Titel: | Triebwerke zur mechanischen Kraftübertragung. |
Fundstelle: | Band 288, Jahrgang 1893, S. 245 |
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Triebwerke zur mechanischen
Kraftübertragung.
Mit Abbildungen.
Triebwerke zur mechanischen Kraftübertragung.
A) Bewegliche und nachstellbare Lager. Dem Grundsatze,
nach welchem dem Lager die Möglichkeit zu geben ist, sich den Zufälligkeiten;
welchen eine Wellenleitung ausgesetzt ist, zu fügen, wird neuerdings grosse
Aufmerksamkeit geschenkt; und nicht mit Unrecht, denn eine mit Spannung gehende
Welle verursacht oft bedeutende Kraftverluste.
Bei den ersten, diesen Zweck verfolgenden Constructionen wandte Bancroft einen Universalhängebock an, welcher der
Lagerschale gestattete, das Gewicht der Welle auf der ganzen Schalenbreite
aufzunehmen. Diese Construction fand erst weitere Verbreitung durch die Umformung,
welche sie durch Sellers erfuhr. Während in erster Zeit
die Lager nur in zwei körnerartigen Aufhängepunten ruhten, also nur eine beschränkte
Bewegung machen konnten, ordnete man später Kugelgelenke an, die eine zwanglose
Bewegung nach allen Richtungen gestatteten. Damit ist jedenfalls eine bessere
Construction hingestellt, als die Lager mit beschränkter Bewegung bieten. Wenn
trotzdem von Specialfabriken die minderwerthige Construction beibehalten wird, so
hat das darin seinen Grund, dass die Schwankungen meist nur nach einer Richtung
eintreten, nach jeder anderen Richtung aber unerheblich sind.
Dergleichen Lager sind unter anderen von S.
Schönherr in Chemnitz, von Anthon und Söhne in
Flensburg und von dem Hannoverschen Messing- und
Eisenwerk in Wülfel gebaut worden. Bei diesen Lagern ruht der untere Theil
der Lagerschale mit einer Kugelform auf einer geraden oder kugelförmigen Unterlage,
der obere Theil wird durch eine Körnerschraube mit Gegenmutter gehalten. Diese Lager
gewähren allerdings auch eine annähernd vollkommene Bewegung, wenn die Spitze der
Stellschraube in dem Mittelpunkte der zu der Ausbohrung gehörigen Kugel liegt. Eine
vollkommene Kugelbewegung liefern die von W. Sellers und
Co. in Philadelphia construirten und unter dem Namen Sellers-Lager
allgemein bekannt gewordenen Lager dadurch, dass sie in genauen Kugelformen sich
bewegen. Da die Sellers-Lager eine Schalenlänge von dem Vierfachen des
Wellendurchmessers gestatten, ergeben sie einen sehr geringen specifischen Druck auf
die Lagerschalen und gestatten eine vortheilhafte Schmierung. Die Sellers-Lager
werden in verschiedenen Formen auch von deutschen Fabriken, die sich besonders auf
die Herstellung eingerichtet haben, in grosser Vollkommenheit angefertigt, Wir
nennen hier nur die Berlin-Anhaltische
Maschinenbau-Actiengesellschaft in Dessau, Frederking in Leipzig, Lohmann und
Stolterfoth in Witten, A. Oeser Nachfolger in
Penig, Nagel und Kämp in Hamburg.
Eine weitere Verbesserung der Lager besteht in der Verstellbarkeit in der
Höhenrichtung, wie sie unter anderen von Escher, Wys und
Co. in Zürich und von der Berlin-Anhaltischen
Maschinenbau-Actiengesellschaft geliefert werden.
Eine Construction, die der Beweglichkeit der Lager in ausgedehnter Weise Rechnung
trägt, ist das Schaukellager von W. Lorenz in Karlsruhe
(D. R. P. Nr. 64015 vom 27. Januar 1892). Dasselbe gestattet der Welle, sich nach
verschiedenen Richtungen zu bewegen, und zwar kann die Wellenachse sich sowohl
wagerecht wie senkrecht drehen oder schaukeln und sich mit Hilfe beider Bewegungen
nach den verschiedensten Richtungen im Raume einstellen. Die Doppelbewegung wird
dadurch erreicht, dass die untere tragende Lagerschale nicht im Lagerstuhl, sondern
in einem Zwischenstück beweglich gelagert ist, welches seinerseits beweglich im
Lagerstuhl angeordnet ist. In Fig. 1 bis 11 sind einige Schaukellager als Stehlager dargestellt.
Textabbildung Bd. 288, S. 245
Lorenz' Schaukellager.
