Titel: H. Gollner, über Lastenhebmaschinen.
Autor: Gollner, H.
Fundstelle: 1886, Band 262 (S. 193–206)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj262/ar262071

Ueber Lastenhebmaschinen; von Prof. H. Gollner in Prag.

Patentklasse 35. Mit Abbildungen auf Tafel 13.

Die Lastenhebmaschinen stellen jene Gruppe der Fördermaschinen dar, welche in neuerer Zeit mit Rücksicht auf ihre umfassende Verwendungsfähigkeit für sämmtliche in die Bau- und Maschinenpraxis bereits eingeführten Constructionstypen sehr bemerkenswerthe Ausbildungen und Neuanwendungen sowie Neuerungen in constructiver Richtung nachweisen.1) Es sind derart für besondere feststehende Verwendungszwecke neue, nunmehr auch in mechanischer wie ökonomischer Hinsicht, sehr vollkommene Constructionsarten entstanden, welche geeignet sind, die durch die heutigen hoch entwickelten Handels- und Verkehrsverhältnisse gestellten weitgehenden Aufgaben hinsichtlich der Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Sparsamkeit bei Anwendung der Lastenhebmaschinen in überraschender Weise zu erledigen.

Diese fortschrittliche Entwickelung in Anlage, constructiver Durchbildung wie in Hinsicht des Betriebes der Lastenhebmaschinen kann für alle bisherigen Haupttypen derselben, welche gewöhnlich durch die Rollen- (Flaschen-) Züge, Haspel, Aufzüge, Erahne und Bagger, Grabmaschinen (sogen. Excavateurs) u. dgl. charakterisirt sind, wahrgenommen werden, obschon sofort zu erkennen ist, daſs insbesondere die Aufzüge und Erahne für sich und in Verbindung mit den in zahlreichen Formen praktisch eingeführten sogen. Elevatoren und den verwandten Typen der Bagger- und Transporteurmaschinen eine für die gesammte Bau- und Handelspraxis maſsgebende mechanische und ökonomische Vervollkommnung erfahren haben und derart die herrschenden Ausführungsformen der Lastenhebmaschinen geworden sind.

Die Begründung für diese Thatsache liegt zunächst in der Anwendung und Ausnutzung des hydraulischen Prinzipes, des Wassers, als Kraftflüssigkeit, sowie in der durch dieselbe ermöglichten überraschend einfach und sicher durchführbaren Lösung der bezüglichen constructiven und betriebstechnischen Aufgaben, ferner in dem Umstände, daſs die Ausführung sowohl feststehender, wie fahrbarer Constructionen unter Ausnutzung desselben Hauptprinzipes bei möglichster Knappheit der maſsgebenden Hauptabmessungen der Constructionen und unter Einführung und Ausbildung der ebenso einfachen, wie verläſslichen Sicherheitsvorrichtungen gelungen ist.

Zu diesen bahnbrechenden Ausführungen haben selbstredend die Bedürfnisse des Handels und Verkehres nach ihren mannigfaltigen Richtungen unmittelbaren Anstoſs gegeben und nicht minder die schon bestehenden und nach dem heutigen Stande vollkommenen Einrichtungen der Wasserleitungen und andere hydrotechnische Einrichtungen Anregung geboten und in zahlreichen Fällen einen entscheidenden Einfluſs geübt.

|194|

Es sind sonach die hydraulischen Lastenhebmaschinen in ihren zahlreichen Ausführungstypen als die herrschenden zu bezeichnen, neben welchen sich erst die für den Dampfbetrieb, in direkter wie mittelbarer Ausnutzung desselben, eingerichteten bezüglichen mechanischen Ausführungen reihen, während der reine Handbetrieb der einschlägigen Maschinen aus dynamischen und ökonomischen Rücksichten entschieden in den Hintergrund gedrängt erscheint, wenn derselbe auch für einzelne Anwendungen und Verwendungsstellen kleinerer Typen der Lastenhebmaschinen, welche eben für eine Massenförderung nicht bestimmt sind, nicht umgangen werden kann.

Durch den vorliegenden Bericht sollen einige Beispiele von bemerkenswerther und für die weitere Entwicklung der Lastenhebmaschinen in constructiver und betriebstechnischer Hinsicht wichtigen Ausführungen bezieh. deren Neuerungen in übersichtlicher Weise mit Bezugnahme auf die folgenden Haupttypen und zwar: 1) Rollen- und Flaschenzüge, 2) Haspel, 3) Aufzüge, 4) Krahne und 5) Bagger, sogen. Excavatoren und Transporteurs vorgeführt werden, wobei sowohl die maſsgebenden Prinzipien, als auch entscheidende Constructionseinzelheiten für die Zwecke der Betriebsicherheit und der Erhöhung der Leistungs- und Verwendungsfähigkeit zu würdigen sein werden.

Der Zweck und die Verwendungsweise der Rollen- und Flaschenzüge erfordern durchaus möglichst gedrängte, weil nothwendig geringgewichtige und leicht zu handhabende Constructionen, die auſserdem mit einer Einrichtung versehen sein sollen, welche die für die Praxis äuſserst werthvolle Selbsthemmung der Förderlast erreichen lassen. Diese Selbsthemmung der Förderlast wurde bekanntlich zuerst bei dem Weston'schen oder auch Ransome'schen Differential-Flaschenzug (vgl. 1861 161 * 169), allerdings auf Kosten des Güteverhältnisses dieser Hebmaschine erreicht. Die neueren, vielfach durch Umbildung dieser Construction hervorgegangenen Flaschenzugtypen zeigen durchaus Einrichtungen zum Zwecke der Selbsthemmung der Förderlast unter gleichzeitiger Erreichung eines hohen Umsetzungsverhältnisses, wie z.B. die Ausführungen nach Tangye (1863 169 *164. 1866 182 * 442), Hardcastle (1868 188 * 106), T. Hall (1877 224 * 253), Collet und Engelhard (1879 233 * 190), T. Ward (1883 249 * 432), G. Smith (1884 254 * 328), ferner der Epicycloidal-Flaschenzug (Eade 1867 184 * 476. R. Kühn 1883 249 * 11), während der von Jamet (1866 181 * 439) und von Wilke und Lappe (vgl. 1875 217 * 456) angegebene Typus und andere (vgl. T. Williams 1878 227 * 434. Cremer 1879 233 * 447. H. Williams 1881 241 * 20. A. Bell 1884 253 * 361) bei gewöhnlicher Gröſse des Umsetzungsverhältnisses durch besondere Klemmvorrichtungen des letzten, freien Seilstranges die erwähnte Selbsthemmung der Förderlast bei relativ hohem Wirkungsgrade erreichen lassen.

