Titel: Neuere Hebevorrichtungen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1894, Band 292 (S. 228–232)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj292/ar292062

Neuere Hebevorrichtungen.

(Fortsetzung des Berichtes S. 149 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

2) Hebeböcke.

A. Warren's Hebebock.

Eine in einem Ständerbock b (Fig. 26 bis 28) geführte Hebestange a wird durch eine cylindrische Walze c gehalten, die sich an eine schräge Stahlplatte d legt, die in einer oberen Erweiterung des Ständerbockes b fest eingesetzt ist. Sobald die Hebestange a durch die Last niedergetrieben wird, zieht diese Stange eine Walze in die von d gebildete Keilrinne hinein, wodurch diese Stange an die Rückenführung des Ständerbockes b gepresst wird.

Eine zweite bewegliche Tasche f wird mittels eines am Ständerbock a angelenkten Handhebels g durch dessen Kammscheibennabe h mittels der Stützrolle i gehoben, während die obere Bogenschiene k zum Niederführen der Tasche f dient.

Textabbildung Bd. 292, S. 228
In dieser Tasche f ist ebenfalls eine Keilplatte l vorhanden, an welcher eine zweite cylindrische Walze m die Hebestange a ebenfalls an die Rückenfläche der Tasche f presst. Da auf jede Hebelschwingung ein der Gestalt der Kammscheibe entsprechender Lasthub entfällt, welcher der geometrischen Uebersetzung zwischen beiden gleichkommt, so ist der Betrieb dieses Hebebockes verständlich, weil das Niederführen der beweglichen Tasche f ohne weitere Kraftäusserung leicht durchführbar ist. (Englisches Patent Nr. 7857 vom 14. September 1888.)

Tangyes, Meacock und Deakin's Hebebock mit Druckwasserbetrieb.

Im Standcylinder A (Fig. 29 bis 31) gleitet der Hohlkolben C, welcher den rohrförmigen Hebebock B trägt, der den Standcylinder A behufs Führung übergreift. Am unteren Ende von B ist die Nase M angegossen, während das obere Sammelgefäss G für die Pressflüssigkeit durch die geriffte Druckplatte N abgeschlossen ist. Quer durch das Sammelgefäss lagert eine Daumen welle F, durch deren Nase E ein kleiner Taucherkolben D in Schwingung versetzt wird, der in einem achsenrichtig zum Hebekolben C eingesetzten Cylinder arbeitet.

Im Boden dieses Cylinders ist ein Druckventil und im axial durchbohrten Taucherkolben ein Saugventil angebracht, während beim Lastsenken die Ueberführung des Presswassers aus dem unteren Druckraume in den oberen Gefässraum mittels eines durch die Ventilschraube K verschliessbaren Verbindungskanals vermittelt wird.

Textabbildung Bd. 292, S. 228
Zur Hubsicherung ist ferner eine Ausflussöffnung J im Standrohre vorhanden, aus welcher das Presswasser entweicht, sobald der die Liderung haltende Kolbendeckel H diese Oeffnung J in der Höchstlage überschreitet. (Englisches Patent Nr. 4742 vom 26. März 1890.)

Huck's Sicherheitswinde.

An den von der Bielefelder Winden- und Werkzeugmaschinenfabrik Huck und Co. in Bielefeld, Westfalen, gebauten |229| eisernen Winden (Englisches Patent Nr. 4918 vom 12. März 1892), Fig. 32 und 33, ist zur Verhütung eines unbeabsichtigten Zurückschlagens der Kurbel eine selbsthätige Bremsvorrichtung (Fig. 34 und 35) angebracht (D. R. P. Nr. 10256). Am Vierkant der Getriebswelle F ist neben der Kurbel noch eine Spiralfeder gesteckt, welche beim Hochwinden der Last die auf der Getriebwelle F lose gehende gezahnte Kapsel a durch Reibung mitnimmt, während der Sperrkegel von Zahn zu Zahn ausgehoben wird.

