Titel: Ueber Reibungskuppelungen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1889, Band 272 (S. 433–438)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj272/ar272071

Ueber Reibungskuppelungen.

(Fortsetzung des Berichtes Bd. 269 S. 49.)

Mit Abbildungen auf Tafel 22.

Mehr und mehr brechen sich die Reibungskuppelungen in allen Betrieben Bahn. Ihr hoher Grad von Vollkommenheit, sowie die nach langen Versuchen erreichte Sicherheit und der Umstand, daſs sie einen besonderen Kraftaufwand während des Betriebes nicht erfordern, hat zur allgemeinen Verwendung erheblich beigetragen. Nicht wenig mag auch das Bestreben zu ihrer Einführung beigetragen haben, die Arbeiter vor Unfällen möglichst zu schützen, welches Bestreben in dem sogen. Unfallgesetze seinen Ausdruck gefunden hat. Die zwingende Nothwendigkeit, durch die Gesetzgebung herbeigeführt, war wiederum Veranlassung zu einer groſsen Reihe von Einzelconstructionen, die wir, so weit sie wesentliche und neue sind, in Nachstehendem beschreiben wollen.

Im Praktischen Maschinenconstructeur, 22. Jahrg. 1889 S. 78, berichtet Haeberlin über amerikanische Reibungskuppelungen, von welchen wir nachstehend die wichtigeren, bisher noch nicht besprochenen wiedergeben.

Die Kuppelung Fig. 1 und 2, eine Band-Frictionskuppelung, überträgt bei einem Durchmesser des Bandringes von 6 Fuſs 6 Zoll 700 BP und wurde in dieser Gröſse für die Pullman Palace Car Company entworfen. Die beiden Enden der 6zölligen Transmissionswelle stoſsen in der Nabe der Scheibe A zusammen, und da sich die rechtsseitige Welle bei ausgerückter Kuppelung in der Nabe der Scheibe A dreht, so hat diese eine Bronzebüchse B erhalten. Das schmiedeeiserne Band, welches mit zwölf Holzsegmenten CC auf der Innenseite gefüttert ist, wird von dem festen Arme D der Scheibe E ergriffen und durch den beweglichen Doppelhebel F angespannt. Der letztere hat in dem mit der Scheibe E verbundenen Bolzen G seinen Drehpunkt und ist am Ende seines langen Armes zu einem kugelförmigen Zapfen geformt. An diesem Zapfen greift das Gelenk H an, welches im Durchschnitte der Kuppelung punktirt gezeichnet ist, da es rechtwinkelig zur Schnittfläche liegt. Die beiden äuſsersten Stellungen des Kugelzapfens des Hebels F bei ein- bezieh. ausgerückter Kuppelung sind durch die punktirten Kreise aa bezeichnet. Das Gelenk H ist mit der losen Muffe J verzapft, welche den schmiedeeisernen Ring K aufnimmt. An die Zapfen dieses Ringes greift der aus zwei Theilen bestehende Hebel L, welcher bei M seinen Drehpunkt hat und mittels dessen die Kuppelung bethätigt wird. Die Stellung des Hebels L in der Zeichnung des Schnittes ist diejenige bei ausgerückter Kuppelung. Man sieht, daſs, wenn dieselbe eingestellt, die Muffe J also auf der Nabe der Scheibe E nach innen zu verschoben wird, der Kniehebel, welcher durch das Gelenk H und den langen Arm des Hebels F gebildet ist, an Wirksamkeit |434| stetig zunimmt. Dieser Umstand ist für die Construction um so wichtiger und vortheilhafter, als der Widerstand des anzuspannenden Bandes anfangs gering ist, bei Berührung der Holzsegmente mit der Gleitfläche des Treibringes aber gröſser und gröſser wird. Ebenso wird die Kraft, mit welcher der Hebel L beim Einrücken der Kuppelung bewegt werden muſs, bis zu Ende so ziemlich dieselbe bleiben, was wiederum günstig ist, da der Hebel mittels Zahnstange, Zahnrad und Handrad bewegt wird. Die Stärke der sechs Federn N aus Stahl ist so bemessen, daſs sie gemeinschaftlich das Band, wenn dieses bei der Ausrückung vom Hebel F freigelassen wird, um ein Geringes vom Bandringe der Scheibe A abheben, so daſs sich die letztere frei drehen kann, ohne mit den Holzsegmenten CC in Berührung zu kommen. Zur Aufnahme des Verschleiſses dient der Schraubenbolzen O, durch den die beiden Hälften des Bandes verbunden sind. Zwischen die beiden Wellenenden ist eine starke Lederscheibe P gelegt; Q ist eine Schmierbüchse, von welcher aus Oel in das Lager B geleitet wird. Zur Ausbalancirung der beiden Hebel D und F dient das punktirt eingezeichnete Gegengewicht R.