Die untere Lagerschale a (Fig. 1 und 2) ruht mit einem Auge
drehbar auf einem entsprechenden Auge eines Zwischenstückes b, das zu einer Tropfschale ausgebildet ist. Ein Zapfen der Unterschale
greift in eine entsprechende Bohrung der Tropfschale ein. Derselbe dient zum
Centriren und
Festhalten der Lagerschale a und b. Seine Bodenfläche braucht nicht als Unterstützung
der Lagerschale benutzt zu werden; die Unterstützung erfolgt durch das erste Auge,
das sich um den Zapfen f auf dem Auge des
Zwischenstückes b dreht. Das letztere ruht mit einer
Warze oder Wulst g mit geringem Spiel in einer Mulde
des Lagerstuhles oder der Fussplatte c, so dass das
Zwischenstück oder die Tropfschale b senkrecht
schaukeln kann. Das Zwischenstück kann auch eine Mulde erhalten und mit dieser auf
einer Warze des Lagerstuhles senkrecht schaukeln.
Textabbildung Bd. 288, S. 246
Lorenz' Schaukellager.
Zur Aufnahme des Riemenzuges, zur Sicherung der Lagerschalen und zur Entlastung
derselben wie der Druckschraube d sind die beiden
Seitenwandungen der Tropfschale in der Mitte des Lagers, die untere Lagerschale
umschliessend, mit geringem Spielraum bis zum Wellenmittel emporgebaut, so dass sie
der zur Seite gedrückten Lagerschale einen Widerhalt darbieten.
Textabbildung Bd. 288, S. 246
Lorenz' Schaukellager.
Die Lagerschalen werden mit geringem Spielraum von einem mit geeignetem Querschnitt
versehenen Bügel e umfasst, welcher mittels Bolzen
scharnierartig mit der Fussplatte c verbunden ist und
bei einseitigem Riemenzug zurEntlastung und Sicherung der Tropfschale zum
Widerhalt für dieselbe dient. Der Bügel trägt die Druckschraube d zum Halten der oberen Lagerschale und zum Uebertragen
des Druckes auf den Bügel bezieh. auf den Lagerstuhl.
In Fig. 3 und 4 ist eine Abänderung der
beschriebenen Doppellagerung dargestellt, bei welcher die untere Lagerschale nicht
in einer Mulde der Tropfschale, sondern mittels seitlich angebrachter Warzen k mit geringem Spiel in den Seitenwangen des
Zwischenstückes bezieh. der Tropfschale b gelagert ist
und in ihr senkrecht schaukeln kann. Die Tropfschale wird auf ihrer Unterstützung
wieder durch einen Zapfen l centrirt und geführt.
Fig. 5 und 6 zeigen eine
Doppellagerung mit einfachem Zwischenstück b und
beispielsweise an der Lagerplatte angebrachter Tropfschale. Diese Anordnung kann
gleichfalls zur Auswechselung grösserer Lagerschalen gegen kleinere; unter
Beibehaltung des für letztere passenden Lagerstuhles benutzt werden.
An Stelle der zur wagerechten Drehung der Unterschale oder des Zwischenstückes
dienenden Augen und Centrirungszapfen können sowohl die Unterschalen in den
Zwischenstücken, wie letztere im Lagerstuhl oder in der Fussplatte mittels
halbkugelförmiger Warzen mo an ersteren und
entsprechenden Aushöhlungen in letzteren gelagert werden, wie Fig. 7 zeigt.
Textabbildung Bd. 288, S. 246
Lorenz' Schaukellager.
Die Warzen haben in den Aushöhlungen geringes Spiel. Bei dieser Doppellagerung kann
auch die ungelagerte Welle sich vermöge der beiden Warzenunterstützungen nach den
verschiedensten Richtungen einstellen und so viel schwingen und schaukeln, dass sich
die Lagerschalen der Welle genau anpassen und selbst richtig einstellen können.
Die halbkugelförmigen Warzen mo und Vertiefungen können
auch umgekehrt angewendet werden, wie die Fig. 8 zeigt. Die Warze
des Zwischenstückes oder der Tropfschale b greift hier
in eine Aushöhlung der Lagerschale a, und eine Warze
h des Lagerstuhles greift in eine Aushöhlung von
b. Auch können solche halbkugelförmige Warzen zu
einer Wulst s von ähnlichem Querschnitt ausgebildet
werden, der sich im Lagerstuhlkörper auf jeder Seite annähernd bis zum Lagermittel
hinaufzieht. Das Zwischenstück oder die Tropfschale wird hierauf mit einer
entsprechenden Aushöhlung gelagert und kann nun auf dem Wulste schaukeln, wie Fig. 9
veranschaulicht.
