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.

Tafeln

Tafel Tafel 11
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