Die Hebezeuge auf der Düsseldorfer Ausstellung. Von Georg v. Hanffstengel, Ingenieur in Stuttgart. Die Hebezeuge auf der Düsseldorfer Ausstellung. Mehr als auf den meisten anderen Ausstellungen der letzten Zeit bietet sich in Düsseldorf dem Besucher Gelegenheit, Hebemaschinen zu studieren und den Stand dieses Industriezweiges kennen zu lernen. Da mehrere der bedeutendsten Kranbaufirmen in und um Düsseldorf ansässig sind, so war es diesen verhältnismässig leicht, die Ausstellung zu beschicken, und man erhält daher ein ziemlich vollständiges Bild des modernen deutschen Hebezeugbaues. Lückenlos ist dasselbe natürlich nicht, da nur Rheinland und Westfalen ausgestellt haben, und die vielen sehr interessanten Spezialkonstruktionen anderer deutscher Firmen fortbleiben mussten. Zur besseren Uebersicht soll daher im folgenden Bericht an geeigneten Stellen kurz auf sonst übliche, von den dargestellten abweichende Ausführungen hingewiesen werden. Der neuere Hebezeugbau drängt im Einklang mit dem Bestreben der gesamten Industrie mehr und mehr auf Schnellbetrieb hin, eine Entwickelung, von der auch die Düsseldorfer Ausstellung Zeugnis ablegt. Für sichere Beherrschung eines schnell arbemtenden Kranes ist es vor allem nötig, dass die bewegten Massen so klein wie möglich sind, und dass man sehr präzis funktionierende Antriebsmaschinen zur Verfügung hat. Der Erfüllung der ersten Forderung kam die Eisenindustrie entgegen, die durch Verbesserung der QualitätQualilät ihrer Produkte die Zulassung von Spannungen in den Krangerüsten ermöglichte, wie man sie vor kurzer Zeit für wechselnd beanspruchte Konstruktion steile noch für völlig ausgeschlossen hielt. Der anderen Bedingung wurde genügt durch die Fortschritte der Elektrotechnik, welche in speziell für Kranbetrieb gebauten Motoren, Anlassern und elektrischen Bremsen dem Konstrukteur alle Mittel an die Hand gab, um bei grösster Einfachheit des mechanischen Teils des Kranes eine sichere Beherrschung der Bewegungen durchzuführen. Textabbildung Bd. 317, S. 316 Elektrischer Laufkran für 10 t Tragkraft von der Benrather Maschinenfabrik. Wenn man von der Dampfmaschine mit einigem Recht behaupten kann, dass sie sich, wenigstens was Vollkommenheit der Konstruktion anbelangt, asymptotisch ihrem Endziele nähert und nicht mehr sehr entwickelungsfähig ist, so wäre es trotz aller Fortschritte mindestens sehr verfrüht, dasselbe von dem deutschen Hebezeugbau behaupten zu wollen. Sind auch die Stahlwerke nicht mehr darauf angewiesen, ihre raschlaufenden Lagerplatzkrane, Erzauslader u.s.w. aus Amerika zu beziehen, entspricht auch der moderne elektrische Laufkran allen Anforderungen, welche die Werkstatt an diese Hilfsvorrichtungen zu stellen pflegt, so werden doch zweifellos gerade auf diesem Gebiete immer neue Bedürfnisse hervortreten und Berücksichtigung fordern. Im allgemeinen glaubt man ja nur dann alle Hindernisse überwunden zu haben, wenn die eigene Kurzsichtigkeit den Ausblick auf den weiteren Weg verschliesst. In welcher Richtung die wesentlichen Fortschritte liegen, die auf der Düsseldorfer Ausstellung dem Beschauer auffallen, darüber soll am Schluss noch ein zusammenfassender Ueberblick gegeben w!rden, nachdem sich der Leser an Hand der Einzeldarstellungen ein eigenes Urteil gebildet hat. 1. Laufkrane für Werkstattbetrieb. Wenn es nicht aus Preisrücksichten unbedingt erforderlich erscheint, so kommt heute bei der Anschaffung eines elektrischen Laufkranes der Einmotorenkran überhaupt nicht mehr in Frage. Die Uebersichtlichkeit der Anordnung, die bequeme Bedienung, der geringere Stromverbrauch und die Möglichkeit sehr genauen Einstellens der Bewegungen, endlich die Eigenschaft des Hauptstrommotors, seine Tourenzahl selbstthätig der Grösse der Last anzupassen, haben dem Dreimotorenkran in kurzer Zeit unbedingtes Uebergewicht gesichert. Laufkran für 10 t Tragkraft von der Benrather Maschinenfabrik A.