Titel: Die Verwendung von Druckluft bei elektrisch betriebenen Hebezeugen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318 (S. 611–616)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318168

Die Verwendung von Druckluft bei elektrisch betriebenen Hebezeugen.

Von Dr.-Ing. Franz Jordan.

(Schluss von S. 596 d. Bd.)

Aus den angestellten Betrachtungen ersehen wir, dass der elektrische Strom in der Art, wie er jetzt in einem Elektromagneten zur Wirkung kommt, nicht sonderlich geeignet ist, die erforderliche Energie zum Betätigen der mechanischen Bremse zu liefern.

In viel besserer Weise dagegen vermag der Strom in einem Elektromotor zu wirken; es bleibt nur die Frage zu beantworten, wie wir am zweckentsprechendsten eine Aufspeicherung der im Motor freiwerdenden Energie vornehmen können.

Gewicht und Feder ohne Vermittlung eines Kraftträgers, wie Flüssigkeit, ermöglichen dies nicht; sie erfordern nicht nur von aussen aufzuwendende Kraft, durchdie sie zum Zwecke der Energieaufspeicherung gehoben, bezw. gespannt werden, sondern müssen auch durch jene Kraft in diesem letzteren Zustande gehalten werden.

Nehmen wir hingegen Flüssigkeiten zu Hilfe, so zeigt sich bei ihnen in diesem Falle der grosse Nachteil, dass sie gänzlich unelastisch sind. Bei dem intermittierenden Betriebe, wie wir ihn hier haben, würden sie oft und stark zu beschleunigen und zu hemmen sein; gefährliche Stösse könnten daher gar nicht ausbleiben; wenn nicht besondere Vorrichtungen getroffen würden, um die Massenkräfte aufzufangen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass die Flüssigkeiten häufig nicht genügend rein sind von mechanischen und chemischen Bestandteilen, welche die Leitungen und |612| Behälter verunreinigen und zerstören, und dass ausserdem ihr langsames Verdunsten von Zeit zu Zeit ein Nachfüllen erforderlich macht.

Den Flüssigkeiten gegenüber haben die gasförmigen Körper zunächst den grossen Vorteil, dass sie nicht bloss als Kraftträger, sondern auch unmittelbar als Energieträger benutzt werden können. Die Massenkräfte verschwinden bei ihnen in diesem Falle vollständig, und da wohl einzig und allein atmosphärische Luft in Frage kommt, so macht ihr Ersatz und etwaige Reinigung von Staubteilchen keine Schwierigkeiten.

Die Praxis zeigt überall, dass uns in der Luft ein ganz vorzüglicher Kraftträger und Energiesammler gegeben ist. Speziell gerade als Druckluft hat sie allgemein zur Bedienung der mechanischen Bremsen bei Strassen- und Eisenbahnen wegen der grossen ihrem Betriebe innewohnenden Sicherheit Anwendung gefunden.

Textabbildung Bd. 318, S. 612

Der Unterschied zwischen Bahnen und Hebezeugen ist, wenn wir von ihrer Konstruktion absehen und nur lediglich ihren Zweck im Auge behalten, durchaus nicht so gross, als dass sich uns nicht unwillkürlich der Gedanke aufdrängt, wir müssten die bisherige mangelhafte Bremsung bei Kranen beseitigen durch dasselbe Kraftmittel, das im Bahnbetriebe zu so guten Ergebnissen geführt hat. Und wie berechtigt dieser Gedanke ist, soll in der nachfolgenden Darstellung dargetan werden.

