Titel: Poppe's Universalkuppelung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1843, Band 88, Nr. CIV. (S. 426–428)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj088/ar088104

CIV. Neue Universalkuppelung, von Dr. Adolph Poppe jun.

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Um zwei rotirende Wellen, die nicht in einer geraden Linie liegen, zu verbinden, bedient man sich, wenn die Abweichung aus der geraden Linie 40° nicht übersteigt, häufig einer sinnreichen, unter dem Namen Universalgelenk bekannten Vorrichtung, deren Erfindung dem Engländer Hook zugeschrieben wird. Jede der zu verbindenden Wellen endigt sich nämlich in eine halbkreisförmige Gabel, und zwischen beiden Gabeln ist ein Kreuz oder ein Ring mit vier Zapfen dergestalt angeordnet, daß je zwei diagonal einander gegenüberstehende Zapfen in einer Gabel gelagert sind, wodurch an der Vereinigungsstelle beider Wellen ein nach allen Seiten bewegliches Gelenk entsteht. Betrachtet man die durch das Universalgelenk übertragene Bewegung näher, so bemerkt man, daß, wenn die eine Welle mit gleichförmiger Geschwindigkeit rotirt, die Geschwindigkeit der anderen veränderlich ist, und zwar um so auffallender, um einen je größeren Winkel beide gekuppelte Wellen aus der geraden Linie abweichen; ferner, daß mit dieser Bewegung auch noch eine Längenverschiebung der einen Welle verbunden ist, welche nur dadurch vermieden werden kann, daß man den vier Zapfen in den Gabeln eine verschiebbare Lagerung gibt. Diese an dem Apparate haftenden Mängel nebst dem Umstande, daß |427| derselbe nicht geeignet ist, einer großen Spannung zu widerstehen, treten seiner allgemeineren Anwendung hemmend entgegen.

Die Aufgabe, zwei Wellen, deren Rotationsebenen einen Winkel von 0 bis 90° einschließen, auf die einfachste Weise so mit einander zu verbinden, daß die oben erwähnten Nachtheile wegfallen, habe ich durch folgende Anordnung gelöst. Fig. 39 zeigt das Princip derselben in einem einfachen Umrisse. Jede der Wellen A und B lasse ich an der Kuppelungsstelle in einen starken kreisrunden Ring oder auch einen halben Ring a,a, b,b sich endigen, und diese beiden Ringe verbinde ich durch einen dritten, frei zwischen ihnen spielenden Ring c, c. Wird nun die eine Welle A in Umdrehung gesezt, so dreht sich durch Vermittelung des Ringes c, c auch die andere Welle B ohne allen Zwang und mit unveränderter Geschwindigkeit. Der Kuppelring c, c rotirt während dieser Bewegung frei um die imaginäre Achse xy, welche mit den Verlängerungen der Wellen A und B gleiche Winkel bildet, und – eine kleine hin und her wechselnde Seitenbewegung ausgenommen – unverändert bleibt. Diese einfache Anordnung bildet eine Universalkuppelung, deren Leistungen, so weit ich bis jezt durch Versuche im Kleinen zu beurtheilen im Stande bin, in mancher Hinsicht sehr befriedigend sind. Unter ihren Vortheilen hebe ich folgende hervor:

1) Sie ist einfach, läßt sich mit geringen Kosten herstellen und nach erfolgter Abnüzung leicht ersezen.

2) Man kann derselben leicht die nöthige Stärke geben, um einer großen Spannung zu widerstehen.

3) Die Uebertragung der rotirenden Bewegung ist sanft und findet ohne Zwang und ohne Längenverschiebung unter jeder Winkelstellung beider Wellen bis zu 90° statt.

4) Eine ungleichförmige Uebertragung der Bewegung ist selbst bei einer Winkelstellung beider Wellen von 90° dem Auge nicht bemerkbar.

