LXXVIII. Ueber einige Arten von Reibungsrollen. Von Hrn. William Baddeley. Aus dem Mechanics' Magazine, No. 821, S. 66. Mit Abbildungen auf Tab. V. Baddeley, uͤber reinige Arten von Reibungsrollen. Die Reibung, welche an den arbeitenden Theilen der Maschinen Statt findet, beeinträchtigt den Nuzeffect der Triebkräfte in so hohem Grade, und übt eine so nachtheilige Wirkung auf die Maschinerien selbst, daß es von höchster Wichtigkeit ist, sich mit ihr und ihren Wirkungen, sowie auch mit den besten Abhülfe schaffenden Mitteln vertraut zu machen. Die berühmtesten Physiker machten dieselbe bereits zum Gegenstande ihrer Untersuchungen, und dennoch gibt es kaum irgend eine andere Frage im Gebiete der Physik, über welche die Meinungen so getheilt wären, wie über die Geseze der Reibung. Denn wenn sich auch aus der großen Menge gut geleiteter und treffend modificirter Versuche, deren Resultate zur Einsicht vorliegen, Formeln ergaben, die für viele praktische Zweke genau genug sind, so ist die Frage doch noch keineswegs vollkommen entschieden. Nachdem man sich schon in frühesten Zeiten überzeugte, um wieviel die rollende Bewegung vortheilhafter ist als die glitschende, fand man gar bald, daß auch das Glitschen des Rades um die Achse eine bedeutende Reibung erzeuge. Um auch dieses Glitschen in ein Rollen zu verwandeln, bediente man sich verschiedener schmieriger Körper, welche, indem sie aus kugeligen Theilchen bestehen, diesem Zweke besonders gut entsprachen. Dessen ungeachtet versuchte man auch noch durch rein mechanische Mittel die Reibung zu beseitigen oder wenigstens zu vermindern. Casatus war der erste, der den Vorschlag machte, die Reibung an den Radachsen dadurch zu vermindern, daß er sie auf dem Umfange anderer Räder aufruhen ließ. Die erste Anwendung dieses Principes wird Sully zugeschrieben, der im Jahre 1716 an den Uhrwerken Reibungsrollen angebracht haben soll. Sicher bediente sich ihrer Mondran im Jahre 1725 an den Krahnen. Erst als Euler aber dieselben seinem scharfprüfenden Geiste unterwarf, wurden sie allgemeiner bekannt, obwohl selbst dann noch deren Gebrauch verhältnißmäßig ein beschränkter blieb. Einige der mechanischen Mittel, deren man sich bediente, um die Wirkungen der Reibung zu verhindern, sind so sonderbar, daß sie einer Untersuchung werth sind, wäre es auch nur, um sie für die Zukunft zu beseitigen. Vor mehreren Jahren nahm ein Hr. Gottlieb ein Patent auf eine Radachse ohne Reibung, welche, wie man aus Fig. 87 sieht, aus einer starken Rolle A von 4 bis 6 Zoll Länge bestand. Diese Rolle lief in einer vierseitigen Fuge, welche an der unteren Seite der Radachse B, die in der Nabe des Rades C, D lief, ausgeschnitten war. Zu den verschiedenen Einwendungen, die sich hiegegen machen lassen, gehört die, daß Gottlieb seine Reibungsrollen in einer falschen Stellung anbrachte, und daß es überhaupt schwierig ist, sie in eine richtige Stellung zu bringen. Denn es ist klar, daß die Stelle, an welcher der Druk am größten ist, beständig wechselt; daß dieselbe, wenn der Wagen vorwärts gezogen wird, im Verhältnisse der Last und der Geschwindigkeit, womit sich der Wagen bewegt, mehr nach Vorne zu fällt; und daß die Last nur dann senkrecht auf der Reibungsrolle ruhen wird, wenn der Wagen still steht. Hr. Garnett von Bristol gab hierauf eine Vorrichtung an, an welcher der oben gerügte Fehler beseitigt ist, und welche man in Fig. 88 sieht. Er ließ nämlich zwischen der Nabe des Rades E, F und der Achse G einen Raum, in welchem er mehrere, beinahe mit einander in Berührung stehende Reibungsrollen H, H, H unterbrachte. Die Achsen dieser lezteren spielten in metallenen Ringen i, dergleichen sich an jedem Ende der Büchse eine befand, und welche durch Bolzen, die durch die Mitte der Rollen liefen, befestigt waren. Hr. Spong glaubte die Reibung an den Radachsen auf folgende Weise auf das Minimum reduciren zu können. Er befestigte nämlich das Rad an der Achse, so daß diese zugleich mit ersterem umlief. In Fig. 89 ist K die Achse, l eine Schraubenmutter, welche zur Fixirung des Rades dient, und fest an die Schulter m geschraubt ist. Die Achse läuft in zwei Anwellen, von denen die eine n durch Schrauben adjustirt werden kann, während jene, in der das andere Ende ruht, von der eigens geformten Hauptachse gebildet wird. An dem vorderen Ende der Achse ist eine Reibungsrolle o angebracht, welche an der Hauptachse