Textabbildung Bd. 292, S. 229
Beim Halten der Last wird eine Linksdrehung der Kurbel durch die mit dem Sperrkegel gehaltene Kapsel verhindert, während beim Lastsenken die Kurbel bei eingelegtem Sperrkegel nach links gedreht und die zwischen Spiralfeder und Kapsel auftretende Reibung überwunden werden muss.

Textabbildung Bd. 292, S. 229
Die Hauptsicherung dieser Winde besteht aber in den bekannten vierzähnigen Sperrgetrieben A, C, E (Fig. 32 und 33) des Triebwerkes, welche während der Lastruhe sich in eine Lage einstellen, in welcher die Zahndiagonale dieser Getriebe schräg gegen die Verbindungslinie der Radmittelpunkte steht, so dass je zwei Zahnköpfe der Räder D oder B auf die Zahnflanken der entsprechenden zwei Getriebszähne E, G auftreffen. Dagegen zeigt Fig. 32 dieses Rädertriebwerk in freier Lage während des Lasthebe- oder -Senkbetriebes.

Grafenstaden's Zahnstangenwinde mit Sicherheitskurbel.

Nach dem D. R. P. Nr. 59374 vom 19. Februar 1890 besteht diese Sicherung in einer Büchse B (Fig. 36 und 37), welche ein viereckiges Zapfenloch zum Aufstecken auf die Getriebswelle, einen Seitenbord und grobes Aussengewinde besitzt. An dem Seitenborde ist frei drehbar ein Sperrad C aufgeschoben, in welchem beständig die Klinke D sich einlegt und deren Ausheben durch den Stift F verhindert wird.

Textabbildung Bd. 292, S. 229
Auf das Aussenende dieser Büchse ist ferner ein Stellring E aufgeschraubt, der durch einen Schliessenstift versichert ist. Zwischen diesem Stellring E und dem Sperrade C ist die Handkurbel A auf die Büchse aufgeschraubt und dabei die Einrichtung getroffen, dass beim Lastheben die Kurbel A sich aufschraubt und das Sperrad C an den Seitenbord der Büchse B klemmt, so dass dieses Sperrad mitgenommen wird.

Bei Lastruhe bleibt dieses Sperrad C festgeklemmt, während beim Lastsenken die Kurbel A etwas rückwärts gedreht und dadurch das Sperrad C gelüftet wird. Sobald aber die Kurbel gehalten wird, findet unverzüglich ein Aufschrauben und ein Festklemmen des Sperrades C statt. Um aber das Abschrauben der Kurbel beim Lastsenken zu verhindern, dient als Anschlag der Stellring E.

Foccroulle's Zahnstangenwinden mit Sicherheitskurbel.

Ein Sperrad F (Fig. 38 bis 41) ist am Lagerauge des Windenschildes fest, während die Kurbel A das Triebwerk bethätigt. Um einen Mittelzapfen D des Kurbelhebels schwingt ein Hebel CB unter der Einwirkung einer Doppelfeder e (Fig. 41). Nun ist der obere Hebeltheil B als Sperrklinke ausgebildet, welcher sich in das feststehende Sperrad F einlegt, sobald das untere als Grifftheil C geformte Hebelende freigelassen wird.

Textabbildung Bd. 292, S. 229
Wenn nun beim Aufwinden dieser Grifftheil an den Kurbelstift gepresst wird, so tritt die Klinke B aus dem Sperrad F. Während der Lastruhe wird der Grifftheil |230| und die Kurbel frei, beim Lastsenken muss dagegen die Kurbel rückwärts gedreht werden. Wird aber eine vollständige freie Lastsenkung gewünscht, so braucht man bloss den Ueberwurfring G (Fig. 39) über den Hebelgrifftheil zu schieben, wodurch die Hebelklinke aus dem Sperrade heraustritt.