Ein Flaschenzug mit Antrieb durch Vorgelege (vgl. Pickering 1868 188 * 108. E. Becker 1881 240 * 423. J. Speidel 1882 246 * 402) mit |195| Selbstspannung der Förderlast für den Fall, als die für die Förderung der Last verwendete Kraft gleich Null oder selbst negativ wird, wurde von J. Maynard in Brooklyn (* D. R. P. Nr. 28265 vom 4. März 1884) angegeben. Wie aus Fig. 1 bis 3 Taf. 13 zu entnehmen, ist in dem unteren Ende des Bügels B die durch Hand mittels Kurbel oder mittels Kette oder Seil am Rade D zu drehende Welle A gelagert. Die beiden Zähne F und F1 derselben greifen in die einstückigen Zahnräder H, die auf der Achse G festgekeilt sind. Diese Achse trägt lose die Lastkettenscheibe J mit dem Arme L, dessen Oese den Zapfen M aufnimmt, welcher dem im Bügel B beweglichen, zur Achse G excentrischen Ringe N angehört. In diesem lagert sich der Ring P mit dem Zapfen Q, welcher M gegenübersteht. Diese beiden Zapfen werden von den geschlitzten Armen der Mitnehmer R1 und R2 , welche gleichfalls auf der Achse G festgekeilt sind, umfaſst. Der eine Arm des Bügels B ist derart ausgebildet, daſs nicht nur die Ringe N und P, sondern auch der Ring U hinter dem Ringe P gelagert werden kann. P hat auf seinen beiden Flächen gegenüber stehende Zapfen W und T (Fig. 3), welche derart angeordnet sind, daſs die Verbindungslinie der Zapfen W jene von T senkrecht schneidet. Erstere Zapfen W bewegen sich in senkrechten Schlitzen des Bügels B, letztere in wagerechten Schlitzen des Ringes P. Dreht sich die excentrische Scheibe I, welche in den Ring P paſst, und ebenso der excentrische Ring N gleichzeitig in demselben Sinne, so kann sich der Ring P in wagerechter und senkrechter Richtung verschieben. Die Scheibe I und der Ring N stehen sich stets in der äuſsersten Stellung gegenüber.

Der dargestellte Mechanismus wirkt in folgender Weise: Bei Drehung des Rades D wird die Achse G und der Mitnehmer R im Sinne des Pfeiles in Fig. 3 gedreht. R1 wirkt auf den Zapfen M und dreht durch L die Kettenscheibe J zum Zwecke der Förderung der Last. Gleichzeitig wird auch durch R2 die Scheibe I in gleichem Sinne gedreht. Weil die Ringe P und N sich im senkrechten wie wagerechten Sinne verschieben können, bewegen sich die einzelnen Theile frei ohne jegliche Klemmung. Wird nun die Handkette in D frei, so dreht die Last die Kettenscheibe J im entgegengesetzten Sinne. J dreht aber mit L den Zapfen M und Ring N im gleichen Sinne. Der Mitnehmer R kann an dieser Drehung nicht theilnehmen, daher auch nicht die durch Q mit demselben verbundene Scheibe I. In Folge dessen muſs sich endlich der Ring N zwischen der Flansche an B und den Ring P festkeilen und nothwendig die Förderlast zum Stillstande kommen. Die Hebung und Senkung der Förderlast erfordert die Drehung der Achse G; die Hemmung derselben tritt selbstthätig ein, wenn dieselbe die Kettenscheibe J durch Verschwinden oder Verkleinerung der am Umfange von D thätigen äuſseren Kraft zu drehen sucht.

Der dargestellte Flaschenzug liefert eine groſse Umsetzung zwischen |196| Kraft und Förderlast und läſst die Selbsthemmung der Last bei günstigem Güteverhältnisse erreichen; seine Anordnung ist trotz der zahlreichen Constructionstheile eine handliche.

Die durch den Gemeinnamen „Haspel“ bezeichneten Lastenhebmaschinen, welche die vervollkommneten Ausführungen der mechanischen Potenz „Rad an der Welle“ darstellen, haben in neuerer Zeit sowohl hinsichtlich der Vorrichtungen zur Sicherung gegen den schädigenden Einfluſs von Stöſsen und Massen Wirkungen, als auch gegen eine etwaige Ueberlastung der Maschine bemerkenswerth praktische und bereits bewährte Vervollkommnungen erfahren. Dieselben Maschinen haben aber weiter durch die Anwendung und Ausnutzung des hydraulischen Prinzipes für die motorische Kraft zunächst für besondere Fälle ihrer Verwendung eine durchgreifende Umgestaltung bezieh. eine bedeutungsvolle Vervollkommnung erlangt, welche sich durch die hoch entwickelte Einfachheit und Sicherheit der Construction wie durch die Oekonomie ihres Betriebes kundgibt. Desgleichen sind unter Anwendung des hydraulischen Prinzipes die eigentlich mittelbar wirkenden Haspel in vortheilhaftester Weise in direkt wirkende Hebmaschinen umgewandelt werden, wodurch abermals neue Typen und Constructionseinrichtungen geschaffen werden konnten, welche den Bereich der Verwendungsfähigkeit dieser Arbeitsmaschinen noch wesentlich vergröſserten.

