28. Mai 1910.

auch Stauchzylinder mit verschiedenen Verhältnissen zwischen Durchmesser und Höhe benutzt werden; in Fig. 6 sind die Abmessungsverhältnisse der zu den Versuchen benutzten Stauchkörper zusammengestellt. Die Kenntnis des Verhaltens eines Zylinders von der Form E ist für die Prüfung einer Prägepresse, Fig. 3, wertvoll, während Stauchkörper von der Form A oder B sich besser den praktischen Verwendungszwecken einer schrägstellbaren Presse, Fig. 1, anpassen, die einen längeren Hub hat und gewöhnlich für Stanz- und Zieharbeiten verwendet wird. Um gleiche Härte und vergleichbare Versuchsergebnisse zu erhalten, sind sämtliche Stauchzylinder von einer Stange aus elektrolytischem Kupfer von 19 mm Dmr. abgeschnitten und, nachdem ihre Endflächen parallel und glatt bearbeitet worden waren, zu gleicher Zeit in einem Tiegel auf Dunkelrotglut erhitzt und in Wasser abgekühlt worden.

Fig. 5.

Nobelsches Druck

manometer.

In Zahlentafel 1 und Fig. 7 sind die Ergebnisse der Druckversuche zusammengestellt, die auf einer Riehleschen Prüfmaschine von 20 320 kg größtem Druckvermögen mit fünf 2,1 bis 38,6 mm hohen Stauchzylindern erzielt worden sind. Die Zylinder sind nach jeder Belastungsstufe aus der Prüfmaschine herausgenommen und nachgemessen worden. In Fig. 8 ist der Einfluß des Verhältnisses H:D auf die Verkürzung bei der gleichen, auf 1 qcm bezogenen Druckbeanspruchung dargestellt. Bei einer für alle Stauchkörper gleichen Beanspruchung von 6340 kg/qcm ergibt sich z. B. die auf 1 cm der ursprünglichen Länge bezogene Verkürzung zu 4,65 mm für den Fall, daß L= 2 D ist; ist LD, so beträgt die Verkürzung nur noch 4,32 mm, für L= 11⁄2 D nimmt sie auf 3,94 mm, für L= 1/4 D auf 3,16 und für L=119 D auf 2,24 mm ab. In derselben Weise, wie eben gezeigt, sind unter Zuhülfenahme von Fig. 7 die übrigen Kurven entstanden. Die Linienzüge für alle Belastungen laufen nach dem Koordinatenanfang hin, d. h. es sind ungeheure Drücke erforderlich, um bei ganz kurzen Stauchzylindern bleibende Verkürzungen hervorzubringen. Weiter folgt, daß die Kurven mit einer für die praktische Verwendung hinreichenden Genauigkeit mit der Abszissenachse parallel sind, sobald sie die Punkte B überschritten

gestellte Nobelsche Manometer, bei dem der Druck der Gase durch den Kolben B auf den Stauchzylinder A übertragen wird. Für verschiedene spezifische Drücke werden Kolben und Stauchkörper von verschiedenen Abmessungsverhältnissen. benutzt, Zum Prüfen von Pressen müssen natürlich

haben; d. h. bei Stauchzylindern, deren Höhe größer als der Durchmesser ist, sind die auf 1 cm der ursprünglichen Höhe bezogenen Verkürzungen bei derselben Belastung gleich, während bei Stauchzylindern, deren Höhe nur gleich einem Bruchteil des Durchmessers ist, die Verkürzung bei der gleichen Belastung auf 1 qcm mit der abnehmenden Höhe immer geringer wird, bis in der Nähe des Koordinatenanfangs (z. B. H= 1/50 D) ein Zusammendrücken überhaupt kaum noch möglich ist. Der Grund dieser Erscheinungen liegt in der Verhinderung der Querdehnung an den Endflächen des Zylinders durch die Reibung, die sich mit steigendem Druck vermehrt. Das Material an den Enden langer Zylinder läßt sich in Richtung des Druckes verdrängen, wobei der Zylinder die Form einer Tonne annimmt, was bei flachen Scheiben nicht in dem Maße der Fall ist. Die grundsätzlichen Erscheinungen der Formänderung eines Stauchzylinders infolge der Beanspruchung durch Druck sind in Fig. 9 dargestellt; ursprünglich waren Höhe und Durchmesser des Zylinders einander gleich und

111

deutscher Ingenieure.