Die halbkugelförmigen Warzen können in gewissen Grenzen mit beliebig kleineren oder grösseren
Halbmessern ausgeführt werden. Es ist jedoch zweckmässig, das Maass der Halbmesser
erheblich kleiner zu nehmen, als der Abstand des Lagermittels vom
Unterstützungspunkt der Warze beträgt. Lagerungen, bei welchen die Radien der Warzen
grösser sind als dieser Abstand, sind nicht zweckmässig. Nimmt man Warzen von einem
Halbmesser, dessen Länge gleich letzterem Abstand ist, so erhält man für die
Unterschale eine Kugellagerung, ähnlich der Sellers'schen Lagerung.
Textabbildung Bd. 288, S. 247
Kugellager von Essers.
In Fig. 10 und 11 sind zwei Lager mit
Vergrösserung der Warzenlagerung auf eine Kugellagerung dargestellt. Die
Zwischenstücke b enthalten entsprechend grössere
Aushöhlungen, in welchen die Halbkugeln n der
Unterschalen a mit oder ohne Spiel ruhen.
Die Zwischenstücke können auf vertieften oder erhabenen Lagerflächen pq mit mehr oder weniger grossen Halbmessern auf
entsprechend geformten Unterstützungen des Lagerstuhles c ruhen. Letztere Lagerungen können kugelförmig oder muldenförmig und mit
mehr oder weniger Spiel eingerichtet sein. Auch in diesen Fällen der Doppellagerung
ist ein Schaukeln der Welle und Lagerschale in wagerechter und senkrechter Richtung
ermöglicht. Die Zwischenstücke können zu Tropfschalen ausgebildet sein.
Textabbildung Bd. 288, S. 247
Fig. 14.Kugellager von Essers.
Ueberhaupt können bei den einzelnen Anordnungen die Zapfenlagerungen mit den
vertieften oder erhabenen Warzenlagerungen und letztere gegen einander vertauscht
Anwendung finden.
Die Lorenz'schen Lager haben eine gefällige Form, sind
leicht einzubauen bezieh. auszurichten und eignen sich für Steh-, Hänge- und
Consollager. Sie werden für Grössen von 30 bis 100 mm, um je 10 mm steigend,
ausgeführt, für zwischenliegende Wellenstärken wird die nächst höhere Lagernummer
gewählt und passend ausgebohrt.
Das Kugellager von E. Essers in M.-Gladbach (D. R. P.
Nr. 65706 vom 8. März 1892) hat ein zweitheiliges Lager (Fig. 12, 13 und 14) mit beweglichen Lagerschalen, welchezur
Vermeidung des seitlichen Aufbiegens fast oder vollständig zum Aufliegen gebracht
sind. Die Lagerschalen e haben aussen in der
Längenmitte eine vollständige Kugelzone, die von einer anderen umschlossen wird,
welche durch den Körper a und den Schlussring b gebildet ist. Der Ring b
ist mit Körper a durch die Schrauben c, welche elastische Unterlagscheiben g haben, verschraubt. Letztere verhindern ein Klemmen
der Lagerschalen. Um die Welle in den Körper a und den
Ring b auf die Welle und gegen den Körper bringen zu
können, ist an letzterem und am Ringe ein Streifen von der Breite der Wellendicke
d ausgeschnitten. Diese Ausschnitte können gegen
einander versetzt und möglichst dem Riemenzuge entgegengesetzt angebracht werden.
Der Ausschnitt am Körper kann durch ein Schlusstück f
verdeckt werden. Diese Lager sind auch für stehende Wellen geeignet und schliessen
sich auch glatt den Wandconsolen an. Für beide Fälle gibt die Patentschrift
Abbildungen.
Die Lancaster-Lager sind in senkrechter Richtung um zwei an der unteren Lagerschale
angebrachte Zapfen drehbar; zur wagerechten Drehung dient eine besondere Pfanne, in
der die erwähnten Zapfen gelagert sind. Die Einrichtung ist aus den nebenstehenden,
Iron entnommenen Fig. 15, 16 und 17 deutlich zu ersehen,
und ergibt sich aus denselben auch, dass die Form des Lagers sehr gedrängt ist. Die
Fabrikanten desselben sind Lancaster und Tonge in
Pendleton bei Manchester.
Textabbildung Bd. 288, S. 247
Lancaster-Lager.
E. A. Bredenberg in Sundsvall (Schweden) beabsichtigt
mit seinem durch D. R. P. Nr. 62816 vom 16. Januar 1891 geschützten Lager der Welle
Schwankungen um ihre Querachse zu ermöglichen. In Fig.
