Titel: | Die Hebezeuge auf der Düsseldorfer Ausstellung. |
Autor: | Georg v. Hanffstengel |
Fundstelle: | Band 317, Jahrgang 1902, S. 553 |
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Die Hebezeuge auf der Düsseldorfer Ausstellung.
Von Georg v. Hanffstengel, Ingenieur in Stuttgart.
(Fortsetzung von S. 521 d. Bd.)
Die Hebezeuge auf der Düsseldorfer Ausstellung.
Fahrbarer Dampfdrehkran für 4000 kg Tragkraft und 12 m Ausladung von der Düsseldorfer Maschinenbau-Aktiengesellschaft vorm. J. Losenhausen.
Der Kran, der ohne Ausleger und Schutzhaus in Fig. 102 bis 104 dargestellt ist, zeigt in seinem Gesamtaufbau die
gebräuchliche Anordnung. Er ist für Betrieb mit Selbstgreifer eingerichtet.
Der von vier fliegend aufgekeilten Laufrädern mit durchgehenden Achsen getragene
Unterwagen besteht aus zwei Längsträgern und zwei Querträgern I. N. P. 40, die im
Grundriss quadratisch angeordnet und in den Ecken durch schräg gelegte ⌶-Eisen desselben Profils verbunden sind, so dass ein
vollständiges Achteck als Tragkonstruktion für den aus geschmiedetem Stahl
hergestellten Laufring des Oberteils entsteht. Durch oben und unten aufgelegte
Platten vom Profil 400 × 10 bezw. 300 × 10 werden die Träger verstärkt und
ausserdem seitlich versteift. Wie Fig. 105 zeigt, ist
der Ring, ebenso wie die Laufrolle, konisch abgedreht und dadurch Gleiten der Rollen
verhindert, das sonst infolge der Verschiedenheit der Weglänge am inneren und
äusseren Umfang des Kranzes eintreten muss. Manche Firmen nehmen den mit diesem
Gleiten verbundenen Arbeitsverlust in Kauf und drehen den Ring eben ab, weil die
Herstellung einfacher ist und die Rollen dann keinen Achsialdruck erhalten, der hier
durch besondere Spurlager für die Rollenachsen abgefangen wird. Radialer
Verschiebung des Ringes durch den seitlichen Druck ist sehr wirksam vorgebeugt
dadurch, dass er in die Blechabdeckung 3 mm tief eingelassen und an den
Stossstellen, wie in Fig. 105 dargestellt, durch ein
innen vorgelegtes Flacheisen gegen
Einbiegen geschützt ist, so dass die Schraubenbolzen entlastet sind. Diese
Vorsicht dürfte nicht überflüssig sein, da selbst bei angenietetem Kranze leicht ein
Lockerwerden der Niete eintritt. Innerhalb des Laufrings, der 2800 mm mittleren
Durchmesser hat, ist auf den Blechplatten der Zahnkranz für die Schwenkbewegung mit
Schrauben befestigt.
Eine Querträgerkonstruktion aus ⌶-Eisen N. P. 30 nimmt den
Mittelzapfen auf, der ohne gusseiserne Nabe direkt in die oben und unten aufgelegten
Bleche eingelassen ist. Die 10 mm starken Knotenbleche, welche die Querträger in der
Mitte zusammenhalten, sind zu dem Zwecke auf beiden Seiten mit 15 mm dicken Platten
verstärkt, so dass die Gesamtdicke oben und unten je 40 mm beträgt. Der 230 mm
starke Zapfen, der sich mit einem Bund auf die obere Blechplatte auflegt, hat das
Drehgestell zu zentrieren und einen Teil der Vertikallast aufzunehmen, so dass die
Rollen teilweise entlastet und der Schwenkwiderstand verringert wird. Soll der Kran
dabei seine Stabilität nicht verlieren, so muss der Druckpunkt möglichst hoch gelegt
werden. Daher ist die Plattform an einer Stahlgusshaube a aufgehängt, die mittels der beiden in Fig.
104 sichtbaren Hängeschrauben und der Traverse b das Gewicht an den verlängerten Königszapfen überträgt.
