Gewicht wirken, möge Folgendes
angegeben werden.
Es muss, wie erwähnt, die Hubkraft K (S. 552 u. 559) grösser sein als
das zu hebende Gewicht G, indem der Ueberschuss K — G für die Be-
schleunigung der Masse erforderlich ist. Man kann:
K = α · G . . . . . . . . (134)
setzen, in welchem Ausdruck α eine Werthziffer darstellt, die grösser als
1 sein muss. Bei dem Anhub des Bärs wirkt beschleunigend der Kraft-
unterschied:
K — G = G · (α — 1) . . . . . . (135)
Bezeichnet v die zu erzielende Hubgeschwindigkeit, t1 die Zeit, inner-
halb welcher die Geschwindigkeit v gewonnen wird, und vernachlässigt
man etwaige schädliche Reibungswiderstände, so gilt:
oder
v · = (α — 1) g · t1 . . . . . . . (137)
und
Während der zum Erzeugen der Geschwindigkeit erforderlichen Zeit t1,
wird der Bär um die Höhe h1 gehoben. Die Beschleunigung ist gleich-
förmig, folglich ist:
Der folgende Theil der Hubhöhe h2 wird mit der Geschwindigkeit v
durchschritten; gebraucht sie die Zeit t2, so ist:
h2 = t2 · v. . . . . . . . . (141)
Hört nunmehr die Kraft K zu wirken auf, so steigt der Bär noch um:
in der Zeit:
Aus der Summe h der Hubtheile h1 + h2 + h3 gewinnt man, da:
oder h2 zu:
womit der Zeitaufwand t h = t1 + t2 + t3 des Hebens wie folgt gewonnen
wird:
und, setzt man g = 9,81 m:
Das Fallen des Bärs findet, wenn wieder von schädlichen Reibungs-
widerständen abgesehen wird, in:
Sekunden statt.
Ist z. B. α = 1,5, h = 1 m, v = 0,8 m, so erhält man nach Gl. 146
und 147:
d. h. — da kleine Reibungsverluste nicht vermieden werden können — es
beträgt die höchste Zahl der minutlichen Schläge etwa 30.
Lässt man, unter sonst gleichen Annahmen, den Bär um h = 2 m
heben, so ist:
t h = 2,65, t f = 0,63 und t = 3,28 Sekunden,
und die grösste minutliche Schlagzahl etwa 17.
Die Fragen nach den zweckmässigsten Werthen von a, v und h klären
sich bei näherer Prüfung der Zeittheile t1, t2, t3 und t f.
Nach Gleichung 138 wächst t1 im geraden Verhältniss mit v und nimmt
ab mit α — 1. Hiernach soll, um t1 klein zu machen, v möglichst klein
und α möglichst gross gewählt werden. Gleichung 141, nach welcher
und — nach Ersatz des h2 durch den Werth, welchen Gleichung 144 angiebt —
t2 mit h zu, was selbstverständlich ist,
mit α ein wenig ab; die Zunahme von v mindert zweifellos die Zeit t2, da
das erste Glied rechter Seite der Gleichung grösser sein muss als das letzte.
Nach Gleichung 143 wächst aber t3 im geraden Verhältniss mit v.
Die Gesammthubzeit t h nimmt nach Gleichung 146 mit wachsendem α
und v ab, mit wachsendem h zu, während die Fallzeit mit der Quadrat-
wurzel aus h wächst.
So lange man nur Werth auf kurzen Zeitaufwand für jeden einzelnen
Schlag legt, muss man demnach h klein, v und α gross wählen.
Während der Zeit t1 verrichtet die Hubrolle die Arbeit: t1 · v · α · G;
es geht aber in den Bär nur die Arbeit h1 · G über, d. h. es wird durch
Gleiten die Arbeit (t1 · v · α — h1) G verloren, oder nach Einsetzen der Werthe
von t1 und h1 aus Gleichung 138 u. 140:
wächst demnach mit dem Quadrat von v und nimmt mit dem Wachsen
von α ab. Daraus folgt, dass man v nicht zu gross wählen darf, zumal
der erwähnte Arbeitsverlust Abnutzung und Erwärmung der Reibflächen
bedeutet. Sobald der Bär die Geschwindigkeit v angenommen hat, geht
die von der Reibrolle verrichtete Arbeit — und zwar G · h2 — einfach in
den Bär über. Man spart daher an Arbeit, wenn h2, d. h. die ganze Hub-
höhe h, gross gewählt wird.
Die Werthziffer α drückt bekanntlich aus, wie vielmal die Zugkraft K
bis zu dem Augenblicke, in welchem die Bärgeschwindigkeit gleich v ge-
worden ist, grösser sein muss als G. Wählt man α gross, so fallen die
Beanspruchungen der Maschinentheile gross aus und die Rückwirkung des
Hammerbetriebs auf die Wellenleitung ist weit fühlbarer, als wenn α klein
genommen wird.
Aus allen diesen Umständen hat die Erfahrung folgende Mittelwerthe
gebildet:
Breite der Hubrollen in Millimeter beim Riemenreibhammer = dem Bär-
gewicht G in Kilogramm. Bei kleinen Hämmern wird dieser Mittelwerth
meistens über-, bei grossem Bärgewicht unterschritten. Breite der hölzernen,
platten Hubstangen, wenn nur eine Rolle treibt = G bis
wenn dagegen beide Rollen treiben =
Diese Beträge werden bei kleinen Hämmern oft erheblich überschritten.
Die Dicke dieser Stangen beträgt bei kleinen Hämmern zuweilen nur 12 mm,
bei den grössten Hämmern nicht über 30 mm. Die Grösse des Amboss
wird ebenso bestimmt wie für Dampfhämmer (s. weiter unten).
e) Bei den Reibhämmern gleiten die Hubrollen (Anheben des Bärs)
so lange an dem Hubriemen oder der Hubstange, bis der Bär die Ge-
schwindigkeit des Rollenumfanges angenommen hat. Das verursacht Arbeits-
verluste (S. 568), Erhitzungen und starke Abnutzungen. Verbindet man mit
der Hubstange einen Kolben von entsprechender Grösse, der in einem Stiefel
spielen kann, und lässt Dampf unter diesen Kolben treten, so verläuft das
Anheben des Bärs ohne diese unangenehmen Erscheinungen. Ebenso treten
bei den Reibhämmern starke Erhitzungen und Abnutzungen ein, wenn man
die Geschwindigkeit des fallenden Bärs durch die Reibung mindert. Diente
Dampf zum Heben des Bärs, so kann man auch Dampf zum Mässigen seiner
Fallgeschwindigkeit verwenden, ja unbedenklich auch den Bär längere Zeit
durch Dampf schwebend erhalten, ohne Beschädigungen oder fühlbares Ab-
nutzen der Maschine befürchten zu müssen.
Ein derartig mittels Dampf betriebener Hammer heisst einfach
wirkender Dampfhammer.
Es wird erzählt,
deutscher Ingen. 1863, S. 204.
Humphry’s bei Nasmyth eintraf, in dem nach einem Werkzeug zum
Schmieden einer 66 cm dicken Welle gefragt wurde. Nasmyth entwarf
noch an demselben Tage in Handzeichnung den Dampfhammer, welchen
Fig. 1030 zeigt. Ich führe diese Figur hier an, weil bemerkenswerth ist,
dass die von Nasmyth bei dem ersten Anfassen der Aufgabe gewählte
Form sich bis heute erhalten hat. Um die Bauhöhe zu mindern, befestigte
Condie 1846
als Dampfstiefel aus; Nillus gestaltete den Bär als Topf, so dass er sich
über den hängenden Dampfstiefel hinwegschieben konnte und Voisin ver-
wendete zwei seitwärts vom Bär angebrachte Dampfstiefel, deren Kolben-
stangen mit der Hubstange durch ein Querhaupt verbunden waren. Alle
diese Formen sind wieder verschwunden.
Bei kleinen Dampfhämmern, die aber als einfach wirkende kaum vor-
kommen, findet man wohl das C-förmige Gestell, bei mittelgrossen — um
mehr Raum in der Umgebung des Am-
boss zu gewinnen — die Gestellform,
welche Fig. 1031 andeutet, bei dem
allergrössten Dampfhammer der Welt,
Fig. 1032, demjenigen der Bethlehem
Iron Co.,
trägt, ist die von Nasmyth gewählte Ge-
stellform wieder deutlicher zu erkennen.
Die Steuerung der einfach wirken-
den Dampfhämmer besteht in dem Ein-
lassen frischen Dampfes und dem Aus-
lassen des Dampfes, sobald der Hammer
fallen soll; nach Umständen wird, wäh-
rend der Hammer fällt, der Auslass ver-
engt, wieder geschlossen oder gar frischer
Dampf eingelassen, um den Fall zu ver-
langsamen oder zu unterbrechen. Es
findet die Steuerung durch entlastete
Schieber, Kolben- oder Röhrenschieber,
oder entlastete Ventile statt, welche
durch einen Handhebel bethätigt werden.
Bei einiger Uebung kann der Arbeiter
selbst mit schweren Hämmern sehr
leichte Schläge ausüben. Es ist insbe-
sondere diese weitgehende, bequeme
Steuerbarkeit, was den Dampfhammer beliebt macht. Um zu verhüten,
dass versehentlich der Dampfeintritt zu lange offen bleibt, also der Hammer
zu hoch steigt, verbindet man mit der Steuerung einen Hebel, welcher in
die Bahn des Bärs ragt und, von diesem getroffen, die Umsteuerung er-
zwingt (vergl. auch Fig. 1015). Man versieht auch das Maschinengestell
mit hölzernen Puffern p, Fig. 1031, gegen welche der Bär stösst, wenn er
trotz des Umsteuerns, vermöge seiner lebendigen Kraft über die zulässige
Grenze hinaus zu steigen versucht. Auch ein elastischer Puffer wird, viel-
leicht in folgender Weise angewendet. Im oberen Theile des oben dicht
verschlossenen Stiefels sind Oeffnungen o, Fig. 1031, angebracht, durch
welche Luft ein- und austreten kann. Wenn der Kolben vor diese Oeff-
nungen kommt, so kann die über ihm befindliche Luft nicht mehr ent-
weichen, und es entsteht hier ein mehr und mehr sich steigernder Gegen-
druck, während der unter dem Kolben befindliche Dampf aus o in’s Freie
entweicht.
Die Führungen des Bärs b sind z. B. nach der Querschnitts-
figur 1033 gestaltet und nicht nachstellbar; die linke Hälfte der Figur
zeigt den Bär mit einer, die rechte Hälfte mit mehreren Führungsleisten
ausgestattet. Soll ein Obergesenk am Bär befestigt werden, so muss die
Führung nachstellbar sein. Aber auch aus andern Gründen ist die Nach-
stellbarkeit der Führungen von Werth. Wenn das Werkstück genau mitten
unter dem Hammer liegt, so fallen Widerstand und wirkende Kraft in die-
selbe gerade Linie. Wenn aber wegen einseitiger Lage
des Werkstücks Kraft und Widerstand nicht in dieselbe
gerade Linie fallen, so wirkt auf den Bär ein Dreh-
moment, welches seine Führungsflächen mehr oder weniger
heftig gegen die am Gestell festen Führungsflächen
schlagen lässt. Je grösser nun der Spielraum zwischen
den Führungsflächen ist, um so mehr kann sich dieser Schlag entwickeln,
so dass nicht selten Führungstheile, welche man ihrer Stärke wegen für
unzerstörbar hält, in Stücken davon fliegen. Man bemüht sich, die Werk-
stücke möglichst mitten unter die Hammerbahn zu bringen; es ist jedoch
unvermeidlich, zeitweilig den Hammer einseitig zu benutzen. In solchen
Fällen ist nun die nachstellbare Führung ebenfalls von grossem Werth.
Es kann die Nachstellbarkeit am Bär oder am Hammergestell ange-
bracht werden.
Fig. 1034 stellt ein Beispiel für die erstere Nachstellbarkeit im Grund-
riss dar. a a sind die Querschnittstheile des Maschinenständers, an deren
schrägen Flächen die Führung stattfin-
den soll, b bezeichnet den Bär, dessen
Umrisse zum Theil gestrichelt gezeich-
net sind, s ist der Querschnitt der
Kolbenstange. An jeder Seite des Bärs,
oben und unten, sind Querstücke c an-
gebracht, deren abgeschrägte Enden
sich gegen die schrägen Flächen der
Ständertheile a legen. Ausklinkungen
von c greifen so über den Bär, dass
Verschiebungen in der Richtung von c
ausgeschlossen sind. Bügel d greifen
mit ihren keilförmigen Schenkeln zwi-
schen die Querstücke c und den Bär b,
und Bolzen e drücken die Querstücke zusammen. Die Ringe, auf welche
die Keile der Bolzen e wirken, legen sich nicht ohne weiteres gegen die
Sohlen der in c angebrachten Vertiefungen, es sind vielmehr Kupferringe
eingeschaltet, welche etwaige Ungleichheiten beseitigen sollen.
Für die Nachstellbarkeit der am Gestell angebrachten Führungen
möge diejenige des 20 t Hammers der Latrobe-Stahlwerke
S. 1326, mit Abb.
gleich das kein blos einfach wirkender Hammer ist. Fig. 1035 ist zum
Theil eine Vorderansicht, zum Theil ein Schnitt durch die Fussplatte,
Fig. 1036 Seitenansicht, bezw. Schnitt, Fig. 1037 ein theilweiser Schnitt über
den Fussplatten, Fig. 1038 die Unteransicht einer Fussplatte und Fig. 1039
bis 1042 sind verschiedene Schnitte. Aus Fig. 1040, 1041 und 1042 er-
kennt man, dass der Bär an den Führungsflächen mit je zwei Furchen ver-
sehen ist, und die am Gestell
festen Führungsstäbe in diese
Furchen passende Leisten ent-
halten. Die Führungsstäbe sind
oben erheblich dünner als unten,
liegen in Furchen rechteckigen
Querschnitts des Gestells und kön-
nen mittels Schrauben (Fig. 1035)
nach oben gezogen werden, um den
für den Bär bestimmten Raum zu
verengen, bezw. die Führungs-
flächen zu nähern. Jede Leiste
wird durch zwei Schrauben (Fig.
1035 und 1040) gegen die Sohle
der Furche gedrückt, in welcher
sie liegt. Damit diese Schrauben
zu folgen vermögen, wenn man
die Führungsstäbe nach oben zieht,
sind die für sie im Gestell vorge-
sehenen Löcher in lothrechter Rich-
tung nach den Stäben zu erweitert
(Fig. 1035).
Bei Benutzung des vorliegenden
Hammers soll nach Bedarf gespann-
ter Dampf über den Kolben einge-
lassen werden. Deshalb ist die
Anordnung der Dampfkanäle so
gewählt, wie die Schnittfigur 1039
erkennen lässt. Eine Art Dreh-
schieber dient zur Steuerung; er
wird durch einen Handhebel be-
thätigt, an dem (Fig. 1035) ein
mit Heben, bezw. Fallen bezeich-
neter Doppelpfeil angegeben ist.
Um ein „Durchgehen“, d. i. zu
hohes Steigen des Bärs zu ver-
hüten, ragt ein Hebel in die Bahn
des Bärs (Fig. 1035), welcher auf
die Steuerstange wirkt. Rechts
vom Vertheilungskasten (Fig. 1035)
befindet sich ein Abschlussschieber.
Er wird vom Führerstande aus mit
Hilfe eines Gestänges verschoben,
welches Fig. 1035 u. 1036 erkennen
lassen. Es steht der Dampfstiefel
auf einem kräftigen Querhaupt,
welches zwei unten gegabelte gusseiserne Ständer tragen; letztere stützen
sich unten je auf eine grosse Fussplatte. Kräftige Bolzen verbinden die
Fussplatten mit einander und mit dem Querhaupt und fernere starke Bolzen
verbinden die Ständer unter Vermittlung zweier gusseiserner, durchbrochener
Platten. Um jede Verschiebung der Ständer gegen einander zu hindern,
sind die zuletzt genannten Bolzen da, wo Ständer und Verbindungsplatten
zusammenstossen, verdickt (Fig. 1041 und 1042) und abgedreht, sie füllen
die an diesen Stellen gebohrten Löcher ganz aus. Der Hammer ist insbe-
sondere für das Ausschmieden von Lokomotivradreifen bestimmt. Es ist
deshalb in Fig. 1035 ein Amboss mit Hörnern gezeichnet; auf einem der
Hörner hängt ein solcher Reifen. Man erkennt nun aus der Fig. 1035 ohne
weiteres, dass beim Schmieden auf dem Dorn stark ausseraxige Schläge
stattfinden, also die nachstellbare Führung von grossem Werth ist.
Es sei noch angeführt, dass der stählerne Kolben an dem gesammten
Fallgewicht von 20000 kg nur mit 545 kg betheiligt ist. Der Dampfüberdruck
beträgt 7 kg für 1 qcm.
Wegen Beispielen einfach wirkender Hämmer verweise ich auf die
unten verzeichneten Quellen.
werksmaschinen, 2. Aufl., Leipzig 1876. 80 t Hammer zu Crenzot, Dingl. polyt. Journ.
1878, Bd. 229, S. 408, mit Abb.
Die einfach wirkenden Dampfhämmer können in der Zeiteinheit keine
grössern Schlagzahlen liefern als die Reibhämmer. Zwar ist möglich, durch
grosses a (S. 566) die Zeit für den Hub abzukürzen; das Fallen erfordert
aber — abgesehen von Reibungswiderständen — dieselbe Zeit (Gl. 147, S. 567)
— wie bei den Reibhämmern. In Wirklichkeit ist die Fallzeit bei einfach
wirkenden Dampfhämmern sogar grösser als bei letzteren, weil die Reibung
des Kolbens in seinem Stiefel und der Kolbenstange in der Stopfbüchse
hemmend wirken. Man verzichtet deshalb bei diesen Hämmern auf rasche
Schlagfolge und wählt a, d. h. das Verhältniss des unter dem Dampf-
kolben wirkenden Druckes zum Bärgewicht etwa zu 1,5. Die grösste
Schlagzahl z in der Minute beträgt dann, wenn h die Hubhöhe in m be-
zeichnet, etwa:
Soll die Schlagzahl z erheblich grösser werden, so lässt man während
der Fallzeit über dem Kolben Dampf eintreten, verwendet Oberdampf
(s. weiter unten).
Für eine Berechnung der Hubzeit des Bärs ist — gegenüber dem
Rechnungsverfahren für Reibhämmer — nicht allein neu, dass die Reibungs-
widerstände berücksichtigt werden müssen, sondern auch, dass die Hubge-
schwindigkeit sich steigert, so lange frischer Dampf zugelassen wird und
ferner, nachdem der Dampfzutritt abgesperrt ist, die Expansion des Dampfes
beschleunigend wirkt.
Der Kolben des Dampfhammers darf den Boden seines Stiefels auch
dann nicht berühren, wenn die Hammerbahn auf der Ambossbahn ruht.
Sonach befindet sich, wenn ein Werkstück auf dem Amboss liegt, unter
dem ruhenden Kolben ein „todter Raum“, welcher mindestens so hoch ist,
wie die Werkstückdicke. Zwar kann die hierdurch veranlasste Dampfver-
geudung ein wenig durch die spätere — soeben erwähnte — Expansion
des Dampfes gemildert werden. Die volle Ausnutzung dieser Expansion
ist jedoch mit Schwierigkeiten verbunden, auf welche ich hier nicht ein-
gehen kann. Eine weit bessere Ausnutzung des Dampfes gewann Daelen
um das Jahr 1852
eine sehr dicke Kolbenstange verwendete, und den
Dampf, welcher unter dem Kolben hebend gewirkt
hatte, über den Kolben treten liess. Der sich ausdehnende
Dampf beschleunigt das Fallen des Bärs und vergrössert
die Endgeschwindigkeit, also die Wirkung des Bärs. Bei
dem in der angezogenen Quelle abgebildeten Hammer
verhält sich die untere Kolbenfläche zur oberen wie
1 : 2,8, so dass eine befriedigende Ausnutzung auch des-
jenigen Dampfes, welcher beim Hub zunächst den todten
Raum unter dem Kolben auszufüllen hat, durch die
Daelen’sche Anordnung zu gewinnen ist. Sie hat wenig
Eingang gefunden, weil das Steuern, das Anpassen der
Schlagstärke an den augenblicklichen Zweck nicht so
rasch durchzuführen ist, als vielfach verlangt wird. Bei
Wahl der Hammerart spielt meistens die Steuerbarkeit
eine weit grössere Rolle als der Dampfverbrauch.
Bemerkenswerth ist bei dem Daelen’schen Hammer die dicke Kolben-
stange. Sie ist so schwer, dass der grösste Theil des Längengewichts in
ihr liegt, wodurch die Bauhöhe erheblich kleiner ausfällt als bei Hämmern
mit dünner Kolbenstange. Die dicke Kolbenstange ist 1854
W. Rigby vorgeschlagen; sie wird jetzt vielfach verwendet.
Zu der besseren Ausnutzung des Dampfes zurückkehrend, erwähne
ich den Hammer von J. E. Reinecker in Chemnitz,
Daelen-Hammer gemein hat, dass der frische Dampf hebend gegen eine
kleinere Kolbenfläche und der von hier entlassene Dampf nach unten auf
eine grössere Kolbenfläche wirkt. Reinecker ordnet zwei an derselben
Kolbenstange sitzende Kolben über einander an. Der obere, kleinere dient
zum Heben des Bärs, der untere, grössere zur Förderung des Fallens. Die
Steuerung ist der für andere kleinere Dampfhämmer gebräuchlichen nahe
verwandt, so dass seine Steuerbarkeit derjenigen der letzteren nicht nach-
stehen dürfte.
Vorherrschend findet die Beschleunigung des Fallens dadurch statt,
dass man frischen Dampf über denselben Kolben treten lässt, welcher das
Heben bewirkt. Man nennt solche Hämmer insbesondere Dampfhämmer
mit Oberdampf.
Für ganz grosse Hämmer wird kein Oberdampf angewendet.
Für Hämmer, deren Bärgewicht bis herab zu 1000 kg beträgt, ist
Handsteuerung gebräuchlich und sind die Steuerungstheile derartig einge-
richtet, dass, nachdem der Unterdampf abgesperrt, dann demselben freier
Austritt gewährt ist, durch weiteres Bewegen des Steuerhebels Oberdampf
zugelassen wird.
Für kleinere Hämmer verlangt
man insbesondere, weil die steuern-
de Hand nicht rasch genug zu
wirken vermag, neben der Hand-
steuerung selbstthätige oder
Selbst-Steuerungen.
Es wird die Bewegung des
steuernden Mittels — meistens ein
Röhrenschieber — von dem Bär
oder auch der Kolbenstange ab-
geleitet. Für die schematische
Fig. 1044 ist der Einfachheit halber
ein gewöhnlicher Muschelschieber e
angenommen, welcher von dem
Bär b unter Vermittlung des doppel-
armigen Hebels a und einer
Schieberstange auf und nieder ge-
schoben wird. Diese Verschie-
bungen stehen etwa im geraden Ver-
hältniss zu den Verschiebungen des
Bärs. Fig. 1045 zeigt in grösserem
Maassstabe, aber auch schematisch, die Lagen des Schiebers bei sechs verschie-
denen Stellungen des Kolbens. In erster Schieberlage tritt frischer Dampf unter
den Kolben, während der über dem Kolben befindliche entweichen kann.
Der Bär beginnt zu steigen und gleichzeitig der Schieber zu sinken, so
dass nach einiger Zeit der Dampfeintritt abgesperrt wird und der unter
dem Kolben befindliche Dampf durch seine Expansion wirkt, dann der
Austritt des über dem Kolben befindlichen Dampfes abgeschlossen wird und
hier Kompression eintritt. Hat der Schieber seine Mittellage nach unten
überschritten, so beginnt bald der Austritt des unter dem Kolben befind-
lichen Dampfes und der Eintritt frischen Dampfes über dem Kolben. Die
Steiggeschwindigkeit des Bärs wird rasch verzögert, bis die höchste Lage
des letzteren (die tiefste Lage des Schiebers) erreicht ist, worauf die um-
gekehrte Bewegung, das Fallen des Bärs beginnt. Kaum hat der Schieber
seine mittlere Lage durchschritten, so wird der Oberdampf entlassen und
frischem Unterdampf der Eintritt frei gelegt, so dass eine Verzögerung der
Fallgeschwindigkeit beginnt. Bei geeigneten Verhältnissen kann diese Ver-
zögerung so stark wirken, dass die Fallgeschwindigkeit vernichtet wird und
ein neuer Hub beginnt, bevor noch die Hammerbahn das Werkstück trifft.
Wenn man in den Antrieb des Schiebers einen „todten Gang“ legt,
vielleicht indem der Schieberstange ein längerer Schlitz gegeben wird, in
welchem das linksseitige Ende von a, Fig. 1044, in einigem Grade spielen
kann, so ruht der Schieber am unteren und oberen Wegesende zunächst,
wenn auch der Bär sich zurückbewegt. Dadurch entsteht die durch
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 37
Fig. 1046 dargestellte Schieberlagenfolge: dem Dampfeintritt sowohl als dem
Dampfaustritt wird mehr Zeit gewährt.
Was nun die Regelung der Schlaggeschwindigkeit und Schlagstärke
anbelangt, so stehen folgende Mittel zur Verfügung: 1. Die Aenderung des
Dampfdruckes, 2. die Aenderung des vorhin erwähnten „todten Ganges“,
3. die Aenderung der mittleren Schieberlage.
Es dient der ersteren Regelung ein Drosselschieber, ein entlasteter
Hahn u. s. w. Die zweite besteht in dem Aendern der Schlitzlänge
in der Aenderung der Kopfbreite des Hebels, welcher in den Schlitz der
Schieberstange greift. Auch andere Wege führen zu demselben Ziel. Die
dritte, wesentlichste Regelung wird durch Aendern der Höhenlage des
Zapfens erreicht, um welchen der Hebel a, Fig. 1044, oder ein ihm gleich-
werthiger schwingt.
In Fig. 1047 sind a a die Ränder der Dampfkanäle, b b geben die Ver-
schiebung der äussern, c c diejenige der innern Schieberränder an, während
d d in gleicher Weise die Verschiebung des Bärs darstellt. Die lothrecht
schraffirten Flächen stellen die Zunahme, bezw. Abnahme der Dampfein-
strömungsquerschnitte, die wagerecht schraffirten dasselbe für die Aus-
strömungsquerschnitte dar. Es ist der Einfachheit halber von dem „todten
Gange“ in der Schieberbewegung abgesehen, da er für die augenblickliche
Erörterung nebensächlich ist. Verschiebt man nun die Mittellage des Schie-
bers um ein wenig nach unten, so erhält man das Bild 1048, und bei dem
Verstellen der Mittellage nach oben das Bild 1049. Man erkennt bei dem
Vergleich der schematischen Darstellungen, dass bei gleicher Höhenlage
des Bärs die tiefere Mittellage des Schiebers kleinen Dampfeintritt unter,
grossen über dem Kolben, frühzeitigen Austritt unter und verkümmerten
über dem Kolben liefert, die höhere Mittellage aber das Entgegengesetzte.
Letztere lässt die Hammerbahn vielleicht gar nicht oder nur leicht zum
Aufschlagen kommen, während erstere geringe Hubhöhe des Bärs zur Folge
hat. Durch gleichzeitige geschickte Benutzung der unter 1 bis 3 genannten
Regelungsmittel, oder auch nur des ersten und dritten, ist eine weitgehende
Regelung hinsichtlich der Schlagstärke sowohl als der in der Minute zu
erzielenden Schlagzahl zu erreichen. Man kann sogar durch das letztere
Regelungsmittel ohne weiteres sehr starke Schläge in langsamer Folge her-
vorbringen, so, wie das Schmieden im Gesenk es erfordert. Es wird der
Bolzen, um welchen der Hebel a, Fig. 1044, schwingt, gehoben, so dass
der Bär (vergl. Fig. 1049) in seine höchste Lage kommt und dann rasch
nach unten bewegt, um die reichlichere Zuführung von Oberdampf und den
freieren Auslass des unter dem Kolben befindlichen Dampfes, wie Fig. 1048
erkennen lässt, für das Fallen des Bärs zu benutzen.
Aus den bisherigen Erörterungen folgt, dass die Hammerbahn mit
voller Schlagstärke nur in bestimmter Höhe wirkt. Diejenige Höhe, in
welcher die Hammerbahn das Werkstück trifft, hängt aber von der Dicke
des letzteren ab. Man soll deshalb die gegensätzliche Lage der Hammer-
bahn zum Drehzapfen des Steuerhebels (a, Fig. 1044) einstellbar machen,
was auch geschieht (s. weiter unten). Wenn jedoch keine erhebliche Dicken-
verschiedenheit der Werkstücke vorkommt, so ist der vorliegende Zweck
in genügendem Grade durch die Höhenänderung des Drehzapfens zu er-
reichen.
Man wählt für die in Rede stehenden Hämmer, so weit ihr Bärgewicht
500 kg nicht überschreitet, das auf die untere Kolbenfläche bezogene a zu-
weilen zu 4 bis 5 und nennt sie dann Schnellhämmer, da sie minutlich
bis zu 300 oder mehr Schläge auszuüben vermögen.
Wegen der Wirkung des Dampfes bei solchen Hämmern mache ich
noch auf zwei bemerkenswerthe kleine Abhandlungen
Das Gesetz, nach welchem der Steuerschieber gegenüber dem Bär
sich bewegt, wird ein wenig anders, wenn man den Steuerhebel a, Fig. 1044,
nicht gerade macht, sondern nach Fig. 1050 als Winkelhebel ausbildet.
b bezeichnet eine Hülse, in welcher der Hebel verschiebbar ist; sie ist
mittels runden Zapfens an dem Bär drehbar. c ist die Schieberstange und
d der Drehzapfen des Hebels a. Es wird der Hebel a auch krumm ge-
macht, um das Verhältniss der Schieber- zur Kolbenbewegung anders zu
gestalten. Ueberhaupt sind die Ausführungsformen für die Ableitung der
Schieberbewegung überaus mannigfaltig.
An der Hand der Fig. 1050 möge eine gebräuchliche Ausführungs-
form für das Heben und Senken des Zapfens d angegeben werden; d ist
Kurbelwarze zu einer gestrichelt gezeichneten, am Hammergestell gelagerten
Welle; wird diese durch den Handhebel h gedreht, so hebt, bezw. senkt
sich der Zapfen d.
Wegen des starken Verschleisses, welchem die Steuerungstheile sehr
rasch arbeitender Dampfhämmer unterworfen sind, hat man Hämmer aus-
geführt, bei denen die Steuerung unmittelbar durch den KolbenSchwartzkopf, Wiebe’s Skizzenbuch, 1870, Heft 10, Blatt 2.
KolbenstangeBrinkmann, Karmarsch u. Heeren, technisches Wörterbuch, 3. Aufl., Bd. 2,
S. 526, mit Abb.
Die Steuerung des Schwartzkopf’schen Hammers erkennt man aus der
Fig. 1051. In der gezeichneten Lage tritt frischer Dampf unter den Kolben k,
während über diesem befindlicher durch die Oeffnung o entweichen kann.
Bald wird diese Oeffnung durch den emporsteigenden Kolben verschlossen,
dann die untere Oeffnung des Kanals e, welche der Kolben k bisher ver-
deckte, frei gelegt, worauf auch frischer Dampf über den Kolben gelangt.
Da die obere Kolbenfläche erheblich grösser ist als die untere, so wird die
nach oben gerichtete Geschwindigkeit des Bärs rasch vernichtet, der Bär
fällt, der Kolben schliesst e, so dass der Oberdampf expandirt und bevor
noch der Kolben seine tiefste Stellung erreicht hat, wird o frei gelegt, so
dass der Oberdampf auspufft. Nach der Quelle hat der Kolben rund
160 mm Durchmesser und macht minutlich gegen 200 Spiele.
Fig. 1052, 1053 und 1054 stellen einen Dampfhammer von Schultz
& Göbel in Wien
und sein grösster Hub 800 mm. Das Gestell des Hammers besteht aus
einer starken Grundplatte, auf welcher zwei Ständer durch Schrauben und
Keile befestigt sind. Die Ständer tragen unmittelbar den Dampfstiefel. An
letzteren ist zu diesem Zweck ein balkenartiges Querstück gegossen, und
dieses ist mit den Ständern durch Schraubenbolzen und Schrumpfringe ver-
bunden. Es sind ferner an den Ständern die zur Führung des Bärs dienen-
den Leisten o und die hölzernen Pufferklötze i befestigt. Kolben, Kolben-
stange und Bär sind (vergl. Fig. 1053) aus einem Stück Stahl geschmiedet,
weshalb der untere Deckel, der Bodenring der Stopfbüchse und die Stopf-
büchsbrille zweitheilig gemacht sind.
Der frische Dampf tritt zunächst in das Gehäuse l eines Drossel-
schiebers (Fig. 1052 und 1054); die Welle w dieses Schiebers wird durch
den Handhebel k bethätigt. Weiter gelangt der Dampf in den Schieber-
kasten p, und zwar in einen Kanal, welcher den Röhrenschieber ringförmig
umgiebt. In den Schieberkasten ist eine mit wagerechten Schlitzen ver-
sehene Trommel eingedichtet, deren mittlere Schlitze den frischen Dampf
unter, bezw. über den Kolben treten lassen, während die tiefer und die
höher belegenen Schlitze dem Dampfaustritt dienen.
An dem Bär ist eine Hülse drehbar angebracht, in welcher sich der
Hebel v verschieben kann. v steckt an sich frei drehbar auf seiner Welle
n, ist aber mit dieser mittels eines verschiebbaren Muffs wie folgt ge-
kuppelt. Es sind an der Aussenfläche der Nabe von v zwei steil schrauben-
förmige Nuthen ausgebildet, in welche zwei Lappen des Muffs genau passen,
so dass durch Verschieben des letzteren eine gegensätzliche Drehung
zwischen v und seiner Welle, bezw. dem auf dieser festsitzenden Hebel h
herbeigeführt wird. h wirkt durch eine Stange z auf den doppelarmigen
Hebel s, und dieser bewegt den Röhrenschieber. Ein Handhebel g dient
zum Verschieben des erwähnten Muffes, also zum Verdrehen des Hebels v
gegenüber dem Hebel h. Dadurch passt man die Steuerung der Werk-
stückdicke an, so dass Werkstücke von geringster bis zu 560 mm Dicke
— letztere allerdings nur mit 240 mm Fallhöhe — bearbeitet werden können.
Der Drehzapfen m des doppeltarmigen Hebels s liegt ausseraxig zum,
am Maschinenständer festen Drehzapfen des Hebels e und sitzt fest an
diesem, so dass man mittels e den Zapfen m zu bekannten Zwecken heben
und senken kann. e wird durch den Handhebel f bethätigt, der am Zahn-
bogen b eingestellt werden kann. d bezeichnet die Bühne, auf welcher
der Steuermann steht. In den Fig. 1052 und 1053 ist zu der Ambossbahn
— deren Körper wohl insbesondere Amboss genannt wird — auch der
Unteramboss oder die Schabotte a gezeichnet. Sie besteht aus schweren
Gusseisenblöcken, die so über einander gelegt sind, dass sie sich nicht
gegen einander verschieben können. Der Unteramboss ragt frei durch
eine Oeffnung der Hammergestell-Fussplatte, so dass die Erschütterungen,
denen der Amboss unterliegt, vom Hammergestell möglichst fern ge-
halten wird.
Fig. 1055 und 1056 zeigen einen Dampfhammer mit C-förmigem Ge-
stell von Gustav Brinkmann & Co. in Witten a. d. Ruhr; sein Bärgewicht
beträgt 500 kg, die grösste Hubhöhe des Bärs 700 mm und die Stiefelweite
310 mm. Das Gestell besteht aus einer grossen Fussplatte und einem auf
dieser befestigten Ständer; um unvermeidliche Erschütterungen gegenüber
dem Ständer abzustumpfen, ist zwischen dessen Fuss und die Fussplatte
Holz eingelegt. Am Ständer befindet sich die nachstellbare Führung des
Bärs; oben ist der Dampfstiefel mittels Schrumpfringe befestigt und am
höchsten Punkte des Ständers der Dampf-Einlassschieber angebracht, den
man mittels des Handhebels a bethätigt.
Von dem Eintrittsschieber ab strömt der Dampf in den Steuerkasten b,
dessen Einrichtung und Verbindung mit dem Dampfstiefel die grösser ge-
zeichneten Fig. 1057 und 1058 darstellen. Der frische Dampf tritt in
den mittleren Ringkanal c und wird durch den Röhrenschieber entweder
in den unteren oder oberen Ringkanal des Steuerkastens geführt, um von
hier aus unter, bezw. über den Kolben zu gelangen. Der Abdampf strömt
von dem oberen Ringkanal durch den hohlen Schieber, von dem unteren
Ringkanal auf kürzerem Wege zu der Dampfaustrittsröhre.
Da Kolben, Kolbenstange und Bärkopf aus einem Stahlstück ge-
schmiedet sind, so muss sowohl der untere Deckel des Dampfstiefels, als
auch die Stopfbüchsbrille zweitheilig sein. Es sind die beiden Deckel-
hälften durch Schaben der Berührungsflächen sorgfältig zusammengepasst,
dann durch Schrauben verbunden und hiernach erst, und zwar gemein-
schaftlich, abgedreht und ausgebohrt. Die Stopfbüchsbrille besteht aus
einem gusseisernen Ringe, dessen Trennungsfugen mit ineinander greifen-
den Ausklinkungen versehen sind und zwei schmiedeeisernen Flanschen,
deren Theilfugen sich rechtwinklig kreuzen.
An der Schieberstange d, Fig. 1057, sitzt ein rechteckiger Ring mit
Bolzen e, der durch zwei kurze Stangen dem obern Steuerhebel f ange-
lenkt ist. In Fig. 1055 ist dieser Hebel grösstentheils gestrichelt gezeich-
net; er wird durch eine Stange bethätigt, die mit ihrem unteren Ende einer
um den festen Bolzen i drehbaren Tasche g angelenkt ist. In g kann der
um einen am Bär festen Bolzen k drehbare Hebel h gleiten, so dass bei
dem Steigen des Bärs auch der Steuerschieber steigt und umgekehrt. Der
Bolzen b, Fig. 1055, um welchen der Hebel f schwingt, sitzt nun an einem
Hebel, der mit dem Hebel m an gemeinsamer, quer durch das Maschinen-
gestell gehender Welle befestigt ist, so dass durch Einstellen von m, was
durch eine an seinem unteren Ende befindliche Handhabe geschieht, die
Höhenlage des Bolzens rasch verstellt werden kann (vergl. S. 580). Es sei
noch darauf hingewiesen, dass der Unteramboss frei durch die Fussplatte
ragt und auf besonderem Fundament ruht. Es werden diese Hämmer für
100 bis zu 1000 kg Bärgewicht gebaut.
Das Schaubild 1059 zeigt einen ähnlichen Hammer, wie er von
Breuer, Schumacher & Co. in Kalk für 75 bis 750 kg Bärgewicht mit Stiefel-
weiten von 150 mm bis 400 mm gebaut wird. Es steckt auch hier der
Schnitt a-b der Fig. 1058.
durch besonderes Fundament gestützte Unteramboss frei in einer Oeffnung
der Fussplatte; der Dampfstiefel steht aber auf dem aus zwei Ständern ge-
bildeten Gestell. Zwischen diesen Ständern hängt ein säbelartig gebogener
Hebel,
Bd. 229, S. 502, mit Abb.
seinerseits den röhrenartigen Steuerschieber nach oben bewegt. Der Dreh-
bolzen dieses Hebels kann durch einen rechts im Bilde sichtbaren Hand-
hebel gehoben oder gesenkt werden. Da der säbelförmige Hebel nur von
einer Seite vom Bär getroffen wird, so kann man den Steuerschieber, nach-
dem der Drehbolzen jenes Hebels entsprechend hoch gestellt ist, unter
Vermittlung eines zweiten Handhebels verschieben, also den Hammer mit
reiner Handsteuerung arbeiten lassen.
Statt des Dampfes hat man gespannte Luft zum Betriebe von Hämmern
benutzt.
S. 306, mit Abb.
Pressluftwerkzeuge gewonnen. Das sind mit Luft, deren Ueberdruck
4 bis 5 kg für 1 qcm beträgt, betriebene Hämmer, mit welchen man Meissel,
Stemmer und dergl. gegen Werkstücke treibt. Die Schlagzahl wird zu
1200 bis 6000 minutlich angegeben. Die Hämmer sind so klein, dass sie
frei in der Hand geführt, oder doch bequem getragen werden können.
Ihre Bauart unterscheidet sich namentlich durch die Steuerungseinrichtungen,
indem entweder der Kolben, bezw. seine Stange die Luftein- und -Auslass-
Schnitt c-d der Fig. 1057.
öffnungen unmittelbar, ohne bewegliche Zwischenmittel freilegt und schliesst
industrielle, Aug. 1895, S. 343, mit Abb. Ridgely-Johnson, American Machinist, 9. Juni
1898, mit Abb. Clement, Zeitschr. f. Werkzeugmaschinen, Aug. 1898, S. 360, mit Abb.
oder ein besonderer selbstthätiger Steuerschieber hierfür vorgesehen ist.
Revue industrielle, Aug. 1895, S. 343, mit Abb. Kunze, Glaser’s Annalen, Aug. 1898,
S. 52, mit Abb. Boyer, Zeitschr. f. Werkzeugmaschinen, Mai 1899, S. 258, mit Abb.
Hier sind noch die Hämmer zu erwähnen, welche durch die Ver-
brennungsgase von Gas und Erdöl betrieben werden: Gas- und Erdöl-
oder Petroleum-HämmerSchrabb & Aug. Ferrien, Dingl. polyt. Journ. 1881, Bd. 240, S. 7. Rob-
son, Engineering, Mai 1885, S. 573, mit Schaubild; The Engineer, Sept. 1886, S. 206,
mit Abb.; Revue générale des machines outils, Jan. 1887, S. 5, mit Abb.; Zeitschr. des
sehr wenig Gebrauch gemacht.
Man kann den Hammer oder ein Gesenk durch eine Kurbel bewegen.
Die Kurbel liefert aber eine ganz bestimmte Wegeslänge, so dass sie ver-
sucht, die volle Eindringungstiefe des Werkzeugs zu erzwingen, wenn auch
der Widerstand viel grösser ist, als beim Bau der Maschine vorausgesetzt
war. Es eignet sich der reine Kurbelbetrieb daher nur für solche Schmiede-
maschinen, bei denen die bestimmte Eindringungstiefe der Werkzeuge einen
zu grossen Widerstand nicht zur Folge hat, überhaupt die Ueberschreitung
einer gewissen Grösse des Widerstandes nicht in Frage kommt. In
manchen Sonderfällen ist diese Vorbedingung zu erfüllen und wird dem-
gemäss der reine Kurbelbetrieb angewendet.
Der Bruch der Maschine ist aber auch, trotz zu grossen Widerstandes,
bezw. trotzdem die Eindringungstiefe der Werkzeuge mittels der zulässigen
Kraft nicht erreicht werden kann, durch Einschalten einer Nachgiebigkeit
zwischen der Kurbel und den wirkenden Flächen zu vermeiden. Es kommt
hierfür selten Druckwasser zur Verwendung; regelmässig wählt man elasti-
sche Nachgiebigkeiten, Federn.
Wenn aber Kurbelwarze und thätiges Werkzeug elastisch mit einander
verbunden sind, so tritt eine neue Erscheinung ein: es weicht das Werk-
zeug gegenüber dem von der Kurbel angestrebten Ziele nicht allein dann
zurück, wenn der Widerstand zu gross wird, sondern bewegt sich über-
haupt nach andern Gesetzen, als wenn seine Verbindung mit der Kurbel-
warze aus starren Gliedern besteht.
Es greife die Lenkstange der Kurbel k, Fig. 1060, an das eine Ende
einer geraden Blattfeder f, die bei a beweglich gestützt ist und am andern
Ende einen schweren Körper b trägt. Bei mittlerer Stellung der Kurbel
Robson & Pinkney, Zeitschr. d. Ver.
deutscher Ingen. 1888, S. 453, mit Abb. Banki, Gas- und Erdölhämmer, Zeitschr. des
Ver. deutscher Ingen. 1894, S. 582, mit Abb. Erdölhammer: Lieckfeld, die Petroleum-
und Benzinmotoren, München und Leipzig, 1894, S. 189, mit Schaubild.
wird f so wie die ausgezogene Linie angiebt, einfach gekrümmt sein, und
zwar so, dass der nach oben gerichtete Scheitel der Krümmung etwa durch
den Stützpunkt a geht. Es ist dabei angenommen, dass die Kurbel sich
mit gleichförmiger Geschwindigkeit in der Richtung des angegebenen Pfeiles
dreht. Während die Kurbel von ihrer Mittellage bis zu ihrem unteren
todten Punkte sich weiter dreht, wird die Geschwindigkeit des zweiten
Angriffspunktes der Lenkstange, des rechtsseitigen Endes von f bis zu Null
verzögert. Dieser Verzögerung ohne weiteres zu folgen, ist das Gewicht b
nicht geneigt; es bewegt sich zunächst mit bisheriger Geschwindigkeit
weiter, wodurch die Spannung der Feder nachlässt oder letztere mit ge-
ringerer Kraft auf b wirkt, als dessen Gewicht beträgt, so dass nunmehr
auch die nach oben gerichtete Geschwindigkeit von b abnimmt. Jene von
der Kurbel unmittelbar hervorgerufene Verzögerung der Geschwindigkeit
des rechtsseitigen Federendes ist in der Nähe des Kurbel-Todtpunktes am
grössten, sonach auch die Entlastung der Feder an ihrem linksseitigen
Ende. Die Feder verliert von ihrer bisherigen Krümmung um so mehr,
je weiter der Kurbelzapfen von seiner mittleren Lage sich entfernt. Ist
die Geschwindigkeit der Kurbel eine geringe, so wird die Krümmung der
Feder in höchster Lage von b nur wenig abweichen, ist die Geschwindig-
keit so gross, dass die auf b entfallende Verzögerung der Beschleunigung
des freien Falls längs des von b nach oben zurückzulegenden Weges ent-
spricht, so wird die Feder f gerade werden, ist aber die Kurbelgeschwindig-
keit grösser, so hat in dem Augenblicke, in welchem die Kurbel den unteren
Todtpunkt erreicht, die Feder f sich gegen früher entgegengesetzt gebogen,
wie die ----- gezeichnete Linie andeutet. Von nun ab versucht die Kurbel
dem Gewicht b eine nach unten gerichtete, beschleunigte Bewegung zu er-
theilen. So lange diese Beschleunigung kleiner ist als diejenige des freien
Falles, so lange eilt b vor; es ändert sich die Biegung der Feder in ent-
gegengesetzter Richtung als bisher. Ist aber die Kurbelgeschwindigkeit so
gross, dass sie b eine erheblich grössere Beschleunigung zumuthet, so bleibt
b zunächst noch zurück, indem f sich weiter mit dem Scheitel nach unten
krümmt. Die vermehrte Spannung der Feder kommt dem freien Fall von
b zu Hilfe und letzteres hat, während die Kurbel ihre zweite Mittellage
durchschreitet, eine weit grössere Geschwindigkeit, als wenn f ein starrer
Balken wäre. Bei der nun folgenden Geschwindigkeitsverzögerung des
rechtsseitigen Federendes eilt b mehr und mehr vor, die Feder wird stärker
so gebogen, dass der Scheitel der Biegung oben liegt, und erst, wenn der
obere Todtpunkt der Kurbel durchschritten ist, nimmt diese Biegung all-
mählich ab.
Durch Verwenden einer Feder f, statt eines starren Balkens wird
daher der Weg von b grösser, und zwar ist diese Vergrösserung um so
beträchtlicher, je grösser die Kurbelgeschwindigkeit ist.
Ersetzt man nun das Gewicht b durch einen Hammer und bringt ein
Werkstück in die Höhe der Stelle, in welcher der Hammer seine nach
unten gerichtete Geschwindigkeit vermöge der mehr und mehr gesteigerten
Federspannung verloren hat, so wird es etwa leicht berührt. Hebt man
aber das Werkstück in die Höhe, in welcher der Hammer seine grösste
nach unten gerichtete Geschwindigkeit hat, so übt der Hammer die grösste
seiner Schlagwirkungen aus.
Damit ist eine Schmiedemaschine gegeben, bei der die Schlagwirkung
durch Aendern der Kurbelgeschwindigkeit und auch durch Aendern des
Abstandes des Werkstückes von der mittleren Hammerlage geregelt werden
kann, welche ausserdem, ihrem inneren Wesen nach, sich für rasche Folge
der Schläge eignet.
Die Gesammtanordnung des Palmer’schen Hammers
der Figur 1060, andere Hämmer mit Blattfedern findet man in unten
verzeichneten Stellen.
polyt. Journ. 1882, Bd. 244, S. 275, mit Abb. Ångström, Dingl. polyt. Journ. 1882, Bd.
245, S. 492, mit Abb. Zwisler, Dingl. polyt. Journ. 1883, Bd. 248, S. 314, mit Abb.
Hassel, Dingl. polyt. Journ. 1885, Bd. 258, S. 60, mit Abb. Henckels Zeitschr. d. Ver.
deutscher Ingen. 1886, S. 544, mit Abb. Versch. Zeitschr. des Ver. deutscher Ingen.
1887, S. 466, mit Abb. Beaudry, The Iron Age, Febr. 1896, S. 475, mit Schaubild.
Statt stählerner oder hölzerner Federn verwendet man nicht selten
aus Gummi bestehende.
Iron Age, Febr. 1890, S. 291, mit Schaubild. Jenkins, The Iron Age, März 1891, S. 585,
mit Schaubild. Beaudry, The Iron Age, Jan. 1892, S. 114, mit Schaubild.Bradley-Hammer, Fig. 1061, ist ein
Helmhammer. In der Mitte des Untergestelles befindet sich die Kurbel-
welle, welche mittels Lenkstange einen um wagerechte Zapfen schwingen-
den, aus Temperguss bestehenden Hohlkörper bethätigt. Dieser Hohlkörper
überträgt seine Schwingungen mittels drei Gummipuffer auf den Helm des
Hammers. Ein vierter Gummipuffer — der rechts oben sichtbare — sitzt
fest am Maschinengestell. Schlagstärke wie Raschheit der Schläge regelt
man durch Bremsen der durch Riemen angetriebenen Kurbelwelle, auch
wohl gleichzeitiges Entspannen des Treibriemens (Zurückziehen einer Spann-
rolle) unter Vermittlung eines zu tretenden Hebels, welchen der Schmied
selbst bethätigt. Eine fernere Regelung der Schlagstärke kann durch
Aendern des Abstandes vom Amboss bis zur mittleren Hammerlage herbei-
geführt werden, indem man die Lenkstangenlänge ändert. Man verfolgt
hiermit aber auch den Zweck, die mittlere Hammerlage der Werkstück-
dicke anzupassen. Der Hammer wird mit 12 bis 90 kg Bärgewicht bei 400
bis 225 minutlichen Schlägen für 25 bis 100 mm dickes Schmiedeeisen aus-
geführt.
In grösserer Ausdehnung benutzt man für den vorliegenden Zweck
die atmosphärische Luft als elastisches Mittel.
Durch die 1873 er Wiener Weltausstellung wurde zuerst der Sholl-
sche Luftfederhammer bekannt.
mit Abb.
in einem durch Kurbel und Lenkstange auf- und niederbewegten Stiefel a,
Fig. 1062, welcher am Maschinengestell gute Führung findet und einem
Kolben k, an dessen Stange b der eigentliche Hammer sitzt. Etwa in
halber Höhe des Stiefels ist dessen Wand mit einigen Löchern versehen.
