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Unterwasserstanzgerät Die Erfindung betrifft ein Unterwasserstanzgerät,
mit dem es möglich ist, Bolzen beliebiger Größen in die Schiffswand eines Wracks
so einzustoßen, daß diese nach dem Durchstanzen der Außenhaut sofort einen festen
Sitz erhalten. Eine Vielzahl solcher eingedrückter und in der Schiffswand befestigter
Bolzen wird dazu benutzt, um ein sogenanntes Patschenblech zum Abdichten von Lecks
in der Schiffsaußenwand zu befestigen.
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Die zum Eindrücken der Bolzen in die Schiffswand erforderliche ,Energie
kann durch Preßluft oder Gase erzeugt werden. Letztere können z. B. aus nitrocellulose-
oder nitroglycerinhaltigen oder älinlichenGemischen bestehen, die ziurVergasungund
Druckerzeugung gebracht werden. Damit der Stanzbolzen mit Sicherheit das Schiffsblech
durchstößt, wird demselben eine etwas größere Energie als notwendig erteilt. Die
überschüssige Energie wird durch die Fläche eines größeren Bolzens, die sich gegen
die Schiffswand legt, abgefangen. Es ist also ein Bolzen mit zwei verschiedenen
Durchmessern (Differentialkolben), wovon der kleinere Bolzendurchmesser zum Durchschlagen
der Schiffswand, der größere Bolzendurchmesser zum Abfangen der überschüssigen Energie
dient.
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Der Antrieb des Bolzens erfolgt im Innern des Stanzapparates durch
expandierende Gase oder Preßluft vollkommen frei vom störenden Wasser. Bevor der
Bolzen den Stanzapparat verläßt, durchstößt er eine gegen das Wasser abdichtende
:Membran. Am Bolzen vorbeiströmende Teilgase drücken das vorliegende Wasser zur
Seite, so daß
derselbe mit voller Geschwindigkeit auf die Schiffswand
trifft, in diese eindringt und daselbst einen absolut festen Sitz erhält.
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Die Inneneinrichtung des Stanzapparates ist so getroffen, daß dem
Bolzen auf eine gewisse Wegstrecke eine solche Energie erteilt wird, die er zum
Durchstanzen der Schiffswand benötigt.
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Die dem Bolzen erteilte Energie wird aber auch an das Stanzgerät selbst
übertragen und erteilt diesem eine Geschwindigkeit im Verhältnis zu den Gewichtsmassen
des Bolzens und des Stanzgerätes. Letzteres, welches schwerer ist als der Bolzen,
wird eine geringere Geschwindigkeit erreichen, dazu kommt, daß das Wasser bremsend
wirkt. Trotzdem genügen diese Mittel nicht, die störende Rückwirkung beim Arbeitsgang
aufzuheben. Diese Rückwirkung kann durch verschiedenartige Bremsmittel aufgehoben
werden, und zwar a) durch Prallflächen, die gegen das Wasser arbeiten, wobei man
evtl. das Gerät frei pendelnd aufhängt, oder durch b) Gasbremsen, die auf der Basis
der strömenden Gasgeschwindigkeiten arbeiten, oder durch c) Reibungsbremsen und
Federn, oder d) durch hydraulische Bremsen, oder e) durch Beschleunigung eines Gegengewichtes.
Die Befestigung des Bolzens im eingestoßenen Schiffsblech hängt von der Formgebung
ab. Der feste einwandfreie Sitz ist maßgebend für die Durchführung der Dichtungsarbeiten
am Schiff.
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Die Auslösung der Gasentwicklung erfolgt auf elektrischem Wege oder
durch Schlagwirkung, wodurch eine Zündmasse die Gasentwicklung bewirkt.
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Um dem Taucher die Handhabung unter Wasser zu erleichtern, kann, um
den Stanzapparat ein Auftriebkörper gelegt werden, der die Gewichtsmassen ausgleicht.
Außerdem kann man den Stanzapparat bei stark treibendem Wasser durch Magnete an
das Schiffswrack befestigen.
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In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand dargestellt, und es
zeigt Fig. i den Stanzapparat im Schnitt, mit der Gasentwicklung im Bolzen, Fig.
2 den Bolzen in die Schiffswand gedrückt, mit der Anordnung des Patschenbleches
und seiner Dichtung, Fig. 3 den Stanzapparat mit Gasentwickler in der Verschlußschraube
und umgeben mit einem Auftriebkörper; Fig. 4 bis 8 zeigen Ausführungsformen des
Schlagbolzens; Fig.9 zeigt das Stanzgerät frei aufgehängt mit einem rückwärts angebrachten
Körper, der zur Aufnahme gewisser Wassermassen dient; Fig. io zeigt eine Gasbremse
mit Aufhängevorrichtung, Fig. i i eine hydraulische Bremse mit Federwirkung, Fig.