So beachtenswerth, weil in mechanischer Hinsicht fortschrittlich, die bemerkte Ausnutzung des hydraulischen Prinzipes für die Beschaffung der nöthigen Kraft zur Ueberwindung des Lastwiderstandes ist, so muſs doch bemerkt werden, daſs die Anlagekosten dieser Arbeitsmaschinen wegen des Bedarfes an vollkommener Einrichtung zur Erzeugung der nothwendigen Pressung des Kraftwassers unverhältniſsmäſsig groſs sind und auſserdem auf jene Einrichtungen noch möglichst Bedacht zu nehmen ist, welche den Eintritt und die verheerenden Wirkungen des sogen. Wasserschlages zu verhindern bestimmt sind. In zahlreichen Anwendungsfällen tritt noch die Frage der Wasserversorgung der Arbeitsmaschinen durch bestehende Wasserleitungen von entscheidender Bedeutung in den Vordergrund, deren allgemeine Wichtigkeit und praktische Lösbarkeit für mittlere Verhältnisse später bei den „Aufzügen“ zur Beleuchtung gelangen soll.

Nach den bisherigen Erfahrungen und Ausführungen haben sich nunmehr die Haspel mit Preſswasserbetrieb als eine besondere Gruppe der Haspel neben den Hand-, Dampf- und Preſsluft-Haspeln entwickelt und bereits in wichtigen Fällen, für welche eben möglichste Einfachheit und Knappheit der Anordnung, Raschheit und Sicherheit des geräuschlosen Betriebes, leichte und umfassende Beweglichkeit der zu fördernden Lasten Hauptbedingungen waren, mit raschem Erfolge Eingang in die Praxis verschafft und Anlagen nach älterem Prinzipe vielfach verdrängt. Eine ganz besondere Verwendungsstelle der hydraulischen Haspel ist |197| auf Schiffen gefunden worden, für welche solche Hebezeuge in selbstständiger Anordnung oder in Verbindung mit den durch den Ausleger charakterisirten Erahnen von gröſster Bedeutung wurden.

Betreffend die für besondere Zwecke vollkommen eingerichteten Haspel, nach älteren Formen constructiv durchgeführt, wäre jener zu erwähnen, welchen J. Demeulemeester in Seraing (* D. R. P. Nr. 27283 vom 20. November 1883) angegeben hat. Dieser Haspel (fälschlich Winde genannt) soll beim Einrammen der Pfähle bei Wasserbauten Verwendung finden. Die mit dem cylindrischen Ansätze C (Fig. 4 und 5 Taf. 13) versehene Haspeltrommel A dreht sich frei auf der Trommelwelle B1 und erhält eine federnde Klemme A1 zum Befestigen des Förderseiles; unter dieser Klemme befindet sich in der Haspeltrommel eine Oeffnung zur Einführung des Seiles. Der Ansatz C hat eine schraubenförmige Nuth, in der die Enden von Führungsstangen D und E liegen, welche an dem Haspelgestelle befestigt sind. Besondere Bolzen lassen die Befestigung der Stangen D und E derart abändern, daſs diese mehr oder weniger zwischen die beiden Haspelschilder ragen. Durch diese Verlängerung oder Verkürzung wird die Fallhöhe der Last geregelt, wenn die Trommel A vom Mitnehmer gelöst wird. An der mit Ausschnitten versehenen Trommel F wie an der Trommel C sind seitliche Klauen F1 angebracht. Bei der Drehung der Handkurbeln müssen die in die schraubenförmigen Nuthen greifenden Enden der Stangen D und E die Trommel C zur Seite und auſser Eingriff mit dem Rade F bringen, die Klauenkuppelung also ausrücken, wenn C sehr nahe eine ganze Umdrehung gemacht hat. Die gehobene Last wird dann bei ihrem Niedergange die Trommel wieder in ihre anfängliche Lage zurückdrehen. Der zu erwartende Stoſs soll durch die Knagge G unter A in Wirkung gegen die federnden Buffer H aufgenommen werden. Die Platte I (Fig. 4) auf der Trommel F ist beweglich und derart einstellbar, daſs sich in dem Augenblicke, in welchem sich die Trommel auslöst, eine Sperrklinke J durch das Eigengewicht einlegt und daher den Haspel anhält. Bei der Wiederdrehung der Trommel F hebt dann der Daumen N die Klinke J, wodurch die Drehung fortgesetzt werden kann. Auf der Achse B befindet sich das Sperrrad, in welches die um die Stange L drehbare Klinke K eingreift, wodurch die Rückdrehung der Kurbeln verhindert, somit jede Gefahr des Loslassens der Last an beliebiger Stelle der Förderhöhe vermieden wird.

Eine für Haspel zweckmäſsige Anordnung der Bremse unter Federdruck und um die Kettenscheibe angeordnet, damit diese bei Stöſsen und für den Fall einer für den Haspel gefährlichen Belastung in der Richtung ihrer Drehbewegung nachgeben kann, hat Will. Clarke in Gaterhead-on-Tyne, England (* D. R. P. Nr. 31851 vom 18. Mai 1884) getroffen.