-G. in Benrath bei Düsseldorf, ausgestellt in der Maschinenhalle. Die Ausführung des Kranes, der in Fig. 1 bis 5 dargestellt ist, entspricht der normalen Laufkrankonstruktion der Firma für Tragfähigkeiten von 5 bis 15 t. Der Kran wird ebenso wie die im folgenden dargestellten mit Gleichstrom von 220 Volt betrieben. Die elektrische Ausrüstung ist von der Union Elektrizitätsgesellschaft in Berlin geliefert. Das Krangerüst besteht aus zwei vollwandigen, genieteten Blechträgern mit ⌶-Querschnitt, deren Untergurt parabolisch geformt ist, und die sich mit Hilfe von Querträgern aus ⊏-Eisen auf die Laufräder stützen. Da der einfache ⌶-Querschnitt nicht genügende Seitensteifigkeit besitzt, besonders bei grösserer Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze, so ist auf beiden Seiten ein Fusssteg angeordnet, der noch einen besonderen, aus Winkeleisen zusammengenieteten Längsträger, der in Fig. 1 sichtbar ist, zu seiner Unterstützung erhält. Dieser ist oben und unten durch einen Horizontalverband mit dem Hauptträger verbunden und verhindert so sehr wirksam seitliche Ausbiegungen desselben. Erhöht wird die Seitensteifigkeit noch durch den oben aufgelegten Riffelblechbelag. Die beiden Fussstege ermöglichen eine sehr bequeme Besichtigung des Kranes und sind ausserdem zum Tragen des Längsfahrwerks benutzt. Der Führerkorb ist an einer Seite unter das Gerüst gehängt, so dass der Führer das Arbeitsfeld bequem überblicken kann. Die Steuerung für alle drei Bewegungen, Heben, Querfahren, Längsfahren, erfolgt von hier aus durch Walzenkontroller, von denen diejenigen für Quer- und Längsfahren durch die bekannte Universalsteuerung der Union Elektrizitätsgesellschaft so verbunden sind, dass die aus beiden Bewegungen resultierende horizontale Verschiebung der Last der Bewegung des Kontrollerhebels entspricht. Ebenso erfolgt das Heben und Senken in gleichem Sinne, wie der Ausschlag des Hubkontrollers. Der Fahrantrieb geschieht durch einen Motor mit angebautem Vorgelege, welches ebenso wie der Motor staubdicht gekapselt ist, von der Mitte der Galerie aus. Infolge dieser Anordnung ist die Verdrehung der Vorgelegewelle, die mittels einer weiteren Räderübersetzung die Laufräder antreibt, nach beiden Seiten hin gleich gross, was für einen ruhigen Lauf sehr wesentlich ist. Textabbildung Bd. 317, S. 317 Fig. 3. Elektrischer Laufkran für 10 t Tragkraft von der Benrather Maschinenfabr. Die beschriebene Ausführung der Kranbrücke ist für Laufkrane mittlerer Dimensionen in Deutschland allgemein üblich. Bei leichteren Kranen wird die Seitensteifigkeit häufig auch durch ein ⊏-Eisen erzielt, das mit den Flanschen nach unten auf den Obergurt genietet wird und wenigstens eine Galerie entbehrlich macht. Bei grosser Spannweite stellt man den Hauptträger in Fachwerk her. Erwähnt sei, dass in Amerika für schwere Laufkrane meist Kastenträger mit vollen Wänden ausgeführt werden, welche in sich steif genug sind, und an denen seitlich das Fahrtriebwerk, sowie Galerien aufgehängt werden können. Diese Konstruktion erfordert mehr Material als die beschriebene, ergibt aber eine übersichtlichere Anordnung und ruhigeres Aussehen. Die Laufkatze (Fig. 4 und 5), die in ihrer Konstruktion sehr einfach und übersichtlich ist, besitzt einen Rahmen aus ⊏-Eisen. Die in Amerika üblichen Hohlgussrahmen haben bei uns noch keinen Eingang gefunden, da sie nur bei weitentwickelter Massenfabrikation von Vorteil sein können. Die Last hängt