12 eine Vorrichtung, bei der die Rückstoßenergie durch Gegenmassen aufgehoben wird.
Wie aus der Zeichnung (Fig. i) ersichtlich, besteht der Stanzapparat aus dem Körper
a mit eingelegtem Schlagstück b, der durch eine federnde Hülse c mit der Mutter
d verbunden ist. Durch diese Verbindung wird das Eindringen des Schlagstücks
b in den Körper a erleichtert, und es besteht bis zum Auslösen der Gasenergie
eine absolut einwandfreie Verbindung. Gegen Eintritt von Wasser schützt die Mutter
d mit Dichtungsring h und einem durch den Gewindestopfen e unter Druck
stehenden Gummistopfen f. An der Austrittseite erfolgt der Abschluß durch eine Membran
g, die durch einen Gewindering l festgelegt ist.
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Der Gasstoff ist in der HölIlun-g 1i des Schlagstücks b untergebracht
und wird durch einen vorgelegten Gewindering i mit Pappblättchen abgeschlossen.
In der Mutter d liegt das durch elektrische Energie betätigte Glühstück m mit dem
Zündgemisch n. Das Schlagstück b trägt noch den im Durchmesser kleineren Schlagbolzen
o, der mit dem Stanzbolzen aus einem Stück oder auch besonders durch Gewinde miteinander
verbunden sein kann. Der Schlagbolzen o ist mit einer besonders geformten Spitze
versehen, um das Durchstoßen der Schiffswand zu erleichtern.
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Wie aus Fig. 4 bis 8 zu ersehen, gibt es verschiedene Ausführungsformen,
um den Schlagbolzen o in der Schiffswand zu befestigen. So hat der Bolzen nach Fig.4
unmittelbar hinter seinem zylindrischen Teil ein leicht konisches Spitzgewinde,
welches sich nach dem Durchstoßen der Platte in diese festsetzt.
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Nach Fig. 5 ist im Bolzen eine Zündnnasse ni' eingelegt, der eine
am Kopf ii eingelegte Nadel p gegenübersteht. Beim Auftreffen des Kopfes n1 auf
einen Widerstand rutscht die Zündmasse ml infolge ihrer Trägheit nach vorn und zündet
diese. Der entstehende Gasdruck bläht den Bolzen nach strichpunktierter Linie auf
und verursacht dadurch ein Festsitzen des Bolzens in der Platte.
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Nach Fig. 6 ist der Bolzen im Schaftteil um ein geringes Maß kleiner
gehalten. Nach dem Durchstanzen des Schiffsbleches federt dieses wieder zurück und
setzt sich in dem verdünnten Bolzendurehmesser fest.
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Nach Fig. 7 ist ein Federring q1 (Kolbenring) vorgesehen, der sich
beim Durchgang des Bolzens zusammendrückt und nach dem Durchgang des Bolzens zurückfedert.
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Nach Fig. 8 ist der Bolzen als Fräser ausgebildet. Der mit Gewinde
versehene Bolzen hat in der Längsrichtung eingefräste Nuten r1. In das beim Durchgang
des Bolzens stehenbleibende Material der Schiffswand wird durch Verdrehen des Bolzens
um 120 0 ein Einschneiden des Gewindes erreicht und damit ein Festsitzen des Bolzens.
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Von einer absolut einwandfreien Befestigung des Schlagstücks b in
der Schiffswand sind die Abdichtungsarbeiten des Lecks abhängig.
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Nach Fig. 2 ist der Bolzen b in Arbeitsstellung dargestellt. Der Schlagbolzen
o hat die Schiffswand ¢ durchstanzt und sitzt mit dem Gewindeteil fest in der entstandenen
Höhlung. Die überschüssige Energie ist von dem im Durchmesser größeren Schlagstück
b durch seine Anlage an die Schiffswand abgefangen.
In der Höhlung
h des Schlagstücks b befindet sich ein Stück Muttergewinde, welches zum Festziehen
des Patschenbleches q mittels der Schraube r und dem Rohrstück s dient. Die
Dichtungsmasse t1 wird mit dem Schraubsystem angepreßt und ein wasserdichter Abschluß
erreicht.
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Nach Fig. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Raum
v zur Aufnahme der Gasmasse in die Verschlußschraube u gelegt ist. Das zum Festziehen
des Patschenbleches notwendige Gewinde ist auf den Außendurchmesser des Bolzens
b1 gelegt. Zur Verbindung des Bolzens b1 .mit der Verschlußschraube u ist nach Fig.
3 entsprechend Fig. i eine federnde Hülse cl vorgesehen. Die Dichtung gegen Wasserabschluß
erfolgt auch hier wie nach Fig. i. beschrieben. Um dem Taucher die Unterwasserarbeiten
zu erleichtern, ist nach Fig. 3 durch Umlegen eines Blechmantels w ein Hohlraum
geschaffen, der als Auftrieb wirkt und so abgestimmt ist, daß das Stanzgerät sich
im Wasser fast oder ganz im Gleichgewicht befindet.
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Um die Rückstoßenergie aufzuheben oder zu vernichten, ist nach Fig.
9 das Unterwasserstanzgerät mittels der Drahtseile a2 pendelnd aufgehängt. Hinter
dem Stanzgerät A ist eine Stoßplatte oder Behälter b3 angebracht. Die in dem Behälter
befindlichen Wassermassen werden nach rückwärts beschleunigt und bremsen den Rückstoß
ab.
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Nach Fig. io ist eine Rückstoßbremseinrichtung getroffen, die durch
die ausströmenden Gase in Verbindung mit Reibung und Federn wirkt. Die Bremse besteht
aus der Stoßplatte c3, den konischen Reibbacken d3 und der Feder es. Damit das ganze
System mit Stanzgerät A einen festen Halt hat, wird dieses in eine Bohrung des Patschenbleches
f3 eingeschoben und durch einen ausklinkbaren Haken g3 gehalten.
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Die Funktion der Bremse erfolgt nun in der Weise, daß bei Eintritt
der Beschleunigungsperiode das Stanzgerät A nach rückwärts und das Schlagstück b
nach vorwärts getrieben wird. Der Haken g3 verhindert die Stoßplatte c3 an einer
rückläufigen Bewegung. Dagegen zieht sich das Rohr h3 mit dem Stanzgerät A zurück.
Die feststehenden konischen Reibbacken d3 verhindern ein plötzliches Abziehen des
Stanzgerätes in Verbindung mit dem Haken g3.
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Während dieses Kräftespiel eingesetzt hat, sind Treibgase um das nicht
ganz dicht schließende Schlagstück vorausgeeilt, haben die Dichtungsmenil>ran i3
durchstoßen und schieben die vorliegenden Wassermassen nach vorn, strömen aber auch
gleichzeitig aus den Kanälen k3 gegen die Stoßplatte c3. Die austretenden Gase schieben
die Stoßplatte c3 mit dem Haken g3 der Büchse 13 nach vorn, bewirken dadurch
ein starkes Anziehen der Reibbacken d3 und somit eine Vernichtung der letzten Energie.
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Nach Fig. i i ist eine ähnliche Konstruktion dargestellt, nur daß
hier die Vernichtung der Energie auf hydraulischem Wege in Verbindung mit Federkraft
erfolgen soll. Das Stanzgerät A wird auch hier im Patschenblech f3 durch Haken g3
festgehalten, der ausklinkbar ist. Um das Stanzgerät A liegt ein Zylinder k3, der
mit kleinen Bohrungen versehen ist, die aus der gesamt zu vernichtenden Energie
bestimmt sind: Beim Beginn der rückwärtigen Bewegung des Stanzgerätes A wird durch
den als Kolben wirkenden Bund n3 das i-#n Zylinder k5 befindliche Wasser durch kleine
Kanäle nach außen gedrückt. Dadurch entsteht eine Bremsung zur Vernichtung der nach
rückwärts wirkenden Energie. Die davor liegende Feder n3 schiebt nach Beendigung
des Vorgangs das Stanzgerät wieder in seine alte Lage zurück. Nach Fig. 1i ist ein
Gerät dargestellt, das zur Aufhebung der Rückstoßenergie eine Gegenmasse a4 beschleunigt,
so daß der Druckkörper A2 keine Bewegung bzw. Kraft erhält. Der Druckkörper As bleibt
also in absoluter Ruhe, da die vorwärts und rückwärts bewegten Massen gleiche- Energie
haben.
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Nach Fig. io könnten an Stelle der Stoßplatte c3 eine zweite oder
mehrere Stoß- bzw. Prallflächen von verschiedenen Durchmessern angeordnet werden.
Die von der ersten Stoßfläche abgelenkten Wassermengen strömen entgegengesetzt der
Beweguelg des Gerätes gegen die zweite oder nächste Prallfläche und heben dadurch
die Rückstoßwirkung auf kürzestem Wege auf.