Diese für Haspel aller Art zweckdienliche Einrichtung ist aus Fig. 6 und 7 Taf. 13 zu ersehen, in welchen dieselbe einem doppelten Schiffshaspel |198| angepaſst ist, welcher entweder mittels des Hebels A mit Hand, oder durch eine besondere Dampfmaschine bethätigt werden soll. Für den ersteren Fall wirkt der Hebel A auf ein Schaltwerk, welches die Schaltkegel im Gehäuse D besitzt, die ihrerseits wieder in die Zähne des Rades B greifen und dieses drehen. Für den Fall des Dampfbetriebes kommt das auf der Welle F sitzende Kettenrad E zur Wirkung; auf F ist das Getriebe G aufgekeilt, welches in das Zahnrad H eingreift. Auf der Welle J (Fig. 6) sitzen zwei andere Zahnräder, welche endlich in die Haupttreibräder B eingreifen. Behufs Beschleunigung des Hauptkettenrades L für den Fall, als mittels desselben Schiffshaspels die Kette aus dem Kettenraume in entgegengesetzter Richtung abgewickelt werden soll, muſs das auf F sitzende Kettenrad K angewendet werden. Die ringförmigen Nuthen b in den Rädern B auf der Welle N werden mit passenden Stoffen ausgefüllt. Die Kettenscheibe L hat einen Vorsprung, welcher bestimmt ist, in die Nuth der Räder B einzutreten. Die Stellräder M auf N haben Naben, welche als Muttern auf dem Gewinde der Welle N wirken. Mit Hilfe von N können die Vorsprünge der Kettenscheiben L in die Nuthen des Rades B eingedrückt werden, wenn es sich um die Einholung der Kette oder des Seiles handelt, oder es kann die Berührung von L mit B ganz aufgehoben werden. Zwischen M und L liegen elastische Scheiben; ferner werden an derselben Stelle Metallscheiben angewendet, welche auf Federn, die auf der Welle N angeordnet sind, gleiten, um eine Mitnahme der Naben in Folge Reibung sicher zu verhindern. L besitzt ferner eine Bremse mit Federwirkung, indem jede Kettenscheibe mit der Bremsscheibe O verbunden ist, welche das Bremsband P aufzunehmen hat, dessen Anordnung aus Fig. 6 zu ersehen ist. Q ist ein Gelenkstück, S eine mit Q verbundene und sich gegen das Haspelgestell stützende Spiralfeder, welche den Zweck hat, etwaige Stöſse beim Arbeiten (Vorankergehen oder Vorankerliegen) gegen den Haspel aufzunehmen und deren Wirkung zu mildern. Bei plötzlich einwirkenden Zugkräften wird offenbar durch S das bezügliche Tau oder die Kette gegen Stöſse und selbst gegen gefährlich groſse Zugkräfte geschützt sein, indem gleichzeitig mit der Zusammendrückung der Feder S die Kettenscheibe L auf N sich verdrehen kann; bei Ausgleichung der Spannung der Feder S kehrt die Scheibe L wieder in ihre ursprüngliche Stellung zurück.

Ueber die Anwendung der hydraulischen Maschinen zum Beladen, Entladen, Steuern und Umsteuern auf Dampfschiffen bringt der Engineer, 1884 Bd. 57 * S. 277 einen Aufsatz von A. B. Brown in Glasgow, aus welchem zunächst einige Mittheilungen über die ausgeführten sogen. Hydraulic-Haspel entnommen sind, während die gleichfalls behandelten hydraulischen Krahne später berücksichtigt werden.

A. B. Brown stellt zunächst die Thatsache fest, daſs trotz der vielfachen Verbesserungen die mechanischen Einrichtungen für Dampfschiffe, |199| besonders die für das Ausladen der Schiffslasten, jener der Ankerhaspel, der Gangspille, der Steuer- und Umsteuermechanismen für die Schiffe bezieh. Schiffsmaschinen in Folge Anordnung als Dampfhaspel den heutigen hohen Anforderungen nicht mehr entsprechen, nachdem alle diese unentbehrlichen Maschinerien entschieden zu umständlich construirt sind, deren Betrieb auf dem Schiffsdeck in der Regel ein unerträgliches Geräusch verursacht, oder vermöge der vielfachen, oft ungemein verzweigten Rohrleitungen für diese Hilfsmaschinen bedenkliche Betriebsstörungen hervorrufen kann, weil endlich auch deren Leistungsfähigkeit in keinem richtigen Verhältnisse mehr zur Tragfähigkeit und Leistungsfähigkeit der Schiffe selbst steht.

Die eben hervorgehobenen empfindlichen Mängel sollen die unter Anwendung und Ausnutzung des hydraulischen Prinzipes von A. B. Brown und Comp. in Glasgow ausgeführten Hilfsapparate nicht aufweisen. Im J. 1880 hat die British-India-Association Steam-Navigation Company am Bord ihres Calcutta-Dampfers „Quetta“ hydraulische Arbeitsmaschinen anbringen lassen, welche folgende Dienste besorgen: Das Steuern, Ankerheben, Aus- und Einladen durch Gangspille, Auf- und Abgabe der Schiffslasten, Ausheben der Asche, Umsteuern der Schiffsmaschine und das Absperren der wasserdichten Verschlüsse des Maschinenraumes. Brown erkennt, daſs der besondere Vortheil der Anwendung von Wasser für die Kraftübertragung für so vielfache Zwecke und unter Verwendung so vielfacher durch den ganzen Schiffsraum gelegten Wasserleitungen in der überraschenden Einfachheit der Einrichtungen und ihres Betriebes gelegen ist, wobei allerdings Wasserstöſse und Ueberpressungen der Rohrleitungen sorgfältig zu vermeiden, ferner entsprechende Controlvorrichtungen anzuordnen sind, um die Endstellung der Lasten zu markiren und zu sichern.

Die auf der „Quetta“ ausgeführten Einrichtungen bestehen zunächst aus einem Paare Compound-Dampfmaschinen von 100 indicirten Pferd mit Oberflächencondensator und Pumpen bei 40 Umdrehungen in der Minute, welche auf 70 Umdrehungen gesteigert werden können. Diese Maschinen sind mit einem Dampf-Accumulator2) mit selbstthätig ein- und ausrückender Steuerung versehen, die vom Accumulator ausgeht, daher vom Wärter ganz unabhängig ist, welcher eigentlich nur das Schmieren und Ingangsetzen der Maschinen zu besorgen hat. Die Wasserpressung erreicht 56at, bei einer Dampfspannung von 5at,6. Von der Pumpe, welche das Wasser von einem höher gelegenen Behälter empfängt, zweigen die Rohrleitungen zu den verschiedenen hydraulischen Arbeitsmaschinen ab.

