Titel: Maschinen zum Heben und Senken.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1896, Band 300 (S. 106–111)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj300/ar300024

Maschinen zum Heben und Senken.

(Fortsetzung des Berichtes S. 77 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

C. Hoppe's Parallelhebung mit Druckwasserpressen.

Bei grösseren Eisenconstructionen, die in bedeutender Höhe aufgestellt werden, ist es von grossem Vortheil, schon namentlich wegen Ersparung des Gerüstes, den Zusammenbau derselben in Flurhöhe durchzuführen und den fertigen Bau auf die gewünschte Höhenlage bei stetig nachfolgender Unterbauung des Stützmauerwerkes zu heben. Der berühmte Robert Stephenson hatte beim Bau der Britanniabrücke über die Meerenge Menai bei Bangor und der Conwaybrücke dieses Verfahren schon im J. 1847 bis 1848 gebraucht, wobei hydraulische Pressen zum Hochheben der Blechröhrenträger in Anwendung kamen.

Aehnlich, aber durch Spindelpressen mit Handbetrieb wurde die eiserne Dachconstruction der Rotunde des Ausstellungsgebäudes in Wien im J. 1872 auf die volle Höhe getrieben. In neuerer Zeit werden fertige Eisenconstructionen, namentlich Kuppeldächer für Gasometergebäude, welche bis 55 m lichten Durchmesser besitzen, mittels C. Hoppe'scher hydraulischer Pressen für Parallelführung bis auf 30 m Höhe gehoben.

Textabbildung Bd. 300, S. 106

Nach einem Sonderabdruck aus Polytechn. Centralblatt, 1890 Bd. 3 Nr. 1, verläuft die Bauausführung in folgender Weise: Nachdem die Umfassungsmauer a (Fig. 24 bis 26) des Gebäudes etwa 4 m über Flur aufgeführt ist, werden auf den schmiedeisernen Mauerring b (Fig. 25) 32 radiale Sparren c, welche in der Laterne endigen, fertig montirt und vernietet. Zwischen dem eisernen Mauerring b und der Umfassungsmauer a wird ein vieleckiger hölzerner Rahmen d eingesetzt, welcher sich auf 32 hydraulischen Pressen e stützt. Um nun das Arbeiten zu ermöglichen, sind auf dem Pfettenring f und auf die Console g Pfettenhölzer i gelegt, an welchen mittels Zugeisen k zwei geschlossene Plattformringe l und m hängen.

Textabbildung Bd. 300, S. 106

Auf der äusseren Plattform ist ein Ringbahngleis vorhanden, welches Anschluss an einen Fahrstuhlthurm findet, in welchem die Materialwagen gehoben werden.

Um das Mauern zu beschleunigen, werden für jede Untermauerung allemal drei Hebeprocesse durchgeführt, was bei jedesmaliger Einzelhebung von 26 cm eine Gesammthöhe von 3 . 26 = 78 cm ergibt. Nach jeder Einzelhebung wird der Holzring unterklotzt, die Kolben der hydraulischen Pressen hochgezogen und die Pressen unterklotzt oder untermauert. Aus Fig. 26 sind diese Hebevorgänge ohne weiteres zu ersehen, während die Einrichtungen |107| der Pressen für Parallelhebung in Fig. 27 vorgeführt sind. Ueber den Kolben B von 12 cm Durchmesser, welcher sich in einer Kugelpfanne der Grundplatte A stützt, ist der Cylinder D für einen grössten Hub von 30 cm gestülpt, mit dessen oberen Flanschenplatten C derselbe an den Holzring geschraubt ist. In diesem Cylinder ist ein 4 mm weites Kupferrohr c angesetzt, welches von einem 16-mm-Eingrohr abzweigt, welches das Presswasser von 110 at Spannung zuleitet. In das schwache Zuleitungsrohr c ist ein Hahnschieber E (Fig. 28 und 29) eingeschaltet, durch welchen die Steuerung mittels Verdrehung des Gabelhebels F besorgt wird.

Textabbildung Bd. 300, S. 107

Die Gabel dieses Hahnhebels umfasst eine kreisende Spindelmutter M (Fig. 27), welche in dem unteren Cylinderflansch geführt ist, dabei sich auf die Hängespindel G schraubt und eine axiale Relativverstellung ausführt, sobald die Cylinderwege mit dem Wege der Spindelmutter nicht in Uebereinstimmung sich befinden.

