Titel: | Sonderbauarten der Hebezeuge für den Eisenbahnbetrieb. |
Autor: | Hans A. Martens |
Fundstelle: | Band 319, Jahrgang 1904, S. 459 |
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Sonderbauarten der Hebezeuge für den
Eisenbahnbetrieb.
Von Regierungsbaumeister Hans A.
Martens.
Sonderbauarten der Hebezeuge für den Eisenbahnbetrieb.
Zu den eigentlichen Herstellungskosten industrieller Erzeugnisse sind die
Beförderungskosten zuzuschlagen, um die Gesamtkosten zu erhalten. Nicht selten
erreicht dieser Zuschlag infolge schlechter Fördermittel eine ansehnliche,
prozentuale Höhe. Die Verkehrstechnik hat sich daher dieser Aufgabe der
Wirtschaftlichkeit angenommen und in unserem wichtigsten
Festland-Verkehrsmittel,den Eisenbahnen, wird kein Fortschritt der technischen
Wissenschaft unbeachtet gelassen, der geeignet wäre, die Kosten für die Beförderung
der Güter herabzusetzen. Aber nicht allein die Beförderung an sich der Erzeugnisse
vom Herstellungs- zum Verwendungsort ist ausschlaggebend, sondern auch das
Verladegeschäft spielt eine ebenso grosse Rolle. Ein Sonderzweig des all- gemeinen
Maschinenbaues, der Hebezeugbau, hat die Aufgaben der Zwischenförderung aufgegriffen
und, dem eigenartigen Wesen der Eisenbahnen entsprechend, Bauarten gezeitigt, denen
jenes mit seinen strengen Regelformen unverkennbar ein charakteristisches Gepräge
gegeben hat. Sowohl die örtlichen Verhältnisse, unter denen die Hebevorrichtungen
vereint mit dem Eisenbahnbetriebe arbeiten sollen, als auch die mannigfachen
Verkehrsbedürfnisse, denen sie dienen sollen, sind bestimmend für ihre Bauart.
Textabbildung Bd. 319, S. 460
Fig. 1. Schlittenwinde von De Fries & Co.
Textabbildung Bd. 319, S. 460
Fig. 2. Anwendung der Zwerg-Teleskopwinde (Fig. 4) von Thofehrn zur Entlastung
der Federgehänge an Eisenbahnwagen.
Hand in Hand mit den Vorteilen der Industrie, die sie aus der Beschleunigung der
Beförderung der Waren zieht, gehen jene der Eisenbahn-Verwaltungen selbst. Durch die
Verkürzung der Ladefristen wird der Wagenumlauf flotter, die Wagengestellung
erleichtert, der Wagenpark selbst vermindert, so dass auch hier die
Wirtschaftlichkeit des Betriebes wächst: Denn der Wirkungsgrad eines Fahrzeuges ist
um so grösser, je mehr das Fahrzeugseiner eigentlichen Bestimmung gemäss sich auf
der Fahrt befindet, ein Umstand, der in den letzten Jahren immer mehr Würdigung
erfahren hat. Diese Betrachtung führt unwillkürlich auf die Ausbesserungszeit der
Fahrzeuge. Auch für den Werkstättenbetrieb der Eisenbahnen haben sich in richtiger
Erkenntnis der wirtschaftlichen Bedeutung schnellarbeitender mechanischer Hebezeuge
an Stelle des langsamen und teuren Betriebes von Hand Hebezeuge besonderer Bauart
herausgebildet. Diese vermindern einmal die Gesamtwiederherstellungskosten der
Fahrzeuge und andermal den sogenannten Reparaturbestand, d.h. die Menge derjenigen
Fahrzeuge, die über das Bedürfnis des eigentlichen Betriebes hinaus wegen der
Ausbesserungsarbeiten und wiederkehrenden Untersuchungen vorhanden sein müssen.