Die Anlage auf der „Quetta“ ist in Fig. 8 und 9 Taf. 13 dargestellt. Der Hochdruckcylinder der Compound-Dampfmaschine hat 406mm, der Niederdruckcylinder 660mm Durchmesser bei 508mm Hub. Der |200| Dampfcylinder des Accumulators A hat 914mm Durchmesser und 1524mm Hub. B ist das Dampfeintrittsrohr in den letzteren. Der untere Theil des Accumulators steht durch das Rohr C mit dem Condensator D in Verbindung; vom oberen Theile geht die mit Absperrventil E und Drosselventilen F und G versehene Leitung nach dem Schieberkasten des Hochdruckcylinders H. An die Kolben jedes Cylinders der Dampfmaschine ist der Kolben einer doppeltwirkenden Wasserpumpe K mit Saug-, Druck- und Sicherheitsventil L, M und N angeschlossen. Das letztere Ventil hat den doppelten Zweck, zu verhindern, daſs das Wasser zu den Pumpen rückflieſse und daſs, wenn die Maschine in ungünstiger Kurbellage stehen bliebe, Dampf aus dem Accumulator in den Zwischenbehälter der Dampfmaschine trete, so daſs der Niederdruckcylinder frischen Dampf erhält, um die Kurbel der ersteren Maschine in eine günstigere Lage zu bringen. Das Druckventil N ist geschlossen, wenn die Dampfmaschine abgestellt ist und umgekehrt. N ist durch O mit dem Kolbenventile P verbunden, welches im geschlossenen Zustande durch das Rohr Q eine Verbindung zu den Schieberkästen an dem Hochdruck- und Niederdruckcylinder und mittels des Rohres R zwischen dem Hochdruckcylinder-Auspuff und dem Condensator D herstellt, wobei ein Ventil zwischen den beiden Cylindern (oberhalb des Ventiles P) geschlossen wird. Dadurch arbeiten dann beide Cylinder mit Hochdruck. Im Augenblicke ihres Anlassens ist die Maschine wieder eine Compoundmaschine, indem das Ventil N sich erhebt und die beiden Verbindungen Q und R aufgehoben werden.

Wichtig ist der Anlaſs- und Abstellmechanismus des Accumulators, welcher aus einer mit dem Kolben desselben verbundenen und durch den unteren Deckel durchgehenden Stange besteht und in verschiedenen Höhen ihres Hubes den Hebel S ergreift, der durch ein Schieberventil den Wassereintritt in den Cylinder T veranlaſst, dessen Tauchkolben das Ventil G eröffnet. Die Pumpen fördern sofort Wasser durch die Röhre V in den Accumulatorcylinder U und zwingen dessen Kolben in den Dampfcylinder A trotz der vollen Kesselspannung zu treten, bis die Stange den Hebel S wieder faſst und das Ventil verschoben wird. Das Wasser tritt aus dem Cylinder T heraus, das Ventil G wird geschlossen. Wird das Ventil G mit einer stellbaren Feder versehen, so wirkt die beschriebene Anordnung als ein verläſslicher Regulator. Sollte der Accumulator in Folge eines Bruches o. dgl. plötzlich entleert werden, so schwindet die Wasserpressung in den Pumpen und Leitungen, das Ventil G wird durch die Wirkung einer Feder abgesperrt und die Dampfmaschine abgestellt. Sinkt der Wasserspiegel im Behälter zu tief, saugen die Pumpen also Luft, so wird die eintretende Gefahr durch das Ventil F verhindert, welches durch einen Schwimmer im Wasserbehälter bewegt wird. Die Einrichtung ist so eingestellt, daſs der Betriebsdampf nicht mehr in die Maschinencylinder treten kann, wenn der Wasserspiegel auf 300mm vom oberen Ende des Saugrohres gefallen ist.

|201|

Die ganze Anlage ist also selbstthätig regulirend eingerichtet und kann sich selbst überlassen werden. Die Maschine ist weiters in gewöhnlicher Weise mit einer doppelt wirkenden Luftpumpe X, einer Pumpe J für den Wasserkreislauf im Condensator und einer doppelt wirkenden Speisepumpe Z ausgerüstet.

Das hydraulische Gangspill auf der „Quetta“ ist in Fig. 12 dargestellt. Die Grundplatte A ist an dem Oberdeck sicher befestigt und trägt in ihrer mittleren Verstärkung die feste hohle Stahlachse B. Auf dieser dreht sich lose die untere Trommel C mit einem kegelförmig angedrehten Ringe, welcher durch eine Anzahl Rollen D unterstützt wird. Das Rad E ist fest auf die Achse B gekeilt und hat innere gefräste Zähne; darüber befindet sich ein gleiches Rad F, dessen Zähnezahl um 2 kleiner ist als jene für das Rad E und welches fest mit C verbunden ist. Das Umlaufrad G greift in beide Zahnkränze ein und wird von dem Wassermotor bethätigt, welcher in der oberen Trommel I angeordnet ist. Diese Trommel enthält in gleichen Entfernungen 4 einfach wirkende schwingende Cylinder J, welche an ihren äuſseren Enden gelagert sind. Durch die Drehzapfen K wird das Kraftwasser zugeführt. Die Kolben L des Cylinders J tragen zwei Stahlrollen M; diese laufen auf dem Stahlexcenter N, welches auf der Achse B festgehalten ist. Das mit umlaufende vierschlitzige Ventil O vermittelt die Wasserzuführung und Abführung, indem jeder der 4 Schlitze durch ein Rohr P mit seinem Cylinder J verbunden ist. Indem das excentrische Ventilgesicht still steht, dreht sich Trommel I und Ventilspiegel, während das Kraftwasser durch die Röhre Q durch die hohle Achse B geleitet dem Ventile O zugeführt wird; durch R flieſst das Wasser dann zum Behälter zurück. Um dem Gangspill den entgegengesetzten Drehsinn zu ertheilen, muſs das excentrische Ventilgesicht innerhalb O mittels eines Schlüssels bei S um 180° gedreht werden.

Um unter Anwendung der unteren Haspeltrommel C einen Zug von 10t auszuüben, muſsten Zahnräder angewendet werden, während die obere Trommel I einen Zug von 1t bei entsprechend gröſserer Geschwindigkeit gestattet. Nach Brown wurden überhaupt nur mit Widerwillen Zahnräder im Gangspill angeordnet, im Uebrigen aber die Zahl derselben (2 Zahnkränze E und F, das feste Rad H und das Umlaufrad G) möglichst vermindert.