Um nun ein gleichmässiges und gleichzeitiges Steigen sämmtlicher Presscylinder zu erreichen, werden die Leitspindelmuttern M sämmtlicher Pressen durch einen gemeinschaftlichen Schnurlauf bethätigt, welcher über die Rollen L geführt ist, von der aus mittels der Schnurrollen IK die Schraubenspindelmuttern M ihren Antrieb erhalten. Damit aber auch ein gleichzeitiger Schnurbetrieb sicher gestellt wird, ist die Antriebschnur S durch eine freigehende, zwischenliegende Gewichtsrolle in gleichmässiger Spannung erhalten. Steigt nun der Presscylinder D schneller als die Spindelmutter M, so wird der Hahnhebel F relativ nach abwärts schwingen und den Steuerhahn E schliessen und denselben so lange geschlossen halten; bis durch den fortlaufenden Schnurbetrieb die Spindelmutter M nachgefolgt ist und der Hahnhebel F die wagerechte Lage überschritten hat, worauf Einströmung beginnt.

Bleibt der Cylinder D gegen die Mutter M zurück, so wird der Einströmkanal voll eröffnet und Presswasser in zureichender Menge nachfliessen können. Mittels eines am Presskolben B eingesetzten Armes H wird die feststehende Schraubenspindel G frei getragen.

C. Hoppe's Locomotivendrehscheiben mit Druckwasserbetrieb.

Drehscheibe am Bahnhof Frankfurt a. d. Oder.

Bemerkenswerth ist hierbei die getrennte Anordnung des Triebwerkes, welche ohne Betriebsstörung an eine bereits vorhandene Locomotivdrehscheibe a angeschlossen werden musste. Von der bekannten Einrichtung der 12,44 m im Durchmesser messenden Drehscheibe a abgesehen, hat das Triebwerk nach Organ des Eisenbahnwesens, 1890 Bd. 27 S. 49, die aus Fig. 30 bis 32 ersichtlichen Einrichtungen.

Textabbildung Bd. 300, S. 107

In einem frostsicheren überwölbten Raum, dessen Eingangsöffnung durch ein Wärterhäuschen überdeckt ist, sind zwei parallel liegende Cylinder b und c von je 55 cm Bohrung untergebracht, deren Kolben d je eine Kettenrolle f und g tragen, durch welche die beiderseitig an der 1880 mm grossen Rollenscheibe h angehängten Zugketten i und k gespannt werden, wodurch die Drehscheibe a entsprechend gedreht wird, während die beiden Kolbenköpfe f und g durch eine Verbindungskette l in Beziehung gebracht sind. In die Wasserzuleitung m ist ein Hoppe'scher Windkessel n eingeschaltet und an die Ablaufleitung o ist dagegen ein stehender Wasserbehälter p angeschlossen, während von dem mit entsprechenden Saug- und Druckventilen ausgerüsteten Ventilkopf q die Zuleitungen nach den Cylindern b und c abzweigen. Zur Steuerung ist der Handstellhebel r vorgesehen, welcher sich mit der Plattform a dreht, so dass zur Verkuppelung mit dem Ventilgestänge s zwei Ringe t (Fig. 32) dienen, von denen der obere sich mit der Plattform a über den feststehenden unteren Ring dreht, an welchem das Ventilgestänge s angelenkt ist.

|108|

Da nun beide Ringe t durch eine kreisförmige Feder und Nuth verbunden sind, so machen beide die Verticalbewegung mit, welche mit dem Hebelgestänge von r aus eingeleitet wird. Dagegen dient der Schwunghebel u zum Einklinken der Drehscheibe. Da zur Ueberführung der belasteten Drehscheibe a aus der Ruhelage eine Umfangskraft von 270 k angenommen ist, so wird die Kraft in der Zugkette (12,44 : 1,88) . 270 = 6,6 . 270 oder annähernd 1800 k werden, welcher einer doppelten theoretischen Kolbenkraft von 3600 k entsprechen muss, die bei Annahme von 75 Proc. Wirkungsgrad auf 4800 k steigt, welche bei 2 at Spannung des Presswassers durch eine Kolbenfläche von 2400 qc bezieh. einem Cylinderdurchmesser von rund 55 cm geleistet werden muss.

Textabbildung Bd. 300, S. 108

Um nun nicht nur an Presswasser zu sparen, sondern auch die Bewegung der Drehscheibe ohne Beschleunigung durchzuführen, also einen ruhigen Gang zu erhalten, ist folgende Betriebseinrichtung vorgesehen. Wenn durch den vorderen Presskolben d die Drehscheibe a zu einer Rechtsdrehung veranlasst wird und der zweite Kolben g durch die Zugkette k in dem Cylinder c eingeschoben ist, so müsste bei Vollbetrieb die in der Drehscheibe a aufgespeicherte lebendige Kraft durch irgend ein Bremswerk aufgebraucht werden, was in einfacher Weise durch einen Abströmwiderstand der Pressflüssigkeit erreichbar wäre.

