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.)