Arthur Rigg's Wasserkraftmaschine zu Windwerken.

Um den Presswasserbetrieb wirthschaftlicher zu gestalten, müssen die Wasserkraftmaschinen mit veränderlicher Wassermenge arbeiten, so dass bei wechselnder Last die Arbeit des Kraftmittels sich dieser Lastarbeit anpassen kann.

Während bei einem elastisch flüssigen Kraftmittel sich diese Anpassung durch Veränderung des Füllungsgrades bezieh. des Expansionsgrades leicht ausführen lässt, ist dieses bei einem flüssigen, unelastischen Kraftmittel wie das Presswasser schwierig zu erreichen. Namentlich ist bei gleichbleibender Spannung des Presswassers ein wirthschaftlich günstiges Verhältniss zwischen Leistung der Kraft zur Leistung der Last bei wechselnder Lastgrösse sehr schwer, wenn nicht unmöglich zu erzielen, weil die Kraftmaschinen in ihren Abmessungen nicht veränderbar zu machen sind.

Textabbildung Bd. 292, S. 230
Es bleibt daher ein Ausweg, die Abänderung des Kolbenhubes, übrig, welche bei Maschinen mit kreisender Kurbelwelle nicht ohne weiteres anwendbar ist, weil die schädlichen Räume gleichzeitig dabei zunehmen.

Arthur Rigg in London hat nach The Engineer, 1891 Bd. 52 * S. 325, die Lösung dieser Aufgabe, einen veränderlichen Kolbenhub, in sinnreicher Weise durchgeführt und dabei den weiteren Vortheil einer bequemen Umkehrung der Umlaufsrichtung gewonnen.

Auf der Grundplatte a (Fig. 42 bis 44) ist ein Lagerbock b für die Kurbelschwungscheibe c aufgeschraubt, deren Welle d irgend eine Windentrommel trägt. Diese Kurbelschwungscheibe c hat vier Kurbelzapfen e1 bis e4, welche in einem zur Welle d mittelpunktsgleichen Kreise und in einem winkelrechten Achsenkreuz der Scheibe liegen. An diese Kurbelzapfen e sind vier Taucherkolben f lagerartig angelenkt, welche in vier Cylinder g sich einschieben, die mit ihren Böden einen gemeinschaftlichen feststehenden Mittelzapfen h derart umschliessen, dass jeder einzelne Cylinder unabhängig vom anderen um den Zapfen h schwingen kann.

Ausgeführt scheint dies in der Weise zu sein, dass die ringförmigen Bodentheile der Cylinder g so schmal sind, dass alle vier Augenringe neben einander auf dem Mittelzapfen h Platz finden. Da nun diese vier Cylinder g nicht nur um den feststehenden Mittelzapfen h schwingen, sondern auch denselben mit der Schwungscheibe c umkreisen, so kann dieser Zapfen sehr bequem als Steuerungsglied benutzt werden.

Jeder einzelne Cylinder hat an seinem Bodenring eine Oeffnung, die sich über zwei Ringschlitze des Zapfenumfanges von h bewegt. Von diesen gegensätzlich gestellten Ringschlitzen mündet einer in die Zuleitung, der andere in das Ablaufgefäss, was auch mit allen vier Ringschlitzenpaaren für die übrigen Cylinder der Fall ist.

Steht nun dieser Mittelzapfen h achsenrichtig zur Kurbelwelle d, so hört jede einseitige Verschiebung der Kolben e und deshalb auch bei offener Zuleitung jede Bethätigung der Kurbelscheibe auf, weil die Längsachsen der einzelnen Cylinder in das vorerwähnte winkelrechte Achsenkreuz hineinfallen. Wenn aber der Mittelzapfen h einseitig verstellt wird, wenn also dieser Zapfen excentrisch zu c, d steht, so folgt eine Knickung der Achsrichtung zweier gegenüberstehenden Cylinder, die nach Maassgabe der Verstellung Hebelarme von entsprechender Grösse hervorrufen. Weil aber immer einer der Gegencylinder g über dem Einlaufe, der andere über dem Auslaufe steht, so entsteht bei gespanntem Zuflusswasser ein Kraftüberschuss in tangentialer Richtung zum Kurbelzapfenkreis, durch welchen die Kurbelscheibe in diesem Sinne gedreht und dabei ein tangentialer Widerstand überwunden wird.

