Titel: Scheiben, für Hanfseiltransmissionen mit groſser Geschwindigkeit.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1883, Band 248 (S. 225–228)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj248/ar248089

Scheiben für Hanfseiltransmissionen mit groſser Geschwindigkeit.

Mit Abbildungen.

Die Besprechung, welche in der Generalversammlung des Vereins deutscher Eisenhüttenleute vom 21. Mai 1882 über die Kraftübertragung bei Drahtstraſsen stattfand, hat zu einer wiederholten Behandlung des in der Ueberschrift bezeichneten Gegenstandes in der Zeitschrift Stahl und Eisen, 1882 * S. 234 ff. geführt, welche zwar eigentlich Neues nicht zu Tage fördert, aber doch bei dem jugendlichen Alter der Hanfseiltransmission eines hohen Interesses nicht entbehrt.

Um die Wichtigkeit des Gegenstandes zu kennzeichnen, bemerkte E. Klein, welcher die Besprechung einleitete, daſs in Rheinland und Westfalen etwa 60 Drahtwalzstraſsen vorhanden seien, deren durchschnittliche Productionsfähigkeit für Straſse und Tag (24 Stunden), Stahl und Eisen durch einander gerechnet, 22000k, also jährlich insgesammt etwa 400000t betrage. Die Grenze der Leistungsfähigkeit einer Straſse liege noch über 50000k auf den Tag hinaus und für die Ansprüche an Antriebskraft seien beim Walzen von Stahldraht 450e indicirt eine geläufige Zahl. Die Construction des Antriebes sei in so fern mit Schwierigkeiten verknüpft, als die gebräuchlichen Walzgeschwindigkeiten (4,5 bis 7m in der Fertigwalze) zu groſsen Umdrehungszahlen der Walzen (350 bis 600 minutlich bei 220 bis 260mm Walzendurchmesser) führen, in Folge dessen es sich nöthig erweise, den Rädern oder Scheiben auf den Betriebswellen bis zu 50m Umfangsgeschwindigkeit zu geben. Bis zum J. 1872 oder 1873 habe man Räderbetrieb angeordnet, welcher allmählich der Uebertragung durch Riemen weichen muſste. Seit 1879 habe das Eindringen der Hanfseiltransmission begonnen und seien jetzt (Mai 1882) 6 Drahtstraſsen ganz mit solcher versehen und 2 im Bau begriffen. Halb mit Riemen, halb mit Hanfseilen würden 2 Drahtstraſsen angetrieben. Die Urtheile über den Hanfseilbetrieb lauteten im Allgemeinen günstig, bezüglich der Haltbarkeit seien die Erfahrungen noch zu gering. Die Kraftübertragung durch Hanfseile erfordere ebenso wie der Riemenbetrieb groſse Aufmerksamkeit, sei aber dem letzteren – so weit sich dies jetzt schon aussprechen lasse – vorzuziehen, weil die Anschaffungskosten |226| geringer (Seilscheibe und Seile gegen Riemenscheibe und Riemen), auch die Unterhaltung billiger ausfalle und weil die Betriebssicherheit der gröſseren Anzahl Seile wegen eine weit höhere sei. Der letztere Grund dürfte für sich allein durchschlagend sein. Unter der Voraussetzung, daſs der Riemen zwischen Maschine und Vorwalzstraſse etwa 3 Jahre, derjenige zwischen Vor- und Fertigwalzstraſse etwa 1½ Jahre halten würde und daſs jeder 2500 M. koste, so ergebe dies nach Spannagel's Ermittelungen bei einer jährlichen Production von 10000t eine Ausgabe von 250 M. auf 1000t gegenüber 153 M. für Hanfseilbetrieb.

Im Laufe der Besprechung machte sich eine gewisse Besorgniſs gegenüber dem Hanfseilbetriebe geltend, hervorgerufen durch wiederholt vorgekommene Brüche von Seilscheiben. Dies veranlaſste R. M. Daelen, die in Fig. 1 dargestellte Construction vorzuschlagen, bei welcher das Zerspringen des Kranzes durch warm aufgezogene Ringe A, wie links gezeichnet, verhindert werden soll. In demselben Sinne sollen die beiden Blechwände B wirken, welche durch Nieten mit Kranz und Nabe verbunden sind (die Verwendung so langer Nieten ist unzulässig). Statt der groſsen Schrumpfbänder A werden auch einzelne auf die Stirnbleche aufgenietete Segmente A1 in Vorschlag gebracht.