Von der gezeichneten Lage aus kann der Kolben k zunächst gegenüber
dem steigenden Stiefel zurückbleiben, dabei
verschliesst er die Seitenöffnungen des Stie-
fels, und die unter dem Kolben befindliche
Luft verdichtet sich, so dass k gezwungen
wird, mit zu steigen. Die Beschleunigung
des Bärgewichts (Kolben k, Stange b und
Hammer) erfolgt in kurzer Zeit, der Druck
der unter k befindlichen verdichteten Luft
steigert sich und der Kolben schnellt im
Stiefel empor. Oben wiederholt sich derselbe
Vorgang, so dass im ganzen die Bewegungs-
art des Bärs derjenigen gleicht, die weiter
oben für das an einer Blattfeder sitzende
Gewicht beschrieben ist. Die Oeffnungen in
der Stiefelwand, Fig. 1062, dienen im wesentlichen zum Ersatz verloren
gehender Luft.
Bei einem später beschriebenen Sholl’schen
Chenot,
Kolben durch die Kurbel angetrieben, während der Hammer mit dem Stiefel
fest verbunden ist. Es finden sich an den zuletzt angeführten Luftfeder-
hämmern noch sonstige Eigenthümlichkeiten, hinsichtlich welcher ich auf
die angezogenen Quellen verweise. Wegen des Longworth-Hammers und
Nachbildungen desselben füge ich noch einige Quellenangaben an.
Player, Dingl. polyt. Journ. 1887, Bd. 263, S. 318, mit Abb. Müller, Bayer. Industrie-
und Gewerbeblatt, 1895, S. 358, mit Schaubild.
A. Schmid
niederbewegten Stiefel a, Fig. 1063 mit zwei Oeffnungen c und d. Diese
sind zunächst mit Saugventilen versehen, so dass Luft zufliesst, sobald im
Stiefelinnern eine niedrigere als die atmosphärische Spannung eintritt. Das
bei d befindliche Ventil kann aber auch so eingestellt werden, dass — bei
höherer Spannung unter dem Kolben k — Luft auszufliessen vermag.
Hierin liegt ein neues, sehr wirksames Steuerungsmittel, dessen Anwendung
jedoch in der von Schmid zunächst angegebenen Ausführungsform recht
unhandlich ist, Fig. 1064 und 1065
weise. Es sollen bei D, Fig. 1064, in der Wand des Stiefels A angebrachte
kleine Oeffnungen nach Bedarf Luft ein- oder austreten lassen, um zu ver-
hüten, dass die über dem Kolben C befindliche Luft zu sehr verdünnt
oder verdichtet wird. Bei E befindet sich ein Ventil, welches eine nach
aussen wirkende Schraubenfeder stets zu schliessen sucht, aber durch eine
Schiene G, längs welcher der herausragende Stift des Ventils sich auf
und nieder bewegt, mehr oder weniger geöffnet werden kann, um den
Luft-Aus- und -Eintritt am unteren Ende des Stiefels abzusperren oder in
beliebigem Grade freizulegen. G kann nämlich, nach der Grundriss-
figur 1065, mittels Schraube und Handrad F dem Stiefel A nach Bedarf
genähert werden. Die Ausführungsform der Hackney-Hammer-Co. in
Cleveland, O.,
Schaubild. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1892, S. 1036, mit Abb.
eine lothrechte Schiene, nämlich e, Fig. 1066, in ähnlicher Weise wie so-
eben angegeben, zur Steuerung; sie ist aber keilförmig und kann dem-
gemäss durch Gestänge und einen zu tretenden Hebel verstellt werden.
Ausserdem ist die Ventilanordnung am Stiefel anders, wie die Schnitt-
figur 1067 erkennen lässt. c und d sind Saugventile, durch welche Luft
eintritt, wenn der Druck im Innern des Stiefels niedriger wird als der im
Freien herrschende. Auf der andern Seite des Stiefels befinden sich zwei
steuerbare Ventile a und b. Schraubenfedern suchen
das Ventil a stets offen, das Ventil b stets geschlossen
zu halten; durch den Druck der Schiene e, Fig. 1066,
gegen die herausragenden Ventilstifte kann a mehr
oder weniger geschlossen, b geöffnet werden. Ist a
ganz offen, b ganz geschlossen, so wird die Schlag-
wirkung gering, weil die über dem Kolben befind-
liche Luft nur wenig Spannung hat, die unten ein-
geschlossene aber dem Hinabschleudern des Bärs ent-
gegen wirkt. Nach dem Oeffnen von b und dem
Schliessen von a bildet sich dagegen über dem
Kolben ein dichtes Luftkissen, welches das Fallen des Bärs kräftig fördert,
während das untere Luftkissen nur wenig widersteht; es ist der Schlag
demnach sehr kräftig.
Bei Verwendung dieser Steuerung ist eine Aenderung der Kurbel-
geschwindigkeit für das Regeln der Schlagstärke überflüssig, während die
Aenderung des Abstandes zwischen mittlerer Hammerbahnhöhe und dem
Amboss durch die Steuerung von selbst herbeigeführt wird.
Mit dem Gestänge der Steuerung ist ein gegen den Bär drückender
Bremsbacken verbunden, welcher bei niedriger Lage von e, Fig. 1066, sich
gegen den Bär legt und ihn festhält, sobald man nicht auf den am Fuss
der Maschine befindlichen bügelartigen Hebel tritt.
Fig. 1068, 1069 und 1070 stellen diesen Hammer für 100 kg Bär-
gewicht so dar, wie er von H. Hessenmüller in Ludwigshafen gebaut wird.
Man sieht aus diesen Abbildungen deutlicher, dass die über dem Kopf des
Maschinenständers gelagerte gekröpfte Welle in eine am Deckel des Stiefels
ausgebildete Schleife greift, also eine Lenkstange vermieden ist. Der Stiefel
sowohl als auch der Bär gleitet in Führungsnuthen des Gestells. Der zu
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 38
tretende Hebel f wirkt mittels nachstellbarer Stange auf einen Zwischen-
hebel, welcher auf der quer durch das Maschinengestell gesteckten Welle i
fest sitzt. Eine zweite nachstellbare Stange verbindet den in Rede stehen-
den Hebel mit dem Keil e. Auf i sitzt, ausserhalb des Maschinenständers,
ein Handhebel h, um das Steuern durch einen besonderen Mann ausführen
lassen zu können. Die Querwelle i überträgt ihre Drehbewegung durch
zwei Kegelradpaare auf die beiden Wellen o, welche zum Andrücken der
beiden weiter oben genannten Bremsbacken dienen.a bezeichnet den
Amboss, welcher frei durch eine Oeffnung des Maschinenfusses ragt und
unten unabhängig vom Hammergestell gestützt wird.
Diese Hämmer werden für 50 bis 250 kg Bärgewicht gebaut; grössere,
bis zu 500 kg Bärgewicht, erhalten ein thorartiges Gestell. Die minutliche
Schlagzahl schwankt zwischen 220 (für 50 kg) und 135 (für 500 kg Bär-
gewicht), die grösste zulässige Werkstückshöhe zwischen 120 und 270 mm.
Sie werden sowohl durch Riemen, wie auch durch Elektromotoren ange-
trieben.
Schon vor mehr als 30 Jahren ist ein Luftfederhammer bekannt
geworden,Walton, Dingl. polyt. Journ. 1865, Bd. 176, S. 176, mit Abb.
in ihm der den Bär tragende Kolben, je nachdem durch eine ventillose
Luftpumpe, die über dem Kolben befindliche Luft angesaugt oder zurück-
gedrängt wird. Das ist demnach ein reiner Federhammer, der nur so zu
steuern ist, wie ein solcher.
Arns
American Machinist, Febr. 1890, S. 7, mit Schaubild.
versehen und so eine sehr einfache Steuerbarkeit gewonnen. Fig. 1071 und
1072 zeigen diesen Hammer zum Theil im Schnitt, zum Theil in Ansicht,
Fig. 1073 als Schaubild so, wie ihn Breuer, Schumacher & Co. in Kalk bei
Köln bauen. Der Stiefel s ist dem durch Kurbel und Lenkstange ange-
triebenen Kolben k und dem als Kolben ausgebildeten Bär b gemeinsam.
In Fig. 1071 links ist eine im Stiefel feste Leiste angedeutet, die in eine
Nuth des Bärs b greift, um zu verhüten, dass dieser sich um seine Axe
dreht. Zwischen k und b ist (Fig. 1072 rechts) ein ziemlich weiter Hahn d
angebracht, dessen Küken durch eine einfache Handhabe gedreht werden
kann. Ist er geschlossen, so verdünnt sich bei steigendem Kolben k die
Luft zwischen k und b, und die Atmosphäre drückt b nach oben. Bei dem
Hubwechsel von k setzt b zunächst noch seine steigende Bewegung fort,
so dass die zwischen b und k eingeschlossene Luft eine starke Verdichtung
erfährt und den Bär b heftig nach unten wirft. Durch Oeffnen des Hahns
d schwächt man das Spiel des Bärs, und ist b ganz offen, so wird b kaum
noch angehoben. Der Unteramboss a ist mit dem Ständer c durch Schrauben
und Schrumpfringe verbunden; eine dem Arbeiter bequem liegende Hand-
habe e dient zum Verschieben des Treibriemens. Die Kurbelwelle des vor-
liegenden Hammers soll sich minutlich 175 bis 225 mal drehen, also der
Bär eben so viele Schläge ausführen. Kleinere Hämmer machen bis zu
450 Schläge in der Minute.
Das Schaubild 1074 zeigt den Hammer so vorgerichtet, wie er zum
Verhämmern der sogenannten Sprengringe der Eisenbahnwagenräder ver-
wendet wird. Der untere Theil des festen Stiefels, derjenige, in welchem
der Bär spielt, weicht von der lothrechten Lage des oberen Theiles so ab,
dass die Hammerbahn schräg liegt, wie die in Rede stehende Bearbeitung
es erfordert. Das Rad ruht auf drei Rollen und wird durch einen links
im Bilde erkennbaren Antrieb langsam um seine Axe gedreht. Das Uebrige
ergiebt die Figur ohne weiteres.
Max Hasse & Co.
Kolben einen liegenden Stiefel und lässt die Luft unter den Hammerkolben
treten. Sturm
benutzt doppelt wirkende Kolben, und Beché
sam an. Der eine wirkt, wie bei Arns, über dem Hammerkolben, der
andere arbeitet in dem Hammerkolben, so dass die doppelte Wirkung und
gedrängte Bauart sich vereinigen.
Bei den Federhämmern findet, wie die hier angeführten Beispiele er-
geben, das Regeln durch Bremsen statt: Bremsen der Kurbelwelle oder des
Luftein-, bezw. Austritts u. s. w. Andere Ausführungsarten — z. B. bei
Longworth, S. 591 — führen ebenfalls beträchtliche Reibungsverluste mit
sich. Es lohnt sich deshalb eine rechnerische Behandlung, zumal diese sehr
breit ausfällt, nicht.
Von den Spindelpressen gehören hierher diejenigen, deren meist steil-
gängige Schraube mit Schwungkugeln oder Schwungrad versehen sind.
Die Schraube wird, bevor das mit ihr verbundene Werkzeug — ein Ge-
senk oder dergl. — das Werkstück erreicht, gedreht und fällt zugleich,
so dass die Schwungmasse eine gewisse Geschwindigkeit erhält. Es dient
alsdann die so aufgespeicherte Arbeit zur Bethätigung des Werkzeugs, so-
bald dieses das Werkstück getroffen hat. Es deckt sich somit die Wirkungs-
weise mit derjenigen der Hämmer; sie unterscheidet sich aber durch die
weit grösseren Reibungswiderstände und dadurch, dass während der eigent-
lichen Arbeit ganz bedeutende Drehmomente von der im Gestell befestigten
Mutter aufgenommen werden müssen, die das Gestell abzuwürgen versuchen.
Zum Zweck des Schmiedens werden diese Maschinen nicht mehr gebaut.
a) Der Amboss soll die Gegenwirkung des Hammerschlages bieten.
Diejenige mechanische Arbeit, welche nicht für die Umgestaltung des Werk-
stücks und Zerstörung der Werkzeuge verwendet wird, zwingt den Amboss
auszuweichen. Je schwerer der Amboss ist, um so geringer ist die Be-
schleunigung dieses Ausweichens, und da die Zeit, während welcher der
Schlag auf ihn wirkt, eine sehr kleine ist, so fällt auch die durch diese Be-
schleunigung hervorgebrachte Geschwindigkeit um so kleiner aus, je
schwerer der Amboss ist. Immerhin muss diese Geschwindigkeit wieder
vernichtet werden, wozu eine mechanische Arbeit gehört, die der in den
Amboss übergegangenen gleicht. Nachdem der Amboss zur Ruhe ge-
kommen ist, soll er in die ursprüngliche Lage zurückgebracht werden.
Bei Handarbeiten heisst der Amboss häufig Gegenhalter. Ein gewich-
tiger Gegenstand wird mittels der Hand der Schlagstelle gegenüber ange-
legt, er weicht der Schlagwirkung ein wenig aus, und wird unmittelbar
darauf durch die Hand wieder zurück bewegt.
Da, wo das Arbeitsvermögen des Menschen für den vorliegenden Zweck
nicht ausreicht, könnte man den Amboss auf das eine Ende eines doppel-
armigen Hebels setzen, dessen anderes Ende gehörig belastet ist. Diese
Einrichtung dürfte jedoch praktisch nicht ausführbar sein; man macht da-
von keinen Gebrauch.
Es ist vielmehr ausschliesslich eine elastische Stützung des Amboss
gebräuchlich; diese erschwert zunächst die Beschleunigung des Amboss,
vernichtet seine Geschwindigkeit und bringt ihn dann auf den ursprüng-
lichen Platz zurück, und zwar unmittelbar. Sie muss allerdings kräftig
und dauerhaft genug sein, um ihre Aufgabe längere Zeit erfüllen zu können.
b) Soweit das Gewicht des Amboss in Frage kommt, lautet die Ant-
wort zunächst; es kann kaum zu gross gewählt werden. Da jedoch ein
schwererer Amboss mehr kostet als ein leichterer, so begrenzen wirthschaft-
liche Gründe das Ambossgewicht. Man versteht nun bisher noch nicht
den in den Amboss übergehenden Theil der Schlagwirkung, namentlich
aber die durch diesen hervorgerufenen Erscheinungen im Amboss und seiner
Stütze rechnerisch zu verfolgen und muss sich deshalb mit Erfahrungszahlen
begnügen, die im Einzelfalle auf Grund persönlicher Anschauung nach oben
oder unten geändert werden.
Nach der „Hütte“h die Hubhöhe des Hammers
in Meter, G das Bärgewicht und Q das Gewicht des Amboss in Kilogramm
bezeichnet:
Reibhämmer (S. 551—566) verhalten sich so wie Dampfhämmer ohne
frischen Oberdampf; man wird daher für sie die für letztere vermerkten
Zahlen verwenden können.
Es scheinen diese Werthe aber oft erheblich unterschritten zu werden.
So findet man bei dem grössten Dampfhammer der Welt, demjenigen der
Bethlehem Iron Co. (S. 570), Q = 3 · h · G, bei dem 80 t-Hammer zu Creu-
zotQ = 1,88 · h · G, bei dem 17,5 t-Hammer des Eisenwerks Neuberg
Q = 3,6 · h · G, bei dem 8 t-Hammer der Gesellschaft CavéQ = 3,75 · h · G.
Das sind einfach wirkende Hämmer. Von solchen, die mit frischem Ober-
dampf arbeiten, führe ich folgende an: Latrobe (S. 571) 20 t-Bär, Q = 4,7 ·
h · G; RigbyQ = 2 · h · G; G. SiglQ = 6 · h · G; G. Brink-
mann & Co. (S. 584) 500 kg-Bär, Q = 10 G und Breuer, Schumacher & Co.
verzeichnen für ihre Hämmer mit 75 bis 750 kg (S. 585) Bärgewicht durch-
weg Q = 8 G.
Wenn hiernach kleinere Ambossgewichte als die von der „Hütte“ an-
gegebenen ausreichen, so hat man es doch immer mit grossen Gewichten
zu thun.
Es liegt daher der Gedanke nahe, das Gewicht der ganzen Maschine
in das Ambossgewicht mit einzuschliessen,
d. h. das Maschinengestell und sonstigen
Zubehör mit dem Amboss fest zu ver-
binden. Dann muss alles die weiter
oben erwähnten Bewegungen mitmachen,
und da diese in sehr kurzer Zeit ver-
laufen, sich heftige Erschütterungen ge-
fallen lassen. Diese dürften auf das
Gestell um so zerstörender wirken, je
grösser der Grad des Ausweichens ist,
weshalb für die Maschine selbst
zweckmässig erscheint, sie möglichst
unnachgiebig zu stützen. C. Norland
empfiehlt denn auch lebhaft, diejenigen
Hämmer — er hat Reibhämmer mit 63
bis 870 kg Bärgewicht im Auge —,
deren Gestell mit dem Amboss verbunden
ist, auf eine harte Unterlage (Granit in
Cement gemauert) zu stellen, und führt
Beispiele an, nach welchen bei dieser
Aufstellungsweise weniger Brüche vorge-
kommen sind, als bei der elastischen
Stützung durch hohe, aus Stücken zu-
sammengefügte Holzstöcke. Freilich
wird man bei der harten Stütze grössere
Erschütterungen des Erdbodens empfin-
den, als bei der elastischen. Dieser
Umstand dürfte der Anlass zu der in
Deutschland meistens vorkommenden
elastischen Stützung sein. Fig. 1075 und
1076 zeigen die für den Luftfederhammer,
Fig. 1071 und 1072, S. 597, bestimmte
Unterlage. Sie besteht aus zwei Lagen
zusammengeschraubter Holzbalken. Die
Rückwirkung des Amboss auf das Ge-
stell sucht man zunächst durch möglichst
unmittelbare Verbindung beider unschäd-
lich zu machen (vergl. Fig. 1026, S. 564);
man sucht sie oft durch elastische Ein-
lagen — Holz, Leder, Kork, Filz —
zu mildern.
Erfahrungsgemäss ist jedoch nur
für kleinere Hämmer die Verbindung von Gestell und Amboss unbedenk-
lich; für grössere Hämmer vermeidet man sie, trennt sogar so viel wie
möglich die Fundamente beider.
Bisher habe ich den ganzen Metallkörper, welcher das Werkstück
während des Schmiedens stützt, Amboss genannt. Manche legen diesen
Namen nur dem auswechselbaren Stück bei, welches die Ambossbahn ent-
hält, und nennen den darunter befindlichen schweren Körper Chabotte
oder Schawatte. Das möge zur Verständigung angeführt werden; ich
werde zur Unterscheidung von dem oberen, auswechselbaren Theil den
anderen Unteramboss nennen.
Der Unteramboss besteht in der Regel aus Gusseisen, zuweilen aber
aus Stahlguss. Man macht ihn verhältnissmässig hoch, theils um das ver-
langte Gewicht in der verfügbaren Grundfläche unterzubringen, theils aber
auch, um seine eigene Elasticität für das nothwendige Ausweichen der
Hammerbahn mit benutzen zu können. Man hat sogar zwischen die ein-
zelnen Theile des Unteramboss Holz, Korkrinde, Leder oder Filz gelegt,
um seine elastische Nachgiebigkeit zu erhöhen. Eine Zerlegung des Unter-
amboss in mehrere Theile ist meistens nöthig, um ihn an seinen Ort bringen,
bezw. von diesem hinwegnehmen zu können. Die Theilungsflächen sind
selbstverständlich wagerecht, und es ist dafür zu sorgen, dass die Stücke
verhindert werden, sich gegen einander zu verschieben. Die Fig. 1052
bis 1069 enthalten auch die Darstellungen der zugehörigen Unterambosse.
Den Unteramboss stützt man auf den Ambossstock, der meistens
aus Holz besteht; aber auch aus Cementmauerwerk
Journ. 1877, Bd. 225, S. 36, mit Abb.
empfohlen. Bei hölzernen Ambossstöcken werden Hölzer lothrecht aufge-
stellt oder liegend verwendet.
Fig. 1077 zeigt den Amboss nebst Ambossstock des 17,5 t-Hammers
des Eisenwerks Neuberg (S. 600), bei welchem der 1,84 m hohe Amboss-
stock aus aufrecht gestellten, gut
zusammengefügten und durch mehr-
fache Reifenlagen gebundenen Höl-
zern besteht. Der zwischen Amboss
und Gestellfundament frei bleiben-
de Raum ist geeignet überbrückt.
Es sei hervorgehoben, dass die
unterste achteckige Fläche des
Unteramboss 3,6 m über die Flächen
misst, also dem Ambossstock
10,7 qm Fläche darbietet.
Fig. 1078 und 1079 stellen
den Amboss und seine Stützung,
sowie das Gestellfundament eines
5 t-Hammers dar. Die rechte
Hälfte von Fig. 1078 und die linke
von Fig. 1079 sind Schnitte. Man
sieht, dass die elastische Unterlage
nur aus einer 300 mm dicken Holz-
schicht besteht, dass aber das diese
tragende Mauerwerk auf mehr als
2,5 m Tiefe von dem in Fig. 1078 links und rechts belegenen Gestell-
fundament getrennt gehalten ist. Vergleicht man ferner die Grösse der
unteren Ambossfläche (7,36 qm) mit derjenigen des vorigen Hammers, so
findet man, dass auf letztere 6 qcm Auflagefläche für 1 kg Bärgewicht, auf
erstere dagegen 15 qcm Auflagefläche entfallen, sonach eine geringere Höhe
der Holzschicht berechtigt erscheint. Im übrigen dürften Erläuterungen der
Fig. 1078 und 1079 entbehrlich sein.
Fig. 1080 u. 1081 zeigen den Amboss und seine Stützung, sowie Gestell-
fundament des 1 t-Hammers von Schultz & Göbel (S. 580) in lothrechtem
Schnitt, bezw. Grundriss. Hier ist die Holzlage nur 260 mm dick, aber
auf 1 kg Bärgewicht ent-
fallen 15,6 qcm Boden-
fläche des Amboss. End-
lich ist bei dem ½ t-
Hammer von G. Brink-
mann & Co. (S. 584) die
Holzunterlage nur 70 mm
dick, aber die untere
Fläche des Amboss so
gross, dass auf 1 kg Bär-
gewicht 22 qcm Stützfläche
entfallen. Es erscheint
hiernach zulässig, die
Höhe der Holzlage um so
kleiner zu nehmen, je geringer das Bärgewicht (also auch die Hubhöhe des
Bärs) und je grösser die für 1 kg Bärgewicht vorgesehene Ambossunter-
fläche ist.
c) Es gleicht sich die Massenwirkung ohne weiteres aus, wenn man
gleichzeitig zwei ganz gleiche Hämmer von entgegengesetzten Seiten auf
das Werkstück wirken lässt.
Eine solche Anordnung würde
auch den Verlust derjenigen
mechanischen Arbeit, die vor-
übergehend in den Amboss
übergeht, verhüten. Die bis-
her vorgeschlagenen Aus-
führungsformen dieses Ver-
fahrens scheinen aber wenig
befriedigt zu haben; wenig-
stens kommen derartige
Hämmer fast garnicht vor.
polyt. Journ. 1872, Bd. 205, S. 501, mit Abb. Lesénéchal, Dingl. polyt. Journ. 1881,
Bd. 240, S. 6, mit Abb. Massey, Revue industrielle, März 1896, S. 98, mit Schaubild.
Horwich Shops, American Machinist, Sept. 1898, S. 648, mit Schaubild auf S. 650.
d) Die Hammergestelle tragen die zum Heben des Bärs dienenden
Einrichtungen und haben ferner dem Bär die erforderliche Führung zu
bieten. Ihre Beanspruchung durch vom Amboss herrührende Erschütterung
ist weiter oben genügend erörtert.
Bei dem Anheben des Bärs werden die Gestelle mit der Kraft K = α · G
(Gl. 134, S. 566) nach unten gedrückt; findet das Heben durch Dampf statt,
so ist die grösste nach unten gerichtete Kraft gleich der unteren Kolben-
fläche mal den Dampfüberdruck für die Flächeneinheit, und bei Oberdampf
drückt das Produkt aus oberer Kolbenfläche und dem Dampfüberdruck
diejenige Kraft aus, welche beim oberen Hubwechsel in der Richtung nach
oben auf das Gestell wirkt. Diese Beträge können überschritten werden:
bei Reibhämmern durch zu starkes Anziehen des Hubriemens, bezw. über-
mässiges Andrücken der Reibrollen, bei Dampfhämmern durch Kompression
des Dampfes unter oder über dem Kolben. Diese Ueberschreitungen sind
nicht allgemein zu bestimmen; man wird sie durch schätzungsweise Zu-
schläge zu den erst angegebenen Werthen berücksichtigen können. Es ist
die Grösse dieser Kräfte nun nicht zur Berechnung der Gestellabmessungen
auf Grund der Festigkeit zu benutzen, sondern höchstens auf Grund des
elastischen Widerstandes der Gestelltheile. Wegen des raschen Wechsels
der Beanspruchung entstehen Schwingungen des Gestelles. Letzteres ist so
anzuordnen und zu bemessen, dass diese Schwingungen nur wenig Schaden
verursachen können. Lothrechte Schwingungen sind unschädlich, so weit
sie die Festigkeit des Gestelles nicht gefährden. Hieraus folgt, dass das
thorartige Gestell weit besser sich eignet als das C-förmige, da letzteres
pendelnde Schwingungen, das sogenannte Nicken, herbeiführt. Man be-
nutzt deshalb das C-förmige Gestell nur für kleinere Hämmer, und giebt
ihm eine möglichst kleine Ausladung.
Die Beanspruchung des Hammergestells, welche von der Führung des
Bärs herrührt, ist eine sehr verschiedene, je nach Benutzung des Hammers
und dem Zustande der Führung (S. 571). Rechnerisches Verfolgen der
auftretenden Kräfte ist so gut wie ausgeschlossen, weil keine bestimmten
Vordersätze zu geben sind. Es ist hier das praktische Gefühl allein herr-
schend. Dasselbe gilt, wenn die Führung allein durch Stopfbüchse und
Dampfstiefel stattfindet.
Dingl. polyt. Journ. 1874, Bd. 212, S. 382, mit Abb.
Für die Wahl der Gestellart ist die geforderte Zugänglichkeit mit ent-
scheidend. Hat der Hammer regelmässig mit Gesenken begrenzter Grösse
zu arbeiten, so genügt die Zugänglichkeit eines schmalen thorartigen Ge-
stelles (Fig. 1009, S. 555). Sind lange Gegenstände zu schmieden, so ist das
C-förmige Gestell bequemer; man neigt dann meistens die schmale, lange
Hammerbahn um 45° gegen die Mittelebene des Gestelles, bringt auch wohl
in letzterem, gegenüber dem Amboss, eine grosse Oeffnung an. Bei sper-
rigen Werkstücken verdient wieder das thorartige Gestell vorgezogen zu
werden, oder kommt allein in Frage, indem auch bei grosser Weite zwischen
den Ständern nennenswerthes Pendeln des Hammerwegs nicht vorkommen
kann. Es wird für sperrige Werkstücke die Gestellform, welche Fig. 1031,
S. 569 dargestellt, mit Vorliebe verwendet, weil sie beliebig grosse Weiten
zwischen den zum Tragen des Querbalkens dienenden Pfeilern gestattet.
Wegen der Massenwirkungen, die von dem aufschlagenden Hammer
ausgehen, und welche trotz weitgehender Vorsichtsmassregeln auf die Werk-
zeugmaschine nicht allein, sondern auch auf deren Umgebung zerstörend
wirken, wählt man in neuerer Zeit mehr und mehr eine andere Kraftüber-
setzung, und zwar eine solche, welche die wirksamen Flächen der Schmiede-
maschine mit geringer Geschwindigkeit einander nähert. Man nennt solche
Schmiedemaschinen Schmiedepressen.
Sie unterscheiden sich von den Hämmern schon durch die Grösse der
von den Werkzeugen zu überwindenden Widerstände, was nach den Er-
örterungen auf S. 541 selbstverständlich erscheint.
Es liegen mehrere gute Versuche über die Grösse der Kraft vor, mit
welcher die langsam bewegten Werkzeuge gegen die Werkstücke geführt
werden müssen.
R. M. Daelen in Düsseldorf fand bei einer Presse, welche bis zu
1200 t Druck auszuüben vermochte,
Druckfläche F, Fig. 996 (S. 542).
Die zu schmiedenden Blöcke bestanden aus Flusseisen von mittlerer
Härte, etwa 50 bis 60 kg/qmm Reissfestigkeit.
Aus dem Vergleich dieser Zahlen mit den unter a a, S. 540 ange-
gebenen Festigkeitszahlen ergiebt sich, dass der zu überwindende Wider-
stand etwa 1,4 bis 1,7 mal so gross ist als die Festigkeit. Für den Wider-
stand, den „Schmiedeeisen“ der Hammerbahn entgegengesetzt (vergl. S. 546),
hat man dagegen einen mehr als 10 fachen Betrag der Festigkeit gefunden!
Die Schmiedepressen zeichnen sich demnach vor den Hämmern nicht allein
dadurch aus, dass sie frei von Erschütterungen sind, sondern auch durch
erheblich geringeren Widerstand der Werkstücke, also geringeren Arbeits-
aufwand.
Mit den Daelen’schen Versuchsergebnissen befindet sich die Angabe
in guter Uebereinstimmung, dass Sellers 8,4 kg/qmm Stauchdruck für Ge-
lenkbolzenaugen annimmt. Der zur Bildung eines Nietkopfes erforderliche
Druck ist grösser (s. weiter unten), was zum Theil der Umstand erklärt,
dass die Abkühlung durch den Kopfstempel verhältnissmässig grösser ausfällt.
Noch grösser ist aber der Widerstand, wenn das Werkstück nach
Fig. 998, S. 542, auch nach der Seite eine scharfe Ausbildung erfahren soll.
Haswell
eisen — 15,4 kg/qmm.
Diese Zahlen gewähren einen genügend sicheren Anhalt für die im
besonderen Falle anzunehmende Kraft der Presse.
Es kommt für die Pressen — ähnlich wie bei den spanabhebenden
Maschinen — die grösste vorkommende Kraft in Frage. Da jedoch ein
und dieselbe Maschine sowohl Werkstücke, welche diese grösste Kraft in
Anspruch nehmen, als auch, und zwar vorwiegend solche, welche geringerer
Kraft bedürfen, zu bearbeiten hat, so müssen Regelungs-Einrichtungen vor-
gesehen werden, vermöge welcher die Kraft dem Bedarf bequem angepasst
werden kann. Gute Regelbarkeit der Kraftwirkung ist insbesondere dann
unbedingt nöthig, wenn das Werkstück zwischen freien Stempeln bearbeitet
wird, da in diesem Falle ein zu grosser Druck das Werkstück zer-
quetschen kann.
Die Werkzeuge bestehen bei den Schmiedepressen ebenso wie bei den
Hämmern aus Gesenken, quer zur Bewegungsrichtung liegenden ebenen
Bahnen oder auch nach Fig. 997, S. 542 gebrochenen Bahnen. Ihre Be-
thätigung kann durch starre Glieder von einer Kurbel oder deren Ver-
wandten aus, auch durch eine langsam gedrehte Schraube stattfinden.
Hiervon wird jedoch nur für besondere Zwecke Gebrauch gemacht.Bolzen, Dingl. polyt. Journ. Bd. 84, S. 95; Bd. 123, S. 342; Bd. 129, S. 426;
Bd. 135, S. 171; Bd. 139, S. 100; Bd. 263, S. 505; Bd. 231, S. 399; Bd. 232, S. 7; S. 399;
S. 402; Bd. 233, S. 449; Bd. 246, S. 102; Bd. 303, S. 137, mit Abb. Polyt. Centralblatt
1897, S. 160, mit Schaubild. Muttern. Dingl. polyt. Journ. 1879, Bd. 232, S. 7, S. 399,
mit Abb. Annales industr. 1882, Bd. I, S. 400, mit Abb. Zeitschr. des Ver. deutscher
Ingen. 1882, S. 540, mit Abb.
In der Regel benutzt man eine unter erheblichem Druck stehende
Flüssigkeit — Dampf, Luft, Wasser — die auf einen mit dem Werkzeug
verbundenen Kolben wirkt. Die angedeutete, unmittelbare Verwendung
gespannten Dampfes ist selten (s. weiter unten). Druckluft kommt bei Niet-
maschinen (s. weiter unten) vor, wogegen Druckwasser das bei weitem vor-
herrschende Betriebsmittel der Schmiedepressen ist. S. 510 wurde ange-
geben, dass das Druckwasser auch für andere Maschinen verwendet wird,
weiter unten wird seine Verwendung zum Betriebe von Niet-, Bieg-, Krämp-,
Kümpel- und Sandformmaschinen beschrieben werden. Es sollen, um Wieder-
holungen möglichst zu vermeiden, an vorliegender Stelle die Gesichts-
punkte, welche bei dem Druckwasserbetrieb für Werkzeugmaschinen mass-
gebend sind, kurz erörtert werden.
Dabei ist unter den folgenden Verfahren zu unterscheiden: 1. durch
eine mittels Kurbel oder auf andere Weise angetriebene Pumpe wird
Druckwasser in einen Speicher getrieben und von diesem aus an die
Arbeitsmaschinen vertheilt, 2. durch eine mittels Kurbel angetriebene
Pumpe wird das Druckwasser auf kürzestem Wege dem Presskolben zu-
geführt, 3. eine Dampfpumpe treibt das Wasser gegen den Presskolben.
Fall 1 gestattet von einer Quelle aus mehrere Maschinen zu betreiben;
wenn die Anordnung Fall 2 oder 3 entspricht, so gehört zu jeder Arbeits-
maschine eine besondere Pumpe.
Für die Beantwortung der Frage, welches dieser drei Verfahren ver-
dient den Vorzug? ist die Regelbarkeit des vom Werkzeug geleisteten
Druckes in erster Linie von Bedeutung.
Sie soll den Druck, welchen die Maschine liefert, dem vom Werkstück
verlangten, bequem und sparsam anpassen lassen. Das kommt in Frage
bei dem Arbeitsweg des Werkzeugs, weil dieses zeitweise grosse, zeitweise
nur kleine Widerstände zu überwinden hat. Dagegen ist der Widerstand,
welcher beim Rückgang auftritt, wenig oder gar nicht veränderlich. Dem-
nach soll zuerst der Betrieb für den ersteren, dann der für den letzteren
erörtert werden.
Die Regelbarkeit des von der Presse ausgeübten Druckes beruht auf
der Aenderung a) der Druckflächengrösse, oder b) des auf die Flächen-
einheit entfallenden Druckes. Diese beiden Regelungsmittel sind auch die
allein in Frage kommenden, wenn Dampf oder Druckluft auf den Press-
kolben wirken, weshalb die letzteren Betriebsmittel in die folgenden Er-
örterungen einbezogen sind.
In Rücksicht auf gute Abdichtung sind die Kolben immer kreisrund,
sie werden als sogenannte Mönchskolben, Fig. 1082, ausgebildet, zuweilen
auch als Scheibenkolben.
Die Druckflächengrösse solcher Kolben ist offenbar nur dadurch zu
ändern, dass man sie in eine Anzahl Kolben zerlegt und nach Bedarf nur
einen oder mehrere derselben benutzt. Man kann z. B. nach Fig. 1083
drei Kolben a, b und c neben einander legen
1886, S. 451, mit Abb.
d mit einander verbinden. Unter der Voraussetzung, dass der zu über-
windende Widerstand in der Axe von b liegt, ist möglich, nur mit b, oder
nur mit a und c, oder endlich mit a, b und c gleichzeitig zu arbeiten, also
drei verschiedene Druckgrössen zu gewinnen. Es sind auch nach Fig. 1084
mehrere Kolben hinter einander zu legen,
Da in diesem Falle die Axen der Kolben zusammenfallen, so ist nicht,
wie bei drei neben einander liegenden Kolben nöthig, die beiden Kolben
a und c gleich gross zu machen und gemeinsam arbeiten zu lassen, viel-
mehr möglich, beliebige Durchmesser für die einzelnen Kolben zu wählen
und jeden für sich, oder in irgend einer Zusammensetzung zu benutzen.
Hierdurch vereinfacht sich die Anordnung, z. B. nach Fig. 1085 und 1086.
Wenn z. B.
Kolben benutzt werden, es bieten also 2 Kolben die gleiche Regelbarkeit
wie 3, nach Fig. 1083 angeordnete Kolben.
Fritz Baare
nung der beiden Kolbenflächen.
Eine weitere Reihe von Veränderlichkeiten der wirksamen Druckfläche
kann man durch Einfügen von Gegendruckflächen gewinnen. Es soll hier-
für nur das Beispiel angeführt werden, welches Fig. 1087 darstellt.
1888, S. 943, mit Abb.
stecken mehrere Kolben ineinander, wodurch die Druckflächen a, b, c und d
entstehen; das Wasser gelangt zu ihnen durch Bohrungen, welche mit
denselben Buchstaben bezeichnet sind. Der auf d und c wirkende Druck
sucht die beiden eigenartigen, aus dem Bilde 1087 erkennbaren Kolben-
körper auseinander zu treiben, während der Druck auf a und b dem ent-
gegen wirkt. Je nachdem man die Druckflächen benutzt, entstehen sehr
verschiedene Summen von Druckgrössen.
Es ist:
Wählt man
die Druckflächengrössen:
a : b : c : d = 1 : 2 : 4 : 8
und man kann folgende 12 Druckflächensummen erzielen:
Ihrem Umfange nach dürfte die hierdurch gebotene Regelung in den
meisten Fällen genügen. Es ist aber fraglich, ob dieser Haniel & Lueg-
schen Presskolbenanordnung eine für die Praxis brauchbare Form gegeben
werden kann, und das Steuern derselben würde voraussichtlich grosse
Schwierigkeiten verursachen.
Bisher ist Gleichheit der Abstufungen in der Druckflächengrösse an-
genommen. Das ist nun nicht immer zweckmässig. Es ist z. B. zur Heran-
bewegung des Presskolbens bis zur Berührung des Werkstücks oft ein
grösserer Weg, der geringen Widerstand leistet, zu durchschreiten. Dann
passt man den kleinsten Kolben diesem kleinen Widerstande an und fügt
für die eigentliche Arbeit einen oder mehrere erheblich grössere Kolben-
flächen hinzu.
Man verwendet zur Zeit nur solche Presskolbenanordnungen, welche
bis zur Dreitheilung der Druckfläche reichen, und bewirkt die Zwischen-
regelung durch Drosseln, d. i. künstlich erzeugte Reibungswiderstände für
die Druckflüssigkeit, benutzt also neben der Aenderung der Druckflächen-
grösse die Aenderung des auf die Flächeneinheit wirkenden Druckes.
Sie kann erreicht werden durch Drosseln der Druckflüssigkeit. Ist
diese unelastisch — was man wünscht, damit der Presskolben sich ruhig
bewegt — so erfordert das Hervorbringen des Flüssigkeitsdruckes jederzeit
denjenigen Arbeitsaufwand, den der grösste mittels der Presse zu über-
windende Widerstand verlangt. Das vorliegende Verfahren verschwendet
deshalb sehr viel mechanische Arbeit. Trotzdem wird es vielfach ange-
wendet, und zwar wegen bequemen Steuerns. Für Nietmaschinen, Scheeren
und ähnliche, kleinere Kräfte erfordernde Maschinen ist es fast ausschliess-
lich im Gebrauch.
Der grosse Arbeitsverlust lässt sich in manchen Fällen durch Mindern
oder Vergrössern des Druckes im Speicher ermässigen. Wenn man sicher
ist, demnächst mit niedrigerem Druck auszukommen, so kann man die Be-
lastung des Speicherkolbens entsprechend verringern, so dass die Pumpe
weniger schwer zu arbeiten hat. Dieses Verfahren ist umständlich.
Es ist auch möglich, den Speicherdruck bei unverändertem Pumpen-
kolbendruck zu vergrössern.
Nach Heinrichs
aus einem aufrechten, röhrenartigen Kolben A, Fig. 1088, und dem beweg-
lichen Theil B C, der so belastet ist, dass er sich hebt, sobald das von der
Pumpe gelieferte Druckwasser sowohl durch a, als auch durch b einströmt.
Es versorgt alsdann der Speicher die betreffende Maschine mit Druckwasser
derselben Spannung (abgesehen von Reibungsverlusten). Soll vorübergehend
mit höher gespanntem Wasser gearbeitet werden, so sperrt man die Pumpe
von dem Speicher ab und lässt entweder aus a Wasser zur Werkzeug-
maschine, durch b solches in’s Freie fliessen, oder verbindet b mit der
Werkzeugmaschine und gewährt durch a freien Abfluss, so dass das ge-
sammte Belastungsgewicht auf den Querschnitt von C oder auf den ring-
förmigen Querschnitt von A entfällt. Wählt man z. B.
verhält sich der von der Pumpe gebotene Druck zu dem von b und ferner
zu dem von a abgeleiteten wie 1 : 2 : 3. Das Drosseln kommt
demnach nur für die Regelung zwischen diesen Stufen in
Frage. Das Verfahren ist nicht einfach zu benutzen und
eignet sich nur für besondere Fälle.
Verwendet man eine elastische Flüssigkeit (Dampf, Druck-
luft), so ist der Verlust durch Drosseln geringer, indem das
entspannte Gas einen grösseren Raum einnimmt. Davon wird
weiter unten noch die Rede sein.
Ein drittes Verfahren zur Aenderung des Flüssigkeits-
druckes besteht in der Aenderung des Druckes hinter dem
Pumpenkolben. Dann muss jede Werkzeugmaschine ihre
eigene Pumpe haben.
Zu diesem Zweck kann entweder ein durch eine Kurbel bewegter
(2. S. 607) Kolben, oder eine Pumpe benutzt werden, welche ohne Kurbel
arbeitet (3. S. 607). Es fehlt ein Druckwasserspeicher.
Das erstere der beiden Verfahren kennzeichnet sich dadurch, dass
regelmässig eine Zahl von Kolbenspielen zu einer Bewegung des Press-
kolbens dient, während bei dem letzteren nur ausnahmsweise mehr als ein
Pumpenkolbenhub für die Bewegung des Presskolbens verwendet wird.
Demgemäss kann die erstere Pumpe durch einen Riemen, durch Dampf
oder dergleichen, wie eine sonstige Pumpe betrieben werden.
Bei mittels Riemen angetriebener Pumpe verwendet man nicht selten
mehrere Kolben, von denen mit zunehmendem Wasserdruck der eine oder
mehrere ausser Betrieb gesetzt werden. So bewegt sich die Beanspruchung
des Riemens trotz grossen Wechsels im Druck des Wassers in mässigen
Grenzen. So lange der Widerstand des Presskolbens klein ist — also ins-
besondere, während das Werkzeug dem Werkstück sich nähert — wird
dementsprechend mehr Wasser geliefert, also die Verschiebung des Werk-
zeugs rasch vollzogen. Mit dem Angriff des Werkzeugs steigert sich der
Widerstand, und es wird ein Kolben ausgerückt, so dass das Werkzeug
sich langsam bewegt, was oft an sich gewünscht wird. Man richtet die
Pumpen so ein, dass das Aus- und demnächstige Einrücken selbstthätig
erfolgt.
schrift d. Ver. deutscher Ingen. 1864, S. 221, mit Abb.
Der Antrieb durch Dampf passt sich dem Arbeitsbedarf noch genauer
an, er hat nur so viel Arbeit zu liefern, als dem wechselnden Widerstande
des Pumpenkolbens entspricht, und es ist hiernach die Ausnutzung der auf-
gewendeten Arbeit die beste.
Abb. Ferner: The Engineer, Febr. 1898, S. 99, mit Abb. 800 t-Presse, Engineering,
Nov. 1897, S. 555, mit Abb.
Wegen des grossen Unterschiedes des Widerstandes, bei dem Heran-
führen des Werkzeugs zum Werkstück gegenüber demjenigen, welcher
beim eigentlichen Arbeiten auftritt, pflegt man jedoch für ersteres einer
besonderen Quelle entstammendes Wasser zu nehmen. Das Steuern dieser
Pressen erfordert einen gewandten Mann.
Die Pumpe ohne Kurbel ist zuerst von Haswell angewendet,
Haswell auch die erste grössere Schmiedepresse gebaut hat. Mit dem
Pumpenkolben ist der Kolben, auf den Betriebsdampf wirkt, durch gemein-
same Stange verbunden. Nachdem durch mässig gespanntes Wasser der
Presskolben soweit nach unten bewegt worden ist, dass die wirkende Fläche
das Werkstück berührt, wird der Zufluss jenes Druckwassers abgesperrt,
und die Nonne des Presskolbens mit der Pumpe in Verbindung gebracht.
Diese vollzieht dann einen oder mehrere Spiele. Es ist selbstverständlich,
dass — zufällig oder absichtlich — der Dampf in dem Grade gedrosselt
wird, wie dem Gegendruck des Pumpenkolbens entspricht. Schliesslich
hält der Dampfdruck dem Gegendruck des Pumpenkolbens die Wage; die
Dampfspannung hinter dem Dampfkolben regelt sich selbstthätig nach dem
Widerstande, welchen das Werkstück bietet.
Es ist die hierbei gewonnene Ausnutzung des Betriebsdampfes an sich
keine vortheilhafte. Wenn der Widerstand des Werkstücks während eines
Vordringens des Pressstempels sich nicht ändert, so gleicht die Ausnutzung
des Dampfes derjenigen einer Dampfmaschine, die ohne Expansion arbeitet
und mittels Drosselklappe oder dergleichen geregelt wird. Meistens ist aber
der Widerstand des Werkstücks zunächst kleiner und steigt mit dem Vor-
dringen des Stempels — wegen Wachsens der widerstehenden Fläche und
Abkühlens des Werkstücks —; es stellt sich aber der End-Dampfdruck
nach dem End-Wasserdruck ein, so dass der Dampfverbrauch durch den
anfänglich geringeren Widerstand nicht gemindert wird. Es ist demnach
die Dampfausnutzung an sich bei dem zuletzt angeführten Verfahren ge-
ringer als bei dem vorhin beschriebenen. Dagegen ist das Handhaben des
Regelns bei jenem Verfahren sehr einfach, während es bei der Kurbel-
pumpe einer geschickten Hand bedarf, so dass in manchen Fällen die
Kurbelpumpe eine geringere Ausnutzung liefert, als die Pumpe ohne Kurbel.
Als zur Zeit hervorragendsten Druckwasserantrieb mit Pumpen ohne
Kurbel führe ich den Uebersetzer der Kalker Werkzeugmaschinenfabrik
(L. W. Breuer, Schumacher & Co.)
schnitten dar, Fig. 1090 und 1091 zeigen Einzelnes in grösserem Maass-
stabe. Das Werkzeug (Scheerblatt, Stempel oder dergleichen) arbeitet, wenn
der Presskolben sich nach unten bewegt. Dieser wird durch einen Dampf-
kolben getragen, zu welchem die Dampfröhre d gehört. Die Röhre l leitet
Wasser über den Presskolben, bezw. von dort zur Pumpe zurück. In dem
Stiefel A befindet sich ein gewöhnlicher Dampfkolben, dessen Kolbenstange
B gleichzeitig Mönchskolben für die Pumpe C ist. Ueber der Pumpe C ist
ein Wasserbehälter h angebracht, welcher durch das Ventil g vom Pumpen-
stiefel abgesperrt werden kann; eine Feder (vergl. Fig. 1090) sucht das
Ventil g stets geschlossen zu halten. Es befindet sich über dem Ventil-
schaft ein mit dem Hebel i verbolzter Stift m, welcher das Ventil g öffnet,
wenn i mit Hilfe des Steuerhebels a nach unten bewegt wird.
Vor A liegt das Gehäuse des röhrenartigen Steuer-
schiebers b; die Röhre c führt den frischen Dampf zu und
durch den Stutzen f, bezw. eine an diesen geschraubte Röhre
entweicht der gebrauchte Dampf.
Befinden sich der Steuerhebel a und der Steuerschieber b
in ihrer höchsten Lage, Fig. 1089 und 1091, so strömt frischer
Dampf durch d zu dem Kolben, welcher den Presskolben
trägt, und hebt diesen empor. Das Ventil g ist geöffnet, so
dass das aus der Nonne verdrängte Wasser, so weit es in
der Pumpe nicht Platz findet, in den Behälter h fliessen kann.
Bewegt man nun den Steuerhebel nach unten, etwas über
seine Mittelstellung hinaus, so entweicht der Dampf, welcher
den Presskolben bisher trug, dieser sinkt infolgedessen und
— da das Ventil g noch offen ist — es fliesst aus h so viel
Wasser über den Presskolben, dass der betreffende Raum gefüllt
bleibt. Nachdem das Werkzeug — mehr oder weniger rasch, je
nach der Stellung des Steuerschiebers — das Werkstück er-
reicht hat, bewegt man den Steuerhebel weiter nach unten, das Ventil g wird
geschlossen, und unter den in A befindlichen Kolben tritt Dampf. Damit
tritt die Presspumpe in Thätigkeit, die — je nach der Stellung des Steuer-
schiebers — durch die Röhre l über den Presskolben mehr oder weniger
hoch gespanntes Wasser drückt. Der grösste Druck wird erzielt, wenn man
den Steuerhebel in seine tiefste Lage bringt. Durch Heben des Steuer-
schiebers b sperrt man den Dampf von A ab, lässt den Dampf austreten
und öffnet das Ventil g, so dass der Pumpenkolben B sinken kann, durch
weiteres Heben des Steuerschiebers gelangt frischer Dampf in d und es
wird der Presskolben zurückgezogen.
Es ist also das Steuern dieser Maschine sehr einfach durchzuführen,
und zwar durch Mittel, die leicht in Ordnung gehalten werden können.
Statt, wie beschrieben, mittels einmaligen Steigens des Pumpenkolbens
den vollen Niedergang des Presskolbens herbeizuführen, kann man zwei
— dann erheblich kleinere — derartige Pumpen mit dem Stiefel des Press-
kolbens verbinden und den Wasserzufluss so steuern, dass zunächst der
eine, dann der andere und — nach Bedarf — wieder der erste u. s. w.
arbeitet.
keit mehrere Presskolben nebst mehreren der vorliegenden Pumpen in fol-
gender Weise zu verwenden. Es werden z. B. drei Presskolben und drei
Pumpen durch Röhrenwerk so mit einander verbunden, dass man die drei
Pumpen gemeinsam auf die drei Presskolben wirken lässt (grösster Druck,
mittlerer Weg), oder nur zwei Pumpen (grösster Druck, kleinerer Weg)
oder nur eine Pumpe (grösster Druck, kleinster Weg). Oder man lässt den
Wasserdruck nur auf zwei Presskolben wirken, so dass der zu erzielende
Druck ⅔ des vorigen, die möglichen Wege 4/3 der kleinsten betragen;
oder endlich kann man das Wasser nur auf einen Kolben wirken lassen,
wobei der zu erzielende Druck auf ⅓ dessen sinkt, was das erstere Ver-
fahren bietet, während die möglichen Wegeslängen dreimal so gross werden.
Der Rückzug des Presskolbens wird in einfachster Weise gewonnen,
wenn man das Werkzeug in der Richtung von unten nach oben wirken
lässt, indem das Gewicht des, oder der Presskolben und Zubehör reichlich
genügt, um den Rückweg dieser zusammenhängenden Theile herbeizuführen.
Ein hierher gehöriges Beispiel zeigen die Fig. 1092 und 1093, erstere
in geometrischer Darstellung, letztere schaubildlich.
S. 107, mit Abb. Revue industrielle, Juni 1890, S. 217, mit Abb.; Mai 1896, S. 173, mit
Schaubild.
Schmiedepresse, bei welcher der Dampfdruck unmittelbar auf zwei hinter
einander geschaltete Kolben (vergl. Fig. 1084) wirken kann. Die Fuss-
platte a und die Kopfplatte c der Maschine sind durch vier eiserne Ständer
b mit einander fest verbunden. Etwa in halber Höhe ist ein Zwischen-
boden d eingeschaltet. Auf a und d steht je ein, 1,22 m weiter Stiefel e
und in diesen stecken zwei Mönchskolben, welche durch eine dicke Stange
mit einander verbunden sind. Auf dem oberen Kolben lassen sich, mit
Hilfe von Aufspann-Nuthen, Werkzeuge befestigen, denen gegenüber an
der unteren Fläche des Querhauptes c die Gegenwerkzeuge anzubringen
sind. Zwei Hähne i dienen zum Ein-, bezw. Auslassen des Dampfes; sie
sind unabhängig von einander einzustellen. Es ist der Dampfüberdruck
zu 4 Atmosphären angegeben; werden beide Dampfkolben benutzt, so be-
trägt der Druck der Werkzeuge bis zu 100 t.
