Titel: Neuerungen an Winden mit Elementarkraftbetrieb.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1892, Band 283 (S. 117–121)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj283/ar283029

Neuerungen an Winden mit Elementarkraftbetrieb.

Mit Abbildungen.

Die nachstehend beschriebenen, mittels Dampf, Pressluft und Elektricität betriebenen Winden zeichnen sich besonders durch die geringe Anzahl ihrer Einzeltheile, sowie durch sinnreich construirte Umsteuerungsvorrichtungen aus.

Textabbildung Bd. 283, S. 117

Wie Revue générale de mécanique appliquée, 1891 Bd. 1 Nr. 2 S. 15, berichtet, findet die in den Abbildungen Fig. 1 und 2 ersichtliche, in den Werkstätten von E. Mailliet und Co. in Anzin erbaute Winde mit doppeltem Vorgelege bei Reparaturen in den Schächten der Gruben zu Anzin Verwendung; dieselbe hat durch Zahnräder verstellbaren Gang, wobei mit Hilfe einer mittels Fusstritt oder Schraubenspindel zur Wirkung kommenden Bremse ein augenblickliches Feststellen des Korbes bewirkt werden kann, was z.B. dann nöthig wird, wenn an einer Stelle eines Förderschachtes Reparaturen vorgenommen werden müssen.

Die Winde setzt sich aus zwei senkrechten Bockgestellen A zusammen, welche mit der Fundamentplatte B verschraubt und unter einander durch vier wagerechte Wellen F, C, H und I verbunden sind. Die Hauptwelle F trägt die Windetrommel G und auf der einen Seite derselben die Bremsscheibe, auf der anderen das grössere Zahnrad E. Die obere, mit dem Getriebe l versehene Welle C empfängt den directen Antrieb; sie ist zu dem Zwecke an dem einen äussersten Ende mit einer Kröpfung versehen und durch zwei Stangen b, b1 mit den Kolben zweier unter 45° geneigt liegender, am vorderen Bockgestelle festgeschraubter Cylinder D verbunden. Auf der Welle H ist das zweite Vorgelege befestigt, aus dem Rade E1 und Getriebe e1 bestehend, welche beide ein einziges, aus Stahl gefertigtes Gusstück bilden, und mit Hilfe der vierten Welle I endlich wird der Anzug der Bremse bewirkt, weshalb dieselbe an ihrem einen Ende mit dem Bremsband g verbundene Scharniere, am anderen den mit Fusstritt versehenen Bremshebel I1 trägt; letzterer kann auch durch das auf einer quer durchgehenden Schraubenspindel sitzende Handrad i bethätigt werden, was geschieht, wenn die Last in irgend welcher Höhe schwebend erhalten werden soll. Die beiden Dampfcylinder besitzen je 160 mm Bohrung und 220 mm Kolbenhub; der Schieberhub beträgt 30 mm, die äussere Deckung 5 mm, die innere Deckung ½ mm und die äussere Voreilung 1 mm. Die Kreuzkopfführungen D1 sind kreisförmig gehalten und zur Uebertragung der Bewegung auf die Vertheilungsschieber beider Cylinder dienen zwei Stangen J, welche an ein einziges Excenter angeschlossen sind; die Umsteuerung der Maschine (System Tripier) erfolgt mittels eines Handhebels L in der weiter unten angegebenen Weise.

Beim Arbeiten der Winde mit einfachem Vorgelege (Rad E und Getriebe e) kann eine Nutzlast von 1000 k und mit doppeltem Vorgelege (Getriebe e, Rad E1, Getriebe e1, Rad E) eine solche von 2000 bis 2500 k gehoben werden.

Das Seil von 15 mm Durchmesser lässt sich in Längen von je 50 m auf der Trommel aufwickeln, deren Seitenflanschen von 0,925 m Durchmesser eine lichte Entfernung von 0,400 m besitzen.

Einige weitere Hauptabmessungen und Verhältnisse dieser Winde sind aus dem Nachstehenden ersichtlich:

Anfänglicher Durchmesser der Windetrommel 0,500 m
Grösster „ „ „
nach Aufwickelung des Seiles
0,900 „
Minutliche Umdrehungszahl der Antriebs-
welle
150 „
|118|

Umsetzungsverhältniss der Zahnräder:

Erstes Vorgelege:
48 und 15 Zähne = 3,2
Zweites Vorgelege:
96 und 16 Zähne = 6
Demnach total 6 × 3,2 = 19,2
Mittlere Geschwindigkeit der Last 0,300 m
Senkrecht gehobene Last aus einer Tiefe bis
zu 700 m im Maximum

2000 k
Effective Arbeit der gehobenen Last
=

8
Anfängliche Dampfspannung 4 k
Mittlere Spannung für 6/10 des Kolbenhubes 2,90 k
Mittlere Kolbengeschwindigkeit
=

1,10 m
Im Cylinder entwickelte (indicirte) Arbeit

=

17
Verhältniss der effectiven zur indicirten Arbeit 0,47
Die Versuchslast zum Zerreissen der Seile
betrug

7000 k

Die von derselben Firma erbaute, mit Pressluft betriebene Winde (Fig. 3 und 4) arbeitet mit zwei wagerecht über einander liegenden Cylindern und ist zur Ausbeutung der in den Hauptschacht einmündenden Förderstrecken bestimmt.