Mit Zuhilfenahme der über Rollen geleiteten Verbindungskette l jedoch kann ein eigenartiges Verfahren Anwendung finden, welches darin besteht, dass Presswasser nicht auf den vollen, 2,55 m betragenden Kolbenhub, sondern bloss auf einen Theil desselben zugeleitet, also das Einlassventil vorher abgeschlossen wird, worauf die lebendige Kraft der Drehscheibe durch die Zugkette k den Kolben g weiter in den Cylinder c hineinschiebt und dabei mittels der Verbindungskette l den anderen Kolben d weiter aus b herauszieht.

Dadurch findet bei abgeschlossener Zuleitung ein Ansaugen statt, wobei ein Rückschlagventil geöffnet wird, durch welches freies Wasser aus dem Behälter p nach dem Arbeitscylinder b fliesst. Es wird daher durch diese Einrichtung die Massenbeschleunigung der Drehscheibe in nutzbringender Weise zur Herbeiführung einer gleichförmigen Drehbewegung herangezogen.

Drehscheibe mit Presswasserantrieb für den Bahnhof in Stendal.

Auch bei dieser Drehscheibe hat das Triebwerk eine seitliche Anordnung gefunden. Nach der vorigen Quelle beträgt der Durchmesser der an der Mittelsäule angebrachten Kettenscheibe 1,9 mm, der Durchmesser der Arbeitskolben 26,5 cm, die entsprechende Querschnittsfläche rund 550 qc, die Wasserpressung 28 k/qc, so dass bei einem Wirkungsgrad von 65 Proc. und bei 4facher Uebersetzung in den Kettenrollen eine Umfangskraft am Rollenkranz von 12,44 m Durchmesser gleich

wird.

Bei vollbelasteter Drehscheibe entfällt vom Eigengewicht der Drehscheibe ⅓ auf die Laufrollen und ⅔ auf den Mittelzapfen und vom Gewicht der Locomotive 3/7 auf die Laufrollen und 4/7 auf den Mittelzapfen.

Für Stopfbüchsenreibung und Zurückziehen des leergehenden Arbeitskolbens ist ein Zuschlag von 30 Proc. in Rechnung gestellt. Die Druckleitung a (Fig. 33 und 34) von 80 mm und die Rückleitung von 66 mm lichtem Durchmesser sind an einem Drehschiebergehäuse c angesetzt, deren Zweigrohre d an die beiden Arbeitscylinder c anschliessen, in welchen die Kolben mit dem Rollenkopf f sich bewegen, die mit der am Cylinderfuss lagernden festen Rolle g einen umgekehrten Rollenzug mit vier Kettentrummen von 23 mm Ketteneisenstärke bilden.

An Seitenstäben h führen sich die Gabeln der Rollenköpfe f, welche durch eine über Rollen i geführte Verbindungskette k in Wechselbeziehungen stehen. Zur Aufnahme dieses Triebwerkes ist eine 6,5 m lange und 2,5 m breite, mit Blechen abgedeckte Grube als zureichend befunden worden.

In Fig. 35 ist eine Drehscheibe von C. Hoppe für Bahnhof Bremen gezeigt, bei welcher das Triebwerk in der tiefer angeordneten Drehscheibengrube und zwar symmetrisch zum Mittelzapfen angebracht ist.

Bei 38 at Wasserpressung erhalten die Treibkolben a 24,5 cm Durchmesser, während der Durchmesser der mittleren Kettenscheibe b 1,7 m beträgt, was bei 65 Proc. Wirkungsgrad einer Kraft an der Drehscheibe von 400 k entsprechen würde. Um das Triebwerk vor Frost und Unreinlichkeiten zu bewahren, erhält die Grube eine Bohlenabdeckung c. Wie aus Fig. 35 ersichtlich, sind die hydraulischen Arbeitscylinder a unmittelbar an die Standfussplatte b der mittleren Spurzapfensäule c angeschraubt, während die Kettenscheibe b an dem Hauptträger f der |109| Drehbühne g angebracht ist. Alle zugehörigen Kraftketten und Steuerungstheile erhalten eine den vorbeschriebenen Drehscheiben ähnliche Einrichtung.

Textabbildung Bd. 300, S. 109

G. François' Drehscheibe mit Druckwasserhebung.

Eine Eisenbahnwaggondrehscheibe wird vom Stahlwerk de la Briesme in Bouffioulx bei Châtelineau, Belgien, gebaut, bei der die Plattform mittels Wasserdruck gehoben wird, wodurch dieselbe um den Mittelzapfen frei schwebend leicht verdreht werden kann.