Man verwendet diese Rückbewegung durch das Eigengewicht der be-
wegten Theile ebenso für mittels Druckwasser betriebener Pressen, nament-
lich dann, wenn sie für Gesenkschmiederei bestimmt sind.
Arbeiten in wagerechter Richtung oder von oben nach unten stattfindet,
so benutzt man für den Rückweg Gegen-
gewichte, die an Hebeln oder an über
Rollen gelegten Ketten oder Seilen be-
festigt sind, oder besondere Rückzugs-
kolben. Die ersteren Verfahren bedürfen
einer besonderen Erläuterung nicht; für die letzteren folgen hier einige
Beispiele.
Nach Fig. 1094 ist der Presskolben k gewissermassen mit einer dicken
Kolbenstange s versehen; die ringförmige untere Fläche von k dient zum
Heben des Kolbens.k, Fig. 1095, hängt an einem be-
sonderen Hubkolben h, dessen Stiefel a in eine Aushöhlung von h ragt,
so dass die Anordnung wenig Raum einnimmt.
ist geltend zu machen, dass die Dichtungen schwer zugänglich sind; es
wird deshalb oft vorgezogen, seitwärts belegene Hubkolben anzubringen
(s. weiter unten).
Bei der Rückbewegung von unten nach oben hat der Druck gegen
die betreffende Kolbenfläche das Gewicht des Kolbens nebst Zubehör auf-
zuheben und ausserdem die auftretenden Reibungswiderstände zu über-
winden; vielleicht ist noch ein Betrag für die Beschleunigung der Masse
hinzuzurechnen. Wenn man nun die Kolbenfläche mit einem Druckwasser-
speicher frei verbindet, so wird das zum Heben verwendete Wasser in den
Speicher zurückgedrängt, sobald der Presskolben sich nach unten bewegt.
Hierzu dient das Kolbengewicht und ein Zuschuss
zum Arbeitsdruck, welcher dem Reibungswiderstande,
nach Umständen auch der Beschleunigungskraft ent-
spricht. Diejenige Arbeit, welche das reine Heben
des Kolbens gebraucht, gewinnt man also bei dieser
Anordnung wieder. Zu gleicher Zeit aber sind irgend
welche Steuerungsmittel für die Rückbewegung über-
flüssig. Es wird deshalb, wenn die Presse mit einem
Druckwasserspeicher arbeitet, die Rückzugskolben-
fläche regelmässig mit diesem frei verbunden. Selbst
wenn der Arbeitsdruck nicht von einem solchen
Speicher geliefert wird, benutzt man die in Rede
stehende Einrichtung häufig, indem man für den vor-
liegenden Zweck einen eigenen Speicher aufstellt. Bei
liegendem Presskolben, bezw. wagerechtem Weg des-
selben verwendet man ebenfalls Rückzugskolben, die
stets unter dem Druck des Speichers stehen.
Für Schmiedepressen, die ohne Druckwasser-
speicher arbeiten, hat R. M. Daelen vorgeschlagen,
des Arbeitskolbens das über ihm befindliche Wasser durch dieselbe Pumpe
absaugen zu lassen, welche sonst das Druckwasser liefert, so dass die Rück-
kehr durch den Druck der Atmosphäre herbeigeführt wird. Es hebt die
Pumpe das abgesaugte Wasser in den Behälter, aus welchem sie saugt,
wenn sie den Arbeitsdruck zu liefern hat.
Wenn der ganze Arbeitsweg mit unveränderter Flächen-
grösse vom Druckwasserspeicher aus hervorgebracht wird, so
soll aus Sparsamkeitsgründen dieser Arbeitsweg ein möglichst
kurzer sein, also der Rückweg nur in dem Grade stattfinden,
wie die Handhabung des Werkstücks fordert. Man hat deshalb
dafür zu sorgen, dass der Arbeitskolben nicht weiter zurück-
gezogen wird, als nöthig ist. Selbstverständlich darf das
Wasser, welches den Arbeitskolben vorwärts schob, nur soweit
abfliessen, dass der hinter dem Arbeitskolben befindliche
Hohlraum stets gefüllt bleibt. Man begrenzt den Kolben-
Rückweg durch einstellbare Anschläge. H. v. Mitzlaff hat vor-
geschlagen,a, Fig. 1096,
bezeichnet den Presskolben, b den Anschlag, einen walzenförmigen Körper,
welcher in einer Stopfbüchse der Nonne c frei verschieblich ist. Bei v
befindet sich ein Ventil, durch welches man Wasser ein- oder austreten
lassen kann. Tritt hier Wasser von entsprechender Spannung ein, so hebt
sich der Anschlag; er behält dann seine Lage, wenn das Ventil geschlossen
gehalten wird. Lässt man Wasser abfliessen, so senkt sich der Anschlag.
Ein Druckwasserspeicher besteht im allgemeinen aus einem Stiefel,
in welchem ein belasteter Kolben spielt.
Fig. 1097 stellt eine der gebräuch-
lichen Bauarten in lothrechtem Schnitt
dar.
Anderson & Gallwey in London gebaut:
es ist zweifelhaft (vergl. die Quelle), ob er
auf 105½ oder 135 Atmosphären gespanntes
Wasser aufnehmen soll. Ein breiter Fuss
trägt eine dickwandige Röhre von 355 mm
äusserem Durchmesser. Ueber diese ist
eine zweite dickwandige Röhre als Raum-
geber gestülpt; sie schliesst sich unten mit
einer Stopfbüchse der ersteren Röhre an.
Am Fusse der feststehenden inneren Röhre
wird das Druckwasser eingeführt, bezw.
abgegeben. Auf der aufgestülpten, nach-
giebigen Röhre reitet ein starkes Blech-
gefäss, welches zur Aufnahme von Eisen-
stücken bestimmt ist. Es ist angegeben,
dass die aufgestülpte Röhre oder Nonne
mit dem Blechgefäss 35 t, das in letzteres
gelegte Abfalleisen 100 t wiege, also die
Gesammtbelastung 135 t betrage. Der
Speicher nimmt höchstens 300 l Wasser
auf; hat die belastete Nonne ihre höchste
Lage nahezu erreicht, so öffnet sie einen
Hahn, der Druckwasser in die Ausrück-
vorrichtung der schwungradlosen Druck-
pumpe treten lässt und dadurch diese zum
Stillstand bringt. Ein — in dem Bilde
nicht aufgenommenes — Eisengerüst ge-
währt der Nonne, bezw. dem Belastungs-
gefäss die nöthige Führung.
Man ersetzt das Belastungsgefäss oft
durch eiserne, über die Nonne gestreifte
Ringe (s. weiter unten) und bewirkt die Stillstellung der Pumpe da-
durch, dass in nahezu höchster Lage der Nonne diese unmittelbar einen
Hebel bethätigt, welcher unter Vermittlung geeigneten Gestänges die Pumpe
ausser Betrieb setzt. Auch findet sich eine Sicherheitsvorrichtung, die
darin besteht, dass die feststehende, innere Röhre, welche als Mönch be-
zeichnet werden kann, an ihrem oberen Ende ein wenig zugespitzt ist, so
dass das Druckwasser bei gefährlicher Höhenlage der Nonne ausfliessen kann.
Es wird auch die Nonne auf dem Boden befestigt, während der Mönch
belastet ist und sich in dem Maasse hebt, wie Druckwasser eintritt. Im
übrigen ist die Durch-
bildung so, wie vorhin
angegeben.
Die Bauart, welche
Fig. 1098 in lothrechtem
Schnitt, und Fig. 1099
im Grundriss darstellt,
gewährt der nachgiebi-
gen Nonne eine siche-
rere Führung als die
vorige. Die Zeichnung
stellt einen von der
Maschinenbau-Aktien-
gesellschaft, vormals
Breitfeld, Danek & Co.
in Karolinenthal bei
Prag gebauten Speicher
dar. Derselbe nimmt
40 l Wasser mit 125
Atmosphären Druck auf.
Der Hub beträgt 2,3 m
und die wirksame Quer-
schnittsfläche 175 qcm.
Hier ist eine unten
230 mm, oben 175 mm
dicke Stange aufgerich-
tet und an beiden Enden
gehörig befestigt, so
dass die mit zwei Stopf-
büchsen sie eng um-
schliessende Nonne
ganz sichere Führung
erfährt. Eigenmächti-
ges Drehen der Nonne
hindert eine auf den am
unteren Ende der Nonne
angebrachten Flansch
wirkende Führungs-
leiste, die hier in Ge-
stalt eines an der be-
nachbarten Wand be-
festigten T-Eisens an-
gegeben ist. Die Stange
ist längs ihres dickeren
Theils durchbohrt und
vermittelt dadurch den Ein-, bezw. Austritt des Druckwassers. Die Nonne
setzt sich bei ihrem Herabsinken schliesslich auf drei Holzpuffer, die in
der Fussplatte der Stange stecken.
Oben rechts bemerkt man an der Nonne, Fig. 1098, ein Ventil, wel-
ches zum Entlüften dient; die Schnittfigur 1100 zeigt dessen innere Ein-
richtung. Für gewöhnlich drückt eine starke Schraubenfeder den Ventil-
kegel a fest genug gegen
seinen Sitz, um dichten Ab-
schluss zu erzielen; zieht man
die Mutter m ein wenig an,
so wird der Ventilkegel von
seinem Sitz so weit abge-
zogen, dass die Luft entweichen kann.
Mitgerissenes Wasser fliesst durch eine
seitlich angebrachte Röhre nach unten.
Die Belastungsringe sind zweitheilig
und werden durch Ineinandergreifen
schwalbenschwanzförmiger Leisten, bezw.
Nuthen (vergl. Fig. 1101 und 1102) ver-
einigt. Behufs Auflegens und Abhebens
der halben Ringe schiebt man Oesen
in Nuthen T-förmigen Querschnitts,
Fig. 1101 bis 1103.
Das grosse Gewicht, welches bei den
bisher beschriebenen Speichern auf und
nieder spielt, bringt durch seine Massen-
wirkung erhebliche Schwankungen im
Wasserdruck hervor. Wird zeitweise
viel Wasser gebraucht, dann aber der
Abfluss plötzlich gesperrt, so entstehen
schwere Erschütterungen, auch wohl
Brüche. Nach einem Patent von Prött
& Seelhoff
& Co. in Kalk bei Köln Druckwasser-
speicher mit Luftbelastung, bei denen
die erwähnten Massenwirkungen in nur geringem Grade stattfinden können.
Es ist Fig. 1104 ein lothrechter Schnitt, Fig. 1105 ein Grundriss des Speichers.
Die Ein-, bezw. Austrittsröhre für das Druckwasser bezeichnet der Buch-
stabe e, Fig. 1104. In der Nonne b spielt der Mönch p; er sitzt an einem
topfartigen Mönchs-
kolben c, welcher in der
unten liegenden Stopf-
büchse des Luftgefässes
a sich verschieben kann.
In letzterem befindet
sich, durch die Leitung l
gelieferte, hochgespann-
te Luft. Wenn daher
durch e Wasser eintritt,
so verdrängt dieses den
Mönch p gegen den auf
dem Mönch c ruhen-
den Luftdruck. In der
Quelle ist z. B. angegeben, dass der Querschnitt von p sich zu dem von c wie
1 : 10 verhalte, die über c befindliche Luft 50 Atmosphären Spannung habe,
also die Spannung des in b befindlichen Wassers (abgesehen vom Gewicht der
beweglichen Theile) 500 Atmosphären betrage. Während der Benutzung des
Speichers ist die Luftleitung l mittels Ventiles i gesperrt. Es wird daher
bei dem Steigen von c die eingeschlossene Luft zusammengedrückt, nimmt
also an Spannung zu. Geringe Spannungsänderungen schaden nicht,
grössere vermeidet man durch erhebliche Grösse des Luftraums. Es wird
a gross gemacht, die Höhlung von c mit benutzt, und man fügt noch be-
sondere Luftgefässe f hinzu. Die Grösse dieses gesammten Luftraums lässt
sich einfach berechnen, wenn der zulässige Grad des Schwankens gegeben
ist. Ein Luftverlust findet nur durch Undichtheiten statt. Dieser wird
nach Möglichkeit beschränkt. Insbesondere ist die am unteren Ende von
a befindliche grosse Stopfbüchse mit einer Flüssigkeit (z. B. Oel) überdeckt,
auch sind die mehr oder weniger durchlässigen gusseisernen Wände von c
durch diese Flüssigkeit überzogen, indem man ein dichtes Gefäss h in den
Topf c gesetzt hat, so dass zwischen h und c sich Oel befindet. Bei g be-
finden sich Schaugläser, durch welche man den Stand des Flüssigkeits-
spiegels beobachten kann.
Beim Niedergehen setzt sich c auf ein Holzpolster; steigt p zu hoch,
so kommt die Bohrung o dieses Mönchs vor die Bohrung o der Nonne b,
so dass durch o Druckwasser ausfliesst. Regelmässig dient der Arm m,
der gegen Anschläge der Stange n stösst, zur Begrenzung des Weges der
beiden Mönchskolben, indem er das Aus-, bezw. Einrücken der Pumpe
veranlasst.
Statt Luft kann man auch Kohlensäure verwenden, welche in tropf-
bar flüssiger Form eingebracht, eine Luftpumpe entbehrlich macht; es wird
für diesen Fall Glycerin als Abdichtungsflüssigkeit empfohlen.
Als Druckflüssigkeiten kommen für Schmiedepressen, wie bereits
angegeben, die elastischen: Dampf und Luft, sowie das unelastische Wasser
in Frage; zuweilen wird Oel statt Wasser verwendet.
Den Dampf gebraucht man mit der Spannung, wie ihn der Dampf-
kessel liefert. Ueber die für Dampf geeigneten Röhren, Ventile u. s. w.
bedarf es hier keiner Erörterung.
Druckluft wird mit 4 bis 5 Atmosphären Ueberdruck verwendet. Das
zugehörige Röhrenwerk u. s. w. bietet ebenfalls nichts Eigenartiges.
Wenn das Röhrenwerk frostfrei liegt, so verwendet man gewöhnliches
Wasser, andernfalls mischt man Weingeist oder Salze hinzu, um die Ge-
friertemperatur hinabzudrücken. Chlorcalcium, welches vortrefflich gegen
Gefrieren schützt, führt den Uebelstand mit sich, dass es Metalle, nament-
lich Eisen, in Gegenwart von Luft stark angreift. Oel benutzt man nur,
wenn Frostfreiheit vorliegt und — seines Preises halber — nennenswerthe
Verluste nicht in Frage kommen. Bei Verwendung von Oel sind Gummi-
dichtungen unzulässig.
Was das Röhrenwerk für tropfbare Flüssigkeiten anbelangt, so unter-
scheidet es sich von sonst gebräuchlichem durch die hohe Spannung der
Flüssigkeiten. Man findet viele Anlagen, bei denen der Ueberdruck des
Wassers nur 50 Atmosphären beträgt, aber auch manche, welche mit 500
Atmosphären arbeiten.
Demgemäss werden die Röhren fast ausnahmslos aus Schmiedeeisen,
bezw. Stahl gemacht. Man benutzt beste, für den Zweck besonders sorg-
fältig gearbeitete, dickwandige, gewalzte Röhren; für ganz hohe Drücke
aber aus geschmiedeten Stahlstangen durch Bohren gewonnene Röhren. Auch
für Formstücke wird geschmiedeter Stahl bevorzugt, in welchem man die
erforderlichen Höhlungen durch Bohren und Fräsen erzeugt. Jedoch ist
auch sogenanntes Stückgut (90 Kupfer, 10 Zinn) und für kleinere Drücke
bestes Gusseisen geeignet. Die empfehlenswerthesten Dichtungen sind die
ganz aus Metall bestehenden. Blei lässt sich für mehr als 80 Atmosphären
nur verwenden, wenn die benachbarten, aus festerem Metall bestehenden
Theile es so umschliessen, dass es nicht hinausgedrückt werden kann. Be-
liebt ist die Dichtung, welche gewonnen wird, indem man den schweins-
rückenartigen Rand des einen Röhrenendes gegen den ebenen Rand des
andern Röhrenendes so fest andrückt, dass sich beide gegenseitig umge-
stalten. Der Druck wird häufig durch linkes und rechtes Gewinde auf den
Röhrenenden und einen Muff, dessen Muttergewinde hierzu passt, gewonnen.
Statt Eisen gegen Eisen zu drücken, schaltet man zwischen die Röhren-
enden, welche dann beide schweinsrückenartig gestaltet sind, einen weichen
Kupferring. Man findet auch häufig weiche Dichtungs-
mittel, insbesondere Lederringe; sie müssen — wie
Bleiringe — von den benachbarten Metalltheilen gut
umschlossen sein. Ausnahmsweise kommen auch Dich-
tungen mittels Lederstulpen vor, beispielsweise nach
Fig. 1106. a bezeichnet einen Theil vom Schnitt
eines Pressstiefels, b den gegen a abzudichtenden
Boden, c einen Lederstulp, welcher durch den Ring d festgehalten wird.
Als Liderung der Kolben, bezw. Stopfbüchsen verwenden Manche bis
zu 100 Atmosphären Wasserdruck mit Gummi durchsetzte Baumwollschnüre
oder Aehnliches. Es sollen sich derartige Liderungen gut halten, wenn die
an ihnen gleitenden
Metallflächen in ihrer
Bewegungsrichtung —
nicht quer zu dieser
— gut geschliffen sind.
Das Längsschleifen ist
auch vortheilhaft für die
sonst gebräuchlichen,
aus Leder gemachten
Liderungen.
Diese bestehen
entweder in gegen die
gleitenden Metallflächen
gepressten Lederringen,
Fig. 1107 u. 1108, oder
in Stulpen, Fig. 1109 bis 1114. Zu Fig. 1107 sind Erläuterungen kaum
erforderlich. a bezeichnet den gegenüber dem Hohlkörper d verschieb-
lichen Theil, c eine Zahl Lederringe, welche durch die Stopfbüchsbrille b
angepresst werden. Fig. 1108 stellt die Kolbensteuerung für eine Niet-
maschine dar. a ist der Steuerkolben, welcher in
der gezeichneten Stellung Druckwasser zum Press-
stiefel gelangen lässt, während der Wasserabfluss
gesperrt ist. Das Gehäuse d ist in ganzer Länge
gleichweit gebohrt, so dass die Lederringe c, die
mit fensterartigen Oeffnungen versehenen Zwischen-
ringe b und die — nicht gezeichneten — Stopf-
büchsbrillen bequem angebracht werden können.
Die vorliegende Steuerung ist z. B. für 150 Atmo-
sphären Wasserdruck verwendet.
Fig. 1109 zeigt die Stulpenliderung eines Kolbens, die der Abdichtung,
Fig. 1106 nahe verwandt ist. a bezeichnet den Kolben, d den Stiefel,
c den Lederstulp und b den Ring, welcher letzteren festhält. Um letzterem
eine genaue Lage zu geben, ist er auf einen kreisrunden Vorsprung des
Kolbens geschoben. Fig. 1110 stellt eine etwas andere Anordnung für
denselben Zweck dar; der Lederstulp c ist im Querschnitt u-förmig. Diese
Gestalt der Stulpen herrscht all-
gemein vor. Nach Fig. 1111 ist
am Rande des Stiefels d ein Falz
ausgebildet, in diesen der Ring e
und Stulp c gelegt, und schliess-
lich die Brille b zum Festhalten
des Stulps angebracht.
Bei grösseren Stiefelweiten kann
man die Stopfbüchsbrille entbehren.
In Fig. 1112 bezeichnet d einen
Querschnittstheil der Wand eines
610 mm weiten Stiefels; a den zu-
gehörigen Mönchskolben. Hier ist
in d eine ringsumlaufende Nuth
gedreht, welche die Liderung auf-
nimmt. Es ist zunächst der Leder-
stulp c eingelegt; seine Biegsam-
keit gestattet das. Dann ist der
zweitheilige Ring b eingelegt und
der Stulp c über ihn geschoben,
endlich ist der zweitheilige Ring e
eingelegt, welcher das Ganze fest-
hält.
Eine doppelte Liderung für eine
Presspumpe zeigt Fig. 1113. Der
geringen Kolbenweite halber sind
die Stulpen c c von der Endseite
des Stiefels d eingelegt. Ring e stützt den unteren Stulp, Ring i soll den
Stulpenrücken gute Stützung gewähren und die Brille b dient zum Zu-
sammendrücken des Ganzen.
Fig. 1114 endlich stellt eine Liderung für
einen Wirbel dar, der bei tragbaren Niet-
maschinen vorkommt. Er soll die Röhren a
und b frei verbinden, gleichgültig, welche Lage die um a drehbare Röhre b
hat. Auf a steckt drehbar der Körper d; zwei auf a feste Stellringe c
hindern d, sich längs a zu verschieben. Die Röhre b ist mit d fest ver-
bunden. Es sind nun in die Wandung von a mehrere Löcher gebohrt, in
deren Ebene Durchbrechungen der Ringe e liegen. Letztere dienen, im
Vereine mit der Schraube f zum Festhalten der abdichtenden Stulpen.
Das Steuern hoch gespannten Wassers findet zum Theil durch ent-
sprechend kräftig gebaute Ventile statt. Beim Entwurf wie bei der Aus-
führung solcher Ventile sind manche Schwierigkeiten zu überwinden, wenn
man einen guten Schluss der Ventile und einigermassen bequeme Hand-
habung sichern will. Ich kann an diesem Orte hierauf nicht weiter ein-
gehen. Man findet häufig entlastete Hähne, welche sich gut bewähren,
wenn das Wasser rein ist und rein bleibt. Letzteres ist nicht immer leicht
zu erreichen, indem allmählich der an den Gussstücken haftende Kernsand-
rest sich ablöst, die Rostschicht aus dem Innern der gewalzten Röhren zer-
krümelt wird oder andere Verunreinigungen in das von Haus aus reine Wasser
gelangen. Solche Verunreinigungen machen sich weniger fühlbar bei Röhren-
oder Kolbenschiebern, die durch weiche Stoffe, insbesondere Leder, abge-
dichtet sind. S. 623 ist bereits erwähnt, dass die Abdichtung durch zu-
sammengepresste Lederringe oder durch Stulpen stattfindet. Fig. 1108 zeigt
ein Beispiel, bei welchem die Liderungen in dem zugehörigen Gehäuse liegen.
Sie werden jedoch auch an dem Kolben angebracht.
American Machinist, 23. Mai 1895, mit Abb.
angepresst werden muss, um dicht zu schliessen, so quillt sie hervor,
sobald sie die Dichtungsfläche überschritten
hat. Sie muss dann demnächst wieder zurück-
gedrängt werden, wobei sie leidet. Man
macht zur Schonung der Liderung die Ab-
schlusskante nicht scharf, Fig. 1108, so dass
das Zurückdrängen allmählich stattfindet, oder
unterbricht die Abschlussfläche d, Fig. 1115,
vom Abschlussrande ab durch schmale Schlitze.
Letzteres Verfahren kommt insbesondere dann zur Anwendung, wenn die
Liderung am Steuerkolben k, Fig. 1115, sitzt. Es werden die Schlitze
mittels linsenförmigen Fräsers vorgeschnitten und dann mittels einer dünnen
Handsäge und Schaber vollendet. c bezeichnet in der Figur den Stulp,
und b den Ring, welcher ihn festhält.
Trotz dieser vorsichtigen Ausbildung sind diese Liderungen bei hohen
Wasserdrücken starker Abnutzung unterworfen. Wegen der Schwierig-
keiten, welche die weich geliderten Steuerungen bei hohen Wasserdrücken
bieten, vermeidet man sie so viel als möglich für grössere Wasserdrücke
als 150 Atmosphären. Es erhellt aber aus den gegebenen Erörterungen
der grosse Vortheil der S. 612 beschriebenen Anordnung von Breuer, Schu-
macher & Co., nach welcher nicht das hochgespannte Wasser, sondern der
zum Antriebe dienende Dampf gesteuert wird.
Wegen des Umstandes, dass die Schmiedehämmer fast ausnahmslos
lothrecht wirken, vielleicht auch aus anderen Gründen, sind die Schmiede-
pressen regelmässig aufrecht aufgestellt. Zuweilen wirkt der Druckkolben
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 40
von unten nach oben (Fig. 1192 u. 1193, S. 615), meistens von oben nach
unten. Es kommt jedoch auch die liegende Anordnung vor.Daelen, Stahl und Eisen, 1892, S. 155 u. f., mit Abb. American Projec-
tile Comp. The Iron Age, Febr. 1892, S. 344, mit Abb.
manchen Fällen diese liegende Aufstellungsweise der aufrechten vorzuziehen
sein, weil bei ihr die Höhenlage des Werkstücks während des Schmiedens
unverändert bleibt.
Vorherrschend ist für die Gestelle die thorartige Gestalt gebräuchlich,
was angesichts der Grösse der auftretenden Kräfte nahe liegt. Man findet
jedoch auch C-förmige Gestelle, dann nämlich, wenn es sich um mässige
Kräfte handelt und mit kleiner Ausladung auszukommen ist.
Zur ersteren Bauart gehören die S. 615
beschriebene Dampfdruck-Schmiedepresse und
zwei in unten verzeichneter Quelle
gebene. Ein ferneres Beispiel stellt Fig. 1116
schaubildlich dar. Die Presse ist von der
Watson & Stillmann Maschinenfabrik in New-
York 207 East Fortytird street, gebaut, arbeitet
mit 175 kg/qcm Wasserdruck und übt einen
Druck von etwa 50 t aus. In dem Bilde be-
merkt man rechts einen Steuerhahn, welcher
das Druckwasser entweder über den Press-
kolben oder unter den Rückzugskolben leitet,
bezw. von diesen Stellen abfliessen lässt. Die
Oberfläche der unteren Platte liegt rund
800 mm über dem Fussboden; der grösste
Abstand der zum Befestigen der Werkzeuge
dienenden Aufspannplatten beträgt 380 mm
und die grösste Verschiebbarkeit der oberen
Platte 150 mm.
Es ist nicht zu erwarten, dass die Werk-
stücke genau genug vorgelegt werden, um
den Widerstand in die Axe des Mönchs fallen
zu lassen; es wird vielmehr in der Regel die
Mitte des Widerstandes ausserhalb der Axe
des Mönchs liegen. Demgemäss müssen der
beweglichen Aufspannplatte kräftige Führun-
gen geboten werden. Hierfür werden einer-
seits die vier starken Bolzen, welche Kopf
und Fuss der Presse verbinden, mit in An-
spruch genommen, anderseits die Stopfbüchse
des Hauptmönchs benutzt. Je grösser der
lothrechte Abstand zwischen den beiden Führungsstellen ist, um so ge-
ringer fällt der wagerechte Druck gegen die aufrechten Führungsflächen
aus. Aus diesem Grunde legt man oft die Dichtung des Mönchs — statt
in den unteren Theil der Nonne — an den oberen Rand des Mönches
(Fig. 1110, S. 624); alsdann muss selbstverständlich die Nonne in ihrer
ganzen Länge ausgebohrt werden.
Mit der vorhin abgebildeten kleinen Presse sind die unten
schiedene: Dingl. polyt. Journ. 1895, Bd. 297, S. 249, mit Abb. A. Borsig, Dingl. polyt.
Journ. 1898, Bd. 307, S. 123, mit Schaubild.
neten erheblich grösseren im Gesammt-Aufbau verwandt. Dasselbe gilt
von der mächtigen, von Breuer, Schumacher & Co. gebauten Presse, welche
Fig. 1117 schaubildlich zeigt. Links sieht man die Druckpumpe (Fig. 1089,
S. 613). Ueber dem Kopf erheben sich zwei Dampfstiefel, die zu diesen
gehörigen Kolbenstangen greifen an das Querhaupt des Presskolbens, um
dieses nebst Zubehör emporzuheben. Die Führung wird — wie vorhin —
durch die vier, Kopf und Fuss verbindenden Bolzen und durch die Nonne
geboten. Unten vor der Presse sieht man eine Vorrichtung, welche dem
Herausziehen des unteren, wohl Amboss genannten Werkzeugs dient.
Fig. 1118 stellt eine von derselben Firma gebaute, zum Ausschmieden
der Radreifen (vergl. S. 572) bestimmte Presse dar. Sie unterscheidet sich
von der vorhin angeführten hauptsächlich durch das untere Werkzeug,
welches an einen Amboss mit Horn erinnert. Da bei dem Schmieden der
Radreifen erhebliche einseitige Drücke unvermeidlich sind, so hat man den
Kopf der Presse gegen den Fuss derselben durch ein Paar starke, schräg
liegende Bolzen abgesteift. Man erkennt in Fig. 1118 manche Einzelheiten,
welche in Fig. 1117 verdeckt liegen.
Davy hat der Führung des Querhauptes, an dem das obere Werkzeug
sitzt, dadurch besondere Aufmerksamkeit geschenkt, dass er das Querhaupt
⟘-förmig macht und den mittleren Theil oben besonders führt.
deutscher Ingen. 1886, S. 487, mit Abb.
aufrechte Führungsarm die Mitte der Presse einnimmt, so sind zwei Press-
kolben links und rechts von ihm angebracht.
Fig. 1119 ist der lothrechte Schnitt, Fig. 1120 die Seitenansicht,
Fig. 1121 ein wagerechter Schnitt einer solchen Presse, welche die Vicker’s
Werke in Sheffield im Gebrauch haben.
mit Abb.
berechnet; es beträgt der höchste Ueberdruck des Wassers 500 kg/qcm.
Das Querhaupt nebst dessen mittlerem Führungsarm wird von zwei Kolben
getragen, die in den 380 mm weiten Stiefeln d spielen; es sind die zuge-
hörigen Kolbenstangen 250 mm dick. Diese Trag- oder Rückzugskolben
stehen stets unter 300 kg/qcm Druck, indem ihre Stiefel mit einem Druck-
wasserspeicher frei verbunden sind. Die beiden Hauptmönche, welche zu
den Nonnen a gehören, sind mit dem Querhaupt b nur durch zwei Stützen
g verbunden, so dass Biegungsspannungen nicht übertragen werden können.
Es greifen an den Nonnen a ausgebildete gerade Leisten in die Seiten-
theile und Querverbindungen des Holmes, um die Drücke möglichst gleich-
förmig auf die Holme zu übertragen. Der Führungsarm e ist mit dem
Querhaupt b durch Schraubengewinde verbunden, von dem sowohl an e,
als auch in der Mutter zwei Viertel weggeschnitten sind. Man schiebt
daher e in b und verdreht beide nur so weit gegen einander, dass sie sich
fest aneinander legen. Das obere Werkzeug h ist eigenartig an b befestigt;
es hängt nämlich an einer durch
e gesteckten, oben mit einem
Kolben versehenen Stange. So
lange dieser Kolben vermöge
der gelenkigen Röhrenleitung f
unter Wasserdruck steht, wird
h fest gegen b gedrückt; ent-
lässt man das Wasser, so sinkt
h so viel — auf eine Unterlage —,
um von seiner Stange gelöst
werden zu können. Das untere
Werkzeug c wird — nach Fig.
1119 — durch einen Bolzen fest-
gehalten, den ein rechts unten
erkennbarer Wasserdruckkolben
hebt.
Wenn die Mitte des Widerstandes erheblich von der Mitte des Arbeits-
druckes abweicht, so sucht man den Ausgleich nicht allein den Führungen
zu überlassen. Breuer, Schumacher & Co.
z. B. zwei genau gleiche Presskolben und ebenso zwei gleiche Pumpen-
kolben, verbinden aber letztere mit einem gemeinsamen Dampfkolben, so
dass jeder Presskolben denselben Weg zurücklegen muss. Es können auch
mehrere Presskolben angewendet werden,
ander zu steuern vermag, so dass an derjenigen Stelle der grösste Druck
ausgeübt wird, wo sich der grösste Widerstand findet. Ein derartiges
Steuern dürfte indess grosse Gewandtheit des Arbeiters beanspruchen. Ein
ferneres Verfahren beruht auf dem Einschalten von Keilen zwischen Press-
kolben und Werkzeugen (vergl. Fig. 913, S. 495).
Es sei hier als Beispiel die Schmiedepresse von H. Aiken in Pittsburg
angeführt.
1890, S. 1327, mit Abb.
von Rundeisen, Fig. 1122. Diese Arbeit findet zwischen Gesenken CC und
zwei in deren Hohlraum greifende Stempel statt. Fig. 1124 ist eine Seiten-
ansicht, Fig. 1125 ein Grundriss und Fig. 1126 und 1127 sind zwei in
grösserem Maassstabe gezeichnete Querschnitte der Presse. Die beiden Ge-
senke C können sich in
ihrer Längenrichtung nicht
verschieben, sie werden
durch die Keile D und E
quer verschoben. Die
Keile D und E werden
im Maschinengestell A ge-
führt, zwei Leisten F halten sie in der betreffenden Vertiefung. Die
zweitheilig hergestellten Keile D und E übergreifen, wie Fig. 1126 und
1127 erkennen lassen, die Gesenke C so, dass diese von den sich zu-
rückziehenden Keilen nach aussen gezogen werden. Es sind nun die
Keile mittels der Ohren G auf einen Querbolzen der Kolbenstange B
gesteckt; letztere gehört zu einem in K spielenden Kolben. Das Quer-
haupt H, an dem ein zwischen die Gesenke greifender Stempel sitzt, ist
mittels Stangen den in d befindlichen Kolben angeschlossen und von dem
Stiefel c aus wird die Kolbenstange b bethätigt, welche den zweiten
zwischen die Gesenke greifenden Stempel enthält. Bei zurückgezogenen
Gesenken wird das hoch erhitzte Rundeisenstück eingelegt, dann Druck-
wasser hinter den in K befindlichen Kolben gelassen, so dass die Gesenke
in ganzer Länge sich eng an einander legen, und hierauf die beiden Stempel
vorwärts bewegt, um den Rundstab zu verkürzen und den Hohlraum der
Gesenke auszufüllen.
Behufs bequemen Einlegens und Aushebens der Werkstücke sind
zwei Stangen N mit Köpfen o, Fig. 1124 bis 1127, angebracht, welche
durch die Presspumpe m bethätigt werden. Vor dem Einlegen eines Werk-
stücks lässt man die Stangen N emporsteigen, legt das Werkstück auf die
Köpfe o und bringt es durch Sinkenlassen der Stangen N in die richtige
Lage. Nach dem Pressen hebt man das Werkstück durch die Stangen N
über die Presse und kann es dann bequem fortnehmen.
Die vorliegende Presse ist nicht allein Beispiel für die genau gleich-
mässige Verschiebung von Werkzeugen durch Keile, sondern auch für die
Anwendung mehrerer Werkzeuge in
einer Presse. Von letzterem wird
häufig Gebrauch gemacht. Es sind
dann die Pressen ihren besonderen
Zwecken angepasst.
Es sei noch bemerkt, dass für
den Bau der Schmiedepressen in
grösserem Umfange geschmiedeter
Stahl, Stahlguss und Stückgut verwen-
det wird, wogegen das Gusseisen zu-
rücktritt. Um aus geschmiedetem Stahl
grössere Körper als Querstücke auszu-
bilden, lässt man die einzelnen Theile
durch Feder und Nuth ineinander
greifen und verbindet sie, wo es an-
geht, durch Schrumpfringe, sonst durch
Schraubbolzen. Die Kanäle für das
Druckwasser werden in den vollen
Körper gebohrt.
Man hört nicht selten gegen die
Schmiedepressen den Vorwurf aus-
sprechen, dass sie zu langsam arbei-
teten. Dieser Vorwurf ist wenig be-
gründet. Allerdings ist die Geschwin-
digkeit des bewegten Werkzeugs weit
geringer als die Geschwindigkeit des Hammers. Allein der Hammer muss
einen grossen Weg zurücklegen, um die demnächst auszuübende Arbeit
aufzuspeichern, während der Weg für das Werkzeug der Schmiedepresse
bis zum Angriff nur so gross zu sein braucht, als der für die Handhabung
des Werkstücks erforderliche Raum nöthig macht. Die geringere Geschwin-
digkeit des Schmiedepressenwerkzeugs während der eigentlichen Arbeit ver-
ursacht jedenfalls keinen nennenswerthen Zeitverlust, hat aber (vergl. S. 606)
grosse Vortheile zur Folge. So ist zu erwarten, dass die Schmiedepresse
dem Hammer mehr und mehr von seinem bisherigen Gebiet abnehmen,
wenn auch nicht ihn verdrängen wird.
Beide hier genannte Maschinengruppen könnten den gemeinsamen
Namen Stauchmaschinen führen, da beide ausschliesslich stauchend
wirken. Da aber das Stauchen des Nietschafts, durch welches der Schliess-
kopf, nach Umständen auch der erste Kopf des Nietes gebildet wird, Gegen-
stand einer zahlreichen Maschinengruppe ist, so hat man dieser einen be-
sonderen Namen gegeben, und versteht unter dem Namen Stauchmaschinen
nur die kleine Reihe, welche zum Stauchen von Stangen und Reifen dient.
Sie möge zunächst, und zwar ihrer Bedeutung nach, in aller Kürze er-
ledigt werden.
Sie bezwecken, einen zu stauchenden Stab w, Fig. 1128, zu beiden
Seiten der Stauchstelle fest anzufassen und die Angriffsstellen gewaltsam
einander zu nähern. Die Stauchstelle ist viel stärker erhitzt als das
links und rechts von ihr belegene Eisen, so dass nur sie dem Druck P
nachgiebt. Die untere Grenze der Grösse dieses Druckes P ist gegeben
durch den Querschnitt der Stauchstelle
und die Festigkeit, bezogen auf die
Flächeneinheit, welche dem Werkstück
bei der angewendeten Temperatur
eigen ist.
Da der Druck P regelmässig gross
ausfällt, so benutzt man zum Anfassen
sogenannte selbstspannende Zangen.
Leipzig 1888, S. 568.
In Fig. 1128 bezeichnen b b zwei Streben,
welche um die an gemeinsamen Schlitten
festen Bolzen c sich frei drehen können.
Bewegt man, nachdem die Streben b mit
dem Werkstück in Fühlung gebracht
sind, den Schlitten der Stauchstelle ent-
gegen, und leistet letztere den Widerstand P, so müssen folgende Verhält-
nisse angewendet werden, wenn ein Gleiten der einander gegenüberliegenden
Enden der Streben am Werkstück vermieden werden soll.
Es heisse q der Druck, mit dem die Strebenenden sich gegen das
Werkstück legen, also q · f die Reibung, welche an jeder Seite des Werk-
stücks auftritt. Dann tritt kein Gleiten ein, so lange:
2 q · f > P
ist. Aus der Figur folgt aber:
oder:
Die Reibungswerthziffer f kann man, wenn die Angriffsflächen der
Streben gerauht sind, mindestens ⅕ annehmen, so dass die Bedingung lautet:
Je nach Umständen kann statt ⅕ ein anderer Zahlenwerth zutreffen-
der sein.
Aus Ersparnissgründen pflegt man nur eine bewegliche Strebe b an-
zuwenden, und die andern durch einen festen Backen e, Fig. 1129, zu er-
setzen, an dem soeben abgeleiteten Satz ändert sich hierdurch nichts.
Da die Werkstücke w, Fig. 1129 verschieden dick sind, so muss der
Abstand des Bolzens c von dem Backen e einstellbar sein, oder ein anderes
Mittel angewendet werden, um der Gleichung 150 gerecht zu werden. Es
wird thatsächlich von der erwähnten Einstellbarkeit oft abgesehen, dagegen
b spiralig begrenzt, so dass sich diese Steife der Werkstückdicke ohne
weiteres anpasst. Es sollte diese Spirale eine logarithmische sein; man be-
gnügt sich statt dessen mit einem Kreisbogen, welcher sich in der Mitte
der Spirale anschliesst. Diesen Kreisbogen beschreibt man um den Punkt i,
Fig. 1129, welcher um die Länge a von der Mitte des Bolzens c entfernt
liegt. Das ist nur zulässig, so lange der Bogen kurz ist. Man kann sich
daher auf diesem Wege nur einer beschränkten Verschiedenheit der Werk-
stückdicken anpassen. Sind grössere nicht zu vermeiden, so ersetzt man b,
Fig. 1129, durch eine längere oder kürzere Strebe, oder macht die Länge
der Strebe nach Fig. 1130 verstellbar. Es ist b als Schraube ausgebildet,
deren Mutter in einem Auge des drehbaren — gestrichelt gezeichneten —
Bolzens c sich befindet.
Der Backen e sowohl, wie der Bolzen c wird durch die Kraft R be-
ansprucht, deren Grösse (vergl. Fig. 1128) ist:
R = 2,55 P,
wenn — nach Gl. 150 —
Es genügt nun, wenn eine der Einspannvorrichtungen verschoben
wird; man bringt deshalb nur eine derselben — Backen e und Zapfen c
mit Strebe b — an einem verschiebbaren Schlitten d, Fig. 1129 und 1130
an, während die andere am Maschinengestell befestigt ist.
Für das Stauchen gerader Stäbe ist selbstverständlich, den Schlitten d
geradlinig, gleichlaufend zum Werkstück zu verschieben. Soll die Maschine
zum Stauchen von Reifen dienen, so wird die Bahn des Schlittens der mittleren
Krümmung der in Frage kommenden Reifen angepasst. Bei der Stauchmaschine
von G. Polysius in Dessau, welche Fig. 1131 darstellt, sitzt die bewegliche Ein-
klemmvorrichtung am Kopfe eines Hebels, der um einen unten im Gestell
befindlichen Bolzen schwingt. Es ist sonach der von ihr zurückgelegte
Weg kreisbogenförmig mit nach oben gerichteter Wölbung. Die beweg-
liche Einspannvorrichtung wird unter Vermittlung des oben erwähnten und
in der Figur links sichtbaren Hebels durch eine Lenkstange bewirkt, deren
linksseitiges Ende eine an der Hauptwelle sitzende Hubscheibe umgreift, und
die in der Mitte der Maschine sichtbare Hauptwelle erfährt ihre Drehung
von dem mittels der Hand gedrehten Schwungrad aus durch ein sehr stark
übersetzendes Stirnradvorgelege.
Die vorliegende Maschine dient auch zum Zusammendrücken stumpf
zu verschweissender Stangen oder Reifenenden, weshalb sie auch Schweiss-
maschine genannt wird.
Einige Quellen über Stauchmaschinen mögen zur Ergänzung der
obigen Darlegungen angeführt werden.
Maurice, daselbst S. 455. Brandes, Dingl. polyt. Journ. 1880, Bd. 235, S. 422. Polysius,
D. R.-P. Nr. 22025. Auerbach, D. R.-P. Nr. 24212. Meckel, Dingl. polyt. Journ. 1883,
Bd. 248, S. 405, sämmtlich mit Abb.
Als eigentliche Werkzeuge dienen zwei an ihren Endflächen so aus-
gehöhlte Stempel, dass sie die fertigen Nietköpfe umschliessen. In der
Regel ist der Nietbolzen vorher mit einem Kopf versehen; er wird in das
für ihn bestimmte Loch geschoben und mit dem vorhandenen Kopf an
dem einen Stempel (dem Gegenhalter) gestützt, während der andere
Stempel (das Schelleisen oder der Kopfsetzer) den zweiten Nietkopf,
den sogenannten Schliesskopf bildet. Nicht selten (s. weiter unten) wird
der Nietbolzen, ohne vorher mit einem Kopf versehen zu sein, also als
Stift, in das Nietloch geschoben, und
werden beide Köpfe mittels derselben
Nietmaschinen erzeugt.
In Fig. 1132 bezeichnet g den
Gegenhalter und s das Schelleisen,
a den eingeschobenen Nietbolzen.
Verschiebt man s langsam mit dem
erforderlichen Druck gegen g, so trifft
die schalenförmige Höhlung von s
zunächst auf den Rand von a und
bildet das obere Ende des Nietbolzens
so um, dass die Berührungsfläche zwischen Schelleisen und Nietbolzen
grösser wird als der Nietbolzenquerschnitt. Bei gleichförmiger Wärme des
Nietbolzens wird dieser nunmehr in ganzer Länge gestaucht und zwar, so
weit er im Nietloch steckt, bis zu voller Ausfüllung des letzteren, weiter
oben bis zur Ausfüllung der Schelleisenhöhlung, d. h. bis zur Fertigstellung
des Schliesskopfes. Liegen die zu verbindenden Bleche fest aufeinander,
so ist zu dem beschriebenen Vorgange nichts weiter zu bemerken. Wenn
aber die Bleche nicht eng aufeinander schliessen, so dringt ein Theil des
Raum suchenden Nietschaftes in den Spalt und bildet hierdurch, wie
Fig. 1133 darstellt, einen Grat, der nun die Bleche dauernd auseinander
hält. Der Versuch, die Fuge durch nachträgliches Verstemmen der Blech-
ränder zu dichten, ist nur vorübergehend von Erfolg. Deshalb muss bei
dem vorliegenden Nietverfahren, wenn es sich um die Herstellung dichter
Verbindung handelt, mit aller Sorgfalt darauf gesehen werden, dass die
Blechränder während des Stauchens des Nietschaftes hart aufeinander liegen.
Das kann geschehen durch sorgfältiges Zusammenpassen der Blechränder
und Zusammendrücken mittels Schrauben, die durch benachbarte Löcher
gezogen werden; es wird aber auch dadurch erreicht, dass vor dem An-
griff des Schelleisens s, Fig. 1134, das Ende einer Art Röhre, des Blech-
schlussringes b unter entsprechendem Druck gegen das Blech gedrückt
wird. Es kommt deshalb bei der Herstellung von Nähten, die dicht sein
sollen (solche der Dampfkessel, Wasserbehälter, blecherner Röhren u. dergl.),
regelmässig ausser dem Schelleisen ein zweiter bewegter Theil, nämlich
der Blechschlussring in Frage. Für Verbindungen, welche nur fest sein
sollen (Träger und dergl.), ist das dichte Aufeinanderliegen der Blechplatten
von geringerer Bedeutung, wenngleich der Umstand,
dass die Festigkeit der Nietverbindung auf der Rei-
bung zwischen den verbundenen Theilen beruht, auch
hier gutes Aufeinanderliegen der letzteren als minde-
stens erwünscht erscheinen lässt.
In dem Falle, dass das Schelleisen s, Fig. 1132,
nicht langsam drückend, sondern unter Benutzung
einer rasch bewegten Masse hammerartig wirkt, liegt
die Gefahr der erwähnten Gratbildung weniger nahe,
indem wegen der für jeden Schlag nur sehr kurze
Zeit (S. 546) wirkende Druck nicht in dem für die
Gratbildung erforderlichen Grade bis zur Verbindungsfuge vordringt. Ist
ein Spielraum zwischen den Blechen vorhanden, so wird er sogar im Verlaufe
der Arbeit beseitigt, indem der unter den Hammerschlägen sich allmäh-
lich bildende Schliesskopf die Bleche zusammendrückt.
Die Druckfläche des Blechschlussringes muss eine gewisse Grösse
haben, damit sie das Blech nicht beschädigt; sie muss zwischen den be-
nachbarten Nietköpfen und dem Schelleisen untergebracht werden, wobei
dem letzteren die nöthige Dicke zu gewähren ist. Ich empfehle demge-
mäss, nach Fig. 1135 und 1136 dem Schelleisen den Durchmesser:
2 d + 5 mm,
dem Blechschlussring den äusseren Durchmesser:
2,5 d + 7 mm
zu geben, wenn d die Dicke des Nietbolzens bezeichnet. Man wird je nach
Umständen die hiernach gewonnenen Beträge ein wenig erhöhen.
Die Nietmaschine soll für verschiedene Nietdicken benutzt werden,
woraus folgt, dass sowohl das Schelleisen, als auch der Blechschlussring
auswechselbar einzurichten ist. Das geschieht z. B. in der Weise, wie die
halbe Schnittfigur 1137 angiebt. Das Schelleisen s steckt in einer Stange e
unter Vermittlung eines verjüngten Zapfens. Quer durch e geht ein Keil-
loch, welches zum Austreiben von s dient. Der Blechschlussring b ist auf
den Kopf eines die Stange e gleichaxig umschliessenden Körpers f ge-
schraubt. In dem Blechschlussring sind seitliche Oeffnungen angebracht,
welche den Wärmeabfluss von dem Schelleisen, bezw. der Stange e be-
günstigen.
Aus Rücksicht auf den verfügbaren Raum, gleichzeitig aber auch
zum Zweck der Wärmeabfuhr von dem Schelleisen, wird zuweilen der
Blechschlussring b nach Fig. 1138 an einer Seite weggeschnitten. Um den
Druck auf die Flächeneinheit des Blechschlussringes nicht zu gross werden
zu lassen, muss man in diesem Falle den äusseren Halbmesser der Druck-
fläche grösser machen als sonst.
Das wichtige Kühlhalten des Schelleisens — wie des Gegenhalters —
erstreben Manche durch Kühlwasser. Fig. 1139 stellt hierfür eine von der
Babcok und Wilcox Co. in New-York ausgeführte Ausführungsform dar.
Es handelt sich um eine Nietmaschine, welche einen Blechschlussring nicht
enthält. Es ragen die Zapfen sowohl des Schelleisens, als auch des Gegen-
halters durch Hohlräume w der Maschine, durch welche Kühlwasser ge-
trieben wird. Die Zapfen sind sehr dick gehalten, um den Wärmeausgleich
zwischen den unmittelbar gekühlten Zapfen und den das glühende Werk-
stück berührenden Flächen zu begünstigen.
Was die Grösse der er-
forderlichen Drücke anbe-
langt, so stehen mir brauch-
bare Zahlen nur für solche
Nietmaschinen zur Verfü-
gung, welche ruhig drückend
wirken. Immerhin bieten
dieselben einen gewissen An-
halt auch für die hämmernd
wirkenden Maschinen.
Die folgende Zusammenstellung enthält eine Zahl verschiedener An-
gaben über die angewendeten Drücke, wenn — wie gewöhnlich — die
Niete in glühendem Zustande verarbeitet werden. Die auf 1 qmm der
Kopfprojektion bezogenen Zahlen sind mit der Annahme berechnet, dass
der Durchmesser des Nietkopfes das 1,7 fache des Schaftdurchmessers be-
trägt. Diese Zahlen sollen nur zum Vergleich des angewendeten Druckes
mit der Festigkeit (S. 540), bezw. mit dem Widerstande dienen, welchen
die Schmiedepressen (S. 606) zu überwinden haben. Man sieht aus der
Für den Druck, welchen unerwärmte Niete erfordern, sind mir nur
Versuche von Sellers in Philadelphia bekannt. Danach ergab sich (für
9½ mm dicke Niete) 210 kg für 1 qmm des Schaftquerschnittes als zweck-
mässiger Druck. Zu grosser Druck gefährdet die Blechränder.
In der Regel wird, wie schon erwähnt, der Nietbolzen a, Fig. 1140,
zunächst mit einem Kopf versehen; es finden sich die Niete in dieser Ge-
stalt im Handel. Das erhitzte Niet wird nun in das Loch des Werkstückes
geschoben, so dass sein Schaft so weit hervorragt, als zur Bildung des
Schliesskopfes erforderlich ist. Diese Länge des Nietes beträgt das 1,3 bis
1,8 fache des Schaftdurchmessers;
sie sei hier zu 1,6 d angenommen.
Ferner sei die Kopfhöhe zu 0,6 d
angenommen. Da man für das
Einbringen des Bolzens zwischen
die Stempel S eines gewissen Spiel-
raums γ bedarf, so beträgt der
nöthige Abstand der Stempelenden
2,2 d + Δ + γ. Nach Bildung des
Schliesskopfes ist dieser Abstand
(Fig. 1141) zu Δ + kleinem Spiel-
raum geworden, so dass der Weg des
verschiebbaren Stempels 2,2 d + γ
beträgt. Diese Zahlen ändern sich
ein wenig mit den äusseren Um-
ständen.
Für die vorliegenden Verhält-
nisse besteht längs des Weges
1,2 d + γ der Widerstand lediglich
aus der Reibung der bewegten
Theile. Dann beginnt der Angriff
der Stempel, wobei der Widerstand
rasch steigt. Dieser zweite 1 d lange
Weg erfordert also eine von jenem
Widerstand bis zum ganzen Druck
wachsende Kraftleistung.