Zur Erzeugung der Druckluft wird ein kleiner Kompressor unmittelbar durch Kurbel oder Exzenter von einer Welle des Hubwerkes angetrieben. Die Luft wird in einen Sammelbehälter gedrückt, in dem man einen den jeweiligen Verhältnissen genügenden Energievorrat aufspeichert. Die mechanische Bremse wird geschlossen, wenn ein an dem Bremsgestänge angreifender Kolben des Bremszylinders durch Druckluft vorgeschoben wird. Bremszylinder und Druckluftbehälter sind durch eine Rohrleitung verbunden, in die ein Steuerorgan gelegt ist, das gestattet, den Bremszylinder einmal mit dem Druckluftbehälter zum Schliessen der Bremseund ein andermal zum Oeffnen mit der atmosphärischen Luft in Verbindung zu setzen. Betätigt wird dies Steuerorgan bei Laufkranen durch einen kleinen Elektromagneten, der zwangläufig, wie der Bremsmagnet früher, mit dem Anlasser des Hubmotors verbunden ist; der Zwanglauf kann jedoch leicht durch einen kleinen Ausschalter, der unmittelbar am Anlasser untergebracht wird, aufgehoben werden. Am Druckluftbehälter befindet sich zur Kontrolle ein Manometer und ein Sicherheitsventil, das beliebig grosse Einstellungen des Luftdruckes gestattet.

Um zu verhüten, dass der Kompressor nutzlos Arbeit verzehrt durch Komprimieren der Luft, die bei bereits gefülltem Druckluftbehälter durch ein Sicherheitsventil ins Freie entweichen müsste, kann rein automatisch die Druckluftförderung etwa durch Offenhalten des Saugventils unterbrochen werden. Es findet dann durch den Kompressor nur ein Ansaugen und Ausblasen der Luft unter atmosphärischer Spannung statt, das, abgesehen von Reibungsverlusten, keine Arbeit erfordert. Die Ventile bleiben hierbei in Ruhe.

Wie aus der Kompressor Zeichnung (Fig. 23) hervorgeht, wird die automatische Ausschaltung in einfacher Weise dadurch erreicht, dass die aus dem Sicherheitsventil des Druckraums austretende Luft auf die nach hinten durchgeführte Saugventilspindel wirkt und das Saugventil dadurch öffnet. Das Säugventil tritt erst dann wieder in Tätigkeit, sobald die hinter dem Ventil befindliche Druckluft infolge der absichtlich zugelassenen geringen Undichtigkeit entwichen ist. Während des Kompressorleerlaufs ist also nur der hierdurch entstehende geringe Druckluftverlust zu ersetzen.

Durch diese Art Lösung weisen wir dem Elektromagneten bei Laufkranen und dem Kranführer bei Hafenkranen jetzt eine ganz andere, viel leichtere Aufgabe zu; beide sollen nicht mehr die gesamte zum Heben des schweren Bremsgewichtes erforderliche Arbeit hergeben, deren Grösse bei dem Bremsmagneten zu erheblichen Uebelständen führt und bei dem Kranführer ein allmähliches Erlahmen seiner physischen Kräfte verursacht. Beide haben jetzt eine gegen |613| früher verschwindend kleine Arbeit zu leisten, wenn sie ein kleines, völlig entlastetes Ventil anheben und damit eine Kraft auslösen, die vom Krane selbst geliefert wird.

Die zwangläufige Verbindung des Kompressors mit dem Hubwerke des Krans muss hier aus zwingenden Gründen gewählt werden; denn der Kompressor darf nicht durch einen besonderen Elektromotor angetrieben werden, weil, abgesehen von den erheblichen Mehrkosten, der elektrische Strom durch irgend eine Betriebsstörung oder Nachlässigkeit des Kranführers leicht ausbleiben kann. Bei der getroffenen Anordnung dagegen sorgt der Kran immer selbst für den nötigen Druckluftbedarf ganz unabhängig vom Kranführer. Für den Fall, dass der Kompressor selbst versagt, ist bei der direkt wirkenden Druckluftbremsung eine Notbremse erforderlich, welche die Last in der Schwebe hält, In vollkommener Weise erfüllt diese Forderung die Gewichtsbremse, welche durch die Druckluft im Vorratsbehälter selbst gelüftet gehalten wird. Sobald die Pressung unter ein bestimmtes Mass sinkt, geht das Gewicht herunter und schliesst die Bremse. Ein Herabfallen der Last ist also durch Versagen des Kompressors völlig ausgeschlossen.

