Titel: | Maschinenelemente. |
Fundstelle: | Band 295, Jahrgang 1895, S. 12 |
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Maschinenelemente.
(Fortsetzung des Berichtes Bd. 294 S.
265.)
Mit Abbildungen.
Maschinenelemente.
II. Keile.
Eine Tabelle für Normalmaasse der Maschinenkeile gibt L.
Hett von der Turbine Foundry, Brigg. Für die
zwischenliegenden Wellendurchmesser sollen die Maasse der nächstliegenden
niedrigeren Wellenstärke genommen werden. Die Tiefe der Keilnuthe ist in der Seite
der Nuth, – nicht in der Mitte zu verstehen. Der Anzug ist 1 : 100.
Wellendurchmesser
Tiefe mm der Nuthein der
Keilstärke mm amKopf
LängedesKeilesmm
mm
Zoll engl.
Welle
Nabe
Dicke
Breite
20
¾
2
4
6
9
100
30
1¼
2
5
7
11
120
40
1½
3
6
9
13
130
50
2
3
7
10
15
150
60
2½
4
8
12
18
170
80
3
5
9
14
22
200
100
4
7
11
18
26
220
120
4¾
8
12
20
30
250
140
5½
9
14
23
35
270
160
6½
10
16
26
40
300
200
8
12
20
32
50
350
250
10
16
24
40
60
400
300
12
20
28
48
70
450
III. Stellringe.
Der zweitheilige Sicherheitsstellring der Rheinischen
Apparate-Bau-Anstalt in Brühl bei Köln (D. R. P. Nr. 69407) kann auf Wellen
und Achsen jeder Art ohne weiteres aufgesetzt werden und eine Beschädigung der Welle
durch den klemmenden Ring ist ausgeschlossen. Er kann gleichzeitig auch an Stelle
eines Bundes verwendet werden.
Textabbildung Bd. 295, S. 12
Fig. 25.Stellring der Rheinischen Apparate-Bau-Anstalt.
Der Stellring besteht aus zwei Hälften (Fig. 25),
welche auch nach dem Pestpressen auf die Welle noch ein wenig Abstand von einander
haben und mittels einer rechts- und linksgängigen Schraube S, sowie einer einfachen Schraube T verbunden
sind. Der cylindrische Kopf der Doppelschraube ist mit mehreren Löchern zum
Einsetzen des Schraubenschlüssels versehen. Er liegt vollständig in dem von den Enden der
Ringhälften gebildeten Zwischenraum, und da er den nämlichen Durchmesser hat wie die
dickere mittlere Wulst, so bildet er die ununterbrochene Fortsetzung der letzteren.
Die Aussenfläche des Ringes hat in Folge dessen keine vorspringenden Theile.
Man befestigt den Ring, indem man die beiden Theile desselben auf die Welle setzt und
zuerst mittels der Schraube S zusammenzieht. Dabei ist
zwischen den Endflächen der Schraubenmutter und denjenigen der Ringhälften etwas
Zwischenraum zu lassen. Danach wird die Schraube T
eingesetzt und fest angezogen. Zuletzt wird die Schraube L mit dem Schlüssel fest nachgezogen. Die Zugspannung der Schraube S überträgt sich auf die Schraube T und hindert letztere, in Folge von Erzittern locker
zu werden.
Dreht man in die Welle eine Ringnuth von der Breite des Ringes und legt letzteren in
dieselbe, so widersteht der Ring auch den heftigsten Seitenstössen; er ersetzt in
diesem Falle den sogen. „Bund“.
IV. Riemen und Riemenscheiben.
Eine Riemenverbindung, die den Nebenzweck hat, die Durchlochung des Riemens
angemessen zu vertheilen, ist von C. D. Fuller in
Kalamazoo (Mich.) angegeben und unter Nr. 508931 in das nordamerikanische
Patentregister eingetragen. Die nebenstehende Fig. 26
überhebt uns der weiteren Beschreibung.
Textabbildung Bd. 295, S. 13
Fig. 26.Riemenverbindung von Fuller.