Die Kuppelung läſst sich leicht und ohne Stöſse zu verursachen einrücken und hält sich in diesem Zustande selbsthätig, da das Gelenk H dann senkrecht zur Wellenachse steht und nur durch die Verschiebung der Muffe J nach auſsen, nicht aber durch den Gegendruck des Hebels F aus dieser Lage gebracht werden kann. Ferner ist die Sicherheit des Griffes des continuirlichen Bandes fast unfehlbar, und die Kuppelung eignet sich daher ganz besonders für Seiltrommeln von Fördermaschinen, bei denen absolute Sicherheit erste Bedingung ist. Die Fabrikanten, die Webster, Camp und Lane Machine Company in Akron, Ohio, verwenden diese Band-Frictionskuppelung bei ihren Fördertrommeln und haben sie in vielen Exemplaren bis zu 14 Fuſs Durchmesser hergestellt. Die Holzsegmente der in der Skizze dargestellten Kuppelung haben eine Breite von 8 Zoll und eine Dicke von 3 Zoll.

In den wenigen Fällen, bei welchen die Drehungsrichtung der Welle wechselt, ist diese Kuppelung, wie leicht zu sehen, in der skizzirten Ausführung nicht verwendbar. Die Drehung muſs im Sinne des Pfeiles erfolgen; bei entgegengesetzt gerichteter Umdrehung hätte man den beweglichen Arm F auf die andere (linke) Seite des festen Armes D zu bringen. Die Anspannung des Bandes hat stets in der Richtung der Drehung der Scheibe zu erfolgen.

Auch die in den Fig. 3 bis 6 skizzirte Kuppelung ist eine Band-Frictionskuppelung; nur liegt bei ihr das Band nicht auf einem Treibringe, sondern auf einem Theile der Nabe der getriebenen Riemenscheibe, des Zahnrades u.s.w. Mit A ist in Fig. 3 und 4 die Welle, mit B die Nabe bezeichnet. Diese letztere ist an ihrem Umfange mit einer Anzahl schwalbenschwanzförmig eingefügter Leisten (K) aus hartem |435| Holze besetzt, um dem darüber liegenden Bande eine wirksamere Reibungsfläche darzubieten. Das Band C aus Flacheisen hat nahe seinen beiden Enden Einschnitte, in welche die beiden schmiedeeisernen Haken GG greifen. Diese eigenthümlich geformten Stücke, die in Fig. 4 im Querschnitte erscheinen, stützen sich in ihrer Mitte auf der Rückseite gegen die Stellschrauben HH und bilden somit ein Hebelpaar, welches durch das Eindringen des oberhalb G befindlichen Stückes nach der Wellenmitte zu das Band C fest um den Nabenumfang spannt, womit die feste Verbindung beider Wellentheile hergestellt ist. Der Einrückhebel ist durch das Gelenk O mit der auf der Welle verschiebbaren Muffe M verbunden. Das eben erwähnte trapezförmige Stück zwischen den Haken GG ist der kurze Arm dieses Hebels.

Die Kuppelung, unter dem Namen hub friction clutch allgemein bekannt und von der Link Belt Manufacturing Company in Chicago ausgeführt, ist nicht allein nach den Fig. 4 und 6 als gewöhnliche Ausschaltvorrichtung für zwei Wellentheile verwendbar, sondern kann auch zum Ein- und Ausrücken von Riemenscheiben, Zahnrädern und Gelenkkettenrädern benutzt werden.

Die Kuppelung (Fig. 7 und 8) von Russell und Comp. in Massillon, Ohio, hat vier guſseiserne Treibklötze, die in den mit der Festscheibe verbundenen Zapfen A ihre Drehpunkte haben. Die freien Enden der Treibklötze werden von den Gelenken B ergriffen und bei der Verschiebung der Muffe C nach innen an die Fläche des Treibringes gedrückt.

