Titel: Moderne Lade- und Transporteinrichtungen für Kohle, Erze und Koks.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318 (S. 280–284)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318074

Moderne Lade- und Transporteinrichtungen für Kohle, Erze und Koks.

Von Georg v. Hanffstengel, Ingenieur in Stuttgart.

(Fortsetzung von S. 271 d. Bd.)

Seilbahnkrane.

Wenn bei grösseren Spannweiten eine aus Walzeisen konstruierte Verladebrücke zu schwer wird oder sich überhaupt nicht mehr ausführen lässt, kann man häufig mit Vorteil Seil als Tragorgan benutzen. Auch für vorübergehende billige Anlagen werden sich Seilbahnkrane empfehlen. In Amerika hat, neben Brown Hoisting Machinery Co., namentlich die Lidgerwood Mfg. Co. dieses System verbreitet, in Deutschland betreibt neuerdings die Firma Adolf Bleichert & Co., Leipzig-Gohlis, den Bau von Seilbahnkranen.

Textabbildung Bd. 318, S. 280

Fig. 184 giebt einen feststehenden Kran nach dem Entwurf dieser Firma wieder. Die hölzernen Stützen, die dasTragseil aufzunehmen haben, sind mit Seilen am Boden verankert, in der Weise, dass jederzeit ein Nachspannen möglich ist. Auf dem Tragseil läuft die Katze mit 2 Rollen. Der Kübel ist mit einer losen Rolle in 3 Strängen am Lastseil aufgehängt, das von der Katze nach links hin zur Windentrommel geht. Das unterste Seil in der Abbildung ist das Fahrseil, das auf beiden Seiten der Katze angreift und dessen eines Trum über die Köpfe der Stützen zu der Rolle am Ende des wasserseitigen Auslegers geführt ist.

Einen fahrbaren Seilbahnkran grösserer Spannweite zeigt Fig. 185. Die beweglichen Türme sind hier durch Gegengewichte zu beschweren, die dem Kippbestreben des Tragseilzuges |281| das Gleichgewicht halten. Hub- und Fahrseil sind ebenso geführt, wie in Fig. 184. Damit das letztere bei den Bewegungen des Tragseiles nicht schlaff wird, läuft es im landseitigen Turm über eine gewichtsbelastete Spannrolle. Bei der grossen Länge würden die Seile sehr stark durchhängen. Um das zu vermeiden, verwendet man Seilträger, die von der Katze mitgenommen und auf einem oberhalb des Tragseiles gespannten, festen Hilfsseil in gewissen Entfernungen abgesetzt werden.

Textabbildung Bd. 318, S. 281

Fig. 186 giebt die Abbildung einer Laufkatze der Lidgerwood Mfg. Co., New York, und Fig. 187 die eines Seilträgersfür sich. Auf dem Horn der Katze, die sich im Augenblick nach links bewegt, hängen eine Anzahl Seilträger, deren obere Oeffnungen, durch die das Hilfsseil gezogen wird, verschieden gross sind. Ihnen entsprechen Knoten von zunehmender Grösse auf dem Seil, sodass der Seilträger über die kleineren Knoten frei fortgeht und erst an dem für ihn bestimmten hängen bleibt. Beim Rückgang nimmt die Katze die Seilträger nacheinander wieder auf.

Die abgebildete Laufkatze hat 2 Lasthaken und ist für den Transport grosser Förderschaufeln bestimmt, die behufs Entleerung durch den kleinen Haken an einem Ende angehoben werden. Diese Schaufeln eignen sich in erster Linie für Erdbewegungen. Den 3 Seilen entsprechend ist der Seilträger mit 3 kleinen Tragrollen ausgerüstet, von denen die beiden oberen, seitlich gelegenen für die Hubseile, die untere für das Fahrseil bestimmt ist.

Textabbildung Bd. 318, S. 281

In der Oesterreichischen Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen vom 3. Mai 1902 gibt H. Haberfelner einen ausführlichen Bericht über die Aufstellung eines Seilbahnkranes, aus dem im folgenden einiges wiedergegeben sei. Der Kran dient zum Transport tauben Materials auf die Halde und hat bei 40 m Pfeilerhöhe eine Spannweite von 283 m. Das Tragseil besteht aus 6 Litzen von je 16 mm Durchmesser, die aus 3 mm starken Drähten hergestellt sind. Es hängt unbelastet in der Mitte 11,5 m durch, doch vergrössert sich dieses Mass auf 12,5 m, wenn die Last, bestehend aus der Katze von 1150 kg, dem Kippgefäss von 950 kg Gewicht und 2000 kg Kübelinhalt, über der Mitte steht. Das Hubseil hat 16, das Fahrseil 13 mm Durchmesser.

