Titel: | Maschinenelemente. |
Fundstelle: | Band 303, Jahrgang 1897, S. 222 |
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Maschinenelemente.
(Fortsetzung des Berichtes S. 200 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Maschinenelemente.
IV. Schwungräder.
Das Bestreben, bei den Schwungrädern Gusseisen nur für die Nabentheile zu verwenden,
und sowohl Ring wie Arme aus Schmiedeeisen zu construiren, findet immer mehr
Anerkennung und Verbreitung. Revue industrielle vom 24.
October 1896 führt einige einschlägige Constructionen an, welche diesem Bestreben
Rechnung tragen. Der Schwungring dient zugleich als Riemenscheibe und hat nach Fig. 9 und 10 einen aus Flacheisen,
Blech, ⊏-Eisen und Winkel gebildeten Querschnitt. In
geschickter Weise sind die Arme bezieh. Spannstangen mit dem Schwungringe und der
Nabenrosette verbunden, so dass das Schwungrad sowohl in der Richtung der
Schwungebene, als auch gegen Seitenschwankungen ordentlich versteift erscheint. Auch
ist jede der Stangen ohne Schwierigkeit nachstellbar, was den Vortheil bietet, dass
man nach dem Ton der angeklopften Stange jederzeit die Richtigkeit der Spannung
controliren kann. Da jede Stange ohne Unterbrechung durchgeht, so ist diese Controle
rein und sicher. Kleine Unregelmässigkeiten in der Centrirung des Schwungringes
können bei dieser Gelegenheit geregelt werden. Ein solches Schwungrad, von Cobb in Francisco gebaut, ist für einen Motor von 400
bis 500 bestimmt und hat folgende Maasse:
Aeusserer Durchmesser
5,537
m
Kranzbreite
0,762
m
Achsendurchmesser
0,254
m
Stärke der Spannstangen a
0,038
m
„ „ „ b
0,051
m
Gewicht des Schwungringes
5216
k
„ der Speichen
917
k
„ der Nuss
1497
k
Gesammtgewicht
7630
k
Textabbildung Bd. 303, S. 222
Schwungrad.
Bei 120 Umdrehungen ist die Spannung in den 24 Speichen b, angenommen, dass die ganze Kraft von diesen aufgenommen wird, 7,8 k/qmm. Nach den
gewählten Stärken und mit Rücksicht auf die Schwächungen durch die Nietlöcher würde
das Schwungrad noch hinreichend widerstandsfähig erscheinen bei einer
Umfangsgeschwindigkeit von 9000 bis 10000 m/Min., eine Geschwindigkeit, die niemals eintreten
wird.
Textabbildung Bd. 303, S. 222
Fig. 11.Pond's Verbindung von Telegraphen- und anderen Drähten.
An derselben Stelle wird ein Schwungrad beschrieben, welches sich der üblichen Form
zwar nähert, aber aus Stahlblech besteht. Es ist von der Société E. P. Allis in Milwaukee construirt und für den Betrieb der
elektrischen Centrale in Boston bestimmt. Der äussere Durchmesser des Schwungrades
ist 7,315 m, die zugehörige Verbundmaschine von 0,813 bezieh. 1,524 m
Cylinderdurchmesser und 1,524 m Hub überträgt ihre Kraft unmittelbar auf die
Primärdynamo. Aus Fig. 9
und 10 ist die
Einrichtung des Schwungrades zu erkennen. Die Rosette besteht aus Gusstahl, der
Schwungring setzt sich zusammen aus einer grossen Anzahl unter einander verbolzter
Stahlsegmente. Die Speichen sind durch eine zusammengenietete Blechwand von 25 mm
Stärke ersetzt. Zur Erleichterung der Nietung ist jedes Blech mit einem Mannloch von
305 mm versehen. Jeder Blechwandsector ist mit drei Bolzen von 70 mm Durchmesser mit
der Rosette und einem inneren Stahlblech von 25 mm Stärke befestigt. Zum Schütze
gegen seitliche Schwankungen dienen die Streben C und
Bolzen F.
V. Seile und Seilverbindungen.
Eine sehr einfache und wirksame Verbindung von Telegraphen- und anderen Drähten ist
in Fig. 11 dargestellt. Sie besteht aus zwei
Kuppelungsstücken mit den nöthigen Aussparungen zum Einlegen der Enden und einer
Schraube, welche die Kuppelungshälften an einander presst. Der Erfinder ist Pond in Woonsocket (Amerikanisches Patent Nr.
372637).
Textabbildung Bd. 303, S. 222
Endknoten Thompson und Co.