18 ist c der Lagerkörper, aa sind die Stossringe, bb
zwei frei angebrachte Ringe. a und b sind mit Ringnuthen von halbkreisförmigem Querschnitt
versehen, in denen Kugeln angebracht sind, die als Führung dienen. Um nun eine
gewisse Beweglichkeit zu erzielen, sind zwischen den Rollen b und dem Lagerkörper Platten d aus Kork,
Gummi, Kautschuk o. dgl. angebracht. Die freien Ringe b
sind ballig abgedreht und stehen ebenso wie der Lagerkörper etwas gegen die Welle zurück. Ob
der Erfinder Vorrichtungen getroffen hat, eine Drehung der Ringe b zu verhüten, ist aus der Patentschrift nicht zu
ersehen, er scheint sich darauf zu verlassen, dass die Reibung der Scheiben b an den Kugeln unter allen Umständen grösser ist als
an den Zwischenlagsscheiben. Sollte dies nicht der Fall sein, und wir halten dies
für durchaus nicht ausgeschlossen, so würde die Zwischenlage sehr bald dem
Untergange geweiht sein und die ganze Vorrichtung damit ihren Zweck verlieren. Wir
erinnern nur an den ähnlichen Fall, der bei solchen Lagerschalen beobachtet worden
ist, bei welchen in der Voraussetzung, dass die Reibung der Schalen am Lagerkörper
unter allen Umständen grösser sei als an der Welle, man eine Befestigung der Schalen
bezüglich des Mitnehmer von der Welle weglassen könne. Beim Warmlaufens der Welle
bestätigte sich indess diese Voraussetzung nicht, und die Constructionen, die sich
auf dieselbe stützten, wurden bald verlassen und die Lagerschalenstifte traten
wieder in ihre Rechte.
Textabbildung Bd. 288, S. 248
Fig. 18.Bredenberg's nachgiebiges Lager.
Bei dem Lager von J. P. Vallin in Skattmansö Bruk,
Vittinge (D. R. P. Nr. 61598) soll die Welle zur Verstärkung an der Lagerstelle eine
concentrische kugelige Verstärkung und das Lager entsprechend halbkugelig gestaltete
Schalen erhalten. Der Schmierölbehälter sitzt an der Fusslagerplatte und speist das
Lager mittels mehrerer Oelrinnen. Das abgeschleuderte Oel wird in den Oelbehälter
zurückgeführt. Einen praktischen Zweck können wir in dem Lager nicht entdecken, auch
können wir keinen Grund dafür auffinden, dass die Welle an der Lagerstelle einer
Verstärkung bedürfe.
Textabbildung Bd. 288, S. 248
Fig. 19.Wortmann's nachstellbares Lager.
Ein Wellenlager mit vier verstellbaren, durch zwischenliegende Keilstücke verbundenen
Lagerschalen ist Ernst Wortmann in München unter der
Nr. 41447 vom 19. Februar 1887 patentirt worden (Fig.
19). Von vier gleichen Lagerschalen können die unteren Schalen aa jede für sich durch Schrauben uc, die oberen Schalen bb
gemeinsam durch den Lagerdeckel nachgestellt werden, und zwar unter Mitwirkung der
Keilstücke k und des Presstückes p. Das Ganze ist so angeordnet, dass durch Anpressen
des Pressstückes p mittels zweier Schrauben o gegen die oberen Lagerschalen bb die vier Lagerschalen derart verbunden werden, dass dieselben gleichsam
ein Ganzes bilden.
Eine Nachstellung mittels Keilbewegung zeigt das D. R. P. Nr. 46383, ein
Stehlager von Leutert in Giebichenstein (Fig. 20). Bei derselben werden die Schalen mit
Keilbewegung durch angegossene Knaggen an der Ueberschreitung einer bestimmten
Weglänge und in Folge dessen an übermässigem Drucke auf die Welle dadurch gehindert,
dass jene gegen Vorsprünge, die im Lagerkörper und -Deckel angebracht sind,
anstossen. Bei späterem Nachstellen der Schalen müssen die Knaggen bezieh. die
Vorsprünge nachgefeilt werden.
Textabbildung Bd. 288, S. 248
Fig. 20.Leutert's Lager mit Keilstellung.
Von anstellbaren Lagern sei hier noch das universal einstellbare Stehlager von B. Dobson in Bolton (Lancaster) erwähnt, das als D. R.
P. Nr. 46880 patentirt ist (Fig. 21). Die
Construction besteht aus zwei drehbar in einander gelagerten excentrischen
Cylindern, deren einer das die Welle tragende Zapfenlager umfasst, während der
andere in dem Lagerkörper ruht. Die Excenter sind mit Lappen versehen, an denen
mittels Bolzen je eine Zugstange befestigt ist, durch welche dieselben um einander
bewegt werden können. Auf diese Weise ist eine genau centrische Einstellung des
Lagers zu einer bestimmten Lage des Wellenmittels zu erreichen, da das doppelte
Excenter eine gleichzeitige Bewegung eines bestimmten Punktes in zwei Ebenen
gestattet.
Textabbildung Bd. 288, S. 248
Fig. 21.Dobson's Lageranstellung.
