Titel: Howell's verbesserte Federn für Thüren und Thore.
Autor: Howell, William Augustus
Fundstelle: 1837, Band 65, Nr. LXXIV. (S. 327–331)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj065/ar065074

LXXIV. Verbesserungen an den Federn für Thüren und Thore, worauf sich William Augustus Howell, Schmied und Eisenhändler von Ramsgate in der Grafschaft Kent, am 3. Mai 1836 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem London Journal of Arts. Julius 1837, S. 24.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

Meine Verbesserungen betreffen sowohl die doppelt, als auch die einfach wirkenden Thürfedern, d.h. sowohl jene, die ein Oeffnen und Schließen der Thüre nach beiden Richtungen gestatten, als auch jene, bei denen dieß nur nach einer Richtung möglich ist, und bei denen die Thüre gegen einen feststehenden Pfosten anschließt. Sie bestehen 1) in einem Mechanismus, an welchem die Kraft der Feder unter dem Einflusse einer Hebelkraft steht, so daß sie die Thüre, nachdem diese geschlossen worden ist, fest zuhält und deren Aufwehen durch den Wind verhütet, während sie dem Druke leicht nachgibt, wenn die Thür geöffnet worden ist. Ich bezweke dieß 1) mittelst eines eigens geformten, excentrischen, sich drehenden Hebels, welcher in Gemeinschaft mit einer Reibungsrolle auf die Feder wirkt; und 2) durch Schnekenhebel oder excentrische Walzen und Ketten, welche auf die Feder wirken, und bei verschiedenen Theilen der Thürbewegungen verschiedene Radien darbieten. Die längeren Radien kommen nämlich in Thätigkeit, wenn die Feder um so mehr comprimirt oder in um so größere Spannung geräth, je weiter die Thür geöffnet wird. Die kürzeren oder ungünstigeren Radien hingegen werden der Feder dargeboten, wenn die Thür geschlossen ist: so daß, obschon die Feder beim Oeffnen der Thüre wirklich stärker wird, und dem Druke einen größeren Widerstand entgegensezt, dieß doch von demjenigen, der die Thür öffnet, nicht so sehr gefühlt wird, indem dann die günstigeren Radien auf die Hebel wirken.

Sie bestehen 2) in einem auf einfach wirkende Thürfedern anwendbaren Mechanismus, wodurch das schnelle Zuschlagen der Thüre, wenn man sie aus der Hand läßt, und die damit verbundenen Unannehmlichkeiten verhütet werden sollen. Ich bezweke dieß dadurch, daß ich die rükkehrende Kraft der Feder durch eine eigene Vorrichtung solcher Maßen retardire, daß die Thür sich nur langsam schließen kann. Dieser Retardirmechanismus leistet beim Oeffnen der Thüre nicht den geringsten Widerstand, sondern seine Wirkung beginnt erst unmittelbar nach dem Loslassen der Thüre.

Fig. 27 gibt eine horizontale Ansicht meiner verbesserten, doppelt |328| wirkenden Thürfedern, an denen ein Excentricum und eine Reibungsrolle auf die Feder wirken. Die obere Platte oder der Dekel des Gehäuses ist weggenommen; die inneren Theile sind im Zustande der Ruhe oder in jener Stellung abgebildet, die sie haben, wenn die Thür geschlossen ist. Fig. 28 gibt eine ähnliche Ansicht; jedoch sind die einzelnen Theile hier in der Stellung abgebildet, die sie erlangen, wenn die Thür geöffnet ist. Fig. 29 ist ein senkrechter Durchschnitt durch das Gehäuse; man sieht hier auch einen Theil der Thüre und des Fußbodens. a, a ist das aus Gußeisen oder einem anderen Metalle bestehende Gehäuse; b der Zapfen, um den sich die Thür dreht, und an dem sich das Excentricum c befindet; der obere Theil dieses Zapfens paßt in eine vierseitige Scheide des Schuhes d, der auf irgend eine geeignete Weise an dem unteren Theile oder an der sogenannten Ferse des Thürflügels befestigt seyn muß. e, e* ist die Feder, welche mit dem einen Theile gegen die Seitenwand des Gehäuses drükt und von einem unbeweglichen Zapfen festgehalten wird, während ihr anderer Theil e* gegen das verschiebbare Stük f drükt, und gleichfalls mit unbeweglichen Zapfen daran festgehalten wird. Das Stük f bewegt sich in einem Falze des Gehäuses, und an ihm befindet sich die Reibungsrolle g, gegen die das Excentricum c wirkt.

