W. Lorenz's Vor- und Kopfpresse zur Herstellung von Metallpatronen. Mit Abbildungen auf Tafel 16. W. Lorenz's Pressen zur Herstellung von Metallpatronen. Für die letzten Stufen der Herstellung der Metallpatronen, das Vorpressen und Kopfpressen zur Bildung oder Stauchung des erbreiterten Kopfes der Patronenhülsen, werden in der Deutschen Metallpatronenfabrik W. Lorenz in Karlsruhe eigene Maschinen (vgl. * D. R. P. Kl. 49 Nr. 11399 vom 11. April 1880 und Zusatz * Nr. 18046 vom 28. September 1881) in Verwendung gebracht, bei welchen Kniehebel-Anordnungen die entsprechende Bewegung der Stempel und Matrizen hervorrufen und die durch ihre ganze Construction geeignet erscheinen, auch zur Herstellung anderer gezogener oder auch gepreſster Massenartikel zu dienen, wie z.B. zur Fabrikation der Steinnuſsknöpfe u.s.w.; denn durch die ganze Art der Bewegung ist es nicht allein möglich, im letzten Augenblicke der Arbeit einen sehr hohen Druck auszuüben, sondern es ist auch die Leistungsmenge eine besonders hohe, indem man im Stande ist, bei 82 Umdrehungen in der Minute, welche Zahl bei den Kopfpressen in der Fabrik erreicht wird, in 10stündiger Arbeit 49000 Stück des Gegenstandes zu pressen oder zu ziehen, während sich noch bei 60 Umdrehungen in der Minute die Zahl von 36000 Stück in 10 Stunden ergibt. Die Construction der Vorpresse erhellt aus Fig. 1 bis 5 Taf. 16. Die Arbeit, welche die Maschine verrichten soll, besteht im Wesentlichen darin, daſs der Kopf einer an einem Ende geschlossenen Röhre zusammengedrückt und demselben die zum Einsetzen der Zündhütchen nothwendige Glocke eingepreſst werden soll; dazu aber ist es nothwendig: 1) die Röhre zum Preſsapparate zuzuführen, 2) den angewendeten Stempel in dieselbe einzuführen und so bei der entsprechenden Bewegung mit Hilfe von Gegenstempel und Matrize die Veränderung der Form zu bewerkstelligen, endlich 3) die Patrone aus dem Mechanismus wieder zu entfernen und so schnell bei Seite zu schieben, daſs, wenn die Anfangsbewegung sich wieder einstellt, schon Raum für die neu zugeführte Röhre geschaffen ist. – Bei der Kopfpresse Fig. 6 Taf. 16 ist das Verlangen insofern etwas anders, als dort nach Vollendung der Formveränderung sich nicht mehr eine einfache cylindrische Hülse darbietet, sondern dieselbe mit einem hervorragenden Rande am geschlossenen Ende ausgestattet ist, welcher die Beseitigung nur nach einer Richtung gestattet und zwar erst nach Entfernung beider Stempel, wodurch es auch nöthig wird, zwei Kniehebel-Anordnungen in Anwendung zu bringen, während bei der Vorpresse nur eine solche nothwendig erscheint. Die Anordnung der Vorpresse ist kurz folgende: Auf einem kräftigen Ständer A ist das eigentliche Maschinengestell B aufgesetzt, dessen Massen im Querschnitte sich möglichst gleichförmig um die Mittelachse vertheilen (vgl. Fig. 2 und 5), so daſs gleichsam zwei starke Köpfe a und a1 durch drei kräftige Barren b, b und b1 verbunden sind. In dem Gestelle A ist die Antriebswelle c mit Vollscheibe, Leerscheibe und Schwungrad gelagert, von welcher aus die Kraftübertragung durch eine starke Lenkerstange auf das in der Achse des oberen Gestelles B angeordnete Kniehebelwerk übertragen wird; die beiden Endstellungen sind in Fig. 1 ersichtlich. Durch die hier stattfindende Bewegung des Kniehebels d e f g wird der eine bewegliche Endpunkt g desselben vor- und zurückgezogen und führt diese Bewegung mittels genauer Schlittenführung an den Gestelltheilen b und b1 aus. Am vorderen Ende dieses Theiles g befindet sich der Stempel h; gegenüber in der Achsenrichtung befindet sich der Gegenstempel i, der keine eigene Bewegung erhält, sondern lediglich dazu dient, den Druck aufzunehmen, und zu diesem Zwecke am vorderen Ende einer kräftigen Spindel k angebracht ist, welche fest mit dem Kopfe a1 durch Mutter und Gegenmutter verbunden wird. Auch das feste Ende d des Kniehebelwerkes bildet eine