Druck des Preßstößels

Höhe nach dem Versuch

Verkürzung

Druckbeanspruchung

Verkürzung

auf 1 cm der ursprünglichen Höhe

kg

Stauchzylinder I.

II = 38,58 mm; D= 19 mm Dmr.: Q

2,84 qcm:

2,025.

D

153.6

38.53

3000 4000 5000 Belastungen

Fig. 8.

28. Mai 1910.

Zylinders eine Arbeit von 3,17 mkg erforderlich war. Unter der Annahme von 95 minutlichen Arbeitshüben beträgt hierbei der theoretische Kraftverbrauch der Presse 0,067 PS. Wenn weiter angenommen wird, daß das Schwungrad der Presse ein Gewicht von 181,5 kg habe, der Durchmesser des von seinem Schwerpunkt durchlaufenen Kreises 0,61 m und seine Umlaufzalil 95 Uml./min betrage, dann beträgt die Umfangsgeschwindigkeit des Schwungrades rd. 3 m/sk und der Geschwindigkeitsverlust nach jedem Arbeitshub

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000kg Stößseldrücke

Fig. 11.

oder 2 vH.

Dieser geringe Verlust muß durch die Antriebkraft des Riemens vor dem nächsten Hube wieder ersetzt werden, wenn die Presse gleichmäßig arbeiten soll.

Zur angenäherten Bestimmung des erforderlichen Druckvermögens einer Presse für eine bestimmte Arbeit können ferner die in Fig. 11 zusammengestellten Versuchsergebnisse mit Stauchzylindern aus geglühtem und ungeglühtem Kupfer, Werkzeugstahl, kalt gezogenem Stahl, Bessemerstahl, Messing und Aluminium der Aluminium Co. of America von 98 VH Reingehalt, s. Zahlentafel 2, benutzt werden. Es soll z. B. der Druck bestimmt werden, der erforderlich ist, um den inneren Teil des in Fig. 12 und 13 dargestellten, aus 4,4 m dickem Blech ausgestanzten Gegenstandes auf

3,45 mm zusammenzudrükken. Als Material sei ausgeglühtes Kupfer angenommen. Für die praktische Anwendung ist es genau genug und, jedenfalls viel sicherer als das gewöhnlich in Ermangelung andrer Unterlagen angewandte Schätzen, in folgender Weise zu verfahren: Die durchschnittliche Breite aller zu pressenden Teile beträgt 10,7 mm. Mit Bezug auf Fig. 8 und das früher Gesagte ist dann H D= 0,41 D und die

4.4 10,7

geforderte Verkürzung, bezogen auf 1 cm Höhe, 2,16 mm. Hiermit ist in Fig. 8 der Punkt E festgelegt, durch den in Anlehnung an die durch die Versuche bestimmten Kurven eine Kurve F gezogen werden kann, die einer Belastung von 4080 kg/qcm entspricht. Die gesamte zu Fläche beträgt

Zahlentafel 2.

Belastungen

3,45

19,5 1,022 2,85

14.72 1,162 1,255

778

101,5 qcm, mithin muß das Druckvermögen der Presse 414000 kg betragen.

Bei Fig. 11 ist noch besonders auf die scharf ausgeprägte Fließgrenze des unausgeglühten Kupfers und des Aluminiums hinzuweisen.

Fig. 14 zeigt den Einfluß des Ausglühens auf das Verhalten eines Kupferzylinders. Die Kurve A stellt die Versuchsergebnisse eines ausgeglühten Zylinders von 6,43 mm Dmr. und 12,75 mm Höhe dar, der in der vorstehend beschriebenen Weise steigenden Belastungen unterworfen worden ist. Die Kurve B bezieht sich auf einen kupfernen Stauchzylinder von 6 mm Dmr. und Dmr. und 11,9 mm Höhe, der nach jeder Belastungsstufe ausgeglüht worden ist. Die Wirkung des Ausglühens verschwand hierbei bei jeder darauf folgenden Belastung fast vollständig, was ja in Uebereinstimmung mit der härtenden Wirkung des Kaltbearbeitens zu erwarten war. Das Endergebnis ist in beiden Fällen fast das gleiche.

Zum Schluß sei nochmals auf den Mangel an zuverlässigen Unterlagen auf dem Gebiete der Blechbearbeitung hingewiesen. Die praktischen Erfahrungen, die in der Geschäftswelt vorhanden sind, werden sorgsam gehütet und sind auch meist nur so wenig gesichtet, daß daraus keine allgemein gültigen Schlußfolgerungen gezogen werden können.

deutscher Ingenieure.