Wie aus der Skizze der Laufkatze, Fig. 188 und 189, hervorgeht, trägt das Hubseil die Last in loser Rolle und ist an einem Ende des Kranes festgemacht, während das Fahrseil an beiden Seiten angreift. Die Rolle wird während des Fahrens in die Katze eingehängt, und zwar in folgender Weise. Auf den Fanghaken a wirken zwei Federn b1 und b2 die ihn in die Stellung 1 zu drängen suchen. Diese Lage hat der Haken inne, während die Last aufgezogen wird. Wenn jedoch die vorspringenden Zapfen der losen Rolle gegen die schräge Unterfläche des Hakens stossen, so drängen sie ihn nach links hin in Stellung 2. Ist die Rolle genügend hochgehoben und wird dann wieder nachgelassen, so tritt der Zapfen in die punktiert angedeutete Aussparung des Hakens, drv jetzt in die Mittelstellung gedrängt wird. |282| Nun ist das Hubseil locker, und die Katze kann verfahren werden. Um die Last wieder zu lösen, hat der Maschinist das Hubseil ein wenig anzuziehen, so dass der nach rechts federnde Haken den Zapfen auf der linken Seite heraustreten lässt, und dann nachzulassen. Dabei drängt der auf der Kückenfläche abgleitende Zapfen den Haken vollends zur Seite, und die Last kann frei gesenkt werden.

Textabbildung Bd. 318, S. 282

Zur Entleerung des Kübels dient die von der Laufkatze herabhängende Kette c. In dieser Kette verfängt sich, wenn die Last gesenkt wird, das vorstehende Ende der Riegelstütze, die ausgelöst wird und den Kübel kippen lässt. Da jedoch im vorliegenden Falle längere Zeit hindurch immer an der gleichen Stelle ausgestürzt wurde, so hat man eine andere, einfacher wirkende Vorrichtung angebracht, bestehend aus zwei langen Flacheisen d, die an dem Tragseil lose aufgehängt sind. Wenn die Laufkatze an der Entladestelle ankommt, so stösst ein an der Riegelstütze angebrachter Arm gegen die Flacheisen, dreht sich und löst auf diese Weise den Riegel aus.

Textabbildung Bd. 318, S. 282

Die Winde ist im Grundriss in Fig. 190 skizziert. Die Zwillingsdampfmaschine arbeitet mit einem Stirnrädervorgelege auf die Hauptwelle, auf der sich die Hubtrommel H und die beiden Fahrseilscheiben S lose drehen. Alle drei sind mit Reibkupplung und Bandbremse ausgerüstet. Durch die Rolle T wird das Fahrseil von der einen Antriebsscheibe auf die [andere übergeleitet. Beide sind nach Fig. 191 mit Klemmbacken k versehen, die auf dem Umfang dicht nebeneinander sitzen. Wenn das Seil sich in die Rille legt, so werden die beiden einander gegenüberliegenden Backen, von denen hier nur die linke gezeichnet ist, niedergedrückt und klemmen das Seil zwischen sich. Nachher hebt es sich frei heraus, ohne sich, wie es bei Reibnutenscheiben geschieht, am Umfange zu reiben. Die Klemmstücke werden durch Federn in ihre Anfangslage zurückgeschnellt.

Die Anwendung von Scheiben an Stelle von Trommelnwird dann notwendig, wenn man es, wie im vorliegenden Falle, mit sehr grossen Fahrlängen zu tun hat.

Selbstgreifer.

Da die Selbstgreifer, Exkavatoren, Greifbagger, Drehschaufelbagger, bei der Verladung aller Massengüter, besonders aber der Kohle, eine ausserordentlich wichtige Rolle als Fördergefässe spielen, sollen sie entsprechend ausführliche Behandlung finden. Ihr Vorteil besteht vorwiegend darin, dass sie Arbeitskräfte sparen. Beschleunigung des Betriebes, also Vergrösserung der Förderleistung, darf nur dann erwartet werden, wenn der Inhalt des Greifers bedeutend grösser genommen wird, als der eines gewöhnlichen Kübels. Bei gleichem Gefässinhalt lässt sich dagegen, wenn nur genügend Schaufler angestellt werden, in beiden Fällen ungefähr die gleiche Leistung erzielen. Zu berücksichtigen ist noch bei der Wahl des Fördergefässes, dass Greifer ein sehr grosses totes Gewicht besitzen, dass bei jedem Hube unnütz gehoben wird.

Bei lebhaftem Betriebe fällt die Ersparnis an Arbeitskräften so ins Gewicht, dass man immer Greifer anwenden wird, wenn die Art des Fördergutes es zulässt. Je leichter, und namentlich je feinstückiger das Material ist, um so besser gräbt sich der. Greifer ein. Am besten geeignet ist daher Nuss- und Gruskohle, auch Förderkohle mit etwa 60–70 v. H. Stücken wird noch gut gefasst. Grobe Erze, sowie stückige Kohle oder Koks sind dagegen schwer mit Greifer zu bearbeiten, da die Schaufeln nicht eindringen können.

Die Förderung stückhaltigen Erzes wird dadurch besonders erschwert, dass sich häufig grössere Stücke zwischen die Schneiden klemmen, sodass die Schaufeln sich nicht vollkommen schliessen und das feine Material zum Teil wieder fallen lassen. Kohlestücke werden in solchen Fällen durch die Schneiden zerdrückt.

Fast alle Greiferkonstruktionen benutzen den Zug der Krankette für die Drehung der Schaufeln. Um genügend kräftige Wirkung zu erreichen, muss man zwischen der Kette und dem Kniehebelmechanismus, der auf die Schaufeln wirkt, eine Uebersetzung einschalten, bestehend aus zwei Trommeln verschiedenen Durchmessers, Flaschenzügen oder Zahnrädervorgelegen. Je stärker die Uebersetzung, um so grösser ist die Schliesskraft, um so länger aber auch die zum Füllen erforderliche Zeit. Bei Wahl des Uebersetzungsmittels ist auch dessen Wirkungsgrad in Rücksicht zu ziehen.

Textabbildung Bd. 318, S. 282

Man kann zwei Arten von Selbstgreifern unterscheiden, nämlich solche, deren Schaufeldrehachsen ungefähr in der Mittellinie des Gerüstes liegen und die infolge ihres Eigengewichtes |283| sich zu schliessen bestrebt sind, und solche, deren Schaufeldrehpunkte aussen liegen und die sich daher unter der Wirkung ihres Gewichtes öffnen. Die erste Art ist die ältere, zu ihr gehören namentlich die bekannten Priestmanschen Greifbagger. Derartige Greifer werden auch heute noch für Erdarbeiten allgemein angewandt, während für Verladezwecke die zweite Ausführungsweise in erster Linie in Betracht kommt.

Greifer mit 2 Ketten, von denen die eine zum Schliessen, die andere zum Oeffnen der Schaufeln dient, werden für Massengüterverladung durchweg den Einkettengreifern vorgezogen, deren Nachteile später noch Besprechung finden sollen. Die Einketten greif er haben lediglich den Vorzug, dass die Winde nur eine Trommel erhält, während die Winden für Zweikettengreifer mit 2 Trommeln versehen sein müssen, die sich unabhängig von einander steuern lassen.

Textabbildung Bd. 318, S. 283

An Stelle von Ketten sind auch Seile verwendbar, aber ihrer geringen Haltbarkeit wegen als Schliessorgane selten in Gebrauch. Ist Verwendung von Seil geboten, so hat man dafür zu sorgen, dass die Anzahl der Ablenkungsrollen möglichst gering, ihr Durchmesser möglichst gross ist. und dass das Seil nur nach einer Richtung gebogen wird. Ausser rascher Abnutzung haben Seile den Nachteil, dass sie sich leicht verdrehen und bei grossen Habhöhen verschlingen können. Für die Entleerung wird indessen oft Seil benutzt.

Fig. 192–194 geben einen Greifer nach der älteren, Priestmanschen Bauart, wieder. In dem durch Bleche versteiften, hohen Winkel eisen gerüst sind unten die Schaufeln aufgehängt und darüber ist eine Trommelwelle unverschiebbar gelagert. Die mittlere Trommel nimmt die Lastkette (Schliesskette) auf, während auf beiden Seiten die Ketten a sich aufwickeln, die einen im Verhältnis der Trommeldurchmesser grosseren Zug erhalten und an einen Querbalken b angreifen, dessen Enden sich zwischen den Winkeleisen des Gestelles führen. Wird die Lastkette angezogen, so wickeln sich die Ketten a auf und ziehen den Querbalken abwärts, der mittels zweier Kniehebel die Schaufeln schliesst. Die Schaufeln, die vorher auf der Oberfläche lagen oder mit ihren Schneiden eben eingedrungen waren, wie Fig. 194 andeutet, graben sich dabei in das Material ein. Das Gerüst und mit ihm dieDrehpunkte sollen unveränderlich liegen bleiben. Das wird aber nur der Fall sein, so lange der Kettenzug nicht grösser ist als das Eigengewicht des Greifers, das durch den im Verlaufe der Schaufeldrehung stetig zunehmenden Kohleinhalt, sowie durch Reibungs- oder Kohäsionswiderstände im Fördergut unterstützt wird. Der Kettenzug wächst proportional dem Schneidwiderstand. Ueberwindet er die genannten Widerstände gegen Anheben, so reisst der Greifer ab und füllt sich nicht vollständig.

Um den Schneidwiderstand möglichst klein zu machen, versieht man die Schaufeln mit Stahlschneiden, die zweckmässig oben zugeschärft werden, wie in Fig. 192 angedeutet ist, da im andern Fall das unten liegende Material durch die Schneiden zusammenzudrücken wäre.

Soll der Greifer entleert werden, so ist die Lastkette nachzulassen und die an der Traverse befestigte Entleerungskette anzuziehen, bezw. mit der Bremse festzuhalten. Dann drückt das Greifergerüst durch sein Gewicht die Schaufeln auseinander bis zu der in Fig. 194 gezeichneten Stellung, wo die Traverse gegen einen Anschlag stösst. Dabei wickeln sich die Ketten a ab und die Lastketten auf.

Der einseitige Angriff der Ketten a hat zur Folge, dass die beiden Schaufeln sich nicht ganz gleichmässig eingraben. Die Lastkette wird durch eine Rolle möglichst in die Mittellinie geführt, damit der Greifer nicht schief hängt.

Die Vorgänge beim Eindringen der Schaufeln sind von B. Salomon ausführlich erörtert und durch Versuche mit einem Modell in trockenem Sande klargestellt1). Salomon fand, dass der Widerstand, wie zu erwarten war, mit zunehmender Tiefe wächst, und dass seine Grösse wesentlich abhängig ist von der Form der Schaufeln, bezw. der Lage der Drehachse zum Krümmungsmittelpunkt.

Am einfachsten kann man sich den Vorgang wohl auf folgende Weise klar machen. Man denke sich zunächst eine ebene, sehr dünne, glatte Schaufel in der Richtung ihrer Ebene in den Sand eingetrieben. Dann wird nur dadurch ein Schneidwiderstand entstehen, dass die Sandkörner, die gerade vor der Schneide liegen, zur Seite gedrängt werden |284| müssen. Hat die Schaufel dagegen eine gewisse Stärke und ist zugeschärft (Fig. 195). so muss sie nach der Seite der Abschrägung hin Material verdrängen. Dabei presst sich entweder der Sand zusammen, oder es löst sich, bei geringerer Eindringtiefe, ein Sandkörper nach der Linie a b los und wird auf der schiefen Ebene aufwärts verschoben. Nach der Theorie des Erddrucks schliesst die Linie ab mit der Horizontalen den Winkel ein, wenn ρ der natürliche Böschungswinkel des Materials ist. Der hierdurch entstehende Widerstand wächst beträchtlich, wenn die Schaufelflächen rauh sind und, wie in Fig. 195 angedeutet, beim Eindringen Sand mitnehmen, da sich hierdurch gewissermassen das Volumen der Schaufel vergrössert. Dann tritt die, das Eindringen hemmende Wirkung auch nach der anderen Seite hin ein. Hierzu kommen endlich noch die Reibungswiderstände der Schaufelflächen an dem Sande und der des mitgenommenen Materials in sich.

Textabbildung Bd. 318, S. 284
Textabbildung Bd. 318, S. 284
Textabbildung Bd. 318, S. 284
Textabbildung Bd. 318, S. 284

Bisher war angenommen, dass der Sand auf beiden Seiten der Schaufel gleich hoch lag, und dass diese genau in ihrer Ebene, nach Fig. 195 vertikal, geführt wurde. Nehmen wir jetzt nach Fig. 196 an, dass der Sand rechts bedeutend höher liegt als links, so werden die genannten Widerstände, wie leicht einzusehen, auf der rechten Seite verhältnismässig hoch ausfallen. Es kann dann zweckmässiger sein, die Schaufel, die ihre vertikale Lage beibehalten soll, etwas schräg, etwa in der Richtung ae, zu führen. Dann hört die Reibung und Mitnahme von Sand auf der rechten Seite auf, doch tritt an ihre Stelle eine vergrösserte Verschiebungsarbeit links, entsprechend der Bewegungskomponente ag. Wenn man diese nur eben so gross wählt, dass die rechte Schaufelfläche sich mit Sicherheit vom Sande löst, so kann der gesamte Bewegungswiderstand erheblich geringer ausfallen.

Diese Ueberlegungen sind ohne weiteres zu übertragen auf eine zylindrisch geformte Schaufel, deren Krümmungsmittellinie zunächst mit der Drehachse zusammenfallend gedacht werde (Fig. 197). Auf der Aussenseite wird dann ein ziemlich beträchtlicher Widerstand auftreten, da das darunter liegende Material nicht ausweichen kann, sondern zusammengedrückt werden muss. Wird der Drehpunkt über die Mittellinie gelegt (Fig. 198), so fällt die Reibung aüssen fort, und vermehrte Verschiebung des Greiferinhaltes tritt an ihre Stelle.

Salomon fand bei seinen Versuchen, dass eine geringe Verlegung des Drehpunktes erhebliche Verkleinerung der Widerstände zur Folge hat. Bei Beurteilung jener Versuche ist übrigens zu berücksichtigen, dass die Drehachse festgelegt war und daher ziemlich grosse Pressungen zwischen Sand und Schaufelrücken auftreten konnten, während in der Praxisder gesamte Vertikaldruck höchstens gleich dem Gewichte des Greifers mit Inhalt sein kann, das noch dazu durch den Kettenzug zum grossen Teil aufgehoben wird. Das Mitziehen von Sand wird dann zur Folge haben, dass der Greifer sich etwas hebt, kann aber auf die Schliessarbeit nicht den grossen, von Salomon gefundenen Einfluss ausüben.

Wird die Drehachse weiter aus der Mitte gelegt, so wächst nach Salomon die Arbeit, die zum Ausheben einer bestimmten Materialmenge nötig ist, ganz beträchtlich, infolge der Quetschung des ausgegrabenen Fördergutes zwischen den beiden Schaufeln, wie nach Fig. 199 leicht zu verstehen ist. Zwar vergrössert sich auch die Füllung, sobald die Bahn der Spitze ausserhalb des Schaufelrückens liegt, aber die aufgewendete Schliessarbeit nimmt bedeutend stärker zu.

Statt einer Verlegung des Drehpunkts dürfte es für viele Fälle empfehlenswerter sein, die Schaufel vorn an der Schneidkante ein kurzes Stück geradlinig zu formen, wie in Fig. 200 angedeutet, weil dadurch die Schneide sich steiler stellt und mehr Neigung erhält, sich einzugraben.

Textabbildung Bd. 318, S. 284
Textabbildung Bd. 318, S. 284

Ist das Greifergewicht zu gering, so hebt sich bei tieferem Eindringen das Gestell, und die Schaufel spitze beschreibt statt eines Kreisbogens etwa eine Kurve ac, wie in Fig. 197 punktiert angedeutet. Der Greifer wird dann nicht ganz voll.

Ein sehr anschauliches Bild der Vorgänge geben die in der angeführten Arbeit abgebildeten Schnitte deformierter Sandkörper. Hier soll nicht näher auf die Verhältnisse eingegangen werden, weil die für Verladung gebräuchlichen Greifer wesentlich anders arbeiten, und die Vorgänge bei diesen Apparaten sind überhaupt nur deshalb so genau geschildert worden, weil sie sich verhältnismässig leicht übersehen lassen und als Grundlage für die Betrachtung der anderen Bauart dienen können, deren Wirkungsweise weniger einfach ist und nicht so sicher verfolgt werden kann.

(Fortsetzung folgt.)

|283|

Z. d. V. d. I., 1886, Heft 46 u. 47.

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