Auſser der eben im Wesentlichen erläuterten Einrichtung dieses hydraulischen Gangspilles muſs noch auf jene des hydraulisch betriebenen Ankerhaspels, Ankerwinde genannt (vgl. Westmacott 1880 236 * 283), zurückgekommen werden, welche auf dem Dampfer „Manora“ zur Anwendung kam und dessen Einrichtung aus Fig. 13 Taf. 13 zu ersehen ist. Dieser wichtige Haspel ist im Vordercastell untergebracht und hat einen Preſswassermotor von 50 Pferd. Der Anker wird, wie gewöhnlich, mittels des Schneckenradgetriebes gehoben. Zur Bethätigung der |202| Schnecken C dienen 2 Paar Kegelräder, welche wieder von dem in einem quadratischen Kasten D untergebrachten Motor angetrieben werden. Die Preſswassercylinder sind fest, das Excenter E und damit die Welle F werden gedreht; dabei dreht sich das Ventil G, welches mittels Hebel und Klaue H umgesteuert werden kann. Die Welle trägt am Ende eine Trommel zum Schleppen (Warpen) für eine Zugkraft von 3t, welche derart eingerichtet ist, daſs sie die gewöhnlichen Arme zum Drehen der Trommel aufnehmen kann. Zur Ueberwindung gröſserer Widerstände werden Trommeln an den Enden der Haspelwelle B verwendet. Der Motor kann bis 60 Umläufe in der Minute machen, daher auch die Regulirung der Zugkräfte für die Ankerseile zur Sicherung der letzteren gegen Zerreiſsen möglich ist.

Auſser der eben hervorgehobenen hydraulischen Einrichtung zur Hebung der Anker, welche sich als mittelbar wirkender Haspel darstellte, wurde noch ein direkt wirkender Ankerhaspel mit Preſswasserbetrieb ausgeführt. Nach Fig. 10 und 11 Taf. 13 besteht dieser Haspel aus einer Hauptwelle mit Bremsvorrichtungen und Seilverschalungen von gewöhnlicher Einrichtung. Die Welle trägt 2 Reibungsräder B, welche ähnlich wie für Handbetrieb mittels eines Doppelhebels geschaltet werden. Zu jedem Rade B gehören 2 Schaltklauen C, je eine oben und unten, welche durch doppelte Stangen mit dem Kolben von doppelt wirkenden Wassermotoren E verbunden sind. Jeder Cylinder des Motors hat gewöhnliche, durch den Hebel G bethätigte Schiebersteuerung. Die Hebel G sind wieder mittels der Stangen H mit den Kolben der Motoren bei D verbunden. Die Einlaſskanäle der Motoren E sind derart angeordnet, daſs der Schieber F des einen Cylinders den anderen Cylinder steuert, wodurch erreicht ist, daſs der hydraulische Motor als Zwillingsmaschine gleichsam ohne todten Punkt der Kurbeln arbeitet. Die Reibungsräder B erhalten daher eine sehr nahe gleichmäſsige Geschwindigkeit und, weil die Klauen C umgesteuert werden können, so kann das Schleppen mit Hilfe der Endtrommeln A erfolgen. Diese Ankerhaspel arbeiten erfahrungsgemäſs geräuschlos und wurden auch für zwei Raddampfer ausgeführt.

Trotz der bedeutenden Kostenvergröſserung (mehr als das Doppelte der gleichen Einrichtungen für Dampf betrieb) hat die British-India-Association doch weitere Dampfer mit hydraulischen Einrichtungen versehen und zwei Dampfer haben auch hydraulisch bethätigte Luftsauger für die Lüftung der Räume für die Auswanderer aufgenommen.

Brown beschreibt weiter die Einrichtung eines Haspels, für welchen der Preſswassermotor als schwingende Maschine mit 3 Cylindern durchgeführt ist. Der Haspel ist unmittelbar wirkend und besitzt zwei Trommeln A (Fig. 16 und 17 Taf. 13) mit Bremsscheiben, welche in den Schildern B gelagert sind; an den äuſseren Enden der Haspelwelle sind die Warpenköpfe G angeordnet. Das Kraftwasser tritt durch die hohlen |203| Cylinderzapfen mittels theilweise entlasteter Rundschieber E (vgl. Fig. 14 und 15 Taf. 13) zu und von den Cylindern, indem die Schieber E mit den Cylindern D schwingen. Bei Förderung von geringeren Lasten werden 4 Seile verwendet und die Maschine für 30 Umgänge in der Minute eingestellt. Werden diese Haspeln für sehr schwankende Lastgröſsen behufs deren Förderung in Gebrauch gesetzt, so wird von einer Einrichtung Gebrauch gemacht, welche dazu dient, rasch den Hub der Kolben ändern zu können. Zu diesem Zwecke ist der Kurbelzapfen in zwei Scheiben F befestigt, welche zur Achse der Haspelwelle concentrisch sind. Jede dieser Scheiben sitzt innerhalb einer auf der Haspelwelle befestigten vertieften Platte. Eine Zahl entsprechender Oeffnungen zur Aufnahme der Befestigungsbolzen für die Scheiben F vermitteln die Stellungen für die verschiedenen Kolbenhübe. Der Hub der Kolben kann für kleine Förderlasten auf 152mm, für 2t Lasten auf 457mm gestellt werden; die Zwischenstellungen der Scheiben F lassen 228, 305 und 381mm Hub erreichen. Auf diese Weise läſst sich stets ein gleiches Verhältniſs des Wasserverbrauches und der Gröſse der Förderlast annähernd erreichen, wodurch sich die Betriebsverhältnisse günstig gestalten müssen. Für die gröſsten Förderlasten ergibt sich eine Umlaufzahl der Haspelwelle von 20 in der Minute, welche übrigens in Folge der während des Betriebes möglichen Hubänderung der Kolben nach Bedarf geregelt werden kann. Die unmittelbare Wirkung des Haspels ohne Anwendung von Zahnrädern und der daraus sich ergebende ebenso sichere wie geräuschlose Betrieb bietet wesentliche praktische Vortheile im Vergleiche zur Anwendung von Dampfhaspeln.