Versuche mit ausgeglühten kupfernen Stauchzylindern,

mit und ohne Zwischenglühung.

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000kg/qcm Belastungen

28. Mai 1910.

den ganz glatten Innenwänden der Kühlwasserräume keine Abscheidungen des Kühlwassers ansetzen. Einund Auslaßventile sind oben in den Zylinderköpfen nebeneinander angeordnet; die Einlaßventile sind selbsttätig, eine Vereinfachung, die, obgleich sie im Motorwagenbau nicht mehr angewandt wird, sich im Betriebe gut bewährt hat. Die Auslaßventile werden durch Hebel und Stoßstangen von einer Steuerwelle aus betätigt. Alle Zylinder sind untereinander austausch

bar; dementsprechend sind auch die Rohranschlüsse für die Kühlwasserleitung und das Ansaugrohr ausgebildet. Das Kurbelgehäuse aus Aluminium, Fig. 5 bis 8, ist ein einziges Gußstück ohne die sonst übliche Teilfuge; durch den Fortfall der Flansche und Schrauben wird an Gewicht gespart. Die Stütze für die Magnetdynamo ist angegossen. Die Kurbelwelle ist im Gehäuse fünfmal gelagert und ist reichlich bemessen. Welle und Zapfen sind der Länge nach gebohrt. Das Schmieröl wird durch eine Zahnradpumpe gefördert, die außen am Kurbelgehäuse angeordnet ist, Fig. 1 bis 4, und von der Steuerwello aus durch Schnecke, Schrau

benrad und Querwelle angetrieben wird. Diese Pumpe drückt das Oel in ein seitlich am Kurbelgehäuse entlang geführtes Rohr, von wo es durch Bohrungen zu den einzelnen Kurbellagern gelangt. Da das Oel unter beträchtlichem Druck und im Ueberfluß zugeführt wird, so strömt es schnell durch die Lager und gelangt zu den Pleuelstangenzapfen. Neben den Pleuelstangenlagern spritzt Oel heraus und benetzt die Zylinderlaufflächen, die Kolbenzapfen und die seitlich gelagerte Steuer

flecht abgedeckt sind.

Die Kolben haben 3 Kolbenringe, sind sehr leicht gehalten und an den Böden durch Kreuzrippen versteift. Die Kolbenbolzen sind ausgebohrt, ebenso die leichten und doch kräftigen Pleuelstangen aus Chromnickelstahl, Fig. 9 bis 11.

Das Kühlwasser wird durch eine Kreiselpumpe in Umlauf versetzt, die von der verlängerten Kurbelwelle mittels Schleppkurbel mitgenommen wird. und das Wasser durch eine kurze, einfache Rohrleitung zu den einzelnen Zylindern führt. Auf der gegenüberliegenden Seite sind die Ableitungen angeordnet, die das erwärmte Wasser zum Kühler befördern.

Maßstab 1:4.

An der Vorderseite des Kurbelgehäuses befinden sich die Antriebräder für die Steuerwelle und die Magnet- Fig. 9 bis 11. Pleuelstange. dynamo, die eine Hochspannungs-Kerzenzündung, Bauart Bosch, versorgt; die Dynamo ist durch Bügel mit Schnallenverschlüssen auf dem Bock befestigt und leicht abnehmbar. Auf dieser Seite des Motors ist auch ein Hebel angebracht, mit dem man die Auslaẞventile offen halten und so die Maschine schnell abstellen kann.

Ein eigentlicher Vergaser ist bei diesem Motor nicht vorhanden; da der Motor im Betriebe stets mit Volleistung arbeitet, SO verbraucht er auch immer eine gleiche, der Geschwindigkeit entsprechende Menge Benzin. Eine Zahnradpumpe, die ebenso wie die Oelpumpe von der Steuerwelle angetrieben wird, drückt daher den Brennstoff in eine kleine Düse, die in den trichterförmigen Ansatz des Saugrohres hineinragt. Die durch den Trichter angesaugte Luft vermischt sich in dem Rohr mit dem aus der Düse spritzenden Benzin, und das Gasgemisch strömt durch die Saugleitung zu den Zylindern. Der verhältismäßig hohe Druck, womit das Benzin aus der Düse strömt, verhindert, daß sich Schmutzteilchen in der Düse festsetzen, während das Fehlen des Schwimmers die Betriebsicherheit erhöht; denn viele Unfälle können durch plötzliches