Die 360 mm hohen Längsträger der Plattform haben ⊏-Querschnitt und sind aus 10 mm
dicken Stahlblechen und Winkeleisen 90 × 90 × 13 zusammengenietet. Je zwei
Querträger vom gleichen Profil dienen zur Aufnahme der Haube für den Mittelzapfen
und der vorn und hinten eng zusammengerückten Laufrollenpaare, deren Achsen in
schräg in die Träger eingelassenen, ausgebüchsten Stahlgusslagern laufen. Das
äussere Lager ist, wie schon erwähnt, mit einer Spurplatte aus Stahl versehen, die
den ziemlich erheblichen Achsialdruck überträgt. Die Stahlgusslaufrollen haben 500
mm grössten Durchmesser und 100 mm Breite.
Textabbildung Bd. 317, S. 554
Dampfdrehkran für 4000 kg Tragkraft von Losenhausen.
Die Trägerkonstruktion wird an den am meisten beanspruchten Stellen durch einen Belag
aus glattem Blech oben und unten verstärkt, während der
hintere Teil mit 10 mm starkem Riffelblech abgedeckt ist, auf dem ohne weiteren
Untersatz der Kessel steht. Leichte Blechkonsolen kragen nach beiden Seiten aus und
tragen die mit 7 mm starkem Riffelblech belegten Seitengalerien, sowie die Wände des
Schutzhauses.
Textabbildung Bd. 317, S. 555
Fig. 104. Dampfdrehkran für 4000 kg Tragkraft von Losenhausen.
Der Ausleger schliesst gelenkig an die nach vorn verlängerten Hauptträger bezw. die
Windenschilde an, die als A-förmige Böcke aus 300 mm
hohen ⊏-Eisen ausgaführt sind. Mit den Plattformträgern sind diese ⊏-Eisen durch
kräftige Knotenbleche und Winkel vernietet und miteinander am oberen Ende durch
Traversen aus Blech und Winkeleisen verbunden. Eine weitere wirksame Absteifung
ergeben die mit den Schilden fest verschraubten Achsen der beiden Trommeln, sowie
die gusseisernen Querbalken d und e, die zur Lagerung der vertikalen Wellen und der
Einrückhebel für die Wendegetriebe dienen. Die Druckstrebe des Auslegers besteht aus
zwei miteinander verkreuzten ⊏-Eisen N. P. 26, die Zugstrebe aus zwei Flachten 100 ×
20, die vorn zu Augen ausgeschmiedet und in die Achse der beiden Auslegerrollen
eingehängt sind.
Der Dampfkessel wird infolge seiner Lage am hinteren Ende der Plattform als
Gegengewicht ausgenutzt. Er ist als Quersiederkessel ausgeführt, der allerdings
etwas mehr Platz beansprucht, aber weniger reparaturbedürftig und Richter zu
reinigen ist als ein Röhrenkessel und daher für Dampfkrane allgemein bevorzugt wird.
Die Heizfläche beträgt 10, die Rostfläche 0,49 qm, der zulässige Ueberdruck 8 at.
Die Behälter für Kohle und Wasser sind in den Ecken zu beiden Seiten des Kessels
untergebracht.
Das Dampfabsperrventil wird durch Spindel und Handrad von unten bedient. Ehe der
Dampf in die Maschine eintritt, hat er noch einen Absperrschieber c zu passieren, den der Führer mit dem ganz rechts
gelegenen Handhebel bethätigt. Das Gestänge ist nach der Zeichnung leicht zu
Erfolgen.
Die in Zwillingsanordnung ausgeführte Maschine, deren Nahmen an die ⊏-Eisen des
Windenschildes angeschraubt und durch die beiden schon erwähnten Querbalken d und e starr
miteinander verbunden sind, hat 180 mm Cylinderdurchmesser und 260 mm Kolbenhub. Sie
läuft nur in einer Richtung und hat einfache Muschelschiebersteuerung. Die beiden
Wendegetriebe für Drehen und Fahren sind auf der Kurbelwelle untergebracht.
