Titel: Hydraulische Spurzapfenentlastung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316/Miszelle 1 (S. 611–612)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/mi316mi38_1

Hydraulische Spurzapfenentlastung.

Die in nachfolgendem beschriebene und in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Konstruktion einer hydraulischen Spurzapfenentlastung wurde ursprünglich für schwere Schneckengetriebe entworfen; ihre Anwendbarkeit ist jedoch eine allgemeine.

Das Wellenende A läuft in einer Büchse B, welche lediglich den Zweck hat, durch Labyrinthdichtung den mit Druckflüssigkeit gefüllten Raum V nach aussen abzudichten. Würde man diese Büchse fest lagern, so wäre es nicht zu vermeiden, dass dieselbe mechanische Beanspruchungen von seiten der Welle auszuhalten hätte, wodurch aber eine schnelle Abnutzung bedingt wäre. Die dadurch hervorgerufenen Druckflüssigkeitsverluste würden die Vorteile der hydraulischen Entlastung illusorisch machen.

Dies zu vermeiden, ist der Zweck der Konstruktion; sie ermöglicht die freie Beweglichkeit der Büchse B, so weit dies erforderlich ist.

Erreicht wird dies dadurch, dass sich die Büchse mittels einer Kugelfläche K (Fig. 1) gegen einen tellerartigen Ring R und dieser sich wieder mittels der ebenen Fläche F gegen die Tragkonstruktion T stützt.

Damit der Schluss bei K und F immer erhalten bleibt, auch wenn der Apparat nicht unter Druck steht, ist eine Spiralfeder S vorgesehen, welche sich zwischen die bundartigen Ansätze U und U1 stützt und so den Kraftschluss erhält.

Um die Welle in achsialer Richtung in ihrer richtigen Lage zu halten, ist sie in einem einfachen Kammlager zu lagern, welches während des Betriebes durch den Flüssigkeitsdruck so gut wie vollständig entlastet werden kann.

Um der Welle ihre zentrale Lage zu sichern, ist unmittelbar vor der Dichtungsbüchse ein Lager mit passender Nachstellvorrichtung angebracht.

Durch das Rohr J tritt die Flüssigkeit ein.

Diese Konstruktion wird in allen Fällen mit Vorteil angebracht werden können, in denen das Wellenende A nicht schwingt. Diese letztere Erscheinung ist jedoch immer eine Folge der schlechten Dimensionierung, Lagerung, Bearbeitung oder Montage der Welle A und lässt sich jederzeit vermeiden. In allen anderen Fällen stellt sich das ganze System zwanglos von selbst ein, solange der Zapfen noch nicht unter Druck steht. Wenn die Büchse gut über das Wellenende gepasst ist, ist der Flüssigkeitsverlust sehr klein, selbst bei sehr hohen Drücken. Die Ausarbeitung derselben wird gering sein, und zwar aus folgenden Gründen. Einseitige Seitendrücke auf die innere Wand der Büchse treten nicht auf, und da durch die Hohlräume H, um den ganzen Umfang der Welle herum, der gleiche Flüssigkeitsdruck verbreitet wird, Flüssigkeit aber immerhin zu entweichen sucht, so wird das Metall der Welle gar nicht mit dem Metall der Büchse in Berührung kommen, sondern durch eine Flüssigkeitsschicht getrennt sein.

Als Neuerung und Verbesserung dieser Konstruktion ist die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform zu betrachten. Bei dieser hat sich aber nur die Lagerung der Büchse B geändert, indem die letztere durch einen membranartigen Wellblechkonus M elastisch mit T verbunden ist. Der Beweglichkeit der Büchse B ist dadurch, soweit erforderlich, kein Eintrag geschehen, sie hat sich im Gegenteil erhöht, da sie sich nur unwesentlich ändert, gleichgültig ob der Zapfen unter Druck steht oder nicht. Dass eine geringe Deformation dieser Membran eintritt, wenn der Zapfen unter Druck gestellt wird, hat nichts zu sagen, da diese |612| nur in der Richtung der Achse erfolgt, wenn die mechanische Ausführung gut ist.

Die Anwendbarkeit dieser hydraulischen Spurzapfenentlastung beschränkt sich nicht auf Schneckengetriebe. Sie lässt sich als Unter- und Oberwasserzapfen bei Turbinen ausführen. In letzterem Falle steht die Welle, durch welche die Druckflüssigkeit zugeführt wird, fest und alles andere rotiert. Besondere Vorteile dürfte diese Konstruktion für Zentrifugen und ähnliche Maschinen bieten, indem die unvermeidlichen Oscillationen der Spindel hier weit weniger ungünstig wirken dürften, wie bei den gewöhnlich angewendeten Entlastungen.

Textabbildung Bd. 316, S. 612
Textabbildung Bd. 316, S. 612

Noch einen weiteren Vorteil kann die Anwendung dieser Einrichtung für Zentrifugen bieten, welche durch Riemen oder direkt durch einen unbelastet anlaufenden Elektromotor, etwa Einphasenmotor, angetrieben werden sollen. Setzt man die Riemenscheibe oder den Anker des Motors Jose auf die Zentrifugenspindel, während über diese die hohle aber unten geschlossene Welle A geschoben ist, so kann der Antrieb derSpindel durch eine Friktionskuppelung geschehen, welche durch Heben und Senken von A bethätigt wird, wobei sich die Riemenscheibe bezw. der Anker des Motors mit hebt und senkt. Dieses Heben und Senken wird auf einfache Weise durch Erhöhung oder Verminderung des Flüssigkeitsdruckes erreicht. Alle Kräftewirkungen werden bei einer solchen Anordnung von der hydraulischen Entlastung aufgenommen.

Da die Angriffsfläche des hydraulischen Druckes bei dieser Konstruktion relativ klein ist, so müssen die Drucke sehr hoch gewählt werden. Dieser Umstand ist aber belanglos, da die Dichtungsfähigkeit durch Verlängerung der Büchse B beliebig erhöht werden kann.

Sowohl in mechanischer wie in ökonomischer Hinsicht dürfte diese Konstruktion also wesentliche Vorteile bieten. Bei einer geringen Abänderung lässt sich auch das Anwendungsgebiet derselben noch erweitern, indem sie als Abdichtung der Kolben hydraulischer Pressen, Hebezeuge und Druckpumpen verwendet werden kann.

A. S.

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