Fig. 1., Bd. 248, S. 226

Hieran schloſs A. Geisler eine Auseinandersetzung1) über die Beanspruchung schnelllaufender Seilscheiben und kam dabei zu dem bekannten Resultate, daſs sich der Kranz unter Einwirkung der Centrifugalkraft nach Maſsgabe der Figur 2 deformirt, also verhält wie ein in Richtung der Achse gezogener continuirlicher Träger. Geisler macht dann noch darauf aufmerksam, daſs bei nothwendig werdender Theilung des Kranzes die Anordnung der Trennungsstelle zwischen zwei Armen zu Constructionsschwierigkeiten führt, in so fern als die zu einer soliden Verbindung nöthige Vereinigung des Kranzes an der Zugseite (auſsen) wegen der Seilrillen nicht möglich ist. Eine Verbindung an der Innenseite kann aber den Träger nur unvollkommen wieder herstellen.

Fig. 2., Bd. 248, S. 226

Zu diesen Bemerkungen gibt E. Schemmann aus seiner Praxis eine Erläuterung. In einem zweitheiligen Rade von etwa 6m Durchmesser |227| (Fig. 3) rissen gleich nach der Inbetriebsetzung bei einer Geschwindigkeit von etwa 100 Umgängen in der Minute die Kranz Verbindungsschrauben ab; ebenso rissen wiederholt verstärkte Schrauben. Die Rechnung ergab, daſs dieses Abreiſsen durch eine Kniehebelwirkung nach Maſsgabe der Figur 4 bewirkt worden sein könnte. Um hierüber Sicherheit zu erlangen, wurden an den Fugen Schreibstifte angebracht in Gestalt von Federn mit Häkchen (vgl. Fig. 5) derart, daſs dieses einen sichtbaren Riſs anzeichnen muſste, sobald die Fuge zwischen den Kranzhälften anfing zu klaffen. Der Erfolg war überraschend, denn jeder Stift schrieb einen Riſs von 5 bis 6mm Länge. Durch Verspannung der Verbindungsstelle mit der Nabe kam man schlieſslich dem Uebelstande bei.

Fig. 3., Bd. 248, S. 227
Fig. 4., Bd. 248, S. 227
Fig. 5., Bd. 248, S. 227

Geisler gelangt durch seine Ausführungen zu dem Resultate, daſs sich für die vorkommenden Geschwindigkeiten Seilscheiben mit genügender Sicherheit schaffen lassen; nur müsse man folgende Erfordernisse erfüllen: Anwendung eines besonders zähen festen Guſseisens, reichliche Anzahl der Arme, rationelle Construction des Kranzes mit Rücksicht auf seine eigenartige Belastung, Sicherung der Verbindungsstellen gegen Ausweichen nach auſsen, richtige Behandlung des Guſsstückes bei der Herstellung. Es ist wohl nicht zu bezweifeln, daſs etwaige Scheibenbrüche ihre Ursache in Verstöſsen gegen diese Bedingungen haben werden, und hat Klein zweifellos Recht, wenn er bemerkt, daſs er eine Seilscheibe als ein Ding ansehe, dessen Festigkeit sich ebenso genau berechnen lasse wie die einer Riemenscheibe oder eines Schwungrades. Nur scheint dabei die Eigenthümlichkeit des auf Biegung beanspruchten Kranzquerschnittes nicht voll gewürdigt worden zu sein. In Punkt A (Fig. 2) wird die Auſsenseite gezogen; nun ist aber der Rillen wegen die Entfernung der äuſsersten gezogenen Faser von der neutralen Schicht weit gröſser als diejenige der äuſsersten gedrückten Faser, wenigstens bei den üblichen Querschnitten, und dies bei Guſseisen, dessen Zugfestigkeit so viel Mal geringer ist als die Druckfestigkeit! Riemenscheiben, Schwungräder befinden sich in dieser Beziehung in günstigerer Lage. Guſseiserne Seilscheiben für 40 bis 50m Umfangsgeschwindigkeit werden mit Rücksicht hierauf allerdings die ganze Sorgfalt des Constructeurs und der Werkstatt fordern. Wenn möglich, soll man schon im Interesse |228| der durch die Centrifugalkraft stark beanspruchten Seile so groſse Geschwindigkeiten vermeiden, welcher Weg zu schwachen Seilen (nicht über 45mm) und kleinen, aber breiten Scheiben führt. (Aus der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1883 S. 272.)

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Eine eingehendere Lösung dieser Aufgabe findet sich in Grashof: Festigkeitslehre, 1866 Punkt 163, sowie in Grashof: Theorie der Elasticität und Festigkeit, 1878 Punkt 181, allerdings noch unter Vernachlässigung des Einflusses einer Tangentialkraft (hier der Seilspannungen) und des Eigengewichtes. Vgl. auch Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1872 * S. 97 ff.

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