Steht wie in Fig. 42 das andere Cylinderpaar achsenrichtig gegenüber, also in ihrer sogen. Todtpunktstellung, so hebt sich diese Ueberkraft als Zapfendruck vollständig auf, was mit Beginn der Einströmung in g1 und Beginn der Ausströmung in g3 übereinstimmt, woraus folgt, dass g2 mit voller Kraft linksdrehend wirkt und in g4 Auslauf herrscht, während in jeder Mittelstellung die Tangentialkräfte zweier in Wirkung tretenden Kolben sich ergänzen. Weil aber die Füllung der Cylinder g durch diese Excentricität bedingt ist, so folgt auch ohne weiteres die Veränderlichkeit der treibenden Tangentialkraft, sowie bei einer Verlegung des Zapfens h auf die linke Seite nach h1 die Umkehrung der Umdrehungsrichtung von der Links- in eine Rechtsdrehung.

Eine besondere Ausführung erhält der mittlere Steuerzapfen h, welcher fächerartig ausgebildet und an einem Kolbenschlitten i winkelrecht angegossen ist, der in zwei ungleich grosse, am Ständerkasten k angeschraubte Cylinder l und m eintaucht, eine Scheidewand n besitzt, in |231| welcher zwei Ventile o und p sitzen, die eine Verbindung zwischen Einlauf q bezieh. Cylinder l und m und durch Ventil p zwischen Cylinder m und Auslauf r herstellen.

Wird beispielsweise Ventil o mit dem Handstellzeug s geöffnet, so strömt Presswasser vom Cylinder l nach m, was in Folge des Ueberdruckes an grösseren Kolben eine Bewegung des Kolbenschlittens i von rechts nach links bedingt, die so lange andauert, bis das Ventil o geschlossen wird. Wird aber bei geschlossenem Ventil o das Ventil p eröffnet, so fliesst aus m Wasser ins Freie, was eine Rechtsbewegung des Kolbenschlittens i veranlasst. Bei Verschluss beider Ventile bleibt der Kolbenschlitten i mit dem Mittelzapfen h in fester Lage.

Textabbildung Bd. 292, S. 231
In einem Steinbruch in North Wales ist eine solche Maschine zum Aufwinden von Eisenbahnwagen über Fig. 45, eine schiefe Ebene von 45° Steigung im Betrieb, welche mit einer Wasserpressung von 15 k/qc arbeitet, wobei das Windenseil mit 2 t Zugkraft belastet ist. Die Arbeitscylinder haben bei 16,5 cm Durchmesser eine Kolbenfläche von 214 qc und einen grössten Kolbenhub von 22,8 cm, was eine Cylinderfüllung von 4,8 l ergibt, und da für jede Umdrehung vier Cylinder gefüllt werden müssen, so entspricht dies einem Wasserverbrauch von 4,8 . 4 = 19,2 l für jede Umdrehung. Da nun bei dieser Belastung diese Kurbelscheibe 60 minutliche Umläufe macht, also 19,2 l Wasser in jeder Secunde verbraucht, welches bei 15 at Spannung einem Gefälle von 150 m entspricht, so würde diese A. Rigg'sche Maschine einen Roheffect von

19,2 . 150 = 280 mk/Sec.

hervorbringen.

Unter Umständen kann aber diese Maschine als Bremse bezieh. Pumpwerk wirken, wobei der Effect einer sinkenden Last in Nutzarbeit verwandelt, d. i. freies Wasser in hochgespanntes Wasser übersetzt wird.

