Titel: | Der Betrieb von Werkzeugmaschinen mittels Druckwassers. |
Autor: | Pregél |
Fundstelle: | Band 271, Jahrgang 1889, S. 439 |
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Der Betrieb von Werkzeugmaschinen mittels
Druckwassers.
Mit Abbildungen auf Tafel
22.
Betrieb von Werkzeugmaschinen mittels Druckwassers.
In der Zeitschrift des Oesterreichischen Ingenieur- und
Architekten-Vereins, 1888 Bd. 40 Nr. 3 *S. 126, ist von H. Schemfil eine vergleichende Studie des
Druckwasserbetriebes von Arbeitsmaschinen im Verhältnisse zum unmittelbaren und zum
mittelbaren Dampfbetriebe mittels Wellenleitungen auf Grund der Untersuchungen von
Marc Berrier-Fontaine in Toulon veröffentlicht,
welche sich auf die Werkmaschinenanlage des dortigen See-Arsenales bezieht.
Bei dieser Anlage speichern zwei Accumulatoren von je 355mm Durchmesser, 6m Hub, 989qc,8 Kolbenquerschnitt und 104t,4 Maximalbelastung je eine Arbeit von 626000mk, insgesammt das Doppelte, also 1252000mk oder 1252mt
auf.
Bei gleichzeitiger Thätigkeit sämmtlicher Werkmaschinen beträgt die Fallhöhe beider
Kolben 1m,54, die Arbeitsabgabe demnach annähernd
den vierten Theil der Gesammtarbeit, d. i. 321830mk oder 322mt.
Die Arbeitsbedingungen sind 1l,83 Wasserverbrauch
secundlich oder 110t in der Minute, gleich 6cbm,61 in einer Stunde für die Werkmaschinen,
während die wirkliche Leistungsfähigkeit der Preſspumpen 3l,0 secundlich bei einer maximalen Arbeitsleistung
von 2460mk/sec.
oder N = 33 hei einer wirklichen Dampfleistung
von 50 ist.Die auf den Kolben übertragene Arbeitsleistung wurde in der Weise bestimmt,
daſs der Verlust an mechanischer Arbeit gleich dem dritten Theile der durch
den Dampfmotor erzeugten Arbeit eingesetzt worden ist. (S. Tab.
S. 440.)
Die Arbeitsleistung der einzelnen Werkmaschinen mit Druckwasserbetrieb wurde mittels
eines entsprechend abgeänderten Richard'schen
Indicators ermittelt, dessen verkleinerter und mit Lederstulpringen abgedichteter
Kolben auf die gewöhnlichen Federn wirkte, wodurch Pressungen von 150 bis 200at gemessen werden konnten.
Durch das plötzliche Stehenbleiben des niedergehenden belasteten Accumulatorkolbens
wird in Folge der vernichteten lebendigen Kraft der Belastungsgewichte eine
Bewegungspressung im Leitungswasser hervorgerufen, welche jene des Ruhestandes je
nach der Geschwindigkeit der Niedergangsbewegung weit übersteigt. So kann z.B. bei
einem statischen Drucke von 100k/qc die augenblickliche Bewegungspressung bis auf
180k/qc
gesteigert werden.
Der aus den beigegebenen Diagrammen (Fig. 13 bis 23)
ersichtliche Arbeitsvorgang erklärt sich aus der Eigenart der einzelnen
Werk-Maschinen; doch dürfte eine eingehendere Beleuchtung eines Falles nicht
unerwünscht sein.
Wird das Einlaſsventil einer Lochmaschine (Fig. 17 für 30mm-Blech) geöffnet, so nähert sich in vollständig
gleichförmiger Bewegung der
Werkmaschinen
Kolben-durchmesser
Kolbenquerschnitt
Max.Kolbenhub
Wassermenge
WirklicherKolbendruck in
Arbeitsleistung
Anzahlder Kolbenhübein 10
Stunden
In 10
StundenverbrauchteWassermenge
Arbeitsleistung in10 Stunden
undMetertonnen
Durch denHub erzeugt
Wirklichverbraucht
Durch denKolben erzeugt
Auf den Kolbenübertragen
mm
qcm
cm
l
l
1000 k od. t
mt
mt
n
cbm
mt
Lochmaschinen für
BlecheBlechschermaschinenWinkelschermaschinenWinkeleisenlochmaschinenBlechbiegmaschinenProfileisen-Biegmaschinen
121212341234112
252,3357 252,3357 252,3309357437178178226 252,3391357 252,3
5001000 5001000 500 75010001500 250 250 400 50012001000 500
810162014172024 6 6 7 8353030
4,0 10,0 8,0 20,0 7,0 12,7 20,0 36,0 1,5 1,5 2,8 4,0 42,0 30,0 15,0
4,4 11,1 8,9 22,2 7,8 14,2 22,2 40,0 1,7 1,7 3,1 4,4 46,7 33,3 16,7
50100 50100 50 75100150 25 25 40 50120100 50
4,0 10,0 8,0 20,0 7,0 12,75 20,0 36,0 1,5 1,5 2,8 4,0 42,0 30,0 15,0
6,015,012,030,010,5 19,1330,054,0 2,25 2,25 4,2 6,063,045,022,5
1200 600 500 250 500 400 300 200120012001000 800 50 100 200
5,36,74,55,63,95,76,78,02,02,03,13,6 2,33 3,33 3,34
7200 9000 6000 7500 5250 7650 900010800 2700 2700 4200 4800 3150 4500 4500
214,5
238,4
214,55
321,83
8500
66,10
88950
Stempelkolben an das Blech. Aus dieser gleichförmigen Bewegung
folgt, daſs Kraft und Widerstand sich das Gleichgewicht halten.