Davidson and Co. von den Sirocco
Engineering Works in Belfast schlagen die in Fig.
27 erläuterte Riemenverbindung vor. Beim Eintreiben der Klammern wird eine
feste Unterlage benutzt, die das Umkehren der Klammerspitze bewirkt. Die Klammern
werden in zehn Grössen von 1½ bis ¼ Zoll Länge hergestellt.
Textabbildung Bd. 295, S. 13
Fig. 27.Davidson's Riemenverbindung.
In American Machinist vom 23. August 1894 ist die in
Fig. 28 bis 31 dargestellte
Riemenscheibe beschrieben, die von James Yocom and Son,
123 Drinker street, Philadelphia, angefertigt wird und deren Construction
insbesondere die so oft eintretenden Materialspannungen in der Nabe der im Ganzen
gegossenen Scheiben beseitigen will. Zu diesem Zwecke sind die Arme an der Nabe
getrennt abgegossen. Die Schliessung der Nabe wird mittels eines mit
Schraubengewinde versehenen Futters bewirkt; auf dieses wird ein Mutterring
geschoben, der zwei der Nabe entsprechende Einschnitte trägt. Nachdem dieser in die
Nabenbohrung eingeschoben ist, wird von der anderen Seite ein entsprechender
Mutterring eingeschoben und das Ganze verschraubt. Zum Schluss werden zwei etwas
konisch geformte Hülsen übergeschoben und durch Stechschrauben befestigt. Auf diese
Weise lassen sich sehr widerstandsfähige Riemenscheiben erzielen und es ist
ermöglicht, eine verhältnissmässig hohe Rippe unter den Radfelgen anzuwenden, wie
solche in der Fig. 28 zu sehen ist.
Textabbildung Bd. 295, S. 13
Fig. 28.Riemenscheibe von Yocom and Son.
Eine besondere Laufbüchse, welche den Zweck hat, bei leerlaufenden Scheiben das
Schlottern zu verhindern; kann nach dem Allgemeinen Anzeiger
für Berg-, Maschinen- und Hüttenwesen in der Weise angeordnet werden, dass
unmittelbar an der losen Riemenscheibe ein Hängelager angebracht wird, dessen aus
Rothguss bestehende Lagerschalen auf der einen Seite so lang sind, dass die lose
Riemenscheibe auf denselben laufen kann; die Lagerschalen dienen hier zugleich als
Lagerung für die Welle und für die lose Riemenscheibe. Bei dieser Anordnung wird
letztere gar nicht angegriffen, weil keine Reibung mehr in ihrer Bohrung stattfindet
und sie sich nur noch beim Ein- und Ausrücken des Riemens dreht. Eine so
eingerichtete Scheibe läuft in einem Betriebe schon lange Zeit zur vollen
Zufriedenheit und ist noch nicht die geringste Störung vorgekommen. Der Durchmesser
der betreffenden Transmissionswelle ist 95 mm, der der Rothgusslagerschalen an der
Stelle, wo sie als Lagerung der losen Riemenscheibe dienen, 135 mm.
Textabbildung Bd. 295, S. 13
Riemenscheibe von Yocom and Son.
V. Kuppelungen.
Die festen Kuppelungen bieten nicht bemerkenswerthes Neues, da meist zum Kuppeln die
Reibung benutzt wird. Eine Ausnahme macht die Klinkenkuppelung mit cylindrischen
Klinken von Franz Elsner in Cottbus (D. R. P. Nr. 74986 vom 21. Januar
1893). Die obere Hälfte von Fig. 32 zeigt
die Kuppelung in gesperrtem, die untere Hälfte in gelöstem Zustande. Die Klinken c haben eine cylindrische Form und einen Ausschnitt,
der den Vorbeigang der Kuppelungszähne z entweder
gestattet oder verhindert.
Die Bewegung der Klinken ist von aussen her leicht zu bewerkstelligen.
Die grosse Mannigfaltigkeit der Reibungskuppelungen zeigt, dass auf diesem Gebiete
eine einheitliche Form noch nicht hat zum Durchbruch kommen können, was stets ein
Beweis dafür ist, dass die bisherigen Constructionen weit entfernt sind, die
Bedürfnisse der Praxis voll zu befriedigen.