Eine mit zwei Rillen versehene Seilscheibe, sowie eine nach vorn etwas geneigt liegende Leitrolle werden von dem Förderseile umschlungen, dessen freie Enden mit je zwei Kohlenwagen verbunden sind, die sich abwechselnd mit 900 k Nutzlast oder leer in den um ungefähr 20° geneigten Strecken auf und ab bewegen.

Textabbildung Bd. 283, S. 118
Die beiden Cylinder arbeiten mit Verbundwirkung und je 0,7 Füllung. Sie bilden ein einziges Gusstück und sind mit dem gleichzeitig zur Führung der Kreuzköpfe dienenden gabelförmigen Support A, der sich auf die Fundamentplatte B stützt, verschraubt. Vorn werden beide Cylinder durch einen gemeinschaftlichen Deckel geschlossen, während durch ihre hinteren geschlossenen Enden die Kolbenstangen treten, welche die Kolbenbewegung mittels zweier Stangen b und b1 auf die in zwei Lagern der beiden Arme des Supports A geführte senkrechte Welle C übertragen, die sich ausserdem noch auf ein mit der Fundamentplatte B zusammengegossenes Spurlager stützt und mit einer Geschwindigkeit von 150 Umdrehungen in der Minute dreht.

Am unteren Ende der Welle C befindet sich ein Getriebe e, welches mit dem Rade E in Eingriff steht; letzteres ist mit der darunter liegenden Scheibe G verschraubt, in deren beiden Rillen das auch über die Leitrolle G1 geführte Förderseil liegt.

Um die an dem letzteren angeschlossenen Kohlenwagen an irgend welchem Punkte ihrer Laufbahn feststellen zu können, ist eine einfache, kräftig wirkende Bremse vorgesehen, welche aus einem hölzernen Klotz besteht, der sich in die Rillen der Scheibe G einlegt und an einem Schuh I festgemacht ist, der zwischen Ansätzen auf der Fundamentplatte B beweglich ist; zwei Stangen J2 sind mit der Welle a derart verbunden, dass je nach dem Sinne der Bewegung des auf dieser Welle befestigten, in Fig. 3 durch punktirte Linien angegebenen Bremshebels I1 eine entsprechende Verschiebung des Gleitschuhes I ermöglicht wird. Ebenso wie bei der vordem besprochenen Dampfwinde lässt sich auch hier der Bremshebel I1 mittels des auf einer Spindel beweglichen Handrades i (Fig. 3) einstellen und damit eine anhaltende Bremswirkung erzielen.

Textabbildung Bd. 283, S. 118
Die Abbildungen Fig. 5 und 6 zeigen die Anordnung der Verbindungskanäle zwischen dem kleinen und grossen Cylinder; die Vertheilung erfolgt mit Hilfe zweier Muschelschieber d und d1, welche von einem einzigen, am oberen Ende der Triebwelle C sitzenden Excenter i ihre Bewegungen erhalten. Zu dem Zwecke trägt der Excenterbügel zwei Ansätze, an denen Stangen J1 fest gemacht sind, welche mit wagerecht liegenden Hebeln senkrechter Zwischenwellen verbunden sind; an den unteren Enden der letzteren befinden sich Hebel j1, an welche die Schieberstangen J angreifen.

Das Excenter i (Fig. 7) von zum Theil kugelförmiger Gestalt findet sich in derselben Ausführung auch an der vordem besprochenen Dampfwinde und gestattet behufs variabler Cylinderfüllung und Umkehr der Bewegung ein beliebiges Einstellen des Voreilwinkels, sowie der Excentricität; zu dem Zwecke ist dasselbe mit der Welle C durch einen Bolzen verbunden, um welchen es sich, sobald in l eine Zug- oder Druckkraft ausgeübt wird, frei drehen kann, wobei der Mittelpunkt des Excenters, sein Befestigungspunkt auf der Welle und der Punkt l dieselbe Rolle spielen, wie die entsprechenden Punkte eines Winkelhebels. Zur sicheren Führung des Excenters auf der Welle C dienen die auf der Abbildung (Fig. 3) ersichtlichen Abflachungen C1.