Wenden wir uns zunächst den Hebezeugen zu, die die Bedürfnisse des
Eisenbahnbetriebes selbst, die Werkstätte und der Betriebsdienst herausgebildet
haben; denn bei ihnen hat der Zweck, für den sie entworfen sind, naturgemäss die
charakteristischsten Bauarten gezeitigt.
In der Werkstatt wird bei den laufenden Ausbesserungsarbeiten häufig nur
geringes Anheben der Fahrzeuge, z.B. zum Auswechseln von Lagern, Federn, notwendig.
Hierfür haben die bekannten Zahnstangenwinden mit Klaue und Hörn Bedeutung gewonnen.
Sie werden bei normaler Hubhöhe von 850 mm bis zu 20000 kg Tragfähigkeit ausgeführt.
Das Festhalten der Last wird durch Sperrhaken im allgemeinen bewirkt. Verschiedene
Firmen bauen jedoch auch Sicherheitskurbeln ein, die die Last auf jeder Höhe bei
Auf- und Abwärtsgang selbsttätig ohne Anwendung einer Sperrklinke festhalten und so
das gefährliche Schleudern der Kurbeln vollständig ausschliessen. Die Preiserhöhung
ist dabei nur gering. Die Winden werden für Schnecken- oder Zahnräderantrieb gebaut.
Um geringe seitliche Verschiebungen mit der angehobenen Last, wie sie bei
Aufgleisungsarbeiten entgleister Fahrzeuge erforderlich werden, sicher bewirken zu
können, bedient man sich der Schlittenwinden, von denen Fig. 1 die Bauart De Fries u. Co. gibt, die
ohne weitere Erklärung verständlich ist.
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Fig. 3. Laufachswechsel bei Lokomotiven, vermittels der
Teleskop-Schraubenwinde von Thofehrn.
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Fig. 4. Teleskop-Schraubenwinde von Thofehrn.
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Fig. 5. Teleskop-Schraubenwinde von Thofehrn.
Gleichem Zwecke dienen die von M. H. Thofehrn, Hannover,
in den Handel gebrachten Teleskopwinden, die in mannigfaltiger Ausführung sich als
sehr brauchbar erwiesen haben und sich grosser Beliebtheit erfreuen wegen ihrer
grossen Betriebssicherheit, weitestgehenden Kleinstellbarkeit und des geringen
Gewichts und Raumbedarfs. Sie werden mit Vorteil beim Einsetzen und Nachspannen der
Federn verwendet, namentlich der unter den Treib- und Kuppelachsen der Lokomotiven
liegenden Federn, weil diese oft bis zu 200 mm über S.
O. hinabreichen, wo andere Hebezeuge nicht angestellt werden können. Fig. 2 zeigt den Gebrauch einer Zwergteleskopwinde,
um ein Federgehänge an einem Wagen zu entlasten. Fig.
3 zeigt die Auswechslung einer Lokomotiv-Laufachse unter Verwendung von
Teleskopwinden. Die Tragkraft beträgt 3000 bis 30000 kg. Die Hubhöhen schwanken
zwischen 50 und 600 mm. Fig. 4 und 5 stellen Teleskopwinden von 2 . 50 mm und 2 . 250 mm
Hubhöhe dar.
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Fig. 6. Hydraulische Winde von Unruh & Liebig.
Das Auswechseln der Achsen lässt sich auf die durch Fig.
3 veranschaulichte Weise nur vornehmen, wenn es sich um Endachsen handelt,
bei denen die Hebung des Fahrzeuges nicht allzugross sein muss. Handelt es sich um
Auswechslung von Lokomotivtreibachsen, so wird entweder das ganze Fahrzeug gehoben,
bis die Achsen herausgerollt werden können oder die Maschine wird über eine
Senkvorrichtung gefahren. Entweder sind mehrere Geleise unabhängig von einander mit
einer solchen versehen oder das Hebezeug besteht aus einer Ehrbaren Winde, die in
einer senkrecht zu den Gleisen angelegten Grube von 2,6 bis 2,8 m Tiefe und 2,0 m
Breite von Hand auf Schienen verschiebbar ist.