Es wird auch statt eines bereits
mit einem Kopf versehenen Nietes
ein kopffreier Stift a, Fig. 1142,
verwendet.
polyt. Journ. 1887. Bd. 265, S. 494, mit Abb. Schönbach. Zeitschr. des Ver. deutscher
Ingen. 1890, S. 107, mit Abb. C. Hall und Eltringham & Keen, Dingl. polyt. Journ.
1891, Bd. 279, S. 13, mit Abb.
Weg bis zum Angriff der Stempel
ebenfalls 1,2 d + γ, der eigent-
liche Arbeitsweg 2 d, der Gesammt-
weg 3,2 d + γ.
Es kommen hin und wieder
Einrichtungen vor, welche diesen
Weg 1,2 d + γ, welcher zurück-
gelegt werden muss, bevor die
Stempel sich gegen den Stift legen,
mit geringem Kraftaufwand zu-
rücklegen lassen (s. weiter unten).
Meistens entschliesst man sich, zu
Gunsten grösserer Einfachheit der
Maschine und ihrer Bedienung
auf die hierin liegende Erspar-
niss zu verzichten, indem man von vornherein ebenso hoch gespanntes
Druckwasser verwendet, als zur Beendigung der Arbeit erforderlich ist,
und für beide Wege dieselben Kolbenflächen benutzt.
Bei den Maschinen mit Blechschluss lässt sich auf folgendem Wege
sparen: man bemisst den Kolben, welcher das Schelleisen zu bethätigen
hat, so, dass der auf ihn ausgeübte Druck im Stande ist, den grössten Theil
der Kopfbildung allein zu vollziehen, und kommt ihm für die Vollendung
mit dem Druck zu Hilfe, welcher bisher dem Blechschluss diente. Bei
diesem Verfahren wird allerdings gegen Schluss der Kopfbildung der Blech-
schlussring entlastet; man nimmt an, dass alsdann die Bleche durch den
in Bildung begriffenen Schliesskopf genügend zusammengedrückt werden.
Fig. 1143 bis 1145 stellen
eine derartige, von Anderson
& Gallway in London ausgeführte
Einrichtung dar.
gefertigte Stiefel C steckt in dem
aus Blech und Winkeleisen zu-
sammengefügten Maschinenge-
stell. In ihm ist der Kolben B
verschiebbar, an welchem der
Stempel H sitzt. In B ist eine
Längsnuth gefräst, in welche
die feste Leiste n, Fig. 1143
und 1144, greift, und so eigen-
mächtiges Drehen des Kolbens B
hindert. B ist der Stiefel für
den Kolben F, an dessen Kopf
der Blechschlussring G befestigt
ist. Dieser umgreift den Stem-
pel H und hindert damit eigen-
mächtiges Drehen des Kolbens F.
In Fig. 1143 rechts bemerkt man
einen dritten Kolben A, dessen
Stiefel am Boden des Stiefels C
ausgebildet ist. Es ist die Stange
des Kolbens A mit dem Kolben F
fest verschraubt, so dass beide nur gemeinsam verschoben werden können.
Der Kolben A dient ausschliesslich dem Zurückziehen von G und H; seine
Druckfläche steht jederzeit — vermöge der Röhre a, Fig. 1143 u. 1145, —
mit dem Druckwasserspeicher in freier Verbindung. Hinter den Blech-
schlusskolben gelangt das Druckwasser — von dem Steuerkasten V1 aus —
durch die Röhre b, deren Fortsetzung D und die Bohrung der Kolben-
stange E. D steckt in einer Stopfbüchse der Kolbenstange E. Gegen die
Druckfläche von B gelangt das Wasser vom Steuerkasten V2 aus durch die
Röhre c. Das Steuern geschieht durch Ventile; sowohl in V1 als auch in
V2 sind zwei Ventile angebracht, welche durch Daumen gehoben werden
können, die an den Wellen der Hebel h1 und h2 sitzen. Diese Daumen
sind so angeordnet, dass in der einen Bewegungsrichtung jedes der Hebel
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 41
das eine, in der anderen Bewegungsrichtung das andere Ventil gehoben
wird. Nachdem nun der Nietbolzen eingesteckt ist, lässt man von V1 aus
Druckwasser hinter F treten, und bald darauf auch hinter B. In dem
Maasse, wie dieser Kolben und das mit ihm verbundene Schelleisen H vor-
schreiten, muss durch b Wasser zurückfliessen, dem nichts im Wege steht,
da b wegen offenen Zuflussventiles mit der Druckleitung frei verbunden
ist. H steht hierbei unter dem Druck der Kolbenfläche B, weniger den
Drücken auf die Kolbenflächen F und A. Genügt dieser Druck nicht mehr
zum Weiterbewegen des Schelleisens, so lässt man durch b das Wasser frei
abfliessen, so dass der der Kolbenfläche von F entsprechende Gegendruck
in Wegfall kommt.
In der Quelle ist die Spannung des Wassers zu 65 kg/qcm angegeben.
Es entfallen sonach auf Kolben A:
F:
B:
Mit diesen Drücken wurden 32 mm dicke Niete verarbeitet.
Um auch ohne Aendern des auf das Schelleisen wirkenden Druckes
möglichst sparsam zu arbeiten, sucht man den Weg des zugehörigen Kolbens
möglichst einzuschränken, nicht grösser werden zu lassen als nöthig (S. 616),
was in einfachster Weise durch Begrenzen des Kolbenrückganges (S. 616)
geschehen kann. Es dienen diesem Zwecke einstellbare Anschläge ver-
schiedener Art.
Ein Beispiel hierfür möge in seiner Anwendung bei einer Tweddel-
schen Nietmaschine, welche 3,66 m ausladet und mit 100 t Druck arbeitet,
Nov. 1885, S. 455, mit Abb. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1886, S. 452, mit Abb.
gegeben werden. Fig. 1146 und 1147 sind Schnitt, bezw. Grundriss des
oberen Theiles der Maschine. Rechts befindet sich der Gegenhalter, links
das Schelleisen und der Blechschlussring. Diese nebst den zugehörigen
Kolben und Stiefeln befinden sich am Kopfe eines gusseisernen Ständers,
der weiter unten mit dem Stahlgussständer verbunden ist, an dem der
Gegenhalter sitzt.
Die eigenartige Kolbenanordnung soll ebenso wie die zuletzt be-
schriebene in der Weise benutzt werden, dass schliesslich auf das Schell-
eisen auch der zunächst für den Blechschlussring bestimmte Druck einwirkt.
Der Blechschlussring H sitzt an einem links in einen Kolben endigenden
Schlitten G, der im Stiefel A spielt. Dieser Stiefel ist mit dem Schlitten F,
in welchem das Schelleisen E steckt, aus einem Stück gefertigt; F ist
linksseitig zu einem grösseren Stiefel ausgebildet, der sich auf dem festen
Kolben C verschieben kann. Zwischen dem Hohlraum dieses letzteren
Stiefels und A befindet sich eine dichte Wand; diese enthält zum Zweck
bequemen Ausbohrens beider Stiefel eine Oeffnung, welche indess dicht
verschraubt ist. B und D, Fig. 1146, bezeichnen die Steuerkolben. Von
B aus gelangt das Druckwasser mittels einer Röhre, die in F durch eine
Stopfbüchse eingedichtet ist, in den Raum A, um den Blechschlussring H
anzudrücken, von D aus auf kürzestem Wege in den grösseren Stiefel,
also hinter den Schlitten F, Fig. 1146. Zunächst wird hiernach das Schell-
eisen E nur mit dem Unterschiede der auf G und F unmittelbar wirkenden
Drücke vorgeschoben. Lässt man dann das Wasser aus A frei abfliessen,
so wird E mit dem vollen Druck, welcher dem Durchmesser von C ent-
spricht, angedrückt. Allerdings ist hiervon der Gegendruck der beiden
Rückzugskolben J und K, welche stets unter Druck gehalten werden, ab-
zuziehen.
Man bemerkt nun im Grundriss, Fig. 1147, dass an dem Schlitten F
ein Arm N angebracht ist. Dieser stösst beim Rückgange von F gegen
eine der am Hebel U P ausgebildeten Stufen und wird dadurch in Ruhe
versetzt. Den Rückzug von G begrenzt der in F befindliche Boden.
Die vorliegende Figur ist auch aus dem Grunde hier angeführt, um
darauf hinzuweisen, dass die Schlitten — angesichts des Umstandes, dass
die Mitte des Widerstandes von der Mitte des Wasserdrucks beträchtlich
abweicht — einer sehr kräftigen Führung bedürfen. Hier hat man, wie
Fig. 1147 zeigt, zunächst den Schlitten F durch sehr starke Leisten geführt
und dann, nach Fig. 1146, den Schlitten G an F.
Bei dem Nieten von trommelförmigen Gestalten, insbesondere Dampf-
kesseln, wird das Werkstück über den Arm der Nietmaschinen geschoben,
welcher den Gegenhalter enthält, weil dieser geringere Abmessungen hat,
als die eigentliche Maschine. Man pflegt zu diesem Zweck ersteren Arm
auch dann aus Stahl anzufertigen, wenn der die eigentliche Maschine tra-
gende Arm aus Gusseisen besteht, so dass das nöthige Hinüberschieben des
Werkstücks auch bei kleineren Weiten des letzteren möglich ist. Ferner
war früher allgemein gebräuchlich, das mit einem Kopf versehene Niet
von hier aus einzuschieben; bei mit Blechschlussvorrichtung versehenen
Maschinen ist dieses Verfahren anscheinend nicht zu vermeiden. Man muss
dann einen Jungen in den engen Raum, welchen Werkstück und Gegen-
halterarm übrig lassen, schicken, damit er die glühenden Nieten von innen
nach aussen einsteckt. Enge, röhrenartige Gebilde, z. B. eiserner Schiffs-
masten und Raaen, lassen sich auf diesem Wege mittels einer gewöhnlichen
Maschine nicht nieten. Geo. H. Pegram in St. Louis, Mo., hat hierfür eine
Lösung gefunden,
1892, S. 1036, mit Abb.
von aussen eingeschoben werden, ferner aber auf der Anordnung, dass je
zwei einander gegenüber liegende Niete gleichzeitig mit Schliessköpfen ver-
sehen werden.
Fig. 1148 ist ein lothrechter Schnitt, Fig. 1149 ein in kleinerem Maass-
stabe gezeichneter Grundriss der Maschine. Das geheftete Werkstück liegt
auf einem Wagen, der auf Schienen verschoben werden kann. Links und
rechts von ihm befinden sich Gegenhalter F. Sie können durch Kniehebel
so weit zurückgezogen
werden, dass das Ein-
schieben der Niete bequem
stattfinden kann. Dann
schiebt man sie durch einen
Tritt auf den Schemel M,
der durch Gestänge auf die
Knotenpunkte L der Knie-
hebel einwirkt, rasch gegen
das Werkstück, und sichert ihre Lage durch Hinabsenken der Klötze J.
Die Keile H werden durch Schrauben so eingestellt, dass die Lage von
F die für das Nieten richtige ist, sobald die Klötze J zwischen den
Stangen von F und den Keilen H liegen. Innerhalb des Werkstücks,
an einem liegenden Arm A frei schwebend, ist der Kopf B angebracht.
Er enthält an seiner linken Seite (in Bezug auf die Abbildungen) ein mit
ihm fest verbundenes Schelleisen, an der entgegengesetzten Seite eine Nonne
für den Mönch, welcher das zweite Schelleisen enthält. Hinter diesen
Mönch führt die Bohrung D das Druckwasser. Er umgreift mit einem in
ihm befestigten Stiefel einen an B festen Kolben, hinter den durch E
Druckwasser tritt, um den Rückzug des Mönchs zu bewirken.
Es lässt sich nun leicht übersehen, dass die vorliegende Maschine die
gleichzeitige Bearbeitung zweier einander gegenüberliegender Niete nicht
bedingt; wechselt man den einen Gegenhalter und das zugehörige Schell-
eisen gegen Einsätze aus, die geeignet sind, sich gegen das Werkstück zu
stützen, so ist das zweite Schelleisen nebst zugehörigem Gegenhalter ebenso
arbeitsfähig wie in dem weiter oben beschriebenen Falle.
Man kann ebenso auch bei anderen Nietmaschinen, denen die Blech-
schlussvorrichtung fehlt, den Nietbolzen von aussen einstecken, was denn
auch oft geschieht.
Victor Schönbach
mit Abb.
auch mit Blechschluss arbeitende Maschinen das Einstecken der Niete von
aussen gestatten, er löst damit gleichzeitig die Aufgabe der Stift-Nietung
in vortrefflicher Weise und seine Maschine gestattet endlich, den Weg bis
zum Angriff der Werkzeuge mit kleinerer Kolbenfläche durchschreiten zu
lassen.
Die Fig. 1150 und 1151 stellen das Wesen der Schönbach’schen Niet-
maschine dar. Ihr Gestell ist bügelförmig und aus einem Stück aus Stahl
gegossen; Fig. 1150 enthält nur die beiden Enden A und A1 des Bügels.
Auf A ist der gusseiserne Körper E gehörig befestigt. Es ist in ihn der
aus Phosphorbronce hergestellte Körper f geschraubt, welcher die Stiefel
und die in diesen steckenden Kolbenschieber h und i enthält. An E, und
zwar an sehr kräftigen Leisten dieses Körpers, wird der Schlitten b geführt,
der einerseits das Schelleisen s enthält, anderseits mit dem Kolben a fest
verbunden ist. Desgleichen findet an E der Schlitten c gute Führung,
welcher mit dem Blechschlussring g und dem Kolben H zusammenhängt.
b kann sich gegenüber c nur um den Betrag z verschieben, den Spielraum,
den eine an c feste Platte p in einer Ausklinkung von b frei lässt.
Auf seiner rechten Seite (in Bezug auf die Abbildungen) wirkt auf H
stets der gleiche Wasserdruck; er zieht den Schlitten c und mit ihm den
Schlitten b zurück. Linksseitig wird zuerst H durch die Steuerung i mit
der Druckwasserleitung in Verbindung gesetzt. Die Räume hinter dem
Kolben a stehen mit der Abflussleitung in freier Verbindung. Es schiebt
dann H beide Schlitten b und c gegen das Werkstück, wobei b gegen c
um den Betrag z zurückbleibt, so dass zunächst der Ring g auf das Blech
drückt und die Fuge schliesst. Nunmehr lässt man unter Vermittlung des
Steuerkolbens h auch Druckwasser hinter den Kolben a treten, so dass
dieser sich selbstthätig vorwärts bewegt und die Kopfbildung vollzieht.
Die Steuerkolben werden durch den gemeinsamen Handhebel k, Fig. 1151,
so bethätigt, dass sie die beschriebene Folge des Wassereintritts ohne
weiteres herbeiführen.
Die wirksame Fläche des Kolbens a besteht aus zwei Ringflächen B1
und B2, Fig. 1150. Schliesst man das Ventil e, während das Ventil d offen
ist, so tritt nur hinter die innere Ringfläche B2, schliesst man e bei offenem
d, so tritt nur hinter die äussere Ringfläche, und öffnet man beide Ventile,
so tritt hinter beide Ringflächen das Druckwasser. Es wird sonach eine
weitgehende Regelbarkeit der Druckgrösse und des Wasserverbrauchs ge-
boten.
Das Verarbeiten von aussen eingesteckter Nieten und der Stifte ver-
mittelt eine Einrichtung, welche auf dem Ende des rechtsseitigen Armes A1
ausgebildet ist. In den Kopf von A1 ist ein Stiefel l geschraubt, in dem
der Kolben der dicken, gut geführten Stange c1 spielt. Der Hohlraum
von l steht mit einem besonderen kleinen Druckwasserspeicher in freier
Verbindung, wenn von der vorliegen-
den Einrichtung Gebrauch gemacht
werden soll. Mit c1 ist der Blech-
schlussring g1 fest verbunden, während
der Stempel s1 fest in A1 steckt.
Will man die Maschine so be-
nutzen, dass mit Kopf versehene Niete
in Bezug auf die Abbildungen von
rechts nach links eingeschoben werden,
so sperrt man den Hohlraum von l
von der Druckwasserleitung ab und
schiebt g1 nach rechts zurück oder
beseitigt g1. Es dient dann s1 als ge-
wöhnlicher Gegenhalter.
Sollen die Niete von links nach
rechts eingesteckt werden, so entfernt
man g, und verwendet die Arbeits-
folge, welche die Fig. 1152 bis 1156
darstellen. Fig. 1152 stellt den Zeit-
punkt dar, in welchem das Niet ein-
geschoben ist. Nach Fig. 1153 ist das
Werkstück gegen den Ring g1 ge-
lehnt, nach Fig. 1154 kommt der
Stempel s zum Angriff. Er drängt den
Nietkopf und mit ihm das Blech fest
gegen g1, wodurch zunächst der Blech-
schluss herbeigeführt wird. Dann aber
wird auch g1 zurückgedrängt und der
Schliesskopf an s1 gebildet, Fig. 1155.
Beim Rückzug von s bewegt sich
auch g1 in seine frühere Lage zurück,
Fig. 1156, und das Werkstück kann
weiter gerückt oder fortgenommen
werden.
Bei der Stiftnietung werden
beide Blechschlussvorrichtungen be-
nutzt, und zwar so, wie die Arbeits-
folge Fig. 1157—1161 erkennen lässt.
Fig. 1157 zeigt die Anfangslage; der
Stift ist in das Nietloch gesteckt, der
vordere Rand von g1 überragt s1 um
x, d. i. so viel, dass — wenn das
Werkstück gegen g1 gedrückt wird
— genau eine solche Länge des Stiftes
Platz findet, wie zur Bildung des
rechtsseitigen Kopfes genügt. Es wird
der Blechschlussring um den Betrag z,
Fig. 1150 u. 1151, vorgeschoben. Es ist
z so bemessen — indem man nach Umständen die auswechselbare Platte p
breiter oder weniger breit wählt —, dass z = y + x, d. i. gleich der soeben
genannten Länge x und dem Spiel-
raum y ist, Fig. 1158. Nunmehr wird
der Schlitten b und Stempel s mitge-
nommen, und das Werkstück zwischen
die beiden Blechschlussringe g und g1
gepresst, Fig. 1159. Der Stift erfährt
hierbei nöthigenfalls eine Verschiebung
im Loch des Werkstücks, und links wie
rechts befindet sich — wenn die Länge
des Stiftes richtig ist — das zur
Bildung je eines Kopfes erforderliche
Eisen. Lässt man nunmehr Druck-
wasser hinter den Kolben a treten,
so wird, da der auf H entfallende
Druck etwas grösser ist, als der auf c1, Fig. 1150, lastende, zunächst am
Stempel s1 die Kopfbildung vollzogen und hierauf am Stempel s, Fig. 1160.
s und g ziehen sich hierauf zurück und g1 nimmt seine Anfangslage wieder ein,
Fig. 1161.
Es ist demnach die Schönbach’sche Nietmaschine im Stande, mit aller
Sicherheit beiderseits tadellose Köpfe auch bei Stiftnietung zu liefern.
Diese Maschinen haben für solche Fälle Bedeutung, in denen unmög-
lich ist, den Gegenhalter oder Stützungs-Stempel mit dem beweglichen
Stempel, Kopfsetzer oder Schelleisen bügelartig oder sonstwie fest genug
zu verbinden, um die wirkenden Kräfte aufzunehmen. Es dient — wie
bei den Hämmern — die lebendige Kraft zum Hervorbringen des wirk-
samen Druckes und anderseits die Massenträgheit des schweren Gegenhalters
zum Stützen des Nietbolzens. Solche Nietmaschinen werden durch Press-
luft
S. 306, mit Abb. Zeitschr. f. Werkzeugm. u. Werkzeuge, Nov. 1899, S. 84, mit Abb.
S. 446, mit Abb. Dingl. polyt. Journ. 1888, Bd. 267, S. 582, mit Abb.
Sie unterscheiden sich von den vorigen dadurch, dass der Gegenhalter
mit dem das Schelleisen bethätigenden Mittel (Kurbelwelle oder Schraube)
durch einen Bügel steif verbunden ist und das Schelleisen ruhig drückend
die Bildung es Schliesskopfes vollzieht. Ihr Anwendungsbereich ist wo-
möglich noch kleiner als das der hammerartig wirkenden Maschinen.
Die Kurbel muss eine gewisse Wegeslänge für das Schelleisen er-
zwingen. Geringe Ungenauigkeiten in der Dicke der Werkstücke, Länge
der Nieten u. s. w. führen demnach zu unvollkommenen Köpfen oder zu
übermässigen Drücken, welche den Bestand der Maschine gefährden können.
Deshalb sind hier nur wenige Quellen für solche Maschinen gegeben.
Spühl, Revue industrielle, Juni 1890, S. 249, mit Abb. Toledo Machine & Tool Comp.
The Iron Age, Aug. 1892, S. 333, mit Schaubild. Prásil, D. R.-P. Nr. 33070; Zeitschr.
d. Ver. deutscher Ingen. 1886, S. 18, mit Abb.
Das Gleiche gilt von dem Kniehebel, einer Abart der Kurbel, wenn
er nicht durch Menschenhand oder z. B. durch Dampf- oder Luftdruck
(s. weiter unten) bethätigt wird.
Das Vorwärtsschreiten der Schraube kann selbstthätig durch den zu
gross werdenden Widerstand unterbrochen werden, so dass eher möglich
ist, mit ihr brauchbare Nietmaschinen zu bauen. Die Erfahrung hat jedoch
gelehrt, dass die Bethätigung des Schelleisens durch eine Schraube die
Maschine sehr unbeholfen macht. Man findet kaum einmal Derartiges.
Wohl wegen — unberechtigter — Vorliebe für die Schraube findet man
sie zuweilen zum Betriebe eines Pumpenkolbens angewendet, welcher der
eigentlichen Nietmaschine Druckwasser zu liefern hat.
15. Jan. 1895, mit Abb. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1887, S. 30, mit Abb.
So viel mir bekannt, wurden die ersten Nietmaschinen durch Dampf-
druck betrieben. Schneider & Co. in Creuzot
hebel zwischen den Dampfkolben und den beweglichen Nietstempel, um
mit kleinerem Durchmesser des Dampfkolbens auszukommen.
Man findet Dampfdrucknietmaschinen jetzt nur noch selten. Dagegen
ist der Antrieb durch Druckluft, und zwar für tragbare Nietmaschinen be-
liebt geworden. Es finden sich in manchen Fabriken hierher gehöriger
Art Druckluftleitungen für den Betrieb von Hebezeugen und dergleichen.
Die Druckluftnietmaschine lässt sich demnach leicht anschliessen. Ferner
lässt sich die gebrauchte Druckluft überall in den Raum entlassen, während
bei Wasserdrucknietmaschinen auf den Abfluss oder sonstige Beseitigung
des gebrauchten Wassers Bedacht zu nehmen ist. Endlich pflegt man der
Druckluft nur etwa 4 oder 5, höchstens 6 Atmosphären Ueberdruck zu
geben, so dass der bewegliche Theil der Leitung aus Gummischläuchen
bestehen kann. Das sind Annehmlichkeiten, welche über manche Mängel
des Druckluftbetriebes hinwegsehen lassen.
Zu diesen Mängeln gehört der geringe Ueberdruck der Luft. Es
würden unbequem grosse Kolben nöthig sein, wenn man diese auf geradem
Wege mit dem Schelleisen verbinden wollte. Man schaltet deshalb Hebel,
insbesondere Kniehebel ein.
Fig. 1162 ist die Seitenansicht der von Allen angegebenen Maschine.
S. 259, mit Abb.
A bezeichnet den aus Stahl gegossenen Bügel, der an einer Seite den
Gegenhalter a, an der gegenüber liegenden Seite das Schelleisen b enthält.
Letzteres steckt in einem Bolzen, der in einer Bohrung des Bügels gut
geführt wird. Auf dem Rücken des Bügels A reitet der Stiefel B. Durch
die Röhre g wird die Luft eingeführt; in dem Schieberkasten h befindet
sich ein gewöhnlicher Muschelschieber, welcher durch die rechts vom
Schieberkasten sichtbare Schieberstange von dem Handhebel i aus bethätigt
wird. Weil der Rückgang des Schelleisens nebst Zubehör nur wenig Kraft
erfordert, so ist die Kolbenstange f sehr dick; sie ist hohl und bietet dem-
nach Raum genug für die nur wenig schwingende Lenkstange e. Diese
greift an die Enden zweier Zugstangen d, welche um an A ausgebildete
kurze Zapfen D schwingen können. Der e und d verbindende Bolzen
steckt auch in der Stange c an, welche mit ihrem zweiten Ende dem Bolzen
angeschlossen ist, der das Schelleisen b trägt. k ist ein Bügel, mittels dessen
die Maschine an einen Krahn gehängt wird.
Die kniehebelartige Wirkung erkennt man aus Fig. 1163. Es be-
zeichnet hier wie vorhin e die Lenkstange, d das aussen liegende Lenker-
paar, welches um die festen Zapfen D schwingt, und c die Stange, welche
bei E an den mit dem Schelleisen versehenen Bolzen oder Schlitten greift.
Befindet sich E in höchster Lage, so ist der auf E in seiner Verschiebungs-
richtung fallende Druck kleiner als der auf den Kolben wirkende Luft-
druck, dagegen ist der Weg, den E bei beginnender Kolbenbewegung zu-
rücklegt, grösser als der Kolbenweg. Das ändert sich von der Lage 2 des
Knotenpunktes ab. Es werden die auf E entfallenden Drücke grösser, die
zugehörigen Wege kleiner. In der Lage 6 des Knotenpunktes ist die Ver-
vielfältigung des Kolbendruckes eine sehr grosse. Weiter wie bis etwa
in die Lage 6 darf man den Knotenpunkt nicht bewegen lassen, weil die
Widerstandsfähigkeit der Maschine in Frage gestellt werden, übrigens auch
der Knotenpunkt über den Todtpunkt hinwegschlüpfen könnte.
Die vorliegende Uebersetzung des Kolbendrucks auf das Schelleisen
entspricht den Anforderungen. Zunächst ist das Schelleisen dem Niet zu
nähern. Die Widerstände sind klein; es wird aber gewünscht, dass das
Nähern rasch stattfindet. Nach dem Angriff steigert sich der Widerstand
und nahe vor Vollendung des Schliess-
kopfes ist er am grössten.
Es stellen sich jedoch bei dem
Entwurfe der Maschine manche
Schwierigkeiten ein. Wegen der
grossen Drücke, bezw. Zugkräfte,
welche auf den Knotenpunkt des Knie-
hebels wirken, ist es nicht leicht,
diesem die erforderlichen Abmes-
sungen zu geben. Auch die Verbin-
dung des bolzenartigen Schlittens mit
c und die Führung des Schlittens
will sorgfältig durchgearbeitet werden.
Die auf das Hebelwerk, bezw.
das Schelleisen wirkenden Kräfte ge-
winnt man am besten auf zeichne-
rischem Wege. Geht man von einem
bestimmten Kolbendruck P aus, so
kann man — nach Fig. 1164 — diesen
in geeignetem Maassstabe auf der Verlängerung von e abtragen und ge-
winnt, durch Ziehen einer Parallele zu d auf c den Abschnitt, welcher
den in Richtung c fallenden Druck R ausdrückt, ferner durch eine Parallele
zu e die (Zug-) Kraft P1 in der Richtung von d. Die erste Parallele
schneidet c in einem ziemlich spitzen Winkel, woraus Ungenauigkeiten ent-
stehen können. Man kann, um diese zu vermeiden, von der Anschauung
ausgehen, dass P die Stange c um E mit dem Hebelarm r rechts zu drehen
sucht, die Kraft P1 an dem Hebelarm r1 aber sich dem widersetzt, so dass
entsteht:
P1 · r1 = P · r, oder
r und r1 lassen sich messen, dann trägt man P1 auf und gewinnt zeich-
nerisch die Kraft R genauer.
Die Kraft R wirkt in der Richtung von c auf E; der Zweig Q dieser
Kraft wird — nach Abzug der Reibungswiderstände — auf das Schell-
eisen übertragen, der Zweig P2 muss von der Führung des bolzenartigen
Schlittens aufgenommen werden.
Geht man von dem Widerstande aus, welcher sich dem Schelleisen
entgegensetzt, so schlägt man den umgekehrten Weg ein, um die in E, D
und den Stangen d, c, e auftretenden Kräfte zu finden.
Albree
Engineering Record, 18. Juli 1896, mit Abb.
setzung des Luftdruckes auf das Schelleisen. Fig. 1165 und 1166 stellen
eine seiner Ausführungsformen in zwei Ansichten dar. A bezeichnet einen
Stahlgusskörper, welcher einerseits den Stiefel B, das Hebelwerk und die
Führung für den Schelleisenschlitten enthält, anderseits mit dem aus ge-
schmiedetem Stahl bestehenden Bügel vernietet ist, in dem der Gegen-
halter a steckt. Der in B spielende Kolben ist, wie vorhin mit einer
dicken, hohlen Kolbenstange versehen, mit der ein Bolzen die Lenkstange e
verbindet. e ist mit der Stange c verbolzt, deren Drehzapfen in den oberen
Enden der an A festen Schienen d steckt. Der bolzenartige Schlitten des
Schelleisens b ist einem Hebel l angelenkt. Diesen drückt eine im Knoten-
punkte von e und c angebrachte Rolle nieder, während eine federnd nach-
giebige Zugstange z, die l mit c verbindet, das Zurückziehen des Schell-
eisens vermittelt. Die Maschine hängt an dem Bügel k; eine Handhabe m
wird benutzt, um die Maschine dem Werkstück gegenüber in die richtige
Lage zu bringen.
Die vorliegende Maschine ist im besonderen zum Nieten von Gitter-
werk bestimmt, weshalb man
ihr eine kleine Ausladung
gegeben hat, die kleine Ab-
messungen für den Bügel ge-
stattet, welcher den Gegen-
halter trägt.
Eine andere Albree-
sche Maschine zeigt das Schau-
bild 1167. Der Bügel dieser
Maschine hat 660 mm Aus-
ladung. Im übrigen gleicht
ihre Anordnung der soeben
beschriebenen in dem Grade,
dass eine Erläuterung des
Bildes entbehrt werden kann.
Es ist auch vorgeschla-
gen, die Stange des Kolbens,
welcher durch Luftdruck be-
thätigt wird, als Mönchskolben
zu verwenden, welcher Druck-
wasser gegen den, mit dem
Schelleisen behafteten Kolben
treibt.
Andere hierher gehö-
rende Maschinen sind in den
unten verzeichneten Quellen
beschrieben.
S. 282; 1889, Bd. 271, S. 438, sämmtl. mit Abb.
Es sind (S. 649) schon Nietmaschinen angegeben, bei welchen unter
hohen Druck gebrachtes Wasser eine vermittelnde Rolle spielt. Hier sollen
nur solche Nietmaschinen beschrieben werden, bei denen das Druckwasser
einem Speicher (S. 617) entnommen wird. Die hierzu gehörigen Kolben-
einrichtungen sind schon S. 640 u. f. erledigt. An dieser Stelle kommen sie
nur insoweit in Frage, als sie zur Erläuterung der ganzen Maschine bei-
tragen.
Der Bau der Maschine wird verschieden, je nachdem sie feststehende
oder bewegliche sind.
Fig. 1168 und 1169, stellen eine grosse Nietmaschine dar, welche
von F. W. Breuer, Schumacher & Co. in Kalk bei Köln gebaut wird.
Die Ausladung oder Maultiefe dieser Maschine beträgt 3250 mm; sie ist
bestimmt Niete zu bearbeiten, welche bis zu 38 mm Dicke haben. Das
bügelartige Gestell A der Maschine ist aus Stahl in einem Stück ge-
gossen; zwei breite Lappen desselben stützen sich (vergl. Fig. 1169) auf
das Grundmauerwerk. Auf dem einen Schenkel des Gestelles ist der
gusseiserne Körper h mittels Einklinkung und starker Schrauben unwandel-
bar befestigt. In h steckt der Körper i; er legt sich (vergl. Fig. 1168)
einerseits mit einem starken Bunde gegen h und wird in entgegenge-
setzter Richtung durch eine Mutter gehalten, welche aussen stufenförmigen
Längenschnitt hat. i ist Nonne für den mit dem Schlitten a verbundenen,
inneren Kolben, aber auch Mönch für den am Schlitten c ausgebildeten
Stiefel. Es verhält sich die volle innere Kolbenfläche zur ringförmigen
wie 1 : 2; erstere soll in erster Linie zur Bethätigung des Blechschlussringes b,
letztere zum Verschieben des Schelleisens s dienen. Ein kleiner Kolben,
der in dem festen Stiefel f spielt, und stets unter Druck steht, zieht beide
erstere Kolben zurück, sobald das hinter ihnen befindliche Wasser abfliessen
kann. Der Gegenhalter g ist am zweiten Arm des Bügels A befestigt.
Um an Druckwasser zu sparen, kann der Rückweg des Schlittens c
durch einen einstellbaren Anschlag begrenzt werden (vergl. S. 616); die
Zeichnung lässt diesen Anschlag nicht sehen. Ferner findet der Weg beider
Werkzeuge so lange durch die kleinere, innere Kolbenfläche statt, bis der
Blechschlussring auf das Werkstück trifft. Es kann sich nämlich der
Schlitten a nur so weit gegenüber dem Schlitten c verschieben, dass zwischen
dem Rande von b und dem Schelleisenende die für die Nietkopfbildung
erforderliche Schaftlänge Platz findet. Nachdem dieser Weg zurückgelegt
ist, muss der Schlitten c dem Schlitten a folgen; hinter die zu c gehörige
Kolbenfläche tritt dann Wasser der Abflussleitung.
Handelt es sich um nur feste Nietverbindungen, so kann man schwächere
Niete auch mit der kleinen Kolbenfläche des Schlittens a allein bearbeiten,
indem man das gewöhnliche Schelleisen s entfernt und an Stelle des Blech-
schlussringes ein Schelleisen an a befestigt.
Die Steuerung wird durch zwei Steuerkolben bewirkt, die in den Ge-
häusen d und e je durch einen besonderen Handhebel verschoben werden.
Es werden die beiden Schlitten a und c durch seitliche Leisten h gut
geführt.
Zum Zweck der Stiftnietung wird der Gegenhalter g durch eine Vor-
richtung ersetzt, die mit der S. 647 beschriebenen verwandt ist.
Die Textfiguren 1170 u. 1180, sowie die Fig. 1171 bis 1179, Taf. XXXXVI,
stellen eine von der Maschinenbau-Aktiengesellschaft, vormals Breitfeld,
Daněk & Co. in Prag gebaute grosse Nietmaschine dar.
sind Gesammtansichten der Maschine. Die Maultiefe beträgt 3250 mm und
die grösste zulässige Nietdicke 32 mm. Der Speicherdruck beträgt 100 Atmo-
sphären und es entfallen 55 t Druck auf die Kopfbildung, 18 t auf den
Blechschluss. Der Bügel ist im ganzen aus Stahl gegossen; er wird von
den beiden U-Eisen a getragen. An dem linksseitigen Schenkel A dieses
Bügels befindet sich die Einrichtung, welche zum Theil bereits durch die
rechte Seite der Fig. 1150, S. 646, dargestellt und bei dieser Gelegenheit
beschrieben wurde. Auf dem zweiten Arm A ist der steuerbare Theil
der Maschine befestigt, den die Fig. 1171—1179 in den Einzelheiten dar-
stellen. Vor der Maschine, in Bezug auf Fig. 1180, befinden sich die
Steuerungen für den Krahn, an welchem das Werkstück hängt. Man hat
sie hier angebracht, da sie gleichzeitig mit der Maschine bezw. den je-
weiligen Bedürfnissen der letzteren entsprechend bedient werden muss.
Von der Druckwasserleitung b aus versorgt die Röhre c den an dem
linksseitigen Arm A angebrachten Kolben, d führt zur Steuerung der
Maschine, e leitet von c aus Wasser hinter den Rückzugskolben, f führt
Wasser zu der Krahnsteuerung, g leitet das von der Maschine gebrauchte
Wasser ab und h das gesammte gebrauchte Wasser.
Fig. 1171 ist ein in grösserem Maassstabe ausgeführter Schnitt der
treibenden Theile. Insbesondere ist B ein auf dem Bügelarm A befestigter
Gusseisenkörper. Mit ihm ist der aus Bronce gefertigte Körper C verschraubt,
in welchem die Nonne für eine grössere und der Mönch für eine kleinere
ringförmige Kolbenfläche ausgebildet sind. Der Blechschlussring ist mittels
der Stangen D und E dem Kolben F angeschlossen, dessen kleinere Fläche
das Zurückziehen der Werkzeuge vermittelt, während die volle Endfläche
zunächst beide Werkzeuge bis zum Angriff des Blechschlussringes vor-
schiebt und dann den Blechschluss übernimmt. Erstere Fläche steht immer
unter Druck (Röhre e, Fig. 1170), während das auf letztere wirkende Wasser
durch einen bei i befindlichen Steuerkolben wechselnd zugelassen, bezw.
nach seiner Wirkung abgelassen wird. Der Schlitten G enthält an seinem
einen Ende das Schelleisen S, an dem anderen zwei ringförmige Kolben-
flächen, von denen entweder die kleinere innere, oder die grössere äussere,
oder beide gemeinsam zum Bethätigen des Schelleisens benutzt werden.
Es legt sich der Schlitten G nach der Querschnittfigur 1172 mit zwei vor-
springenden Leisten auf Gleitflächen des Körpers B und wird durch sehr
kräftige, an B befestigte Leisten J am Ausweichen nach oben gehindert;
Zwischenlagstücke dienen zum Ausgleichen der Abnutzung. Unter S,
Fig. 1172 und 1171, sitzt eine Schraube H, welche die gegensätzliche Ver-
schiebung von Schelleisen und Blechschlussring begrenzt.
Ich wende mich nun zunächst zu der Steuerung, die in einem beson-
dern, an C, Fig. 1171, befestigten, auch den Stiefel des Kolbens F enthal-
tenden Körper L ausgebildet ist. Während Fig. 1171 einen lothrechten
Schnitt von L und C wiedergiebt, ist Fig. 1173 ein wagerechter Schnitt dieser
beiden Theile und Fig. 1174 stellt einen Querschnitt von C dar. Zum Ver-
ständniss gehören noch die Fig. 1175 bis 1178, Taf. XXXXVI. Die Fig. 1175
zeigt einen quer zur Kolbenaxe gelegten Schnitt durch die Steuerkolben.
Fig. 1176 ist eine Seitenansicht und Fig. 1178 und 1177 stellen insbesondere
die Steuerkolben dar.
Das Druckwasser tritt durch die Röhre d ein und fliesst durch g ab.
Bei der in Fig. 1175 gezeichneten Stellung der Steuerkolben ist der Ab-
fluss freigelegt, der Zufluss des Druckwassers aber gesperrt. Es werden
die Steuerkolben k und i durch die auf gemeinsamer Welle festsitzenden
Hebel l und m verschoben. Bewegt man diese Hebel aus ihrer gegen-
wärtigen Lage, so verschiebt l den Steuerkolben i sofort nach rechts,
während m den Kolben k noch in Ruhe lässt. i sperrt den Abfluss ab
und öffnet den Zufluss. Es gehört, wie Fig. 1171 erkennen lässt, i zur
vollen Druckfläche des Kolbens F, so dass nunmehr der Blechschlussring und
— von der Schraube H geschleppt — auch das Schelleisen sich vorwärts
bewegen. Nach dem Angriff des ersteren werden die Hebel l und m weiter
bewegt. Die zweite Verschiebung von i lässt den Abfluss geschlossen, und
den Zufluss zu F offen; letzterer bleibt also unter Druck. Durch die
gleichzeitig stattfindende Verschiebung von k wird aber der Abfluss
von den mit G verbundenen Kolben freigelegt und dem Druckwasser
der Eintritt gewährt. Das Druckwasser gelangt durch eine Bohrung n,
Fig. 1171, die mit dem Raum in freier Verbindung steht, in welchem der
dünnere Theil des Kolbens k sich befindet, in die Bohrung o, Fig. 1174,
und weiter — je nachdem die Ventile p und q eingestellt sind — entweder
zur kleineren oder zur grösseren Kolbenfläche des Schelleisens oder zu
beiden. Nach dem Rückzug beider Steuerkolben fliesst das Wasser auf
demselben Wege zu k zurück (und das Wasser von F zu i) und verlässt
durch g die Maschine. Wenn das Ventil p geschlossen ist, so muss das
Ventil t, Fig. 1174, offen sein, damit durch dieses von der Abflussleitung
Wasser zu- bezw. austreten kann; ebenso muss r offen sein, um freie Ver-
bindung mit der Abflussleitung zu gewähren, wenn q geschlossen ist. Oeffnet
man dagegen p oder q, so muss gleichzeitig t bezw. r geschlossen werden.
Die Einrichtung, welche am zweiten Arm des Maschinengestells sich
befindet, bedarf nach dem, was zu Fig. 1150, S. 646, gesagt werden ist,
keiner Erläuterung. Es sei aber auf Fig. 1179 hingewiesen, welche einen
Querschnitt der für den hier sich vorfindenden Blechschlussring bestimmten
Führung darstellt.
Die feststehenden Nietmaschinen ohne Blechbeschlussvorrichtung sind
einfacher; ich glaube hierfür Beispiele nicht angeben zu sollen, zumal
weiter unten bewegliche oder förderbare Nietmaschinen ohne Blechschluss-
vorrichtung in einiger Zahl vorkommen werden.
Die beiden hier beschriebenen feststehenden Nietmaschinen sind so
aufgestellt, dass die Maulöffnung nach oben gerichtet ist. Diese Aufstellungs-
weise wird allgemein für das Nieten von Kesselmänteln und weiteren
Röhren bevorzugt, enthält aber auch Vortheile für manche andere Niet-
arbeiten. Das Werkstück wird an einen hoch belegenen Flaschenzug, besser
an einen gut steuerbaren Krahn mit beweglicher Katze gehängt, so dass
man es verhältnissmässig leicht gegenüber den Werkzeugen in die erforder-
liche Lage bringen kann. Wegen der grossen Maultiefe (es kommt bis zu
5 m Maultiefe vor)
dass der sie bedienende, auf ebener Erde stehende Arbeiter die Arbeits-
stelle gut beobachten und die Steuerung bequem handhaben kann, oder es
ist in geeigneter Höhe zu gleichem Zweck eine Bühne anzubringen.
Für manche Werkstücke ist bequemer, die Arbeitsrichtung der Werk-
zeuge lothrecht zu legen.
Annalen, Juli 1892, S. 26, mit Abb.
Es ist auch vorgeschlagen,
neering, Aug. 1895, S. 193, mit Schaubild.
oben gerichteter Maulöffnung mit einer Hilfsausstattung zu versehen, ver-
möge welcher sie gelegentlich zum Verarbeiten lothrecht gerichteter Niete
verwendet werden kann.
Es möge bei dieser Gelegenheit erwähnt werden, dass es zahlreiche
Hilfsvorrichtungen giebt, die zum Erreichen bestimmter Zwecke be-
stimmt sind.
Sie sind in erster Linie für solche Werkstücke bestimmt, welche, sei
es wegen ihres Gewichts oder ihrer Sperrigkeit, nur schwer oder gar nicht
in die geeignete Lage gegenüber den Werkzeugen einer feststehenden Niet-
maschine gebracht werden können. Es sind die Bauarten dieser Maschine
ausserordentlich zahlreich; ich gedenke eine nur kleine Auswahl hier an-
zuführen. Meistens sind diese Maschinen ohne Blechschlussvorrichtung;
man findet jedoch auch förderbare Nietmaschinen mit Blechschlussvorrichtung.
Die Fig. 1181—1185 stellen einige solcher Maschinen dar, welche von der
Maschinenbau-Aktiengesellschaft, vormals Breitfeld, Daněk & Co. in Prag,
gebaut werden.
Die erste derselben, Fig. 1181,
1182 u. 1183, ist nur in beschränktem
Grade beweglich: sie kann mit der
in ihr festen Welle a, welche feste
Lager stützen, in einer lothrechten
Ebene schwingen. Ihr einseitiges
Gewicht ist durch Gegengewicht aus-
geglichen, so dass man ihr mittels der
Handhaben h die gewünschte Lage
geben kann. Am oberen Arm des
Bügels befindet sich eine Wasserdruck-
presse (für das Schelleisen, den Blech-
schlussring und den Rückzug), welche
von der S. 656 beschriebenen im
wesentlichen nur dadurch abweicht,
dass die Werkzeuge in der Axe
der Kolben liegen. An dem un-
teren Arm ist ein Gegenhalter mit
Blechschlussring, wie S. 646 beschrieben, angebracht, wieder mit dem Unter-
schiede, dass der betreffende Kolben dieselbe Axe hat wie der Blechschluss-
ring. Das Druckwasser wird durch die Röhre b in eine Bohrung der
Welle a, und von hier durch die Röhre c zu den Steuerkolben und die
Röhre d zum Kopf des unteren Bügelarmes geleitet. Die Röhre e führt das
gebrauchte Wasser ab. Die Maschine ist bestimmt, bis zu 20 mm dicke
Niete zu bearbeiten.
Die Maschine, welche Fig. 1184 darstellt, ist zunächst mit ihrem
Zapfen a in dem Bügel b um eine wagerechte, und mit letzterem um eine
lothrechte Axe drehbar, so dass ihre Lage sich dem Werkstück weit be-
quemer anpassen lässt.
Der Aufhängepunkt des
Bügels b ist so gewählt,
dass ein Gegengewicht
entbehrt werden kann.
Das Drehen des Nieters
um die lothrechte Axe
des Aufhängebolzens
findet ohne weiteres
mittels der Hand statt;
um ihn um die liegende
Axe zu drehen, ist ein
Wurmrad r auf dem
Zapfen a befestigt und
ein mittels Ratsche zu
bethätigender Wurm w
am Bügel b gelagert.
Das Druckwasser wird
durch c in den Auf-
hängezapfen, von hier
aus durch d in den
Zapfen a geleitet und
gelangt von hier aus
durch die Leitung e zur
Steuerung, durch f zum
zweiten Blechschluss-
ring. Es sind zwei Hand-
hebel für die Steuerung
vorgesehen; der weit
nach rechts gelegte
kommt in Frage, wenn
— wegen Sperrigkeit
des Werkstücks — der
nahe an der Presse be-
legene nicht gut erreicht
werden kann. Der Nie-
ter ist stark genug, um
33 mm dicke Niete zu
bearbeiten.
Fig. 1185 ist zum Theil ein Schnitt durch die Presseinrichtung einer
anders gebauten Maschine. Es sitzt der Blechschlussring b an einer Röhre,
welche ihn mit dem ringförmigen Kolben a verbindet. Das zugehörige
Druckwasser fliesst durch eine Bohrung der zum Rückzugskolben c ge-
hörenden Kolbenstange. Dieselbe Kolbenstange verbindet den grossen
Kolben d mit dem starken Bolzen e, an welchem das Schelleisen s sitzt.
Der Gegenhalter g ist in einen Arm der Röhre f gesteckt, welche gewisser-
massen das Gestell der
eigentlichen Maschine
bildet, indem sie dem
Blechschlussring und
dem Schelleisen die
nöthige Führung ge-
währt, g mit dem Stiefel
h verbindet und den
Nieter an den Zapfen i
schliesst. Dieser Zapfen
steckt drehbar in einer
Bohrung des Bügels k
und kann durch Wurm,
Wurmrad und Ratsche
gedreht werden. Der
Bügel k ist aussen kreis-
bogenförmig, hat hier
einen T-förmigen Quer-
schnitt und legt sich
mit seinen Rändern auf
Rollen, die an dem
Hänger l gelagert sind.
Der äussere Rand des
Bügels ist verzahnt, und
im Hänger l ist eine
Welle mit Zahnrad ge-
lagert. Durch Drehen
dieses Zahnrades, bezw.
des an dessen Welle
sitzenden Handrades
wird der Bogen des
Bügels k in l verscho-
ben, also der Nieter
in der Bildfläche ver-
schieden geneigt. Ver-
möge des Wirbels, wel-
cher l und m verbindet,
ist endlich die ganze
Nietmaschine noch um
eine lothrechte Axe zu
drehen, was unmittelbar
mittels der Hand ge-
schieht. Wegen dieser
weitgehenden Beweg-
lichkeit ist die Wasser-
führung recht ver-
wickelt; sie dürfte aus
dem Bilde ohne weiteres
erkannt werden können. Der grösste Stempeldruck dieser Maschine be-
trägt 60 t.
Eine andere bemerkenswerthe, hierher gehörige Maschine findet sich
in der unten verzeichneten Quelle.
Von förderbaren Nietmaschinen ohne Blechschlussvorrichtungen mögen
folgende angeführt werden.
Fig. 1186 ist das Schaubild einer mit sehr grosser Beweglichkeit aus-
gestatteten Nietmaschine von F. W. Breuer, Schumacher & Co. in Kalk.
Es kann der Pressenbügel um eine in dem Bilde lothrecht liegende Axe
gedreht werden, ferner mit dem Zwischen-Aufhängebügel an dem eigent-
lichen Aufhängebügel um eine wagerechte Axe. Diese geht möglichst
genau durch den Schwerpunkt des Nieters, so dass die betreffende Drehung
mittels der freien Hand bewirkt werden kann. Schliesslich ist das Ganze
noch um die Axe des Aufhängebolzens zu drehen.
Die von derselben Firma ge-
baute Nietmaschine, welche Fig.
1187 darstellt, ist mit einem vollen
Zahnkranz versehen, welcher sich
in ähnlicher Weise dem Hänger
anschliesst, wie Fig. 1185 zeigt.
Es ist der Nieter ferner um die
lothrechte Axe des Aufhänge-
bolzens zu drehen. Links von der
Maschine sieht man einen Prött’-
schen Druckwasserspeicher (S. 619).
Endlich zeigt Fig. 1188 einen
kleineren Nieter von F. W. Breuer,
Schumacher & Co., welcher durch
Drehen um eine liegende und eine
lothrechte Axe mittels der Hand
dem Werkstücke gegenüber in die
geeignete Lage gebracht werden
kann.
Fig. 1189 stellt eine für 25 mm
dicke Niete bestimmte von der
Maschinenbau-Aktiengesellschaft,
vormals Breitfeld, Daněk
& Co. in Prag gebaute
Maschine dar. Sie ist um
zwei wagerechte und die
lothrechte Axe des Auf-
hängebolzens drehbar, und
Fig. 1190 eine hiermit ver-
wandte derselben Firma.
Diese unterscheidet sich
von der vorigen insbe-
sondere durch die Ein-
richtung, welche ermög-
licht, entweder mit 90 mm
oder mit 300mm Maultiefe
zu arbeiten. Man erkennt
aus Fig. 1191 und 1190
die Zweckmässigkeit dieser
Anordnung. Es ist der
Ring für die Feuerthür-
öffnung einer Lokomotiv-
oder Lokomobil-Feuer-
büchse f einzunieten.
Wegen des Raumbedarfs
für den Pressenbügel ist
diese Arbeit mit der grossen
Ausladung nicht, wohl aber mit der kleinen Ausladung auszuführen. Man
hat in dem Pressenbügel zwei Löcher für den Gegenhalter g angebracht
und das Schelleisen s so eingerichtet, dass es entweder in der ausgezogen
oder der gestreichelt gezeichneten Lage an der zugehörigen Kolbenstange
befestigt werden kann. In Fig. 1190 ist noch angegeben, dass die Druck-
wasserzuleitungsröhre c über dem Aufhängebolzen schraubenförmig gebogen
ist, um diese Röhre gemäss den Höhenänderungen des
Aufhängebolzens elastisch nachgiebig zu machen. Es ist
die vorliegende Maschine im Stande bis zu 26 mm dicke
Niete zu bearbeiten.
Aehnliche Verstellbarkeiten des Schelleisens und
Gegenhalters, um diese Werkzeuge an schwer zugäng-
lichen Stellen verwenden zu können, findet man nicht
selten. So ist
jedes dieser Werkzeuge vier verschiedene Stellen vorge-
sehen sind, um Dome auf Dampfkesseln festnieten zu
können.