Eine mit Kloben versehene Büchse verbindet das Gelenk |119| l mit einer Schraube, deren Muttergewinde sich in dem Support K (Fig. 3) befindet; es dient demnach die Büchse zur Uebertragung der parallel zur Treibachse gerichteten, von der Schraube ausgehenden Bewegungen auf den Punkt l.

Die flachgängige Schraube lässt sich durch einen wagerecht liegenden Hebel L, der behufs Sicherung seiner jedesmaligen Stellung noch mit einem Riegel versehen ist, in Umdrehungen bringen und damit dem Excenter die für den Vorwärts- und Rückwärtsgang der Maschine erforderliche Stellung bezieh. eine vorgesehene Zwischenstellung mit Leichtigkeit ertheilen.

Diese Umsteuerungsvorrichtung ist wegen ihrer Einfachheit höchst bemerkenswerth, und es lassen sich mit Hilfe derselben verschiedene Cylinderfüllungen bei constantem Voreilen erreichen.

Textabbildung Bd. 283, S. 119
Wie bereits bemerkt, fördert die Winde im regelmässigen Dienst eine Nutzlast von 900 k auf Ebenen, welche um α = 20° gegen die Horizontale geneigt liegen, und zwar geschieht dies mit Cylindern von 180 bezieh. 125 mm Durchmesser bei 180 mm gemeinschaftlichem Kolbenhub.

Ein dieser Winde ganz ähnliches Modell mit demselben Kolbenhub, aber etwas grösseren Cylindern von 215 bezieh. 150 mm Durchmesser fördert Lasten bis zu 1000 k auf ebensolchen Strecken mit einer Geschwindigkeit von 0,750 m in der Secunde, wobei die Treibachse bei dem Umsetzungsverhältniss der Räder von 1 : 7,2 (Getriebe e von 0,100 m und Rad E von 0,720 m Durchmesser) 145 bis 150 Umdrehungen in der Minute ausführt.

Es berechnet sich mit diesen Verhältnissen die Zugkraft des Seiles zu:

E = Q (φ cos α + sin α) = 1000 (0,05 . 0,94 + 0,342) = 390 k.

Ferner erhält man:

Effective Leistung des Seiles

Inhalt des kleinen Cylinders 0,00318 cbm
grossen 0,00653 cbm
der beiden Cylinder 0,00971 cbm
–––––––––––
Füllung des kleinen Cylinders 0,7
Eingeströmtes Luftvolumen 0,00318 . 0,7 = 0,002156 cbm
Verhältniss des eingeströmten Luft-
volumens zum Volumen beider Cy-
linder



4,5
Anfängliche Spannung der Luft 4 k
Mittlere Spannung auf den kleinen Kolben 2,10 k
„ „ „ „ grossen 1,02 k
Absolute Arbeit im kleinen Cylinder
bei 144 minutlichen Umdrehungen
der Maschine


4,26
Absolute Arbeit im grossen Cylinder

4,26
–––––––
Absolute Totalarbeit 8,52
Verhältniss zwischen effectiver und ab-
soluter Arbeit

0,46

Der Hub beider Schieber beträgt wieder wie vordem 30 mm, die äussere Ueberdeckung 5 mm, die innere Ueberdeckung ½ mm und die Voreinströmung 1 mm.

Kraft, welche ein einziger Kolben auf
das Seil ausüben würde, abgesehen
von Reibungen des ganzen Apparates




787 k
Verhältniss zwischen der durch die Last
und der durch einen einzigen Kolben
ausgeübten Kraft durchschnittlich




0,50

Die Winde lässt sich selbstverständlich auch mit gespanntem Dampf betreiben.

Textabbildung Bd. 283, S. 119
In grösseren Lagerräumen, Getreidespeichern u. dgl. hat die in Fig. 8 und 9 wiedergegebene, von Guyenet in Paris für elektrischen Betrieb erbaute Winde vielfache Verwendung gefunden; dieselbe besteht aus einem leichten Gestell, welches aus Flacheisen gefertigt und durch Verbindungsstangen versteift auf vier Laufrollen A ruht, zu deren Unterstützung ein Schienengeleis dient. Auf der Hauptwelle ist eine Doppeltrommel B befestigt, über welche zwei Seile derart laufen, dass sich beim Arbeiten der Winde das eine Seil auf der Trommel aufwickelt, das andere von derselben abwickelt oder umgekehrt; auf der genannten Welle sitzen ausserdem zwei Räder C und C1 mit je zwei Felgenkränzen, einem äusseren c1 und inneren c, zwischen denen sich aus einzelnen Lederscheiben zusammengesetzte Reibungsrollen d bewegen.

