Titel: | Differential-Rollschraube von Oskar Kupke in Posen. |
Fundstelle: | Band 236, Jahrgang 1880, S. 197 |
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Differential-Rollschraube von Oskar
Kupke in Posen.
Mit Abbildungen auf Tafel 20.
Kupke's Differentialrollschraube.
Aus Fig. 3 und 4 der
zugehörigen Zeichnung auf Taf. 20 ergibt sich das Princip der neuen
Differentialrollschraube (* D. R. P. Kl. 47 Nr. 8448 vom 1. Juni
1879).
In die Gewindgänge einer Mittelschraube A greifen die
gleichen, aber entgegengesetzt gerichteten Gänge
mehrerer im Umkreise gestellter Schrauben B ein;
letztere sind mit ihren Zapfen in Ringen C und D gegenseitig geführt; auſserdem stützen sich dieselben
auf den Rollring E des gemeinschaftlichen Gehäuses F.
Es habe nun die Mittelschraube A den Radius R, die Stützschrauben B
den kleineren Radius r, beide jedoch die
gemeinschaftliche Ganghöhe g. Wird nun die Schraube A, wie in Fig. 5
gezeichnet, links um eine Tour gedreht, so senkt sie sich ihrer Steigung
entsprechend um g, hebt sich aber gleichzeitig dadurch,
daſs sich ihre Gänge auf die entgegengesetzt gerichteten Gewinde der durch Reibung
mitrollenden Schrauben B stützen, um eine Gröſse h. Auf dieser Differenz der Hebung und Senkung der
Mittelschraube beruht die Wirkung der Differentialrollschraube.
Fig.
3 und 4 zeigen
eine Anordnung für Winden; die Mittelschraube trägt noch einen beweglichen Kopf
(Roll- oder Zapfenlager). Die Schrauben, Ringe u. dgl. sind dem Zweck und der
Anforderung entsprechend aus Stahl gedreht, gehärtet oder von Hartguſs gedacht.
Die Theorie ergibt aus der abgewickelten Schraubenlinie Fig. 5
Folgendes: 2\,R\,\pi\,:\,(g+h)=2\,r\,\pi\,:\,g, wo h die Differenz der Steigungen der Mittel- und
Rollschrauben für gleiche Peripherielänge bezeichnet; hieraus ist
h=\frac{R-r}{r}\,g.
Gesetzt, es solle die Mittelschraube eine entgegenstehende Last Q mittels Drehung am Hebelarm H überwinden, so ergibt sich, wenn P die
drehende Kraft ist, für eine Umdrehung derselben: Weg der Kraft
=2\,H\,\pi, Weg der Last = h,
demnach theoretisch 2\,H\,\pi\,P=h\,Q, oder nach Einsetzung des
Werthes für h:
\frac{P}{Q}=\frac{R-r}{r}\
\frac{g}{2\,H\,\pi}.
Die Hauptübersetzung liegt also in dem Unterschied R-r und folgt
daraus, daſs die Ganghöhe g, mithin die Stärke des
Gewindeganges der Belastung entsprechend reichlich gewählt werden kann, ohne die
Uebersetzung besonders zu beeinflussen.
Die Art der Reibung und deren Gröſse ergibt sich aus nachfolgender Betrachtung: Die
aus der Last Q resultirende, auf den Rollring E normal gerichtete Seitenkraft bewirkt daselbst nur
rollende Reibung. Die zweite horizontale Seitenkraft preſst die Schrauben zusammen
und bewirkt bei deren Drehung ebenfalls nur rollende Reibung. Alle Druckpunkte
treffen und verlassen sich freiwillig. Durch geeignete Construction der Querschnitte
der Schraubengänge wird bei deren gegenseitigem Eingriff ebenfalls nur rollende
Reibung entstehen.
Die Gröſse der Gesammtabnutzung ist dem geringen Reibungscoefficienten entsprechend
mäſsig und ergibt sich auch daraus ein bedeutenderer Nutzeffect gegenüber bisheriger
Mechanismen. Einige der vielen praktischen Verwendungen, auſser für Winden noch für
Lochpressen und Patronen-Drehbänke, sind in der Patentschrift näher abgebildet.