Der Antrieb der Winde kann von Hand, durch Presswasser, Pressluft oder durch
elektrische Energie erfolgen. Eine durch Wasserdruck betriebene Winde, Bauart Unruh und Liebig, Leipzig, ist Fig. 6 dargestellt. Die Winde ist nach dem
hydraulischen Teleskopkolbensystem gebaut. DerWagen besteht aus einem Kasten
mit angegossenen Lagerachsen, der die ausgebohrten Oberteile der beiden
Druckzylinder sowie die der Pumpen enthält. Die Gusstahllaufräder sind fliegend
angeordnet, die hohlen, äusseren, ebenfalls aus Gusstahl bestehenden Teleskopkolben
sind am oberen Ende durch ein kräftiges Querhaupt verbunden. Die inneren, aus Stahl
hergestellten Kolben haben vollen Querschnitt, der halb so gross ist, wie der der
äusseren Kolben. Am oberen Ende sind sie ebenfalls durch ein Stahlgussquerhaupt
verbunden, das als Träger für die Lokomotivachse ausgebildet ist. Die Querhäupter
beider Kolbensysteme liegen bei der tiefsten Stellung der Kolben auf dem
Wagengestell auf. Der Gesamthub beider Kolben beträgt 1950 mm, wozu mit der
Grösstlast unter Verwendung eines Mannes an jeder Kurbel sechs Minuten gebraucht
werden, während das Senken bis zur tiefsten Kolbenstellung etwa fünfzehn Sekunden
dauert. Zum Betriebe dienen zwei doppelt wirkende Differential-Taucherpumpen, die
durch eine gemeinsame Vorgelegewelle mit zwei Schwungrädern und zwei Kurbeln von
zusammen zwei Arbeitern angetrieben werden. Beim Heben der Grösstlast ergibt sich
für die äusseren Kolben bei gleichzeitigem Arbeiten beider Pumpen ein Drück von 23
bis 25 Atm. Sobald diese Kolben ihren Weg vollendet haben und die inneren die
Arbeitsleistung übernehmen, steigt der Druck auf 46 bis 50 Atm., wobei eine der
Pumpen abgestellt werden muss, falls nur zwei Mann allein weiter arbeiten sollen.
Diese Abstellung der einen Pumpe wird in einfacher Weise mit Hilfe eines in die
Druckleitung der einen Pumpe eingeschalteten gewöhnlichen und eines
Rückschlagventils erreicht.
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Fig. 7. Lokomotivhebebock der Düsseldorfer Maschinenbau-A.-G. vorm.
Losenhausen.
Bei Betrieb mit nur einer Pumpe wird das Ventil durch einen
einzigen Handgriff geöffnet, wodurch die andere Pumpe, deren Druck- und Saugleitung
nun verbunden sind, leer mitläuft. Ferner ist in die Druckleitung noch ein
Sicherheitsventil eingeschaltet, durch dessen Lüften ein veränderlicher Niedergang
der Kolben mit massiger Geschwindigkeit bewirkt werden kann. Die Winde wird für
3500, 4500 und 5000 kg Tragkraft ausgeführt.
Derartige Winden sind auf einigen Werkstätten der preussischen, sächsischen und
bayerischen Staatsbahnen in Gebrauch.
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Fig. 8. Hydraulischer Hebebock von Luther.
Bei grösseren, längere Zeit währenden Ausbesserungsarbeiten, mit denen stets
Auswechseln bezw. Nachdrehen der Achsen verbunden ist, werden die ganzen Fahrzeuge,
soweit gehoben, um alle Achsen durch einfaches Fortrollen ausbringen zu können. Dies
Heben geschieht auch heut noch im grossem Umfange durch versetzbare, von Hand
angetriebene Hebeböcke mit Schraubenspindel, die für Lokomotiven eine Tragkraft von
10000 bis 15000 kg, für Tender eine solche von 5000 kg erhalten. Für ein Fahrzeug
sind 2 × 2 Böcke erforderlich, die mittels eines quergelegten, genieteten Trägers
jenes an den Enden tragen. Fig. 7 stellt eine Bauart
eines Lokomotivhebebocks der Düsseldorfer Maschinenbau-A.-G.
vorm. Losenhausen dar.
Die lange Hub- und Senkzeit, die grosse Anzahl von Arbeitern für die Bedienung haben
mit Einzug des elektrischen Antriebs in die Werkstätten auch bei den Hebeböcken zum
Kraftantrieb geführt, der in verschiedener Weise unter Anwendung der ursprünglich
für Handantrieb entworfenen Hebeböcke zur Ausführung gelangt ist. Zunächst hat man
einen fahrbaren Motor mit dem Getriebe zweier auf einer Seite des Gleises stehenden
Böcke gekuppelt, wobei dann die Bewegung auf die gegenüberliegenden durch
Gliederketten übertragen wird. Der Motor wird durch ein abwickelbares Kabel an
Steckdosen, die an geeigneten Stellen der Werkstatt vorhanden sind, angeschlossen.
Die nicht unmittelbar mit dem Motorgekuppelten Hebeböcke der anderen Seite sind
unter sich ebenfalls durch eine Welle verbunden.
Textabbildung Bd. 319, S. 462
Fig. 9. Elektrisch betriebenes D-Wagen-Hebewerk von Schenck.
Die Aenderung des Breitenabstandes der Böcke geschieht durch
Verlängern oder Verkürzen der Gliederketten, dem veränderlichen Längenabstand wird
durch teleskopartige Wellen in einfacher, schneller Handhabung Rechnung getragen. Die
Hubgeschwindigkeit beträgt 100 bis 120 mm in der Minute, die Bewegung geschieht ganz
gleichmässig.
Um den besonderen Antriebsmotor zu ersparen, wird vielfach die Triebkraft dem Motor
der zwischen den Lokomotiv- oder Wagenständen laufenden Schiebebühne entnommen. Die
Verbindung von Motor und Hebeböcken geschieht auch hier in der geschilderten
Weise.
Wo elektrische Energie nicht zur Verfügung steht, werden mit Vorteil die von G. Luther, Braunschweig in den Handel gebrachten
hydraulischen Hebeböcke verwendet.
Der in Fig. 8 dargestellte Hebebock gestattet trotz
Handantriebs schnelleres Heben bei halber Bedienungsmannschaft. Er besteht aus einem
gusseisernen Unterteil, das ausser Mitte gelagerte Räder trägt, die zum schnellen
bequemen Versetzen dienen; bei Heben der Last werden die Räder hochgestellt, sodass
der Hebebock auf dem Unterteil sicher aufsteht. In letzterem ist die
Differentialpumpe und der aufrechte, stählerne Tauchkolben eingebaut. Auf dem
hängenden Stopfbuchsenkopfe des Hubzylinders liegt, auf zwei Schneiden schaukelnd,
ein Ring aus Stahlguss, der ebenfalls zwei gegen die ersteren um 90° versetzte
Schneiden trägt, auf denen der das Fahrzeug tragende Querträger aufruht. Durch diese
beiden Schneiden wird der Lastdruck unter allen Umständen mittelachsig auf den
Kolben übertragen. Die Bewegung der Presspumpe erfolgt durch Handhebel, das Senken
der Last durch Oeffnen des Auslassventils mittels des Handrades.
Zum Tragen der Last bei verschiedenen Höhenstellungen dient ein am Bock drehbar
befestigtes Balken-Paar, dessen Zähne sich unter den Stopfbuchsenkopf des
Hubzylinders legen und so die gehobene Last sicher auf beliebige Zeit ohne Benutzung
der Presspumpe unterstützen.
Die Böcke, die für Gesamtlasten von 6 bis 60 t ausgeführt werden, sind hauptsächlich
in österreichischen Eisenbahnwerkstätten zur Anwendung gekommen.
