Titel: Neuere Scherenkrahne.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1894, Band 292 (S. 103–107)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj292/ar292032

Neuere Scherenkrahne.

Mit Abbildungen.

Scherenkrahne dienen hauptsächlich zum Verladen schwerer Einzellasten, Dampfkessel, Maschinentheile, Geschütze u. dgl., an Hafenorten. Sie bestehen aus zwei vorderen Druckmasten und einem hinteren Zugmast, welcher in der mittleren senkrechten Schwingungsebene liegt. – Indem die Fussgelenke der vorderen Druckmasten feste Aufstellung erhalten, wird ihr oberes Kopfgelenk, an welchem der Zugmast anschliesst, einen Bogen beschreiben, welcher theilweise vor und hinter der Unterstützungsverticalen liegt und dessen vorliegender Bogenweg bei gegebener Strebenlänge die Ausladung bestimmt. Diese Bogenbewegung des oberen Krahnkopfes wird nun nach zwei Grundsätzen durchgeführt:

Es wird bei stetiger Länge des Zugmastes das Fussgelenk in wagerechter Richtung mittels einer kreisenden Schraubenspindel verlegt, eine Anordnung, die bei standfesten Scherenkrahnen den Nachtheil hat, dass der hinter dem Zugmast liegende Raum für die Anlage von durchgehenden Eisenbahngleisen und sonstigen Fahrzeugen verloren geht, während bei Schwimmkrahnen die Schwingungsebene |104| des Krahnes nur in die Längsachse des Schiffskörpers gelegt werden kann, was die Gebrauchsfähigkeit des Krahnes nothwendiger Weise einschränken muss.

Mit der zweiten Ausführungsart werden die angedeuteten Nachtheile umgangen, mittels welcher die Bogenbewegung des Krahnkopfes durch Verkürzung des mittleren Zugmastes durch eine oder zwei bethätigte Schraubenspindeln ermöglicht wird, wobei das Fussgelenk des Mittelmastes unverändert liegt. Im Uebrigen wird der Hebebetrieb durch vielfache Rollenzüge mittels Dampf oder Presswassermaschinen ausgeübt.

Easton and Anderson's Scherenkrahn von 160 t Tragkraft.

Für die Hafenstation in Garden Island in Sydney, Australien, ist für die Regierung in New Süd Wales von Easton and Anderson in London und Erith einer der mächtigsten Scherenkrahne geliefert worden, der im Juli 1893 mit 200 t Last geprobt wurde.1)

Textabbildung Bd. 292, S. 104
Nach The Engineer, 1893 Bd. 76 * S. 611, ist derselbe in Fig. 1 und 2 dargestellt, dessen hinterer, 56,9 m langer Zugmast 16,5 m wagerechte Verschiebung durchführt, wobei die vorderen 41,88 m langen Strebemasten durch die Ausschwingung ihres oberen Kopfgelenkes eine Verlegung des Aufhängetheils von (4,57 + 13,7) = 18,27 m ermöglichen, wovon 4,57 m hinter die Unterstützungsverticale der beiden 13,7 m abstehenden Fussgelenke (Fig. 2) entfallen.

Während sämmtliche Masten an ihren Kopf- und Fussenden 610 mm Durchmesser zeigen, beträgt derselbe in deren Längenmittel beim Zugmast 1524 und bei den beiden Streben 1370 mm. Auch sind diese aus 3 m langen Schüssen zu je vier Stück Weichstahlblechen zusammengesetzt, welche bei den Strebemasten durchgängig 12,7 mm Dicke haben, während die Blechdicken beim Zugmast von 12,7 mm in den Mittelschüssen auf 11,1 bezieh. 9,5 mm an den Halsenden des Mastes abnehmen. Im Krahnkopfe sitzt ein Stahlbolzen von 381 mm mittlerem und 317 mm Enddurchmesser, über welchem zwei Rollenzüge zu je drei Rollen bezieh. mit je sechs tragenden Seiltrümen zu je 80 t Traglast, sowie mittellinig eine einzelne Mittelrolle für zwei tragende Seile für eine Traglast von 5 t geführt sind, welche bis 45,7 m Hub erhalten, während die Hauptlast von 80 + 80 = 160 t nur einen Hub von 39,5 m bezieh. davon 30,5 m über Krahnsockel durchführen kann, wobei die grösste Ausladung von der Stirnkante des Krahnsockels bis 12,5 m erreicht. Eine aus einem Stück gefertigte schmiedeeiserne, 18,3 m lange Schraubenspindel, welche in der mittleren Schwingungsebene wagerecht lagert, wobei zur Aufhängung der axialen Zugkraft ein Kammlager vorgesehen ist, besitzt Schraubengewinde von 76 mm Steigung, bei 254 mm Aussendurchmesser auf einer freien Länge von 17,22 m, von welcher eine in einem gusseisernen |105| Trog geführte Spindelmutter, an welcher die Gelenkaugen für die Zugstrebe angegossen sind, bis zu einer Weglänge von 16,46 m bethätigt werden kann. Zum Betriebe dieser Schraubenspindel ist eine Zwillingsmaschine von 406 mm Cylinderbohrung und 381 mm Kolbenhub vorgesehen, welche mittels zweier verschieden stark übersetzender Stirnradpaare, die durch eine zwischenliegende Reibungskuppelung abwechselnd eingerückt werden, durch ein drittes Radpaar auf die Bewegungsspindel einwirkt. Hierdurch wird die in Folge der wechselnden Stellung des Krahngerüstes veränderliche Schraubenkraft entsprechend dem erforderlichen Kraftbedarfe geregelt.