Spindel, welche in dem Kopfe a des Gestelles geführt und mit diesem durch Mutter und Gegenmutter fest verbunden ist. Durch Anwendung dieser Schrauben ist eine genaue Einstellung der Stempel erreichbar. Die Construction der Kniehebelgelenke wie auch die Befestigung der Stempel in genau centraler Lage geht zur Genüge aus Fig. 1 und 3 hervor. Um die Bildung der Glocke, also die theilweise Ausbildung des Bodens der Patrone zwischen diesen beiden Stempeln mit Sicherheit bewerkstelligen zu können, muſs aber nicht allein der Patrone eine genaue Führung ertheilt werden, sondern sie muſs auf ihrem äuſseren Umfange so eingeschlossen sein, daſs eine unbeabsichtigte Ausbiegung oder Quetschung des Metalles an dieser Stelle nicht stattfinden kann; es muſs also die Patrone während des Pressens mit einem Ringe, einer Art Matrize, umgeben sein, welche sich, wenn die Patrone vor dem Stempel i angelangt ist, über dieselbe schiebt und nach Vollendung der Pressung wieder von derselben herabzieht und sie wieder frei gibt. Diese Matrize, in den Figuren ebenfalls angegeben, wird durch einen Schlitten l, welcher in Gleitbahnen genau geführt wird, gehalten und bekommt ihre Bewegung von dem Schlitten des Kniehebeltheiles g aus durch die kleine Lenkerstange o und den Winkelhebel n, welch letzterer am Endpunkte des kleinen Lenkers p befestigt ist. Eine starke Feder ist in der Lenkerstange o eingeschaltet, um, falls zu groſse Widerstände (z.B. durch falsches Vorsetzen des Werkstückes) auftreten, hier ein Nachgeben zu gestatten und so das Werkzeug vor Bruch zu schützen. Die Stellung von Winkelhebel n und Lenker o zu einander ist eine solche, daſs von der Endstellung aus gerechnet, d.h. nach gerade ausgeführter Arbeit (vgl. Fig. 1), bei Linksbewegung des Schlittens von g die Matrize eine Rechtsbewegung ausführt, also die Patrone freiläſst, und umgekehrt. Die Arbeit findet danach in folgender Weise statt: Bei der tiefsten Stellung der die Kraft übertragenden Lenkerstange, also bei der Endstellung des Stempels h nach links und gleichzeitiger vollständiger Rechtsstellung der Matrize wird die zu bearbeitende Patrone genau in den Zwischenraum zwischen beide Stempel eingeführt. Bei der weiteren Bewegung der Kurbelwelle beginnt nun der Stempel h sich mit zunächst zunehmender Geschwindigkeit nach rechts zu verschieben, tritt in die Oeffnung der Patrone ein und schiebt dann diese aus dem Zuführapparate heraus gegen den Stempel i hin; gleichzeitig schiebt sich durch diese Bewegung die Matrize nach links, also über die ihr entgegen bewegte Patrone. Die Geschwindigkeit nimmt dabei, je mehr sich der Kniehebel streckt, immer mehr ab, während dem entsprechend die Kraftwirkung immer gröſser wird und erst im letzten Augenblicke ihre volle, höchste Kraftleistung auf den Boden der Patrone zur Hervorrufung der Formveränderung überträgt; dann findet sofort die Umkehr der Bewegung bis in die Anfangsstellung statt; die fertige, jetzt wieder freie Patrone fällt herab, eine neue Patrone wird durch den Zuführapparat eingeführt und die Arbeit beginnt wieder von Neuem. Die Maſsverhältnisse aller Theile dieser Presse sind so gewählt, daſs sie dem höchsten durch ein Werkzeug zu übertragenden Drucke vollständig widerstehen können; so beträgt der geringste Querschnitt des Hauptgestelles B nicht weniger als 57600qmm, der Querschnitt der aus Stahl hergestellten Kniehebelarme je 7850qmm, derjenige des Kernes der den Druck auf das Gestell übertragenden Stahlschrauben 6358qmm. Würde also bei einem Stempeldurchmesser von 30mm selbst ein Druck von 150k/qmm ausnahmsweise übertragen, also ein Gesammtdruck von 106000k ausgeübt, so würde in dem Querschnitte des Hauptgestelles doch nur eine gröſste Zugkraft von nicht ganz 2k, in den Kniehebelarmen eine Druckkraft von 13k,5 und in den Schrauben eine Druckkraft von 16k,7 auf 1qmm auftreten; es würde also immer noch weit eher ein Zerdrücken