Einen zuverlässigen Endknoten haben Thompson und Co. in
Westminster angegeben. Wie Fig. 12 und 13 zeigen, werden die Seilenden durch einen Keil b mit Schraube d an den Knotenkörper a angepresst.
Untersuchungen über Seilverbindungen.
Das vierte Heft des vorigen Jahrgangs der Mittheilungen
aus den königl. technischen Versuchsanstalten zu Berlin enthält, wie
Stahl und Eisen im Auszuge mittheilt, einen vom
stellvertretenden Vorsteher M. Rudeloff verfassten
ausführlichen Bericht über die im Auftrage des Ministers für Handel und Gewerbe
ausgeführten vergleichenden Untersuchungen von Seilverbindungen für
Fahrstuhlbetrieb. Die Versuche bezweckten die Feststellung der
verhältnissmässigen Dauerhaftigkeit von verschiedenen Seilverbindungen, deren
Verhalten bei stets wachsender Belastung zuvor durch frühere Versuche bereits
festgestellt war. Damit die Inanspruchnahme beim Versuch derjenigen im Betrieb
möglichst entspräche, musste zu der ruhigen Belastung eine stossweise wirkende
Belastung hinzutreten. Zur Ausführung dieser Versuche dienten zwei von der Maschinenfabrik E. Becker in Berlin hergestellte
Maschinen. Zur Prüfung gelangten zunächst zwei konische Seilbüchsen mit
eingelegtem Ring. Bei dieser Seilverbindung (Fig. 14) wird das
Seilende in einem konischen Gehäuse befestigt, indem man es dem letzteren
entsprechend konisch gestaltet. Zu diesem Zweck wird über das Seilende ein Ring
von konischem Querschnitt geschoben, über welchen die aus dem Seil gelösten
Drahtenden nach aussen umgebogen werden. Hierbei schneidet man letztere
verschieden lang ab und umwickelt das Ganze mit Bindedraht, so dass ein zum
Schloss passender Konus entsteht (Fig. 15).
Der Bruch erfolgte in der konischen Seilbüchse, indem sämmtliche um den Ring
gelegten Drähte abrissen.
Als nächstes Versuchsobject diente ein Kortüm'sches
Seilschloss alter Construction. Dasselbe besteht aus einem mit übergezogenen
Ringen versehenen Gehäuse von schmiedbarem Guss, welches durch den oberen Ring
mit dem Gehängebügel verbunden ist. Die Befestigung des Seiles geschieht durch
zwei Beilegekeile, die an den Greifflächen mit Zähnen versehen wurden, die in
Reiben so geordnet sind, dass sie in die Rillen zwischen den Litzen des Seiles
eingreifen können. Die Höhe der Zähne nimmt von der Keilspitze aus nach hinten
zu.
Textabbildung Bd. 303, S. 223
Verschiedene Seilverbindungen.
Bei den Versuchen sind die Zähne der Keile in die Litzen eingedrungen und haben
die Drähte hierbei zur Seite geschoben. An den unteren Keilenden machten sich
mehrere Drahtbrüche an den Druckstellen der Zähne und ferner ein Drahtbruch ohne
Druckstelle bemerkbar.
An dritter Stelle wurde eine zweitheilige Baumann'sche Seilklemme (Fig. 16 und 17) geprüft. Bei
dieser wird das Seil von drei Keilen festgeklemmt, die mit einem Ende des
zu prüfenden Seiles als Einlage mit einer Legirung ausgegossen sind, so dass das
Seil mit allen einzelnen Aussendrähten in der Eingussmasse abgebildet ist. Die
drei Keile sind zusammen aussen kegelförmig abgedreht und stecken in einer
kegelförmigen Hülse. Ein über die Keile gestreifter Ring soll dieselben beim
Zusammenstellen zusammenhalten.
Beim Herausnehmen des Seiles nach erfolgtem Dauerversuch konnten äusserlich
Drahtbrüche oder sonstige Beschädigungen der Seilenden nicht wahrgenommen
werden.
Ferner wurden gemeinschaftlich untersucht ein Otis-Gehänge (Fig. 18) und eine
dreitheilige Baumann'sche Seilklemme. Bei dem
ersteren wird das Seil zu einer kleinen Schleife gebogen und in eine handförmige
Klammer geschoben, deren innere Bearbeitungsfläche sich eng an die Seilform
anschmiegt. Ueber die Klammerenden wird ein Ring geschoben, der alsdann von den
Nasen an denselben vor dem Herunterrutschen bewahrt wird. In das Innere der
Seilschleife wird ein herzförmiges Gusstück eingetrieben.
Bei dem Versuch war der Spannring zersprengt. Ferner sind zwei Litzen an der
Berührungsstelle mit dem Herzstück ganz durchgerissen. Die übrigen Litzen
zeigten mehr oder weniger starke Verschiebungen der Drähte und Drahtbrüche.
