Titel: | Neuerungen an Kesselbohrmaschinen. |
Autor: | Mg. |
Fundstelle: | Band 243, Jahrgang 1882, S. 109 |
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Neuerungen an Kesselbohrmaschinen.
Mit Abbildungen auf Tafel 11.
Neuerungen an Kesselbohrmaschinen.
Die Vortheile der gebohrten Nietlöcher vor den gestoſsenen sind bereits früher (1872
204 * 432. 1877 224 * 156. 225 207) eingehend besprochen worden. Abgesehen hiervon
wird das Bohren der Nietlöcher aber zur Nothwendigkeit bei den starken Platten der
Schiffsdampfkessel, sowie bei den jetzt bereits vielfach benutzten Stahlkesseln
(vgl. 1881 241 * 1). Trotz der Gründe, welche für das Bohren der Löcher nur fertig
gebogener und zusammengesetzter Kessel sprechen (vgl. 1872 204 * 432), wird
namentlich in kleineren Werkstätten immer noch das Bohren der einzelnen
Kesselplatten vorgezogen. An der Hand eines von W. S.
Hall in Manchester in der Institution of Mechanical
Engineers gehaltenen Vortrages (vgl. Engineering, 1878 Bd. 26 * S. 415 und 434) wollen wir die für letztere
Zwecke gebräuchlichen Apparate kurz besprechen.
Die Verwendung mehrerer Bohrer in derselben Maschine ist der groſseren
Arbeitsleistung wegen üblich. Dieselben sind bei älteren Constructionen in
bestimmten unveränderlichen Abständen voneinander angeordnet und werden zusammen von
derselben Zuschub Vorrichtung aus betrieben, während der Arbeitstisch gegen die
Bohrer mittels Wasserdruck oder durch ein Vorgelege angedrückt wird. Die Uebelstände
dieses stets gemeinsamen Vorschubes und Antriebes der Bohrer führten dann zur
Schaffung eines gesonderten Antriebsmechanismus für jeden einzelnen Bohrer.
Bei einer solchen von E. Hutchinson
vorgeschlagenen Anordnung (Fig. 1 und
2 Taf. 11) wird von derselben Welle aus jede Bohrspindel mittels
Kegelräder angetrieben, die durch eine Hebelbewegung gekuppelt oder ausgerückt
werden. Den Vorschub besorgt ein doppeltes Schneckenradgetriebe, welches eine quer
vor den Spindeln liegende Welle dreht. Auf dieser Welle sitzt ein Hebel, welcher mit
der Bohrspindel durch ein Gelenk verbunden ist und diese niederdrückt, sobald die
Welle umgedreht wird. Sobald die durch den Handgriff bewegte Stellschraube gelockert
wird, sitzt der Hebel lose auf der Welle und der Vorschub hört auf. Eine seitliche
Verschiebung jeder Bohrspindel kann mittels eines Zahnstangengetriebes vorgenommen
werden, so daſs die Bohrer in jedem verlangten Abstande zu einander stehen
können.
Um in verhältniſsmäſsig engen Zwischenräumen, z.B. 4 bis 5cm, Löcher zu bohren, wird empfohlen, sämmtliche
für sich einstellbare und verschiebbare Spindelträger auf einem in seiner
Längsrichtung beweglichen Schlitten aufzusetzen. Beträgt nun die kleinste Entfernung
der Spindelmitten 12cm, so genügt ein 2maliges
Verschieben des Schlittens zur Bohrung von Löchern in Abständen von 4cm. Je nach dem veränderten Abstande der Bohrlöcher werden dann nur die
Spindeln verstellt und der Schlitten verschoben. Für denselben Zweck wird auch
vorgeschlagen, den Arbeitstisch mit den Platten zu verschieben.
Bei der Maschine von Buckton und Wicksteed besteht die Hauptwelle aus einer groſsen
Stahlschraube a (Fig. 3 Taf.