Die Gefahr, ungleich zu heben und zu senken, bleibt wegen des Handantriebs bestehen,
sodass namentlich das denken vorsichtig unter steter Beobachtung der Last
vorgekommen werden muss und nicht mit der durch die Bauart möglichen Geschwindigkeit
zugelassen werden kann.
Zum Hochnehmen schwerer Drehgestellwagen, deren Gewicht meist 30 t überschreitet,
haben sich die mechanischen Hebevorrichtungen eingebürgert, zu denen das Bedürfnis
nach schnellem Auswechseln der Drehgestelle den Anstoss gegeben hat. Eine Anlage
älterer Bauart ist die von Hoppe für die
Eisenbahn-Hauptwerkstatt zu Potsdam gelieferte Druckwasser-Hebevorrichtung, mittels
deren das Auswechseln von Drehgestellen in sechs Minutenvor sich geht. Ein
gleichmässiger Gang der vier Hebekolben wird erzwungen durch zwei Ketten, die an
jeder Seite an einer Winde eine Schleife nach unten, an der andern Seite eine
Schleife nach oben machen, sodass sich je eine nach unten und eine nach oben gehende
Schleife gegenüberliegen.
Auch Druckluftantrieb, dem hydraulischen in konstruktiver Durchführung sehr ähnlich,
ist versucht worden (Amerika).
Ein modernes Hubwerk für D-Wagen ist von Carl Schenck, Darmstadt entworfen, und auf der
Eisenbahn-Hauptwerkstätte zu Frankfurt a. M. aufgestellt worden, (Fig. 9). Für Ausbesserungsarbeiten an D-Wagen behilft man sich zum Heben noch grösstenteils
mit acht Hebeböcken, auf denen vier Querbalken aufruhen. Die Hubhöhe wird hierbei
aber grösser als zum Herausfahren der Drehgestelle unter dem Wagen nötig ist, da
diese unter den Querbalken hindurchgebracht werden müssen. Dieser Mehraufwand an
Zeit für die zusätzliche Höhe fällt aber ins Gewicht, wenn es sich darum handelt,
Wagen nur durch Auswechseln von Drehgestellen schnell wieder lauf- und dienstfähig
zu machen. Eine gute Lösung für diese Aufgabe gibt Schenck in folgender Bauart.
Die Hubvorrichtung mit elektrischem Antrieb ist unter dem Fussboden abgedeckt
angeordnet, sodass ein Verkehr darüber möglich ist, wenn sie nicht in Tätigkeit ist.
Der Motor steht in der Mitte auf einer Gleisseite und treibt mittels konischer Räder
und mittels einer zum Gleis senkrecht liegenden Haupttriebwelle zwei Längswellen an,
welche mittels eines zweiten konischen Räderpaares und Stirnrädervorgeleges die vier
Hubspindeln antreiben. Zwei an einem Ende sich gegenüberliegende Spindeln sind in
einem verschiebbaren Schlitten gelagert, wodurch es ermöglicht wird, dass die
Angriffspunkte der Spindeln stets der Entfernung der Drehgestelle von einander
angepasst werden können, sodass der Wagenkasten mit nur wenig grösserer Spannweite,
als die Drehgestellentfernung beträgt, auf den Spindeln aufliegt, die unmittelbar an
den Wagenlängsträgern angreifen. Die beiden Spindelschlitten werden durch ein
besonderes Windwerk verschoben. Der Motor ist mit der Querantriebswelle durch
Schneckengetriebe in der üblichen Weise verbunden. Alle Muttern und Lagerungen sind
in Rotguss ausgeführt, die Zahnräder gefräst.
Die Ausführung gilt für 36 t Nutzlast; die Längsentfernung der Spindelpaare kann um
etwa 2 m verändert werden; die Figur zeigt eine Entfernung von rund 12350 mm. Die
unveränderliche Querentfernung der Spindelpaare beträgt 2880 mm. Schmalere
Wagenkasten können durch Auflegen eines Querbalkens auf die Spindelklauen ebenfalls
gehoben werden.
(Fortsetzung folgt.)