Textabbildung Bd. 292, S. 105
Für den Hebebetrieb sind dagegen zwei selbständige gleich grosse Zwillingsmaschinen von 317,5 mm Cylinderbohrung und 305 mm Kolbenhub vorhanden, welche symmetrisch zur Schwingungsebene des Krahnes angeordnet sind und die je eine 133 mm starke schmiedeeiserne, 15,85 m lange Welle betreiben, an deren Ende durch eine Schnecke von 88,9 mm Steigung ein gusstählernes Schneckenrad von 2210 mm Durchmesser bethätigt wird, das an einer Seiltrommel von 1219 mm mittlerem Durchmesser und 3200 mm Länge sitzt, auf welcher 237,6 m Stahldrahtseil von 152 mm Durchmesser (Bullivant's patent flexible steel wire rope) aufgewickelt werden kann. Jedes dieser beiden Drahtseile ist über einen sechsfachen Rollenzug geführt, welcher 80 t Traglast mit 10 mm/Sec. Geschwindigkeit hebt, so dass die Seilgeschwindigkeit 60 mm/Sec. beträgt.

Während diese drei Dampfmaschinen in einem Hause am hinteren Spindelende untergebracht sind, ist am vorderen Ende derselben eine Dampfwinde für die Nebenlast von 5 t vorgesehen, welche ein Drahtseil von 63,5 mm Dicke und 91 m Länge aufwickelt.

G. Russell's Scherenkrahn für 80 t Last.

Von George Russell and Co. in Motherwell ist für das Union Dock in West-Hartlepool ein Scherenkrahn für 80 t Belastung geliefert worden, bei dem die Ausschwingung des Krahnkopfes durch Aenderung der Länge des Mittelmastes mittels einer axial gelagerten Schraubenspindel durchgeführt wird.

Textabbildung Bd. 292, S. 105
Das Krahngerüst ist nach Engineering, 1892 Bd. 53 * S. 378, in Fig. 3 und 4, die zugehörigen Triebwerke mit den Presswassermaschinen sind in Fig. 5 bis 8 dargestellt.

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Mit den beiden 32 m hohen Strebemasten ist eine wagerechte Verlegung des Gehänges von 11,73 + 3,5 = 15,23 m, vom Strebefussgelenk links und rechts gemessen, zu ermöglichen, indem man die zwischen Seitenschienen geführte, 305 mm starke schmiedestählerne Schraubenspindel mittels eines Winkelradpaares dreht, wodurch sich dieselbe in die an der mittleren Zugstrebe befestigte Mutter einschraubt und sich dabei in die hohle Strebe einführt.

Um beim Heben verschieden schwerer Lasten den Druckwasserbetrieb wirthschaftlicher zu gestalten, sind für den Gesammtbetrieb des Krahnes, also für das Heben der schweren Hauptlast, sowie für die leichtere Nebenlast und die Ausschwingung des Krahngerüstes zwei Zwillingswasserkraftmaschinen a und b vorhanden, welche gleichzeitig an einer gemeinschaftlichen Welle c wirken, von welcher die übrigen Triebwerke sich abzweigen. Nun ist die Einrichtung getroffen, dass eine der beiden Zwillingsmaschinen abgestellt werden kann, indem man das an der Kurbelwelle sitzende Stirnrad d aus dem Eingriff mit dem auf die gemeinschaftliche Antriebwelle c gekeilten Stirnrad rückt. Von dieser Welle c aus wird mittels Räderpaare e und f je eine Kettennuss g für die Hauptlast (80 t), die an einem sechsfachen Flaschenzug hängt, betrieben, sowie für die unmittelbar am Haken hängende Nebenlast (10 t) ein gleiches Kettennusstriebwerk h vorgesehen ist. Dagegen ist an der verlängerten Hauptantriebwelle c eine Zahnkuppelung i angeschlossen, mit welcher nach Bedarf je einer der beiden mit abweichender Uebersetzung ausgestatteten Rädersätze k und l eingerückt wird, so dass der Schraubenspindelbetrieb mit dem Winkelrade m, der jeweiligen Gerüstlage angemessen, mit verschieden grosser Kraftäusserung sich abwickelt. Auch sind zum freien Niederlassen der Lasten Bandbremswerke n vorhanden, die an den Zahnradgetrieben von e und f angeschlossen sind. Zwischen den Bremsscheiben ist aber eine doppelte Zahnkuppelung o vorgesehen, mit welcher der Hebebetrieb entweder ganz abgestellt oder für die Haupt- und Nebenlast getrennt besorgt werden kann.