Bei der Baumann'schen Klemme (Fig. 19) sind die
Keile wie bei Fig.
16 und 17
mit Weissmetall ausgegossen, die Keile sitzen aber in einer um zwei Scharniere
aus einander klappbaren dreitheiligen Hülse, die durch einen in das dritte
Scharnier gesteckten Stahlbolzen zusammengehalten werden.
Die Fortsetzung der vorstehenden Untersuchungen bildeten jene mit einer Baumann'schen Klemme und einem Frictionsseilgehänge
(Fig. 20). Das
Reibungsgehänge besteht aus zwei Blechwangen, die durch eine Reihe von Schrauben
gegen das aussen um letztere geschlungene Drahtseil gepresst werden. Die beiden
Wangen sind durch Bolzen und Bügel mit dem Fördergeräth verbunden. Sowohl die
Reibung des Seilendes zwischen den Wangen, als auch diejenige zwischen den
beiden zur grösseren Sicherheit angebrachten Schellen ist das bei dieser
Seilverbindung wirksame Mittel.
Zur nächsten Versuchsreihe wurde das eben beschriebene Gehänge mit der Baumann'schen Klemme verwendet. Nach 50000 Schlägen
mit 15 mk Schlagarbeit wurden zahlreiche Drahtbrüche wahrgenommen, doch müssen
wir bezüglich der Einzelheiten auf den Bericht verweisen.
Bei Dauerversuchen mit einer konischen Seilbüchse zum Vergiessen (Fig. 21) erfolgte
der Bruch vorn am Einguss und waren die Seile gänzlich durchgerissen. Einzelne
Drähte zeigten verrostete Bruchflächen und sämmtliche Drähte auf etwa 50 mm
Länge von der Bruchstelle gerechnet stark verrostete Oberfläche. Bei dieser
Verbindung wird das Seilende in seine Drähte aufgelöst. Die Drahtenden werden
verzinnt und umgebogen, so dass sie einen wirren, äusserlich konisch geformten
Kopf bilden, der in den konischen Hohlraum der Seilbüchse passt. Letztere ist
verzinnt und wird nach vorherigem Anwärmen mit dem Seilkopf durch Eingiessen von
Weissmetall verbunden. Die Gehängöse wird durch Einschrauben mit der Büchse
verbunden.
Die nächste Versuchsreihe wurde mit einem Kortüm'schen Seilschloss neuer Construction ausgeführt (Fig. 22). Der
Grundgedanke der Construction ist der gleiche, wie bei dem älteren Schloss. Man
hat jedoch als Material Schmiedeeisen gewählt und das Schloss zum
Auseinandernehmen eingerichtet. Die Keile haben abgeschrägte Rücken, man kann
sie nach Entfernung der einen Schlosshälfte gemeinsam mit dem Seil von der Seite
her einlegen und alsdann durch Anziehen der Schrauben fest an das Seil
andrücken. Nach dem erstmaligen Andrücken werden die Schrauben wieder gelöst,
das Seil wird mit den Keilen gemeinsam im Schloss nach vorn verschoben und
hierauf werden die Keile durch die Schrauben wieder fester an das Seil
angepresst. Die Widerlager für die Keilrücken sind durch schmale Blechstücke
gebildet, welche durch die Schrauben und ausserdem durch je zwei zwischen den
äussersten Schraubenpaaren angebrachte Dorne mit den Seitenwangen des Schlosses
verbunden sind.
Um die Untersuchungen nicht allzu sehr in die Länge zu ziehen, wurden die
Versuche eingestellt, ohne dass äusserliche Anzeichen vom Bruch wahrgenommen
werden konnten. Beim Herausnehmen des Seilendes aus dem Schloss zeigten sich
mehrere Drahtbrüche. Die oberen längeren Keilzähne sind mehr oder weniger tief
in das Seil eingedrungen und haben hierbei die Drähte verschoben. Das Seil ist
breitgedrückt, doch sind Drahtbrüche in dem flachgedrückten Theil des Seilendes
nicht eingetreten.
Die letzte Versuchsreihe wurde mit einem deutschen Schwanenhals ausgeführt.
Wie Fig. 23 zeigt,
wird hierbei das Seil von zwei Hülsentheilen umfasst, welche mit der Gehängöse
aus einem Stück geschmiedet sind. Seil und Hülsenlappen sind mit einander durch
drei durchgetriebene Niete verbunden. Das Seil zeigte an den Durchgangsstellen
der Niete folgende Beschädigung: Beim oberen Niet waren zwei Drähte vollständig
zerschnitten und mehrere verletzt. Am mittleren Niet waren einige Drähte
gebrochen, andere verletzt und beschädigt. Am unteren Niet waren drei Litzen
gänzlich durchgerissen und von den übrigen Litzen mehrere Drähte gebrochen.