Die ganze bewegende Kraft wird zur Ueberwindung der Reibung in der Kolbenliderung und
der Leitungswiderstände nach dem Arbeitscylinder verbraucht. Bei dieser
Geschwindigkeit und bei diesem Drucke wäre der Kolben nicht im Stande, die geringste
Arbeit zu verrichten.
In dem Augenblicke, wo der Lochstempel mit dem Bleche in Berührung tritt, wird diese
Bewegung verlangsamt, dadurch mindern sich aber die Reibungswiderstände und sie
verschwinden für die Ruhestellung ganz, wobei jeder Druckunterschied, jeder
Spannungsabfall zwischen Accumulator, Leitung und Arbeitscylinder verschwindet.
Die ganze treibende Kraft steht zur Verfügung, um Arbeit zu verrichten, d.h. die
Grenze der Leistungsfähigkeit des Arbeitskolbens ist dem Producte gleich, aus
Querschnitt desselben mal Accumulatorpressung auf die Flächeneinheit.
Unter ansteigender Wasserpressung wird der Materialwiderstand des zu lochenden
Bleches überwunden und der Lochbolzen durchgetrieben, wobei der Stempel mit
steigender Geschwindigkeit durch das gebildete Loch dringt. Bei allen Werkmaschinen
mit Druckwasserbetrieb steigt der Maximaldruck nicht bis zur Accumulatorspannung,
sondern nur bis zu jener Höhe, welche zur Verrichtung der gegebenen Arbeit
nothwendig ist.
Die Leistung der Triebkraft ist jedoch immer gleich der verbrauchten Wassermenge
multiplicirt mit der Wasserspannung am Accumulatorkolben, die wirklich geleistete
oder verlangte Arbeit ist daher stets geringer als die Arbeit der Triebkraft.
Dieser Nachtheil wird aber dadurch aufgewogen, als sich die verlangte Arbeit stets
der maximalen Leistungsfähigkeit der Vorrichtung anpaſst. Doch wird durch
Veränderung der Accumulator-Gewichtsbelastung die Pressung dem Arbeitsmaterial
entsprechend gemacht, so daſs bei Behandlung schwacher Bleche die Pressung
vermindert werden kann.
Die Diagramme Fig.
13, 14, 15 beziehen sich auf eine Nietmaschine, Fig. 16, 17, 18 auf eine Lochmaschine
für Bleche, Fig.
19, 20, 21 auf Blechschermaschine, Fig. 22 und 23 auf eine
5t-Presse.
Die Wasserspannung, welche der unbelastete Accumulatorkolben hervorruft, beträgt
28k/qc,
diejenige, welche ein Gewichtsstück hervorbringt, 7k/qc, demnach stellt sich das Eigengewicht
des Accumulatorkolbens sammt Hängestangen, Plattform u. dgl. auf 25t,5, und ein Stück Belastungsgewicht auf 6t,93.
Bei 10 Gewichtsstücken (Fig. 14) ist demnach der
statische Druck im Accumulator 28 + 10,7 = 98k/qc.
Der Bewegungsdruck steigt im Diagramme Fig. 13 bis auf 193k/qc, im Diagramme
Fig. 14
bis auf 147,6k/qc,
während derselbe in Fig. 15
auf 98k/qc sich erhebt.
Demnach stellt sich das Verhältniſs des Bewegungs zum Drucke im Ruhestande wie 193 :
112 = 1,7, oder 147,6 : 98 = 1,5 bezieh. 98 : 70 = 1,4.Ueber Werkzeugmaschinen mit Druckwasserbetrieb vgl. Tweddell, 1877 224 * 33. 1878 229 * 505. K.
Heinrich, 1880 235 * 185. 236 * 99. Fielding und
Platt, 1882 246 497. Nevole, 1886 260 *
111. Fielding und Platt, 1886 260 * 111. 1887 265 *
493. Tweddell * 495, Delaloe und Piat *492. Breuer, 1888
268 * 159. Smith, 1888 268 * 311. Bohrmaschine von
Berrier-Fontaine, 1887 264 * 543 bezieh. 266
282. Biegemaschine für Bleche, Eltringham, 1887
265 * 481, für Träger, Tweddell, 1887 266 *
150. Arrol, 1888 269
* 241 und 242. Pulverpresse, Armer 1888 268 * 310. Scheren, Copeland, 1888 267 * 499.
Schmiedepressen, Davy, 1886 259 * 489. Tweddell
u.s.w., 1886 260 * 362. Berry,
262 * 252. Higginson, 1888 267 *
342.
Pregél.