Textabbildung Bd. 288, S. 248
Oerenstein's Achslager.
Achslager für Erdtransportwagen hat sich Oerenstein
unter Nr. 53718 und Nr. 53720 patentiren lassen, bei denen insbesondere auf die gute
Befestigung des Unterlagers Werth gelegt wird (Fig. 22 und 23). Um die Verbindung
des Lageruntertheiles mit dem Lagerobertheile so zu gestalten, dass die Verwendung
von Stücken, welche bei der Fahrt verloren gehen können, vermieden wird, und dass
die erforderlichen Handhabungen auch von dem ungeübtesten Arbeiter sicher
vorgenommen werden können, dient als Befestigungsmittel ein Bolzen, dessen eines
Ende von einem Bolzenkopf gebildet wird und dessen anderes Ende in einem kurzen Arm
rechtwinkelig umgebogen ist. An seiner oberen Fläche ist dieser Arm stark
abgerundet, unterhalb des Bolzenkopfes ist ein Federring auf den Bolzenschaft
gesteckt. Die am Lagerkörper erforderlichen Einrichtungen bestehen in Schlitzen,
welche durch den Ober- und Untertheil hindurchgehen und bei ersterem in die beiden
Löcher für die
Befestigungsbolzen des Lagers verlaufen und in Einkerbungen der Unterflächen der
Lappen des Untertheiles, sowie in einer Abschrägung dieser Unterfläche von der Kante
der Einkerbung bis zur Kante des Schlitzes übergehen. Die Bolzen werden von oben in
den Lagerobertheil eingeführt und dieser an den Längsträger geschraubt, womit
zugleich einem Herausfallen der Bolzen vorgebeugt ist.
Textabbildung Bd. 288, S. 249
Fig. 24.Tripp's Rollenlager.
Die Bolzen erhalten hierbei eine solche Stellung, dass ihre Arme quer zur Radachse
stehen, und lässt sich alsdann der Untertheil über dieselben hinweg an dem
Obertheile anbringen. Hierauf werden die Bolzen mittels eines gegabelten Schlüssels
um 90° gedreht, so dass ihre Arme parallel zur Radachse stehen.
Bei dieser Drehung bewegen sich diese längs der schrägen Fläche des Untertheiles,
wobei die Bolzen gegen den Widerstand der Federn etwas herabgezogen werden, bis die
Arme schliesslich in die Kerben einklinken und in dieser Lage durch die Federn
erhalten werden.
Diese Lager werden von der Firma Max Orenstein, Berlin
W., Linkstrasse Nr. 9, angefertigt und vertrieben.
B) Rollenlager. Man hat vielfach versucht, die Lager mit
gleitender Reibung zu beseitigen und durch Rollenlager zu ersetzen. Wie gross der
Erfolg gewesen ist, zeigt der Umstand, dass bei den Fahrrädern fast ausschliesslich
Rollenlager zur Verwendung kommen. Weniger geeignet scheinen die Rollenlager bei
schweren Fahrzeugen zu sein. Da jedoch der Vortheil der Rollenlager unzweifelhaft
vorhanden ist, so ist man unablässig bemüht gewesen, eine für die praktische
Verwendung brauchbare Ausführung zu finden.
Textabbildung Bd. 288, S. 249
Fig. 25.Tripp's Rollenlager.
Der Hauptübelstand der Rollenlager liegt in der schnellen Abnutzung der Rollen, mögen
diese nun aus cylindrischen Körpern oder aus Kugeln bestehen. Durch diese Abnutzung
werden die cylindrischen Rollen aus ihrer normalen Lage parallel der Achse des
Zapfens gedrängtund thun in Folge dessen mehr Schaden als Gutes. Die Abnutzung
wird durch Eintreten von Staub und feinem Sand zwischen die Rollen beschleunigt. Dem
genannten Uebelstande soll in der durch beistehende Abbildungen veranschaulichten,
von Tripp (Fig. 24 und
25) herrührenden Construction dadurch abgeholfen
werden, dass die Rollen oder Walzen stets parallel der Zapfenachse gehalten werden
durch Einfügung eines Ringes mit Stiften, auf welchem die Walzen sich drehen, und
dadurch, dass der Lagerkasten nach aussen hin völlig dicht verschlossen ist, so dass
kein Staub u.s.w. zwischen die Walzen eintreten kann.
Versuche mit diesem verbesserten Lager haben befriedigende Resultate ergeben. Die
Fabrikanten der Vorrichtung sind die Tripp Anti-Friction
Journal Bearing Co., 33 India Wharf, Boston, Mass.
Textabbildung Bd. 288, S. 249
Sauvageot's Rollenlager.