Da der Kran für Selbstgreiferbetrieb bestimmt ist, sind zwei Trommeln erforderlich,
die nicht, wie bei dem elektrischen Kran, auf derselben Achse, sondern
hintereinander angeordnet sind. Dies lässt sich nicht vermeiden, sobald Kette als
Lastorgan gewählt wird, da die Trommeln damit zu grosse Breite erhalten. Kette wird,
wenigstens bei Dampfkranen, für Greiferbetrieb durchweg dem Seil vorgezogen, weil
sie rohere Behandlung verträgt und die Wartung hier nicht so sorgfältig zu sein
pflegt wie bei dem elektrischen Betriebe. Wird – wie im vorliegenden Falle – ein
Greifer mit ungeteilter Schliesskette verwandt, so bietet die Kette den grossen
Vorteil, dass man sie ohne weiteres in den Greifer einführen und als Schliessorgan
benutzen kann, während sonst ein besonderes Kettenstück angehängt werden müsste, da
das Seil bei der wiederholten Biegung um kleine Rollen, die in den Flaschenzügen des
Greifers aufzutreten pflegt, sehr bald zu Grunde geht. Zum Entleeren kann schon eher
ein Seil verwandt werden, indessen wird meist auch dazu Kette genommen. Die Hubkette
(Schliesskette) hat 26 mm, die Entleerungskette 18 mm Eisenstärke.
Wie bei Dampfbetrieb noch allgemein üblich, steuert der Führer die Hubbewegung durch
Einrücken des auf der Kurbelwelle verschiebbaren, aus geschmiedetem Stahl
hergestellten Ritzels r in das Trommelrad. Diese
ziemlich primitive Art der Einrückung entspricht dem rauheren Betriebe auf
Dampfkranen, natürlich treten dabei ziemlich heftige Stösse in den Zahnrädern auf.
Der zugehörige Steuerhebel liegt neben dem Hebel für den Dampfeinlass und wirkt
durch das unter der Trommelwelle liegende Kegelräderpaar f auf die Welle g und den Einrückhebel p (Fig. 104). Will der
Führer die Last anhalten, so lässt er die Maschine langsam laufen, rückt das Trieb
aus und zieht gleichzeitig mit der linken Hand die Hubbremse fest, deren Scheibe,
ebenso wie die Trommel selbst, an die Arme des Zahnrades geschraubt ist. Die
Lastbremse ist als Bandbremse mit doppelter Umschlingung und Holzfutter ausgeführt,
ebenso wie die der Entleerungstrommel. Beide Trommeln laufen auf festgelagerten
Achsen. Die Zugstangen der Bremsbänder, deren Hebelwerk auf der Zeichnung leicht zu
erkennen ist;, sind in Fig. 102 mit i und k bezeichnet.
Textabbildung Bd. 317, S. 555
Fig. 105. Befestigung des Laufringes.
Der Antrieb der Hilfstrommel wird von den Kranbaufirmen in sehr verschiedener Weise
ausgeführt. Es handelt sich dabei lediglich darum, die Entleerungskette ebenso
schnell aufzuwinden wie die Lastkette, doch soll der Kettenzug nicht im stände sein,
den Greifer festzuhalten und dadurch zu öffnen. Hierzu muss vielmehr eine Bremse
vorhanden sein, die der Führer mit einem Handhebel anzieht, während er gleichzeitig
die Hub- oder Schliesskette nachlässt. Die einfachste und allgemein bekannte
Ausführungsweise ist die, die Entleerungstrommel durch ein Gegengewicht herumziehen
zu lassen. Durch einen Flaschenzug wird der Hub des Gewichtes soweit verkürzt, dass
er die Höhe des Führerhauses nicht überschreitet. Diese Anordnung leidet an dem
Uebelstande, dass zu Beginn des Anhebens das Gewicht infolge der Seilsteifigkeit
nicht rasch genug sinkt und dadurch das Seil schlaff wird. Nachher wird es dann mit
einem Ruck angezogen, was Abspringen und Reissen des Gegengewichtsseiles im
Gefolge haben kann. Daher haben die meisten Firmen diese Ausführung verlassen und
treiben die Entleerungstrommel durch Zahnräder und Reibungskuppelungen an, deren
Umfangskraft nur zum Straffziehen des Seiles genügt. Infolgedessen schleift die
Kuppelung, solange der Greifer durch die Hubkette geschlossen wird, und läuft erst
nach Beendigung dieses Vorgangs mit, wenn das ganze Gewicht an der Hubkette hängt.