des besten Stahlwerkzeuges in diesen Abmessungen stattfinden, ehe die Elasticitätsgrenze des Materials der übrigen Maschinentheile überschritten würde. Die in Fig. 6 Taf. 16 dargestellte Kopfpresse unterscheidet sich von dieser Anordnung im Wesentlichen nur dadurch, daſs hier, unabhängig von den natürlich entsprechend anders gestalteten Werkzeugen, der Stempel i nicht festliegt, sondern ebenso durch einen Winkelhebel bewegt wird wie der Stempel h und zwar findet hier die Bewegung des die äuſsere Form gebenden Stempels i mit seinem Kniehebel wieder durch eine gewöhnliche Lenkerstange von der Hauptwelle aus statt; dagegen wird der links liegende Kniehebel d e f g durch eine Lenkerstange bewegt, welche an einem Winkelhebel 9 angreift, der seinerseits die Bewegung von der Hauptwelle durch eine auf diese aufgesetzte unrunde Scheibe p erhält. Die Bewegung beider Winkelhebel ist dabei eine solche, daſs sie sich stets entweder einander nähern, oder von einander entfernen. Da hier die Patrone nach ihrer Fertigstellung vollständig in eine feststehende Matrize eingeschoben erscheint, so wird natürlich erst durch die nachfolgende neue Patrone die fertige herausgeschoben und kann erst beseitigt werden, wenn sie frei liegt. Um die Elasticität des Materials ganz zu überwinden und dadurch mit Sicherheit die verlangte Form zu erhalten, läſst man bei beiden Pressen die Kniehebel etwas durchschlagen, so daſs zunächst eine Pressung erfolgt, dann die Stempel sich etwas von einander entfernen, nun beim Rückgange eine zweite gleiche Pressung stattfindet und dann erst die Stempel die eigentliche Rückgangbewegung ausführen. Von groſser Wichtigkeit für die so verlangte gleichmäſsige und rasch zu vollführende Arbeit (bis 85malige Wiederholung in der Minute) ist natürlich einerseits die gesicherte und gleichmäſsige Zuführung der zu bearbeitenden Patronen, welche nicht mehr von Hand wie bei älteren, langsam arbeitenden Maschinen stattfinden kann, andererseits die durchaus gesicherte Beseitigung der fertigen Patrone, da diese sonst durch die neu zugeführte erfaſst und zerquetscht würde. Das erste Verlangen ist durch eine auch für andere Maschinen gut verwendbare Zuführvorrichtung erreicht; dieselbe besteht in einem den Verhältnissen nach verschieden gestalteten Kanäle r, welcher durch den Arbeiter stets mit Patronen gefüllt erhalten wird, die alle in der richtigen Lage sich über einander befinden und durch ihr Gesammtgewicht die unterste stets in die richtige Lage rasch überführen, ohne daſs der Arbeiter mit seinen Händen irgendwie in die Nähe der Werkzeuge gelangt. Die zweite Bedingung wurde früher bei beiden Pressen durch eine Art Peitsche erfüllt, welche im Augenblicke des Freiwerdens der Patronen auf diese einen Schlag ausübt und so sie rasch beseitigt, selbst wenn ein geringes Anhängen an irgend welche Theile noch stattfindet. Diese Anordnung ist in Fig. 2 und 4 angegeben. Die aus einem dünnen Rohre bestehende Peitsche s liegt nahe oberhalb der Patrone, aber so, daſs sie die Bewegung der Werkzeuge in keiner Weise hindert; ihr Ende ist an einem doppelarmigen Hebel t befestigt, welcher um die Achse u drehbar angeordnet ist. Eine starke, um u herumgewickelte Spiralfeder sucht stetig die Schwingung des Hebels t und damit die Abwärtsbewegung der Peitsche hervorzurufen. Auf der anderen Seite der Achse u tritt der Hebelarm t mit seinem Ende t1 gegen einen Ansatz des Armes V, so daſs dadurch die angegebene Bewegung gehindert wird. Dieser Arm V ist drehbar um eine Achse W, welche wiederum mit einer Spiralfeder versehen durch diese das Streben hat, sich aufwärts zu drehen, also hierdurch mit seinem Ansätze stets im Bereiche des Armes t1 gehalten wird. Beide Arme sind auſserdem mit Rollen versehen. Auf der Seitenfläche des daneben liegenden Schwungrades befindet sich ferner der Ansatz X mit zwei schrägen Flächen, von denen die eine gegen die