Den gleichen Zweck, die Parallelführung, sucht Sauvageot
nach Revue industrielle vom 31. October 1891 dadurch zu
erreichen, dass er den Rollen, wie Fig. 26, 27 zeigen, an beiden
Enden einen Einschnitt gibt, der auf Leisten seine Führung hat. Die Schmierung des
Lagers ist dadurch gesichert, dass jede der Rollen von Zeit zu Zeit den unteren, mit
Oel angefüllten Theil des Lagers durchläuft und dort die nöthige Menge Oel
aufnimmt.
H. Lamb in Kent lässt nach dem englischen Patent Nr.
12202 vom 8. Juli 1891 bei den Achsen der Schiffsschrauben die etwa erforderlichen
Kuppelungen in Rollenlagern laufen und gibt den Rollen zur Sicherung der parallelen
Lage an beiden Enden eine Führung, indem er sie je in einen gemeinschaftlichen Ring
lagert. Die Seiten des Rollenlagers sind gegen Eintritt von Staub und zur Vermeidung
von Unfällen durch Kappen geschützt, die mit dem Lager verschraubt sind.
Textabbildung Bd. 288, S. 249
Bougouin's Rollenlager.
Bougouin, Mechaniker in Paris, hat nach Revue industrielle vom 28. März 1891 den Rollen
verschiedene Durchmesser gegeben, wie aus Fig. 28 und 29, der Zeichnung einer
Wagenachsbüchse zu ersehen ist. Die Achse hat ringförmige Bunde, zwischen welchen
die Reibungsrollen laufen. Die Achsenbunde laufen auf dem geringeren Durchmesser der
Rollen, während für den grösseren Durchmesser entsprechende Laufflächen in der
Büchse ausgebohrt sind. Im Uebrigen haben die Laufrollen hinreichend Spiel.
Damit keine gleitende Reibung entsteht, müssen folgende Beziehungen stattfinden. Da
die Rollen aus einem Stück bestehen, so muss deren Umdrehungszahl U für r und r1 dieselbe sein,
folglich ist (s. Figur):
U=\frac{R}{r}=\frac{r_1}{R_1}
Für kleine Rollenlager genügt eine einzige Rollenreihe, für grössere wird man zwei
oder mehr Rollenreihen anwenden, die man aber kurz halten soll, um das Abweichen von
der parallelen Lage möglichst zu verhindern, denn bei geringer Länge regelt eine
Rolle die andere.
Textabbildung Bd. 288, S. 250
Fig. 30.Grant's Lager.
Ueber die Ausführungsform der Lager gibt die Figur genügend Auskunft.
Die Compagnie des tramvays-sud in Paris hat
vergleichende Versuche zwischen ihren üblichen Wagen und einem mit Bougouin'schen Frictionsrollen versehenen angestellt,
wobei sich für erstere eine Zugkraft von 90 k bezieh. 120 k ergab, während für die
Rollenlager nur 80 k erforderlich waren. Das Ergebniss würde noch günstiger gewesen
sein, wenn das Rollenlager Zeit gehabt hätte, sich vor dem Versuche etwas
einzulaufen, was nicht der Fall war. Der Erfinder hat diese Rollenlager für den
Gebrauch bei raschgehenden Dynamomaschinen in Vorschlag gebracht.
Ueber das Grant'sche Lager, ausgeführt von der Simonds Rolling Machine Co. in Fitchbury, Mass., gibt
American Machinist vom 4. August 1890 eine
Beschreibung nebst Abbildung (Fig. 30). Das Lager hat
einen mit einer Hartgussumhüllung a versehenen Zapfen.
In dem durch den Deckel b verschlossenen Lagerkörper
befindet sich ein aus Hartguss hergestelltes Futter c.
Zwischen den Oberflächen von a und c laufen Kugeln, welche durch nach innen verbreiterte
Ringe von gehärtetem Stahl in richtiger Lage gehalten werden. Gegen das Laufrad ist
das Lager durch zwei Lederringe e und f und zwischengelegten Filz abgedichtet. Ueber den
Lagerkörper greift eine mit Gummizwischenlage g an das
Laufrad angeschraubte Kappe h.
Textabbildung Bd. 288, S. 250
Fig. 31.Howard's Rollkugellager.
Ein Versuch, der auf der Boston- und Albany-Eisenbahn angestellt wurde, ergab, dass
sich die Zugkraft dieser mit Roilager versehenen Wagen gegen Wagen mit Büchsen alten
Systems im Verhältniss von 398:90 Pfund verringerte, was zu mehrfachen
Nachbestellungen veranlasst haben soll. Wir stehen dieser Construction und diesen
Angaben etwas zweifelnd gegenüber.