an vier Seilsträngen, von denen zwei über eine Tragrolle in der Laufkatze und zwei auf die Trommel laufen. Diese hat Rechts- und Linksgewinde, so dass beim Aufwinden der Last die beiden Seile gegeneinander nach der Mitte hin wandern und in der höchsten Stellung nur sehr geringe seitliche Ablenkung aus der Mittelebene der Flaschenzugrollen erfahren. Bei dieser Anordnung findet kein Wandern der Last und daher auch keine exzentrische Belastung der Kranbrücke statt. Die durch eine solche Aufhängung erzielte Uebersetzung ist dieselbe wie bei einer einfachen losen Rolle. Die Uebersetzung vom Motor zur Trommel ist sowohl hei der Hub winde wie beim Fahrtriebwerk durch ein Schneckengetriebe und ein Rädervorgelege erzielt. Ersteres findet mehr und mehr Eingang, nachdem die neueren Untersuchungen über den Wirkungsgrad zu einer günstigeren Beurteilung geführt haben und namentlich die Einführung der Kugellager die wenig betriebssicheren und viel Reihung verursachenden Kammlager entbehrlich gemacht hat. Der Vorteil der Schneckengetriebe ist vor allem ihr geräuschloser Lauf, häufig auch Platzersparnis. Dagegen sind sie im allgemeinen teurer als Rädervorgelege, haben einen weniger guten Wirkungsgrad und können dadurch auch die Wahl eines stärkeren Motors notwendig machen. Für Krane, die schnelles Ingangsetzen und Halten erfordern, kommt endlich noch in Betracht, dass die Massen-Wirkungen bei der Schnecke erheblich geringer sind, als bei Zahnrädern. Besonders wenn die erste Zahnradübersetzung gross gewählt wird, ist in dem schnelllaufenden Kranz des grossen Rades eine sehr bedeutende Energie aufgespeichert, die durch Bremsen vernichtet werden mussNäheres hierüber findet sich in dem Bericht über die Hebezeuge der Pariser Weltausstellung von Kammerer, Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1900 S. 1781 ff.. Die Bremse zum Halten der Last wird durch einen Elektromagneten von 20 . 5 = 100 cmkg Hubarbeit bethätigt, der nach bekannter Anordnung die Bremse so lange gelüftet hält, wie der Motorstromkreis geschlossen bleibt, und sie bei ausgeschaltetem Motor einfallen lässt. Textabbildung Bd. 317, S. 317 Laufkatze für 10 t Tragkraft von der Benrather Maschinenfabrik. Laufkran für 10 t Tragkraft von der Düsseldorfer Kranbaugesellschaft Liebe-Harkort m. b. H., Düsseldorf-Obercassel, ausgestellt in der Maschinenhalle. Das Krangerüst unterscheidet sich von dem des Benrather Kranes dadurch, dass die Hauptträger in Fachwerk ausgeführt sind. Die Spannweite beträgt gleichfalls 12,96 m, die Trägerhöhe in der Mitte 1,0 m. Das Fahrtriebwerk ist mit einer Bandbremse versehen, die auf der Vorgelegewelle angeordnet ist und durch ein Gestänge mit Fusstritthebel vom Führerstande aus bedient wird. Im übrigen ist die Anordnung, sowohl der Eisenkonstruktion wie des Fahrantriebes, im wesentlichen die gleiche wie oben und bedarf daher keiner besonderen Darstellung. Der Kranfahrmotor leistet bei 600 Umdrehungen pro Minute 12 PS und erteilt dem Kran bei angehängter Maximallast eine Geschwindigkeit von 85 m pro Minute. Die Katze (Fig. 6 und 7) hat ähnlich wie die vorher besprochene für Heben und Fahren je ein Schnecken- und ein Rädervorgelege erhalten. Das Schneckengetriebe der Hubwinde ist doppelt ausgeführt und mit gegeneinander gerichteten Schnecken versehen, so dass die Achsialdrücke der Schneckenwelle sich gegenseitig aufheben und die Schwierigkeiten in der Lagerung vermieden werden, zugleich auch durch Fortfall der Lagerreibung ein besserer Wirkungsgrad erzielt wird. Die Schneckenradwellen sind durch Stirnräder a b miteinander verbunden. Die Konstruktion soll sich in dem mehrmonatlichen Montagebetriebe sehr gut bewährt