Während der Zeit, wo der Greifer geöffnet wird und die Entleerungsbremse festgezogen
ist, muss die Kuppelung gleichfalls schleifen, sofern sie nicht durch den Bremshebel
zwangläufig ausgehoben wird.
Auf diesem Prinzip beruhte die früher beschriebene Konstruktion der Winde des
elektrischen Portalkrans von Losenhausen. Aehnlich ist
der Vorgang auch hier, doch treten an Stelle der Kuppelung die cylindrischen
Reibungsräder m und n auf
den Trommeln und die Rohhautrolle l, die gegen die
beiden Räder gepresst wird und so die Bewegung überträgt. Gelagert ist die Rolle l auf einem Hebel q, der
durch das Gewicht p belastet ist, und seinen Drehpunkt
auf einer bei o festgelagerten Stange hat. Infolge
dieser beweglichen Lagerung legt sich die Rolle mit dem gleichen Druck gegen beide
Reibungsräder an. Die Entleerungstrommel muss demnach dauernd mitlaufen, solange sie
nicht durch das Gewicht des Greifers oder durch ihre Bremse festgehalten wird. In
diesen beiden Fällen, die dem Schliessen und Oeffnen des Greifers entsprechen,
müssten die Reibungsräder aufeinander schleifen. Um bei dem letzteren Vorgang, der
sehr rasche Drehung der Scheibe n mit sich bringen
kann, Warmwerden und Zerstören der Rohhautrolle zu vermeiden, ist das Gewicht p durch ein Gestänge derart mit dem Handhebel der
Entleerungsbremse gekuppelt, dass es beim Anziehen desselben angehoben wird, also
die Rollen freigibt. Die Möglichkeit, das Gewicht zu lüften, ist im anderen Falle
beim Schliessen des Exkavators gleichfalls gegeben, aber in das Belieben des Führers
gestellt. Die Firma hält hier das Gleiten der Räder für nicht bedenklich, weil die
Umfangsgeschwindigkeit beschränkt ist, doch fragt es sich, ob die Rohhautscheibe
nicht mit der Zeit unrund wird.
Der Vorgang beim Arbeiten mit dem Kran ist demnach folgender: Liegt der Greifer
geöffnet auf den Kohlen, so hat der Führer das Trieb einzurücken und den
Dampfschieber voll zu öffnen. Die Hubkette wmrd angezogen, schliesst den Greifer und
hebt ihn dann, während die Entleerungskette mitläuft. Während dieser Zeit hat der
Führer beide Hände frei und kann beliebig die Dreh- und Fahrbewegung steuern. Ist
der Greifer oben, so rückt der Mann das Trieb aus, zieht gleichzeitig die Bremse an
und dreht den Greifer an die richtige Stelle. Nun zieht er die Entleerungsbremse
fest und lässt die andere nach, bis der Greifer leer ist. Dann dreht er zum Schiff
zurück und lässt den Greifer durch Nachlassen der Hilfsbremse in geöffnetem Zustande
auf die Kohlen nieder. Natürlich kann man auch mit Hilfe der Hubwerksbremse den
Greifer geschlossen ablassen.
Soll der Kran zum Verladen von Stückgut benutzt werden, so ist die Entleerungstrommel
dadurch ausser Wirksamkeit zu setzen, dass man das Gewicht p abstützt.
Der Antrieb für die Dreh- und Fahrbewegung geht von den beiden Wendegetrieben
auf der Kurbelwelle aus, die vom Führer durch Handhebel und Gestänge bethätigt
werden. Die beiden in Fig. 104 mit s und t bezeichneten
Einrückhebel verschieben die mit der Kurbelwelle sich drehende Muffe nach rechts
oder links und kuppeln sie mit einem der lose laufenden Kegelräder, so dass die
vertikale Welle in der einen oder anderen Richtung angetrieben wird.