Auch die Arbeitsmaschinen zur Führung des Steuers, zum Steuern und Umsteuern der Schiffsmaschine unter Benutzung von Preſswasser sind constructiv durchgeführt und die bezüglichen Einrichtungen für das Dampfschiff „Quetta“ im Engineer, 1884 Bd. 57 * S. 274 und 299 dargestellt. Alle diese Einrichtungen zeichnen sich durch Einfachheit und Klarheit in der Anlage wie in ihrer Ausführung aus und haben sich dieselben selbst unter ungünstigen Betriebsverhältnissen vollkommen bewährt. Insbesondere ist der ganze Erfolg des zur Bewegung des Hauptsteuers dienenden Mechanismus hervorzuheben und zu betonen, da die Bedingungen für die Leistungsfähigkeit und Sicherheit des hydraulischen Steuerapparates im Wesentlichen schwierige sind: Es muſs nämlich der Steuerapparat derart eingerichtet sein, daſs die bewegende Kraft mit dem Winkel, um welchen das Steuerruder gedreht wird, an Stärke zunehme; ferner muſs sich das Steuerruder unter dem Einflüsse einer auſserordentlichen Beanspruchung in Folge Eintretens eines ungewöhnlich gesteigerten Widerstandes in seine Mittelstellung bewegen können, um aber sofort in seine äuſserste Stellung zurückkehren zu können; endlich muſs die nöthige Controlvorrichtung auf der Schiffsbrücke angebracht sein, um unter der Aufsicht des Kapitäns arbeiten zu können.

|204|

Die Maschinen zum Umsteuern der Schiffsmaschinen, wie sie auf dem „Mikado“, „Cheshire“ und auf den „Birkenhead“-Fährbooten in Liverpool angebracht sind, wurden mit Preſswasser- und Dampfbetrieb ausgeführt, weil es sich als empfehlenswerte erwies, während der Tagfahrt den Steuerapparat auſser Dienst zu stellen und die Handsteuerung auszunutzen, hingegen die sogen. Kraftsteuerung nur während der Nachtfahrt und bei Nebel auszunutzen. Sämmtliche Mechanismen sind einfach bei knapper Bemessung der Hauptabmessungen angeordnet und eingerichtet und bieten gegenüber den gleichen durch Dampf bethätigten Maschinen mit Rücksicht auf ihre stoſs- und geräuschlose Kraftentwickelung und Kraftübertragung bei sofortiger und sicherer Betriebsfähigkeit für die Maschinenarbeiten auf Dampfschiffen derartige Vortheile, daſs ihre Einführung und Verwerthung in den Schiffsdienst als ein Fortschritt bezeichnet werden muſs. In jedem Falle sind die mit den beschriebenen Einrichtungen auf der „Quetta“ und zahlreichen Nachfolgern gemachten Erfahrungen derart günstige, daſs dieselben als bleibende typische Constructionen angesehen werden können.

Mit der zunehmenden Benutzung von Preſswasserbetrieb bei Lastenhebmaschinen, namentlich bei Personenaufzügen in gröſseren Städten, tritt an die Wasserversorgungswerke derselben die Frage heran, ob für die Dauer die Entnahme des Betriebswassers aus den städtischen Leitungen für Trink- und Waschwasser zu gestatten sei, wie dies bisher bei Anlage von sogen. hydraulischen Aufzügen der Fall ist. Wenn auch damit der Wasserverbrauch eine Steigerung erhielte, so würden doch die Rücksichten auf die Lieferung reinen und genieſsbaren Wassers, welche jetzt bei der Wasserversorgung in erster Linie bestehen, beeinträchtigt. Auf der anderen Seite ist zu wünschen, die Wasserpressung selbst von der Höhenlage der Sammelbehälter unabhängig zu machen, da diese Pressung dann mit der Lage des Verbrauchsortes wechselt und damit auch ein einheitliches Maſs für die Kostenberechnung des verbrauchten Wassers fehlt. Es wären also für die Benutzung von Preſswasser als Betriebskraft besondere Anlagen zu errichten und die Kraftübertragung durch Vertheilung des Preſswassers in Rohrsträngen einzuführen. In dieser Hinsicht ist ein Vortrag von Oesten über den Betrieb hydraulischer Aufzüge (vgl. Journal für Gasbeleuchtung und Wasserversorgung, 1883 S. 767) anläſslich der 23. Jahresversammlung des Deutschen Vereins von Gas- und Wasserfachmännern vom 11. bis 13. Juni 1883 in Berlin hervorzuheben. In Bezug auf den Betrieb hydraulischer Aufzüge durch städtisches Leitungswasser stellt Oesten folgende eingehend begründete Sätze auf: 1) Die durch die Wasserleitung (Berliner Verhältnisse vorausgesetzt) betriebenen Aufzüge sind nicht eigentliche Wasser- sondern Kraftverbraucher; 2) sie sind geeignet, einen ungünstigen Einfluſs auf die Anlage sowie auf den Betrieb der Wasserversorgung zu üben; 3) es ist daher wünschenswerth und zu erstreben: die hydraulischen Aufzüge unter Wahrung ihres Charakters |205| als solche, nicht durch den Druck der Wasserleitung, sondern durch eine andere motorische Kraft zu betreiben.