Eine Gramme-Maschine D, welche sich stets in demselben Sinne mit einer mittleren Geschwindigkeit von 1200 bis 1500 Umdrehungen in der Minute bewegt und hierbei, wenn die Winde eine Last von 160 k mit der |120| Geschwindigkeit von 0,8 m in der Secunde heben soll, eine Leistung von ungefähr 4 entwickelt, ist mit dem unteren Theile des Gestelles A durch eine Tragachse d1 gelenkig verbunden; ihre Welle trägt an den äussersten Enden die Reibungsrollen d, welche, je nachdem die Trommel B eine Bewegung in dem einen oder anderen Sinne ausführen soll, entweder mit dem äusseren oder mit dem inneren Kranz der Kader C, C1 in Berührung gebracht werden können. Ein besonderer Mechanismus, aus den Hebeln E, F, H, den Stangen F1 und dem Brems mit Gegengewicht bestehend, dient in Gemeinschaft mit dem Arm I zur Hervorbringung der einen oder anderen Drehbewegung der Trommel, sowie auch zum Feststellen der Last. Sobald sich nämlich der auf den Hebel E stützende Brems löst, erfolgt die Berührung der Reibungsrollen – die Windetrommel kommt in Umdrehung, und sowie die Einwirkung auf den Hebel E nicht mehr stattfindet, wirkt der Brems durch das am äussersten Ende des Hebels H (Fig. 9) angebrachte Gewicht selbsthätig und die Last bleibt an der Stelle, wo sie sich augenblicklich befindet, frei hängen.

Eine der Compagnie des Entrepôts et Magasins généraux zu Paris gehörige, in einem Magazin zu Rouen aufgestellte derartige Winde ruht auf hölzernen unter dem Dach liegenden Langschwellen und der Hebel E ist hier mit einer Schnur verknüpft, welche bis nach der unteren Etage geführt ist; eine zweite Schnur ist mit dem Arm I verbunden, der durch die Rollen i (Fig. 8 und 9) auf den Bremshebel wirkt. Es genügt, nach einander an diesen Schnuren zu ziehen, um das Heben und Senken der beiden Lastseile gleichzeitig herbeizuführen, während der Brems augenblicklich wirkt bezieh. die Last stehen bleibt, sobald an den Schnuren kein Zug mehr ausgeübt wird.

Die Gramme-Maschine ist durch zwei Drähte mit dem neben der Dampfmaschine ausserhalb des Magazins gelegenen Elektromotor verbunden.

Eine von der Thomson-Houston international electric Company in Hamburg zur vorjährigen elektrotechnischen Ausstellung in Frankfurt gebrachte 15 pferdige elektrische Winde diente zum Betriebe eines Bremsberges. Die in Fig. 10 ersichtliche Winde wird von einem Elektromotor getrieben, dessen Geschwindigkeit mittels eines Rheostaten regulirt wird, welcher sich neben der Trommel befindet, und von einer Steuerungsstange, zur rechten Seite des Wärters angebracht, gehandhabt wird. Zur linken Hand befindet sich ein Hebel, durch welchen mittels einer Reibungskuppelung die Trommel mit der Trommelwelle verbunden bezieh. ausgeschaltet werden kann; eine Bandbremse wird mit Hilfe eines Fusshebels in Wirkung gesetzt.

Textabbildung Bd. 283, S. 120
Die Bremsberganlage bestand aus einem System von Leitrollen, welche zum Theil unterirdisch, zum Theil zwischen den Schienen mit 600 mm Spurweite in geeigneten Entfernungen angebracht waren. Die Bahnebene bildete mit der Horizontalen einen Winkel von etwa 20° und besass vom Fusspunkt bis zum Plateau des Berges eine Länge von 25 m. Ein Gusstahldrahtseil, 13 mm dick, welches als Kabel ohne Ende über der Windentrommel, den Leitrollen und einer oben am Bremsberg angebrachten Kehrrolle lag, zog einen Förderwagen mit einer Gesteinlast bis zu 1500 k den Abhang hinauf bezieh. herunter.

Ein neben der Winde angebrachter Umschalter ermöglichte noch die Umkehrung der Drehrichtung der Armatur des Motors und damit der Windentrommel; die Bewegung der Armaturwelle auf die Windentrommelachse wird mittels Zahnräder übertragen.

|121|

Das Gewicht der Winde soll etwa 2000 k betragen; die Tourenzahl der Armatur kann zwischen 700 bis 1200, diejenige der Trommel zwischen 24 und 41 Umdrehungen in der Minute variiren.

Freytag.

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