Dadurch, dass beim Senken und beim Stoppen die Arbeit für die zu ersetzende Druckluft auf Kosten der sinkenden Last oder der abzubremsenden Massen bestritten wird, erhöht sich natürlich der Wirkungsgrad der Druckluftbremsung erheblich.

Ein sehr deutliches Bild von dem Arbeiten des Kompressors während eines Kranspiels geben Fig. 15 und 16.

Erscheint hiernach das einzuschlagende Verfahren theoretisch ebenso einfach wie zweckentsprechend, so stehen auch der praktischen Durchführbarkeit irgend welche erhebliche Schwierigkeiten nicht entgegen.

Wählen wir ein den zeitigen Verhältnissen entsprechendes Beispiel und legen wir unserer Betrachtung die fahrbare Winde eines Laufkrans von 30 t Tragkraft zugrunde, deren Entwurf Fig. 24 zeigt.

Der Antrieb des Hubwerks erfolgt durch einen 27 PS-Hauptstrommotor der Firma Siemens & Halske mit einer minutlichen Umdrehungszahl n = 440 und einem Schwungmoment G D2 = 24 kgm2.

Vermittels eines durch Kupplungen umschaltbaren Getriebes vermag der Hubmotor bei gleichbleibender Leistung mit zwei verschiedenen Lastgeschwindigkeiten zu arbeiten, und zwar beträgt die Hubgeschwindigkeit

bei dem 30 t Windwerk 2,88 m/Min.
10 t 8,8

bei Leerlauf erhöhen sich diese Geschwindigkeiten auf etwa das 1,65fache, also auf 4,75 bezw. 14,5 m/Min.

Fig. 1 und 8 zeigen die Geschwindigkeitsdiagramme dieser beiden Windwerke.

Textabbildung Bd. 318, S. 613

Der Anlauf habe in allen Fällen die Dauer von zwei Sekunden; das Senken der Last erfolge durch elektrische Ankerbremsung, das Stoppen dagegen allein durch die mechanische Bremse. Da die Bremskraft nahezu konstant ist, so wird die Stoppzeit je nach der Last verschieden sein; die Grenzfälle sind in den Diagrammen berücksichtigt worden. Aus den Geschwindigkeitsdiagrammen sind nach Ermittlung der Reibungswiderstände und Trägheitsmomente der Triebwerksteile die Widerstandsdiagramme Fig. 2, 4, 6, 9, 11 u. 13 und hierauf die Energiediagramme Fig. 3, 5, |614| 7, 10, 12 u. 14 aufgestellt worden, die ein gutes Bild geben von dem Einfluss des Motorankers auf die Massenwiderstände und den Arbeitsverbrauch beim Anlauf und Stoppen. Besonders auffällig ist, wie aus Fig. 2 u. 4 hervorgeht, die Tatsache, dass beim Senken oder Heben des leeren Hakens eine grössere Bremskraft erforderlich ist, als beim Senken der vollen Last von 10 t, wenn in gleicher Zeit abgestoppt werden soll.

Rücksichten auf Festigkeit von Anker und Getriebe sind für die Bemessung der Bremskraft massgebend; sie wurde hier zu 35,5 t, reduziert auf den Lasthaken, angenommen.

Der Durchmesser der Bremsscheibe beträgt 600 mm: der Durchmesser der Seiltrommel 800 mm; die Uebersetzung zwischen Bremsscheibe und Lasthaken

Hierdurch würde eine Umfangskraft der Bremsscheibe bedingt sein

Bei einem Reibungskoeffizienten μ = 0,25, zwei Bremsbacken und Hebelübersetzung ¼ ergibt sich einschliesslich der Reibungs- und Gewichtswiderstände im Bremsgestänge für den Kolben des Bremszylinders ein auszuübender Druck

Die erforderliche Luftpressung bei 100 mm Kolbendurchmesser beträgt

Atm. (absolut).