Nach The Engineer, 1894 II Bd. 78 S. 219, besteht dieselbe aus einem Presscylinder A (Fig. 36), der in einem Rahmen werk E eingebaut ist, welches, aus I-Eisen bestehend, auf einem Schwellen werk liegt. Im Cylinder A bewegt sich ein Hohlkolben B, auf dessen Kegelkopf das Drehscheibengerüst gebaut ist. In den Ruhelagen liegt die Drehscheibe auf Sattelböckchen T, wobei die Falle L eingelegt ist.

Textabbildung Bd. 300, S. 109

Zur ferneren Ausrüstung dieser Planscheibe gehören vorerst ein Rückschlagventil C, welches am Bodenstück des Hohlkolbens B vorgesehen ist, ferner ein Wasserleitungsrohr F, welches an einem Ventilkopf (Fig. 37) anschliesst, das wieder durch ein Rohr Q mit einem gewöhnlichen Stossaccumulator in Verbindung steht. Wenn daher die Falle L, welche die Sicherung der Drehscheibe besorgt, zurückgeworfen wird (Fig. 36 und 37), findet dadurch eine Umsteuerung in der Weise statt, dass mit dem Hebelwerk M das Einlassventil Q geöffnet und durch das Auslassventil R die Ableitung P geschlossen wird.

In Folge dessen tritt Presswasser durch das Rohr F in den oberen Ringraum des Presscylinders A und durch ein Querloch des Kolbens B in die Mittelbohrung desselben ein. Weil nun das Bodenventil C auf dem Cylinderboden aufsitzt, so tritt das Presswasser in den unteren Cylinderraum ein, wodurch eine Hebung des Kolbens B eingeleitet wird, welche so lange andauert, bis das Rückschlagventil C frei geworden, zum Verschluss gelangt. Alsdann hört jeder weitere Zufluss, also auch eine weitere Hebung des Kolbens B mit der Drehscheibe D auf. Da sich nun diese über die gewöhnlichen Lagersättel T gehoben hat und daher frei schwebend ist, so kann dieselbe sammt ihrer Nutzlast leicht durch Hand gedreht werden.

Weil nun hierzu eine ganz kleine Hebung erforderlich, demgemäss ein minimaler Wasserverbrauch damit verbunden ist, so werden die Betriebskosten einer solchen Drehscheibe dort äusserst gering sein, wo eine Druckwasseranlage bereits vorhanden ist.

Wird nach beendeter Verdrehung der Fallenhebel L eingeworfen, so wird damit zugleich die Umsteuerung für die Rückleitung des Presswassers nach dem Behälter des Accumulators besorgt und die Drehscheibe in die Ruhelage gesenkt.

C. Hoppe's hydraulischer Prellbock.

Um versehentlich zu schnell einfahrende Züge auf möglichst unschädliche Weise zum Halten zu bringen, dienen die Wasserpuffer oder hydraulischen Prellböcke. In Fig. 38 und 39 ist nach Glaser's Annalen für Gewerbe und Bauwesen, 1894 Bd. 34 Heft 9 S. 189, jener vom Bahnhofe Strassburg i. E. vorgeführt, welcher sich wesentlich von den Berliner Prellbuffern unterscheidet, die sich gegen thurmartige Abschlüsse der Bahnhofshallen stützen.

Der Strassburger Prellbock besteht aus zwei Presswassercylindern a, in denen Kolben mit Stangen b sich verschieben, die am vorderen Ende durch einen Bufferbalken c verkuppelt sind. Mittels Zweigröhren f, die an entsprechenden Ventilgehäusen e der hinteren Cylinderdeckel d anschliessen, wird durch ein mittleres Umlaufrohr g die Verbindung mit dem Windkessel h hergestellt.

Mittels Pratzen sind die Cylindervordertheile a an einem Querträger i angeschraubt, welcher auf einer Sandbettung frei aufliegt, während die hinteren Cylindertheile durch schräg liegende Ankerketten k eine Verbindung mit dem schweren Sockelgrundwerk l erhalten. Ausserdem sind die Cylinderhintertheile durch Vermittelung eines eingelegten U-Eisens auf der Quermauer m verankert. Im Fall nun die Bremsvorrichtungen des Prellbockes sich als unzureichend erweisen, werden nach Zerreissung der Ankerketten k die Presswassercylinder a von der Locomotive fortgeschoben, welche weiter die Sandschüttung und die |110| Quermauer m zerstören wird, sofern die lebendige Kraft des einfahrenden Zuges noch nicht ganz aufgebraucht worden ist. Um nun diese lebendige Kraft des einfahrenden Zuges mit Sicherheit zu verbrauchen, öffnen sich die an den hinteren Cylinderdeckeln vorgesehenen Ueberdruckventile e erst bei einer Wasserpressung von 45 at theilweise und vollständig bei 50 at, so dass unter diesen Pressungen die Kolbenbewegung eingeleitet wird.

Ueber diese Bremsverhältnisse wird nach einem Vortrage von Sarre in Folgendem kurz berichtet.

Ist F qc die Fläche beider Kolben und p k/qc die Wasserspannung hinter den Kolben, so ist W = p . F der Widerstand, welchen der rammende Zug findet. Wenn ferner G in t das Gewicht des einfahrenden Zuges, und c m/Sec. die Geschwindigkeit desselben, sowie s der Kolbenweg des Buffers ist, so wird

sein.

Textabbildung Bd. 300, S. 110

Der Höchstwerth dieser zulässigen Bremskraft W bestimmt sich aus der relativen Stossgeschwindigkeit (c – v) im Augenblick des Anrennens des Zuges an den Buffer mit Bezug auf die Bewegung der Körpermasse der Fahrgaste, welche nach dem Gesetze der Trägheit in der Fahrrichtung sich fortbewegen und an die gegenüberliegende Abtheilwand anprallen.

Ist

die negative Beschleunigung des Zuges während der Bremsung, so ist

t . g1 = (c – v)

die relative Geschwindigkeit und

die Wegstrecke, um welche sich die in der Fahrrichtung sitzende Person bewegt.

Steht die gegenüberliegende Abtheilwand im Abstande e (annähernd 2 m), so wird l + e = c . t oder 2e = ct die Wegstrecke in der Zeit t Secunden vom Beginn des Anrennens des Zuges bis zum Anstossen an der gegenüberstehenden Wand sein.

Für c = o, den Stillstand des Zuges, wird daher l = – e werden.

Werden diese Werthe in die obere Gleichung für l eingesetzt, so folgt

oder

und da

ist, so wird

das Quadrat der Bremsdauer in Secunden sein.

Für die relative Geschwindigkeit war

(c – v) = t . g1

bezieh.

anzunehmen; es wird daher für

oder, wenn für t2 der obige Werth eingeführt wird, sein:

Wird ferner

(c – v)2 = 2gh

mit einer Fallhöhe h in Beziehung gebracht, bei welcher der menschliche Körper ohne besondere Verletzungen fallen kann, so entsteht nach Einsetzung dieses Werthes

oder

woraus

bezieh.

folgt.

Wird dieser Bremswiderstand bezieh. das Verhältniss desselben zum Gewicht des einfahrenden Zuges in die Gleichung für den Kolben weg s eingeführt, so folgt wieder

.

|111|

Beispielsweise wird für c = 4 m/Sec., c2 = 16 und e = 2 m und h = 0,5 m bezieh. (1 : 2g) = 0,051

s = 16 . 0,051 . (2 : 0,5) = 3,2 m

resultiren.

Dagegen wird aus

bezieh. aus

für s = 3,2 m

W = 16 . 0,051 . (170 : 3,2) = 43,5 t

der Bremswiderstand sein.

Dieser wird durch den gehemmten Ueberlauf der Pressflüssigkeit nach dem Windkessel h hervorgerufen.

Wenn nun f der Durchgangsquerschnitt am Ventil ist, so wird

w . f = c . F

daher

die Durchflussgeschwindigkeit der Pressflüssigkeit sein.

Ist ferner γ das specifische Gewicht der Pressflüssigkeit (Wasser = 1), so ist die dementsprechende Geschwindigkeitshöhe bei einem Durchflusscoefficienten k

und die Spannung der Flüssigkeit in k/qc oder at (entsprechend 10 m = 1 at)

demzufolge der Bremswiderstand

W = pF

oder

und da

ist, so wird

sein, wobei F in qc einzusetzen ist.

Daraus entsteht

als Verhältniss des Durchgangsquerschnittes zum Cylinderquerschnitt für eine bestimmte Grösse des Bremswiderstandes.

Um diese hydraulischen Prellböcke mit einer grösseren Leistungsfähigkeit, also mit einem längeren Kolbenwege auszustatten, sollen nach dem Vorschlage C. Hoppe die Presscylinder neben dem Gleis nach hinten angeordnet werden, so dass der Verschiebung des an die zuggespannten Kolbenstangen angeschlossenen Prellbockes nichts im Wege steht.

(Fortsetzung folgt.)

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