Textabbildung Bd. 317, S. 556
Fig. 106. Selbstgreifer von Losenhausen.
Das erste Wendegetriebe arbeitet durch das Ritzel A, das
zweiteilige, auf der Haube a sich drehende Zwischenrad
B und das Stirnrad C
auf die vertikale Welle, an deren unterem Ende das Ritzel D sitzt, das in den Zahnkranz auf dem Unterwagen eingreift. Wie bei dem
elektrischen Portalkran ist das Rad C, um Brüchen des
Zahnkranzes vorzubeugen, durch eine nachgiebige Kuppelung mit der vertikalen Welle
verbunden. Ob diese Vorsicht unbedingt geboten ist, mag dahingestellt bleiben, da
ein Zahnbruch bei Stahlgusskränzen doch nicht so leicht vorkommt, und ausserdem
Stösse sich bis zu der Reibungskuppelung des Wendegetriebes fortpflanzen werden, die
ebenfalls nachgeben kann. Von dem anderen Wendegetriebe aus wird mit Hilfe des
Stirnräderpaares GH eine vertikale, durch den
Königszapfen geführte Welle angetrieben, von der die Bewegung durch zwei
Kegelräderpaare auf die eine Laufachse des Krans übertragen wird.
Die Triebwerke haben folgende Abmessungen:
Drehwerk:
Teilung
Zähne-zahl
Durch-messer
Ritzel A
14 π
12
168
Zwischenrad B
14 π
74
1036
Stirnrad C
14 π
66
924
Ritzel D
20 π
10
200
Zahnkranz
20 π
108
2160
Fahrwerk:
Teilung
Zähne-zahl
Durch-messer
Ritzel G
14 π
12
168
Stirnrad H
14 π
50
700
Kegelrad J
18 π
16
288
„ K
18 π
24
432
„ L
20 π
13
260
„ M
20 π
26
520
Laufraddurchmesser 650 mm.
Die Abmessungen des Hubwerks sind in Fig. 102
eingeschrieben.
Wenn die Kurbelwelle 150 Umdrehungen pro Minute macht, so ergeben sich folgende
Arbeitsgeschwindigkeiten:
Heben v_1=\frac{150}{60}\,\cdot\,\frac{14}{112}\,\cdot\,\pi\,0,625=0,61 m pro Sekunde
Drehen v_2=\frac{150}{60}\,\cdot\,\frac{12}{66}\,\cdot\,\frac{10}{108}\,\cdot\,\pi\,\cdot\,2\,\cdot\,12,0=3,2 m pro Sekunde
Fahren v_3=\frac{150}{60}\,\cdot\,\frac{12}{50}\,\cdot\,\frac{16}{24}\,\cdot\,\frac{13}{26}\,\cdot\,\pi\,\cdot\,0,65=0,41 m pro Sekunde.
Textabbildung Bd. 317, S. 557
Fig. 107. Selbstgreifer von Losenhausen.
Die Einzelgewichte betragen:
Unterwagen einschliesslich Fahrwerk und Königs- zapfen
7500
kg
Plattform mit Schutzhaus und Laufrollen
4700
„
Lasttrommelwelle mit Trommel u.s.w.
1850
„
Hilfstrommelwelle mit Trommel u.s.w.
1400
„
Kurbelwelle mit Wendegetrieben u.s.w.
900
„
Dampfmaschine mit Zubehör
1300
„
Zentralgewicht im Obergestell
950
„
Drehwerks- und Steuerungsteile
500
„
Ausleger mit Rollen u.s.w.