Die Kuppelung Fig. 14 und 15 ist von Haeberlin, dem Verfasser unserer Quelle, construirt und wird bei kleineren Riemenscheiben und geringer Kraftübertragung mit zwei, bei gröſseren Scheiben mit vier Reibklötzen ausgeführt. Sie ist wohl die einzige amerikanische Construction, bei der Federkraft zum Andrücken der Reibklötze und zur Aufhebung des Verschleiſses benutzt wird. Die Riemenscheibe der skizzirten Kuppelung hat einen Durchmesser von nur 10 Zoll und daher ist die innere Fläche des Kranzes als Treibring benutzt.

Die Fairmount Machine Works in Philadelphia, Pa., stellen eine Frictionskuppelung her, von der Fig. 17 und 18 ein anschauliches Bild gibt. Hier ist A die Festscheibe und BB sind die Zapfen der guſseisernen Hebel CC, welche die Holzklötze DD aufnehmen. Die Einrückung geschieht durch eine bewegliche Muffe auf gewöhnliche Art. Beim Ausschalten bewirkt die Centrifugalkraft der Gegengewichte EE, daſs die Reibklötze den Ring der Scheibe freigeben.

Die Kuppelung der Eclipse Wind Engine Company in Beloit, Wisconsin, gehört zu derjenigen Klasse, bei der die Brems- oder Treibklötze die beiden Flächen des Treibringes zu gleicher Zeit ergreifen. Der Treibring, bei groſsen Riemenscheiben besonders hergestellt und an die Arme derselben geschraubt (Fig. 23), bei kleineren Scheiben mit diesen aus |436| einem Stücke bestehend, wird von den Backen AA, welche mit Scheiben aus hartem und zähem Holze belegt sind, erfaſst. Die Faserrichtung dieser Holzstücke liegt senkrecht zur Reibungsfläche des Ringes. Die Backen sind durch Zapfen mit dem Kreuzhebel C verbunden, der seinen festen Drehpunkt bei D hat. Dieser Zapfen D befindet sich in dem radialen Einschnitte des Treibkreuzes B. Bei der Bewegung des inneren (längeren) Armes des Kreuzhebels C um den Zapfen D nach innen müssen sich offenbar die Griffe der Backen AA einander nähern, bis die Holzfutter derselben mit dem Treibringe in fester Berührung sind. Hervorgebracht wird diese Bewegung des Kreuzhebels C durch die Gelenke E und F bei der Verschiebung der losen Muffe G nach der Nabe der festgekeilten Treibscheibe B zu. Mittels der Stellschrauben H in den Kreuzhebeln C ist man im Stande, einen gleichzeitigen Eingriff aller Treibklötze herzustellen, sowie auch den Verschleiſs derselben aufzunehmen.

Diese Frictionskuppelung wird mit zweiarmiger und bei gröſserer Kraftübertragung mit vierarmiger Festscheibe hergestellt. Die nachstehende Tabelle gibt Auskunft über Gröſsenverhältnisse und Leistungsfähigkeit derselben.


Durchmesser
in mm

Treibklotz-
breite in mm

Raum auf der
Welle in mm
bei 100
Um-
drehungen.
Einfacher
Riemen
bei 100
Um-
drehungen.
Doppelter
Riemen
405 150 430 2
405 305 585 4
460 150 430
460 305 585
510 150 460
560 305 610 5
610 150 510 3
610 305 660 6
760 200 560 5 10
760 405 760 10 20
915 150 510 9
915 405 815 12 24
1070 150 535 10½
1070 405 865 13½ 27
1220 150 610 6
1220 460 990 18 36
1370 150 610 13½
1370 460 990 20¼ 36
1525 150 685 15
1525 535 1120 27½ 55
1675 150 685 16
1675 610 1195 33 66
1830 150 710 9 18
1830 660 1220 39 78
1980 205 760 13 26
1980 660 1220 42 84
2080 205 760 13 27
2080 760 1345 50 101
|437|

Es mag bemerkt werden, daſs die sämmtlichen vorstehenden Kuppelungen durch amerikanische Patente geschützt sind.

Von anderweitigen Kuppelungen halten wir die nachstehenden für erwähnenswerth.

