Titel: Maschinenelemente.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1895, Band 295 (S. 12–15)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj295/ar295004

Maschinenelemente.

(Fortsetzung des Berichtes Bd. 294 S. 265.)

Mit Abbildungen.

II. Keile.

Eine Tabelle für Normalmaasse der Maschinenkeile gibt L. Hett von der Turbine Foundry, Brigg. Für die zwischenliegenden Wellendurchmesser sollen die Maasse der nächstliegenden niedrigeren Wellenstärke genommen werden. Die Tiefe der Keilnuthe ist in der Seite der Nuth, – nicht in der Mitte zu verstehen. Der Anzug ist 1 : 100.


Wellendurchmesser

Tiefe mm der Nuthe
in der

Keilstärke mm am
Kopf
Länge
des
Keiles
mm
mm Zoll engl. Welle Nabe Dicke Breite
20 ¾ 2 4 6 9 100
30 2 5 7 11 120
40 3 6 9 13 130
50 2 3 7 10 15 150
60 4 8 12 18 170
80 3 5 9 14 22 200
100 4 7 11 18 26 220
120 8 12 20 30 250
140 9 14 23 35 270
160 10 16 26 40 300
200 8 12 20 32 50 350
250 10 16 24 40 60 400
300 12 20 28 48 70 450

III. Stellringe.

Der zweitheilige Sicherheitsstellring der Rheinischen Apparate-Bau-Anstalt in Brühl bei Köln (D. R. P. Nr. 69407) kann auf Wellen und Achsen jeder Art ohne weiteres aufgesetzt werden und eine Beschädigung der Welle durch den klemmenden Ring ist ausgeschlossen. Er kann gleichzeitig auch an Stelle eines Bundes verwendet werden.

Textabbildung Bd. 295, S. 12

Der Stellring besteht aus zwei Hälften (Fig. 25), welche auch nach dem Pestpressen auf die Welle noch ein wenig Abstand von einander haben und mittels einer rechts- und linksgängigen Schraube S, sowie einer einfachen Schraube T verbunden sind. Der cylindrische Kopf der Doppelschraube ist mit mehreren Löchern zum Einsetzen des Schraubenschlüssels versehen. Er liegt vollständig |13| in dem von den Enden der Ringhälften gebildeten Zwischenraum, und da er den nämlichen Durchmesser hat wie die dickere mittlere Wulst, so bildet er die ununterbrochene Fortsetzung der letzteren. Die Aussenfläche des Ringes hat in Folge dessen keine vorspringenden Theile.

Man befestigt den Ring, indem man die beiden Theile desselben auf die Welle setzt und zuerst mittels der Schraube S zusammenzieht. Dabei ist zwischen den Endflächen der Schraubenmutter und denjenigen der Ringhälften etwas Zwischenraum zu lassen. Danach wird die Schraube T eingesetzt und fest angezogen. Zuletzt wird die Schraube L mit dem Schlüssel fest nachgezogen. Die Zugspannung der Schraube S überträgt sich auf die Schraube T und hindert letztere, in Folge von Erzittern locker zu werden.

Dreht man in die Welle eine Ringnuth von der Breite des Ringes und legt letzteren in dieselbe, so widersteht der Ring auch den heftigsten Seitenstössen; er ersetzt in diesem Falle den sogen. „Bund“.

IV. Riemen und Riemenscheiben.

Eine Riemenverbindung, die den Nebenzweck hat, die Durchlochung des Riemens angemessen zu vertheilen, ist von C. D. Fuller in Kalamazoo (Mich.) angegeben und unter Nr. 508931 in das nordamerikanische Patentregister eingetragen. Die nebenstehende Fig. 26 überhebt uns der weiteren Beschreibung.

Textabbildung Bd. 295, S. 13

Davidson and Co. von den Sirocco Engineering Works in Belfast schlagen die in Fig. 27 erläuterte Riemenverbindung vor. Beim Eintreiben der Klammern wird eine feste Unterlage benutzt, die das Umkehren der Klammerspitze bewirkt. Die Klammern werden in zehn Grössen von 1½ bis ¼ Zoll Länge hergestellt.

Textabbildung Bd. 295, S. 13

In American Machinist vom 23. August 1894 ist die in Fig. 28 bis 31 dargestellte Riemenscheibe beschrieben, die von James Yocom and Son, 123 Drinker street, Philadelphia, angefertigt wird und deren Construction insbesondere die so oft eintretenden Materialspannungen in der Nabe der im Ganzen gegossenen Scheiben beseitigen will. Zu diesem Zwecke sind die Arme an der Nabe getrennt abgegossen. Die Schliessung der Nabe wird mittels eines mit Schraubengewinde versehenen Futters bewirkt; auf dieses wird ein Mutterring geschoben, der zwei der Nabe entsprechende Einschnitte trägt. Nachdem dieser in die Nabenbohrung eingeschoben ist, wird von der anderen Seite ein entsprechender Mutterring eingeschoben und das Ganze verschraubt. Zum Schluss werden zwei etwas konisch geformte Hülsen übergeschoben und durch Stechschrauben befestigt. Auf diese Weise lassen sich sehr widerstandsfähige Riemenscheiben erzielen und es ist ermöglicht, eine verhältnissmässig hohe Rippe unter den Radfelgen anzuwenden, wie solche in der Fig. 28 zu sehen ist.