Bei einer von W. Sellers in Philadelphia gebauten, zum Einnieten sog.
Galloway-Röhren bestimmten Nietmaschinen
1892, S. 1037, mit Abb.
Werkzeuge noch weitgehender. Fig. 1192 und 1193 sind zwei Schnitte
der Maschine. Der Gegenhalter a wie das Schelleisen b stecken in Ringen
A bezw. F, welche in den Maulenden B bezw. G der Maschine drehbar
sind. In an den Ringrändern ausgebildete Verzahnungen greifen Stirnräder,
die unter Vermittlung kurzer Wellen durch Kegelradpaare und zwei lange
Wellen bethätigt werden. Diese langen Wellen sind — in den Abbildungen
ganz links — durch Stirnräder so mit einander verbunden, dass sie die
Ringe A und F nur gemeinsam und um gleiche Beträge drehen können
und a und b immer einander gegenüber bleiben.
Die vorliegende Maschine weicht von den bisher beschriebenen noch
dadurch ab, dass die beiden Maulschenkel B und G nicht starr mit ein-
ander verbunden sind, sondern durch den Gelenkbolzen P und die beiden
Zugstangen K, welche sich an B durch den Bolzen M anschliessen und
an G durch ein auf dem Mönch U liegendes Querstück. Bei W befindet
sich die Steuerung; an S wird die Maschine aufgehängt. Diese Anordnung
hat manche Bequemlichkeit zur Folge und wird deshalb für förderbare
Nietmaschinen häufig verwendet, sie leidet aber an dem Fehler, dass Schell-
eisen und Gegenhalter sich nicht in gerader, sondern bogenförmiger Linie
einander nähern. Es bedarf sorgfältigster Aufmerksamkeit bei Wahl der
Länge von Schelleisen und Gegenhalter, um die Endflächen der letzteren
in dem Augenblicke, in welchem der Schliesskopf fertig ist, zu einander
genau gleichlaufend zu haben.
Bei einer derartigen Hebelnietmaschine von F. W. Breuer, Schu-
macher & Co. in Kalk, Fig. 1194, sind die Zugstangen, welche den Hebel
des einen Werkzeugs mit dem am andern Hebel angebrachten Kolben ver-
binden, in ihrer Länge verstellbar, und die durch Druck beanspruchten,
das Gelenk der beiden Hebel darstellenden Bolzen auswechselbar, um jenen
Fehler möglichst wenig fühlbar zu machen.
Fig. 1195 stellt eine ähnlich eingerichtete, von der Maschinenbau-Aktien-
gesellschaft, vormals Breitfeld, Daněk & Co. in Prag gebaute Hebelnietmaschine
dar. Man sieht aus dieser Figur die Ausbildung des rechtsseitig belegenen
Gelenks der Hebel deutlicher. Die Muttern der beiden Zugstangen sind
als Wurmräder ausgebildet, deren Wurme durch die Handkurbel k gemein-
sam gedreht werden, so dass ein genau gleichmässiges Bewegen der Muttern
gesichert ist. Eigenartig und sehr bemerkenswerth ist die Art der beweg-
lichen Aufhängung dieses Nieters. Zunächst ist der Aufhängebügel b um
die lothrechte Axe des Aufhängebolzens a in gewöhnlicher Weise drehbar.
Unten ist b mit einem Zapfen versehen, dessen Axe zur Axe des Aufhänge-
bolzens um 45° geneigt ist. Der Nieter umgreift diesen Zapfen mit der
gegen seine Mittelebene um 45° geneigten Hülse und ist damit um den
ebenso schräg liegenden Zapfen zu drehen, so dass man seine Mittelebene
ausser senkrecht auch wagerecht und in irgend welche geneigte Richtung
legen kann. Es dürfte diese Aufhängung viel Beifall finden.
Von den vielen bekannt gegebenen förderbaren Nietmaschinen mögen
noch einige genannt werden.
In der unten genannten Quelle
solcher Nietmaschinen, auch die Einrichtung der letzteren und ihre Ver-
sorgung sowie der Bedarf an Druckwasser beschrieben.
Eine bemerkenswerthe Nietmaschine für Gitterträger
feststehenden, mit nach oben gerichteter Maulöffnung dadurch ab, dass sie
— mittels Wasserdruckes — um einige Meter lothrecht gehoben werden
kann.
Fielding & Platt haben
1895, S. 1374, mit Schaubild.
welche meilenlange, 1800 mm weite Blechröhren beim Verlegen nietet. Sie
ruht auf einem Wagen, der auf einem Schienengleis fortbewegt wird.
Es handelt sich um das Biegen stabförmiger und plattenförmiger
Werkstücke.
Sie können entweder bei A, Fig. 1196, eingespannt sein, während die
biegend wirkende Kraft im Abstande a von der Einspannvorrichtung wirkt,
oder auf zwei Stützen A und B, Fig. 1197, gelegt und durch einen Stempel
C mit der Kraft 2 P durchgebogen werden.
In ersterem Falle findet das Biegen nahe an der Einspannvorrichtung
statt, im andern unter dem Stempel C. An anderen Stellen der Werkstücke
kann, abgesehen von elastischer Nachgiebigkeit, nur nebensächlich ein
Biegen eintreten.
Bezeichnet J das Trägheitsmoment, σ b die Biegungsfestigkeit und e
den Abstand der am weitesten nach aussen liegenden Querschnittsstelle von
der neutralen Fläche, so gilt als Forderung für das Biegen:
oder
Für den rechteckigen Querschnitt ist — bei der Dicke δ und Breite b —
Das Biegen und Richten der Metalle findet meistens in unerwärmtem
Zustande statt, so dass für σ b die gewöhnliche Biegungsfestigkeit einzu-
setzen ist. Zuweilen werden jedoch die Werkstücke erwärmt, ja bis zur
hellen Rothgluth erhitzt, theils um P kleiner werden zu lassen, theils aber
auch, um die Geschmeidigkeit, das Fliessungsvermögen der Werkstücke zu
steigern, so dass Einreissen der Kanten oder gar Brechen der Werkstücke
verhütet wird. Die Festigkeitswerthziffer σ b ist dann dem beabsichtigten
Erwärmungsgrade angemessen zu schätzen.
Auch die Zeit, innerhalb welcher eine Biegung vollzogen wird, bezw.
die Geschwindigkeit, mit welcher solches geschieht, hat auf die Grösse σ b
erheblichen Einfluss (vergl. S. 541); rasch durchgeführtes Biegen kann eine
mehr als doppelt so grosse Kraft erfordern, als wenn dieselbe Biegung
langsam erfolgt. Da nun das langsame Biegen auch schonender für die
Werkstücke ist als rasches, letzteres häufiger Brüche oder doch Risse her-
beiführt, so wird regelmässig mit sehr geringer Geschwindigkeit gearbeitet.
Nur bei dünnen Gegenständen und solchen, welche behufs der Bearbeitung
stärker erhitzt werden, kommen grössere Geschwindigkeiten vor.
Sie kommen in der, der Fig. 1196 sich anschmiegenden Gestalt vor,
dass neben der Einklemmvorrichtung ein Stempel oder ein sonstiger be-
wegter Maschinentheil die Kraft P ausübt.
S. 60 1888, Bd. 269, S. 436; S. 437, sämmtl. mit Abb.
Fig. 1198 und 1199 stellen eine solche Biegmaschine im Schnitt und
in Vorderansicht dar, bei welcher das thätige Werkzeug an einem Druck-
wasserkolben sitzt;
zu Romily-sur-Seine im Gebrauch.
Ein bügelförmiges Gestell A ist unten mit Aufspann-Nuthen versehen,
welche zum Befestigen des Bocks F dienen. 4 Schrauben halten F fest,
2 Schrauben dienen zum genauen Ausrichten. Auf F liegt das Werk-
stück w; es erhält seine richtige Lage durch den Anschlag J und wird durch
den Bügel G und Bolzen L festgehalten. In dem oberen Ende des Ge-
stells A steckt ein Stiefel B. Er ist gegen den Boden der betreffenden
Bohrung durch einen Stulp abgedichtet (vergl. Fig. 1106, S. 623). Der in
B spielende Kolben T hat 127 mm Durchmesser, die zugehörige Kolben-
stange C 121 mm Durchmesser und die hieraus sich ergebende ringförmige
Kolbenfläche, welche stets
unter Druck steht, sucht
Kolben T, Kolbenstange C
und Biegekopf D in ober-
ster Lage zu halten. Das
Druckwasser gelangt
durch die Oeffnungen des
in Fig. 1198 im Schnitt
gezeichneten Bodenrings
der grossen Stopfbüchse
unter den Kolben T.
Ueber T lässt ein in M,
Fig. 1199, beweglicher
Steuerkolben das Druck-
wasser ein-, bezw. das
gebrauchte Wasser aus-
treten. Die Verschiebung
des Steuerkolbens erfolgt
durch den Handhebel N;
derselbe wird durch eine
Schraubenfeder so beein-
flusst, dass er den Wasser-
abfluss selbstthätig ge-
stattet, sobald man den
Handhebel N loslässt. Der
Biegekopf D wird an dem
aufrechten Theil des Ge-
stelles gut geführt.
Lässt man nun Druck-
wasser über den Kolben T
treten, so trifft zunächst
der weit vorragende Theil
von D auf das Werkstück
w und biegt dieses, so
weit es frei liegt, nach
unten, darauf kommt die
in Fig. 1198 rechts be-
legene Seite von D zum
Angriff, indem das untere
Ende von D sich keilartig
zwischen seine Führung
und das Werkstück schiebt.
Schliesslich vollendet die
untere Ausklinkung von D
die Biegung von w, so dass
sich dieses fest an den
Bock F legt.
Um andere Biegungen vorzunehmen, wechselt man D und F aus.
Häufig wird das Werkstück, statt es durch einen Bügel und dergl.
zu befestigen, durch einen oder mehrere mittels Druckwasser bethätigte
Kolben festgehalten
hiermit nahe verwandt. Diese Art des Festhaltens zeichnet sich vor der
in Fig. 1198 und 1199 angegebenen durch erhebliche Zeitersparniss aus,
und wird deshalb da allgemein bevorzugt, wo die Werkstücke in glühen-
dem Zustande gebogen werden sollen.
Die Biegemaschine, welche Fig. 1200 andeutet,
1886, Bd. 262, S. 254, mit Abb.
stück an der Biegestelle gleichzeitig zu stauchen. Die Abbildung ist ein
Grundriss. Auf einem Bock ist in bequemer Arbeitshöhe die Platte A fest
angebracht, während eine zweite Platte B an dem Bock um eine lothrechte
Axe gedreht werden kann. Auf A und B sind Backen befestigt, gegen
welche das Werkstück gelegt wird, und ihnen gegenüber befinden sich zum
Festhalten dienende Klemmklinken (vergl. Fig. 1129, S. 634). Das zu
biegende Werkstück habe die gezeichnete
Lage; dreht man dann B gegenüber A rechts
herum, so findet gleichzeitig mit dem Biegen
eine Verkürzung statt, welche sich, da nur
die Biegestelle erhitzt ist, auf diese beschränkt,
also das Knie verstärkt. Legt man das Werk-
stück auf A, so wie gezeichnet, auf B aber
an die entgegengesetzte Seite des Backens, so
biegt man durch Linksdrehen von B ohne zu
stauchen.
Die sogenannten Kielplatten eiserner
Schiffe sollen einen ebenen Flansch haben, der
mit dem Kiel durch Nieten verbunden wird,
im übrigen sich aber der Gestalt des Schiffs-
bauchs anschliessen, also windschief sein. Ho-
waldt
gemachten — Platte, welcher als Flansch
dienen soll, in ein senkrechtes Maul und lässt
eine Zahl Hebel, die der einen Maulseite an-
gelenkt sind, sich verschieden stark neigen, wobei sie das Blech in gleichen
Winkeln biegen, und zwar, indem sie dieses auf ein z. B. aus Gyps her-
gestelltes Modell drücken.
Bennie
vor ihm eine Walze nach unten, welche das herausragende Blech nach
unten drückt. Man kann nun das eine Walzenende mehr nach unten be-
wegen als das andere und gewinnt dadurch verschiedene Winkel zwischen
dem festgehaltenen Flansch und dem übrigen Blech.
Hugh Smith & Co.
soll, nach Fig. 1201 ebenfalls in ein wagerechtes Maul. Dieses besteht aus
einem oben liegenden kräftigen Balken, der durch starke Böcke mit der
Grundplatte der Maschine verbunden ist, und aus dem darunter liegenden
beweglichen Theil. Letzterer legt sich mit 4 Keilflächen auf eben solche
Flächen des Maschinengestells und wird durch Wasserdruck — an der
linken Seite des Bildes sieht man den betreffenden Stiefel — verschoben.
Eine starke, im Vordergrunde des Bildes erkennbare Walze ruht in Armen,
welche einerseits von Lenkern geführt werden, anderseits in den hohlen
Nonnen zweier Druckwasserpressen sich stützen, die unterhalb des Fuss-
bodens dem Maschinengestell angeschlossen sind. Die Bolzen, um welche
sich die erwähnten Lenker drehen, können eingestellt werden, so dass die
Walze in angemessener Entfernung vom Maulrande bleibt. Lässt man nun
Druckwasser unter die Nonnen der versenkt liegenden Stiefel treten, so
bewegt sich die Walze nach oben und biegt dabei den über ihr befind-
lichen Blechtheil nach oben. Jede dieser Pressen ist für sich steuerbar,
so dass man die Walze an ihrem einen Ende mehr emporsteigen lassen
kann, als am anderen Ende, also verschiedene Biegungswinkel erzielt. Die
grösste auf dieser Maschine zu biegende Blechlänge ist zu 9,45 m angegeben.
Bei einer neueren derartigen Maschine von Fielding & Platt
zwei kürzere solcher Biegewalzen angewendet, welche je durch zwei Druck-
wasserpressen gehoben werden. Das gewährt eine freiere Wahl in der
Verschiedenheit der Abbiegungswinkel.
A. Bachmann
Bleche in kegelförmige Gestalt zu biegen, wie solche z. B. für die soge-
nannten Galloway-Dampfkessel gebraucht werden. Fig. 1202 ist ein loth-
rechter Schnitt, Fig. 1203 ein Grundriss der Maschine. In der Grundplatte
A steckt eine nach oben verjüngte Stange B fest. Es ist um B der Bock
H drehbar, indem dessen Fussplatte B nahe über A umgreift; H ist auf A
an irgend einer geeigneten Stelle festzuschrauben. Im Kopfe des Bockes H
befindet sich die Mutter der Schraube K; letztere soll den Balken M gegen
das an B gelehnte Werkstück drücken. Um letzteren je nach Umständen
einen andern Krümmungshalbmesser und eine andere Verjüngung zu geben,
ist über B eine auswechselbare, kegelförmige Röhre C gestülpt. Es ist
ferner um B einerseits der Arm D mit der in ihm festen Spindel E, sowie
der Arm G, welcher das obere Ende der Spindel E stützt, frei drehbar.
Auf E sind zahlreiche Rollen frei drehbar gesteckt, welche zusammen den
Kegel F bilden. Hat man nun das entsprechend zugeschnittene und er-
hitzte Blech zwischen F und C hindurch geschoben — wobei F möglichst
nahe an M geschoben ist — und den Blechrand mittels des Balkens M
festgeklemmt, so bewegt man die kegelförmige Walze F mit Hilfe des
Handgriffes N, bezw. des Armes D um die Axe von B, und biegt somit
das Blech. Der Bock H und die an ihm sitzende Einspannvorrichtung
lassen eine ganze Drehung des Armes D nicht zu; man löst daher die
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 43
Klemme, dreht H so weit als erforderlich ist, um die Drehung des Kegels
F zu vollenden, und befestigt dann H wieder auf der Platte A, sowie das
Werkstück durch Anziehen der Schraube K.
Auch das Biegen von Röhren ist in der Weise ausgeführt, dass man
sie an einer Stelle einspannt und das über die Einspannvorrichtung hinaus-
ragende Ende dieser gegenüber verbiegt. Bekanntlich werden die Röhren,
wenn man sie zu biegen versucht, leicht platt. Dem tritt man vielfach
durch Ausfüllen der Röhren mit Harz und Asphalt entgegen, welche Fül-
lung nach dem Biegen durch Schmelzen beseitigt wird. Es wird das Zu-
sammenklappen der Röhrenwände mit einiger Sicherheit auch dadurch ver-
hütet, dass man das seitliche Ausweichen derselben hindert. Fowler
1892, S. 1038, mit Abb. Revue industrielle, Sept. 1892, S. 361, mit Abb.
lässt die Röhre R, Fig. 1204, von zwei Backen A genau umfassen, und
lehnt sie gegen den gut passenden Backen B, der um den Bolzen C
schwingen kann. Wenn nun die Backen A sich nach rechts bewegen und
dabei die Röhre R geradlinig mitnehmen, so zwingt B das überragende
Ende von R, sich in die Bogenform zu fügen, wie Fig. 1205 zeigt. A be-
schreibt einen nur kurzen Weg; ist dieser vollzogen, so öffnen sich die
Backen A und werden, nebst dem Backen B in die Anfangslage zurück-
gezogen. Die Rolle D dient zu weiterer Führung. In der letzten der an-
geführten Quellen ist der Backen B durch eine entsprechend ausgehöhlte
Rolle ersetzt.
Sie wirken nach Fig. 1197, S. 667. Die zwei stützenden Backen A
und B sitzen am Maschinengestell fest, der dritte Backen C wird durch
Kurbel und Lenkstange, Schraube oder Druckwasser bethätigt. Die meisten
der hierher gehörigen Maschinen benutzt man auch zum Richten, und werden
deshalb einige derselben weiter unten beschrieben.
Fig. 1206 und 1207 stellen eine solche, in erster Linie zum Biegen
leichter Stäbe und Röhren bestimmte Maschine im Schnitt, bezw. Grundriss
dar.
d. Ver. deutscher Ingen. 1886, S. 570, mit Abb.
Tisches gut geführt. Unter dem Tisch liegt eine Schraube l, welche in
ein Muttergewinde des Schlittens greift und in der Axenrichtung gegen
den im Bügel m steckenden Zapfen o sich stützt. Für den Arbeitsweg
wird das Schwungrad w durch den Stift s mit dem sich frei um l dreh-
baren Rädchen u gekuppelt; u betreibt ein Stirnradvorgelege, welches das
auf l feste Rad k und damit die Schraube langsam dreht. Mit Hilfe des-
selben Stiftes kann man das Schwungrad mit dem auf l festsitzenden
Kuppelstück v verbinden, so dass sich l für den Rückweg des verschieb-
baren Backens rascher drehen
lässt. Der mittlere Backen ist
seinem Schlitten gelenkig ange-
schlossen; ebenso die beiden
äussern Backen ihren Stützen,
so dass sie sich dem Werkstück
anzuschmiegen vermögen. Die
Stützen der beiden äusseren
Backen sind mit Zähnen ver-
sehen, die in eine am Tisch der
Maschine feste Zahnstange grei-
fen. Hierdurch wird möglich,
den Abstand der beiden äusseren
Backen nach Bedarf einzustellen.
Das Schaubild 1208 zeigt
eine Biegemaschine mit zwei
mittleren Backen.
gemeinsame Stange verbundene
Kolben dienen zur Bethätigung.
Mit der Kolbenstange ist ein über den Tisch hervorragender Schlitten
verbunden, in den die Backen gesteckt sind. Er wird am Tisch gut
geführt. Es ist der Schlitz, durch welchen die Nasen des Schlittens her-
vorragen, überdeckt, um das Hindurchfallen von Schmutz auf die unter
ihm befindlichen Maschinentheile zu verhüten. Die Kolben haben 200 mm
Durchmesser und 100 mm Hub. Es beträgt der Wasserdruck 105 Atmo-
sphären, also der verfügbare Druck rund 74 t. Die äusseren Backen werden
mit Hilfe der 50 mm weiten, in dem Bilde sichtbaren Löcher auf dem
900 mm breiten und 1350 mm langen Tisch befestigt. Die Steuerungs-
hebel ragen seitwärts hervor.
Um bestimmte Gestalten hervorzubringen, versieht man zuweilen die
Biegemaschine mit mehreren beweglichen Backen, die nacheinander oder
zu gleicher Zeit wirken, z. B. zum Biegen von Rundeisen, um es zu einer
gekröpften Welle umzugestalten.
S. 316, mit Abb.
Für das Biegen der Bleche hat Tweddel vorge-
schlagen,
S. 477, mit Schaubild. Specht, Massenfabrikation im Maschinenbau. Revue industr.
20. Febr. 1897, S. 75, mit Abb. Engineering, Mai 1898, S. 659, mit Abb.A und B, Fig. 1209,
zu legen, von denen A die zwei äusseren Stützen, in Ge-
stalt langer, abgerundeter Kanten enthält, während B mit
seiner mittleren Wölbung gegen das Werkstück sich legt.
Tweddel will nun mit seiner Maschine die Biegung genau
begrenzen, was dadurch geschehen kann, dass die Abrun-
dung von B und Ausrundung von A dem zu erzielenden
Krümmungshalbmesser entspricht. Es müssen die Krüm-
mungshalbmesser der beiden soeben genannten Flächen kleiner
sein als der für das Blech geforderte, da nach dem Rückzuge der Werkzeuge
das Werkstück um den Betrag zurückfedert, um welchen es elastisch ge-
bogen war. Von grösserer Bedeutung ist folgender Umstand: Die bleibende
Biegung des Werkstücks w findet im wesentlichen nur in der Mitte zwischen
den beiden stützenden Rändern von A statt, an der Stelle, wo die am
meisten hervorragende Fläche von B die Kraft an w überträgt. Es bleiben
die diesseits und jenseits dieser Stelle befindlichen Theile des Werkstückes
ungebogen. Sie legen sich daher bald an Stellen von B, welche seitlich
von der Mitte liegen, Fig. 1210, so
dass nunmehr hier das Biegen beginnt.
Dann wirken aber die Angriffskanten
von A nicht mehr mit dem Druck
P an dem Hebelarm a, Fig. 1209,
sondern mit dem grösseren Druck P1
an dem kleineren Hebelarm a1,
Fig. 1210, und weiter mit dem noch
grösseren P2 an dem Hebelarm a2,
Fig. 1211, d. h. da das Widerstands-
moment des Bleches überall gleich ist,
so wächst die erforderliche Kraft P
um so mehr, je mehr die beabsichtigte
Biegung sich dem gesteckten Ziele
nähert. Ohne Vornahme einer Rechnung lässt sich erkennen, dass unmög-
lich ist, das Werkstück völlig an die cylindrischen Flächen von A bezw.
B zu legen, wenn nicht eine sehr bedeutende Kraft zur Verfügung steht,
die nicht mehr eigentlich biegend, sondern zum Theil unmittelbar umge-
staltend wirkt. Das kann z. B. in Frage kommen, wenn der Krümmungs-
halbmesser der drückenden Flächen nach Fig. 1212 im Verhältniss zu
deren Breite klein ist, also A auf das Werkstück w als Hohlkeil wirkt.
In der Regel beschränkt sich die bleibende Biegung bei dem Nähern
von A und B auf einen schmalen Streifen; links und rechts davon bleibt
das in der Maschine steckende Blech auf irgend eine Breite a2, Fig. 1211,
ungebogen, die um so grösser ausfällt, je kleiner das verfügbare P ist.
Daraus folgt, dass eine grössere Zahl von Biegungen stattfinden muss, um
das Blech in ganzer Länge in die Trommelform zu bringen und ferner,
dass an jedem Ende des Werkstücks die Länge a2 ungebogen bleibt.
Um jede einzelne
Biegung für verschiedene
Werkstücke zu begrenzen,
genügt das Einlegen, bezw.
Auswechseln einer Mittel-
schiene C, Fig. 1213, in A.
Es lassen sich auch die
beiden Körper A und B
mit ebenen Endflächen ver-
sehen und an diesen aus-
wechselbare Backen be-
festigen. Nach Fig. 1214
bestehen diese z. B. an der
einen Seite aus einer Platte,
in welche bogenförmige
Querschienen gelegt sind,
an der andern Seite aus
Längsschienen. Fig. 1215
ist theilweise ein loth-
rechter Schnitt, theilweise
eine Seitenansicht der
Maschine. Eine gute Ab-
bildung der Maschine steht
mir nicht zur Verfügung, weshalb die vorliegende, schematisch gehaltene
genügen muss. Es ist die Maschine zum Biegen von Blechen bestimmt.
Demgemäss sind die Körper A und B, welche die zum Biegen dienenden
Backen aufzunehmen haben, balkenartig gestaltet. B bildet mit dem mit
ihm verschraubten Bügel C das Gestell der Maschine, während A in diesem
Gestell verschiebbar ist. Diese Verschiebung soll in ganzer Länge von A
genau in gleichem Grade stattfinden, weshalb sie durch drei an A ausge-
bildete und drei mit dem Mönch a verbundene Keile und zwischengelegte
Walzen i einerseits, und anderseits dem stets unter dem Druck des Wasser-
speichers stehenden Mönch c, der durch Stangen d mit A verbunden ist,
stattfindet. In die zum Mönch a gehörige Nonne b wird durch eine Steue-
rung Druckwasser eingelassen, wenn A sich B nähern soll. Das in auf-
rechter Lage durch die Maschine zu führende Werkstück stützt sich mit
seinem unteren Rande auf seitwärts von A und B angebrachte Rollen. An
einer Stelle ist auch einer Vorrichtung (Winde mit Seil) gedacht, mittels
welcher das Werkstück ruckweise weiter geführt werden kann.
Dasselbe Biegeverfahren wird auch mit liegend angeordneten Maschinen
durchgeführt.
Das ruckweise Verschieben des Werkstücks nach jeder Einzelbiegung
ist nicht bequem; die Arbeit verläuft, sobald das Werkstück in ganzer
Länge gleichförmig gebogen werden soll, rascher, wenn man das zu bie-
gende Werkstück, nach Fig. 1216, zwischen drei Walzen A, B und C bringt,
diese dreht und durch die Reibung, welche zwischen Walzenumfang und
Werkstück auftritt, das letztere
zwischen den Walzen hindurch-
führt. Es erfolgt die Biegung
zwischen den Punkten i und e. In
der Abbildung ist das Werkstück
linksseitig gerade gezeichnet, weil
es eine bleibende Biegung noch
nicht erfahren hat; es sollte ein
wenig gekrümmt sein, da die elasti-
sche Biegung sich bis zu dem
Punkte erstreckt, in welchem w
auf A liegt. Demgemäss berührt w
die mittlere Walze im Punkt i noch
nicht, sondern erst in einem rechts
von i belegenen, den man finden
könnte, wenn man den linksseitigen
Theil von w nach seiner durch die elastische Biegung gewonnenen Ge-
stalt einzeichnete. Ebenso verhält es sich mit dem rechtsseitigen Theil
des Werkstücks w. Sonach erstreckt sich das Gebiet, innerhalb welchem
die bleibende Biegung stattfindet, nicht von i bis e, Fig. 1216, sondern
ist kleiner. Es ist aber anzunehmen, dass seine Mitte etwa mit der
Mitte des Abstandes i e zusammenfällt. Die Thätigkeit der biegenden
Walze — das ist C — besteht darin, dass sie das Werkstück nach Art
eines Kniehebels von der Höhe, in welcher w mit C in Berührung tritt,
bis zu der Höhe, in welcher diese Berührung aufhört, hinabdrückt. Es
steht hierfür — und für Nebenwiderstände — nur die Reibung zwischen
den angetriebenen Walzen zur Verfügung, weshalb fast immer eine Zahl
von Durchgängen des Werkstücks erforderlich ist, um die verlangte blei-
bende Biegung zu erzielen. Zu diesem Zwecke wird die Maschine mit
einem Kehrgetriebe ausgestattet, so dass nach jedem Durchgang nur die
Walzen einander zu nähern sind, und der Antrieb umzusteuern ist.
In der Regel macht man nur die mittlere Walze C verstellbar und
treibt die beiden andern an. Es fehlt jedoch nicht an Vorschlägen, nach
denen auch die mittlere Walze C angetrieben werden soll.
Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1895, S. 1374, mit Abb. The Iron Age, 1895, S. 1231,
mit Schaubild.
Works in Hamilton, O., legen, nach Fig. 1217,
1890, S. 1348, mit Abb.
walze, welche fest gelagert ist und angetrieben wird, eine zweite Walze,
drücken sie von unten gegen das Werkstück und treiben sie ebenfalls an,
während die seitlichen Walzen verstellt werden und sich mit ihren Zapfen
in den verschiebbaren Lagern lose drehen. Die vorliegende Blechbiege-
maschine ist von ungewöhnlicher Grösse, indem die Walzenlänge zwischen
den Lagern 6,82 m beträgt.
Bei dem ersten
Durchgang ist das Werk-
stück zwischen A und C,
Fig. 1216, gerade, da die
Biegung erst zwischen i
und o stattfindet. Zwi-
schen C und B ist das
Werkstück gekrümmt.
Diese Krümmung er-
giebt sich aus den ein-
zelnen, eng neben ein-
ander liegenden Bie-
gungen, welche unter
C stattfinden. Zu Be-
ginn der Arbeit liegt
der vordere Rand des
Bleches auf B; es wird
letzteres auf die Länge
a nicht gebogen, so dass
die unter C stattfindende Biegung stärker ausfällt als später, nachdem
zwischen C und B ein gebogener Theil des Werkstücks sich befindet. Ver-
folgt man diesen Umstand weiter, so findet man, dass der Krümmungs-
halbmesser des gebogenen Werkstücks nicht überall gleich sein kann. Da
jedoch bei jedem einzelnen Durchgang das Werkstück eine nur geringe
Biegung erleidet, so hat der erwähnte Umstand keine praktische Bedeutung.
Wichtig ist dagegen der andere, nach welchem das vordere wie das
hintere Werkstückende auf eine gewisse Länge ungebogen bleibt (vergl.
S. 667, 676). Die Länge dieser gerade bleibenden Strecken nimmt mit dem
Abstand der beiden äusseren Walzen ab, weshalb man diese Walzen mög-
lichst nahe an einander zu legen sucht. Mit der Näherung der Mitten von
A und B steigert sich aber der für das Biegen erforderliche Druck und
demgemäss der nöthige Walzendurchmesser, so dass sich von selbst die
unterste Grenze für die Länge der gerade bleibenden Strecken ergiebt.
Es ist nicht zu bestreiten, dass in dieser Richtung die weiter oben be-
schriebenen Tweddel’sche Maschine (S. 676) der mittels Walzen arbeitenden
überlegen ist. Sie ermöglicht, die Länge der ungebogen bleibenden Enden
klein zu machen.
Für die Biegemaschinen mit drei Walzen kann man die massgebenden
Kräfte auf folgendem Wege gewinnen.
Aus einer grösseren Zahl guter Maschinen, welche zum Biegen uner-
wärmter Bleche bestimmt sind, habe ich die Beziehung entnommen:
r2 = b · δ, . . . . . . . . (154)
worin r den Walzenhalb-
messer, b die grösste Blech-
breite und δ die grösste Blech-
dicke bezeichnet. Mit Hilfe
dieses Ausdrucks lässt sich
der Walzenhalbmesser vor-
läufig gewinnen; später ist
zu untersuchen, ob nicht eine
grössere oder kleinere Dicke
der Walzen zweckmässiger ist.
An Hand dieses vorläufig be-
stimmten Walzenhalbmessers
zeichnet man die beiden
Kreise A und B, Fig. 1218,
indem man zwischen sie nach
Schätzung einen Spielraum
legt. Man gewinnt die höchste
Lage der Biegewalzenmitte o,
indem man über A und B
das gerade Werkstück zeich-
net und es durch den Biege-
walzenkreis von oben be-
rühren lässt, und die unterste
Lage u durch Einzeichnen des
Werkstücks w mit seinem
kleinsten Krümmungshalb-
messer ρ. Die Richtung der biegend wirkenden Kraft geht durch den Mittel-
punkt m des Werkstücks w und die Mitte von A, bezw. B. Mit Hilfe der
Fig. 1216 war festgestellt, dass das Biegungsbereich ein wenig seitlich von der
Mitte der Biegewalze C liege. Diese seitliche Abweichung befindet sich jedesmal
an der Seite, von welcher das Werkstück eintritt. Theils wegen dieses
Wechsels der Lage, theils weil sie nur wenig von der Mitte abweicht, kann
man für praktische Zwecke genügend genau die Lage der Biegestelle als
mitten unter C befindlich annehmen, so dass a, Fig. 1218, der Hebelarm
ist, an dem die Kraft P wirkt.
Nach der Ungleichung 152, S. 668, ist:
also für rechteckigen Querschnitt:
b die Breite, δ die Dicke des Werkstücks und σ b seine
Biegungsfestigkeit bedeutet. Es ist nun für σ b ein höherer Werth zu setzen,
als für gewöhnlich mit Biegungsfestigkeit bezeichnet wird, da die Biegung
rascher verläuft als bei den Versuchen, welche dem Feststellen von σ b
dienen (vergl. S. 541); es liegt die Geschwindigkeit, mit welcher das Werk-
stück die Maschine durchschreitet, zwischen 10 und 50 mm in der Sekunde.
Indem man nun die Kraft P nach irgend einem Maassstabe von m aus in
ihren beiden Richtungen aufträgt, gewinnt man in bekannter Weise die Be-
lastung Q der oberen Walze, sowie die nach aussen gerichtete Belastung Q1,
der Walzen A und B.
Die obere Walze C wird hiernach erheblich stärker belastet als jede
der beiden unteren. Man findet deshalb nicht selten die obere Walze dicker
ausgeführt als die anderen. Häufiger aber macht man die drei Walzen im
Durchmesser gleich und giebt der mittleren dadurch die entsprechend
grössere Widerstandsfähigkeit, dass man sie aus Stahl schmiedet, während
die äusseren Walzen vielleicht aus Gusseisen gemacht werden.
Die Zapfen der Walzen haben
fast immer — der Antrieb durch die Zapfen der äusseren Walzen stattfindet,
so müssen diese Zapfen auch dem betreffenden Drehmoment gewachsen
sein, so dass ihre Dicke etwa so gross auszufallen pflegt, wie die Dicke
der Zapfen von C.
Die Arbeitsübertragung findet nur durch die Reibung
der Walzen A und B an dem Werkstück w statt. Das be-
treffende Moment ist also an jeder Walze:
= r · P · f,
wenn f die Reibungswerthziffer, die zu etwa 0,25 angenommen
werden kann, bezeichnet. Dieses Moment kann nur über-
schritten werden, wenn etwa f einen grösseren als den in
Rechnung gestellten Werth hat. Da gleichzeitig keinerlei
Massenwirkungen in Frage kommen, auch die Geschwindig-
keiten klein sind, so darf eine hohe Beanspruchung der Rad-
zähne der Rechnung zu Grunde gelegt werden. Das ist wichtig,
weil andernfalls die Räder sehr plump ausfallen; es werden
aus gleichen Gründen meistens auch die auf den Walzen-
zapfen sitzenden und die in diese greifenden Räder aus
Stahl gemacht.
In Fig. 1219 ist die Walze C fortgenommen gedacht;
demnach sind A und B voll zu sehen. Das Antriebsrad der
Walze A sitzt auf der einen, dasjenige der Walze B auf der
andern Maschinenseite. So kann man den Rädern fast be-
liebig grosse Durchmesser geben. Wenn aber die Werk-
stücke so zusammengebogen werden, dass sie in der Längen-
richtung der Walze C von dieser abgezogen werden müssen, so sind die
Räder derartig im Wege, dass dieses Abziehen des Werkstücks erst mög-
lich wird, nachdem C aus der Maschine gehoben ist.
Verlegt man beide Räder an dieselbe Maschinenseite, so fällt dieser
Uebelstand hinweg. Das kann nach Fig. 1220 geschehen. Man bemerkt
sofort, dass der Durchmesser des einen, und somit auch der des andern
Rades beschränkt ist, und dass der betreffende Zapfen von B weit über
sein Lager hervorragen muss. Deshalb zieht man jetzt meistens vor, beide
Antriebsräder nach Fig. 1221 auf dieselbe Maschinenseite zu legen, obgleich
die Räder wegen ihres geringen Durchmessers sehr breit ausfallen. Es ist
auch der Antrieb durch zwei Wurmräder möglich, indem, nach Fig. 1222,
in jedes der Wurmräder zwei Wurme greifen. Jede Welle dieser Wurme
ist mit einem Wurmrad versehen, in die ein gemeinsamer Wurm greift, an
dessen Welle die Antriebsriemenrollen sitzen.
Wie mehrfach erwähnt, ist die mittlere Walze in der Regel die ver-
stellbare. Ihre Lager sind zu diesem Zweck verschiebbar, z. B. nach
Fig. 1223. Es bezeichnet hier a den Zapfen,
b ein möglichst leicht gehaltenes Lager, welches
in einem Schlitz des Gestells e gut geführt ist
und mittels einer Schraube auf und nieder ge-
schoben werden kann. Die Mutter d der Schraube
wird durch zwei Leisten in dem Gestell e fest-
gehalten, so dass man Mutter und Schraube nach
aussen ziehen und dann die Walze mit ihren
Lagern nach oben wegnehmen kann, sobald ein
gebogenes Werkstück in der Längenrichtung
der Walze abgezogen werden muss. Will man
beide Schrauben gemeinschaftlich antreiben, so
muss über der Walze irgend eine Verbindung
der Schrauben hergestellt werden, die lästig ist.
Es werden deshalb regelmässig die Ver-
stellschrauben nach unten gerichtet, z. B. nach
Fig. 1224. Hier ist die Schraube mit dem Lager b
fest verbunden, ihre Mutter befindet sich in dem Wurmrad f, in welches
ein auf g sitzender Wurm greift. Dieselbe Welle enthält in dem zweiten
Gestell einen eben solchen Wurm, welcher das andere Wurmrad ebenso
bethätigt. Es kann die obere Walze ausgehoben werden, nachdem die
Deckel der Lager b abgenommen sind. Man bringt wohl in jedem Zapfen
a eine mit Gewinde versehene Bohrung an, um das Anlegen des Krahn-
hakens erleichternde Oesen einschrauben zu können.
Die Walzen A und B sind in Bohrungen der hohl gegossenen Ge-
stelle oder Schilder e gelagert und diese auf gemeinsamen Grundrahmen i
befestigt. Bei der vorliegenden Maschine ist der Antrieb nach Fig. 1219
ausgeführt; die gemeinsame Antriebswelle h ist unter den Schildern ge-
lagert.
Will man mit der Maschine auch schwach kegelförmige Gestalten er-
zeugen, so muss der eine Zapfen der mittleren Walze den anderen Walzen
etwas näher liegen als der zweite Zapfen. Zu diesem Zweck sind die zu-
gehörigen Lager entsprechend nachgiebig einzurichten; zugleich aber muss
die Mutter der einen Schraube (Fig. 1224) mehr gedreht werden als die
andere, d. h. es dürfen die beiden zugehörigen Wurme nicht auf gemein-
samer Welle (g, Fig. 1224) festsitzen. Man giebt dann jedem Wurm seine
eigene Welle, und verbindet diese mittels Räder und lösbarer Kupplung,
oder man steckt beide Wurme auf ein und dieselbe Welle g, Fig. 1225,
aber frei drehbar, und verbindet jeden Wurm mit der Welle durch je ein
ausrückbares Kuppelstück k. Der Wurm w ist mit einer Art Kammzapfen
versehen, der in eine zweitheilige, in eine Bohrung des Gestells e ge-
schobene und dort geeignet befestigte Büchse l gelegt ist. Bei kleineren
Maschinen dreht man die Welle g mittels Rädervorgelege und Handrad,
oder mittels Hebel und Ratsche, bei grösseren wird g durch die Maschine
angetrieben. Dieser Maschinenantrieb ist für schwerere Maschinen noth-
wendig, weil einerseits das Nähern der Walzen unter Ueberwindung des
Widerstandes Q (Fig. 1218) stattfinden muss, anderseits rasches Zurück-
schieben der Biegewalze erwünscht ist.
Das Ausheben der mittleren Walze, zu dem Zweck sie aus dem zu-
sammengebogenen Werkstück zu ziehen, findet bei kleinen Maschinen
mittels der Hand statt. Es können bei solchen auch die Lager der in
Rede stehenden Walze einfacher gestaltet werden, z. B. nach Fig. 1226.
Es liegt der Zapfen a in einer Büchse b, welche einseitig offen ist und sich
in einer Bohrung des Maschinengestells e drehen lässt. In der gezeich-
neten Lage befindet sich die Oeffnung der Büchse b oben, und es ist Zapfen
a und Walze C frei auszuheben oder einzulegen. Nachdem b um 180°
gedreht ist, stützt sie den Zapfen a nach oben. Das Herabfallen der Walze
hindert der am Ende der Bohrung für
b stehen gelassene Rand am Maschinen-
gestell. In eine Nuth von b greift die
Spitze einer Schraube und hindert hier-
durch die Büchse, aus ihrer Bohrung
zu schlüpfen.
Für Reifenbiegemaschinen, welche
nur kurzer Walzen bedürfen, lagert man
oft den Zapfen a der Walze C, Fig. 1227,
in einer Büchse, deren Durchmesser ein wenig grösser ist als der Durch-
messer der Walze. So ist möglich, die Walze C nebst Büchse b durch
das betreffende, in dem Maschinengestell e befindliche Loch zu ziehen.
Ein Einsteckstift, welcher in eine in b gedrehte Nuth greift, hindert die
Büchse eigenmächtig nach aussen zu treten. Im vorliegenden Falle ist C
die angetriebene Walze, weshalb man den Mantel von C gerieft hat.
Nahe verwandt mit der letztern ist die Einrichtung, welche Fig. 1228
darstellt. Die Walzen dieser Maschine stehen lothrecht. Die aufrechte Auf-
stellungsweise der Biegemaschinen hat — was hier eingeschaltet werden
mag — manche Vorzüge gegenüber der liegenden, insbesondere wenn die
zu bearbeitenden Bleche so schwer sind, dass man Krähne zu ihrer Hand-
habung verwenden muss.
Abb. The Engineer, Febr. 1882, S. 115, mit Schaub. The Iron Age, Febr. 1896, S. 409,
mit Schaubild.
viel leichter ausheben als die liegende. Die Walze C, Fig. 1228, wird unten
durch ein Spurlager gestützt. An ihrem oberen Ende sitzt ein gewöhn-
licher Zapfen, welcher sich in dem Augenlager b dreht. Letzteres ist aussen
kreisrund und steckt in einem Loch des Maschinengestelles e, dessen Weite
etwas grösser ist, als der Walzendurchmesser beträgt. Es kann hiernach C
ohne weiteres durch den an eine Oese des Zapfens a greifenden Krahn
gehoben und demnächst wieder eingesetzt werden, indem das Lager b auf
dem Zapfen a stecken bleibt.
Fig. 1229 stellt eine Anordnung zum Abnehmen des Lagers l von
dem Zapfen a der Mittelwalze C dar, bei welcher das Lager l auf einem
Bolzen m verschiebbar steckt. Sie bedingt, dass die Zapfen der Walze
um die Breite der Gestelle e nach aussen verlegt werden, so dass die
Länge der Walze zwischen ihren Stützpunkten sich vergrössert.
Weiter oben wurde erwähnt, dass die Lagerung der Mittelwalze nach-
giebig gemacht werde, wenn die Absicht vorliege, gelegentlich die Bleche
ein wenig kegelförmig zu biegen. Sind die Lager entsprechend nach-
giebig, so lässt sich ohne Schwierigkeiten eine Einrichtung anschliessen,
welche das Abziehen des zusammengebogenen Bleches von der liegenden
Mittelwalze wesentlich erleichtert. Nach Fig. 1230b der
Walze C um einen Bolzen drehbar; das andere Lager ist in der Bildfläche
bogenförmig, so dass sein Gehäuse i um einen Bolzen nach aussen ge-
schwenkt und dadurch der zugehörige Walzenzapfen frei gemacht werden
kann. Indem nun die Walze C mit einem Schwanz k versehen ist, kann
man mittels einer Schraube l nach Beseitigen des rechtsseitigen Lagers die
Walze C frei schweben lassen, also das zusammengebogene Werkstück von
C abziehen.
Fig. 1231 und 1232 stellen eine derartige Lagerung in etwas anderer
Ausführungsform dar. C bezeichnet die Mittelwalze, a einen Zapfen der-
selben. Die Lagerbüchse b ruht in einer Schnalle c, die mittels runden
Bolzens der Schraubenspindel d angeschlossen ist. Es kann sonach die
Lagerbüchse b um den Bolzen schwingen, und es ist nach dem Heraus-
ziehen des Bolzens das Lager bequem fortzunehmen.
Die Schraubenspindel d ist in dem Gestell e gut geführt und das
Lager des Zapfens f einer der Seitenwalzen ist nur mit einem Staubdeckel
versehen, um möglichst freien Raum zu schaffen.
Das Schaubild 1233 zeigt eine ähnlich ausgerüstete Blechbiegemaschine
von Habersang & Zinzen in Düsseldorf. Es sind bei dieser Maschine die
Zapfen der Mittelwalze kugelförmig; das rechts belegene Lager wird um
einen hinter dem Gestell versteckt liegenden Bolzen der betreffenden
Schraubenspindel ausgeschwenkt. Das Kehrgetriebe besteht in Riemen-
rollen, auf welchen ein offener und ein gekreuzter Riemen verschoben
werden (S. 172). Das Heben und Senken der Mittelwalze vermittelt eine
im Vordergrunde des Bildes sichtbare, besonders angetriebene Riemenrolle
und ein grösstentheils verdeckt liegendes Kehrgetriebe. Ein Rahmen nimmt
zunächst die beiden Hauptlagerböcke auf und dient ferner zur Stütze der
kleineren Lager, des Bockes, in welchem die zum Niederdrücken des
Walzenschwanzes dienende Schraube steckt, und des Riemenführers. Letz-
terer wird durch ein links im Vordergrunde sichtbares Handkreuz be-
thätigt, indem die Welle des letzteren ein in die Verzahnung der Riemen-
führerstange greifendes Rädchen trägt.
Die Fig. 1234, 1235 und 1236 zeigen genauer eine von Ernst Schiess
in Düsseldorf gebaute Maschine, welche im Stande ist, unerwärmte Bleche
von 5000 mm Breite bei 12 mm Dicke zu biegen. Die Mittelwalze C ist
mit ihrem in Bezug auf Fig. 1234 rechtsseitigen Zapfen in einem Gehäuse
a gelagert, welches ein Gelenk mit der Schraubenspindel d, Fig. 1235, ver-
bindet. a ist am Bock D senkrecht geführt; nimmt man aber die Quer-
schiene b fort, so lässt sich a niederklappen. Das andere Lager von C ist
in dem oberen Ende des Bockes D lothrecht verschiebbar und findet dort
sichere Führung. Die Lagerbüchse ist aussen kugelförmig. Auf den Schwanz k
kann mittels der Schraube l, Fig. 1234, bezw. b, Fig. 1236, ein Klötzchen
niedergedrückt werden, um C nach niedergeklappten a in seiner Höhe zu
erhalten. Der Antrieb erfolgt durch offenen und geschränkten Riemen
mittels der Riemenrolle f; es wird die Riemenführerstange g durch das
Handkreuz h bethätigt. Mit der Welle von f ist das Stirnrädchen i verbunden;
es greift in m, Fig. 1234 und 1236, das mit m verbundene Rad n in o, s in
q, und auf der Welle des letzteren Rades sitzt r, welches in die beiden an
den äusseren Walzen befestigten Zahnräder greift. Die beiden unteren
Walzen werden durch Rollen e, Fig. 1234 und 1235, gestützt. Dadurch
wird die elastische Durchbiegung dieser Walzen und auch die Zapfenreibung
gemindert, jedoch nur mit Erfolg, wenn — wie hier der Fall — das Bett
E sehr kräftig gemacht ist. Die Muttern der beiden zum Verstellen der
Mittelwalze C dienenden Schraubenspindeln sind Wurmräder. Es stecken
die zugehörigen Wurme lose auf ihrer gemeinsamen Welle v und werden
durch Klauenkupplungen mit ihr verbunden, was aus Fig. 1234 erkannt
werden kann. Die Welle v wird entweder mittels der Ratsche u oder von
der gemeinsamen Antriebsrolle f aus bethätigt. Mit der Welle dieser
Riemenrolle ist ein Zahnrad s zu kuppeln, welches das auf v festsitzende
Rad t dreht.
Fig. 1237 endlich ist das Schaubild einer von L. W. Breuer, Schu-
macher & Co. in Kalk gebauten Blechbiegemaschine. Sie biegt 4000 mm
breite Bleche bei 25 mm Dicke derselben. Die äusseren Walzen sind
400 mm, die mittlere ist 500 mm dick. Die Maschine wird durch eigene Dampf-
maschine angetrieben, deren Kolbendurchmesser 300 mm und Kolbenhub
400 mm beträgt. Es ist der Räderantrieb für die Walzen sowohl, als auch
derjenige für das Heben und Senken der Mittelwalze auszurücken und mit
Kehrgetriebe versehen. Das Heben und Senken der Mittelwalze bewirken
Schraubenspindeln, die über den betreffenden Zapfen angebracht sind. Die
zugehörigen Muttern sind als Wurmräder ausgebildet, deren Wurme durch
Bandketten von den unten liegenden Antriebswellen aus bethätigt werden.
Behufs Abziehens zusammengebogener Bleche wird, wie mehrfach be-
schrieben, der Schwanz der Mittelwalze niedergedrückt und der rechts-
seitige Lagerbock der mittleren Walze ganz niedergeklappt. Die äusseren
Walzen werden durch Rollen gestützt.
Es ist in zwei Beispielen, Fig. 1234 und 1237, angegeben, dass die
äusseren Walzen durch Rollen gestützt werden. Es kommt nun auch vor,
dass der Mittelwalze eine ebensolche Stützung zu Theil wird,
Zweck ein schwerer Balken über der Mittelwalze anzubringen ist. Solche
Maschinen eignen sich nun nicht für das Zusammenbiegen von Blechen
(z. B. für Flammröhren), da der Querbalken im Wege ist.
Sollen röhrenartige Gebilde mit kleinem Krümmungshalbmesser er-
zeugt werden, so kann das mittels der Tweddel’schen Maschine, Fig. 1215,
geschehen, indem man nach Fig. 1238 einen Dorn d einlegt, oder diesen
Dorn d als Walze ausbildet und nach Fig. 1239, linke Hälfte, mit vier ent-
sprechend dicken Walzen A umgiebt, oder endlich, nach Fig. 1239, rechte
Hälfte, vier kleinere Walzen B anwendet, welche durch Rollen R gestützt
werden. Es muss alsdann die erste Biegung durch
Nähern zweier der Walzen A oder B gegen d statt-
finden, während die beiden andern Walzen nur stützen.
Es sind Vorschläge gemacht, nach denen das
Aendern des Walzenabstandes rascher vollzogen
werden soll, als bei den hier beschriebenen Maschinen
möglich ist, indem man hierfür statt der Schrauben
durch Druckwasser bethätigte Kolben
1895, S. 1374, mit Abb.
Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1896, S. 550, mit Abb.
verwendet; die mir bekannt gewordenen Ausführungs-
formen scheinen, um zu befriedigen, noch weiterer Ausbildung zu be-
dürfen.
Zum Biegen stabartiger Werkstücke — Rund- und Flacheisen, Eisen-
bahnschienen und dergl. — genügen kurze Walzen; im übrigen kommen
die bisher erörterten Gesichtspunkte in
Frage.Reifen: Dingl. polyt. Journ. 1832, Bd. 44, S. 272, mit Abb.; 1882, Bd. 243,
S. 372, mit Abb. The Engineer, Mai 1882, S. 344, mit Abb. Schienen: Engineering,
März 1887, S. 251, mit Schaubild.
unter möglichster Schonung der Werk-
stücke auf diese zu übertragen, passt
man den Längsschnitt der Walzen dem
Querschnitt der Werkstücke möglichst
genau an.
Fig. 1240 stellt eine einfache förder-
bare Biegemaschine für Schienen dar,
welche von L. W. Breuer, Schumacher & Co.
in Kalk gebaut wird. Die beiden äusse-
ren Walzen oder Rollen sind mit festen
Lagern versehen, die Lager der mitt-
leren sind durch Schraube zu verstellen.