Zwei Reibungskuppelungen, welche auf gleichem Grundgedanken beruhen, sind St. Lentener und Comp. in Breslau patentirt.

Die erstere (Fig. 12) (D. R. P. Nr. 44460 vom 4. November 1887) ist eine Kegelreibungskuppelung mit Schraubenanzug und selbsthätiger Ein- und Ausrückung durch zwei Kegelbremsen. Die Kuppelungsscheiben a und b, welche bei op eine Kegelbremse bilden, werden dadurch gelöst oder angezogen, daſs mehrere Hakenschrauben c mit ihren schrägen Köpfen so unter den Vorsprung des Kuppelungstheiles a greifen, daſs sie lose auf demselben gleiten und nach Bedarf mittels der Schraubenmutter d, deren Umfang zu einem Zahnrade ausgebildet ist, angezogen oder gelöst werden. Die Umdrehung von d wird dadurch bewirkt, daſs das Mittelrad e mittels des mit Handrad versehenen Bügels m und der Muffe r einmal umgedreht, das andere Mal festgehalten wird, je nachdem man die Kegelbremse ik oder die Kegelbremse hg in Eingriff bringt.

Die Anordnung Fig. 13 (D. R. P. Nr. 45190 vom 22. April 1888) zeigt einen eigenthümlichen Handhebel zur selbsthätigen Aus- und Einrückung der, der vorhin im Uebrigen gleichen Kegelreibungskuppelung. Zum Zwecke der Aus- und Einrückung sind zwei Reibräder f und k angeordnet, welche die Umdrehung der auf der Mutter d angebrachten Räder dadurch bewirken, daſs behufs Ausrückens durch Senken des Handhebels h und Andrücken eines Bremsklotzes an f das Mittelrad e festgehalten, dagegen behufs Einrückens der Kuppelung durch Heben von h das Rad e umgedreht wird, indem mittels des angedrückten Doppeltreibrädchens i das Reibrad f von k aus in Drehung versetzt wird.

Für geringere Kraftübertragungen eignet sich die Macdonald'sche Kuppelung (Fig. 9 bis 11). Bei derselben findet die Reibung zwischen einem Stahlreifen und einem in Fig. 9 senkrecht schraffirten Ringe von gepreſstem Papiere statt, welcher an der Innenseite der treibenden Scheibe sorgfältig befestigt und von Brüstungen eingefaſst ist. Der Stahlreifen stützt sich mit einem Ende vor eine feste Leiste, während das andere Ende unter dem Einflüsse einer Klinke steht (Fig. 9 und 11). Diese Klinke drückt das bewegliche Ende des Stahlreifens an und bewirkt dadurch die Reibung zwischen Stahlreifen und Papierring. Das Andrücken der Klinke wird durch den aus Fig. 9 ersichtlichen Hebel mit conischem Ringe bewirkt. Die Hebel Vorrichtung ist auf der Welle angebracht. Die Macdonald'sche Kuppelung wird von Dell and Sons ausgeführt.

Die Reibungskuppelung von Arnfield (Fig. 19 und 20) hat groſse Aehnlichkeit mit der von Edmeston and Bridge (1888 269 * 57). Die in den ausgedrehten Rand A auslaufende feste Scheibe B wird an der |438| Innenseite durch die Reibung des geschlitzten federnden Guſsstückes D mitgenommen. Das Guſsstück lehnt sich mit zwei Knaggen an den Vorsprung K der auf der Welle C befestigten Nabe L. Zum Zwecke des Anspannens des federnden Guſsstückes ist dasselbe mit den Knaggen D1 versehen, in welchen Schraubenmuttern D2 und D3 fest eingelagert sind. Der zu denselben gehörige Schraubenbolzen F hat Rechts- und Linksgewinde und kann mittels Büchse J, Scharnier H und Hebel G gestellt werden, so daſs ein Anpressen erfolgt.

Die Shaw'sche Reibungskuppelung (Fig. 16) benutzt die Anspannung einer Spiralfeder c, wie bei der 1888 269 * 57 beschriebenen Sterling'schen Kuppelung von Cranston, zur Hervorbringung der erforderlichen Reibung. Das Anspannen wird durch den conischen Stellring A bewirkt, und ist die Kuppelung in einer besonderen Scheibe angebracht.

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