Titel: | Vorrichtungen zum Uebertragen der Bewegung und zum Reguliren der übertragenen Kraft und Geschwindigkeit. |
Fundstelle: | Band 250, Jahrgang 1883, S. 192 |
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Vorrichtungen zum Uebertragen der Bewegung und
zum Reguliren der übertragenen Kraft und Geschwindigkeit.
Mit Abbildungen auf Tafel 14.
Kankelwitz's Kraftkuppelung und Regulirvorrichtungen.
Die von W. Kankelwitz in- Stuttgart (* D. R. P. Kl. 47
Nr. 21647 vom 30. April 1882) angegebenen Transmissionselemente können kurz
bezeichnet werden als Kraftmaschinen-Kuppelungen,
Vorrichtungen zum Uebertragen eines bestimmten
(constanten oder veränderlichen) Kraftmomentes bezieh.
einer bestimmten (gleichförmigen oder sonst
gesetzmäſsigen) Bewegung.
Was die Kraftmaschinen-Kuppelung anlangt, so ist dieselbe dort am Platze, wo es sich
darum handelt, von verschiedenen Kraftquellen (z.B. einer Dampfmaschine und einem
Wasserrade) Betriebskraft auf ein und dieselbe Welle zu übertragen. In diesem Falle
ordnet man zweckmäſsig die Verbindung der Motoren mit der Welle so an, daſs, wenn
einer derselben still steht oder langsamer zu laufen beginnt, sein
Uebertragungsmechanismus sich selbstthätig von der Welle loslöst. Als bequemes
Mittel zu diesem Zwecke kann die in Fig. 4 bis
6 Taf. 14 dargestellte Kuppelung dienen und dieselbe ist bei Riemen-,
Zahnrad- oder Kurbelbetrieb anwendbar; die Abbildung zeigt die Kuppelung in
Verbindung mit einer Riemenscheibe. Auf der zu betreibenden Welle ist ein Sperrrad
festgekeilt, in welches die mit der vom Motor angetriebenen Riemenscheibe, Kurbel o.
dgl. umlaufende Sperrklinke a eingreift. Diese
Sperrklinke wirkt hebelartig und ist mittels der Zugstange b mit der Riemenscheibe verbunden. Die Sperrklinke a muſs sich nun, sobald die treibende Riemenscheibe hinter der getriebenen
Welle zurückbleibt, selbstthätig auslösen und zwar derart, daſs die Klinke mit den
Zähnen des Sperrrades gar nicht mehr in Berührung kommt, da im anderen Falle ein
lärmender Gang und rasche Abnutzung der Klinke und der Zähne unvermeidlich wäre. Zu
diesem Ende sind in der das Sperrrad seitlich umfassenden gabelförmigen Verlängerung
f der Klinke a
Gleitstücke c angebracht, welche mit einiger Reibung in
Ringnuthen des Sperrrades schleifen. Eilt daher das Sperrrad gegen die Riemenscheibe
vor, d.h. bleibt letztere gegen die zu treibende Welle zurück, so verschieben sich
diese Gleitstücke nach oben, so daſs die Sperrklinke ausgerückt wird. Umgekehrt
bleiben, wenn die Riemenscheibe vorläuft, die Gleitstücke zurück und ziehen die
Klinke in die Zähne des Sperrrades hinein, wie Fig. 4
zeigt. Die sonst noch in der Figur ersichtlichen Theile, wie das Stück d, die gabelförmige Verlängerung g desselben mit den Gleitbacken e unterstützen durch die Reibung der letzteren die Wirkung der Kuppelung
und dienen gleichzeitig als Gewichtsausgleichung.
Selbstverständlich kann diese Anordnung auch benutzt werden, wenn in umgekehrter
Richtung Bewegung von der Welle auf die Riemenscheibe zu übertragen ist.
Den Haupttheil der beiden anderen Mechanismen bildet eine Reibungskuppelung nach Art
der Weston'schen Lamellenkuppelungen. Auf eine Welle
mit festen Keilen sind Scheiben aufgeschoben, zwischen welchen Ringe liegen, die in
einer concentrisch zur Welle drehbaren Büchse verschiebbar, aber nicht drehbar
gelagert sind. Werden nun diese Scheiben und Ringe achsial zusammengepreſst, so ist
die Büchse mit der Welle durch ein mehr oder minder groſses Reibungsmoment
(proportional dem Drucke und der Anzahl der Ringe bezieh. Scheiben) gekuppelt. Ist
die Pressung unveränderlich, so wird auch das von der Welle auf die Büchse oder
umgekehrt übertragene Moment constant sein, im anderen Falle nach demselben Gesetze
zu- oder abnehmen, nach welchem die Pressung vergröſsert oder verkleinert wird.
Als Beispiel einer solchen Uebertragung eines bestimmten und zwar constanten Momentes
möge der Betrieb der Preſskästen einer
Holzschleifmaschine (vgl. Fig. 7 bis
9 Taf. 14) dienen. Auf der von der Maschine betriebenen Welle h ist die mit dem Kettenrade t verbundene Büchse s drehbar, welche eine
Lamellenkuppelung, wie oben beschrieben, enthält. In Fig. 9 sind
i die auf die Achse h
aufgeschobenen Scheiben, k die Ringe, welche von im
Inneren der Büchse s angebrachten Rippen mitgenommen
werden. Einerseits legen sich diese Ringe und Scheiben gegen einen Anlauf m der Achse h,
andererseits gegen den mit der Büchse s verbundenen
Ring l. Das an dem Winkelhebel f hängende Gewicht q drückt die Büchse s nach rechts, so daſs der Ring l die Scheiben i und k der Kuppelung zusammenpreſst und ein bestimmtes gleichbleibendes
Drehungsmoment von der Welle h auf die Büchse s und das Kettenrad t
übertragen wird. Eine über letzteres geschlungene Kette (vgl. Fig. 7 und
8) zieht alsdann mit gleichbleibender Spannung die mittels
Zahnstangengetriebe auf die Deckel der Preſskästen einwirkenden Kettenrädern an, so
daſs das in den Kästen befindliche Holz stets mit gleichem Drucke auf den rotirenden
Stein gepreſst wird.