H. Howard in Providence verwendet zur Führung der
Rollkugeln eine Spirale, die, wie American Machinist
vom29. October 1891 berichtet (D. R. P. Nr. 60317 vom 18. November 1890), mit
einer eingedrehten Höhlung, wie die Fig. 31 zeigt,
versehen ist. Die Spirale ist in der Weite nachstellbar. Um den Druck in der
Längenrichtung der Welle aufzuheben, ist diese mit einem Bunde und einer
Rollenscheibe versehen, welche den Druck auf die Seitenwand des Lagers
überträgt.
Textabbildung Bd. 288, S. 250
Rollenlager für Eisenbahnwagen.
Eingehendere Versuche mit Rollenlagern theilt The
Engineer vom 14. April 1893 mit. Wir geben aus dieser Abhandlung nur
auszüglich die Zeichnung und Beschreibung einer Eisenbahnwagenbüchse wieder (Fig. 32 und 33), bei der die
gleitende Reibung gänzlich beseitigt werden soll. Achse und Achsenbüchse sind genau
cylindrisch ausgebohrt, wobei die Büchse auf die doppelte Weite des Durchmessers der
Rollen, vermehrt um die Stärke des Achsendurchmessers, gebohrt ist. Die Achse ist 3¾
Zoll engl. stark. Die sieben Laufrollen haben 2½ Zoll Durchmesser. Die Rollen sind
an den Enden mit kleinen, doppeltkonisch eingedrehten Zapfen versehen, zwischen
denen eine entsprechende Kugel angebracht ist, die den Rollen als Leitung dient. An
beiden Enden des Lagers ist ein Deckel angebracht, der den Kugeln nach innen als
Führung dient, zur äusseren Führung ist ein Ring angeordnet, der die Bewegung der
Kugeln mitmacht. Zur Aufnahme des Längsdruckes der Achse dient eine einzelne Kugel
von gehärtetem Stahl. Um die Rollen während ihres Durchganges durch den Lagerdeckel
in der richtigen Lage zu erhalten, sind zwei Stahlplatten in demselben
angebracht.
Textabbildung Bd. 288, S. 250
Fig. 34.Rollenlager für stehende Wellen.
Eine ähnliche Construction desselben Erfinders ist in Fig.
34 dargestellt, die nach dem Vorhergehenden eine nähere Erklärung wohl
nicht bedarf.
W. L. Spence in Manchester erreicht nach dem englischen
Patent Nr. 5176 vom 16. März 1892 eine reichliche Schmierung des Lagers dadurch,
dass er nach Fig. 35 über die Welle eine Gliederkette
C legt, die mit ihrem unteren Ende in einen Oelbehälter
taucht. Das mechanisch mitgerissene Oel setzt sich an der Welle ab, ein Ueberschuss
wird durch Röhrchen auf ein Filter F geleitet und
demnächst wieder benutzt.
Textabbildung Bd. 288, S. 251
Fig. 35.Spence's Lagerschmierung.
Die Aufgabe, Lager herzustellen, in denen die Welle mit dem Lagermetall möglichst
wenig in Berührung kommt, haben nach Revue industrielle
vom 4. März 1893 Dymcoff und Stamatoff in der durch Fig. 36 und 37 erläuterten Weise zu
lösen gesucht. Der Zapfen P der Welle ist von drei
Schalenstücken M umgeben, die zwischen sich und dem
Zapfen einen Abstand von 0,5 bis 1 mm frei lassen. In den Räumen L ist das Oelkissen gebildet, das durch die Ringe D abgegrenzt wird. Die Ringe sind mit Dichtungsnuthen
e versehen, die von den Oelrinnen n aus mit Oel gefüllt sind. Die Ringe werden durch
Rankenfedern F an den Zapfen gedrückt. Der Zufluss des
Oeles wird bei R durch Ventile unter gleiche Spannung
gehalten und durch D geregelt, das Rohr c dient zur Herbeileitung des unter Druck stehenden
Oeles. Die Ringe B werden zwar nie ganz dicht
schliessen, doch ist dies kein Nachtheil, da das ablaufende Oel ohne Schwierigkeit
nach irgend einem bewährten Verfahren gereinigt und wieder verwendet werden kann.
Bezüglich der Vorrichtung zum Zurückpumpen des Oeles verweisen wir auf die
angeführte Quelle.
Textabbildung Bd. 288, S. 251
Dymcoff's Lager mit Oelschicht.
Die Verwendung des Systems für stehende Wellen bietet nichts wesentlich Neues und ist
wohl ohne weiteres aus Fig. 38 verständlich.