D. R. M. Nr. 22932 (Fig.
33 und 34)
von F. Butzke und Co. in Berlin benutzt die Reibung
nur, um die Welle stossfrei einzukuppeln. Ist dieses erreicht, so treten mehrere
Klauen in Wirksamkeit, indem sie ihre jeweilige Stellung so lange beibehalten, bis
der betreffende Wellenstrang wieder ausgeschaltet wird. Die Klauenkuppelung wird
also fast während der ganzen Betriebsdauer, die Reibungskuppelung dagegen nur
geringe Zeit Anspruch genommen.
Textabbildung Bd. 295, S. 14
Fig. 32.Klinkenkuppelung von Elsner.
Die Kuppelung besteht aus zwei Hälften, von denen die eine K auf der einzukuppelnden Welle und die andere A auf der antreibenden Welle angeordnet ist; die Hälfte A ist auf der zugehörigen Welle festgekeilt, die Hälfte
B dagegen an einem Federkeile mittels einer Gabel
auf ihrer Welle verschiebbar. An der Hälfte B sind zwei
Bolzen B1 diametral
gegenüberstehend festgeschraubt, deren jeder die Drehstelle eines Gewichtes G bildet. Jedes Gewicht hat eine Nase K, ausserdem ist in dasselbe ein Stift so
eingeschraubt, dass sich die gleichfalls an B
befestigte Feder F dagegen legen kann. Der äussere
Umfang der Hälfte B bildet eine Frictionsfläche, gegen
welche sich diejenige der Hälfte A anlegt. Die Nabe der
Kuppelungshälfte A ist zu einer mit zwei Vorsprüngen
versehenen Zahnkuppelung Z ausgebildet.
Textabbildung Bd. 295, S. 14
Kuppelung von Butzke und Co.
Die Kuppelung wirkt dadurch, dass zum Einkuppeln der Vorgelege welle die
Frictionsfläche der Scheibe B gegen diejenige der
antreibenden Scheibe A gepresst wird. Dadurch wird die
Scheibe B mitgenommen. Bei einer gewissen
Umdrehungszahl wird nun die Centrifugalkraft der Gewichte G den Gegendruck der Federn F überwinden und
erstere um ihre Bolzen B1 nach aussen drehen. Durch die Wahl der Federn lässt es sich erreichen,
dass dieser Moment bei einer Umdrehungszahl eintritt, die derjenigen der Hauptwelle
annähernd gleich ist. Alsdann greifen die Knaggen K der
Gewichte G in die Zähne Z
der auf der Antriebswelle festgekeilten Kuppelungshälfte B ein und bewirken, unter Entlastung der Reibflächen, die Mitnahme
der Vorgelegewelle. Dem Gleiten und Abnutzen der Reibflächen ist auf diese
Weise vorgebeugt.
Beim Ausrücken ziehen sich die Knaggen K aus den Zähnen
heraus und die Kuppelung ist gelöst.
Die Sicherheitsriemenscheibe von C. Schlickeysen in
Berlin (D. R. P. Nr. 67272) ermöglicht es, nur diejenige Kraft zu übertragen, welche
gerade erforderlich ist und auf die sie eingestellt werden kann. Wird eine grössere
Kraft beansprucht, so rückt sich die Scheibe selbsthätig aus und wird zur
Leerscheibe. Sie schützt in Folge dessen die von ihr betriebene Maschine vor
Ueberlastung und Bruch. Ebenso verhindert sie, dass z.B. an eine Transmissionswelle,
welche einem Abnehmer als Kraftquelle für eine bestimmte Leistung vermiethet ist,
mehr Maschinen gehängt werden als ausbedungen.
Textabbildung Bd. 295, S. 14
Sicherheitsriemenscheibe von Schlickeysen.
Dies erreicht man dadurch, dass auf der betreffenden Transmissionswelle, welche die
erhaltene Kraft weiter übertragen soll, ausser der losen Scheibe L noch ein fester Arm R
(Fig. 35 bis 37) festgekeilt wird.