Ueber die Vertheilung der hydraulischen Kraft liefert die Deutsche Bauzeitung, 1884 S. 391 bezieh. das Génie civil, 1884 Bd. 5 * S. 258 einige Mittheilungen, welche sich auf Londoner Verhältnisse beziehen. Nach diesen sowie nach englischen Berichten ist man nach den seit längerer Zeit in Docks und auf Werften gemachten Erfahrungen bestrebt, in England das Wasser als Kraftflüssigkeit zum häuslichen Gebrauche und für die Bedürfnisse der Kleinindustrie zu verwerthen. Man erkennt die Vorzüge der hydraulischen Einrichtung in mehrfachen wesentlichen Beziehungen und zwar: 1) in Hinsicht des Raumbedarfes der Anlage; 2) in Bezug auf ihre Dauer, geräuschlosen Betrieb und sehr leichte Ueberwachung, deren Kosten im Allgemeinen geringe sind: 3) endlich bezüglich der Sparsamkeit des Wasserbedarfes, der einfachen und sicheren Inbetriebsetzung und Abstellung.

Die z.B. in Hüll (England) ausgeführten Einrichtungen liefern in der Minute 1200l für den Accumulator bei einer Wasserpressung von 50at. Das Wasser wird zur Zeit der Ebbe aus dem Flusse genommen und in einen Sammelbehälter gefüllt, welcher unter dem Maschinen hause gelegen ist; hierauf folgt ein Filtriren des Wassers mit Benutzung einer Lage Kies und dann erst dessen Einführung in die Rohrleitung. Es werden für 10 Arbeitstunden 4500cbm Wasser verbraucht, welches in einer Rohrleitung von etwa 3km Lauge strömt. Die von den Wasserabnehmern verwendete Kraft wird nach dem Wasservolumen berechnet, welches ein Wassermesser angibt. Die guſseisernen Leitungsröhren sind auf 18at geprüft und nur für eine Spannung von 8at in Verwendung. Erfahrungsgemäſs sind die Verluste in den Leitungen in Folge der Undichtheiten derselben, ebenso die Ausbesserungskosten sehr geringe; die ersteren betragen nach Versuchen 18l für die Stunde, ferner einschlieſslich der Verbrauchsapparate 45l in der Stunde. Der Accumulator hatte die Spannung des Wassers vom Augenblicke des Abstellens der Pumpmaschine Samstag Abends bis Montag früh bewahrt. Indem die Rohrleitung in einer Tiefe zwischen 0m,6 bis 1m,2 unter der Straſsensohle gelegt ist, hat auch der Frost nur einen geringfügigen Einfluſs. Im Falle starker Fröste wird das Wasser, bevor es in die Rohrleitung eingeführt wird, erwärmt

Die General Hydraulic-Power Company in London besitzt in Falcon Wharf in der Nähe der Blackfriars-Brücke die Centralanlage. Die eigentlichen Pumpmaschinen sind stehende Compound-Dampfmaschinen mit Condensation, wobei zu jedem Hochdruckcylinder zwei Niederdruckcylinder gehören. Jede dieser Maschinen ist bestimmt, den Accumulator mit einer minutlichen Wassermenge von 1100l zu füllen und in demselben eine Pressung von 57at zu erzeugen. Die beiden Accumulatoren haben 0m,5 Durchmesser und 6m,9 Hub. Das für die Kraftübertragung |206| bestimmte, aus der Themse geschöpfte Wasser wird in zwei cylindrischen Apparaten filtrirt, indem dasselbe zu diesem Zwecke durch einen hohlen Kolben flieſst, der auf der Endseite mit gelochtem Schwarzbleche versehen ist, auf welchem eine Lage die Unreinigkeiten aufzunehmender Schwämme aufgebracht ist. Die Reinigung der Schwämme wird in sehr einfacher Weise erreicht, indem man filtrirtes Wasser im Gegenstrome eintreten läſst und gleichzeitig dem Kolben eine hin- und hergehende Bewegung ertheilt und dabei die Schwämme gegen den oberen Cylinderdeckel drückt; unter dem Einflüsse des reinen Wassers kann das Schwammfilter vollständig gereinigt werden. Die Röhren haben (wie in Hüll) 150mm Durchmesser und entwickeln sich in 4 Strängen vom Pumpenhause aus. Die derzeitige Betriebsstrecke zwischen der Blackfriars-Brücke und Tower-Brücke (auf beiden Ufern gelegen), beträgt mehr als 11km. Die Gesellschaft ist bereit, in allen Häusern des Stadtviertels Kensington-Court hydraulische Hebmaschinen zu errichten. Von dem Ingenieur der Gesellschaft, Ellington, wurde gelegentlich der Versammlung der British-Association die Absicht ausgesprochen, Versuche durchzuführen, um Brotherhood'sche Dreicylindermaschinen mit Preſswasserbetrieb zum Bewegen von Dynamomaschinen zu verwenden, da diese eine sehr gleichmäſsige motorische Kraft erfordern.

Eine weitere wichtige Anwendung des in der Hochdruckleitung strömenden Wassers fand man für den Fall, als in der Nähe derselben eine Niederdruckwasserleitung besteht, in der Weise, daſs unter Verwendung des Injectors von Greathead und Martindale das Niederdruckwasser zum Löschen von Bränden benutzt wird. Dieser einfache Injector ist in Fig. 18 und 19 Taf. 13 gezeichnet; derselbe kann beweglich oder fest eingestellt sein und ist im letzteren Falle an verschiedenen Orten mit der Niederdruckwasserleitung mittels eines durch ein Ventil B verschlieſsbaren Rohres in Verbindung gebracht. Das Hochdruckwasser kommt dem Apparate durch das Rohr C zu, durchströmt die Mischdüsen in demselben, saugt gleichzeitig das Niederdruckwasser an und befördert es durch die Rohre D, an deren Ende bei E ein Spritzenrohr befestigt werden kann. Man kann derart einen beständigen und reichlichen Wasserstrahl unter hohem Drucke zur Verfügung stellen. Dieses in England eingeführte System soll sich bewähren, da die Spannung des Niederdruckwassers selten 3at erreicht.

(Fortsetzung folgt.)

|193|

Vgl. auch 1886 259 * 9. * 159.* 442. 260 * 299. * 499. 261 * 154. * 324. * 455.

|199|

Vgl. ähnliche Anlagen 1876 222 * 119. 1882 246 * 121.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Tafeln


Orte
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: