Titel: Elektrisch betriebene Hebezeuge.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1899, Band 313 (S. 129–132)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj313/ar313030

Elektrisch betriebene Hebezeuge.

Von Chr. Eberle in Duisburg.1)

(Schluss des Berichtes S. 113 d. Bd.)

10. Aufzüge.

Die elektrisch betriebenen Aufzüge lassen sich in solche mit Transmissions- und direktem Antrieb einteilen. Erstere unterscheiden sich von den altbekannten Transmissionsaufzügen nur dadurch, dass an Stelle der das Aufzugsvorgelege betreibenden Kraft der Elektromotor tritt.

Die uns hier speziell interessierenden direkt getriebenen Aufzüge besitzen stets einen Motor, der, mit dem Windwerke festgekuppelt, umsteuerbar ist; oder es ist zwischen den dauernd im gleichen Sinne laufenden Motor und das Windwerk ein Wendegetriebe der bekannten und in diesem Aufsatze zum Teil besprochenen Ausführungen eingeschaltet. Zweifelsohne ist erstere Art die gebräuchlichste und weitaus verbreitetste, und es ist anzunehmen, dass bei der hohen Entwickelungsstufe der Elektromotoren und der erforderlichen elektrischen Umsteuerungs- und Anlassapparate diese Bauart die Zukunft beherrscht.

Als Uebersetzungsmittel vom Motor zum Windwerke dienen Stirnräder- oder Schneckengetriebe, sehr häufig in Vereinigung. Die besonders bei Personenförderung verlangte Sicherheit lässt nicht selten die selbsthemmende Eigenschaft der Schnecke den Ausschlag geben.

Textabbildung Bd. 313, S. 129

Die Steuerung der Aufzüge geschieht im allgemeinen vom wandernden Fördergefässe (Fahrstuhle) aus durch Steuerstangen oder -seile, und zwar von Hand oder selbstthätig. Bei Motorumsteuerung liegt hierin eine grosse Schwierigkeit und Gefahr, der man in den letzten Jahren durch eine grosse Zahl von Konstruktionen elektrischer und mechanischer Art zu begegnen suchte.

Dem anzulassenden Motor ist zunächst ein Widerstand vorgeschaltet, der mit wachsender Umlaufszahl, d.h. mit wachsender elektromotorischer Gegenkraft, abzuschalten ist. Dem vom Motor örtlich getrennten Führer ist die Beobachtung desselben unmöglich, somit auch die erforderliche richtige Abschaltung des Widerstandes. Dies führte zu der Notwendigkeit, dem Führer nur den Stromschluss zu überlassen, während der Kurzschluss des Widerstandes selbstthätig geschieht.

Textabbildung Bd. 313, S. 129

Drei der bedeutendsten elektrotechnischen Firmen Deutschlands haben auf verschiedenen Prinzipien beruhende Selbstanlasser konstruiert:

1. Siemens und Halske A.-G. in Berlin. Der Kurzschluss wird bewirkt durch einen Zentrifugalregulator, der, vom Motor angetrieben, mit wachsender Umlaufszahl die Widerstände kurzschliesst, Fig. 60 und 61 zeigen einen solchen Apparat in Schema und seiner neuesten Ausführungsform (D. R. G. M. Nr. 37471). Die Umsteuerung und der Selbstanlasser sind zwei getrennte Apparate und beide mit Kohlekontakten ausgerüstet. Zunächst wird von der Steuerwelle aus der Umschalter geschlossen, hierauf der Funkenlöscher und dabei die Kurzschlusskontakte für den Nebenschlussstromkreis geöffnet. Letztere haben, wie des öfteren erwähnt, den Zweck, die Selbstinduktion der Magnetwickelung, die mit dem Oeffnen verbunden wäre, schadlos zu machen. Der Selbstanlasser schliesst nun mit Zunahme der Geschwindigkeit die einzelnen Widerstände selbstthätig in der Reihenfolge 1 bis 6 kurz. Beim Abstellen ist der Vorgang der umgekehrte. Parallel zur Nebenschlusswickelung liegt der Bremsmagnet. Die Unterbrechung des Stromkreises geschieht stets zwischen den Polen des Funkenlöschers. Die seitlich angeordnete Regulierfeder dient lediglich zur Einstellung des Apparates. Um beim Anlassen ein plötzliches Hinaufschnellen der Kugeln zu |130| verhindern, ist eine Pendelhemmung (D. R. P. Nr. 91138, Kl. 21) seitlich angeordnet (s. Fig. 61).

Beim unbeabsichtigten Stehenbleiben des Motors schaltet der Anlasser den ganzen Widerstand ein; eine Gefährdung desselben ist somit ausgeschlossen.

Textabbildung Bd. 313, S. 130

2. Der selbstthätige Anlasser der Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft in Berlin ist durch Fig. 62 und 63 dargestellt. Durch Steuerwelle a wird der Motor zunächst auf den gewünschten Drehsinn geschaltet; gleichzeitig wird durch Kurbel b die Schaltschiene c freigegeben. Die Abwärtsbewegung derselben wird nun durch das Pendel d mit Sperrwerk e, die Dauer des Einschaltens durch das Gewicht g geregelt. Die Widerstände werden also unabhängig vom Motor in einer ganz bestimmten eingestellten Zeit kurzgeschlossen, unabhängig davon, mit welcher Geschwindigkeit der Motor anläuft.

3. Den Selbstanlasser der Elektrizitäts-Aktiengesellschaft vormals Schuckert und Co. in Nürnberg (D. R. P. Nr. 74378, Kl. 21) zeigt Fig. 64.

Textabbildung Bd. 313, S. 130

Der Schalthebel k wird dem gewünschten Drehsinn entsprechend nach links oder rechts umgelegt und so der Stromkreis in einer bestimmten Richtung für den Motor M geschlossen. Gleichzeitig wird durch Kontakt n1 der Stromkreis des Hilfsmotors m und derjenige einer Magnetkuppelung b geschlossen. Motor m setzt sich in Bewegung; das von ihm angetriebene Schneckenrad ist durch die Magnetkuppelung mit Zahnrad h gekuppelt, treibt Zahnstange i und damit die Schaltschiene d in die Höhe, bis der Stromkreis des Hauptmotors kurzgeschlossen ist. In der höchsten Stellung von d wird durch e der Kontakt bei f geöffnet und der Stromkreis des Hilfsmotors unterbrochen. Die elektromagnetische Kuppelung bleibt geschlossen bis zur Unterbrechung des Hauptstromkreises, wobei die Schaltschiene d infolge ihres Eigengewichtes niedersinkt; die Geschwindigkeit wird dabei durch Kolben g gedämpft.

In der höchsten und tiefsten Stellung des Fahrstuhles o. dgl. wird der Motor selbstthätig ausgeschaltet. Je nach der Belastung und bei Hauptstrommotoren auch nach der Geschwindigkeit ist die Wegstrecke vom Beginn des Ausschaltens zum Halten verschieden. Da aber die Schaltbewegung vom Fahrstuhle eingeleitet wird, kann derselbe schon zur Ruhe kommen, ehe der Motor vollkommen ausgeschaltet ist, oder aber es läuft der Fahrstuhl bis zur Umschaltung des Motors auf Rücklauf. Beide Umstände können von schlimmen Folgen sein; man begegnete denselben durch Einrichtungen der verschiedensten Art. Die Berlin-Anhaltische Maschinenbau-Aktiengesellschaft gibt in ihrer durch D. R. P. Nr. 70242 geschützten Konstruktion einer in dem Antrieb des Schaltapparates befindlichen Räderübersetzung durch Weglassen einiger Zähne toten Gang, wodurch Ueberschalten unmöglich ist; ähnlich dieser ist eine Einrichtung der Otts Elevator Cpy. in London (D. R. P. Nr. 90988).

Die für Aufzüge verwendeten Bremsen sind im allgemeinen auf der Motorwelle sitzende Backenbremsen mit Gewichtsbelastung, die beim Einschalten durch eine mechanische Einrichtung (unrunde Scheibe) oder durch Elektromagneten ausgelöst werden (s. a. Fig. 60). In jedem Falle ist dafür zu sorgen, dass die Bremse vor Einschalten des Motors gelöst ist.

Die Motoren sind bei Gleichstrombetrieb meistens mit Nebenschlusswickelung versehen. Als solche besitzen sie geringe Anzugskraft und verlangen zum Anlaufen unter Last bedeutende Stromstärke. Verbesserung erzielte man durch Anwendung einer zusätzlichen Hauptstromwickelung auf den Magnetspulen, welche im gleichen Sinne mit der Nebenschlusswickelung magnetisieren; der beim Anlaufen kräftige Ankerstrom erzeugt starke Magnetisierung und grosse Zugkraft. Durch Versuche fand Ernst Egger folgende Vergleichsergebnisse:

a) Ohne Hauptstromwickelung:
Auffahrt Abfahrt
Anlassen 32,5 A. 21 A.
Volllauf 6 1,5
b) Mit Hauptstromwickelung:
Anlassen 19 A. 9,5 A.
Volllauf 6 1,5

Die Vernichtung der beim Abstellen vorhandenen Bewegungsenergie des Windwerkes geschieht durch die besprochenen Backenbremsen mit Gewichtsbelastung, in neuerer Zeit jedoch auch häufig und mit Erfolg durch Schaltung des Motors als Dynamo mit regelbaren Widerständen, wozu direkt die Anlasswiderstände benutzt werden können.

Aufzugswinde für 1000 kg Nutzlast.

Die durch die Fig. 65 bis 67 dargestellte Räder winde wurde durch die Firma Unruh und Liebig in Leipzig achtmal für die Kopenhagener Freihafen-Lagerhausgesellschaft ausgeführt; den elektrischen Teil lieferte die Allgemeine Elektrizitätsgesellschaft in Berlin. Der Motor von 10 bei 840 Minutenumdrehungen treibt durch dreifache Stirnräderübersetzung die Trommel von 410 mm Durchmesser und 16 mm starkem Drahtseil.

Da in dem Windwerke selbsthemmende Teile nicht vorkommen, muss durch sicher wirkende Bremsen die Last in jeder Lage gehalten werden.

Die Kegelbremse B1 sitzt auf der Achse von R1 und wird durch den Hebel H1 mit Gewichtsbelastung G1 an das Gehäuse gepresst. Die Nabe der Bremse ist kammlagerartig ausgebildet und wird von dem mit H1 verbundenen Hebel von unten gefasst. Gelöst wird die Bremse durch die Steuerwelle s1 mit der Kurbel k1, welche beim Einschalten des Motors nach oben zu stehen kommt und dadurch den Hebel H1 anhebt. Diese Bremse wirkt nur beim Abstellen des Motors von der Steuerung aus, wobei die Steuerwelle s1 den Hebel H1 freigibt; bei unbeabsichtigter Unterbrechung des Stromes indessen würde die Last nicht gehalten sein. Diesem Zwecke dient die Magnetbremse B2, welche ebenfalls Kegelbremse ist und mit dem Zahnrade R1 aus einem Stücke besteht. Durch Hebel H2 mit Gewichtsbelastung G2 wird diese Bremse B2 ebenfalls gegen das Gehäuse gepresst, indem an dem Kammzapfen |131| der Bügel b angreift, der durch die Zwischenhebel c und d mit H2 verbunden ist. Auf H2 wirkt in seiner rückwärtigen Verlängerung ein Elektromagnet M, welcher in den Hauptstromkreis eingeschaltet ist. Solange der Motor Strom empfängt, ist der Hebel angezogen und damit die Bremse gelöst; bei unbeabsichtigter Unterbrechung des Stromkreises verliert M seinen Magnetismus, und die Bremse B2 wird durch das Gewicht G2 angezogen. Um zu verhindern, dass der Motor wieder eingeschaltet wird, ehe die Bremse gelöst ist, wodurch eine Gefährdung des Motors entstehen könnte, ist gleichzeitig mit H2 durch e ein Hauptstromausschalter f verbunden; erst nachdem durch den Handgriff von H2 der Hebel niedergedrückt und damit B2 gelöst ist, kann der Motor angelassen werden.

Textabbildung Bd. 313, S. 131

Die Steuerung der Winde vom Fahrstuhle aus geschieht durch die Steuerscheibe, auf deren Achse direkt der Anlasserhebel sitzt; gleichzeitig wird durch diese Achse die Bremse B1 gelöst. Durch die Zahnräderübertragung z1, z2 kann die Steuerwelle auch durch die Achse y angetrieben werden, welche das Windwerk in der höchsten und tiefsten Lage des Aufzuges abstellt. Achse y ist als Schraube ausgebildet, auf der zwei Muttern x1 und x2 sitzen. Von einer der Zwischenwellen aus wird das Kegelrad w auf y angetrieben, und in diesem verschraubt sich y hin und her. Nähert sich der Aufzug seinen Endlagen, so kuppelt sich das Kegelrad mit den Klauen der Muttern x1 bezw. x2, und so wird Achse y mitgenommen und der Aufzug abgestellt. Der Anlasser ist nach Fig. 62 und 63 von der Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft ausgeführt.

Die Geschwindigkeit des Fahrstuhles ergibt sich aus der Bädertabelle zu

,

v = 0,500 m/Sek.

Aufzugswinde für 750 kg Nutzlast.

Die durch die Fig. 68 bis 71 dargestellte, ebenfalls von der Firma Unruh und Liebig ausgeführte Winde wird angetrieben durch einen Motor von 6,5 bei 800 Umdrehungen. Seine Bewegung überträgt er durch ein eingängiges, selbsthemmendes Schneckengetriebe direkt auf die Trommelwelle. Motor und Windwerk sind auf gemeinsamer gusseiserner Fundamentplatte montiert; um entstehende kleine Ungenauigkeiten auszugleichen, ist eine nachgiebige Kuppelung zwischen Motor- und Schneckenwelle geschaltet. In der auf der Schneckenwelle sitzenden, als Bremsscheibe ausgebildeten Kuppelungshälfte sind vier Bolzen eingesetzt, die mit Spiel in entsprechende Lederbüchsen der zweiten Hälfte ragen.

Das Schneckengetriebe ist zur Erzielung der Selbsthemmung eingängig; die Schnecke ist mit der Stahlwelle aus einem Stück geschnitten; das Bronzerad ist gefräst. Der Achsialdruck wird durch ein Phosphorbronzedrucklager (durch eine Schraube nachstellbar) aufgenommen; das ganze Getriebe ist in geschlossenem Gehäuse, welches als Oelbad dient, angeordnet; dessen Oelstand ein Schauglas jederzeit erkennen lässt; die Austrittsstelle der Schneckenwelle ist durch Stopfbüchse gedichtet. Die Masse des vorliegenden Getriebes sind:

Schneckendurchmesser = 100 mm;

Teilung = Steigung = 28,57 mm 1⅛'';

Zähnezahl = 77;

Umfangsgeschwindigkeit der Schnecke:

Steigungswinkel:

α = 5° 10';

Umfangsgeschwindigkeit des Rades:

Der Aufzug hängt an zwei Seilen, die in B und C auf die Trommel auflaufen; ausserdem ist das Gegengewichtseil bei A aufgelegt; die Fig. 69 und 71 stellten zwei Möglichkeiten der Seilbefestigung dar.

Für den 750 kg-Aufzug ist das Gewicht des Fahrstuhles ca. 500 kg; das Gegengewicht, einer gebräuchlichen Regel folgend, somit:

.

Zur Steuerung des Aufzuges, die im wesentlichen eine |132| elektrische ist, dient die als doppelte Seilscheibe ausgeführte Steuerscheibe S1, welche vom Fahrstuhle aus durch Steuerstange oder -seil gedreht wird. Mit S1 in fester Verbindung steht Scheibe S2, welche den Umkehranlasser direkt antreibt. Für unser Beispiel ist zu wählen bei Ausführung von

Siemens und Halske A.-G.: Seilscheibe von 400 mm Durchm.,
Allg. Elektrizitätsgesellsch.: 500 „ ,
Schuckert und Co.: Kettenrad von z = 38, t = 20 mm,
D = 242,2 mm.
Textabbildung Bd. 313, S. 132

Dabei ist noch zu bemerken mit Bezugnahme auf die Fig. 61 bis 64, dass bei den beiden letztgenannten Firmen S2 den gesamten Umsteuer- und Anlassapparat steuert; bei Siemens und Hulske dagegen ist auf die Motorkuppelungshälfte ein Riemen aufzulegen, der den Zentrifugalanlasser dreht. Gleichzeitig mit der Motorschaltung wird eine mit der Steuerscheibe verbundene unrunde Scheibe a gedreht, welche durch Vermittelung des Rollenhebels h die Backenbremse mit Gewichtsbelastung auslöst.

In den Endlagen wird der Aufzug selbstthätig abgestellt. Die Steuerscheiben S1S2 sitzen auf der verlängerten Trommelwelle lose. Letztere trägt flachgängiges Gewinde, auf welchem zwei Klauen einstellbar festgesetzt sind; beide Klauen besitzen je einen Zahn. Eine zwischen diesen beiden Klauen sitztende Laufmutter, die auf jeder Seite einen entsprechenden Zahn hat und sich in der die beiden Steuerscheiben verbindenden Hülse gerade führt, läuft nun dem Drehsinn entsprechend nach der einen oder anderen Seite an, die Zähne greifen ein und die Steuerung wird entsprechend mitgenommen.

Um beim Festklemmen des sinkenden Fahrstuhles im Schachte dem weiteren Abwickeln des Seiles Einhalt zu thun, hat man eine besondere Einrichtung vorgesehen, durch welche das Windwerk abgestellt wird, sobald die Seile schlaff werden.

Die beiden Lastseile B und C laufen über die Führungsrollen f1 und f2, welche auf der Achse b sitzen, die aussen ein steiles Gewinde trägt. Sobald das Seil schlaff wird, sinken beide Rollen und drehen dabei die Achse b, wobei der Hebel c durch das Gewinde gedreht und die Steuerung mit der Trommelwelle gekuppelt wird.

Durch Zahnräderpaar gh und Seil i wird der Etagenzeiger bewegt.

Jetzt München, Oettingenstrasse 28.

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