Textabbildung Bd. 295, S. 13

Eine besondere Laufbüchse, welche den Zweck hat, bei leerlaufenden Scheiben das Schlottern zu verhindern; kann nach dem Allgemeinen Anzeiger für Berg-, Maschinen- und Hüttenwesen in der Weise angeordnet werden, dass unmittelbar an der losen Riemenscheibe ein Hängelager angebracht wird, dessen aus Rothguss bestehende Lagerschalen auf der einen Seite so lang sind, dass die lose Riemenscheibe auf denselben laufen kann; die Lagerschalen dienen hier zugleich als Lagerung für die Welle und für die lose Riemenscheibe. Bei dieser Anordnung wird letztere gar nicht angegriffen, weil keine Reibung mehr in ihrer Bohrung stattfindet und sie sich nur noch beim Ein- und Ausrücken des Riemens dreht. Eine so eingerichtete Scheibe läuft in einem Betriebe schon lange Zeit zur vollen Zufriedenheit und ist noch nicht die geringste Störung vorgekommen. Der Durchmesser der betreffenden Transmissionswelle ist 95 mm, der der Rothgusslagerschalen an der Stelle, wo sie als Lagerung der losen Riemenscheibe dienen, 135 mm.

Textabbildung Bd. 295, S. 13

V. Kuppelungen.

Die festen Kuppelungen bieten nicht bemerkenswerthes Neues, da meist zum Kuppeln die Reibung benutzt wird. Eine Ausnahme macht die Klinkenkuppelung mit cylindrischen Klinken von Franz Elsner in Cottbus (D. R. P. Nr. 74986 vom 21. Januar 1893). Die obere Hälfte von Fig. 32 zeigt die Kuppelung in gesperrtem, die untere Hälfte in gelöstem Zustande. Die Klinken c haben eine cylindrische Form und einen Ausschnitt, der den Vorbeigang der Kuppelungszähne z entweder gestattet oder verhindert.

|14|

Die Bewegung der Klinken ist von aussen her leicht zu bewerkstelligen.

Die grosse Mannigfaltigkeit der Reibungskuppelungen zeigt, dass auf diesem Gebiete eine einheitliche Form noch nicht hat zum Durchbruch kommen können, was stets ein Beweis dafür ist, dass die bisherigen Constructionen weit entfernt sind, die Bedürfnisse der Praxis voll zu befriedigen.

D. R. M. Nr. 22932 (Fig. 33 und 34) von F. Butzke und Co. in Berlin benutzt die Reibung nur, um die Welle stossfrei einzukuppeln. Ist dieses erreicht, so treten mehrere Klauen in Wirksamkeit, indem sie ihre jeweilige Stellung so lange beibehalten, bis der betreffende Wellenstrang wieder ausgeschaltet wird. Die Klauenkuppelung wird also fast während der ganzen Betriebsdauer, die Reibungskuppelung dagegen nur geringe Zeit Anspruch genommen.

Textabbildung Bd. 295, S. 14

Die Kuppelung besteht aus zwei Hälften, von denen die eine K auf der einzukuppelnden Welle und die andere A auf der antreibenden Welle angeordnet ist; die Hälfte A ist auf der zugehörigen Welle festgekeilt, die Hälfte B dagegen an einem Federkeile mittels einer Gabel auf ihrer Welle verschiebbar. An der Hälfte B sind zwei Bolzen B1 diametral gegenüberstehend festgeschraubt, deren jeder die Drehstelle eines Gewichtes G bildet. Jedes Gewicht hat eine Nase K, ausserdem ist in dasselbe ein Stift so eingeschraubt, dass sich die gleichfalls an B befestigte Feder F dagegen legen kann. Der äussere Umfang der Hälfte B bildet eine Frictionsfläche, gegen welche sich diejenige der Hälfte A anlegt. Die Nabe der Kuppelungshälfte A ist zu einer mit zwei Vorsprüngen versehenen Zahnkuppelung Z ausgebildet.