Für Wellen, die in gerader Linie liegen, bildet dieser Apparat eine solide und dabei nachgiebige Längenverbindung, welche mit der bekannten Klauenkuppelung in gewisser Hinsicht Aehnlichkeit, jedoch den Vortheil vor derselben voraus hat, daß sie nicht besonders justirt zu werden braucht, indem die vier Angriffspunkte der festen Ringe wegen der Beweglichkeit des mittleren Ringes sich immer von selbst fest anlegen und in beständiger Berührung mit dem lezteren bleiben, wenn auch die Achsen aus ihrer Linie weichen sollten.

Die Skizze Fig. 40 stellt eine Construction im Grundrisse dar, wie sie für gute Maschinenanlagen sich eignen dürfte, um die Kuppelung auf eine bequeme und solide Weise zusammensezen und aus |428| einander nehmen zu können. Beide in den Lagern a, a laufende Wellen A und B endigen sich in Querstüke b, b, mit denen die aus einem abgedrehten Cylinder in Hufeisen- oder Halbkreisform umgebogenen Halbringe c auf eine solide Weise in Verbindung gesezt werden. Beide Schenkel der hufeisenförmigen Stüke oder Halbringe c treten nämlich durch Löcher, die in den Querstüken b, b angebracht sind, und endigen sich hinter den lezteren in starke Schrauben. Mit Hülfe der Muttern d werden nun die Halbringe angezogen, bis sie mit ihren starken Flanschen e fest auf der Fläche der Querstüke c, c aufsizen. Was die Größe und das Dimensionenverhältniß der Ringe betrifft, so läßt sich hierüber vor der Hand noch keine bestimmte Regel aufstellen; es sind dieses Punkte, welche ich dem Gutdünken der Techniker bei der Ausführung dieser Kuppelung überlassen muß. Es ist indessen vortheilhaft, den beweglichen Mittelring etwas größer oder mindestens eben so groß, in keinem Fall aber kleiner als beide festen Halbringe zu machen und den Ringen durch Näherung beider Wellenenden eine solche Lage zu geben, daß die beiden Angriffspunkte eines jeden festen Ringes möglichst weit aus einander fallen, um den Druk von der Achse möglichst zu entfernen.'

Nicht in allen Fällen ist meine Universalkuppelung mit gleichem Vortheile anwendbar. Bei Maschinen, die oft eingestellt werden müssen, oder die Bewegung von der einen Richtung nach der anderen häufig wechseln, tritt ein Nachtheil ins Spiel, welcher auch an der gewöhnlichen Klauenkuppelung haftet. Dieser Nachtheil besteht in dem Stoße, welcher mit dem Beginn oder mit dem Wechsel der Bewegung verbunden ist. Es lassen sich zwar Vorkehrungen treffen, um diesem Uebelstande abzuhelfen, allein der Apparat verliert dadurch an Einfachheit.

Aus der Eigenschaft, die Bewegung unter jedem Winkel gleichförmig zu übertragen, könnte man schließen, daß der Apparat für alle diejenigen Fälle, wo die Transmission einer Bewegung ohne Geschwindigkeitsveränderung vor sich gehen soll, die Winkelräder erseze. So lange die Abweichung beider zu verbindenden Wellen aus der geraden Linie 45° nicht übersteigt, dürfte dieses wirklich der Fall seyn. Daß aber bei einer Winkelstellung von 90° der Apparat auch für schwere Maschinen zugänglich sey, ist wegen der unter diesen Umständen erhöhten Friction der Ringe und des erhöhten Seitendruks gegen die Achsenlager nicht anzunehmen. Dagegen steht bei sehr vielen leichten Maschinen und Instrumenten, wo es weniger auf die Quantität der Bewegung als auf die Art ihrer Uebertragung ankommt, einer vortheilhaften Anwendung der Kuppelung in dem so eben bezeichneten Sinne kein wesentliches Hinderniß im Wege.

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