11), welcher bei einer Anzahl von über 10 Spindeln je zur Hälfte Rechts- und
Linksgewinde gegeben wird, um einseitigen Druck aufzuheben. Diese Schraube a greift in soviel Schraubenräder b ein, als Spindeln vorhanden sind. Die Räder werden
abwechselnd über oder unter der Schraubenachse angebracht, so daſs man dadurch in
den Stand gesetzt wird, die Entfernung der Spindeln von einander auf etwa 8cm zu bringen, trotzdem die Schraubenräder 12cm Durchmesser haben. Die Spindeln werden durch
Bolzen in ihrer Lage gehalten; deren Lösung gestattet ein Verschieben von Hand. Die
Bohrspindeln gleiten in Nuthen der Schraubenräder, so daſs das Heben und Senken der
Bohrspindeln mittels Schraubengetriebe c geschehen
kann. Ein offener und ein gekreuzter Riemen treibt die Schraube c für langsamen Vorschub und schnellen Rückgang. An
jeder Schraube sitzt eine Reibungsbremse d; wird
dieselbe mittels eines Handgriffes niedergedrückt, so kann sich die Schraube nicht
weiter drehen, in Folge dessen sie durch ihr Schneckenrad gehoben bezieh. gesenkt
wird; die Lösung der Bremse hebt den Vorschub auf. Unabhängig von diesem
selbstthätigen Vorschub kann jede Schraube durch ein auf ihr Vierkant aufgesetztes
Handrädchen bewegt werden.
Hall glaubt eine Vermeidung von Lehren bezieh. von
Körnermarken in den Platten für jedes zu bohrende Loch für überflüssig erklären zu
können, wenn die unteren Enden der Spindeln parallel zu einander ausgebohrt und die
Bohrstähle genau passend abgedreht sind. Ein einseitiger, in das Bohrfutter
eingetriebener Keil hält jeden Bohrer fest, so daſs dieser während des Ganges der
Maschine leicht ausgewechselt werden kann.
Die genaue Einstellung der richtigen Vertheilung der Nietlöcher bereitet hier
namentlich an den cylindrischen Säumen groſse Schwierigkeiten, da die Einstellung
für die überdeckende Platte eine andere ist als für die innere, weil beide Platten
getrennt gebohrt werden. Um dieselbe zu erleichtern, wird z.B. der mittelste Bohrer
jeder Gruppe festgestellt, während die anderen Bohrer mit demselben durch eine
Schraube von sich ändernder Steigung verbunden sind; eine Verdrehung dieser Schraube
einmal um ihre Achse wird dann die Entfernung der äuſseren Bohrer von dem
feststehenden inneren um eine Strecke gleich der Gröſse der Steigung der Schraube
vergröſsern oder verkleinern. Werden hier mehr als drei Bohrer genommen, so ist ihre
Seitenbewegung durch die
Länge des zu jeder Spindel gehörigen Gewindetheiles der Schraube begrenzt. – Für den
gleichen Zweck benutzt E. J. C. Welch eine
Hohlschraube, welche je zwei benachbarte Bohrköpfe kuppelt. Sie selbst sitzt in
Feder und Nuth auf einer Welle, von welcher sie umgedreht wird. Diese Anordnung
ermöglicht die Einstellung jedes Bohrers zu dem benachbarten.
Die vierspindelige Maschine von Joshua, Buckton und
Comp. ist eigentlich zum Bohren der Löcher für die Feuerrohre bestimmt. Sie
gestattet das Bohren von Löchern in Radien von 25cm aufwärts bis zur geraden Linie. Die vertical angeordneten Spindeln
lassen sich der gewünschten Curve entsprechend einstellen, zu welchem Zwecke sie
durch Schrauben in Schlittenführungen verschoben werden. Die Maschine würde
besonders für Kessel mit sich verjüngenden Verbindungen, wo jeder Nietring einen
abgestumpften Kegel bildet, verwendbar sein, da hier die Löcher in die ungebogenen
ebenen Platten nach einem sehr groſsen Kreisbogen angeordnet sein müssen.
Die etwas umständliche Maschine von H. G. Jordan ist
besonders zum Bohren der Flanschen enden für Feuerrohre bestimmt; dieselbe bohrt
nicht nur beide Enden gleichzeitig, sondern biegt auch die Flanschen auf. Die im
Aufbau einer Räderdrehbank ähnelnde Maschine trägt auf ihrem Bett A (Fig. 4 und
5 Taf. 11) zwei mit selbstthätig centrirenden Klemmfuttern C versehene Docken B. Die
in der Skizze sichtbare Spindeldocke wird vom Vorgelege D umgetrieben und besitzt eine Theilvorrichtung, während die Spitzdocke
wie üblich keinen eigenen Antrieb erhält. An beiden Enden des Bettes A sitzen auf einem Schlitten F zwei Ständer G, deren jeder zwei vertical
verschiebbare Bohrspindelträger H aufnimmt. Diese
Anordnung gestattet, gleichzeitig 8 Bohrer zur Arbeit zu bringen, deren jeder für
sich einstellbar ist, während sie auch zusammen verschoben werden können; nur ist
auf eine Einstellung bezüglich einer verschiedenen Länge der Bohrer keine Rücksicht
genommen. Mittels der Riemenscheibe K werden die Bohrer
angetrieben und der Schlitten mit seinem Zubehör dem Arbeitstück entgegengeführt.
Ein geschränkter Riemen auf der Scheibe L dreht diese
Bewegungen um und bewirkt schnellen Rückgang. – Soll die Maschine nicht bohren,
sondern die Flanschenränder aufbiegen, so erhalten die Planscheiben ihre Bewegung
von der Riemenscheibe M. Das Aufbiegen selbst geschieht
mittels des auf jeder Docke aufgebrachten Werkzeugsupportes N.
Gröſsere Oeffnungen, wie z.B. für Feuerrohre, Dampfdome, Mannlöcher u. dgl., werden
meist derart in die Platten eingebohrt, daſs man ein vorgebohrtes kleines Loch durch
einen entsprechend groſsen Kernbohrer erweitern läſst. Als besonders für diese
Zwecke geeignet schlägt Hall das so genannte
Gleichgewichtswerkzeug (equilibrum tool)
von McKay vor. Das äuſsere Gehäuse desselben bildet einen
hydraulischen Cylinder, welcher in der Hülse der Bohrstange eingesetzt wird, während
er einen ringförmigen Kolben aufnimmt, an welchem die Meiſsel angebracht sind.
Zwischen denselben befindet sich ein Zapfen, der oben einen Kolben trägt, welcher
sich wieder in dem Kolben mit den Meiſseln bewegt. Der Cylinder wird mit einer
geeigneten Flüssigkeit (Seifenwasser) gefüllt und läſst das Werkzeug dann
folgendermaſsen wirken. Im Zustand der Ruhe wird der Meiſselkolben durch Federn
zurückgehalten, während der Führungszapfen ganz heraustritt. Wird dieser nun durch
die Bohrspindel in ein vorgekörntes Loch gepreſst, so wird auch der ringförmige
Meiſselkolben durch den auf die Flüssigkeit im Cylinder ausgeübten Druck gegen die
zu bohrende Platte getrieben. Nach vollendeter Durchbohrung ziehen die Federn den
Meiſselkolben zurück und drücken den Führungszapfen heraus. Für sehr groſse Löcher
wird das Werkzeug aus drei sich im Gleichgewicht haltenden hydraulischen Kolben
gebildet, deren einer den Führungszapfen trägt, während die beiden anderen mit den
Meiſseln versehen sind, wie dies bereits ausführlich in D.
p. J. 1875 217 * 454 berichtet wurde.
Das in Fig. 6 und 7 Taf. 11
dargestellte Werkzeug ist auch für gröſsere Oeffnungen bestimmt. Der Support B mit seinen Meiſseln A
wird auf die Stange C gesteckt, deren Spitze in einem
vorgekörnten oder vorgebohrten Loch geführt wird. Die Messer, welche den Rand der zu
bildenden Oeffnung ausschneiden, werden durch die Spindel mit Handrad vorgeschoben.
Setzt man das Handrad auf die Schraube E, so können die
Ränder von Platten mit inneren Flanschen aufgebogen werden. Ein solches Werkzeug
bohrte in Platten von 1cm Dicke Löcher von 9cm Durchmesser in 6 bis 7 Minuten und Löcher von
40cm in 35 Minuten.
Beim Bohren einzelner Platten, wie es durch die beschriebenen
Maschinen geschieht, ist der eigentliche Vortheil – gleichzeitig die Löcher zweier
über einander gelegter Platten herstellen zu können – nicht auszunutzen, da die
Theilung der Löcher der inneren und äuſseren Platten eine verschiedene ist. Um dies
jedoch zu ermöglichen, schlug D. Adamson zuerst vor,
die Kesselplatten fertig zu biegen, den ganzen Kessel vorläufig durch einige
vorgebohrte Löcher und Schrauben zusammenzusetzen und dann erst das Bohren
vorzunehmen. Dieser Gesichtspunkt ist heute als maſsgebend anerkannt. Die Adamson'sche Maschine (Fig. 8 und
9 Taf. 11) besteht im Allgemeinen aus einer Drehscheibe mit
Theilvorrichtung, die einen Ständer mit radialen Armen trägt, durch welchen der
Kessel je nach der nothwendigen Lage desselben gehalten, gehoben und gesenkt wird.
Um den Ständer bezieh. den eingesetzten Kessel herum sind mehrere von einander
unabhängige Bohrer angebracht, welche mittels Riemen angetrieben werden; die Vorgelege sind in einem
auf Säulen ruhenden Gestell gelagert.
Auch bei der von W. Allen
angegebenen Maschine steht der Kessel vertical in derselben, aber auf einer
Grundplatte, welche von einer kreisförmigen Führung umgeben ist. Auf dieser Führung
gleiten kleine Tische, deren jeder eine kleine Dampfmaschine trägt, welche je einen
Bohrer antreibt. Die Tische sind mit ihrem Zubehör sowohl senkrecht, wie auch auf
ihrer Kreisbogenführung verschiebbar, so daſs sie die günstigste Stellung für ihren
jedesmaligen Arbeitsort einnehmen können. – Bei einer anderen Construction stellt
Allen den Kessel auf eine in der Mitte der Maschine
befindliche Drehscheibe, während ringsherum Ständer mit Bohrern angeordnet sind. Ein
in der Mitte befindliches Kegelrad treibt mittels radial gestellter Wellen
gleichzeitig sämmtliche Bohrer, welche beliebig, jeder für sich, ausgekuppelt werden
können. Der Vorschub der Bohrer erfolgt bei beiden Maschinen von Hand.
Jordan benutzt drei gleichzeitig arbeitende Bohrer, von
denen aber nur zwei vom Arbeiter beobachtet werden können. Für verschieden lange
Bohrer ist eine Stellvorrichtung nicht vorgesehen. Die drei Bohrer sind auf Ständern
befestigt, welche mittels ihrer besonderen Tische in Schlitzen einer in der Mitte
befindlichen Drehscheibe radial verschoben werden, während sich ein Tisch auch um
einen Winkel von 60° drehen läſst. Eine etwas umständliche, aber sehr sinnreiche
Vorrichtung gestattet, sämmtliche Bohrer gleichzeitig in Betrieb zu setzen, während
die gesammte Steuerung der Maschine von einem Punkte auſserhalb derselben geregelt
wird.
Bei der Maschine von J. Dickenson in Sunderland,
England, welche von F. und J. Butterfield in Keighley
ausgeführt wird (vgl. Engineering, 1880 Bd. 29 S. 398),
arbeiten zwei Bohrer an jedem Ständer (Fig. 10 und
11 Taf. 11), deren Stellung so gewählt ist, daſs die Einführung und
Feststellung des Kessels nicht gehindert wird. Die benutzten zwei Bohrständer sind
mit ihren Grundplatten längs horizontaler, rechtwinklig zu einander stehender
Führungen verschiebbar. Das zu bohrende Werkstück wird auf eine Drehscheibe gesetzt,
deren Gestell und Zapfen auf einer unter 45° zwischen den beiden anderen liegenden
dritten Führung ebenfalls verschoben werden kann, so daſs die günstigsten
Bedingungen für die Aufstellung und Einspannung von Kesseln jeder Gröſse, sowie für
einen zweckmäſsigen Angriff der Bohrer vorliegen. Das Schneckengetriebe, welches die
Drehscheibe bewegt, dient weiter zur Eintheilung der Nietlöcher. Das Abdrehen der
Flanschenränder, sowie das Bohren der Feuerrohrlöcher ist ebenfalls auf dieser
Maschine möglich. Zum Bohren der Längsnäthe wird der Kessel horizontal neben eine
der Führungen gelegt und der Ständer von Loch zu Loch geführt.