Der Betrieb erfolgt durch ein Handkreuz.
Wenn die Halbmesser der Walzen
oder Rollen infolge Anpassens der letz-
teren an die Querschnitte der zu bie-
genden Werkstücke sehr verschieden
werden, so stellen sich erhebliche
Reibungsverluste ein, indem zwischen
Werkstücken und Rollenflächen starkes
Gleiten stattfinden muss. Man zer-
legt in solchen Fällen diejenigen
Rollen, welche nicht angetrieben
werden — selten auch die angetrie-
benen —, so, dass die einzelnen Theile
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 44
sich unabhängig von einander drehen können (vergl. S. 673). Fig. 1241
stellt ein derartiges Beispiel dar für den Fall, dass Winkeleisen in ihrer
Mittelebene gebogen werden sollen. a bezeichnet die angetriebene Mittel-
rolle, b und d sind Stützrollen. Es
dreht sich nun d lose um den Bolzen c,
während die beiden Rollen b auf c
festsitzen und sich mit diesem Bolzen
drehen.
Gegenüber der mittleren Rolle
findet das Biegen statt; deshalb muss
an dieser Stelle eine Aenderung der
Querschnittsgestalt des Werkstücks
verhütet werden. Das ergiebt sich
bei dem Biegen von Winkeleisen in
seiner Mittelebene von selbst, wenn
der Rücken des Winkeleisens von der
Mittelwalze getroffen wird. Dagegen
ist ein Aufklappen des Winkeleisens
zu befürchten, wenn nach Fig. 1241
die mittlere Rolle gegen die Höhlung
des Winkeleisens drückt. Es ist dann
wenigstens zweckmässig, der Mittel-
walze gegenüber eine Stützrolle an-
zubringen, welche den Seitenrollen
gleichen kann, also z. B. aus den Theilen b und d besteht.
Bei dem Biegen des Winkeleisens in der Ebene eines seiner Schenkel
ist Aehnliches zu beachten. Findet das Biegen so statt, dass die Mittelrolle C
den in der Biegungsebene fallenden Schenkel des Werkstücks w, Fig. 1242,
zu stützen vermag, so genügen die drei Rollen A, B und C; die entgegen-
gesetzte Biegung erfordert aber eine vierte Rolle D, Fig. 1243, um das
Auf- oder Zusammenklappen des Winkels zu verhüten.
S. 37, mit Abb.
anderen Formeisen liegen ähnliche Umstände vor.
Es sollen die in den Walzenfurchen steckenden Schenkel hier mög-
lichst keinen Spielraum haben, so dass beträchtliche
Reibungsverluste, auch wohl Betriebsstörungen ein-
treten. Um das zu vermeiden, verwendet man für
den vorliegenden Zweck wohl seitlich liegende Rollen,
z. B. nach Fig. 1244. Andere Beispiele finden sich
an unten verzeichneter Stelle.
Nr. 60549.
Stützung der Werkstückschenkel bestimmten Walzen-
furchen auch nachstellbar gemacht. Fig. 1245 stellt
z. B. eine Walze einer Winkeleisenbiegemaschine dar.
Ingen. 1886, S. 453, mit Abb.
a ist die Spindel der Walze oder Rolle c; diese kann man auf der Spindel a
verschieben, so dass der Spalt für den Schenkel des Werkstücks w genau
eingestellt werden kann. Wegen der Kürze
der Walze ist zulässig, die Spindel a fliegend
zu lagern, so dass nicht allein das Abheben
zusammengebogener Ringe rasch erfolgen kann,
sondern auch, nach Bedarf, das Auswechseln
der Rolle c mit Bügel b.
Für Reifenbiegemaschinen ist die loth-
rechte Lage der Walzenaxen beliebt, und zwar
in Verbindung mit einem Tisch, auf den sich
der in Bildung begriffene Reifen stützt.
Fig. 1246 ist beispielsweise ein Licht-
bild einer solchen Biegemaschine, wie sie von
L. W. Breuer, Schumacher & Co. in Kalk gebaut
wird. Links sieht man in dem Bilde die Antriebsrollen; ein offener und ein ge-
kreuzter Riemen vermitteln den Kehrbetrieb. Es sind die Walzen zweiseitig ge-
lagert; das obere Lager der Mittelwalze ist aufklappbar, um zusammenge-
bogene Ringe wegnehmen zu können. Es werden die beiden äusseren
Walzen angetrieben, während die mittlere verstellbar ist. Der Tisch ist
so kräftig gehalten, dass etwa erforderliches Nachrichten auf ihm statt-
finden kann. Seitwärts vom Tisch sind lange Rollen gelagert, welche
grössere Werkstücke während des Biegens stützen.
Es sind auch Maschinen gebaut, welche den Winkel der Winkeleisen
— z. B. für Zwecke des Schiffsbaues — in bestimmtem Grade ändern.
deutscher Ingen. 1886, S. 453, sämmtl. mit Abb.
Auch zum Biegen der Röhren benutzt man Walzen. Die betreffenden
Maschinen unterscheiden sich von den bisher beschriebenen nur durch die
Mittel, welche eine Querschnittsänderung der Röhren zu hindern haben.
Für manche Fälle sichert man sich gegen ein
Zusammenklappen der Röhrenwandung durch
Ausfüllen der Röhren, oder durch Einschieben
biegsamer Dorne;
dickwandige Röhren ausreichende Schutzmittel
besteht in geeigneter Stützung der Röhren an
ihrer Aussenseite (vergl. S. 674). Die in Biegung
begriffene Röhre versucht quer zur Druckrichtung
breiter zu werden. Demnach sollte in der Rich-
tung des quer zum Druck liegenden Durch-
messers von aussen ein entsprechender Seiten-
druck ausgeübt werden. Das ist wegen Unge-
nauigkeiten der Werkstücke nicht gut durchzuführen, weshalb man den
Rillen der Walzen nicht halbrunden, sondern nach Fig. 1247 spitzbogen-
artigen Querschnitt giebt. Es weichen dann die Richtungen der von aussen
wirkenden Drücke zwar vom Durchmesser etwas ab, dagegen stören kleine
Ungenauigkeiten der Röhren nicht.
Es ist zunächst zu unterscheiden zwischen den Richtmaschinen für
stabförmige Werkstücke und solchen für Bleche.
Das Richten dieser stabförmigen Werkstücke besteht lediglich im Be-
seitigen von Biegungen durch Biegen in entgegengesetzter Richtung; dazu
dienen Maschinen, welche ebenso wirken, wie S. 667 angegeben ist. Ins-
besondere ist die durch Fig. 1197 angegebene Wirkungsweise die gebräuch-
liche. Die mittlere Angriffsfläche ist thätig, während die beiden äusseren
stützen; der Antrieb für die thätige Fläche ist mit den stützenden Flächen
durch ein bügelartiges oder thorartiges Gestell verbunden.
Da diese Maschinen nur biegend wirken, so gilt von ihnen im allge-
meinen das weiter oben von den Biegemaschinen Gesagte. Es ist die er-
forderliche Kraft ebenso zu berechnen, und es sind gleiche Massnahmen
zu treffen, um eigenmächtige Querschnittsänderungen der Werkstücke zu
hindern (S. 690—692). Die Gestelle sind denen der Durchschnitte und
Scheeren (S. 519 und folgende) nahe verwandt.
Die Arbeitsweisen sind folgende: Man lässt den Schlitten, welcher die
thätige Fläche, den Stempel enthält, eine grössere Hubzahl (20 bis 30
minutlich) machen und benutzt von diesen Hüben nur einen Theil (vergl. S. 510
u. 511), oder man lässt den Schlitten eine erheblich kleinere Zahl von regel-
mässig aufeinander folgenden Spielen machen und benutzt jedes Spiel, oder
endlich, man bethätigt den Schlitten je für die einzelne Biegung.
Die beiden ersteren Verfahren eignen sich für Kurbelantrieb. Es be-
trägt der Kurbelhub 20 bis 30 mm. Der mit dem Schlitten verbundene
Stempel ist einstellbar, oder man regelt den Grad des Biegens durch
Zwischenlegen verschieden dicker Flacheisenstücke. Wenn der Schlitten
rasch bewegt wird, so ist eine Ausrückvorrichtung nöthig, um den Stempel
sofort in Stillstand bringen zu können (vergl. S. 510 bis 515).
Fig. 978 und 979, S. 529, stellen eine solche zum Richten von Schienen,
aber auch als Durchschnitt verwendbare Maschine, welche von Ernst Schiess
in Düsseldorf gebaut ist, in zwei Ansichten dar. Es dienen die Aufspann-
Nuthen der Schlitten zum Befestigen der Druckstempel, die am Gestell be-
findlichen zum Anbringen der Stützflächen. Hiermit verwandte Richt-
maschinen findet man in den Quellen.Für Schienen: Prakt. Masch.-Konstr. 1883, S. 146, mit Abb. Für schwere
Werkstücke: Dingl. polyt. Journ. 1878, Bd. 230, S. 19, mit Abb. Für Wellen, bezw.
Rundeisen: Zeitschrift für Werkzeugmaschinen, Nov. 1899, S. 67, mit Schaub.
liegenden Maschinen findet die Bethätigung des Biegestempels durch eine
SchraubeLiegend mit Handbetrieb: Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1867, S. 81,
mit Abb.; 1886, S. 570, mit Abb. Liegend für schwere Eisen: Dingl. polyt. Journ.
1873, Bd. 210, S. 92, mit Abb.; 1877, Bd. 224, S. 368, mit Abb.Für Wellen mit der Ankörnmaschine verbunden: Dingl. polyt. Journ.
1886, Bd. 262, S. 110, mit Abb.; 1887, Bd. 266, S. 266, mit Abb.
tragbare, für das Richten von Wellen bestimmte Maschine dar, welche von
L. W. Breuer, Schumacher & Co. in Kalk gebaut wird. Ein aus Stahl ge-
schmiedeter Balken enthält in seiner Mitte eine Druckwasserpresse, deren
Kolben den Biegestempel darstellt, auf seine Enden sind Oesen geschoben,
in die sich das — punktirt gezeichnete — Werkstück legt. Seitwärts, im
Vordergrunde des Bildes sichtbar, ist an den Balken eine Handpresspumpe
geschraubt. Mit Hilfe einer Stange, welche die Oesen und damit den
Balken trägt, kann die Maschine an einen Krahn gehängt werden. Es
werden folgende Verhältnisse angegeben:
Aus dem Abstande der Oesenmitten ergiebt sich die Länge, auf
welche — von den Enden des Werkstückes ausgehend — ein Richten nicht
stattfinden kann. Für kleinere Durchmesser der Werkstücke als die an-
gegebenen kann man die Oesen der Balkenmitte näher bringen, also die
Längen, welche nicht gerichtet werden können, kleiner machen.
Um die Biegestellen bequem fortrücken zu können, setzt man die
Richtmaschine zuweilen auf Räder und fährt sie dem Werkstück entlang
oder verschiebt das Werkstück auf geeignet angebrachten Rollen. Für
stehende Richtmaschinen sind diese Rollen gleichzeitig die Biege-Stützrollen.
Wie aus Fig. 1249 zu ersehen ist, liegen die Stützrollen A und B mit
ihren Zapfen in offenen Lagern des Balkens E, so dass man sie verschieden
weit von der Mitte der Maschine, in welcher der Stempel C spielt, ein-
legen kann.
Das Richten längerer Stangen erfordert eine grosse Zahl von Biegungen.
Der hiermit verknüpfte Zeitaufwand macht sich besonders bei dem Richten
von Wellen, welche nach allen Seiten gerade sein sollen, geltend. Es ist
daher stetiges Arbeiten in folgender Weise vorgeschlagen.
Schaub. Zeitschrift des Ver. deutscher Ingen. 1891, S. 1241, mit Abb. Zeitschrift für
Werkzeugmaschinen, Nov. 1899, S. 67, mit Schaubild.
stück w, Fig. 1250/51, wird durch zwei Rollenpaare r gestützt, welchen gegen-
über ein drittes Rollenpaar o angebracht ist. Diese drei Rollenpaare sind
gegensätzlich so einzustellen, dass ein gerades Werkstück w nur elastisch
gebogen wird, ein krummes aber, sobald die Rollen o o gegen den Rücken
der Krümmung sich legen, bleibende Biegung erfährt und zwar der geraden
Gestalt entgegen geführt wird. w wird gegenüber den Rollenpaaren ge-
dreht, und da die Axen der Rollen r und o windschief zur Längsaxe des
Werkstücks liegen, also die Rollen bestrebt sind, auf dem Werkstück w
Schraubenlinien zu beschreiben, gegensätzlich zu den Rollen o und r ver-
schoben. Die in den Abständen a angreifenden Kräfte P und 2 P treffen
daher in der Halbmesserrichtung etwa auf jede Stelle des Werkstücks bis
auf die Länge a an den Enden des letzteren. Sie biegen dabei jede vor-
handene Krümmung des Werkstücks zurück, so dass in einem Durchgang
das irgendwie gekrümmte Werkstück gerade wird. Es gelingt nicht oft,
die Rollenpaare so einzustellen, dass dieses Ziel sofort erreicht wird. Finden
sich nach dem Durchgang des Werkstücks noch Krümmungsreste, so stellt
man die Rollen neu ein, und kehrt die Drehrichtung um, so dass ein
zweiter Durchgang, nach Umständen ein dritter die Arbeit vollendet. Die
Geschwindigkeit des gegensätzlichen Fortschreitens wird durch Aenderung
der Schräglagen der Rollenpaare gegenüber der Werkstückaxe geregelt.
Man kann nun das Werkstück antreiben, während die auf einem Wagen
angebrachten Rollen sich an ihm entlang bewegen, oder den Ort der Rollen
unverändert lassen, so dass das Werkstück sich verschiebt. Manche geben
den Rollen schweinsrückenartigen Querschnitt, damit diese den am Werk-
stück befindlichen Zunder zerbröckeln. Manche machen die Rollen einfach
walzenförmig, um die Aussenfläche des Werkstücks zu schonen.
nennt man häufig Blechspannmaschinen, besser Blechentspann-
maschinen, weil sie ungleiche Spannungen der Bleche ausgleichen sollen.
Leipzig 1888, S. 308.
Wenn durch ungleichmässiges Abkühlen oder infolge anderer Vorgänge in
dünneren Blechen Spannungen zurückbleiben, so bringen dieselben flache
Buckel oder seichte Mulden hervor. Man muss, um das Blech in eine
Ebene zu legen, die zu kurzen Stellen strecken oder die zu langen stauchen
oder beides gleichzeitig vornehmen. Das geschieht mittels Treibhammers,
rascher aber mit Hilfe der vorliegenden Maschinen, und zwar auf folgende
Weise:
In Fig. 1252 bezeichnen A, B und C die drei Walzen einer gewöhnlichen
Blechbiegemaschine, w das zwischen ihnen liegende Werkstück. Es befindet
sich im Blech eine nach oben gerichtete Beule, welche, nach der Figur
zur Zeit unter C gekommen ist. Man sieht nun, dass der gesammte, von
C nach unten gerichtete Druck auf der Beule ruht, so dass versucht
wird, das Blech stärker durchzubringen, als die gegensätzliche Lage der
Walzen A, B und C an sich verlangt. Man erkennt ferner aus dem Bilde,
dass die durch das Biegen im Blech hervorgerufene Druckspannung zum
grossen Theil von dem die Beule bildenden Blech aufgenommen werden
muss, während fast die ganze Dicke des unter der Mitte von C liegenden,
ausserhalb der Beule befind-
lichen Bleches auf Zug be-
ansprucht wird. Letzteres
wird demgemäss gestreckt,
während das die Beule bil-
dende Blech Stauchung er-
fährt, also im ganzen die
Höhe der Beule abnimmt, und
nach wiederholter gleicher
Behandlung verschwindet.
Die auf der anderen Seite
des Bleches befindlichen
Beulen müssen natürlich ent-
gegengesetzt gebogen wer-
den, so dass, wenn man eine
gewöhnliche Blechbiege-
maschine für die vorliegende
Arbeit verwendet, wieder-
holtes Umstecken des Werk-
stücks nothwendig ist. Man kommt rascher zum Ziele, wenn man eine grössere
Walzenzahl verwendet, um bei jedem Durchgange des Werkstückes sowohl
nach unten als auch nach oben gerichtete Biegungen zu erzielen und die
Zahl der Biegungen zu vergrössern.
polyt. Journ. 1880, Bd. 236, S. 460, mit Abb. Zeitschr. des Ver. deutscher Ingen. 1882,
S. 94, mit Abb. Prakt. Masch.-Konstr. 1882, S. 61, mit Abb.; 1883, S. 266, mit Abb.
eine Ausführungsform solcher Maschinen dar, nach welcher L. W. Breuer,
Schumacher & Co. in Kalk b. Köln bauen. Auf einem kräftigen Grund-
rahmen a sind zwei niedrige Böcke b befestigt, in welchen sich die Lager
von vier Walzen c befinden; zwischen diesen Böcken b befindet sich noch
der Bock d, Fig. 1253, der vier Tragrollen für die Walzen c enthält. Ueber
diesem Walzenfelde sind drei Walzen h in dem Rahmen e gelagert; der
Querbalken f dieses Rahmens enthält Stützrollen für die Walzen h. Der
Rahmen e sitzt fest an vier Bolzen g, welche in b genau geführt werden,
unten Gewinde enthalten und durch, mit Muttergewinde versehene Wurm-
räder nach oben oder unten verschoben werden können. Die zugehörigen
Wurme sitzen paarweise auf Wellen i, die mittels des Spillrades k gemein-
sam gedreht werden, so dass der Rahmen e mit den oberen Walzen h sich
genau gleichförmig hebt, bezw. senkt. Die Lagerschalen der unteren
Walzen c sind mit Hilfe der Keile l in lothrechter Richtung ein wenig zu
verstellen.
Der Antrieb der Maschine er-
folgt von der mit ihrer Welle fest
verbundenen Riemenrolle w aus
durch offenen und gekreuzten
Riemen. Neben w befinden sich
doppelt breite lose Rollen, und der
gemeinsame Riemenführer wird
entweder durch die Handhabe n,
Fig. 1254, oder — unter Vermitt-
lung einer Zahnstange, in welche
ein Rad greift, und der Welle des
letzteren — durch die Handkurbel
o bethätigt. Von der Welle der
Riemrolle w aus werden durch Zahn-
räder die beiden Schrauben p bethätigt, und diese greifen in an den Zapfen
von c und h fest sitzende Wurmräder.
Unter Krämpen versteht man die Bildung eines ebenen Randes an
einer trommelförmigen oder kegelförmigen Fläche. Es umfasst ein Biegen
in einer Richtung und quer gegen diese ein Strecken, wenn — wie in der
Regel — die Krämpe nach aussen gerichtet ist. Wird dagegen die Krämpe
auf die Innenseite des Bleches gelegt, so erfährt der Rand gleichzeitig mit
dem Biegen eine Verkürzung, die rechtwinklig zur Biegungsebene liegt.
Mit dem Wort Kümpeln bezeichnet man in erster Linie das Auf-
biegen des Blechrandes in seiner ganzen Ausdehnung, so dass eine gefäss-
artige Gestalt, ein „Kump“, entsteht. Man benutzt aber das Wort auch für
das Aufbiegen nur eines Theiles des Blechrandes, wenn dieses kein reines
Biegen ist, sondern Stauchen oder Strecken sich mit dem Biegen paart. Das
Krämpen wie das Kümpeln setzt — wegen der grossen Verschiebungen,
welche diese Arbeiten erfordern — starke Erhitzung der Bleche voraus.
Man kann die vorliegenden Arbeiten stückweise ausführen, indem
ein Theil der Krämpe oder des Kümpelrandes fertig gemacht wird, während
die benachbarten Randtheile des Bleches ihre ursprüngliche Gestalt bei-
behalten, dann ein zweites, neben dem ersteren liegendes Stück bearbeitet
wird u. s. w. Bei diesem Verfahren wird die Bildsamkeit des Bleches
in hohem Grade in Anspruch genommen, indem zwischen der in Arbeit
befindlichen Stelle und der benachbarten, welche zunächst noch keine Um-
gestaltung erfährt, erhebliches Strecken eintreten muss, dem, wenn die
folgende Stelle bearbeitet wird, Stauchen folgt. Zwei andere Arbeits-
verfahren sind schonender: Man krämpt oder kümpelt jede einzelne Stelle
der Reihe nach nur wenig, dann in einem zweiten Gange mehr und so
fort, bis die Umgestaltung vollzogen ist, oder man bringt die neue Gestalt
im ganzen Umfange gleichzeitig hervor.
Das letztgenannte Verfahren
wird, soweit mir bekannt, nur
zum Kümpeln verwendet. Nach
Fig. 1256 wird das zu küm-
pelnde Blech zwischen zwei
Platten B und C gespannt und
dann durch den Ring A ge-
schoben; die gestriechelt gezeich-
neten Linien stellen das fertige
Werkstück dar. Die betreffende
Maschine kann so eingerichtet
sein, dass C am Kopf einer
Wasserdruckpresse festsitzt, B auf einem durch Wasserdruck zu hebenden
Mönch, und A auf einem zweiten, grösseren Mönch befestigt ist. Man
schiebt dann das glühende Blech zwischen B und C, lässt B und darauf
A sich heben. Werden dann A und B rasch genug zurückgezogen, so
gelingt, das gekümpelte Blech von C abzuziehen; eine gegensätzliche Ver-
schiebung zwischen A und B bringt darauf ersteren Ring unter die Ober-
fläche von B, so dass das Werkstück fortgenommen werden kann.
lässt sich aber auch der Ring A an der Maschine befestigen, während B
und C, Fig. 1256, durch Wasserdruckkolben bethätigt werden.
S. 267, mit Abb.
die Blechplatte innerhalb des gekümpelten Randes eine gewölbte Gestalt
haben soll, so ist nur nötig, C und B entsprechend zu wölben und so stark
gegeneinander zu drücken, dass das Blech durch Stanzen in diese Gestalt
übergeführt wird.
Die Kümpelmaschine wird weniger einfach, wenn innerhalb des zu
kümpelnden äusseren Randes Ränder von Löchern gekümpelt werden
sollen. In Fig. 1257 links hat
der Ring A dazu gedient, das
zwischen B und C mit Wölbung
versehene und weiter festgehal-
tene Blech am äusseren Rande
zu kümpeln. In C sind Stempel D
verschiebbar, und diesen gegen-
über befinden sich in B Oeff-
nungen, so dass nach Fig. 1257
rechts durch Heben von D die
Ränder der vorher angebrach-
ten Löcher gekümpelt werden.
Fig. 1258 stellt dasselbe Ver-
fahren dar, wenn beide Kümpe-
lungen auf der gleichen Blech-
seite sich befinden sollen. Man
bemerkt aber noch eine Ab-
weichung gegenüber Fig. 1257, indem in Fig. 1258 gegenüber von D
Gegenstempel E angebracht sind, die nur mit Widerstreben ausweichen,
sobald D vordringt, so dass D und E die kümpelnden Innenränder nach-
giebig festhalten. Diese Einrichtung wird ebenso für die vorige wie für
die durch Fig. 1258 dargestellte Kümpelung verwendet.
Das Abstreifen der Kümpelung von den Stempeln D gelingt ohne
weiteres, wenn man letztere früh genug durch die Oeffnungen von C bezw.
B zurückzieht, bezw. C nach oben oder B nach
unten schiebt, während die Stempel D ihren Ort
beibehalten. Weniger sicher gelingt das Ab-
streifen der äusseren Kümpelung von dem schei-
benförmigen Stempel C, indem der durch Abkühlen
kleiner werdende Rand sich sehr fest gegen C
legt. Man macht deshalb wohl den Stempel C
äusserlich kegelförmig, Fig. 1259, und umkleidet
ihn mit Ringstücken C1, welche durch schwalben-
schwanzförmige Leisten oder dergl. an C verschieblich festgehalten werden.
Durch das Zurückziehen des Körpers c wird, nach Fig. 1260, den Ring-
stücken C1 Gelegenheit gegeben, sich so weit nach innen zu bewegen, dass
ihre Ablösung vom Werkstück w anstandslos stattfindet.
Das andere weiter oben angedeutete Verfahren, nämlich die allmäh-
liche Umgestaltung, wird für das Krämpen in folgender Weise angewendet.
Gegen das sich drehende trommelförmige Werkstück w, Fig. 1261, legt sich
einerseits die Stützrolle A, anderseits die Rolle B, welche nach jeder
Drehung des Werkstücks gegen dieses etwas vorgeschoben wird, bis schliess-
lich die durch Fig. 1262 dargestellte gegensätzliche Lage der Rollen A
und B eintritt und in diesen die Krämpung vollendet wird.
polyt. Journ. 1872, Bd. 203, S. 169, mit Abb.
Verfahren dürfte nur für geschweisste Kesselröhren brauchbar sein, wes-
halb ich mich hinsichtlich der Maschinen mit der Anziehung von Quellen
begnüge.
Für das Kümpeln von Kesselböden, die im übrigen eben bleiben,
lässt sich, nach Fig. 1263 dasselbe Verfahren anwenden. Das Werkstück w
ist zwischen zwei ebene Platten C und D geklemmt und wird durch diese um-
gedreht; die Rolle A stützt das Blech und die Rolle B rückt nach jeder Drehung
von w um einen gewissen Betrag vor, bis die in Fig. 1263 gezeichnete
Lage erreicht ist. Man kann auch die Stützrolle A dadurch entbehrlich
machen, dass man C den Durchmesser giebt, den die innere Fläche der
Kümpelung haben soll (s. weiter unten).
Ueber die für das Krämpen erforderlichen Kräfte kann ich keinerlei
Angaben machen. Ueber die Kräfte, welche das Kümpeln nach Fig. 1256
u. s. w. in der Druckrichtung der Stempel erfordert, habe ich einige Zahlen-
werthe sammeln können, nach welchen man „bisher mit 7—12 kg für 1 qcm
der ganzen, die Durchbrechungen einschliessenden Stempelprojektion aus-
gekommen“ sei.
Sie bestehen einerseits aus einer Vorrichtung, welche das Werkstück
festhält und gleichzeitig die Unterlage für die zu schaffende Gestalt bietet,
anderseits aus einem oder mehreren thätigen Backen.
Fig. 1264 und 1265 sind Schnitt und Ansicht einer solchen Maschine,
„Patent Nevole“, welche die Maschinenbau-Aktiengesellschaft, vormals
Breitfeld, Daněk & Co. in Prag baut. Das Werkstück wird auf den aus-
wechselbaren Block a b gelegt, die beiden Stempel c, welche durch Druck-
wasser nach unten geschoben werden, halten es fest, und der auswechsel-
bare Backen d drückt den Blechrand zunächst nach unten, und ferner
mit grösserer Kraft gegen die aufrechte Fläche des auswechselbaren
Blockes b. Es ist die Kolbenstange e, an welcher der Backen d sitzt, ein
wenig dünner, als der Kolbendurchmesser beträgt, und es wirkt das Druck-
wasser unter Vermittlung der Röhre i stets auf die hierdurch geschaffene
Ringfläche, so dass sich Kolben und Backen d zurückziehen, sobald das
über dem Kolben wirksam gewesene Wasser abfliessen kann. Für den
Rückzug der zum Festhalten des Werkstückes dienenden hohlen Kolben f
hat man gewundene Blattfedern g verwendet.
Vergleicht man die vorliegenden Abbildungen mit Fig. 1198 u. 1199,
S. 669, so findet man manche Aehnlichkeiten. Thatsächlich wird die durch
Fig. 1198 u. 1199 dargestellte Maschine — nachdem die Einrichtung zum
Festhalten und Stützen des Bleches, sowie der thätige Backen gegen ge-
eignete andere ausgewechselt sind — zum Krämpen und Kümpeln benutzt
und umgekehrt die Nevole’sche Maschine zum einfachen Abbiegen von
Blechrändern.
Fig. 1266 u. 1267 stellen den Haupttheil einer Kümpelpresse dar,
welche von den Schenectady-Locomotivwerken benutzt wird
Querhaupt der Presse ist fortgelassen.
Es sind die vier Säulen a 8260 mm lang, der bewegliche Tisch c,
wie das obere Querhaupt b sind 3100 mm breit und 4270 mm lang.
Der bewegliche Tisch c wird durch den Mönch d gehoben; seine
Rückkehr erfolgt durch das Eigengewicht. In der Mitte von c befindet
sich eine Nonne mit dem Mönch e, der auch durch das eigene Gewicht
zurückbewegt wird. Auf gleiche Weise findet die Rückbewegung der vier
Mönche f, Fig. 1267, statt, deren Nonnen sich im unteren Querhaupt der
Presse befinden. Endlich ist im oberen Querhaupt noch ein Kolben i an-
gebracht, dessen Durchmesser 280 mm beträgt. Die Kolbenstange ist ein
wenig dünner (vergl. Fig. 1094, S. 616) und unter die so entstehende ring-
förmige Fläche drückt das Wasser stets, so dass der Kolben i sich hebt,
sobald das über ihm befindliche Wasser abfliessen kann.
Es sind demnach im ganzen vier Steuerhebel nöthig.
Nach Fig. 1266 ist die Maschine für das Kümpeln einfacher Platten
vorgerichtet (vergl. Fig. 1256). Am Kopf b ist die Platte g fest, während
die unter dem Werkstück befindliche Platte durch den Mönch e empor-
gehoben wird, um das Blech zu halten. Der Ring h ist auf dem Tisch c
befestigt und wird mit diesem emporgehoben, um die Kümpelung zu
vollziehen.
Mit der Zustellung, welche Fig. 1267 darstellt, soll ein Mantelblech
krumm gebogen und an ihm ein Bord zum Annieten des Doms gebildet
werden. Das Loch des zu bearbeitenden Bleches passt auf den oberen
Ansatz des Stempels m, welcher zunächst in tieferer Lage sich befindet
und zum Ausrichten des Werkstücks benutzt wird. Es ist an b eine
Form k geschraubt. Mit Hilfe der vier Mönche f wird die Formplatte l
gehoben, biegt hierbei das Werkstück und hält es fest. Nunmehr hebt
der Hauptmönch d den Tisch c und damit den Stempel m, welcher die
Kümpelung bewirkt.
Dann wird das Wasser unter d abgelassen und mittels i der Stempel m
durch die Kümpelung zurückgeschoben. Nachdem auch dem unter f wirk-
sam gewesenen Wasser freier Austritt gewährt ist, sinkt l und es kann das
Werkstück fortgenommen werden. Nach der Quelle bearbeitet die Presse
auf diesem Wege 25 mm dicke Bleche.
Fig. 1268 ist das Lichtbild einer ähnlichen, von L. M. Breuer, Schu-
macher & Co. in Kalk gebauten Kümpelmaschine. Es trägt auch hier der
Hauptmönch einen beweglichen Tisch, und in ihm spielt ein zweiter Mönch.
Die Wasserzufuhr für letzteren vermittelt eine gelenkige Röhre, die im
Bilde rechts unter dem Tische zu sehen ist. Der Tisch ist mit zwei
kleineren, seitwärts belegenen Mönchen versehen, welche ihn bis zum An-
griff der Werkzeuge heben, sodass der oft weitere Weg mit geringerem
Wasseraufwand zurückgelegt werden kann. Manche leichtere Arbeiten
können auch durch diese Seitenmönche allein ausgeführt werden, auch
dienen sie nach Bedarf zur Unterstützung des Hauptmönchs. Den Rück-
gang der Kolben bewirken die Gewichte der beweglichen Theile.
Fig. 1269 stellt eine von der Maschinenbau-Aktiengesellschaft, vor-
mals Breitfeld, Daněk & Co. in Prag gebaute Kümpelmaschine in Vorder-
ansicht dar.
Es sind hier die Stiefel b und c der beiden Hauptmönche in dem
oberen Querhaupt angebracht, während ein dritter Stiefel h im unteren
Querhaupt p sich befindet. Mit den Hauptmönchen sind einerseits Rück-
zugskolben verbunden, die in den Stiefeln d und e spielen, anderseits
hängen an ihnen die Plattenhälften f, welche, wenn miteinander verbunden,
eine gemeinsame Platte bilden, die an dem starken Zapfen g geführt wird.
Die Hauptkolben haben 1000 mm Hub, und üben zusammen 300 t Druck aus.
Wie mit Hilfe dieser Presse die vorhin beschriebenen Kümpelarbeiten
auszuführen sind, bedarf einer Erläuterung nicht.
Es sind ferner die Hauptmönche unabhängig voneinander zu benutzen,
wofür als Beispiel die Gestaltung einer sogenannten Sattelplatte angegeben
werden soll.
Der Gesenkklotz k ist auf dem unteren Querhaupt p der Presse, der
Gesenkklotz l auf dem zur Nonne h gehörenden Kolben befestigt. Auf diese
beiden Klötze ist das entsprechend erhitzte Blech w gelegt; Nasen a dienen
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 45
zum Ausrichten des Werkstückes. An der rechtsseitigen Plattenhälfte f
sitzt das Obergesenk m. Man lässt es mit Hilfe des in c spielenden Kolbens
nach unten sinken, wobei es jenseits
und diesseits von k und l die Blech-
ränder nach unten biegt und dann
das Blech festhält. Nunmehr wird
der in h steckende Kolben i, Fig. 1270,
gehoben, welcher die nach oben ge-
richtete Krämpe der Sattelplatte bildet.
Der Gesenkklotz l stützt sich hierbei
gegen den an p festgeschraubten
Winkel o. Man lässt hierauf den
Gesenkklotz l wieder sinken, bildet
gegenüber dem Obergesenk m die Zipfel x des Werkstücks aus, lässt m
steigen und nimmt das in Fig. 1269 gestrichelt gezeichnete fertige Werk-
stück mit Hilfe geeigneter Hebel von den Gesenkklötzen k und l ab.
Ueber derartige Krämpmaschinen habe ich S. 700 bereits einige
Quellen gegeben, eine Kümpmaschine möge abgebildet werden
deutscher Ingen. 1890, S. 1347, mit Abb.
Fig. 1271 bezeichnet a eine Art liegender Planscheibe. Auf sie ist das
erhitzte Blech gelegt und wird hier durch die Platte b und die kräftige
Druckschraube c festgehalten, so dass es an den Drehungen von a theil-
nehmen muss. Links von a ist eine Rolle d so gelagert, dass sie mittels
der Schraube f allmählich aufgerichtet und durch das Spillrad g der Plan-
scheibe genähert werden kann. Bei der ersten Drehung von a liegt d
ziemlich flach und drückt deshalb fast senkrecht von oben nach unten auf
den überstehenden Blechrand, diesen leicht aus der Blechebene abbiegend.
Man rückt nun nach jeder Drehung der Planscheibe a die Rolle d näher
heran und richtet letztere mehr auf, bis der gekümpelte Rand sich an a legt.
Dann wird die Rolle e mittels des Spillrades h angedrückt und mit dieser
die Arbeit vollendet. Diese von Davis gebaute Maschine ist von A. B. Boman,
811 North second street, St. Louis, etwas verbessert gebaut
Quelle Shepard’s Kesselboden-Kümpelmaschine genannt. Die Verbesserungen
bestehen in Folgendem: statt der Schraube c, Fig. 1271, ist eine Druck-
wasserpresse angebracht, es findet sich eine Vorrichtung für rasches Aus-
richten der Werkstücke, und die kümpelnden Walzen werden besonders
angetrieben. Im übrigen zeichnet sich die Maschine durch ungemein
kräftigen Bau des Gestells aus.
Es liegen über den Arbeitsbedarf der Hämmer, Schmiedepressen,
Niet- und Stauchmaschinen, Richtmaschinen, Krämp- und Kümpelmaschinen
nahezu keine Angaben vor. Voraussichtlich wird man kurze zutreffende
Wege zur Vorausbestimmung des Arbeitsbedarfs dieser Maschinen sobald
nicht finden, da es zunächst an der Einheit fehlt, auf welcher sich die
Werthe aufbauen können. Will man hierfür den Grad der Umgestaltung
wählen? Das ist vielleicht möglich für Hämmer- und Schmiedemaschinen,
soweit es sich um einfache Arbeiten handelt. Bei Nietmaschinen kann
man vielleicht die Dicke der Nietbolzen einsetzen. Was für Krämp- und
Kümpelmaschinen möglicherweise als Ausgangswerth angenommen werden
wird, vermag ich nicht zu vermuthen. Es lässt sich indessen auf umständ-
liche Weise der Arbeitsbedarf für manche Hämmer bestimmen, wenn diese
im Entwurf vorliegen und bestimmt ausgesprochen ist, wieviel Schläge sie
in der Zeiteinheit ausführen sollen, und auf welche Endgeschwindigkeit
Anspruch gemacht wird. Bei den Schmiedepressen, manchen Niet- und
Stauchmaschinen, Biege- und Richtmaschinen u. s. w. lässt sich der Ver-
brauch an Druckwasser im voraus bestimmen.
Für mit Walzen arbeitende Blechbiegemaschinen dagegen ist ein be-
stimmter Anhalt durch Hartig’s Versuche
1873, S. 224.
Sie sind in der Gleichung;
worin N die Arbeit in Pferdekräften, 0,55 die Leergangsarbeit (vergl. S. 485),
n die Zahl der stündlich gebogenen Bleche bedeutet, und:
mit α als Werthziffer, h Blechdicke in Millimetern, ρ erzielter Krümmungs-
halbmesser in Millimetern und V Rauminhalt eines der Bleche in Kubik-
millimetern ist. Es wird für unerwärmte Bleche α = 0,075 angegeben.
Es drückt sonach A die reine, für ein Blech erforderliche Arbeit in
Meterkilogramm aus. Sieht man von der Arbeit ab, welche die elastische
Biegung bis zum Eintritt der bleibenden verbraucht, so kann man die
Form der Gl. 155 auf rechnerischem Wege gewinnen. In Fig. 1272 sei x
ein kleines Stück eines b mm breiten und δ mm dicken Bleches; es
werde im Halbmesser ρ gebogen. Dann erfolgt im Abstand y von der
neutralen Schicht ein Strecken bezw. Stauchen der d y dicken Schicht im
Betrage dx. Heisst die Festigkeit bezogen auf 1 qmm σ, so entspricht
dieses Strecken über und Stauchen unter der neutralen
Schicht der Arbeit:
d A = 2 · σ · b · d y · d x.
Es verhält sich aber
sonach:
Setzt man b · d · x, d. h. den Rauminhalt des gebo-
genen Blechtheils = V cbmm und statt A mmkg : A mkg, so entsteht:
Man wird nun in Rücksicht auf die Geschwindigkeit des Vorganges
für σ einen grösseren Werth einsetzen müssen, als bei den Zerreissver-
suchen gewonnen wird (vergl. S. 540); aber selbst wenn σ zu 80 ange-
nommen wird, so liefert Gl. 156 nur
statt:
wie die Hartig’schen Versuche ergeben haben.
Nun werden bei der vorliegenden Maschine die Reibungsverluste etwa
mit dem Biegungsdruck (P bezw. Q, Fig. 1216, S. 679) wachsen, und bei
der grossen Dicke der Zapfen fallen diese Reibungsverluste zweifellos sehr
gross aus. Ausserdem verbraucht die vorübergehende elastische Biegung
eine gewisse Arbeit. Immerhin überrascht, dass diese zusätzlichen Arbeits-
mengen fast das Dreifache der eigentlichen Nutzarbeit betragen. Weitere
Versuche sind mir nicht bekannt geworden.
Es war die uralte Töpferscheibe vorbildlich für die Einrichtung zum
Einformen von Gestalten, welche von Drehflächen umschlossen sind. Es
ist das Formen in Lehm mittels drehbarer Lehren bezw. gegenüber fest-
liegenden Lehren drehbarer Formstücke bereits 1550 durch Abbildungen
dargestellt
Für das Einformen in Sand haben sich Verfahren, die sich in einigem
Umfange mechanischer Mittel bedienen, erst im gegenwärtigen Jahrhundert
entwickelt.
Als erster Ausgangspunkt für die Formmaschinen der Kastenformen
ist die Modellplatte zu betrachten
im Harz (vom Oberfaktor Frankenfeld, Modellmeister Heyder, Former-
meister Flentje) erfunden wurde. Sie erleichtert eine bessere Ausnutzung
des Kastenraums, ermöglicht, dass beide Formkasten gegen feste Flächen
gestampft werden können und begünstigt das genaue Ausziehen der Modelle.
Der erstere Vorzug beruht auf dem Umstande, dass man die Modelle
für eine grössere Zahl von Formen auf der Modellplatte befestigt, so dass
es sich lohnt, auf die Anordnung der Modelle grössere Sorgfalt zu ver-
wenden. Es werden auch Modelle für die Zuflusskanäle des Metalles und
für Windpfeifen an der Platte befestigt, und zwar mit grösserer Umsicht
als gewöhnlich, was eine weitere Raumersparniss herbeiführt.
Der zweite Vortheil der Modellplatte versteht sich von selbst.
Der dritte ergiebt sich aus der Nothwendigkeit, die Lage der Kasten
gegenüber den zugehörigen Modellplatten durch besondere Marken zu
sichern, als welche z. B. die an den Kasten befindlichen Stifte und Oesen
dienen können, indem die zum Unterkasten gehörende Modellplatte mit
Stiften und diejenige des Oberkastens mit geeigneten Bohrungen versehen
ist. Beim Abheben der Modellplatte bezw. Ausziehen der Modelle erfährt
erstere Führung durch die an ihr festen Stifte bezw. an den Stiften des
Formkastens.
Das Netzen der Sandränder ist bei dem Gebrauch der Modellplatte
nicht möglich. Das ist einerseits ein Vortheil, anderseits zwingt es zu
besonderen, das Verreissen der Form beim Ausheben der Modelle ver-
hütenden Maassregeln. Die Modelle werden ein wenig erwärmt oder vor
dem Benutzen eingestäubt; sie werden insbesondere mit glatten Ober-
flächen versehen.
Aus den angeführten Umständen folgt, dass die Modellplattenformerei
grössere Vorbereitungen verlangt als die gewöhnliche Handformerei, des-
halb nur dann sich lohnt, wenn diese Vorbereitungen für eine grössere
Zahl von Formen ausgenutzt werden können. Mit den sonstigen Eigenschaften
der Modellplatten geht auch diese Bedingung auf die betreffende Form-
maschine über.
Man nennt die ausschliesslich auf der Anwendung der Modellplatte
beruhenden Formmaschinen Abhebemaschinen. Es kann die ihnen ge-
stellte Aufgabe entweder nach Fig. 1273 durch Abziehen der Modellplatte p
vom Formkasten k oder nach Fig. 1274 durch Abheben des Formkastens k
von der Modellplatte p gelöst werden.
Bei ersterem Verfahren um-
schliesst z. B. ein feststehender
Rahmen r die Modellplatte p. Die
Modellplatte ist genau rechtwinklig
zu ihrer Oberfläche in Führungen
verschiebbar (in geeigneten Fällen
statt dessen um Gelenkbolzen zu
schwingen). Der Formkasten k
deckt die Fuge zwischen Rahmen und Modellplatte. Ist das Aufstampfen
des Sandes vollzogen, so senkt man die Modellplatte p, worauf der Kasten
mittels der Hand oder unter Zuhilfenahme eines Krahnes abgehoben
werden kann.
Bei dem zweiten Verfahren, Fig. 1274, ist die Modellplatte p dem
Rahmen r fest eingefügt. Drei oder vier Stifte s werden nach dem Ein-
formen des Kastens k gleichmässig emporgeschoben und heben den letzteren
hoch genug über die Modellplatte, dass der Kasten anstandslos wegge-
nommen werden kann.
M. A. Muir und J. M’IlwhamWendeplatte, d. h. sie
rüsteten die Modellplatte mit zwei Zapfen aus, mit denen sie in Lagern
gedreht werden kann. Man formt, während die auf der Platte befestigten
Modelle nach oben gerichtet sind, wendet dann die Platte, an welcher der
Formfasten festgehalten wird um 180°, senkt die beiden Lager, bis der
Rücken des Formkastens auf einer festen Fläche ruht, und hebt — nachdem
die Verbindung zwischen Wendeplatte und Kasten gelöst ist — die Lager
genau lothrecht nach oben, so dass die Modelle genau aus dem Sande ge-
zogen werden. Fairbairn und Hetherington
den Unterkasten an der anderen Seite der Modellplatte.
Wenn die Abhänge der Modelle nicht steil sind, so sichert das ge-
naue Abziehen der Modelle vor Beschädigungen der Form, vorausgesetzt,
dass — wie schon erwähnt — die Modelle tadellos ausgeführt, vor dem
Einformen mit feinem Kohlenstaub oder einem andern geeigneten Stoff be-
stäubt oder ein wenig erwärmt sind. Sehr steile oder gar lothrechte Ab-
hänge der Modelle lassen sich so nicht ausziehen. Das Ausklopfen der
Modelle, welches derartige Modelle ausziehbar macht, ist für Formmaschinen
vorgeschlagen,
Im Jahre 1854/55 nahm der Amerikaner Brown ein Patent auf das
Durchziehen genannte Verfahren, nach welchem — nach stattgefundenem
Aufstampfen des Sandes — das Modell durch eine Oeffnung der Modellplatte
zurückgezogen und dann erst der Formkasten abgehoben wird. Das Mo-
dell m, Fig. 1275, füllt die Oeffnung der Modellplatte p genau aus, letztere
stützt daher die Sandränder und schützt sie damit vor Beschädigungen.
Zu gleichem Zweck zieht man auch einzelne Modelltheile durch den Haupt-
körper des Modelles zurück.
mit Abb.m o
einer Stufenrolle. Nach dem Aufstampfen des Sandes wird zunächst der
mittlere Modelltheil o nach unten gezogen, wobei die Sandränder sich auf
den zweiten Modelltheil m stützen, hierauf zieht man m nach unten und
hebt endlich den Form-
kasten k von der Modell-
platte p abJobson, Dingl. polyt. Journ. 1857, Bd. 143, S. 92, mit Abb.
Die hierher gehö-
rigen Maschinen führen
den Namen Durch-
ziehmaschinen.
Man hat schon vor
vielen Jahren
sucht, dem Arbeiter das Einstampfen oder Dichten des Sandes zu er-
leichtern.
Von den in dieser Richtung gemachten Vorschlägen nenne ich einige:
Stewart
stellen: Eine Blechröhre, welche gleichaxig mit einem kurzen walzen-
förmigen Modell in den aufrechten Formkasten ragt, ist unten mit schrauben-
förmig gestalteten Flügeln versehen. Indem man diese Röhre dreht, wäh-
rend von oben Sand eingeworfen wird, steigen die Flügel auf den Sand,
drücken ihn nach unten und heben die Röhre, an welcher sie befestigt
sind, sowie das Modell, um welches sie sich dreht, in dem Maasse, wie das
Füllen mit Sand fortschreitet, allmählich nach oben. Fast genau dasselbe
ist neuerdings wieder patentirt worden.
Grunde liegende Gedanke ist in verschiedener Weise anderweitig (für
Röhrenformerei) verwerthet worden. Da die bisher hiernach gebauten
Maschinen keine nennenswerthe Einführung gefunden haben, so erledige ich
sie durch Anziehen einiger Quellen.Sheriff, Practical Mechanics’ Journal, April 1855, S. 31, mit Abb. Etwas
anders in: Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1864, S. 681, mit Abb. Elder, Civil-
Engineer and Architect’s Journal, Decbr. 1855, S. 427; Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen.
1863, S. 171. E. de Limon, Verhandl. d. Vereins z. Beförderung d. Gewerbefleisses in
Preussen 1880, S. 490, mit Abb. Riemer, D. R.-P. Nr. 71830. Stepherd, D. R.-P.
Nr. 77640. Seidemann, D. R.-P. Nr. 83665.
Erfolgreicher sind die Vorschläge gewesen, nach denen der Sand zu-
nächst in den Kasten gebracht und dann durch Druck verdichtet wird.
A. Newton
kasten A, Fig. 1277, nachdem ein sogenannter Aufsetzrahmen B an-
gebracht ist, unter den Sandtrichter C. Es ist hierbei der Verschluss-
schieber D in die gezeichnete Lage gebracht, so dass der Sand in den
Formkasten fallen kann. Beim Zurückziehen des letzteren wird D geschlossen,
gleichzeitig überflüssiger Sand abgestreift, so dass der im Formkasten be-
findliche Sand ziemlich genau bis zum oberen Rande des Aufsetzrahmens B
reicht. Es kommt nun der Kasten unter den Stempel E, Fig. 1278, an
dessen unterer Fläche gewissermassen wie an einer Modellplatte das Modell
sitzt. Dieser Stempel senkt sich soweit in den Sand, dass seine ebene End-
fläche in die Höhe der Formkastenränder kommt, und dichtet damit den
Sand.White, Dingl. polyt. Journ. 1859, Bd. 152, S. 9, mit Abb.; Walt-
jen, Prechtl’s technolog. Encyklopädie, Ergänzungsband 2, S. 629, mit Abb. Rice,
Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1887, S. 776, mit Abb.
bestimmten kleineren Raum zusammengepresst, gleichgiltig wie fest er hier-
durch wird. Da jedoch die Menge des einfallenden Sandes bezw. seine
Lockerheit verschieden ist, so wird man auf diesem Wege zuweilen zu
wenig feste, zeitweise zu feste Formen erhalten, wenn nicht gar ein Bruch
des Kastens oder der Maschine eintritt.
Man hat diesen Uebelständen durch verschiedene Mittel entgegen zu
treten gesucht, z. B. durch vorläufig mässiges Dichten des Sandes, Aus-
schneiden der Form und darauffolgendes Einpressen des Modells,Page und Robertson, Practical Mechanics’ Journal, April 1856, S. 5,
mit Abb.
Freilassen von Austrittsöffnungen für den Sand,Jobson, Mechanics’ Magazine, April 1859, S. 218, mit Abb. W. Aikin und
W. Drummond, D. R.-P. Nr. 5217 und 6479.
werthen Erfolg.
Eine brauchbare Lösung der vorliegenden Aufgabe scheint in der
Anordnung, welche Fig. 1279 darstellt, zu liegen.Hahn, D. R.-P. Nr. 32500.
kasten b ist in dem Rahmen a verschiebbar. Beide sind in der gezeichneten
Lage mit Sand gefüllt, und es wird dann nicht allein das Modell m ein-
gepresst, sondern weiter b in a gedrückt, so lange, bis der Widerstand eine
gewisse Grösse erreicht hat, d. h. die zutreffende Sanddichte hervorgebracht
ist. Man erzielt so in erster Linie eine Verdichtung des Sandes an der Stelle,
wo er dem einfliessenden Metall widerstehen muss, sodann auch eine
angemessene Festigung des übrigen Sandes. Ob von diesem Verfahren Ge-
brauch gemacht wird, vermag ich nicht anzugeben. Jedenfalls besteht das
vorherrschende Verfahren des Sanddichtens darin, dass man auf die Modell-
platte p, Fig. 1280, den Formkasten k setzt, über diesem den Aufsetzrahmen
a anbringt, das Ganze mit Sand füllt und nun entweder den Presskolben b
nach unten, oder die Modellplatte p mit daraufstehendem Formkasten,
nach oben bewegt, also den Druck auf den Rücken der Sandform wirken
lässt.Wertheim, D. R.-P. Nr. 2733. Sebold & Neff, D. R.-P. Nr. 8390 und 9089.
Gallas und Aufderheide, Glaser’s Annalen, Febr. 1882, S. 95, mit Abb. Laissle,
D. R.-P. Nr. 18734. Hermann Reusch, D. R.-P. Nr. 15222. W. Ugé, D. R.-P.
Nr. 15570. Bienenstein, D. R.-P. Nr, 31444. Reuss, D. R.-P. Nr. 31910. Sack,
D. R.-P. Nr. 33518. Leeder, D. R.-P. Nr. 50223. Reuther, D. R.-P. Nr. 59727. Se-
bold & Neff, D. R.-P. Nr. 6026. Dalifol, D. R.-P. Nr. 64628. Reuther, D. R.-P.
Nr. 73514. Hillerscheidt & Kassbaum, D. R.-P. Nr. 78513. Murray, D. R.-P.