Nachstehend sei noch A. Còret's Alarmapparat für
Maschinenlager erwähnt, den die Wollenzeitung wie folgt
beschreibt: Die Vorrichtung dient dazu, das Bedienungspersonal von Maschinen nicht
nur von dem bereits eingetretenen Heisslaufen bewegter Theile zu benachrichtigen,
sondern schon dann die Aufmerksamkeit auf solche Organe zu lenken, wenn dieselben
eine Temperatur annehmen, die nicht unberücksichtigt bleiben darf. Zur Erreichung
dieses Zweckes wendet Còret zwei Arten von Apparaten
an. Dersogen. Thermosignalapparat besteht aus einer feststehenden cylindrischen
Hülse, die auf dem zu controlirenden Lager o. dgl. befestigt ist, und in welcher
sich der aus einer Anzahl in einander verschiebbarer beidseitig konischer
Hohlscheiben von dünnem Messingblech (0,1 bis 0,2 mm stark) bestehende eigentliche
Signalapparat befindet. Letzterer dreht sich mit dem betreffenden Maschinentheil und
ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, die einer starken Ausdehnung durch die Wärme
fähig ist, als Alkohol, Schwefeläther u. dgl. Die oberste Hohlscheibe besitzt einen
Stift, der durch den Deckel der Hülse geht. Dicht an dem, durch diesen Stift
beschriebenen Wege befindet sich ein Läutewerk, dessen Hammer ebenfalls mit einem
Stift oder Ansatz versehen ist, der mit dem an der letzten Scheibe des Hohlkörpers
befestigten Stift correspondirt. Bei normaler Temperatur der Laufstelle berühren
sich beide Stifte nicht. Tritt jedoch eine Temperaturerhöhung ein, so dehnt sich die
Flüssigkeit und mit ihr der Hohlkörper aus, beide Stifte berühren sich in Folge
dessen, und das Läutewerk tritt in Thätigkeit. Bei einer abweichenden Form dieses
Apparates ist der Hohlkörper durch eine Spiralfeder ersetzt, welche gegen den Deckel
der Hülse drückt und den Signalstift nach innen zieht. Auf dem Boden der Hülse
befindet sich ein Kolben, gegen welchen das freie Ende der Rankenfeder andrückt und
unter welchem sich eine Kugel aus Talg oder Wachs befindet, die den Kolben und somit
die Feder so in Spannung erhält, dass der mit letzterer verbundene Signalstift den
Ansatz des Läutewerkes nicht berührt. Bei eintretender Erwärmung schmilzt die Kugel,
der Kolben schnellt vorwärts und das an dem Stifte der Feder befindliche Querstück
tritt mit dem Stifte des Läutewerkes in Contact.
Textabbildung Bd. 288, S. 251
Fig. 38.Dymcoff's Lager mit Oelschicht.
Anstatt mit dem Stifte des Läutewerkes kann man den Signalstift auch mit dem Hebel
einer elektrischen Leitung in Verbindung setzen und so das Signal auf weitere
Entfernungen übermitteln, oder man kann beide Methoden anwenden und gleichzeitig den
Bedienenden durch das Läutewerk, sowie den Aufsichtsbeamten durch die elektrische
Leitung benachrichtigen. Je nach der Beschaffenheit der zu controlirenden Theile und
der Art ihrer Bewegung lässt der Erfinder weitere Abänderungen in der Construction
des Apparates eintreten, welche alle näher zu beschreiben hier zu weit führen
würde.
Für schnell rotirende Wellen, wie beispielsweise an Dynamomaschinen, hat der Erfinder
eine Art Patrone construirt, deren Explosion das Läuten der Signalglocke des
Thermosignalapparates ersetzt. Die Patrone hat die Form eines glatten Cylinders, ist
ungefähr 25. mm lang, ebenso breit und hat eine Wandstärke von 1 bis 2 mm; sie wird
durch einen
messingnen Deckel von 0,1 bis 0,2 mm Blechstärke verschlossen. Der schmale Rand des
Deckels wird mit Zinn vergossen. In dem Boden der Patrone befinden sich zwei mit
Gewinden versehene Oeffnungen von je 2 mm Durchmesser. Die Patrone wird zunächst in
eine einer starken Ausdehnung fähige, oder bei niederer Temperatur siedende
Flüssigkeit getaucht und füllt sich mit derselben. Hierauf werden die beiden
Oeffnungen durch Gewindestöpsel verschlossen, letztere glatt abgeschnitten und der
äusseren Wandfläche gleich gemacht. Erhitzt sich das mit einer solchen Patrone
versehene Lager, so erfolgt, sobald ein gewisser Hitzegrad erreicht ist, die
Explosion, indem der aufgelöthete Deckel unter starkem Knall hinweggeschleudert
wird. Je nach der angewendeten Flüssigkeit kann die Explosion schon bei einer
Temperatur von 60° E. eintreten, doch kann man auch durch Abweichungen in dem
Durchmesser der Patrone und der Blechstärke des Deckels den Eintritt der Explosion
bis über 100° hinaus verzögern.