Textabbildung Bd. 295, S. 14

Die Kuppelung wirkt dadurch, dass zum Einkuppeln der Vorgelege welle die Frictionsfläche der Scheibe B gegen diejenige der antreibenden Scheibe A gepresst wird. Dadurch wird die Scheibe B mitgenommen. Bei einer gewissen Umdrehungszahl wird nun die Centrifugalkraft der Gewichte G den Gegendruck der Federn F überwinden und erstere um ihre Bolzen B1 nach aussen drehen. Durch die Wahl der Federn lässt es sich erreichen, dass dieser Moment bei einer Umdrehungszahl eintritt, die derjenigen der Hauptwelle annähernd gleich ist. Alsdann greifen die Knaggen K der Gewichte G in die Zähne Z der auf der Antriebswelle festgekeilten Kuppelungshälfte B ein und bewirken, unter Entlastung der Reibflächen, die Mitnahme der Vorgelegewelle. Dem Gleiten und Abnutzen der Reibflächen ist auf diese Weise vorgebeugt.

Beim Ausrücken ziehen sich die Knaggen K aus den Zähnen heraus und die Kuppelung ist gelöst.

Die Sicherheitsriemenscheibe von C. Schlickeysen in Berlin (D. R. P. Nr. 67272) ermöglicht es, nur diejenige Kraft zu übertragen, welche gerade erforderlich ist und auf die sie eingestellt werden kann. Wird eine grössere Kraft beansprucht, so rückt sich die Scheibe selbsthätig aus und wird zur Leerscheibe. Sie schützt in Folge dessen die von ihr betriebene Maschine vor Ueberlastung und Bruch. Ebenso verhindert sie, dass z.B. an eine Transmissionswelle, welche einem Abnehmer als Kraftquelle für eine bestimmte Leistung vermiethet ist, mehr Maschinen gehängt werden als ausbedungen.

Textabbildung Bd. 295, S. 14

Dies erreicht man dadurch, dass auf der betreffenden Transmissionswelle, welche die erhaltene Kraft weiter übertragen soll, ausser der losen Scheibe L noch ein fester Arm R (Fig. 35 bis 37) festgekeilt wird. Dieser dient als Mitnehmer, wird jedoch von der sich drehenden Riemenscheibe nur berührt, wenn er mit derselben rotirt. Am Ende des Armes R, neben dem sich die Speichen der Scheiben bewegen, sitzt nach aussen gekehrt der Stift S und etwas weiter von der Welle, nahe dem Kranze der Scheibe, an letzterem ein gleicher Stift S1. Um aus dem Arme R und der Losscheibe L eine einzige feste Scheibe zu bilden, werden über die beiden Stifte so lange in sich geschlossene Schlingen M aus Messingblech geschoben (die mit 1/10 mm Blechdicke angefangen, je um 1/10 mm wachsend gewählt werden können), bis diejenige Stärke erreicht ist, welche erforderlich erscheint für die zu übertragende Kraft.

Nimmt man an, dass Riemenscheiben von verschiedenem Durchmesser je 1 zu übertragen haben und dass die übertragende Messingschlinge aus praktischen Gründen stets 20 mm breit sei, und zweitens, dass 1 qmm Messingblech eine Zugfestigkeit von 12 k habe, so hängt die nothwendige Stärke d der Schlinge ab von der Anzahl Touren T, welche der Arm R bezieh. die damit verbundene Riemenscheibe in der Minute machen soll. Ausserdem ist dieselbe abhängig von der Entfernung R des Mittelpunktes der Welle, auf der sie sitzt, bis zum Mittelpunkte des Stiftes S an seinem Ende. Man fand auf Grund vorstehender Annahmen, dass sich die Stärke von M mittels der Formel (wobei d in Millimeter und R in Meter) berechnen lässt.

Auf dieser Grundlage hat der Patentträger eine Tabelle zusammengestellt, welche in runden Zahlen die am häufigsten vorkommenden etwa 20 verschiedenen Riemenscheibendurchmesser |15| und die am häufigsten vorkommenden etwa 10 verschiedenen Minutenumdrehungen derselben enthält.

Berechnet man bei jeder der 20 Riemenscheiben für jede der 10 Minutendrehungen die Blechdicke der 20 mm breiten Messingblechschlingen, welche zur Uebertragung von 1 nothwendig ist, so hat man für 200 der verhältnissmässig am häufigsten vorkommenden Betriebsfälle je eine Rechnungseinheit, die es jedem Laien leicht macht, durch einfache Multiplication mit der Zahl der zu übertragenden Pferdekräfte auszurechnen, wie dick die Mitnehmerschlinge von Messingblech sein muss, die er für seine im Durchmesser und den Minutenumdrehungen gleichen Riemenscheiben braucht, um seinen dagegen grösseren Kraftbedarf auf dieselbe zu übertragen.