Hohenstein's Dampfwinde.

Bemerkenswerth sind bei dieser von Ingenieur Hohenstein in Wegesack bei Bremen gebauten Winde für 5 t Zugkraft die Anordnung und Abmessungen, welche nach Der praktische Maschinen-Constructeur, 1891 Bd. 24 Nr. 4 * S. 27, in Fig. 45 und 46 zur Ansicht gebracht sind.

In einem Achsenabstande von 1200 mm lagern zwei Kettentrommeln a von 700 mm Grunddurchmesser und 700 mm Trommellänge in Lagerböcken b von 1143 mm Mittelentfernung. Jede der 113 mm starken Trommelwellen c trägt nächst der Kettentrommel a eine 70 mm breite und 870 mm grosse glatte Druckscheibe d, welche mit der 330 mm grossen Mittelscheibe e auf der Triebwelle in Berührung tritt, um die Zapfenlager für die Trommelwelle c von Druck zu entlasten. Zu demselben Zwecke sind die Seitenborde jedes Zahnrades f am Theilkreise glatt gedreht, so dass diese mit den dazu passenden Bordscheiben des mittleren Getriebes g in Berührung treten und so die Lagerentlastung auch auf der linken Ständerseite herbeiführen. Auf der 100 mm starken Mittelwelle sitzt das grosse Schneckentriebrad h, in welches die auf der Dampfmaschinenkurbelwelle k sitzende Schnecke i eingreift.

Die mittels Kolbenschieber l gesteuerten und mittels eines Mittelschiebers n durch Dampfwechsel umkehrbaren Zwillingsdampfmaschinen m haben bei d = 17 cm Durchmesser bezieh. f = 227 mm im Mittel 220 qc Kolbenfläche, einen Hub von 0,2 m, was bei 260 minutlichen Umläufen einer mittleren Kolbengeschwindigkeit von 1,72 m/Sec. entspricht.

Da nun bei 23 mm starken Ketteneisen das Mittel der Zugkettenachse den Halbarm an der Windentrommel annähernd um 50 mm vergrössert, so würde als theoretischer Durchmesser derselben 700 + 100 = 800 mm zu setzen sein.

Es hat nun ferner das grosse Schneckenrad bei 55 mm Theilung 38 Zähne und das Rädertriebwerk bei 65 mm Theilung und 130 mm Zahnbreite die Uebersetzung 42 : 16, so dass in der Winde eine Gesammtübersetzung

herrscht, wenn Q = 5000 k die Zugkraft und T die mittlere Tangentialkraft im Kurbelkreis ist, woraus

folgt, was für

ergibt.

Textabbildung Bd. 292, S. 231
Weil nun die mittlere Kolbenkraft von beiden Cylindern aufgebracht wird und da die Kolbenkraft P = . T ist, so wird dieselbe auch

und für jeden Kolben die Hälfte davon, also , betragen müssen.

|232|

Hieraus folgt ein mittlerer Dampfüberdruck am Kolben:

oder

Wird aber der gesammte Wirkungsgrad der Dampf winde auf 0,5 angesetzt, so würde zur Ueberwindung der Last mit sämmtlichen Reibungshindernissen ein mittlerer Dampfüberdruck am Kolben von

1,4 . 2 = 2,8 ∾ 3,0 k/qc

zureichend sein, so dass bei 6 k/qc absoluter Dampfspannung ganz wohl eine genügende Expansion zulässig wäre.

Das Verhältniss der Umlaufszahlen zwischen Kurbelwelle und Trommeln stellt sich auf

und für n = 260 wird n1 = 2,6 minutlich werden.

Nun ist bei 0,8 m Trommeldurchmesser der Umfang des Kettenkreises 2,5 m, hiernach die Kettengeschwindigkeit

(Fortsetzung folgt.)

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