Zwei oder auch mehr Bohrer an jedem der beiden Ständer hat auch die Maschine von Garvie und Comp. in London (Engineering, 1880 Bd. 30 * S. 167). Die Bohrständer sind auf T-förmig
angeordneten Führungen verschiebbar, deren längere noch die den Kessel aufnehmende
Drehscheibe trägt. Für jeden Bohrer an den Ständern sind Aus- und Einrückungen
vorgesehen.
G. und A. Harvey in Glasgow haben nach Engineering, 1879 Bd. 28 * S. 136 eine Maschine mit
drei Bohrständern gebaut; diese sind auf Schlitten aufgestellt, welche in radialen
Führungen der auf einem vollen Kreise verdrehbaren Tische gleiten. Centrisch zu
dieser Kreisführung ist zwischen den Bohrständern die Drehscheibe für den zu
bohrenden Kessel angeordnet. Die drei Tische für die Bohrständer sind mittels eines
unter der Drehscheibenmitte befindlichen Regelrades einzustellen, während die
Bohrständer selbst auf ihren Tischen auf die vorliegende Kesselgröſse durch eine
Supportschraube eingestellt werden. Die Eintheilung der Kreisnietlöcher geschieht
nun durch Verdrehung der drei Tische auf ihrer Kreisführung, während für Herstellung
der Längsnäthe die Bohrer in ihren Ständern gehoben bezieh. gesenkt werden, zu
welchem Zwecke die Bohrköpfe in verticalen Nuthen der Ständer verschiebbar sind.
Die Maschine von Kendal und Gent in Manchester hat eine
ganz ähnliche Construction (vgl. Engineering, 1880 Bd.
29 * S. 434). Die drei vorhandenen Bohrständer sind gleichfalls radial in Tischen zu
dem auf der Drehscheibe befindlichen Kessel verschiebbar, während aber nur einer
dieser Tische auf einem Kreisbogen um die Drehscheibenmitte drehbar ist. Die
Theilung der Löcher für die Kreisnähte geschieht wieder von der Drehscheibe aus. Die
Bohrer sind auch hier in den Ständern vertical verschiebbar. Für jeden Bohrer ist
eine Vorrichtung vorgesehen, welche den Vorschub umkehrt, sowie das Loch fertig
gebohrt ist. Die Construction selbst ist in allen ihren Theilen eine durchaus solide
und zweckentsprechende. (Vgl. die frühere Maschine dieser Constructeure 1877 224 *
156.)
Bei einer nach dem Entwurf von J. Tweedy in Sunderland
von Embleton, Mackenzie und Comp. in Leeds für die
Schiffsbauanstalt von Doxford und Söhne gebauten
Maschine sind auf einem langen horizontalen Bett zwei verticale Bohrständer der
Länge nach verschiebbar. Der Kessel wird nun aber im Gegensatz zu den beschriebenen
Constructionen horizontal mit seiner Länge vor dem Bohrständerbett zwischen
gezahnten Rädern gelagert. Zur Bohrung der Längsnähte werden die Ständer auf ihrem
Bett seitlich verschoben; zur Herstellung der Kreisnähte aber wird der Kessel
mittels der ihn tragenden Räder vor den Bohrern jedesmal um ein entsprechendes Stück
herumgedreht, zu welchem Zwecke diese Räder mit einander verbunden und durch Schneckenräder
angetrieben sind (vgl. Engineering, 1879 Bd. 27 * S.
340).