2850
„
Ketten
840
„
Kessel einschliesslich Armaturen, Rohrleitung, Isolation
4160
„
Kohlen- und Wasserkasten mit Inhalt
750
„
Gegengewichte
9500
„
–––––––––
Gesamtgewicht
37200
kg
Den zum Dampfkran gehörigen Greifer von 2 cbm Fassungsraum zeigen Fig. 106 und 107. Durch
eine Leitrolle A in der Mittelebene des Greifers
gehalten, läuft die Hubkette auf eine grosse Kettenrolle R1, die mit den kleinen für die
Schliesskette bestimmten Rollen R2 in einem zusammenhängenden Stück gegossen ist, das
sich über die ganze Breite des Greifers erstreckt. Die Schliessketten, die mit
Bolzen B2 an der
Scheibe befestigt sind, greifen mittels der Stangen H
an den Schaufeln an und suchen diese um ihren Aufhängepunkt zu drehen mit einer
Kraft, die im Verhältnis der Radien grösser ist als der in der Hubkette ausgeübte
Zug. Je grösser das Eigengewicht ist, um so stärker darf offenbar dieser Zug sein,
ohne dass der Greifer sich hebt. Daher erfordert namentlich grossstückiges Material,
das dem Eindringen der Schaufeln beträchtlichen Widerstand entgegensetzt, ziemlich
grosses Greifergewicht, das hier hauptsächlich durch die schwere gusseiserne Trommel
erreicht wird.
Die Achse, auf der die Trommel sich dreht, ist in zwei mit Winkeleisen armierten und
mit ⊏-Eisen gegeneinander abgesteiften Schilden fest
gelagert. In der Mitte der ⊏-Eisen schliesst ein aus
Blech und Winkeleisen genietetes trapezförmiges Gerüst an, das die Leitrolle A zu tragen hat. Zu seiner Versteifung dienen die
Winkeleisen W1 und W2. Aussen an den
Blechschilden hängen in Bolzen die Drehschaufeln, deren Angriffsflächen mit
Stahlschneiden armiert sind.
Losenhausen legt hauptsächlich Wert darauf, grosse
Schliesskraft zu Ende der Greifperiode zu erhalten, damit die Stahllippen im stände
sind, zwischen sie geratene Kohlenstücke zu zerdrücken und dichten Schluss
herbeizuführen. Deshalb macht er die kleinen Kettenscheiben unrund, so dass in
geöffnetem Zustande der Hebelarm gross, bei geschlossenem Greifer klein ist und
dementsprechend die Zugkraft der Schliessketten sich ändert. Als Hauptvorzug ihrer
Konstruktion hebt die Firma hervor, dass infolge des grossen Durchmessers der
Scheibe die Hubkette geschont wird, und dass die verhältnismässig einfache Anordnung
der Schliessvorrichtung einen bedeutend besseren Wirkungsgrad ergibt, als die sonst
vielfach verwandten mehrrolligen Flaschenzüge, so dass die Uebersetzung und
demzufolge die Hublänge der Kette beim Schliessen kleiner sein darf. In der That
weist der ausgestellte Greifer ausserordentlich geringe Anzuglänge auf.
Sehr bemerkenswert ist die Einrichtung zum Oeffnen des Greifers. Wenn die
Entleerungskette, wie sonst üblich, am Obergestell angreift, so öffnen sich die
Schaufeln infolge ihres Eigengewichtes nur so weit, dass ihr Schwerpunkt unter dem
Drehzapfen liegt. Daher muss die Traverse, welche die losen Rollen des Flaschenzugs
trägt, besonders beschwert werden, um die Schaufeln auseinander zu drücken. Das wird
hier einfach dadurch vermieden, dass die Entleerungskette auf beiden Seiten an den
Schaufeln anfasst, so dass beim Nachlassen der Hubkette das ganze Gewicht des
Greifergestells sich auf die Drehzapfen legt und die Schaufeln um den Angriffspunkt
der Hilfskette nach aussen dreht. Dadurch müssen offenbar die Schaufeln sehr rasch
und vollständig geöffnet werden.
Die Abbildung zeigt den Greifer in geschlossenem Zustande. Beim Oeffnen wickelt sich
die Schliesskette ab und die Hubkette auf. Der Bolzen B2 gelangt dabei nach B2' und die Schaufeln
nehmen die punktierte Stellung ein.
(Fortsetzung folgt.)