Soll die Uebertragung einer bestimmten Bewegung erzielt
werden, z.B. in der Weise, daſs sich die Drehungsgeschwindigkeit einer Welle (oder
eines Rades u. dgl.) genau nach der einer anderen richtet, so ist dies durch
Zuhilfenahme eines Differentialgetriebes zu erzielen. Eine solche Anordnung läſst
Fig. 10 Taf. 14 erkennen. Von der Welle a
aus soll das Rad b eine Bewegung erhalten, welche mit
jener der Welle w übereinstimmt. Das Rad b darf daher nicht auf der Welle a festgekeilt sein; es ist vielmehr mit dem Gehäuse s einer Kuppelung der oben beschriebenen Einrichtung
verschraubt. Ein an dem dreiarmigen Hebel o wirkendes
Gewicht q sucht die Kuppelung stets geschlossen zu
erhalten. Gegen den nach unten gerichteten Arm dieses Hebels o legt sich nun aber ein Bundring der regulirenden Welle w; letztere ist mit einem solchen Gewinde c versehen, daſs dasselbe sich aus seiner Mutter nach
rechts herausschrauben würde, wenn diese sich nicht im gleichen Sinne mit der Welle
w drehte. Diese Mutter befindet sich aber in der
Nabe des Zahnrades v, welches durch die gezahnte
Flansche u der Büchse s
Drehung erhält. Würde also die Büchse s schneller
laufen, als es der durch die Zahnräder v und u im constanten Verhältniſs abgeänderten
Winkelgeschwindigkeit von w entspricht, so würde das
Gewinde c der Welle w in
das Muttergewinde der Nabe von v hineingezogen; der
erwähnte Bundring r der Welle w müſste das Gewicht q anheben; dadurch wäre
aber die Reibungskuppelung zwischen der Welle a und dem
Rade b gelöst und letzteres würde wieder zurück
bleiben. Hat also a eine entsprechend groſse
Geschwindigkeit, so wird die Winkelgeschwindigkeit der Büchse s und des mit ihr verbundenen Zahnrades b o. dgl. ausschlieſslich von der Bewegung der Welle
w abhängen und werden in jedem Augenblicke die
Geschwindigkeiten von s und w in dem Verhältnisse der Zähnezahlen von v
und u stehen, z ist ein
Zählwerk, bestehend in einem Differentialgetriebe von bekannter Anordnung.
Eine ähnliche Anordnung, welche auſserdem gestattet, das Verhältniſs der
Geschwindigkeiten zwischen der getriebenen und der regulirenden Welle während des
Ganges beliebig abzuändern, ist in Fig. 11
Taf. 14 dargestellt. Hier ist a die treibende Welle,
welche natürlich auch bei dieser Anordnung mit einer gröſseren Geschwindigkeit
laufen muſs, als die getriebene Welle b je annehmen
kann- zwischen a und b ist
wieder eine Lamellenkuppelung s eingeschaltet. Als
regulirende Welle ist hier eine kleine Riemenscheibe w
gedacht, welche mit der in ihrer Nabe befindlichen Mutter auf ein entsprechendes
Gewinde der Spindel v aufgeschraubt ist. Bei ihrer
Drehung schraubt sich nun w von v herunter und ertheilt dabei mittels des Hebels o der Welle b eine Achsialverschiebung, in
Folge deren die Kuppelung s geschlossen wird und b Drehung erhält. Durch die Winkelräder m und die Reibungsscheiben u und v1 wird
diese Drehung dann der Spindel v mitgetheilt, welche im
gleichen Sinne wie die regulirende Riemenscheibe w
umläuft und daher diese wieder zurückzieht, bis die Welle b eine der Umlaufzahl von w entsprechende
Geschwindigkeit angenommen hat. Ist der Beharrungszustand erreicht, so wird die
Kuppelung s in jedem Augenblicke so weit gleiten, daſs
die Geschwindigkeit der Welle b in dem durch die
Uebersetzung zwischen u und v1 bestimmten und durch Verschieben des
letzteren Rades auch veränderlichen Verhältnisse zu der Geschwindigkeit der
regulirenden Welle w steht.
In der betreffenden Patentschrift sind noch einige derartige Constructionen erwähnt,
sowie verschiedene Beispiele der Anwendung einer solchen Lamellenkuppelung als
Ausrückvorrichtung, z.B. bei Mühlspindeln. Hier bietet
dieselbe Vortheile durch die Möglichkeit, die zum Schlüsse erforderliche Pressung
durch entsprechende Vermehrung der Lamellen herabzuziehen, und daher den
specifischen Druck zwischen den reibenden Flächen und damit auch die Abnutzung
beliebig klein zu machen. Auch schützt die alle reibenden Flächen umgebende Büchse
s gegen das Eindringen von Staub und ermöglicht
eine leichte dauernde Schmierung.