Aus einem Blike auf die Zeichnung erhellt, daß das Excentricum an seinem kleineren Radius einen Ausschnitt hat, in den die Rolle g einfällt, wenn die Thür geschlossen ist, so daß dann der Mittelpunkt der Rolle dem Mittelpunkte des Zapfens näher zu liegen kommt. Um die Thür zu öffnen, muß nothwendig eine solche Kraft auf sie ausgeübt werden, daß die Rolle dadurch aus der Kerbe herausgetrieben wird; ist sie ein Mal auf den Umfang des Excentricums gelangt, so wird die weitere Compression der Feder beim Oeffnen der Thüre mit Leichtigkeit geschehen können, indem die längeren Radien des Excentricums mit der Reibungsrolle in Berührung kommen. Läßt man die Thür los, so werden die Theile durch die Gewalt der Feder wieder in die frühere Stellung zurükgeführt, wo dann die Rolle wieder in die Kerbe des Excentricums einfällt, und die Thür geschlossen erhält.

In Fig. 30 sieht man eine andere Art meiner verbesserten, doppelt wirkenden Thürfedern, woran die Aufgabe, welche ich mir sezte, noch in höherem Maaße ausgeführt ist: d.h. die Excentrica bieten bei verschiedenen Theilen der Bewegung der Thüre zum Behufe der Ueberwindung der Kraft der Feder noch mehr verschiedene Radien dar. In Fig. 31 sind dieselben Theile bei geöffnetem Schlosse dargestellt. Fig. 32 endlich ist ein senkrechter Durchschnitt. a, a ist das Gehäuse; b der Zapfen, um den sich die Thür dreht, und an |329| dem sich die beiden Excentrica c, d befinden, die durch Ketten mit der aufgerollten Feder e in Verbindung stehen. Das eine Excentricum c steht durch die Kette f mit dem Excentricum g in Verbindung, welches an dem Gehäuse der Feder e angebracht ist, und sich lose um die Achse h der Feder dreht. Das andere Excentricum d hingegen ist durch die Kette i mit einem anderen, an dem unteren Ende der Achse h des Federgehäuses aufgezogenen Excentricum l verbunden. Das eine Ende der aufgewundenen Feder ist wie gewöhnlich an dem Inneren ihres Gehäuses, das andere Ende hingegen an der Achse oder Spindel befestigt.

Die Wirksamkeit dieser Art von Federn ergibt sich aus der Zeichnung, und aus einer Vergleichung der Theile in Fig. 30 und 31. Wenn die Thür geschlossen ist, und sich in der Stellung befindet, welche in Fig. 30 durch punktirte Linien angedeutet ist, so wird man sehen, daß die Ketten f und i von der Feder über die kleineren Radien der Schneken oder Excentrica g, l laufen: d.h. sie befinden sich in einer Stellung, welche dem Aufwinden der Feder oder einer größeren Spannung derselben durch irgend eine auf die Ketten f oder i wirkende Kraft, wie z.B. durch Umdrehen der Excentrica c oder d mit der Thüre nach der einen oder nach der anderen Richtung am wenigsten günstig ist. So wie hingegen die Thür aus ihrer geschlossenen Stellung gebracht worden, gerathen die größeren Radien der Excentrica g und l in Thätigkeit, wo sich dann die Kette auf deren Umfang aufwindet, und wo die Theile in die aus Fig. 31 zu ersehende Stellung gelangen. Läßt man die Thür los, so werden sich die Federn allsogleich abwinden, und die Theile wieder in die in Fig. 30 angedeutete ruhende Stellung zurükführen, womit die Thür geschlossen ist. An jeder Kette sind geeignete Aufhaltstüke m, n angebracht, die sich gegen die Aufhälter o, p, welche an der Wand des Gehäuses fixirt sind, stemmen, und welche bewirken, daß die Thür, wenn sie geschlossen wird, immer in die richtige Stellung gelangt.

Aus Fig. 33, 34 und 35 erhellt eine jener Federn, an der der Mechanismus angebracht ist, welcher den zweiten Theil meiner Erfindung bildet, und der das schnelle Zufallen der Thüre, wenn man sie aus der Hand läßt, verhütet. Fig. 33 ist ein Grundriß mit abgenommener Dekelplatte; die Theile befinden sich in der Stellung, in die sie gelangen, wenn die Thüre geschlossen ist. Fig. 34 ist eine ähnliche Ansicht, bei geschlossener Thüre genommen. Fig. 35 ist ein senkrechter Durchschnitt durch das Gehäuse oder durch den Kasten. Die Anordnung jener Theile, welche die Bewegung der Thüre an die Feder und von lezterer wieder an die Thüre fortzupflanzen haben, ist ganz die oben bei Fig. 27, 28 und 29 angedeutete, weßhalb denn |330| auch um so weniger eine weitere Beschreibung derselben nöthig ist, als zu deren näherer Bezeichnung die früher gewählten Buchstaben beibehalten sind. An dem Zapfen b ist aber hier auch noch das Excentricum o angebracht, an welchem die Kette p, die an ihrem anderen Ende mit dem Excentricum q in Verbindung steht, befestigt ist. Außer diesem lezteren Excentricum, welches an dem Zapfen oder an der Welle r aufgezogen ist, befindet sich an dem Zapfen b aber ferner noch das Excentricum s, von dem die Kette t ausläuft, welche an ihrem anderen Ende mit dem gleichfalls an dem Zapfen r angebrachten und mit ihm umlaufenden Excentricum u in Verbindung steht. An diesem Zapfen r befindet sich überdies ein Sperrrad v, und lose um ihn umlaufend auch das Zahnrad w. Lezteres führt die Sperrkegel x, die auf die gewöhnliche Weise durch Federn gegen die Zähne des Sperrrades angedrükt erhalten werden. Das Zahnrad w greift in eine endlose Schraube y, deren Spindel in geeigneten Zapfenlagern umläuft, und an ihrem anderen Ende das Zahnrad z führt, welches gleichfalls in eine Schraube ohne Ende 1 eingreift. An dem oberen Ende der aufrechten Spindel dieser lezteren befindet sich der retardirende Flügel oder der sogenannte Governor, den man aus Fig. 35, 36 und 37 ersieht; und zwar in Fig. 36 einzeln und im Zustande der Ruhe bei geschlossener Thüre; in Fig. 11 hingegen in Thätigkeit und während des Schließens der Thüre. Er besteht aus einer Platte 3, welche an dem Ende der Spindel 2 aufgezogen ist, und die die Flügel 4,4, welche sich lose an den Zapfen 5,5 drehen, und durch die Arme 6,6 und die Stange 7 miteinander in Verbindung stehen, führen. Die Feder 8 ist mit dem einen Ende an der Platte 3, mit dem anderen hingegen an einem der Stüke oder Flügel 4 befestigt.

