Titel: Garand's Frictionskuppelung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1858, Band 149, Nr. VI. (S. 22–24)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj149/ar149006

VI. Frictionskuppelung von Florentin Garand in Paris.

Aus der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1858, Bd II. S. 133.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

Das Eigenthümliche dieser, im London Journal of arts, Januarheft 1858 S. 26 beschriebenen und für England patentirten Vorrichtung besteht darin, eine Welle vermittelst Benutzung der Friction nach beliebiger Richtung hin in Umdrehung versetzen und diese Bewegung plötzlich aufheben oder umkehren zu können.

Fig. 17 zeigt die Kuppelung im Querschnitt, Fig. 18 theilweise in der Seitenansicht, theilweise im Längendurchschnitt. Auf der zu treibenden Welle a befinden sich in einiger Entfernung von einander die beiden Riemscheiben c, c lose auf derselben und sind mittelst Riemen mit der Hauptbetriebswelle in Verbindung gesetzt, so daß sie sich also bei Benutzung eines offenen und gekreuzten Riemens stets in entgegengesetzter Richtung auf der Welle bewegen. Zwischen jenen beiden Riemscheiben befindet sich, durch eine Feder mit der Welle verbunden, ein Muffe d, |23| den man mittelst eines in die ringförmige Nuth b eingreifenden Hebels auf der Welle ihrer Längenrichtung nach verschieben kann. Auf derselben Welle, mit ihr durch einen Keil fest verbunden, sitzen innerhalb jeder Riemscheibe die beiden Scheiben h und h', von etwas geringerem Durchmesser als der innere Durchmesser der ersteren, und tragen an ihrem Umfang kastenförmige Behälter, in denen sich die Schieber e, e, bestehend aus einem eisernen Gehäuse und einem darin passenden, der Kreisform der Riemscheibe sich anschließenden Holzklotz, in radialer Richtung dem Mittelpunkt näher und weiter bringen lassen. Indem man nun die Schieber e, e, deren hier vier vorhanden sind, gegen den inneren Rand der Riemscheibe drückt, wird die Kuppelung durch die Reibung bewirkt und die Welle a in Bewegung gesetzt. Das Hinaustreiben der Schieber gegen die Riemscheibe geschieht durch entsprechende als Kniehebel wirkende Gelenkstücke g. Dieselben, bestehend aus je zwei an ihrem einen Ende mit einem kugelförmigen Zapfen versehenen Schrauben mit Links- und Rechtsgewinde f, f' und darüber geschraubter Mutter g, sitzen mit einem Ende in einer entsprechenden Vertiefung der Schieber e, mit dem andern in einer eben solchen des Muffes d, und es ist ihre Länge mittelst der Mutter so bemessen, daß sie bei mittlerer Stellung des Muffes d in schräger Lage sich befindend, die Schieber e und demnach auch die darin enthaltenen Bremsklötze in einiger Entfernung von der Riemscheibe erhalten und so die Welle a in Ruhe lassen. Rückt man indeß den Muff d nach links oder rechts, drückt also mittelst jener Gelenkstücke die Frictionsklötze gegen die Riemscheibe, so wird der Scheibe h oder h' und durch sie der Welle a die entsprechende Bewegung mitgetheilt, die sich leicht entweder wieder aufheben oder in die entgegengesetzte umwandeln läßt.

(Der Effect der mitgetheilten Frictionskuppelung ist sehr beachtenswerth und weit größer, als derjenige einer Frictionskuppelung mit zwei abgekürzten eisernen Kegeln, ohne mit den Uebelständen verbunden zu seyn, welche eine Steigerung des Effects der letzteren über eine gewisse Gränze verhindern und welche darin bestehen, daß eine zu spitze Form der Kegel ein Klemmen verursacht, welches die Lösung der Kuppelung erschwert, und daß ein zu großer, Reibung erzeugender, Normaldruck eine zu große Abnutzung zur Folge hat. Die Lösung ist bei der hier beschriebenen Kuppelung ohne Zweifel sehr leicht, da die reibenden Klötze in normalen Richtungen von der Reibungsfläche zurückgezogen werden, und die Abnutzung ist hier weniger schädlich, da die Holzklötze leicht durch neue ersetzt werden können.

Bezeichnet P den Druck, durch welchen der Muff vorgeschoben wird, a den sehr spitzen Winkel, den jedes der vier Gelenkstücke mit einer zur |24| Wellenachse senkrechten Ebene bildet, so ist der radiale Druck der vier Klötze gegen die Innenfläche der Riemscheibe zusammen = P cotg α, also, wenn r der Radius dieser cylindrischen Innenfläche ist, das erzeugte Reibungsmoment

M = μP cotg α . r.

Dagegen ist bei einer conischen Frictionskuppelung, wenn a und b die äußersten Radien sind und α' der Winkel zwischen den Seiten der Kegelfläche und ihrer Achse ist,

M' = μ'P 1/(sin α') 2/3 (a³ – b³)/(a² – b²)

oder, wenn a = r (1 + n), b = r (1 – n) gesetzt wird:

M' = μ'P r/(sin α') (1 ± n²/3) = μ'P r/(sin α') nahezu.

Es verhält sich also bei gleichem Druck P und gleichem mittleren Radius r

M : M' = μ/tg α : μ'/sin α',

oder, da man aus den oben erwähnten Gründen a' = 60° etwa zu machen pflegt, während a leicht = 10° gemacht werden kann, und weil auch der Reibungscoefficient μ von Holz auf Eisen wenigstens doppelt so groß ist als derjenige μ' von Eisen auf Eisen:

M : M' = 10 : 1.)

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