Textabbildung Bd. 292, S. 106
Die Cylinder der Wasserkraftmaschine (Fig. 8) haben bei 101 mm Bohrung eine wirksame Kolbenfläche von 80 qc hinten und 60 qc vorn an der Kolbenstangenseite, also eine mittlere Arbeitsfläche von 70 qc und einen Hub von 3,05 dm, so dass für je eine Umdrehung der Kurbelwelle eine nützliche Wassermenge von 2 . 3,05 . 0,7 = 4,27 l in einem Cylinder aufgewendet wird.

Da nun bei einer Wasserspannung von rund 50 k/qc die Maschinen mit 150 minutlichen Umdrehungen kreisen, so wird bei 2,5 Umdrehungen in der Secunde ein secundlicher Wasserverbrauch von 4,27 . 2,5 = 10,68 l für je einen Cylinder erforderlich werden, was bei einer Druckwassersäule von 500 m einem theoretischen Effect von 5340 mk/Sec. entsprechend wäre. Weil aber je zwei Cylinder stets zusammenwirken, so würde unter allen Umständen bei gleichbleibender Wasserspannung eine theoretische Leistung von 2 . 5340 = 10680 mk/Sec. bezieh. 135 entwickelt werden müssen. Eine Regelung dieser Effectgrösse ist daher nur durch eine Abänderung der Umlaufszahl oder durch Vereinigung zweier Arbeitsvorgänge zu erzielen.

Der zum Heben der Last von 80 t = 80000 k mit einer mittleren Geschwindigkeit von 0,07 m/Sec. gebrauchte Effect ist 5600 mk/Sec., also etwas über die Hälfte desjenigen einer Zwillingsbetriebsmaschine. Es ist, wenn die mittlere Kolbenfläche 70 qc ist, der Effect einer Zweicylindermaschine mit 0,305 m Kolbenhub bei 2,5 secundlichen Kurbelumdrehungen und rund 50 k/qc Wasserspannung bezieh. bei

0,305 . 2 . 2,5 = 1,525 m

Kolbengeschwindigkeit

2 . 70 . 50 . 1,525 = 10675 mk/Sec.,

also dem vorberechneten entsprechend.

Demgemäss wäre in der Anlage des gesammten Winden- und Kettentriebwerkes ein Wirkungsgrad von

5600 : 10680 = 0,52

zu Grunde gelegt. Es ist daher die zweite Zwillingsbetriebsmaschine nur zur Sicherung des Betriebes angelegt.

Diese Wasserkraftmaschinen besitzen mit Rothguss ausgebüchste Cylinder (Fig. 8) mit entlastetem Muschelschieber und ein Sicherheitsventil am hinteren Cylinderdeckel, sowie eine Umkehrsteuerung, welche im Wesentlichen aus einem Excenter mit Coulisse und Zwischenhebelwerk zusammengestellt ist.

G. Russell's schwimmender Scherenkrahn für 60 t Traglast.

An Bord eines von Napier, Shanks and Bell in Glasgow gebauten Dampfbootes von 66,7 m Länge, 12,2 m Breite und 4,4 m Tiefgang, ausgerüstet mit einer Dreicylinder-Verbundbetriebsmaschine von 457, 736 bezieh. 1219 mm Cylinderdurchmesser und 0,762 m Kolbenhub, die mit 11,4 k/qc Dampfspannung arbeitet, ist ein Scherenkrahn von George Russell in Motherwell aufgestellt und nach Engineering, 1891 Bd. 51 * S. 581, in Fig. 9 abgebildet. Er gleicht in seiner Bauart dem vorbeschriebenen standfesten |107| Scherenkrahn. Die aus Stahlblechen gebauten Vorderstreben haben 508 mm mittleren Durchmesser und 13,7 m Länge, während die Mittelstrebe durch eine Stahlspindel verlängert und verkürzt wird, die ihre Mutter in der Strebe und ihre Stützung in einem Kammlager findet.

Bei der grössten Ausschwingung von 10 m beträgt bei voller Krahnbelastung die seitliche Neigung des Schiffskörpers 6°, welche aber durch Füllung der gegenüberliegenden Ballastwasserkästen ausgeglichen wird. Mit einer Zwillingsdampfmaschine von 178 mm Cylinderbohrung und 279 mm Kolbenhub wird bei 5,3 k/qc Dampfspannung der Krahnbetrieb durchgeführt, wobei ein vierfacher Rollenzug mit Rollen von 1066 mm Durchmesser bei der Lasthebung zur Anwendung gelangt. Vor Beginn der Bootfahrt wird selbstredend die Last in die Mittelebene des Schiffskörpers zurückgelegt.

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„Ueber Scherenkrahne“ vgl. D. p. J.: Clarke, 1872 205 * 500; Blauel, 1887 * 264 307.

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