Das Ergebniss der Untersuchungen war folgendes: Nach den erzielten
Gesammtschlagarbeiten hat sich bei den Versuchen die konische Seilbüchse mit
eingelegtem Ring am schlechtesten bewährt. Die Ergebnisse mit der konischen
Seilbüchse zum Vergiessen waren ebenfalls unbefriedigend.
Das Otis-Gehänge hat gleichfalls nur eine geringe Dauerhaftigkeit bei Einwirkung
von Schlägen gezeigt. Das Frictionsgehänge hat sich weniger gut als die Baumann'sche Klemme und das Kortüm'sche Seilschloss bewährt. Bei dem deutschen Schwanenhals wurde
die gleiche Schlagarbeit erzielt wie bei dem Reibungsgehänge. Das Kortüm'sche Seilschloss und die Baumann'sche Seilklemme sind allen anderen
Verbindungen überlegen, unter sich aber als gleichwerthig anzusehen.
Textabbildung Bd. 303, S. 224
Fig. 24.Kuppelungsglied für Lastketten von Lamplough.
Kuppelungsglied für Lastketten von Arthur Lamplough in London (Amerikanisches Patent
Nr. 526627), Fig. 24 und 25. Das Kuppelungsglied ist ein Doppelglied, dessen einer Steg d im Scharnier c
aufgeklappt werden kann und am freien Ende einen Fortsatz hat, welcher in eine
entsprechende Nuth in dem festen Theile a des
Steges passt. Am Scharnierbolzen ist seitlich eine Feder f mit dem einen Ende festgemacht; das andere Ende dieser Feder
ist ⊐-förmig gebogen und umfasst im geschlossenen
Zustande des Kuppelgliedes die Stelle, wo der bewegliche Steg d den festen a
berührt, fest. Ein kleiner Fortsatz an der Feder f
ermöglicht das Zurückziehen derselben, wenn die Verbindungsstelle von a und d freigegeben
werden soll.
Textabbildung Bd. 303, S. 224
Fig. 25.Auslösbares Kettenglied von Frost.
Soll ein Kettenglied leicht auslösbar sein, so ordnet Capitän Frost dieselben nach Fig.
25 an. A ist der tragende Theil, der von
hölzernen Keilen B auf seine Unterlage geklemmt
wird. Der Steg E verhindert eine Annäherung der
Stege an einander, das Ausweichen derselben wird durch die Schlägung der Flächen
A unmöglich gemacht. Die Lösung kann nach
Zertrümmerung der Holzkeile in kürzester Frist bewerkstelligt werden, da der
Bolzen P nunmehr seitlich entfernt werden kann.
Eine beachtenswerthe Neuerung von Walton and Sons in
Glasgow mag hier noch erwähnt werden, es ist das Verfahren, die Glieder der
Ketten von Leder oder anderem Stoffe durch eine Einlage von metallenen Schleifen
zu verstärken, wie Fig. 26 zeigt. Zu den
Schleifen benutzt man mit Vortheil platt gedrückte Röhrenstücke von Messing oder
Stahl.
Textabbildung Bd. 303, S. 224
Fig. 26.Verstärkung der Kettenglieder v. Hartig.
Sehr lesenswerthe Versuche über die Festigkeitseigenschaften metallener
Gliederketten von Hartig finden sich im Civilingenieur, Bd. 38 S. 479, auf die wir hier
hinweisen.
VI. Transportriemen.
Auf eine eigenthümliche Anwendung von Riemen hat Robins
in der Versammlung der amerikanischen Mining Engineers aufmerksam gemacht (Génie civil, 1896 S. 378). Diese Riemen sind 50 bis 75
cm breit und einige derselben hatten eine Länge von 150 m von Achse zu Achse der
Riemenscheiben. Sie sind im Stande, grosse Mengen Materials (Getreide u. dgl.) rasch
zu transportiren. Der Riemen wird auf Rollen geführt, so dass eine muldenförmige
Rinne entsteht, welche das zu fördernde Material aufnimmt und weiter leitet. Diese
Rollen sind entweder einfach und mit geneigten Seitenflanschen versehen, welche die
Mulde bilden, oder es wird dies durch eine wagerechte und zwei unter entsprechenden
Winkeln geneigte Rollen bewirkt.
Wir werden demnächst auf diese interessante Verwendung näher zurückkommen, der, wie
es scheint, eine zahlreiche Verwendung für den Mühlenbetrieb bevorsteht.
(Fortsetzung folgt.)