haben. Textabbildung Bd. 317, S. 318 Laufkatze für 10 t Tragkraft von der Düsseldorfer Kranbaugesellschaft. Zwischen Motor und Schnecke ist eine elastische Kuppelung eingeschaltet. Diese soll einmal das Triebwerk und den Motor möglichst vor Stössen schützen, eine Absicht, die bei der sehr geringen Nachgiebigkeit aller sogen. elastischen Kupplungen wohl nur unvollkommen erreicht wird. Zweckmässig ist aber eine solche Kuppelung hauptsächlich deshalb, weil sie ein mathematisch genaues Zusammentreffen der Wellenmittel von Motor und Schnecke entbehrlich macht. Ist das ganze Triebwerk auf einer gemeinsamen gusseisernen Platte montiert, so ist eine genaue Einstellung und dauernde Beibehaltung der richtigen Achsenlage ohne Schwierigkeit zu erreichen. Bei einem Walzeisenrahmen, wie er hier ausgeführt ist, können dagegen Formänderungen des Gestells leicht zu Ungenauigkeiten in der Lagerung und bei starr gekuppelter Welle zu Klemmungen und Reibungsverlusten führen. Hier ist eine derartige Kuppelung besonders noch deshalb notwendig, weil die Anordnung der Doppelschnecke einen gewissen achsialen Spielraum der Schneckenwelle bedingt, wenn eine gleichmässige Uebertragung durch beide Schneckenräder erfolgen soll. Die eine Kuppelungshälfte ist zugleich als Bremsscheibe der elektromagnetisch bethätigten Haltebremse ausgebildet. Das Senken der Last geschieht so, dass der Motor auf seinen eigenen Anlasswiderstand geschaltet wird und als Dynamo arbeitet, so dass die beim Sinken der Last erzeugte mechanische Arbeit zur Erwärmung des Widerstandes verwandt wird. Zum Senken des leeren Hakens oder ganz leichter Lasten muss Strom gegeben werden, sonst ist nur zur Beschleunigung der Triebwerksmassen beim Beginn der Bewegung ein Stromstoss erforderlich. Die Last hängt an vier Seilsträngen von 22 mm Durchmesser. Die Trommel, welche mit Rechts- und Linksgewinde von 25 mm Steigung versehen ist, läuft lose auf der Achse und ist mit ihren beiden Antriebsrädern fest verschraubt. Die Achse ist fest in den seitlichen Blechen gelagert. Diese Anordnung hat den Vorzug, dass die nur in einer Richtung belastete Achse wesentlich geringeren Durchmesser erhält und zugleich eine wirksame Versteifung des Traggerüstes bildet. Durch die doppelseitige Anordnung des Trommelantriebs wird kleinerer Raddurchmesser und damit kompakter Bau des Windwerks erzielt. Der Hubmotor leistet bei 510 Umdrehungen pro Minute 20 PS. Die Hauptdimensionen des Triebwerks sind folgende: Schnecke, zweigängig, doppelt ausgeführt, mittlerer Durchmesser 90,44 mm, Teilung 11 π = 34,6 mm, Steigung 69,1 mm. Teilung Zähne-zahl Teilkreis-durch-messer Schneckenräder 11 π = 34,6 34 374 Stirnräderpaar ab 12 π = 37,7 38 456 Ritzel c, doppelt    ausgeführt 14 π = 43,9 15 210 Stirnrad d, doppelt    ausgeführt 14 π = 43,9 60 840 Die Trommel hat einen Durchmesser von 450 mm. Damit ergibt sich die Hubgeschwindigkeit: v=510\,\cdot\,\frac{2}{34}\,\cdot\,\frac{15}{60}\,\cdot\,\pi\,\cdot\,0,450\,\cdot\,\frac{1}{2}=5,3\mbox{ m pro Minute}. Der Koeffizient k in der Gleichung P = kψt2 ergibt sich für das aus Stahlguss hergestellte Trommelvorgelege, wenn man annimmt, dass beide Räder den gleichen Zahndruck von rund 1550 kg erhalten, mit ψ = 2 zu: k=\frac{1550}{2\,\cdot\,4,39^2}=40,3. Das entspräche einer Biegungsanstrengung von rund 600 kg/qcm. Wenn man berücksichtigt, dass wenigstens im Anfang des Betriebes eine gleichmässige Beanspruchung der Räder kaum eintreten wird, so ist anzunehmen, dass noch erheblich höhere Spannungen vorkommen werden. Man sieht daraus, dass die Praxis infolge der Vervollkommnung der Giessereitechnik die bisher für zulässig gehaltenen Materialanstrengungen (höchstens 500 