Titel: Schiele's Reibungscurve.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1849, Band 112, Nr. LXXIII. (S. 331–333)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj112/ar112073

LXXIII. Schiele's Reibungscurve.

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Ein bekannter Mangel flacher oder konischer Drehventile ist deren Undichtheit nach einigem Gebrauche oder die zerstörende Reibung, denen dieselben unterworfen sind, wenn die Dichtheit durch Druck erzwungen werden soll. An den konischen Zapfen eines Wasserhahns z.B. ist die Abreibung an den beiden Enden verschieden: die am dickeren ist stärker als die am dünneren, da der Weg der Reibung länger ist. Man macht |332| daher solche Hahnen nahe cylindrisch, um diesen Mißstand möglichst zu vermeiden, was folgende Nachtheile mit sich bringt: 1) ein verhältnißmäßig geringer Druck bewirkt ein keilförmiges Feststecken des Zapfens; 2) das Loch muß länglich gemacht werden, anstatt rund, und erschwert somit den Durchfluß; 3) geringe Abreibung verursacht bedeutendes Sinken des Zapfens im Hahnen; daher 4) ist es nothwendig, denselben lang und schwer zu machen.

Die Reibung vertheilt sich in einem solchen Hahnen so, daß in allen Punkten der bezüglichen Flächen das Product des Drucks multiplicirt mit der Länge des Weges, den der Punkt zu durchgehen hat, dasselbe ist. Da der Weg am dickeren Ende länger ist, so ist der Druck geringer; der Hahnen soll hier aber ebenso dicht halten, als am dünneren Ende, deßhalb muß der Druck auf die anderen Theile so viel erhöht werden, daß auch der dickere Theil den nöthigen Druck zum Dichthalten bekommt; daher die zerstörende Reibung des dünneren Theils.

Da ein stumpfer Conus nicht soviel in seinem Sitz sinken würde bei einer gewissen Abreibung als ein spitzerer, so nehme ich in richtigem Verhältnisse einen stumpferen Conus für jeden dickeren Theil; solche Theile als unendlich schmale Ringe gedacht und zusammengefügt geben eine Curvenfläche, die der Natur drehender Reibung entspricht, und jedem Punkt gleichen Druck zukommen läßt.

Fig. 6 zeigt eine solche Form. Die bildende Curve derselben hat die Haupteigenschaft, daß alle Tangenten von derselben nach der Achse gezogen einander gleich sind. Hieraus ist der Gebrauch des Instrumentes Fig. 7 A und B leicht zu ersehen. Eine kleine Ziehfeder beschreibt die Curve auf einer horizontalen Fläche, wenn man das Brettchen längs der Kante eines Lineals hinzieht.

Einige Beispiele praktischer Anwendung habe ich in folgenden Figuren angeführt:

Fig. 8, A und B sind zwei Hahnen, die keine der erwähnten Nachtheile der jetzigen haben, dagegen den Hauptvortheil eines Strebens zum Dichterwerden durch Gebrauch.

Fig. 9 ist ein Theil eines Regulators für Locomotiven, um drehende Bewegung von der Außenseite des Kessels zur inneren zu übertragen; der Dampfdruck regulirt hier selbst.

Fig. 10 ist eine Achse für Meßinstrumente und dergl. Die verschiedenen ringförmigen Theile aa , bb , cc sind Theile derselben Curvenfläche, |333| und die Art der Vertheilung soll ein Beispiel der vielfältigen Anwendbarkeit des Princips vorführen; für die meisten Fälle ist eine ununterbrochene Form, wie Fig. 6, andern vorzuziehen.

Fig. 11 zeigt die Anwendung des Princips zur Construction von Schraubengängen. Meine Hauptverhältnisse sind: ab immer ein Viertel von ac; und ac immer 1/4, 1/6, 1/8, 1/10 oder 1/12 des Durchmessers der Schraube.

Als weitere Beispiele von Vorrichtungen für welche dieses Princip anwendbar ist, will ich noch erwähnen: Drehventile für Regulatoren in Locomotiven; ähnliche Ventile anstatt Schieber für Dampfcylinder, wodurch, wenn an jedem Ende eines, der Verlust in Dampfkanälen wegfiele (eine veränderlich schnell drehende Bewegung würde dabei besser seyn, als eine hin- und hergehende); drehende Verbindungen von Röhren; Sicherheitsventile; Spindeln und Spitzen (Fig. 11 k) für Drehbänke; Stützenden für senkrechte Wellen; Achsen für Drehscheiben auf Eisenbahnen; Verkupplungen; Ansätze von Schraubenköpfen (Fig. 8B. a und b); Thür- und Fensterangeln; Glasstöpsel; kurz alle solche Vorrichtungen, wo zwei Flächen in ähnlicher Weise gegen einander reiben, oder durch ähnliche Reibung zusammengepaßt werden.

Die Reibung so angefertigter Vorrichtungen ist ein Minimum, und kann nach folgender Formel berechnet werden:

8 GLNP/C(D² – d²), wo

P = den ganzen Druck, der auf den reibenden Flächen ruht, in der Richtung der Achse; D = Durchmesser des dickeren Theiles, d = Durchmesser des dünneren Theiles; L = Länge der Curvenfläche in der Richtung der Achse; G = Entfernung des Schwerpunktes der bildenden Curvenlinie von der Achse; C = Coefficient der Reibung; N = Anzahl der Umdrehungen; die Maaße nach gleichen Einheiten genommen.

Ich habe in England und Schottland Patente auf die Anwendung dieses Princips erhalten, verfertige alle darauf Bezug habenden Gegenstände, Instrumente zum Zeichnen der Curve; Kupferplatten: Curven von allen Größen (in praktischen Gränzen) darstellend, Schablonen zu denselben, und bestrebe mich alle Bestellungen befriedigend auszuführen.60)

Manchester, im April 1849.

C. Schiele, Mechanikus.

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In Hrn. C. Schiele's Beschreibung seines Condensators für Dampfmaschinen, im polytechn. Journal, Jahrgang 1847, Bd. CVI lese man S. 331 Zeile 30 v. o.: „so zeigt es der Condensator sogleich durch seine gestörte Wirksamkeit und heftiges Ausblasen von Dampf (statt Luft) durch g an.

A. d. R.

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