Nr. 82683. Wasseralfingen, D. R.-P. Nr. 84541. Glöckler, D. R.-P. Nr. 93561.
Sebold & Neff, D. R.-P. Nr. 94226. S. Oppenheim & Co., D. R.-P. Nr. 94382.
Schnee, D. R.-P. Nr. 95958. Saillot und Vignerot, D. R.-P. Nr. 97606. Reuther,
D. R.-P. Nr. 102223. Güldenstein & Co., D. R.-P. Nr. 12925.
Es ist hierbei unmöglich, eine gleichförmige Festigkeit der eigentlichen
Formwand zu sichern, indem der Druck auf den Rücken der Form zum
Theil durch Reibungswiderstände an den Formkastenwänden und an dem
Modell aufgehoben wird, also an denjenigen Stellen, an welchen solche
Widerstände auftreten, der Druck und die Sandverdichtung auf der Modell-
platte und dem Modell selbst geringer ausfällt als an den Stellen, über
welchen solche Reibungswiderstände fehlen. Bei flachen Modellen und
niedrigen Kasten ist dieser Umstand kaum fühlbar, mit der Zunahme der
Modellhöhe macht er sich aber mehr und mehr geltend.
Zur Milderung der Druckverschiedenheiten sind mehrere Vorschläge
gemacht.
Wertheimb, Fig. 1281, eine Höhlung aus,
die möglichst genau an die Gestalt und Grösse des Modells m sich an-
schliesst. Ist nun Kasten k und Aufsetzrahmen a bis zum oberen Rande
des letzteren mit Sand gefüllt und wird der Druckklotz b nach unten ge-
schoben, so werden zunächst diejenigen Sandtheile getroffen, unter denen
überhaupt keine Modelltheile sich befinden, und demnächst solche, welche
über den weniger hohen Modelltheilen sich befinden, u. s. w. Zunächst ist
der Sand locker, die Verschiebung der Sandtheile leicht durchzuführen.
Wertheim nimmt scheinbar an, dass diese Verschiebung wenigstens vor-
wiegend rechtwinklig zur Modellplatte stattfinde. In Wirklichkeit dürfte
der Vorgang wie folgt verlaufen: Der Sand weicht von der Stelle, an
welcher der Druck mehr beträgt als die sich ihm bietenden Reibungswider-
stände und der Druck an einer anderen Stelle zusammengenommen, nach
dieser Stelle aus, und zwar so lange, bis der Druckunterschied zwischen
den beiden Stellen den Reibungswiderständen gleich geworden ist. Wenn
nun die am meisten hervorragenden Flächentheile des Druckklotzes b,
Fig. 1281, auf den Sandrücken treffen, so verschiebt sich der zunächst noch
lockere Sand zur Seite, um die Hohlräume von b zu füllen, gleichzeitig
aber zum Theil nach unten, entsprechend dem Widerstande, welche der
seitlich ausweichende Sand erfährt. Mit dem Steigen dieses Widerstandes
nimmt das Verschieben z. B. längs der Kastenwände zu, ebenso die Dich-
tung des Sandes, so dass die Reibungswiderstände an der Kastenwand
wachsen. Dann hat sich aber die betreffende Druckfläche der Modellplatte
schon in einigem Grade genähert, so dass der Unterschied des Druckes
an b gegenüber dem an p weniger gross ausfällt, als wenn das vorherige
seitliche Ausweichen des Sandes nicht stattgefunden hätte. Ueber den höheren
Theilen des Modelles ist der Sand zunächst lockerer, weil das Herüberfliessen
des Sandes nach hier nur durch geringeren Druck an dieser Stelle möglich
wurde, es treten hier dem Sande bei seiner Bewegung nach unten weniger
Widerstände entgegen, als in der Nähe der Kastenwände und der, Schoren
genannten Querstücke des Kastens, so dass der Druckunterschied zwischen
Druckfläche und Modellfläche kleiner ausfällt als an den vorhin bezeich-
neten Stellen. Es ist daher auf der Modellseite eine grössere Gleichmässig-
keit der Sanddichte zu erwarten, als wenn eine ebene Druckfläche ver-
wendet worden wäre. Der Rücken des Sandes fällt allerdings verschieden
fest aus, was wenig schadet.
Sebold & Neff
stimmende Druckplatte, füllen aber nicht allein den auf die Modellplatte
gesetzten Formkasten und Aufsetzrahmen mit Sand, sondern auch die
Höhlungen der Druckplatte. Letzteres geschieht in umgekehrter Lage der
letzteren; es wird dann ein Blech aufgelegt, der Druckklotz geschwenkt und
an seinen Ort gebracht und hierauf das Blech fortgezogen. Demgemäss
ist — im Gegensatz zu Fig. 1281 — schon bei Beginn des Pressens der
ganze Raum zwischen Druckklotzfläche und Modell bezw. Modellplatte mit
Sand gefüllt. Dieses Verfahren setzt voraus, dass der Sand im wesentlichen
gewissermassen in lothrechten Schichten verschoben wird, was in Wirklich-
keit nicht der Fall ist.
Man hat den Druck auf den Rücken des Sandes durch mit Pressluft
gefüllte Kissen gleichförmig zu machen gesucht,Pneumatic Comp. in Indiapolis, Indien. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen.
1887, S. 777, mit Abb. Moore, Dingl. polyt. Journ. 1885, Bd. 255, S. 319, mit Abb.
Druckplatte in einzelne Stücke, welche den von ihnen ausgeübten Druck
gegenseitig ausgleichen,Tabor, Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1891, S. 1192, mit Abb.
des Sandrückens, nicht der eigentlichen Formfläche herbeiführen.
Gewissermassen als Erweiterung des Wertheim’schen Verfahrens ist
eine Arbeitsweise zu betrachten, welcher man bei hohen Modellen zuweilen
begegnet: es wird, nachdem der Sand eingefüllt ist, dort eine gewisse
Sandmenge fortgenommen, wo man das Eintreten zu hohen Druckes be-
fürchtet. Geschickte Hände sollen auf diesem Wege sehr befriedigende
Ergebnisse liefern.
Es ist endlich noch des Verfahrens zu gedenken, nach dem man
die schwierigeren Stellen des Modells mit der Hand einformt, dann den
Kasten füllt und mittels einer Presse oder Walze
S. 335, mit Abb.
Die Schoren der Formkästen verursachen, wenn sie mit den Kasten-
wänden fest verbunden sind, ähnliche Schwierigkeit beim Dichten des Sandes
wie die Kastenwände. Man legt deshalb, wenn möglich, die Schoren lose
ein, je nach Umständen als Einzelstäbe, Gitter oder sonstige für die Sand-
stützung geeignete Gestalten.
Bei dem Pressen des Sandrückens ist die entstehende Rückenfläche
eine unbestimmte, weil man das Pressen unterbricht, sobald der erforder-
liche Druck erzielt ist. Man pflegt, um die Rückenfläche mit dem Kasten-
rande abschneiden zu lassen, den überflüssigen Sand mittels eines Richt-
scheits abzuschieben.
Wenn mit ebenen Druckflächen gearbeitet wird, so spart man sich
oft dieses Abstreichen des über den Kastenrand hervorragenden Sandes
und ist dann im Stande das Eingussloch durch Eindrücken zu erzeugen,
indem man an der Druckfläche eine geeignete Erhöhung anbringt (siehe
weiter unten). Ein anderes Mittel für diesen Zweck stellt Fig. 1282
dar.a ist in b verschiebbar; eine Feder c,
welche sich gegen den dichten Deckel von b stützt, sucht
die gezeichnete gegensätzliche Lage beider Theile zu er-
halten. Man setzt nun a vor dem Einwerfen des Sandes
mit Hilfe des vorspringenden Zapfens auf die betreffende
Stelle des Modelles und verfährt dann wie immer.
Bei dem Pressen wird die Feder c zusammenge-
drückt, bei dem Rückgang des Druckklotzes hebt c
die Tasche b aus dem Sande, so dass das Ganze leicht fortgenommen
werden kann.
Man nennt die mechanischen Einrichtungen, welche dazu dienen, die
Druckplatte gegen den Sand zu verschieben, allgemein Formpressen.
Es ist nun die Frage: Wie gross muss der von diesen Pressen auszu-
übende Druck sein? zu beantworten.
Wenn die Formfläche nur dem hydrostatischen Druck des flüssigen
Metalles zu widerstehen hätte, so würde der zum Dichten der Formfläche
erforderliche Druck leicht genau bestimmt werden können. Es würde dieser
Druck bezogen auf 1 qcm grösser oder mindestens gleich sein müssen dem
Gewicht einer, aus dem betreffenden Metall bestehenden Flüssigkeitssäule.
deren Querschnitt 1 qcm und deren Höhe gleich dem Abstande der in
Frage kommenden Formfläche von dem oberen Rande des Eingusstrichters
ist. Für die grösste Zahl der mittels Formpressen erzeugten Formen dürfte
die genannte Druckhöhe 120 mm nicht übersteigen, so dass — für Eisen —
der Druck auf 1 qcm nur 0,09 kg betragen würde. Selbst bei 0,4 m Druck-
höhe — die ich bei gepressten Formen noch nicht gefunden habe — würde
die Rechnung diesen Druck zu nur 0,3 kg für 1 qcm ergeben. In Wirk-
lichkeit findet man bei der auf den Sandrücken wirkenden Pressen min-
destens 1 kg, häufiger gegen 2,5 kg, zuweilen bis 5 kg für 1 qcm ange-
wendet!
Dieser bedeutende Mehrbetrag ist zum Theil dem Umstande zuzu-
schreiben, dass die Formwände auch den von dem einfliessenden Metall ver-
suchten Abwaschungen widerstehen müssen, theils dem Bewusstsein, dass die
Festigung keine gleichmässige ist, also durch den Mehrbetrag die hin-
reichende Festigung der am wenigsten getroffenen Stellen gesichert werden
soll. Ein nicht geringer Theil des Ueberschusses an Druck gegenüber dem
auf Grund des hydrostatischen Druckes des flüssigen Metalles berechneten,
dürfte aber auf Rechnung des Verfahrens, den Sandrücken und nicht die
Formfläche zu pressen, entfallen. Es ist, wie weiter oben schon angedeutet,
zu dem an der Modellplatte bezw. dem Modell erforderlichen Druck noch
der gesammte Reibungswiderstand des an den Kastenwänden und nach
Umständen der Schoren gleitenden Sandes hinzuzuzählen, um den erforder-
lichen Druck des Druckklotzes zu bestimmen.
Für das Ausziehen der Modelle, bei welchem nur Reibungswiderstände
zu überwinden sind, ist die Bestimmung der erforderlichen Kraft noch
unsicherer, indem die in die Rechnung einzusetzende Reibungswerthziffer
von einer Zahl von Umständen abhängt. Es ist das hauptsächlich für das
Ausziehen der Modelle bezw. Abheben der Kästen durch Wasserdruck von
Bedeutung, indem nur zu Anfang des Vorganges der volle Widerstand zu
überwinden ist, dann aber nur noch die Reibung zwischen den Flächen
der Form und dem Modell, welche noch miteinander in Fühlung sind.
Bei Handbethätigung lässt sich für sehr kurze Zeit eine grosse Kraft aus-
üben, wenn die übrige Arbeit nur ein wenig Widerstand findet, während
der Wasserdruckbetrieb für den ersten, grossen Widerstand eingerichtet
werden muss und dann dieselbe Wassermenge verbraucht wird, welche auch
diesen grossen Widerstand auf dem ganzen Wege überwinden könnte.
Das Formen auf der Modellplatte verlangt, dass die Modelle in der
Theilfläche der Form gegenüber den Merkstiften bezw. Oesen des einen
Kastens genau so liegen wie gegenüber dem anderen Kasten, damit die
zusammengelegten Formhälften zu einander genau passen. Bei gewöhn-
licher Handformerei genügt hierfür die Uebereinstimmung in den Stiften
bezw. Oesen jedes einzelnen Kastenpaares, während bei der Modellplatten-
formerei jeder Oberkasten wie jeder Unterkasten zu der betreffenden Modell-
platte passen muss. Es erfordern daher die Kasten der Modellplatten-
formerei — und ebenso die aus dieser hervorgegangenen Maschinen-
formerei — sorgfältige Herstellung. Da man gleichzeitig mittels Maschine
eine grössere Kastenzahl herstellt als mittels gewöhnlichen Handformens,
so verlangt die Beschaffung der Formkasten für die Formmaschine weit
grössere Summen, als man sonst für Formkasten auszugeben pflegt.
Man weicht deshalb in manchen Giessereien von dem Verfahren, nach
welchem täglich nur ein oder zwei Stunden gegossen wird, ab, giesst viel-
mehr während der ganzen Arbeitszeit, so dass die Form sofort nach ihrer
Herstellung ausgegossen und der Formkasten sehr bald für das Einformen
wieder frei wird.
Häufiger kommen sogenannte Abschlagsformkasten zur Verwen-
dung. Wenn die Gusstücke flach sind, also kein grosser Druck innerhalb
der Form auftritt, so ist zulässig, die Formkasten nach dem Zusammen-
legen der beiden Formhälften zu entfernen, also dem Zusammenhange des
Sandes die Aufnahme des im Innern der Form vorkommenden Druckes zu
überlassen. Man stützt solche Formen, von welchen die Formkasten hin-
weggenommen sind, auch wohl durch Eindämmen mit Sand. Um die Form-
kasten bequem von der zusammengelegten Form ablösen zu können, werden
sie zerlegbar hergestellt
mit Abb. Verhandl. d. Ver. zur Beförderung d. Gewerbefleisses. 1880, S. 193, mit Abb.
sie unzerlegt von dem Sandblock abheben kann. Will man der Form trotz
Wegnahme der Formkasten grössere Festigkeit geben, als der einfache
Sandzusammenhang gewährt, so verwendet man Schoren, die nicht an den
Formkasten festsitzen, also beim Beseitigen der letzteren im Sande zurück-
bleiben. Weitergehend werden besondere, roh gearbeitete Formkasten in
Rahmen, welche mit den erforderlichen Merkstiften versehen sind, einge-
klemmt.
S. 192, mit Abb. Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1891, S. 1192, mit Abb.
billigen, ungenauen Formkasten in die richtige Lage gegenüber der Modell-
platte zu bringen und dann je zwei Kasten zusammenzulegen. Es genügen
zwei Paar solcher theueren Formrahmen.
Noch schärfer tritt der Gedanke, genaue Kasten nur für das Formen
und Zusammenlegen der Formhälften, bei weiter unten beschriebenen Form-
pressen hervor, die nur ein Paar Formkasten enthalten.
Eingangs wurde bereits des Formens in Lehm mittels drehbarer
Lehren gedacht. Es sind die mechanischen Einrichtungen, welche diesem
Formverfahren dienen, wohl ein wenig verbessert, jedoch noch so einfacher
Art, dass sie kaum in die Reihe von Maschinen gehören. Es könnten
etwa die Kerndrehbänke als Formmaschinen angesehen werden. Sie
bestehen aus zwei Lagern für die Kernspindel, einer oder mehrerer ein-
stellbaren Lehren und einer Vorrichtung zum Umdrehen der Spindel. Das,
was mir davon zu Gesicht gekommen ist, reizt mich nicht zur ausführlichen
Wiedergabe in diesem Buche.
Man verwendet die Lehrenformerei auch zum Erzeugen von Formen
in Sand. Auch da kommen eigentliche Maschinen nicht in Frage; es sollen
aber einige Quellen mit kurzer Erläuterung angegeben werden.
Drehflächen werden mittels Lehren, welche um eine feste Spindel
drehbar sind, durch Ausscheiden vorher aufgestampften Sandes gebildet.
Um z. B. eine Riemenrolle oder ein Schwungrad zu formen, wird auf
diesem Wege die Mantel- und Deckelform hergestellt, und der Hohlraum
mit Kernen ausgefüllt, die nur das von ihm frei lassen, was von dem Guss-
mantel eingenommen werden soll, um Kranz, Arme und Nabe zu bilden.
Die Kerne werden in einem hölzernen, oder auch in einem eisernen, ein-
stellbaren
zusammenzupassender Riemenrollenhälften auszuschneiden, kann man die
Lehre um zwei verschiedene Axen sich drehen lassen.
Formflächen lassen sich durch eine an ihrer Spindel verschiebbare Lehre
erzeugen, entweder, indem man sie dem Rande eines dreieckigen, geeignet
gebogenen und geeignet aufgestellten Bleches entlang schiebt, oder indem
sie durch Räder und Zahnstangen gehoben wird.
ein Erfinder den vom Kranz einzunehmenden Hohlraum durch ein im
Kreise herumgeführtes Messer ausschneiden
Röhrenformen durch Ausbohren aufgestampften Sandes zu erzeugen.
Andere Verfahren sind in unten verzeichneten Quellen
Ein sich hier anschliessendes Verfahren bedarf eingehendere Behand-
lung, nämlich das Formen der Zahnräder. Nachdem schon Versuche ge-
macht waren,
Formen der Zahnräder nach gewöhnlichen Modellen auftreten, gelang es
J. G. Hofmann,
herrschende geworden ist. Hofmann stellt in der Mitte der herzustellenden
Form eine starke Spindel auf, welche zunächst zur Führung der Lehre
dient, die den äusseren Umfang des Rades in aufgestampftem Sand aus-
schneidet. Er verwendet ferner das Modell einer Zahnlücke, um mittels
der Hand den Sand für je eine Zahnlücke aufzustampfen. Dieses Zahn-
lückenmodell ist in einer Führung genau lothrecht zu verschieben und mit
der Führung um jene Spindel zu drehen. Es sitzt an der Spindel eine
Theilscheibe mit Löchern fest; dem Arm, welcher die Führung des Modelles
enthält, ist ein kleiner Arm so angelenkt, dass ein an ihm einstellbarer
Stift in jedes Loch der Theilscheibe gesteckt werden kann. So ist leicht,
nach dem Einstampfen einer Zahnlücke das Modell emporzuziehen, um
genau eine Zahntheilung fortzurücken und behufs Einstampfens der folgen-
den Zahnlücke wieder in die Form hinabzuschieben.
Der Sand, den man behufs Ausfüllens der Zahnlücken einstampft,
haftet nur unvollkommen an der durch Ausschneiden gebildeten Sandfläche.
Um gelegentliches Umfallen der die Zahnlücken ausfüllenden Sandkörper
zu verhüten, erzeugt man mittels der Lehre einen weiteren Raum, als der
äussere Durchmesser des Rades erfordert, und stampft nach Fig. 1283 diesen
gleichzeitig mit den Zahnlücken aus. Damit der
Sand verhindert wird, durch den Spalt zwischen
Zahnkopf und ausgeschnittener Fläche auszutreten,
schraubt man an das Modell m ein Brettchen a,
welches vor dem Füllen der letzten Zahnlücke
fortgenommen wird.
Das Ausziehen der gewöhnlichen Kegelrad-
zähne erfordert besondere Vorsicht nicht; bei dem
Ausziehen der Stirnradzähne legt der Arbeiter in
die Zahnlücke ein genau passendes Brettchen und
hält es dort mit einer Hand so lange fest, bis das
Modell vom Sande frei ist. Es gleicht dem weiter
oben (S. 711) angegebenen Durchziehen des Mo-
delles. Bei dem Einformen von Wurmrad- und von sogenannten Pfeil-
oder Winkelzähnen, verwendet man ebenfalls das Modell einer Zahnlücke.
Dieses wird in die ausgeschnittene Form an die richtige Stelle gebracht,
die Zahnlücke ausgefüllt und dann das Modell m, Fig. 1284 in der Richtung
des Halbmessers nach Innen gezogen, und um eine Zahntheilung weiter
gerückt.
Das kann z. B. geschehen, indem m an einem Winkel a befestigt ist
der am Fusse des lothrecht verschiebbaren Schlittens, der sonst das Modell
unmittelbar aufnimmt, in Führungen wagerecht verschoben werden kann.
Manche füllen das Zahnlückenmodell m, während es sich über der
Form befindet, indem sie nach Fig. 1285 ein Brettchen a unter die Zahn-
lücke halten, stecken einige Drahtstifte in den Sand, senken m und schieben
es dann nach aussen, so dass der die Zahnlücke ausfüllende Sand an der
ausgeschnittenen Form b festgenagelt wird.
Die Löcher für Holzzähne lassen sich durch Einlegen von Kernen er-
zeugen. Das ist jedoch ein mangelhaftes Verfahren, indem mehrere Fehler-
quellen damit verbunden sind. Diese werden vermieden, wenn man die
betreffenden Sandkörper mittels der Formmaschine in der Form selbst er-
zeugt. Für Stirnräder mit nur einer Reihe Holzzahnlöcher stellen Fig. 1286
und 1287 die betreffende Hilfsvorrichtung dar. e ist mit dem lothrecht
verschiebbaren Schlitten der Formmaschine fest verbunden, an welchem
sonst das Zahnlückenmodell sitzt. Es ist e mit einer Furche versehen, deren
Querschnitt dem Holzzahnloch entspricht und an seinem unteren Ende ein
in Nuthen verschiebbares Brettchen c angebracht. Man senkt e mit c in
die durch Ausschneiden des Sandes gebildete Form b und stampft dann d
mit Sand auf die erforderliche Höhe voll. Diese Höhe bezeichnet ein Klötz-
chen f, welches sich auf, an den Seitenwänden von e sich findende Schultern
stützen kann und versuchsweise eingelegt wird. Ist die erforderliche Sand-
höhe zwischen den Wänden d erreicht, so legt man f endgültig ein und
füllt den Raum zwischen f und b. Hierauf wird c zurückgezogen und e
emporbewegt. Das Einformen der Sandkörper zum Aussparen der Löcher
für Holzzähne ist weniger einfach, wenn zwei Lochreifen verlangt werden.
Es soll mit Hilfe der Figuren 1288 bis 1290 für ein Kegelrad beschrieben
werden. b bezeichnet wieder den vorher festgestampften und dann mittels
einer Lehre ausgeschnittenen Sand, e das Modell und c den in diesem ge-
führten Schieber. Zunächst wird der untere Sandkörper d hergestellt; zu
seiner oberen Begrenzung benutzt man den Stampfer i, Fig. 1290, der sich
mit seinen Schultern gegen die linksseitige Endfläche von e legt. Dann wird
das Stück g, Fig. 1289, eingelegt und der Sandkörper d ähnlich wie vorhin
beschrieben eingestampft. Nach dem Ausziehen des Schiebers c lässt sich
nunmehr e abheben und g entfernen.
Arme und Nabe der Zahnräder formt man selten mit Hilfe eigent-
licher Modelle ein; regelmässig werden die betreffenden Hohlräume durch
Einlegen von Kernen erzeugt (vergl. S. 717). Fig. 1291 ist der theilweise
Schnitt einer solchen Form für ein Kegelrad. Es bezeichnet wie bisher
b den mittels der Hand aufgestampften und mittels einer Lehre gestalteten
unteren Körper der Form, das Bett derselben. Nachdem mit Hilfe der
Räderformmaschine die Zahnlückenkörper angebracht — und gewöhnlich
die Form getrocknet ist — legt man Kernstücke k und den Lochkern l
ein, so dass der Abschluss durch eine Drehfläche des Formdeckels m ge-
wonnen wird. Dieser Formdeckel besteht aus einem runden Formkasten
mit Schoren; er wird mittels der Hand gegen eine mittels drehbarer Lehre
erzeugte Sandfläche eingestampft, häufiger aber unmittelbar durch eine
solche Lehre gestaltet und
erhält — oft — seine
richtige Lage gegenüber
der Unterform durch in-
einander greifende, kreis-
runde Falze des oberen
und unteren Formkastens.
Ueber die bei den
Räderformmaschinen auf-
tretenden Kräfte lassen
sich nur wenige Angaben
machen. Es kommt der
Druck in Frage, welcher
während des Einstampfens der Zahnlücken zwischen Sand und Modell auf-
tritt und das letztere zurückzudrängen versucht. Dieser Druck wird, be-
zogen auf die Flächeneinheit, etwa dem bei Formpressen angewendeten
(S. 715) gleichzusetzen sein. Eine zweite beachtungswerthe und rechnerisch
verfolgbare Kraft besteht in dem Eigengewicht der überhängenden Ma-
schinentheile. Beide Kraftquellen sind der elastischen Nachgiebigkeit
der Maschine gegenüber zu stellen, und als Massstab für die zulässige
Nachgiebigkeit ist der Genauigkeitsgrad der zu erzeugenden Räder ein-
zu setzen. So viel mir bekannt, wird von einer solchen rechnerischen Be-
handlung sehr selten Gebrauch gemacht, was verständlich ist, wenn man
bedenkt, dass nicht wenige zufällige Beanspruchungen neben den hier ge-
nannten regelmässigen auftreten.
Es fehlt nicht an Vorschlägen zu anderweiter Verbilligung des Formens
und Giessens durch mehr oder weniger maschinenartige Einrichtungen. Da-
hin gehören insbesondere diejenigen, welche die Arbeitsfolge regeln und
die Arbeitstheilung erleichtern. Sie gehören zu den Fabrikeinrichtungen,
sind demnach genau genommen hier nicht zu erörtern. Da sie aber in
das Gebiet der Formmaschinen hinübergreifen, so sollen einige derselben
kurz erwähnt werden.
Es sind solche Einrichtungen zum Theil schon alt.
1864, S. 344 und S. 353, mit Abb.
angezogenen Stelle ist im besondern das Formen der Röhren besprochen,
bei welchem die Formkasten an den einzelnen Arbeitsplätzen — Formen,
Trocknen, Kerneinhängen, Giessen, Kernausziehen, Rohrausziehen, Sand-
ausschlagen — vorüber geführt werden. Verwandt hiermit sind drehbare
Röhren-Formgerüste, welche die Hannoversche Eisengiesserei verwendet.
Das Eisenwerk Lauchhammer benutzt Aehnliches
Beförderung des Gewerbefleisses 1880, S. 190, mit Abb.
Noch weiter entwickelt ist eine Maschine der Godin’schen Giesserei in Guise
in Frankreich.
1890, S. 106.
ebenso viel Gusswaaren liefern wie 300 bei gewöhnlicher Handarbeit.
Eine einfache aber für flache Gegenstände sehr brauchbare Abhebe-
maschine stellen die Fig. 1292 bis 1294 in zwei Schnitten und einem
Grundriss dar, sie wird von Fritz Haeferle in Hannover gebaut. Es ist
die vorliegende Maschine insbesondere für im Lichten 1170 mm lange,
735 weite Formkasten bestimmt. Auf zwei Böcken ist ein Rahmen befestigt,
auf welchem die auswechselbare Modellplatte p ruht. An dem Formkasten k
sind Lappen ausgebildet, die entweder mit ihren Löchern über an p feste —
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 46
in der Zeichnung nicht angegebene — Stifte greifen oder ihrerseits mit Stiften
versehen sind, die in Löcher der Modellplatte genau passen.
In der Modellplatte p sind ferner 4 Löcher gebohrt, welche sich mit
gleichen Löchern des Gestellrahmens decken. In diesen Löchern sind
4 Stifte s genau passend verschiebbar. In unten ausgebildete Oesen dieser
Stifte greifen die Hebel c, welche auf den beiden vierkantigen Wellen a
festsitzen; beide Wellen sind durch Hebel und die Zugstange d so mitein-
ander gekuppelt, dass sie sich nur um gleiche Beträge drehen können. Die
Bethätigung findet durch den Handhebel b statt. So heben bezw. senken
sich die Stifte s in genau gleichem Grade und eignen sich demnach zum
Abheben des Kastens k. Die Hubhöhe der Stifte beträgt 30 mm.
Für gewöhnlich gehören zu jedem Kastenpaare zwei Modellplatten
und zwei Maschinen, so dass auf einer der Maschinen nur Unterkasten, auf
der anderen nur Oberkasten geformt werden. Man kann aber auch mit
nur einer Maschine arbeiten, indem zunächst eine Anzahl Unterkasten und —
nach Auswechseln der Modellplatte — eine gleiche Zahl Oberkasten ein-
geformt wird. Findet das Modell auf der Modellplatte zweimal Platz, so
lassen sich seine Hälften auf der Modellplatte gleichzeitig anbringen. Man
ordnet sie genau symmetrisch an, versieht den einen Lappen des Kastens mit
einem Loch und den anderen mit einem Stift, so dass zwei der auf dieser
Modellplatte geformten Kasten zusammenpassen. Es ist nun abwechselnd
einer der Kasten als Oberkasten zu behandeln, d. h. es sind Einguss- bezw.
Luftauslassöffnungen anzubringen. In Fig. 1294 ist beispielsweise ein
Maschinenböckchen so gezeichnet, wie seine Hälften für den vorliegenden
Zweck auf der Modellplatte befestigt werden können. Die Kernmarken
des Fusses gehen in einander über.
Fig. 1295 und 1296 zeigen eine Abhebemaschine für flache Gegen-
stände, welche von der Vereinigten Schmirgel- und Maschinen-Fabrik A.-G.
(vorm. S. Oppenheim & Co. und Schlesinger & Co.) in Hannover-Hainholz ge-
baut wird. Es sitzt die Modellplatte p fest auf dem Gestell der Maschine;
auf ihr werden die Modelle mit Hilfe eines Rahmens r befestigt und zwar
durch Umgiessen mit Gips. Es können auch die Modelle aus Gips gebildet
werden, indem man den Rahmen r auf eine Fläche legt, in der die
Spiegelbilder der Modelle ausgespart sind und das Ganze mit Gips ausfüllt.
Ebenso häufig befestigt man die Modelle auf die Modellplatte durch Schrauben
Der Formkasten k wird mit Hilfe an ihm angebrachter Oesen und
zweier an r fester Stifte ausgerichtet. Nachdem das Einstampfen statt-
gefunden hat, wird die Welle b mit Hilfe eines Handhebels, Fig. 1296, um
180° — in Bezug auf Fig. 1295 rechts herum — gedreht, wobei zwei auf b
festsitzende Kurbeln die Lenkstangen c und damit den Schlitten a um 90 mm
heben. Der Schlitten a wird, was insbesondere aus Fig. 1297 erkannt wer-
den kann, am Gestell der Maschine gut geführt; er ist mittels zwei über
Rollen gelegte Ketten den Gegengewichten q, Fig. 1295 und 1297, ange-
schlossen. Mit dem Schlitten a sind zwei ausserhalb des Gestells befindliche
Doppelarme verbunden, die vier Stifte s tragen. Mit s sind weiter oben
dünnere Stifte einstellbar verbunden, die in Löchern von p und r stecken
und unter am Formkasten sitzende Nasen greifen, so dass durch Heben
des Schlittens a der Formkasten genau gleichförmig gehoben, von den Mo-
dellen und gleichzeitig von den Ausrichtstiften frei gemacht wird.
Zuweilen werden beide
zusammengehörige Kasten mit
Oesen versehen. Dann enthalten
beide Modellplatten Stifte. Es
ist in diesem Falle nöthig, beim
Zusammenlegen der Kasten sich
besonderer Ausrichtstifte zu be-
dienen. Sonst versieht man nur
den einen Kasten mit Oesen und
seine Modellplatte mit Stiften,
während der andere Kasten Stifte enthält und damit in genau passende
Löcher der Modellplatte p r greift.
Die Durchbrechungen des Maschinengestelles sind nach Möglichkeit
verschlossen, um die Bestaubung der beweglichen Theile zu mindern.
Fig. 1298 und 1299 stellen eine Abhebemaschine mit Wendeplatte
dar, welche von derselben Firma gebaut wird. Es beträgt die lichte Weite
bezw. Länge der Kästen 750 bezw. 1400 mm; sonach gehört diese Maschine
zu den grössten ihrer Art. Mit der Platte p sind zwei Rahmen r nebst den
Modellen für den Ober- beziehungsweise Unterkasten verbunden. Die Form-
kästen k werden durch Zapfen s und in diese geschobene Keile an der
Platte p festgehalten; zum Ausrichten derselben dienen Stifte und Löcher
Die Platte p ruht mit ihren beiden Zapfen in den Lagern l und wird
durch Stifte m, welche in an diesen Lagern festen Augen stecken, an eigen-
mächtigem Drehen ge-
hindert. Zieht man diese
Stifte zurück, so kann
man unter Vermittelung
eines auf einem der
Zapfen sitzenden Wurm-
rades, eines zugehörigen
Wurmes und des auf
dessen Welle sitzenden
Handrades n die Platte p
drehen. Es sitzen die
Lager l an Stangen, die
in den hohlen Säulen q
mittels zweier auf der
gemeinsamen Welle t
sitzenden Zahnräder
lothrecht gehoben oder
gesenkt werden können;
röhrenartige, an l feste
Kragen o sind über die oberen Enden der Säulen q geschoben, um das Eindringen
von Schmutz zu verhüten. An den unteren Enden der Stangen ist Schrauben-
gewinde ausgebildet, in welches die soeben genannten Zahnräder greifen.
Die Welle t bewegt man mittels des Handhebels u, und an Ketten hängende
Gegengewichte v erleichtern das Heben und Senken der Lager l bezw. der
Platte p mit daran hän-
genden Formkasten.
Zwischen den Säulen q
sind zwei Schienen x
einstellbar befestigt,
auf denen der leichte
Wagen w, dessen Räder
verschieden hoch ein-
gestellt werden können,
um etwas mehr, als die
Kastenbreite beträgt
verschoben werden
kann. Man benutzt die
Maschinen wie folgt:
der oben befindliche
Kasten k wird wie ge-
wöhnlich eingestampft,
dann die Wendeplatte p
gehoben, um 180° ge-
dreht, der Wagen w
untergeschoben und die
Platte p so viel gesenkt,
dass der nunmehr unten
liegende Kasten sich
mit seinem Rücken auf
den Wagen legt. Man
stampft dann den nun-
mehr oben befindlichen
Kasten ein, löst den
unten befindlichen Ka-
sten durch Ausziehen
der in den Bolzen s
steckenden Keile, hebt
die Wendeplatte, so dass
der Kasten von den Mo-
dellen und den Aus-
richtstiften frei wird,
und führt den Kasten in Bezug auf Fig. 1299 mit dem Wagen w nach
rechts, wo er mittels eines Krahnes abgehoben werden kann. Auf einen
zweiten links von der Mitte der Fig. 1299 stehenden Wagen ist ein leerer
Kasten gelegt; er wird unter die Wendeplatte gefahren und diese soweit
gesenkt, dass er mittels der erwähnten Keile der Wendeplatte p an ge-
schlossen werden kann u. s. w. Diese Maschine liefert also je einen Unter-
und einen Oberkasten, die man sofort auf einander zu legen pflegt.
Als zweites Beispiel einer Abhebemaschine mit Wendeplatte führe ich
eine von der Badischen Maschinenfabrik und Eisengiesserei vorm. G. Sebold
und Sebold & Neff in Durlach gebaute an. Sie ist für Kasten von 500
bei 600 mm lichter Weite und 120 bis 300 mm Höhe bestimmt. Fig. 1300
ist ein Querschnitt, Fig. 1301 eine Seitenansicht, Fig. 1302 ein Längen-
schnitt und Fig. 1303 ein Grundriss der Maschine. Es sind die an ihrem
oberen Ende mit Lagern für die Wendeplatte p versehenen Stangen a ver-
hältnissmässig länger
als bei der vorhin be-
schriebenen Maschine,
so dass die Verstellbar-
keit der für den Wagen
w bestimmten Lauf-
schienen, sowie der
Wagenräder entbehrt
werden kann. Die Stan-
gen a werden in Boh-
rungen des Maschinen-
gestells lothrecht ge-
führt und sind mit Zahn-
stangen versehen, in
welche auf der gemein-
samen Welle b fest-
sitzende Zahnräder
greifen. Die Welle b
wird durch Wurmrad
und an der Welle c
sitzenden Wurm von
dem Handrad d aus ge-
dreht; eine Gewichts-
ausgleichung durch
Gegengewichte ist nicht
vorgesehen. Eigen-
mächtiges Drehen der
Wendeplatte p wird
durch zwei Daumen
verhindert, die man
durch den Handhebel f,
Fig. 1300 und 1301,
unter die Versteifungs-
rippen der Wendeplatte
schiebt. Es werden die
Modelle unmittelbar auf
der Wendeplatte be-
festigt. Die Benutzungs-
weise der vorliegenden
Maschine unterscheidet sich von der durch Fig. 1298 u. 1299 dargestellten
nur dadurch, dass man mit einem Wagen w statt mit zweien derselben
arbeitet.
Eine zweite, grössere, von der Badischen Maschinenfabrik und Eisen-
giesserei gebaute Abhebemaschine mit Wendeplatte zeigen die Fig. 1304
und 1305 in zwei loth-
rechten Schnitten. Die
Maschine ist für 1900 mm
lichte Kastenlänge und
1400 mm Kastenweite
bestimmt. Bei dieser
Maschine drehen sich
die Zapfen a der Wende-
platte p in Lagern,
welche an den Ständern
b festsitzen. Einer der
Zapfen a ist mit einem
Wurmrad c versehen,
mittels dessen das
Drehen der Platte vom
Handrade d aus statt-
findet. Mittels des
Handhebels e ist das
Wurmrad c zu verrie-
geln, sobald die Modell-
platte wagerecht liegt.
Der Wagen w läuft auf
Schienen i, die in Fuss-
bodenhöhe angebracht
sind und auf mit der
Platte g zusammenge-
gossenen Schienen. Die
letztgenannte Platte
sitzt auf dem Mönch
einer Druckwasser-
presse fest, und das
erforderliche Druck-
wasser liefert ein Spei-
cher unter Vermittelung
der Steuerung f. Nach-
dem ein Kasten einge-
formt und durch Wen-
den der Platte unter
diese gekommen ist,
wird der Wagen w unter-
geschoben und soweit
gehoben, dass der Ka-
sten auf ihm ruht.
Hierauf wird die Ver-
bindung des Kastens
und der Wendeplatte
gelöst und Wagen w
nebst dem Kasten nach
unten gesenkt, ausgefahren, der fertige Kasten forgenommen, ein leerer
auf den Wagen gestellt und durch Einfahren und Heben des Wagens
gegen die unten hängende Modellplatte gedrückt, so dass der Kasten hier
bequem befestigt werden kann, und dann wie vorhin verfahren.
Wegen einiger anderer Abhebemaschinen mit Wendeplatte beziehe
ich mich auf die nachfolgenden Quellen
S. 171, mit Abb.
Das Wesen der Durchziehmaschinen erkennt man gut aus folgenden
Beispielen.
Es zeigen die Fig. 1306 bis 1309 eine Maschine der Badischen Maschinen-
fabrik und Eisengiesserei in Durlach; sie ist zum Einformen von Riemen-
rollen
D. R.-P. Nr. 43347. Wetzig, D. R.-P. Nr. 73731. Donovan, D. R.-P. Nr. 87307. Sperlin,
D. R.-P. Nr. 91678.
rollendurchmesser (600 mm) in Fig. 1307 der kleinste (300 mm) angenommen.
Das Modell besteht aus dem einfach trommelförmigen Kranz m und dem
halben Armkreuz mit Nabe und Kernmarke. Letzteres ist auf der Modell-
platte p befestigt, ersterer ragt durch einen Spalt der Modellplatte nach
unten und ist hier auf dem Armkreuz b festgeschraubt. Der ringförmige
Spalt, in dem das Modell m verschoben werden soll, bedingt, dass man den
inneren Theil p und den äusseren q der Modellplatte je für sich befestigt.
p sitzt deshalb unmittelbar auf dem Ständer der Maschine, während q in
einen Falz des Ringes r gelegt ist, der sich unter Vermittlung von Böcken
a auf vier Arme des Maschinenständers stützt. An dem Armkreuz b sind
vier Stifte s befestigt. Sie stecken verschiebbar in Löchern des Ringes r,
Fig. 1306, oder in solchen des Modellplattentheils q, Fig. 1307, und dienen
zum Ausrichten des Formkastens k. Um dem Sande in dem Formkasten
die nöthige Haftfläche zu bieten, ist ein Ring mit vier Armen d in den
Formkasten gehängt und mit diesem verschraubt. Das Armkreuz b, welches
das Kranzmodell m trägt, ist am oberen Ende der Schraube c befestigt;
es ist das zu c gehörige Muttergewinde in die Nabe eines im Maschinen-
ständer gelagerten Kegelrades geschnitten, und dieses wird durch ein klei-
neres Kegelrad, die Welle e und das Rad f mittels der Hand gedreht. Man
kann hiernach zunächst das Kranzmodell so weit emporheben, dass es um
die halbe Riemenrollenbreite über die Modellplatte hervorragt. Schrauben
i werden entsprechend eingestellt und stossen gegen die untere Seite des
Ringes r, Fig. 1306, oder des Ringes q, Fig. 1307, sobald die richtige Höhen-
lage für m gewonnen ist. Nachdem hierauf das Einformen stattgefunden hat,
wird das Handrad in der, der vorigen entgegengesetzten Richtung gedreht,
um m nach unten durch die Modellplatte zu ziehen. Es ziehen sich gleich-
zeitig die Stifte s aus den Oesen des Formkastens zurück. Es muss nun
die Form noch von dem Armkreuzmodell der Riemenrolle frei gemacht
werden, was bei vorliegender Maschine durch vorsichtiges Abheben des
Kastens mittels der Hand oder eines Krahnes stattfindet.
Diese Schwäche vermeidet die von den Vereinigten Schmirgel- und
Maschinen-Fabriken in Hannover-Hainholz gebaute Riemenrollenform-
maschinen,
rechtem Schnitt darstellen. Es ist die abgebildete Maschine zum Einformen
von Riemenrollen bestimmt, welche bis zu 1700 mm im Durchmesser, bis
zu 500 mm in der Breite messen. Der Formkasten k und das eingehängte,
die Schoren ersetzende Armkreuz unterscheiden sich von der bei der
vorigen Maschine beschriebenen nicht nennenswerth. Auch die Modellplatte
ist ebenso wie vorhin, in zwei Ringe p und q getheilt, sowie das Kranz-
modell m an einem lothrecht verschiebbaren Armkreuz b befestigt. Der
Modellplattentheil q ruht in einem Ring r, der von im Querschnitt u-förmigen
Pfeilern a getragen wird, und der Modellplattentheil p in dem Falz einer
Platte, die auf der hohlen Mittelsäule o befestigt ist. Das Armkreuz wird
an dieser Mittelsäule lothrecht geführt, kann sich aber um diese ein wenig
drehen. Unten ist das Armkreuz b mit einer Mutter verbunden, in welche
die lothrechte Schraube c greift. c ist auf der Grundplatte der Maschine
so gelagert, dass sie sich in ihrer Axenrichtung nicht zu verschieben ver-
mag; unter Vermittlung zweier Kegelradpaare und der Wellen e und f
wird die Schraube c von dem Handrade g aus gedreht und hebt, bezw.
senkt damit das Armkreuz b nebst dem Kranzmodell m.
Gleichaxig mit der lothrechten Welle f ist eine röhrenartige Welle
angebracht; sie kann mittels des Handhebels h gedreht werden. Am unteren
Ende von i sitzt ein geschlitzter Hebel, welcher den am Armkreuz b festen,
langen Stift l umfasst. Dreht man i, so wird durch die angegebene Ein-
richtung auch das Armkreuz b, und zwar um die Säule o gedreht. Das
benutzt man wie folgt: nachdem durch Senken von b das Kranzmodell m
völlig aus dem aufgestampften Sande gezogen ist, wird b in der soeben
angegebenen Weise unter die im Ring r lothrecht verschiebbaren Stifte s
gedreht. Diese Stifte befinden sich so unter dem Formkasten k, dass, wenn
man nunmehr das Armkreuz b wieder hebt, die von b nach oben bewegten
Stifte s den Formkasten, und zwar genau gleichförmig von den auf der
Platte p festsitzenden Modelltheilen abhebt, und nunmehr der fertige Form-
kasten ohne Umstände weggenommen werden kann.
In grösserem Umfange hat sich die Durchziehmaschine von Fritz
Kaeferle,
schafft. Sie ist für das Einformen der mit Querrippen versehenen Röhren
bestimmt.
Fig. 1312 ist ein Längenschnitt, Fig. 1313 zur Hälfte ein wagerechter
Schnitt, zur anderen Hälfte ein Grundriss der Maschine nebst Formkasten.
Fig. 1314 stellt sie von einer Schmalseite aus gesehen dar, und Fig. 1315
ist linksseitig ein voller Querschnitt zwischen den Platten c und d, rechts-
seitig ein theilweiser, etwas weiter nach aussen belegener Querschnitt. Die
einzuformenden Röhren haben regelmässig 2000 mm ganze Länge. Der
Formkasten bietet nichts Erwähnenswerthes; er wird auf der Modellplatte
mittels Stifte und Oesen ausgerichtet, und zwar enthält der Kasten zwei
Stifte und zwei Oesen in der Anordnung, dass Ober- und Unterkasten, die
auf derselben Maschine geformt werden, ohne weiteres zusammen zu legen
sind. Auf der Modellplatte liegt das halbe Röhrenmodell a fest. Es sind
dagegen die Rippen als dünne, und die beiden Flanschen als dickere, über
der Modellplatte halbrund begrenzte Platten auf der langen, liegenden
Platte b befestigt und mit Hilfe dieser durch gut anschliessende Spalte der
Modellplatte, bezw. des Modelles a lothrecht zu verschieben. Die Platte b
ist mit den beiden lothrechten Platten c verschraubt, welche an zwei loth-
recht verschiebbaren Rahmen d (vergl. insbesondere Fig. 1313 links) sich
führen. Die beiden Rahmen d enthalten an ihrem oberen Rande je zwei
Stifte e, Fig. 1312, welche durch Löcher der Modellplatte ragen und be-
stimmt sind, den Formkasten abzuheben. Das Einformen findet, während
die Rippen- und Flanschenmodelle in höchster Lage sich befinden, in ge-
wöhnlicher Weise statt. Die Platten c stützen sich, so lange diese Arbeit
währt, auf die mit der Welle k fest verbundenen Daumen m. Die Rahmen d
befinden sich in tiefster Lage und ruhen mit dem unteren Rande auf den
Naben von m. Schwenkt man nun mit Hilfe des Handhebels h die Daumen m
zur Seite, so könnten die Platten c nebst b und den auf dieser befestigten
Rippenmodellen plötzlich nach unten fallen, wenn sie nicht durch an der Welle l
festsitzende Rädchen, welche in Zahnstangen von c (Fig. 1315, links) greifen,
weiter gestützt würden. Dreht man aber die Welle l mit Hilfe der Hebel g
in Bezug auf Fig. 1315 nach links, so senken sich die Platten c und die
Rippenmodelle; man kann dieses Durchziehen der Modelle beliebig langsam
stattfinden lassen. Sind die Rippenmodelle in ihrer untersten Lage ange-
kommen, so dass die Platten c sich auf die Naben von m stützen, und
dreht man die Hebel g in bisheriger Richtung weiter, so klettern die Räd-
chen i an der Zahnstange von c empor, es hebt sich nicht allein die Welle l
mit ihren lothrecht geführten Lagern, sondern es werden die Rahmen d,
in deren Verzahnungen die Rädchen i greifen, mit doppelter Geschwindig-
keit gehoben, so dass die Stifte e den Kasten von dem Modellrest a ab-
heben und der Kasten frei weggenommen werden kann.
Das Eisen fliesst durch zwei
längs der Röhre angebrachte Kanäle
und kurze Stichkanäle in die für
die Rippen bestimmten Hohlräume.
Diese Kanäle liegen zur Hälfte im
Ober-, zur Hälfte im Unterkasten
und werden durch Modelle erzeugt,
welche fest auf der Modellplatte
sitzen (vergl. Fig. 1313, rechts).
Es möge noch einer Durchzieh-Formmaschine ihrer Eigenart halber
besonders gedacht werden, nämlich einer solchen, welche zum Einformen
der 276 mm breiten, 867 im Durchmesser messenden Treibräder der Mähe-
maschinen dient.
Ingen. 1896, S. 549, mit Abb.
versehen, damit sie beim Arbeiten nicht gleiten, und enthalten ein Arm-
kreuz ähnlich den Riemenrollen. In Fig. 1316 bezeichnet A eine Art kreis-
runden Gefässes, welches die beweglichen Theile der Maschine umschliesst
und dessen Deckel die Modellplatte bildet, B das halbe, über die Modell-
platte hervorragende Modell und D einen, Schildzapfen von A umgreifenden
Bügel, welcher die ganze Maschine an einen Krahn zu hängen gestattet.
Der kreisrunde Formkasten wird in gewöhnlicher Weise mit Formsand aus-
gestampft, seine obere Fläche geebnet, hier ein Brett aufgelegt und mit
der Maschine A verklammert, worauf man den Bügel D auf den Krahn-
haken legt, die Maschine heben lässt und sie so dreht, dass der Form-
kasten unten hängt und mit Hilfe des Krahnes das Ganze dahin schafft,
wo der Guss stattfinden soll. Nachdem es hier niedergesetzt ist, zieht man
das Modell B durch die Modellplatte zurück, und zwar mittels der Welle C,
auf deren Vierkant ein Schlüssel gesteckt wird, und hebt die Maschine A
nebst dem Armkreuzmodell von dem stehen bleibenden Formkasten ab.
Es ist dieses der Unterkasten. Der zu-
gehörige Oberkasten wird auf einer
ähnlichen, aber feststehenden Maschine
geformt und, nachdem das Kranzmodell
zurückgezogen ist, mittels des Krahnes
abgehoben und auf den Unterkasten
gesetzt.
Das Wesen der Durchziehmaschinen
findet auch beim Formen von steil-
wandigen Kernen Verwendung, wofür
hier zwei Beispiele folgen. Ueber der
Platte c, Fig. 1317, ist ein Kern k mit zwei zapfenartigen Ansätzen b
geformt. Die Böden a der Hohlräume, in denen die Ansätze b stecken,
sind gemeinsam zu heben, so dass die Ansätze, ohne Schaden zu nehmen,
mit dem Kern k nach oben hinausgeschoben werden.
Hertzog’s Kernformmaschine
dar. In der runden gusseisernen Platte B ist eine Zahl verschieden weiter,
inwendig glatter Röhren D befestigt,
welche als Kernbüchsen für eine
Gruppe gewöhnlicher, walzenförmiger
Kerne dienen sollen. Die Platte B ist
um den Zapfen A auf dem Maschinen-
gestell drehbar und durch einen Stift
so feststellbar, dass je eine Röhre D
genau über der Mitte der Stange H
sich befindet. H ist an seinem oberen
Ende mit einem in die betreffende
Röhre D gut passenden, selbstverständ-
lich auswechselbaren Kolben versehen
und unten als Schraubbolzen ausge-
bildet. In eine Längsnuth dieses Bolzens
greift ein vorstehender fester Finger und
hindert dadurch die Schraube sich zu
drehen, während die am Maschinenge-
stell unverschieblich gelagerte Mutter
durch ein Kegelradpaar gedreht werden
kann. Man schiebt den Kolben so weit in die betreffende Röhre D, dass
über ihm die verlangte Kernlänge frei bleibt, füllt die Röhre in gebräuch-
licher Weise mit Kernsand, und schiebt dann den Kern nach oben hinaus.
Theils um die Formröhren D an ihren oberen Enden seitlich zu stützen,
theils zur Bequemlichkeit des Kernmachers ist der runde Teller C ange-
bracht, der den Sandvorrath aufnimmt.
Bollmann’s Kernformmaschine
von der beschriebenen.
Seite 712 u. 713 sind bereits zahlreiche Quellen über Formpressen ge-
nannt. Ich kann mich daher hier auf die Darstellung einer Auswahl
solcher Maschinen beschränken.