Dieser dient als Mitnehmer, wird jedoch von der sich drehenden Riemenscheibe nur
berührt, wenn er mit derselben rotirt. Am Ende des Armes R, neben dem sich die Speichen der Scheiben bewegen, sitzt nach aussen
gekehrt der Stift S und etwas weiter von der Welle,
nahe dem Kranze der Scheibe, an letzterem ein gleicher Stift S1. Um aus dem Arme R und der Losscheibe L
eine einzige feste Scheibe zu bilden, werden über die beiden Stifte so lange in sich
geschlossene Schlingen M aus Messingblech geschoben
(die mit 1/10 mm
Blechdicke angefangen, je um 1/10 mm wachsend gewählt werden können), bis diejenige
Stärke erreicht ist, welche erforderlich erscheint für die zu übertragende
Kraft.
Nimmt man an, dass Riemenscheiben von verschiedenem Durchmesser je 1 zu
übertragen haben und dass die übertragende Messingschlinge aus praktischen Gründen
stets 20 mm breit sei, und zweitens, dass 1 qmm Messingblech eine Zugfestigkeit von
12 k habe, so hängt die nothwendige Stärke d der
Schlinge ab von der Anzahl Touren T, welche der Arm R bezieh. die damit verbundene Riemenscheibe in der
Minute machen soll. Ausserdem ist dieselbe abhängig von der Entfernung R des Mittelpunktes der Welle, auf der sie sitzt, bis
zum Mittelpunkte des Stiftes S an seinem Ende. Man fand
auf Grund vorstehender Annahmen, dass sich die Stärke von M mittels der Formel d=\frac{3}{R\,T} (wobei d in Millimeter und R in
Meter) berechnen lässt.
Auf dieser Grundlage hat der Patentträger eine Tabelle zusammengestellt, welche in
runden Zahlen die am häufigsten vorkommenden etwa 20 verschiedenen
Riemenscheibendurchmesser und die am häufigsten vorkommenden etwa 10 verschiedenen Minutenumdrehungen
derselben enthält.
Berechnet man bei jeder der 20 Riemenscheiben für jede der 10 Minutendrehungen die
Blechdicke der 20 mm breiten Messingblechschlingen, welche zur Uebertragung von 1
nothwendig ist, so hat man für 200 der verhältnissmässig am häufigsten
vorkommenden Betriebsfälle je eine Rechnungseinheit, die es jedem Laien leicht
macht, durch einfache Multiplication mit der Zahl der zu übertragenden Pferdekräfte
auszurechnen, wie dick die Mitnehmerschlinge von Messingblech sein muss, die er für
seine im Durchmesser und den Minutenumdrehungen gleichen Riemenscheiben braucht, um
seinen dagegen grösseren Kraftbedarf auf dieselbe zu übertragen.
Textabbildung Bd. 295, S. 15
Frictionskuppelung von Newstead.
Da es sich zur Herbeiführung der Sicherung gegen Bruch nur darum handeln kann,
festzustellen, wie stark in jedem Falle das Blech der 20 mm breiten
Verbindungsschlinge von Messingblech sein soll, so verfährt man wie folgt: Welchen
Durchmesser die Riemenscheibe der zu treibenden Maschine hat, ist bekannt; nimmt man
z.B. 700 an bei 160 Minutenumdrehungen, so ergibt sich eine Blechstärke von 0,07 mm,
um 1 soeben auf die Maschine zu übertragen. Wird nun die zum normalen
Betrieb nothwendige Kraft beispielsweise auf 15 angegeben, so wäre eine
Blechstärke der Verbindungsschlinge von 0,07 × 15 = 1,05 hinreichend, um diese Kraft
soeben zu übertragen. Da die Blechstreifen um Stärken von 0,1 mm wachsen, so wäre
das nächst stärkere Band = 1,1 das ausreichende für normalen Betrieb ohne alle
Unregelmässigkeiten. Da aber solcher Betrieb nicht denkbar ist, kann man in diesem
Falle, indem man die zulässigen Unregelmässigkeiten schafft, entweder mit
Blechstärken von 1,2 beginnend, und je um 0,1 mm in der Stärke steigend, ausproben,
bei welcher äussersten Betriebsunregelmässigkeit und daraus sich ergebenden
äussersten Mitnehmerblechstärke zur Ueberwindung derselben man aus praktischen
Gründen stehen bleiben will; man kann aber auch sofort bestimmen: dass die
Arbeitsmaschine bei Uebertragung von z.B. 19 ausser Betrieb kommen soll und
hat dann also eine Blechstärke von 0,07 × 19 = 1,33, wofür also 1,3 zu wählen wäre,
indem man dann hinterher, ebenfalls um 0,1 mm steigend, ausprobt: welche
Unregelmässigkeiten bei dieser Blechstärke noch möglich, welche ausgeschlossen sind
durch Zerreissen der Mitnehmerschlinge. Die Construction hat sich bereits gut
eingeführt und bewährt sich.
Bei der Frictionskuppelung von H. E. Newstead in
Nottingham (Amerikanisches Gebrauchsmuster Nr. 17567 vom 3. October 1892), Fig. 38 bis 40, sitzt lose auf der
Welle eine Trommel b, welche auf der der treibenden
Welle c zugekehrten Stirnseite offen ist. Die Welle c trägt auf ihrem dicht vor die andere Stirnseite der
Trommel reichenden Ende einen fest mit ihr verbundenen Bund d, welcher durch einen Arm d1 mit einem Reifen in Verbindung steht, der auf der
einen Seite dicker als auf der anderen ist. Dem Arme d1 gegenüber ist an dem Bunde d noch ein Bügel d2 angebracht, welcher einem Hebel f und einem steil ansteigendes Gewinde besitzenden
Schraubenbolzen g als Führung dient. Letzterer ist auch
noch in dem Bunde d geführt. An seiner dünnsten Stelle
ist der Frictionsreifen e schräg aufgeschnitten, so
dass zwischen den entstehenden beiden Enden noch etwas Spiel ist. Die Enden sind
verstärkt, um einem dem Bolzen g als Mutter dienenden
Keil eine grössere Angriffsfläche zu bieten. Zwischen den Backen des Bügels d2 ist ein Hebel f drehbar angeordnet, welcher auf der Schraube g fest angebracht ist und durch ein Gelenk mit einer
Muffe l in Verbindung steht, welche auf der Welle c verschiebbar ist.
Textabbildung Bd. 295, S. 15
Fig. 41.Hohlcylinderreibungskuppelung von König.
Hohlcylinderreibungskuppelung mit federndem Bremsscheibengehäuse von Eduard
König in Crimmitschau (D. R. P. Nr. 72 919 vom 1. Juli
1893), Fig. 41. Um ein stossfreies
Einrücken der Kuppelung zu bewirken, ist das Bremsscheibengehäuse radial
aufgeschlitzt (A) und federnd angeordnet, so dass seine
Reibflächen beim Anpressen der Bremsbacken federnd nachgeben können, wobei sie durch
einen geschlitzten Ring H in ihrer Federung verstärkt,
centrirt und gegen ein Ueberspannen durch den Anschlussstift J im Ringe H geschützt sind.
Textabbildung Bd. 295, S. 15
Fig. 42.Reibungskuppelung der Nordhauser Maschinenfabrik.
Die gelenkige Reibungskuppelung der Nordhauser Maschinenfabrik Schmidt,
Kranz und Co. und C. Kruse in Nordhausen (D. R. P. Nr.
75 252 vom 22. September 1893) besteht aus zwei fest auf den zu
kuppelnden Wellen sitzenden Scheiben c und d (Fig. 42), die durch
Mitnehmerstifte o und eine drehbare Riemenscheibe f, in welche die Stifte eingreifen, in der Weise in
Verbindung gebracht sind, dass die Achsen beider Wellen nicht genau in einer
Richtung zu liegen brauchen.
(Fortsetzung folgt.)