Textabbildung Bd. 295, S. 15

Da es sich zur Herbeiführung der Sicherung gegen Bruch nur darum handeln kann, festzustellen, wie stark in jedem Falle das Blech der 20 mm breiten Verbindungsschlinge von Messingblech sein soll, so verfährt man wie folgt: Welchen Durchmesser die Riemenscheibe der zu treibenden Maschine hat, ist bekannt; nimmt man z.B. 700 an bei 160 Minutenumdrehungen, so ergibt sich eine Blechstärke von 0,07 mm, um 1 soeben auf die Maschine zu übertragen. Wird nun die zum normalen Betrieb nothwendige Kraft beispielsweise auf 15 angegeben, so wäre eine Blechstärke der Verbindungsschlinge von 0,07 × 15 = 1,05 hinreichend, um diese Kraft soeben zu übertragen. Da die Blechstreifen um Stärken von 0,1 mm wachsen, so wäre das nächst stärkere Band = 1,1 das ausreichende für normalen Betrieb ohne alle Unregelmässigkeiten. Da aber solcher Betrieb nicht denkbar ist, kann man in diesem Falle, indem man die zulässigen Unregelmässigkeiten schafft, entweder mit Blechstärken von 1,2 beginnend, und je um 0,1 mm in der Stärke steigend, ausproben, bei welcher äussersten Betriebsunregelmässigkeit und daraus sich ergebenden äussersten Mitnehmerblechstärke zur Ueberwindung derselben man aus praktischen Gründen stehen bleiben will; man kann aber auch sofort bestimmen: dass die Arbeitsmaschine bei Uebertragung von z.B. 19 ausser Betrieb kommen soll und hat dann also eine Blechstärke von 0,07 × 19 = 1,33, wofür also 1,3 zu wählen wäre, indem man dann hinterher, ebenfalls um 0,1 mm steigend, ausprobt: welche Unregelmässigkeiten bei dieser Blechstärke noch möglich, welche ausgeschlossen sind durch Zerreissen der Mitnehmerschlinge. Die Construction hat sich bereits gut eingeführt und bewährt sich.

Bei der Frictionskuppelung von H. E. Newstead in Nottingham (Amerikanisches Gebrauchsmuster Nr. 17567 vom 3. October 1892), Fig. 38 bis 40, sitzt lose auf der Welle eine Trommel b, welche auf der der treibenden Welle c zugekehrten Stirnseite offen ist. Die Welle c trägt auf ihrem dicht vor die andere Stirnseite der Trommel reichenden Ende einen fest mit ihr verbundenen Bund d, welcher durch einen Arm d1 mit einem Reifen in Verbindung steht, der auf der einen Seite dicker als auf der anderen ist. Dem Arme d1 gegenüber ist an dem Bunde d noch ein Bügel d2 angebracht, welcher einem Hebel f und einem steil ansteigendes Gewinde besitzenden Schraubenbolzen g als Führung dient. Letzterer ist auch noch in dem Bunde d geführt. An seiner dünnsten Stelle ist der Frictionsreifen e schräg aufgeschnitten, so dass zwischen den entstehenden beiden Enden noch etwas Spiel ist. Die Enden sind verstärkt, um einem dem Bolzen g als Mutter dienenden Keil eine grössere Angriffsfläche zu bieten. Zwischen den Backen des Bügels d2 ist ein Hebel f drehbar angeordnet, welcher auf der Schraube g fest angebracht ist und durch ein Gelenk mit einer Muffe l in Verbindung steht, welche auf der Welle c verschiebbar ist.

Textabbildung Bd. 295, S. 15

Hohlcylinderreibungskuppelung mit federndem Bremsscheibengehäuse von Eduard König in Crimmitschau (D. R. P. Nr. 72 919 vom 1. Juli 1893), Fig. 41. Um ein stossfreies Einrücken der Kuppelung zu bewirken, ist das Bremsscheibengehäuse radial aufgeschlitzt (A) und federnd angeordnet, so dass seine Reibflächen beim Anpressen der Bremsbacken federnd nachgeben können, wobei sie durch einen geschlitzten Ring H in ihrer Federung verstärkt, centrirt und gegen ein Ueberspannen durch den Anschlussstift J im Ringe H geschützt sind.

Textabbildung Bd. 295, S. 15

Die gelenkige Reibungskuppelung der Nordhauser Maschinenfabrik Schmidt, Kranz und Co. und C. Kruse in Nordhausen (D. R. P. Nr. 75 252 vom 22. September 1893) besteht aus zwei fest auf den zu kuppelnden Wellen sitzenden Scheiben c und d (Fig. 42), die durch Mitnehmerstifte o und eine drehbare Riemenscheibe f, in welche die Stifte eingreifen, in der Weise in Verbindung gebracht sind, dass die Achsen beider Wellen nicht genau in einer Richtung zu liegen brauchen.

(Fortsetzung folgt.)

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