Bei den nun zu besprechenden Bohrmaschinen werden die Löcher
nicht wie bisher von auſsen, sondern von innen heraus gebohrt. Eine vortreffliche
Maschine dieser Art ist von W. S. Hall construirt und
namentlich für kleine Locomobil- und Locomotivkessel bestimmt, was jedoch bei
Einsetzung längerer Bohrer die Möglichkeit einer Verwendung für gröſsere Kessel
nicht ausschlieſst. Einen Hauptwerth legt Hall auf
groſse Einfachheit und Billigkeit der Construction. Der zu bearbeitende Kessel liegt
wie bei Tweedy horizontal auf Rollen und bildet selbst
das Gestell der Maschine (Fig. 12 bis
15 Taf. 11). Die Hauptwelle A wird in der
Achse des Kessels in Lagern B gehalten, welche im
Kessel mittels dreier radialer Streben abgesteift werden. Das Bohrgestell D läſst sich in den Keilnuthen der Achse A verschieben, aber durch Muffen und Druckschrauben
sowie Klammer R feststellen, während es doch noch
rotiren und jedes Loch im Kreise erreichen kann. Ist der Bohrer auf dem gewünschten
Punkt eingestellt, so wird der Dorn der Stellschraube und Strebe S auf den diametral gegenüber liegenden Punkt
eingestellt, um die Welle A von dem Gegendruck des
Bohrers zu entlasten. Die Bohrspindel wird durch die Kegelräder F, G angetrieben, nachdem G durch die Kegelkupplung H und Handrad J eingerückt worden ist. Den Vorschub des Bohrers
besorgt eine innerhalb der Spindel E gelagerte
Schraube, welche durch das Kegelgetriebe K, M, N nach
der einen oder anderen Richtung umgedreht wird. Die Einrückung der Räder M oder N geschieht durch
den doppelten Reibungskegel L mittels Hebel O und Handrad P. Greift
Rad M allein ein, so wird der Bohrer rasch vorgerückt;
sind M und G, welches
letztere einen Zahn weniger als F hat, in Eingriff, so
ist durch das so gebildete Differentialgetriebe ein langsamer Vorschub erzielt.
Werden N und G gekuppelt,
so erfolgt ein rascher Rückgang des Bohrers.
Auf der Welle A können mehrere Bohrer auf den Kessel
gleichzeitig an verschiedenen Stellen einwirken; jeder Bohrer soll im Stande sein,
20 Löcher in der Stunde zu bohren. Zum Bohren der Längsnähte wird der Muff mit der
Druckschraube Q gelöst und die Welle A etwas aus der Kesselachse verlegt, um den Bohrer
genau senkrecht einstellen zu können.
W. Boyd in Wallsend-on-Tyne bringt nach Engineering, 1881 Bd. 31 S. 162 einen Bohrer J (Fig. 16
Taf. 11) in einem Gestell F an, welches in einer
Kreisnuth des im Kessel eingeklemmten Ständers E
gleitbar ist und durch Klemmschrauben o festgestellt
werden kann. Der Antrieb des Bohrers erfolgt durch Kegelräder von der Schnurscheibe
aus, während der Vorschub von Hand geschieht.
Die Maschine von W. Bowker in Manchester ist nach dem
Engineer,
1880 Bd. 50 * 307 etwas
umständlich angeordnet. Der Kessel wird hier vertical auf vier der Höhe nach
einstellbaren Rollen gelagert, deren Träger wieder in radialen Schlitzen der
Fuſsplatte dem Kesseldurchmesser entsprechend festgestellt werden. Das Bohrgestell
in der Mitte der Ständer bezieh. des Kessels befindet sich auf einer Schraube, deren
Verdrehung um einen gewissen Winkel die Verschiebung des Bohrgestelles nach der Höhe
entsprechend der gewünschten Theilung zur Folge hat. Für die Kreisnähte ist die
Theilung durch eine besondere Drehscheibe am Bohrgestell zu erzielen. Auf dem
Bohrgestell arbeiten nun gleichzeitig zwei Bohrer in diametral entgegengesetzter
Richtung.
Bei der Maschine von Kennedy ist in
der Mitte einer Drehscheibe eine Säule aufgestellt, in deren verticalen Schlitzen
zwei Schlitten angebracht sind; diese tragen die Bohrköpfe, welche wieder radial zu
der Säulenachse auf den Schlitten verschiebbar sind. Die Theilung der Löcher
geschieht durch entsprechende Verdrehung der Säule mit der Drehscheibe.
Betreffs der Mehrkosten des Bohrens statt Lochens wird von Hall im Allgemeinen gesagt, daſs dieselben 5 bis 6 Procent der
Gesammtkosten des Kessels nicht überschreiten.
Mg.