Fig. 1319 und 1320 stellen eine Formpresse der Vereinigten Schmirgel-
und Maschinenfabriken A.-G., vorm. S. Oppenheim & Co. und Schlesinger & Co.
in Hannover-Hainholz dar.p sitzt fest an dem Schaft a,
welcher in Querstücken b des Maschinengestelles lothrechte Führung findet.
a ruht mit seinem unteren Ende auf dem Mönch c, dem zum Zweck des
Pressens Wasser von 50 Atmosphären Spannung zugeführt wird. Es ist
für die vorliegende Abbildung angenommen, der Formkasten k sei ein
einfacher, roh bearbeiteter Rahmen (S. 717). Man hat daher k gegenüber
der Modellplatte mittels eines Rahmens r ausgerichtet, in dem der Kasten k
durch vier Schrauben festgeklemmt ist und der anderseits Oesen enthält,
die über Stifte der Modellplatte greifen. Behufs Einformens ist der Auf-
satzrahmen e angebracht, dessen Höhe etwa so viel betragen soll, wie der
Sand zusammengedrückt wird. Die hölzerne Gegenplatte f sitzt unter Ver-
mittlung eines kräftigen Querstücks an zwei Stangen, die um die dicken
Zapfen g zu schwingen vermögen. Fig. 1320 zeigt die Gegenplatte f in
ausgeschwenkter Lage, Fig. 1319 in der Lage, in welcher sie ihrem Zweck
dient. Während die Gegenplatte ausgeschwenkt ist, füllt man Formkasten
und Aufsetzrahmen e mit Sand, schwenkt dann f über den Formkasten
und lässt mit Hilfe des in d, Fig. 1319, befindlichen Steuerschiebers Druck-
wasser unter c treten, wodurch c, a u. s. w. gehoben, also die Platte f gegen-
sätzlich auf den Rücken des Sandes gepresst wird. Nachdem man das
thätig gewesene Druckwasser abgelassen, die Platte f ausgeschwenkt, den
Aufsetzrahmen e fortgenommen und gegebenen Falles den Sandrücken mit
dem oberen Kastenrande eingeebnet hat, tritt die Abhebevorrichtung in
Thätigkeit. Sie besteht aus einem am Maschinengestell lothrecht geführten
Schlitten l, an welchem ein Armkreuz n mit vier besonders geführten
Stiften o festgeschraubt ist. Diese Stifte wirken, wenn sie gehoben werden,
unter Vermittlung einstellbarer, dünnerer Stifte auf den Rahmen r und
heben damit den Formkasten k empor, so dass er fortgenommen werden
kann. Das Heben des Schlittens l geschieht durch den Handhebel h,
Fig. 1320, an dessen Welle eine Kurbel sitzt, die mit l durch die Lenk-
stange i verbunden ist. Gegengewichte m erleichtern das Bethätigen der
Abhebevorrichtung und andere Gegengewichte q das Ein- und Ausschwenken
der Gegendruckplatte f. Ich mache darauf aufmerksam, dass man bemüht
gewesen ist, die beweglichen Theile nach Möglichkeit von dem Staub der
Giesserei abzusperren.
Fig. 1321 u. 1322 zeigen eine doppelte Formpresse derselben Fabrik.
Diese Presse hat mit der vorigen manches gemeinsam, unterscheidet sich
aber von ihr in vielen Dingen und verdient deshalb hier angeführt zu
werden. Die beiden Druckwasserpressen und deren Zubehör gleichen sich.
Sie bestehen aus den beiden Nonnen a, die im Grundrahmen der Maschine
stecken, den zugehörigen Mönchen, an denen die Querstücke b festsitzen,
und den mit diesen verschraubten Platten d. Seitwärts von a sind Zapfen c,
Fig. 1322, auf den Grundrahmen der Maschine geschraubt, an welchen sich
die Querstücke b führen, indem in ihren Flügeln angebrachte Bohrungen
über c greifen. Auf d ist die Modellplatte p befestigt, und e bezeichnet
die Gehäuse der Steuerschieber. Die Gegenplatte f ist an einem sehr kräf-
tigen Querbalken g befestigt, und wird mit diesem durch auf Schienen q
laufende Rollen getragen, um nach Bedarf über die eine oder die andere
Presse gefahren werden zu können. Die Schienen q sind an das kräftige
Querhaupt n geschraubt. Dieses Querhaupt n hat nun den gegen f wirken-
den, von der einen oder anderen Presse herrührenden Druck aufzunehmen,
zu welchem Zweck sich die Enden des Balkens g unter die Ausläufer des
Querhauptes legen. Zum Abheben der eingeformten Kästen ist bei jeder
der beiden Pressen ein Handhebel h angebracht, welcher durch eine Kurbel
und die Lenkstange i den lothrecht geführten Schlitten l bethätigt. Wegen
der Breite der Maschine (die lichte Weite des Formkastens beträgt 1500 bei
420 mm) ist auf der von h abgerundeten Seite der Maschine ein zweiter,
dem l gleichender Schlitten angebracht, und beide Schlitten sind durch
Lenkstangen und die Welle m mit zwei Hebeln so verbunden, dass ihre
Verschiebungen genau gleiche sein müssen. Jeder der zwei zu einer Presse
gehörenden Schlitten l enthält zwei Stifte o, die zum Abheben des Formkastens
dienen. Auf der linksseitigen Hälfte der Fig. 1321 ist der Formkasten
abgehoben dargestellt. Die Winkelpaare w, Fig. 1321, dienen zum Auf-
legen der Formkasten, wenn diese nach dem Pressen des Sandes nochmals
eingestaubt und gepresst werden sollen.
Im Gegensatz zu der soeben besprochenen Formpresse hat man die
von der Badischen Maschinenfabrik und Eisengiesserei in Durlach gebaute
doppelte Formpresse, welche die Fig. 1323 u. 1324 darstellen, mit nur
einer eigentlichen Formpresse, dagegen mit zwei Abhebevorrichtungen ver-
sehen. Ich wende mich zunächst der Fig. 1324 zu. Sie ist in ihrem
unteren Theil zur Mitte der Hauptnonne a symmetrisch, weshalb der rechte
Flügel der Figur fortgelassen werden konnte. Theilweise auf den u-för-
migen Querbalken b, mit denen die Nonne a verschraubt ist, theilweise auf
besonderen Stützen — vergl. die linke Seite der Figur — ruhen Schienen c,
auf welchen zwei Wagen w verschoben werden können. Jeder dieser Wagen
ist mit einer Art Wendeplatte d versehen, die mit Hilfe des zuhörigen Hand-
rades e gedreht und geeignet festgestellt werden kann. Auf einer der
Platten d ist die Modellplatte p für den Oberkasten, auf der anderen die-
jenige für den Unterkasten befestigt. Die Kästen k haben 500 mm lichte
Weite und 600 mm lichte Länge. Mitten über der Nonne a befindet sich
ein aus zwei u-Eisen gebildetes Querhaupt; es trägt die Gegendruckplatte f
und ist mit den unten liegenden Querstücken b durch zwei kräftige Säulen
verbunden. Während einer der Wagen ausserhalb des Mittelgerüstes sich
befindet, werden Kasten und Aufsetzrahmen aufgesetzt, beide mit Sand gefüllt
und in die Presse geführt. Nachdem die Pressung vollzogen ist, lässt man
das gebrauchte Druckwasser abfliessen und zieht den Wagen zurück, so dass
er über die seitlich belegene Abhebevorrichtung kommt. Man wendet die
Platte d, der an der Modellplatte p befestigte Kasten hängt nach unten,
und eine am Mönch einer kleineren Druckwasserpresse feste Platte g legt
sich unter den Kasten, so dass die Splinte, welche ihn bisher an der Modell-
platte festhielten, ausgezogen werden können. Infolge Ablassens des be-
treffenden Druckwassers senkt sich die Platte g und die Form wird lang-
sam von den Modellen abgezogen. Der Wagen w wird dann noch weiter
nach aussen geschoben, die Platte d gewendet, ein neuer Kasten aufgesetzt
und der angegebene Arbeitsgang wiederholt. Gerade so wird der zweite
Wagen von der anderen Maschinenseite aus benutzt. Die Fig. 1323 dürfte
hiernach ohne weiteres verständlich sein. Es sei nur noch darauf aufmerk-
sam gemacht, dass eine der Säulen des Maschinengestelles, nämlich die
mit h bezeichnete dicker gemacht ist als die andere, um einen Dreh-
krahn aufnehmen zu können. Dieser Drehkrahn wird auch durch Druck-
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 47
wasser bethätigt. Er vereinigt sich so in recht hübscher Weise mit der
Maschine.
Dieselbe Durlacher Fabrik baut eine, Bockmaschine genannte Form-
presse, bei welcher das Pressen entweder durch eine sehr kräftige Kurbel
oder durch Druckwasser stattfindet, während sonstige Unterschiede in der
Bauart nicht vorhanden sind. Ich wähle zur Darstellung des Wesens dieser
Maschine, die mit Druckwasser arbeitende, Fig. 1325 u. 1326. Es ist eine
ähnliche Wendeplatte q wie bei der vorigen Maschine vorhanden. Auf ihr
sitzt die Modellplatte p, mit welcher der im Lichten 600 mm lange, 500 mm
weite Formkasten durch Stifte und Keile verbunden ist. Die Platte q ist
mit ihren Zapfen in den Lagern a drehbar, und zwar durch eine Hand-
kurbel mit Rädervorgelege. Ein Riegel r, Fig. 1326, hindert, wenn vor-
geschoben, jede Drehung der Platte q. Die Lager a sitzen an den loth-
recht geführten Zahnstangen b, in welche zwei auf der Welle c festsitzende
Zahnräder greifen. Durch Drehen des ebenfalls auf c festen Handrades ist
sonach möglich, die Platte q auf- und abzuschieben. Mit Gegengewichten
behaftete Hebel d erleichtern diese Verschiebungen, und zwei Riegel e,
Fig. 1325, hindern, wenn eingreifend, die Zahnstangen b nebst der Platte q
u. s. w. nach unten zu fallen. Befinden sich Formkasten und Aufsetzrahmen
in der für die Abbildung angenommenen Lage, ist dagegen die mit Rollen
auf den Schienen i fahrbare Gegendruckplatte f in Bezug auf Fig. 1325
nach rechts verschoben, so füllt man Formkasten und Aufsetzrahmen aus
dem Sandbehälter t. Man zieht dann f zurück, so dass diese Gegendruck-
platte genau über den Kasten zu liegen kommt. Der Wagen w steht auf
Schienen des Mönchs l; lässt man Druckwasser unter diesen Mönch treten,
so hebt er den Wagen w und drückt unter dessen Vermittlung die Platte q
nach oben und den Sandinhalt des Formkastens gegen die Platte f, wobei
letztere durch die am Maschinengestell festen Nasen g gestützt wird. Nach
vollzogener Pressung lässt man l in seine tiefste Stellung sinken, beseitigt
den Aufsetzrahmen, schiebt f zur Seite, nöthigenfalls auch den Wagen w
auf die Schienen h und hebt dann q so viel, dass diese Platte mit dem an
ihr festen Kasten geschwenkt werden kann, setzt dann den Kasten mit
seinem Rücken auf den Wagen, löst die ihn bisher festhaltenden Keile und
hebt q und die Modellplatte p mit Hilfe der Zahnstangen von dem Kasten
ab. Nunmehr wird der fertige Kasten mit dem Wagen auf die Schienen h
gefahren und mittels eines Krahnes abgehoben.
Diese Maschine formt zur Zeit nur Unter- oder Oberkasten. Man
verwendet deshalb zwei Maschinen gleichzeitig, oder — für kleinere Be-
triebe — formt zunächst eine Zahl Unterkasten und dann — nach Aus-
wechseln der Modellplatte p — eine gleiche Zahl Oberkasten.
Diese Schwäche vermeidet die von derselben Firma (Badische Maschinen-
fabrik und Eisengiesserei in Durlach) gebaute Maschine, welche die Fig. 1327
und 1328 in zwei lothrechten Schnitten darstellen. Sie ist mit einer Wende-
platte q versehen, die auf einer Seite die Modellplatte für den Unter-, auf
der anderen Seite diejenige für den Oberkasten enthält. Die Formkasten
sind im Lichten 800 mm lang und 600 mm weit. Die Wendeplatte q wird
mit Hilfe eines Handrades in oben offenen Lagern der Böcke e gedreht;
eine geeignete Verriegelung ist natürlich vorgesehen. Die Böcke e sind auf
zwei kräftigen am Grundmauerwerk verankerten I-förmigen Walzeisen c
befestigt. Diese Balken c tragen gleichzeitig die Nonne a der Wasser-
druckpresse, die Schienen d des Wagens w — die, nach Fig. 1328, rechts
noch auf das Grundmauerwerk gestützt sind — und den Stiefel s für den
Steuerschieber. Die Gegendruckplatte f sitzt an zwei starken Eisenbalken,
die mit lothrechten U-Eisen h vernietet sind und unter Vermittlung von
Rädern auf Schienen g verschoben werden können. Man füllt den nach
oben gerichteten Kasten nebst Aufsatzrahmen mit Formsand, verschiebt die
Gegendruckplatte so weit, dass sie genau über dem Formkasten sich be-
findet und lässt Druckwasser in a eintreten, so dass der Mönch b sich hebt,
den über ihm befindlichen Wagen w mitnimmt und gegen den nach unten
hängenden Kasten drückt, endlich die Wendeplatte q hebt und den Sand
des über ihr befindlichen Kastens gegen f drückt. Um zu verhüten, dass hier-
bei f nebst den beiden lothrechten u-Eisen h nachgeben, sind an die unteren
Enden der letzteren Nasen i genietet, welche unter, an c befestigte Nasen o
greifen. Nachdem der Mönch b in seine tiefste Lage zurückgekehrt ist,
schwenkt man q um 180°, hebt den Mönch nebst Wagen w wieder so viel,
dass der Rücken des eingeformten Kastens auf dem Wagen ruht, löst die
Keile, welche den Kasten mit seiner Modellplatte verbinden, und lässt den
Kasten mit dem Wagen und dem Mönch langsam sinken, so dass die Räder
des Wagens w auf die Schienen d sich setzen und Wagen nebst Formkasten
ausgefahren werden kann. Es sei noch bemerkt, dass der an der Platte
des Mönchs b feste Stift n, Fig. 1327, eigenmächtiges Drehen des Mönchs
verhüten soll.
Beachtenswerthe Abweichungen von der soeben beschriebenen Maschine
lassen die Fig. 1329 u. 1330 erkennen, welche eine Formpresse der Ver-
einigten Schmirgel- und Maschinenfabriken in Hannover-Hainholz darstellen.
Hier sitzen ebenfalls an beiden Seiten der Wendeplatte q Modellplatten p;
die Zapfen der Wendeplatte q drehen sich aber in geschlossenen Lagern,
die mittels der gut geführten Stangen b mit dem Querhaupt c des Mönchs d
in fester Verbindung stehen, so dass der auf den Mönch d ausgeübte Druck
über c, b und a auf die Wendeplatte q übertragen wird. Hierdurch ändert
sich die Arbeitsweise gegenüber der vorhin angegebenen erheblich. Der
Balken g für die Gegendruckplatte f ist auf Schienen fahrbar, welche an
dem kräftigen Querhaupt e befestigt sind; die Enden von g greifen unter
Ausleger von e, sobald g von unten entsprechenden Druck erfährt. Die
Verbindung des Querhauptes e mit dem Grundrahmen der Maschine lassen
die Abbildungen ohne weiteres erkennen.
Man arbeitet nun wie folgt mit der Maschine: Der jetzt unten befind-
liche, mit seinem Rücken auf dem Wagen w ruhende Kasten ist eingeformt;
es werden die ihn mit seiner Modellplatte verbindenden Keile gelöst, der
zur Zeit oben befindliche Kasten und der Aufsatzrahmen mit Sand gefüllt,
Gegendruckplatte f und Balken g über den Kasten gebracht. Lässt man nun
durch die bei h befindliche Steuerung Druckwasser unter den Mönch d gelangen,
so wird zunächst die untere Modellplatte von ihrem Kasten abgehoben und
bald darauf die Pressung des im oberen Kasten befindlichen Sandes voll-
zogen. Vor dem Senken der Wendeplatte q hat man den Wagen mit dem
darauf befindlichen fertigen Formkasten vorgezogen. Man beseitigt den
Aufsetzrahmen und senkt die Wendeplatte q so weit, dass sie mit Hilfe des
Wurmes i und Handrades l um 180° geschwenkt werden kann u. s. w.
Endlich führe ich noch eine eigenartige, zu den bisher beschriebenen
gehörige Formpresse der Vereinigten Schmirgel- und Maschinenfabrik in
Hannover-Hainholz an, bei welcher die Wendeplatte q, Fig. 1331 u. 1332,
mit ihren Zapfen in, durch Stangen a dem Grundstock der Maschine fest
angeschlossenen Lagern zu drehen ist.
folgt mittels eines Handkreuzes; ein mit Gegengewicht versehener Klink-
hebel i hält die Wendeplatte q in den beiden zu benutzenden Lagen fest.
Grade unter der Wendeplatte ist in den Fuss der Maschine eine Nonne b
gesetzt, in welcher ein Mönch c sich lothrecht verschieben kann. Er trägt
ein Querhaupt, an dem einerseits an den Stangen a sich führende Arme d,
anderseits ein Aufsatz geschraubt ist, der zum Heben des Wagens w dient.
In diesem Wagen befindet sich die Druckplatte f; sie ruht in ihrer untersten
Lage auf nach innen vorspringenden Nasen des Wagens w. Das obere
Ende von c ist als Nonne ausgebildet, und in ihr ist der Kolben e loth-
recht verschiebbar, welcher, wenn Druckwasser unter ihn gelangt, die Druck-
platte f hebt.
Um einzuformen zieht man den Wagen w nach aussen, setzt den
Formkasten mit seinem Rücken auf, und füllt ihn mit Sand. Der Aufsetz-
rahmen fällt hier hinweg, weil die Druckplatte f entsprechend tiefer liegt
als der obere Rand des Wagens w. Man schiebt nun den Wagen nebst
Formkasten in die Presse, lässt mit Hilfe des Steuerschiebers l Druckwasser
unter den Mönch c treten, welcher den Formkasten fest gegen die Wende-
platte q, bezw. die nach unten gerichtete Modellplatte p drückt. Nunmehr
öffnet man mittels des in h befindlichen Steuerschiebers dem Druckwasser den
Weg unter den Kolben e, so dass der Sand gepresst wird. Wird alsdann dem
gebrauchten Druckwasser freier Abfluss gewährt, so wird die Form von
den Modellen abgezogen.
Bei den vorstehend beschriebenen Formpressen findet nach dem Pressen
des Sandes nur ein Abheben der erzeugten Form statt. Es sei deshalb
ausdrücklich hervorgehoben, dass die Formpressen auch mit Durchzieh-
vorrichtungen versehen werden.
u. Drummond, Verhandl. d. Vereins z. Beförderung d. Gewerbfleisses 1880, S. 188, mit
Abb. Richards, The Iron Age, 17. Febr. 1895, mit Abb. Prakt. Masch.-Konstr. 1895,
Tafel 54. Rice, Der Techniker, Decbr. 1886, mit Abb. The Iron Age, 5. Aug. 1886, mit
Schaubild.
Richard’schen Maschine wiedergegeben werden, zumal diese Maschine in
ihrem Aufbau von der bisher beschriebenen ganz erheblich abweicht.
Fig. 1333 ist zum Theil ein Aufriss, zum Theil ein lothrechter Schnitt.
Fig. 1334 ein wagerechter Schnitt der Maschine. Das Gestell der Maschine
besteht aus einer Grundplatte, einer Kopfplatte und zwei diese beiden ver-
bindenden kräftigen Bolzen. Einer der letzteren, A, ist von einer hohlen
Säule C umgeben, um welche der kastenartige Körper B gedreht werden
kann. Auf die vier Flügel des letzteren werden die Formkasten K gesetzt.
In jedem der vier Flügel ist ein an den Ecken gut geführter viereckiger
Kolben E lothrecht verschiebbar; er trägt das Modell J, welches durch die
Abstreif- oder Durchziehplatte i nach unten ragt. Die Durchziehplatte i liegt
auf der rechteckigen Platte H, welche auf Stiften h ruht. Der Kolben E
wird in seiner gewöhnlichen Lage durch zwei, an den Winkelheben O an-
gebrachte Rollen getragen. Es sind diese Winkelhebel um einen Bolzen
oder mit diesem drehbar, welcher in n, einer an B festen Doppelplatte,
steckt. Ein Schlitten R ist in B wagerecht verschiebbar; er ist geschlitzt,
damit ein an E sitzender Zapfen e hindurch ragen kann. Dieser Schlitten R
ist den herabhängenden Schenkeln der Winkelhebel O durch Stangen q
einstellbar angelenkt, indem die Stangen an einen Klotz greifen, welcher
die Mutter für die Schraube b (vergl. Fig. 1334) enthält. Durch das Ge-
wicht von E wird die Spitze der Schraube b mit dem Schlitten R stets in
Fühlung gehalten. In jedem der Schlitten R ist nun eine Rolle r gelagert,
die sich gegen die an C feste Daumenscheibe S legt. Dreht man B um C,
so nehmen diejenigen Kolben E, deren Rollen r sich gegen die grösseren
Halbmesser von S legen, ihre gewöhnliche Höhenlage ein, diejenigen aber,
deren Rollen kleinere Halbmesser von S berühren, sind nach unten gesenkt.
An der Unterseite der vier Flügel B befinden sich Kerben, in welche
ein mittels Trethebels T zu bethätigender Keil greift, wenn einer der Flügel
genau in der Gestellmitte sich befindet. In dieser Mitte enthält der Fuss
der Maschine einen Stiefel, unter dessen Kolben mittels der Röhre n Dampf
oder Druckluft gelassen werden kann; die Stange m des Kolbens ist in
Fig. 1333 deutlich zu sehen.
Man arbeitet mittels dieser Maschine wie folgt: Auf den Flügel von B,
welcher mitten vor dem Bolzen A sich befindet, wird ein Formkasten mit
Aufsetzrahmen gesetzt. Der Kolben E befindet sich hier in gewöhnlicher
Höhe, d. h. das eigentliche Modell J ragt über die Durchziehplatte i hervor.
Man füllt Kasten und Aufsetzrahmen mit Sand und dreht B um 90°, so
dass der Formkasten mitten über die Kolbenstange m bezw. mitten unter
die am Kopf des Maschinengestells befestigte Druckplatte L gelangt.
Nunmehr wird Dampf oder Druckluft unter den Kolben von m ge-
lassen; m hebt e, den Kolben E und weiter den Formkasten, so dass die
Pressplatte L zur Wirkung kommt. Nach vollzogener Pressung dreht man B
abermals um 90°, wobei sich E unter seine gewöhnliche Lage senkt, also
das auf E feste Modell J durch die Durchziehplatte i nach unten gezogen
wird u. s. w. In der Quelle
265 Unter- oder Oberkasten liefere.
Auch bei der Formpresse von Bryant
mit Abb.
einem um seine lothrechte Axe sich ruckweise drehenden Körper, der
hier plattenförmig ist, und wird so durch die einzelnen Bearbeitungsstufen
geführt.
Weiter oben (S. 716) war von
Abschlagformkasten die Rede, d. h.
von solchen Formkasten, die man
von der Form trennt, nachdem
die Formhälften zusammengelegt
sind.
Leeder
S. 1192, mit Abb. Revue industrielle, Jan. 1892, S. 1, mit Abb.
schon in der Maschine zusammen
und schiebt sie unmittelbar darauf
aus den Formkasten, so dass nur
ein Formkastenpaar nöthig ist und
dieses in der Maschine bleibt. Es
ist angegeben, dass man mittels
dieser Maschine — wenn sie von
zwei Männern bedient wird —
täglich bis zu 1000 ganze Formen
zu liefern im Stande sei!
Die Fig. 1335 bis 1338 stellen
die Maschine so dar,
den Vereinigten Schmirgel- und
Maschinenfabriken, vormals Oppen-
heim & Co. und Schlesinger & Co.
in Hannover-Hainholz gebaut wird.
Auf einem gusseisernen Fuss
ruht die Platte A; in dieser sind
zwei Bolzen B befestigt, welche
die Kopfplatte C tragen. Ein
dritter Bolzen D dient nur der
Führung der Modellplatte p. Mitten
in A steckt die Nonne E, die mit
Wasser von 50 Atmosphären Spannung gespeist wird. Unmittelbar in E
ist der hohle Mönch a verschieblich. Er trägt den Unterkasten e in
einer Weise, die aus Fig. 1336 und 1337 gut erkannt werden kann. In
dem Mönch a, Fig. 1335, steckt ein zweiter Mönch b, auf welchem die
Platte d festsitzt. Die Modellplatte p enthält auf ihrer Unterseite die —
nicht gezeichneten — Modelle für den Unterkasten, auf ihrer oberen Seite
die Modelle für den Oberkasten; sie ist um den Bolzen D drehbar — die
Grundrissfigur 1338 zeigt sie in ausgeschwenktem Zustande — und längs
dieses Bolzens verschiebbar. Ein auf D festgeklemmter Ring begrenzt ihre
tiefste Lage. f bezeichnet den Oberkasten. Er wird wie der Unterkasten
(vergl. Fig. 1337 u. 1338) an den Bolzen B genau geführt und hängt an
zwei Ketten, die an Rollen einer über der Kopfplatte C gelagerten Welle
befestigt sind. An einer dritten Rolle dieser Welle ist eine Kette befestigt,
an der ein Gegengewicht hängt. Auf derselben Welle sitzt eine vierte
Rolle, welche durch den Handhebel h festgeklemmt wird, wenn eigen-
mächtiges Verschieben des Formkastens f gehindert werden soll. Der am
Kopfstück C feste Körper g trägt an seiner unteren Seite die Druckplatte;
an dieser ragt ein warzenartiger Körper hervor, welcher den Eingusstrichter
ausbildet.
Man legt — bei ausgeschwenkter Modellplatte p — auf d einen höl-
zernen Rost oder ein Brett, füllt den Unterkasten mit Sand, schwenkt p ein,
senkt — nach Lösen der durch h bewirkten Sperrung — den Oberkasten f
bis auf die Modellplatte und füllt f mit Sand, lässt nun mittels der Steue-
rung s s Druckwasser unter a treten, wodurch e, p und f gehoben werden
und das Pressen des Sandes im Oberkasten erfolgt. Dann lässt man Wasser
unter b treten, so dass der Inhalt des Unterkastens gepresst wird. Mit
dem Abfliessen des gebrauchten Druckwassers, zuerst vom Mönch b, dann
vom Mönch a, senken sich diese und es lösen sich die Formen von den Modellen
ab. Es wird dann p ausgeschwenkt, der Oberkasten auf den Unterkasten
hinabgelassen, und ersterer mit letzterem verklammert. Lässt man nun
wieder Druckwasser unter b treten, so schiebt die Platte d die zusammen-
gelegten Formhälften nach oben aus den Kasten, so dass die ganze Form
mittels der Hand fortgenommen werden kann.
Man bringt oft Gasflammen oder ein Kohlenbecken so an, dass die
ausgeschwenkte Modellplatte p über dieser Erwärmungsvorrichtung liegt.
Die Hainholzer Fabrik baut solche Formmaschinen für Kasten bis
860 mm lichter Länge und 600 mm Weite.
Fig. 1339—1342 stellen eine Ausführungsform der vorliegenden Maschine
dar, welche nur eines Druckkolbens bedarf
Schmirgel- und Maschinenfabriken Hainholz-Hannover für rechteckige Form-
kasten von 200 bei 380 mm bis 400 bei 660 mm Weite, oder für runde
Formkasten bis 500 mm Weite gebaut. Der obere Theil der Maschine
unterscheidet sich nicht nennenswerth von der vorhin beschriebenen; dass
die Modelle mit der Modellplatte p durch Gipsverguss verbunden, vielleicht
selbst aus Gips gegossen werden, ist für den Bau der Maschine nebensäch-
lich. Im Fuss des Maschinengestelles befindet sich ein Stiefel, dessen Kolben
durch Dampfdruck bethätigt wird. Ein mittels Handhebels zu steuernder
Dampfschieber lässt Dampf ein- bezw. ausströmen. Mit der Kolbenstange
ist nur die Platte a fest verbunden. Die Platte f, mit welcher der Unter-
kasten verschraubt ist, wird nur nach Bedarf an der Kolbenstange fest-
geklemmt. Hierzu dienen zwei in Bohrungen der Platte f frei verschieb-
liche Stangen s, welche durch die Querstücke t mit einander verbunden
sind, eine Schraube i, deren Muttergewinde in einem der Querstücke t aus-
gebildet ist und die man mittels Handkreuzes drehen kann, und zwei in
rechteckigen Löchern von f verschiebbare Klötzchen n, deren ausgehöhlte
Enden sich unmittelbar gegen die Kolbenstange legen. Das Formverfahren
beginnt, wie bei der früheren Maschine, mit dem Füllen des untersten
Kastens. Dem folgt das Einschwenken der Modellplatte, Senken des
Oberkastens und Füllen des letzteren. Nunmehr wird die Klemme an-
gezogen, welche f und den Unterkasten mit der Kolbenstange verbindet,
und Dampf unter den Kolben gelassen, so dass beide Kasten nebst der
dazwischen liegenden Modellplatte nach oben geschoben werden, und das
Pressen des im oberen Kasten befindlichen Sandes stattfindet. Ist das ge-
schehen, so löst man die Klemme und lässt die Platte a in dem Unterkasten
das Verdichten des Sandes vollziehen. Man lässt dann den Kolben sinken
schwenkt die Modellplatte aus, senkt den Oberkasten auf den Unterkasten,
und verklammert beide mit einander, klemmt den Unterkasten mittels des
Handrades h an dem Maschinengestell fest und lässt den Kolben abermals
steigen, um die fertige Form auszuheben.
Um die weitere Ausbildung der J. G. Hofmann’schen Formmaschine
(S. 718) hat sich zunächst Scott
Vereins 1869, S. 93, mit Abb. Dingl. polyt. Journ. 1869, Bd. 194, S. 292, mit Abb.
Ersatz der Theilscheibe durch Wurmrad und Wurm. Scott theilte im übrigen
nach dem Verfahren von Reichenbach,
Journ. 1821, Bd. 6, S. 129, mit Abb. Herm. Fischer, Allgem. Grundsätze und Mittel d.
mechan. Aufbereitens, Leipzig 1888, S. 682, mit Abb. Vergl. ferner: Rädertheilmaschinen,
Zeitschr. d. Ver. deutscher Ingen. 1895, S. 1500, mit Abb.
den Zweck angepassten Weise.
Es ist jetzt für Räderformmaschinen ein Eintheilverfahren allgemein
üblich, welches zwar Wurmrad und Wurm benutzt, im übrigen aber von
demjenigen, welches Scott benutzte, ganz abweicht. Es soll bei der hier
folgenden Beschreibung einer von Wagner & Co. in Dortmund gelieferten
Formmaschine mit erörtert werden.
Diese Maschine stellen Fig. 1342 und 1343 in zwei Ansichten dar;
sie ist für Zahnräder von 500 bis 3600 mm Durchmesser und bis zu 450 mm
Breite bestimmt.
An den Stellen der Giesserei, woselbst das Einformen solcher Räder
stattfinden soll, ist in vertiefter Lage ein Bock A gehörig befestigt. In die
obere Bohrung dieses Bockes wird zunächst eine dünnere Spindel gesteckt,
die zum Führen einer das Ausschneiden der Form bewirkenden Lehre dient.
Der Bock A nimmt dann die vorliegende Maschine auf, indem eine starke,
in die hohle Spindel C geklemmte Spindel B eingesteckt wird. Auf dem
oberen Ende von C sitzt das Wurmrad F fest und ist eine Oese o ange-
bracht, welche ermöglicht, die Maschine an einen Krahn zu hängen. Zwischen
dem Wurmrad F und dem in Fig. 1342 sichtbaren Theil von C ist letztere
Spindel dünner als unten; es steckt hier um sie drehbar der Körper D,
welcher unten zwei breite Furchen enthält, in denen der Doppelbalken E
verschoben werden kann, und oben mit der Lagerung der Wurmwelle ver-
sehen ist. An dem einen Ende des Doppelbalkens E sitzt die Führung für
den Schlitten H, und an diesem unten das Zahnlückenmodell M. An H
sitzt ferner eine Zahnstange, in welche das Zahnrad d, Fig. 1342, greift;
die Welle des letzteren wird durch Wurmrad und Wurm von dem Hand-
rad e, Fig. 1343, aus gedreht, so dass ruhiges Verschieben von H gesichert,
eigenmächtiges Sinken dieses Schlittens aber gehindert ist. Die Führung G
nebst den Lagern für die Wellen des Zahnrades d und Handrades e lassen
sich am Kopfende des Doppelbalkens um einen kleinen Winkel drehen —
Gradtheilung und Zeiger, Fig. 1343, gestatten, diese Drehung nach Wunsch
einzustellen —, so dass möglich ist, den Schlitten in geneigter Bahn zu
verschieben, wenn schräge Zähne geformt werden sollen. Ein an H zu
befestigender Ring a wird so eingestellt, dass er sich auf den oberen Rand
der Führung G legt, sobald das untere Ende des Modelles auf der Sohle
der Form ankommt. Eine Druckschraube mit Handhabe b gestattet den
Schlitten H festzustellen, so dass etwaiger Spielraum in der Führung beim
Fischer, Handbuch der Werkzeugmaschinenkunde. 48
Einstampfen der Zahnlücke sich nicht fühlbar machen kann. Der Doppel-
balken E wird in den Nuthen des Körpers D mittels einer langen Schraube
verschoben, an welcher das Handrad f sitzt.
Das Eintheilen geschieht mit Hilfe der Handkurbel n. Dieselbe steckt
auf dem Bolzen eines an der Welle w festen Kopfes und wird durch eine
Feder so beeinflusst, dass ihr von der Handhabe abgewendetes Ende sich
gegen den Rand des an E festen Ringes m legt. In diesem Rande ist eine
oder es sind mehrere Ausklinkungen angebracht, in welche die Kurbel n genau
passt. Dreht man die Kurbel, so fällt ihr von der Handhabe abgewendeter
Theil in die Ausklinkung, und ein weiteres Drehen ist erst möglich, nach-
dem man durch einen Druck auf die Handhabe die Kurbel n aus der Aus-
klinkung gehoben hat. Ist nur eine solche Ausklinkung vorhanden, so
wird durch die in Rede stehende Einrichtung die ganze Drehung der
Kurbel n und Welle w genau begrenzt, sind mehrere Ausklinkungen an m
ausgebildet, so kann auch die halbe oder eine kleinere Drehung genau
begrenzt werden. Hierauf beruht das Eintheilverfahren. Es soll der
Arbeiter nach dem Ausheben des Modelles die Kurbel n einmal, zweimal
oder mehrere Male ganz herumdrehen und dadurch das Weiterrücken des
Modelles bewirken. Ein Irrthum ist demnach nur bei stärkerer Nachlässig-
keit möglich. Verwendet man mehrere Ausklinkungen, so dass der Arbeiter
jedesmal z. B. 3½ Drehungen der Kurbel auszuführen hat, so kann leichter
ein Versehen vorkommen, und wenn bei vier Ausklinkungen z. B. die
Kurbel jedesmal um 1¾ gedreht werden soll, so ist schon einige Aufmerk-
samkeit nöthig, wenn Fehler vermieden werden sollen. Mehrere Ausklin-
kungen erleichtern aber das Uebersetzen der Drehungen auf den in das
Wurmrad F greifenden Wurm. Die Welle w, Fig. 1342, ist lang genuthet;
auf ihr sitzt verschiebbar das an D gelagerte Stirnrädchen i, und dieses
überträgt seine Drehungen unter Vermittlung des Zwischenrades l auf das
an der Wurmwelle feste Zahnrad h. Es verhalten sich demnach die
Drehungen von h und i umgekehrt wie ihre Zähnezahlen. Eine bestimmte
Zähnezahl des einzuformenden Rades verlangt daher nicht allein eine weiter
oben gekennzeichnete, bestimmte Drehung der Welle w, sondern auch ein
zutreffendes Verhältniss der Zähnezahlen von h und i. Man macht daher
h auswechselbar und schaltet l ein, um die Verbindung zwischen den eigent-
lich in Frage kommenden Rädern h und i bei den verschiedenen Grössen
von h zu gewinnen. l dreht sich lose um einen im Stelleisen k festen
Bolzen.
Diejenigen Theile der Maschine, welche der Arbeiter regelmässig zu
bedienen hat — Zahnlückenmodell M, Handkurbel n, Handrad e und Hand-
habe b — sind nahe zusammengelegt.
Die vorliegende Maschine leidet an der Schwäche der stützenden
Theile A, B und C, die in fühlbarem Grade elastisch nachgeben, wenn
entweder der Schlitten H in grosser oder in kleiner Entfernung von der
Maschinenmitte gebraucht wird, und zwar infolge der dann eintretenden
einseitigen Belastung. Das liefert natürlich ungenaue Formen. Man hat
verschiedene Vorschläge zur Verhütung dieses Uebelstandes gemacht. Es
hat sich die Maschine von Briegleb, Hansen & Co. in Gotha,
Stütze des verschiebbaren Balkens einen kräftigen Bock enthält, vielfach
Eingang verschafft. Fig. 1344 und 1345 stellen die Maschine in zwei An-
sichten dar und enthalten zugleich Schnitte durch den Unterbau und die
ringförmigen Formkasten. Die Maschine ist zum Einformen von Rädern
bestimmt, die 2000 bis 6000 mm Durchmesser haben. Auf einem unter
der Hüttensohle belegenen Mauerwerk ist der kräftige, sternförmige Grund-
rahmen a festgeschraubt. Dieser trägt zunächst den radartigen Körper b.
Die Bohrung des letzteren ist ausgebüchst und bestimmt, die Spindel und
zugehörige Lehre aufzunehmen, mittels welcher die äussere Radgestalt aus-
geschnitten wird. Nach Wegnahme dieser Spindel setzt man auf den ab-
gedrehten Kranz von b den Bock c. Dieser greift mit einem vorspringen-
den Rand in den Kranz von b und wird hierdurch ohne weiteres ausge-
richtet. Auf dem Bock c ist die Haube d in genauen Führungen drehbar,
und d enthält nachstellbare Führungen für den hohl gegossenen Balken e,
an dessen einem Ende die Führung für den Schlitten g festsitzt. Man er-
kennt oberhalb der letzteren Führung den auf g einstellbaren Ring und
am unteren Ende von g das hier befestigte Modell m. Der Balken e ist
auf der Haube d mittels einer langen Schraube zu verschieben, welche die
Abbildungen nicht erkennen lassen. Um mit Hilfe dieser Schraube das
Modell nach dem geforderten Radhalbmesser genau einstellen, und das
Modell m auf seine richtige Lage gegenüber dem Radhalbmesser prüfen
zu können, ist in der Mitte des Bockes c eine Spindel f befestigt. Man
legt gegen diese Spindel ein halbrund ausgeschnittenes, mit Massstab ver-
sehenes Richtscheit, dessen anderes Ende an das Modell m gehalten wird.
Eine auf f in Höhe des oberen Formkastenrandes festgeklemmte Scheibe
erleichtert dieses Anlegen des Richtscheites. Das Gewicht des Schlittens g
ist mit Hilfe einer Kette, die von, in dem hohlen Balken e gelagerten
Rollen geführt wird, durch das Gegengewicht i nahezu ausgeglichen. Das
Fortrücken des Modelles nach Fertigstellung einer Zahnlücke erfolgt in
weiter oben beschriebener Weise durch die Handkurbel n, Fig. 1345, mehrere
Zwischenräder, die Wurmwelle k und den an diesem sitzenden Wurm, der
in das an c feste, von der Haube d gut überdeckte Wurmrad greift. Im
vorliegenden Falle werden die ringförmigen Formkasten durch eingedrehte
Falze ausgerichtet. Auf dem Grundgerüst a finden sich abgedrehte Ringe
verschiedenen Durchmessers, auf die man andere Ringe setzt, die zu dem
betreffenden Raddurchmesser passen.
Eine Formmaschine von Buckley & Taylor
benen von Briegleb, Hansen & Co. verwandt, weicht aber dadurch zu ihren
Ungunsten von der letzteren ab, dass die zum Fortrücken des Modells
dienende Kurbel weit ab liegt von dem Modell und der Handkurbel, mittels
welcher das Modell lothrecht verschoben wird.
Zum Einformen kleinerer Räder baute Jackson
welcher der Formkasten auf eine liegende Planscheibe gesetzt und mit
dieser nach dem Einformen jeder Zahnlücke um eine Theilung weiter ge-
dreht wird, während die Führung des das Modell tragenden Schlittens, und
zwar längs eines Bettes, nur verschoben wird, um den richtigen Radhalb-
messer zu erhalten. Die lange Spindel der Planscheibe ist nun unbequem
zu lagern; man hat an ihre Stelle die Führung durch kurzen, breiten
Kegel (S. 81) oder auch durch ebene und walzenförmige Flächen gesetzt.
Eine solche, von Briegleb, Hansen & Co. gebaute Maschine stellen
die Fig. 1346 bis 1348 dar. Das Bett a der Maschine ist im Grundriss
Fig. 1348 einseitig T-förmig. Auf dem einen Schenkel desselben ist der
Bock b befestigt, in dessen Kopf c der Schlitten d genaue Führung findet.
An das untere Ende des Schlittens d ist der das Zahnlückenmodell tragende
Winkel w festzuschrauben, und dem oberen Ende ist eine über die Rolle e
geführte Kette angeschlossen, an welcher das Gegengewisht g hängt. Zum
Tragen der Rolle e dient der Ständer f, Fig. 1346 und 1347, und die am
Kopf c befestigten Flacheisenschienen i führen das Gegengewicht. In Bezug
auf Fig. 1348 muss bemerkt werden, dass man Kopf c und Schlitten d,
auch die Schienen i geschnitten, die Rolle e nebst Ständer trotzdem im
Grundriss gezeichnet, und Formkasten k nebst Scheibe n weggelassen hat.
Es findet das lothrechte Verschieben des Schlittens d durch Zahnstange und
Rad statt; letzteres sitzt mit dem Handrade h auf derselben, in dem Deckel
der Führung von d gelagerten Welle, Fig. 1348, fest.
Auf dem Querschenkel des Bettes a ist die Bettplatte l, Fig. 1346
und 1347, mit Hilfe der Schraube q verschiebbar. Auf ihr liegt drehbar
das Wurmrad m und ferner der Gusskörper n, dessen nach unten gerich-
teter Zapfen nach Fig. 1346 durch m und l ragt und dadurch seine Axen-
lage sichert. Eine Nachstellbarkeit der durch diesen Zapfen gebotenen
Führung ist nicht vorgesehen, da sich m und n für jedes einzuformende
Rad nur etwas mehr
als einmal ganz herum-
zudrehen haben. In n
sitzt eine kegelförmig
gebohrte Büchse o. Sie
dient, wenn man das
Ausschneiden des in den
Kasten aufgestampften
Formsandes in der Ma-
schine selbst vornehmen
will, zur Aufnahme der
Spindel, um welche die
betreffende Lehre ge-
dreht wird. Häufig zieht
man vor, dieses Aus-
schneiden über einer
besonderen, feststehen-
den Platte vorzunehmen
und dann erst den Form-
kasten in die Maschine zu bringen. In diesem Falle wird die Büchse o zum
Ausrichten des Formkastens benutzt, der zu diesem Zweck in der Mitte
seines durchbrochenen Bodens eine genaue Bohrung enthält. Es wird dann
ebenfalls in o eine Spindel gesteckt, mit Hilfe welcher — nach dem Aus-
richten — der Abstand der Formkastenmitte von dem Zahnlückenmodell
gewonnen wird. Ein als Massstab ausgebildetes, an die Spindel gelegtes
Richtscheit (S. 759) bietet gleichzeitig Gelegenheit, die richtige Lage des
Modelles zu prüfen. Nach dem Einstampfen einer Zahnlücke wird der
Formkasten, bezw. die Form um eine Theilung weiter gerückt, und zwar
durch einen in das Wurmrad m greifenden Wurm und Zwischenräder von
der langgenutheten Welle p aus, an deren Ende die Kurbel r sitzt. Sie
ist vor dem Rande des festen Ringes s zu drehen, und fällt nach zutreffen-
der Drehung in eine Ausklinkung von s, wie S. 754 beschrieben wurde.
Fig. 1349 zeigt eine andere von Briegleb, Hansen & Co. gebaute Aus-
führungsform derselben Maschine. Abgesehen von der etwas anderen Ge-
stalt des Maschinenbockes ist hier die Verschiebung des das Zahnlücken-
modell tragenden Schlittens anders. Es fehlt nämlich das Gegengewicht,
weshalb auf der Welle, auf welcher das in die Zahnstange des Schlittens
greifende Zahnrad sitzt, ein (in dem Ausleger verdeckt liegendes) Wurm-
rad befestigt ist, das ein Wurm mit lothrechter Welle bethätigt.
Heintzmann & Dreyer in Bochum
folgt gelöst: Auf dem Bett F, Fig. 1350 u. 1351, der Maschine sind zwei
Planscheiben A angeordnet. Sie greifen mit walzenförmigen Zapfen M in
Bohrungen des Bettes F und sind in lothrechter Richtung durch in kreis-
förmigen Rillen liegende Stahlbälle gestützt. Es ist auf F eine nach oben
sich verjüngende Säule C befestigt, welche eine ausgebohrte Röhre um-
schliesst. An dieser Röhre sitzt einerseits ein Ausleger mit der Schlitten-
führung B, anderseits ein Gegengewicht. In B wird der Schlitten D durch
Zahnstange und Rad, kurze
Welle, Wurmrad und Wurm
mittels eines Handrades verscho-
ben. Die Röhre wird um die
Säule mittels Wurm und Wurm-
rad — letzteres sitzt am unteren
Ende der Röhre — gedreht.
Wegen der schlanken Gestalt
von C ist dieses Drehen jedoch
nur möglich, wenn man die
Röhre mittels einer in ihrem
Kopfe steckenden Schraube und
einem Handkreuz ein wenig
hebt. Bewegt man die Schraube
rückwärts, so sitzt die Röhre
auf C fest.
Es wird die Drehbarkeit
der Röhre zunächst benutzt,
um das am unteren Ende des
Schlittens D sitzende Zahn-
lückenmodell für den Halb-
messer des über A einzuformen-
den Zahnrades richtig einzu-
stellen. Es ist diese Einstellung
weniger einfach als bei den
bisher beschriebenen Maschinen,
da sich mit der Länge des fraglichen Halbmessers gleichzeitig seine
Lage gegenüber dem Modell ändert. Aus letzterem Anlass ist das
Zahnlückenmodell b nicht unmittelbar mit D verbunden, sondern ein um
den Zapfen a, Fig. 1350 u. 1352, drehbares Zwischenstück E eingeschaltet.
Man steckt in eine kegelförmig gebohrte Büchse der Planscheibe A eine
Spindel G, auf welcher ein als Massstab ausgebildetes Richtscheit op,
Fig. 1350, 1352 u. 1353, steckt. Dieses Richtscheit ist durch eine Oeffnung
von E geschoben und liegt unmittelbar auf dem Zahnlückenmodell, so dass
an Hand desselben die zutreffende Einstellung leicht geschehen kann. In
früher beschriebener Weise wird die betreffende Planscheibe nebst Form-
kasten nach dem Einformen einer Zahnlücke um eine Zahntheilung weiter
gerückt.
Es sind nun zwei Planscheiben A angebracht, um auf der einen den
Formkasten vorzubereiten, während auf der anderen das Einformen der
Zähne stattfindet. Man benutzt zum Ausschneiden der äusseren Radgestalt
eine mittels der Hand bewegte Lehre, die sich um die zu diesem Zweck
eingesteckte Spindel G oder eine dieser ähnlichen dreht. Es ist dann nur
der Schlitten D über die vorbereitete Form zu schwenken, um diese zu
vollenden.
Im Jahre 1871
Magdeburg Formmaschinen, welche an den Langwänden der Giesserei be-
festigt, über den Formkasten sich befanden. Die Formkasten standen auf
dem Fussboden bezw. auf niedrigen Gerüsten. Diese Aufstellungsweise hat mit
der durch Fig. 1342 bis 1345 dargestellten gemein, dass sämmtliche bewegliche
Theile der Maschine über der zu erzeugenden Form liegen, also vor dem
Auffallen von Formsand geschützt sind; sie vereinigen damit den wesent-
lichen Vortheil der folgenden Maschinen, dass die Formmitte von raum-
erfordernden Stützungstheilen frei ist. Abbildungen solcher Maschinen habe
ich nicht gesehen.
Neuerdings
von Urquhart, Linsay & Co.
in Dundee gebaute Ma-
schine bekannt gegeben,
bei welcher die wesent-
lichsten Eigenschaften der
Gruson’schen Maschine
sich vorfinden, ausserdem
aber erhebliche Vervoll-
kommnungen zu erkennen
sind. Fig. 1354 ist ein
Schaubild dieser Maschine.
Eine kräftige hohle fest-
stehende Säule ist an
ihrem oberen Theil abge-
dreht und trägt hier das
eigentliche Maschinenge-
stell; dieses kann um die
Säule frei gedreht werden,
so lange man es nicht in
seiner Lage verriegelt.
Ueber dem Maschinenge-
stell ist an der Säule ein
Rad mit keilförmigen Zäh-
nen befestigt, und links
neben diesem Rade ist auf
dem Maschinengestell ein
durch Schraube und Hand-
rad verschiebbarer Riegel
angebracht, welcher mit
seinem hohlkeilförmigen
Ende über einen der keil-
förmigen Zähne des festen Rades geschoben werden kann, um das
Maschinengestell fest zu legen. Hierdurch ist ermöglicht, eine grössere
Zahl im Kreise rings um die Säule aufgestellte Formkasten nach einander
zu behandeln. In den rechtsseitigen Armen des Maschinengestells ist eine
hohle Spindel gelagert, auf der das 180 Zähne enthaltende, zum Eintheilen
dienende Wurmrad festsitzt. Der Wurm wird unter Vermittelung aus-
wechselbarer Räder durch eine Kurbel gedreht, welche etwa in der Mitte
des Bildes erkannt werden kann. Das Verfahren gleicht dem S. 754 be-
schriebenen. Man hat aber den Ring, in dessen Rand die Ausklinkung
sich befindet, um seine Axe drehbar bezw. einstellbar gemacht, um die
Lage der Zahnlücke in dem sonst ausgerichteten Kasten etwaigen beson-
deren Anforderungen genau anpassen zu können. In der hohlen Spindel
steckt eine volle, und zwar so, dass Letztere die Drehungen der ersteren
mitmachen muss, aber in ihrer Axenrichtung frei verschoben werden kann.
Die innere Spindel ist an ihrem oberen Ende mit Gewinde versehen, dessen
Muttergewinde in einer am Maschinengestell gelagerten Kettenrolle ausge-
bildet ist, so dass durch Drehen der letzteren die innere Spindel nach
oben oder unten verschoben wird. Mit der Kettenrolle ist eine oben ge-
schlossene, das obere Ende der inneren Spindel umhüllende Röhre ver-
bunden. Am unteren Ende der hohlen Spindel sitzt eine Platte, längs
welcher ein Schlitten in wagerechter Richtung verschoben werden kann.
Man benutzt die Maschine wie folgt: Nachdem die Spindeln über einen
vorbereiteten Formkasten gebracht sind, wird dieser mittels der inneren
Spindel und einer Wasserwaage ausgerichtet. Handelt es sich um das Ein-
formen eines Rades, bei welchem das Modell lothrecht nach oben abgezogen
werden soll, so wird das Modell mit Hilfe eines Armes an der inneren Spindel
befestigt. Das Weitere bedarf einer Erläuterung nicht. Soll das Modell
in wagerechter Richtung abgezogen werden (für Wurmräder u. dergl. S. 719),
so befestigt man es an dem Schlitten, den die an der hohlen Spindel feste
Platte führt. Es ist hier ein einstellbarer Anschlag vorgesehen, welcher
die äussere Lage des Modells genau begrenzt. Urquhart, Linsay & Co.
haben noch eine dritte Möglichkeit für das Ausziehen des Modelles vor-
gesehen, nämlich in schräg gegen die Axe liegender Richtung. Dieses
schräge Ausziehen soll für Stirnräder und für Kegelräder mit Pfeilzähnen
verwendet werden. Es ist an dem wagerecht verschiebbaren Schlitten der
hohlen Spindel eine lothrechte Platte angebracht, auf welcher eine zweite
lothrechte Platte sich drehen und feststellen lässt. Diese enthält die
Führung für einen Schlitten, an dem das Modell sitzt. Die Verschiebung
des letzteren gegenüber der ersteren wird durch Zahnstange und Rad
bewirkt.