kg/qcm für Stahlguss) schon wesentlich überschreitet. Der Fahrantrieb der Katze erfolgt durch einen Motor von 4 PS und 910 Umdrehungen pro Minute. Die Abmessungen des Triebwerks sind: Schnecke, zweigängig, mittlerer Durchmesser 73,35 mm, Teilung 25 mm, Steigung 50 mm. Teilung Zähne-zahl Teilkreis-durch-messer Schneckenrad 25 38    302,5 Ritzel e 12 π = 37,7 22 264 Stirnrad f 12 π = 37,7 56 672 Textabbildung Bd. 317, S. 319 Laufkatze für 15 t Tragkraft von der Düsseldorfer Kranbaugesellschaft. Mit einem Laufraddurchmesser von 450 mm ergibt sich hiernach die Fahrgeschwindigkeit: v_1=910\,\frac{2}{38}\,\cdot\,\frac{22}{56}\,\cdot\,\pi\,\cdot\,0,450=26,6\mbox{ m pro Minute}. Für die Hubbewegung ist ein Walzenkontroller mit Seitlich angebrachtem Hebel benutzt, während die Kran- und Katzenfahrbewegung durch einen Doppelkontroller mit Universalgelenk so gesteuert wird, dass die Bewegung der Last in gleicher Richtung wie die des Hebels erfolgt, ähnlich wie oben beschrieben. Die elektrische Ausrüstung ist, ebenso wie bei dem folgenden Kran, von der E.-A.-G. vorm. W. Lahmeyer und Co., Frankfurt a. M., geliefert. Laufkran für 15 t Tragkraft von der Düsseldorfer Kranbaugesellschaft, ausgestellt in der Maschinenhalle. Das Krangerüst bietet gegenüber den vorher besprochenen nichts Bemerkenswertes, auch ist die Spannweite die gleiche. Der Fahrantrieb erfolgt durch einen 12pferdigen Motor, der den Kran mit einer Geschwindigkeit von 50 m pro Minute verfährt. Die Laufkatze (Fig. 8 bis 10) ist nur mit Stirnradvorgelegen ausgerüstet. Das Motorritzel ist aus Rohhaut, das Trommelvorgelege der Hubwinde aus Stahlguss hergestellt, die anderen Räder bestehen aus Gusseisen. Zum Festhalten der Last bei ausgeschaltetem Motor dient wieder eine durch einen Elektromagneten bethätigte Bandbremse mit doppelter Umschlingung der Bremsscheibe, die hier auf der ersten Vorgelegewelle angeordnet ist. Das Senken erfolgt mit Hilfe einer Schleuderbremse, die in Fig. 11 bis 13 dargestellt istD. R. G. M. Nr. 161412.. Dieselbe sitzt gleichfalls auf der Vorgelegewelle und verhindert zu schnelles Sinken der Last. Der Motor arbeitet beim Senken als Stromerzeuger. Der Kontroller ist so konstruiert, dass der Bremsmagnet hierbei den vollen Strom erhält, also die Bandbremse lüftet. Als Hubmotor ist das gleiche Modell wie beim vorigen Motor verwandt (N = 20 PS, n = 610). Das Windwerk hat folgende Abmessungen: Teilung Zähne-zahl Teilkreis-durch-messer Rohhautritzel a 10 π = 31,4 12 120 Stirnrad b 10 π = 31,4 70 700 Ritzel c 12 π = 37,7 13 156 Stirnrad d 12 π = 37,7 67 804 Ritzel e 16 π = 50,3 12 192 Stirnrad f 16 π = 50,3 46 736 Textabbildung Bd. 317, S. 320 Schleuderbremse von der Düsseldorfer Kranbaugesellschaft. Mit einem Trommeldurchmesser von 520 mm folgt daraus die Hubgeschwindigkeit: v=510\,\cdot\,\frac{12}{70}\,\cdot\,\frac{13}{67}\,\cdot\,\frac{12}{46}\,\cdot\,\pi\,\cdot\,0,520\,\cdot\,\frac{1}{2}=3,61\mbox{ m pro Minute.}. Der Katzenfahrmotor leistet bei 910 Umdrehungen 4 PS. Die Abmessungen des Fahrtriebwerks sind folgende: Teilung Zähne-zahl Teilkreis-durch-messer Rohhautritzel g   8 π = 25,1 12 96 Stirnrad h   8 π = 25,1 68 544 Kitzel i 10 π = 31,4 13 130 Stirnrad k 10 π = 31,4 50 500 Ritzel l 12 π = 37,7 15 180 Stirnrad m 12 π = 37,7 39 468 Laufraddurchmesser 400 mm. Damit ergibt sich die Fahrgeschwindigkeit: v_1=910\,\cdot\,\frac{12}{68}\,\cdot\,\frac{13}{50}\,\cdot\,\frac{15}{39}\,\cdot\,\pi\,\cdot\,0,40=20,2\mbox{ m pro Minute}.. Nach Angabe der ausführenden Firma ist der Kran während der Montagezeit erheblich über seine normale Tragfähigkeit hinaus belastet worden und hat Lasten bis zu 22000 kg anstandslos gehoben. (Fortsetzung folgt.)