Das Spiel dieser Vorrichtung ist folgendes. Wenn die Thüre geöffnet wird, dreht sich der Zapfen b um; die Folge hievon ist, daß das Excentricum o die Kette p von dem Excentricum q abzieht, und daß mithin die Spindel r und mit ihr das Sperrrad v nach der Richtung des Pfeiles umgetrieben wird, indem die Sperrkegel x, x dieser Bewegung nachgeben. Die Excentrica s und u mit ihrer Kette t werden zwar hiebei gleichfalls in Bewegung gesezt; allein diese Bewegung hat in diesem Augenblike keine andere Folge, als daß die Kette von dem einen Excentricum auf das andere übergetragen wird. So wie man hingegen die Thüre ausläßt, strebt die Feder e die Thüre zu schließen, und die Theile wieder zurük zu bewegen. Dadurch wird sogleich veranlaßt, daß das Excentricum s durch die Kette t das Excentricum q umtreibt, und daß das Sperrrad folglich in einer Richtung umläuft, die der beim Oeffnen der |331| Thüre durchlaufenen entgegengesezt ist. Da hiedurch und namentlich durch die Sperrkegel x auch das Rad w in Bewegung kommt, so wird mithin die endlose Schraube y mit ihrer Spindel und mit dem Rade z umgedreht. Lezteres treibt dann die endlose Schraube 1, die Spindel 2 und den retardirenden Governor, der in dem Maaße als die Thüre beim Schließen eine größere Geschwindigkeit erlangt, an Wirksamkeit gewinnt. Die Centrifugalkraft der Stüke oder Flügel 4,4 überwindet nämlich die Kraft der Feder 8, so daß sie, wie man in Fig. 11 sieht, weiter von einander weichen, und der Luft eine größere Oberfläche und mithin einen größeren Widerstand darbieten. Durch diese theilweise Ausgleichung oder Ueberwältigung der Kraft der Feder e wird die Rükkehr der Thüre in solchem Maaße verhütet, daß sie nicht wohl zuschlagen kann. Sobald sich die Thüre dem Thürpfosten angeschlossen hat, gelangen die Theile wieder in den aus Fig. 10 zu ersehenden Zustand der Ruhe.

In Fig. 38 und 39 sieht man gleichfalls eine derlei verbesserte Thürfeder, an der jedoch die Fortpflanzung der Bewegung von der Thüre an die Feder und umgekehrt, durch die bei Fig. 30, 31 und 32 erläuterte Vorrichtung, nämlich durch Anwendung der aufgewundenen Feder, vermittelt ist. Da diese Vorrichtung hier unverändert beibehalten ist, und da der Retardirapparat dem eben beschriebenen ganz gleich ist, so bedarf es keiner weiteren Beschreibung dieser beiden Figuren.

Ich rathe das Gehäuse meiner Federn mit Oehl zu füllen, damit nicht nur die Reibung dadurch vermindert, sondern auch alles Geräusch, welches allenfalls durch die Thätigkeit des Mechanismus hervorgebracht werden könnte, beseitigt werde. Ich habe aus diesem lezteren Grunde auch lieber endlose Schrauben und Räder mit schief geschnittenen Zähnen als gewöhnliche Räder angewendet, indem erstere ruhiger laufen, als leztere. Ich beschränke mich übrigens weder auf bestimmte Formen, noch auch auf bestimmte Dimensionen der einzelnen Theile, da diese nach der Größe etc. der Thüren verschieden seyn müssen; ebendieß gilt auch in Hinsicht auf den Retardirapparat oder Governor.

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