Rolle V wirkt und diese bei Einwirkung nach dem Mittelpunkte also abwärts zieht, während die andere in Fig. 4 angedeutete Fläche eine Verschiebung der Rolle auf t1 und dabei eine Spannung der Feder von u vornehmen kann. Die Wirkung ist nun die, daſs zunächst durch die entsprechende schräge Fläche von X die Rolle auf t1 nach dem Gestelle hin verschoben, also die Feder u gespannt und dann die Rolle V abwärts gezogen wird; nun tritt die schräge Fläche von t1 fort und die ganze Kraft der Feder u treibt den Hebel t herum und ruft so das Herabschlagen der Peitsche mit kräftigem Stoſse hervor. Die Fläche entfernt sich indessen sofort wieder von dem Rade, drückt also die Rolle auf t1 nochmals zurück und hebt; so die Peitsche; gleichzeitig tritt die schräge Fläche auf V auſser Wirksamkeit, so daſs nun das Ende des Hebelarmes X wieder gegen den Ansatz des Armes V treten muſs und die Peitsche auſser Bereich der Werkzeuge gehalten wird, bis bei der nächsten Umdrehung wiederum dieselbe Auslösung erfolgt. Diese etwas umständliche und durch ihre stoſsweise Bewegung lärmende Anordnung ist bei den neueren Vorpressen durch einen einfacheren Mechanismus ersetzt, welcher in Fig. 1 näher angegeben ist. Es wird dort ohne weiteres die Bewegung der Matrize l mit ihrem Schlitten angewendet, um einen Schieber t abwärts und aufwärts zu bewegen durch Anwendung des doppelarmigen Hebels u und Lenkers v, deren Wirkung bei der Bewegung der Matrize sich von selbst ergibt. In beiden Fällen wird aber eine vollkommen gesicherte Beseitigung der fertigen Hülse erreicht. Von ganz besonderem Werthe ist bei derartigen rasch laufenden Maschinen, bei welchen sehr bedeutende Kraftübertragungen stattfinden, die Möglichkeit, sie fast augenblicklich zum Stillstande zu bringen, wenn irgendwie Verhältnisse eintreten, welche die richtige Wirksamkeit der Theile hemmen, z.B. wenn eine Patrone falsch eingeführt oder zerdrückt wird u.s.w. Auch hierfür ist in ausgezeichneter Weise gesorgt und zeigen Fig. 2 und 6 eine ältere, Fig. 1 und 3 Taf. 16 eine neuere vereinfachte Anordnung. In beiden Fällen beruht die Einrichtung darauf, daſs durch die Bewegung eines Hebelarmes gleichzeitig eine Verschiebung des Riemens auf die Leerscheibe und ein kräftiges Bremsen des Schwungrades stattfindet. Der Antrieb wird bei beiden Constructionen von langen Hebelarmen 1 aus gegeben, welche sich auf den Seiten der Maschine befinden, um so dem Arbeiter, er mag auf der einen oder anderen Seite der Maschine sich aufhalten, immer sofort Gelegenheit zum Stillstellen zu gewähren. Diese Hebelarme haben eine gemeinschaftliche Welle 2, die unten durch das Gestelle läuft und unter dem gut abgedrehten Schwungrade an einem kurzen Hebelarme den Bremsklotz 3 trägt, welcher also bei der bedeutenden Hebelarmübersetzung mit groſser Kraft fest gegen das Schwungrad gepreſst werden kann. Bei der älteren Anordnung (Fig. 6) steckt auf derselben Welle 2 noch der Hebelarm 4, welcher durch die Zugstange 5, die Winkelhebel 6 und 7 die Bewegung auf den Riemenführer 8 überträgt. Bei der zweiten in Fig. 1 und 3 wiedergegebenen Anordnung ist der eine der Hebelarme 1 unmittelbar mit einer Lenkerstange 4 ausgestattet, welche ohne weiteres die Bewegung durch den Winkelhebel 5 auf die geradlinig geführte Stange des Riemenführers 6 überträgt; die Einrichtung ist also wesentlich vereinfacht. Beide Einrichtungen lassen sich in zweckmäſsiger Weise an manchen Maschinen anbringen, die bei raschen Drehbewegungen und der Art ihrer Arbeitsleistung von Zeit zu Zeit Störungen erleiden, bei denen ein längerer Fortlauf der Maschinen nicht wünschenswerth erscheint bezieh. zu gröſseren Uebelständen Anlaſs geben kann. (Aus einem längeren Berichte von Prof. H. Richard; Mittheilungen aus der Maschinenfabrik und Deutschen Metallpatronenfabrik von W. Lorenz in Karlsruhe in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1884 * S. 545.)