an einem Zapfen läuft. P, P sind kleine Canäle, welche den Zapfenlagern Oehl zuführen. Vor einigen Jahren nahm Hr. Brandreth von Liverpool ein Patent auf die Anwendung von Reibungsrollen an den Eisenbahnwagen.Vergl. polytechn. Journal Bd. XXVII. S. 15. Seinem Systeme gemäß waren die auf der Bahn laufenden Räder, die man in Fig. 90 bei r, r sieht, an den Achsen fixirt, und diese liefen frei in den Naben s, s, welche an einem winkelig geformten eisernen Nahmen aufgehängt waren. Die Reibungsrollen t, t, welche das ganze Gewicht zu tragen hatten, ruhten auf den Achsen der Räder r, r. Eine ähnliche Vorrichtung, in Verbindung mit anderen Verbesserungen, war der Gegenstand eines Patentes, welches Hr. Howard nahm; und zum Ueberflusse wurde dieselbe auch noch zum dritten Male patentirt, nämlich in dem schon vielfach besprochenen Patente des Hrn. Coles.Vergl. polyt. Journal Bd. LXIX. S. 70 und Bd. LXXII. S. 75. A. d. R. Hr. Coles wähnt, alle seine Vorgänger übertroffen zu haben, und glaubt, daß er durch Anwendung einer hinreichenden Anzahl von Reibungsrollen die Reibung ganz beseitigt habe. Er vergißt aber, daß jede Rolle mit ihrer Achse ihre eigene Reibung hat, und daß die Summe aller dieser Reibungen leicht das Maaß der Reibung, die man wegschaffen will, übersteigen dürfte. Er legt großes Gewicht auf die seitliche Reibung, welche an den Eisenbahncurven Statt findet, und gegen die sich an den dermaligen Eisenbahnwagen allerdings Einwendungen machen lassen. Allein das Mittel, welches er hiegegen vorschlägt, ist schlimmer als das Uebel selbst; denn er vertheilt die ganze Schwere nur auf zwei anstatt auf vier Räder, und will vermöge einer eigenen Art der Verkuppelung, jedem Wagen gestatten, sich selbst der Curve der Bahn anzupassen. Alles dieß bewirkte jedoch bereits Hr. Howard, und zwar auf eine viel bessere Weise, indem er nicht nur durch Anwendung großer Räder, welche über den Achsen der Laufräder liefen, die Reibung zu vermindern suchte, sondern auch auf Beseitigung der Reibung an den Eisenbahncurven bedacht war. Er verband zu diesem Zweke die Lager der vorderen und der Hinteren Räder an einem Punkte, welcher von jedem gleich weit entfernt war, durch einen Bolzen; und eine ähnliche Verbindung stellte er auch zwischen dem hinteren Lager des einen und dem vorderen Lager des nächstfolgenden Wagens her. Oder er versah das vordere Lager des den Zug anführenden Wagens mit Leitungsrädern, so daß nicht nur die Räder des einen Wagens, sondern des ganzen Zuges einander in einer und derselben Curve folgten, ohne dabei eine größere seitliche Reibung als an einer geraden Bahnlinie zu erleiden. Dieser Theil des Howard'schen Systemes dürfte die volle Aufmerksamkeit der Eisenbahn-Ingenieurs verdienen, während sich gegen die über den Achsen befindlichen Reibungsrollen dasselbe einwenden läßt, was ich oben gegen das Gottlieb'sche System bemerkte. Bei allen den hier angegebenen Methoden, mit Ausnahme der Garnett'schen, befanden sich die Reibungsrollen senkrecht über den Achsen, während die Reibungslinie stets einen Winkel mit der senkrechten Linie machte, und zwar einen Winkel, der je nach der Last und der Geschwindigkeit der Bewegung größer oder kleiner war. Hr. Dr. Lardner hat nach den neuerlich an der Great-Western-Eisenbahn angestellten Versuchen dargethan, daß, wenn die sich bewegenden Theile mit gehöriger Genauigkeit gearbeitet sind, bei Befolgung einer guten Schmiermethode, die Reibung der Radachse in ihrem Lager auf ein so Geringes reducirt werden kann, daß sie nur einen kleinen Bruchtheil mehr dann 5 Pfd. auf die Tonne beträgt. Wenn man aber schon mit den gewöhnlichen Mitteln und einer Sorgfalt die Reibung auf einen so geringen Betrag herabzudrüken im Stande ist, so erscheint es wahrlich absurd, die Wagen mit complicirten Mechanismen, die mehr schaden müssen als sie nüzen können, zu beschweren. Man darf nicht vergessen, daß das Gewicht des Wagens von einem der sich reibenden oder gleitenden Theile getragen werden muß; und da diese Theile bereits so klein sind, als es sich mit der an ihnen nöthigen Stärke verträgt, so lassen deren Oberflächen keine Verkleinerung zu, ohne daß Gefahr von Unglüksfällen eintritt. Durch die Reibungsrollen läßt sich die Reibung wohl übertragen, aber nicht wesentlich vermindern; dagegen werden durch sie die Maschinen complicirter, kostspieliger, und mehr Reparaturen ausgesezt.