Die zum einmaligen Bremsen notwendige Luftmenge ist bei 3 mm Spiel zwischen Bremsbacken und Scheibe unter Berücksichtigung von 6 v. H. schädlichem Raum

oder auf atmosphärische Spannung umgerechnet

q = 4,8 . 200 = 960 cm3

Der Durchmesser des Kompressors, der die Bremsluft zu liefern hat, beträgt 100 mm und der Hub 60 mm. Der Kompressor ist wie die mechanische Bremse stets zwangläufig mit der Lasttrommel verbunden. Seine Umdrehungszahl f. d. Minute ist bei dem

30 t Windwerk 80
10 t 246

sein Arbeitsverbrauch beträgt

belastet 150 Watt
leer 20 „

Die Grösse des Druckbehälters wurde zu 8 l angenommen.

Da die vom Kompressor gelieferte Druckluftmenge zu dem Lasthakenweg in einem unveränderlichen Verhältnis steht, so sind zur besseren Verdeutlichung in Fig. 15 die Druckluftpressungen im Druckbehälter als Ordinaten zu den jeweiligen Hakenstellungen eines beliebig gewählten Kranspiels aufgetragen. Die Diagramme (Fig. 16 u. 17) zeigen dagegen den Arbeitsaufwand für Druckluft und Magnetbremsung während dieses Kranspiels. Die Diagramme lassen deutlich die Ueberlegenheit der Druckluftbremsung erkennen.

Als Steuerorgan der Druckluft dient der in Fig. 23 dargestellte Kolbenschieber. Er bietet den grossen Vorteil vollkommener Entlastung, kleiner Abmessung und kleinen Hubes, sodass ein Steuerelektromagnet nur kleine Abmessungen erhält und daher die Uebelstände vermeidet, welche sich bei den grossen Magneten zeigen. Er wird, wie bisher der Bremsmagnet, von dem Anlasser des Hubwerksmotors gesteuert; sobald die Erregung aufhört, wird der Schieber durch die gespannte Feder zurückgeworfen und der Druckluft der Weg in den Bremszylinder freigegeben.

Um einen Anhalt für seine Grosse und seinen Arbeitsverbrauch zu bekommen, möge folgende Rechnung dienen:Der Hub des Elektromagneten beträgt 1 cm, die Spannkraft der. Feder am Hubende 0 bezw. 0,05 kg. Zur Bestimmung der Amperewindungszahl rechnen wir mit der mittleren Federspannung 0,025 kg und dem halben Hub 0,5 cm, um einen wirklichen Wert zu erhalten.

Um eine Zugkraft von 0,025 kg ausüben zu können, bedarf der Elektromagnet nach der Maxwellschen Formel

eine Kraftlinienzahl bei einem Eisenquerschnitt f = 0,285 cm2

Um diese Kraftlinien zahl zu erzeugen, haben wir eine; Amperewindungszahl bei einem Hube l = 0,5 cm unter der zulässigen Vernachlässigung des magnetischen Widerstandes im Eisenkern und Magnetgehäuse nötig

Elektromagnete dieser Form besitzen jedoch eine grössere Zugkraft, als die Maxwellsche Formel ergibt. Dieses findet seine Erklärung in der sehr beträchtlichen Streuung.

Die Versuche von Vogelsang (Elektr. Zeitschr. 1901, S. 176) zeigen, dass die Anzugkraft 2,6 bis 3,1 mal grösser ist, als die Rechnung ergibt.

Wir würden demnach mit einer Amperewindungszahl auskommen von

Der angenommene Wicklungsquerschnitt von

14 . 40 = 560 mm2

gestattet eine ungefähre Windungszahl von 560 bei einem angenommenen Drahte von 0,5 mm2 Kupferquerschnitt.

Der Erregerström stellt sich hiernach auf

Bei einem mittleren Spulendurchmesser D = 22 mm ist die Gesamtlänge

L = D π . n = 0,021 π . 590 = 39 m

und sein Widerstand

Um bei 500 Volt Netzspannung nur einen 0,3 Ampère starken Strom in der Spule zu erhalten, bedürfen wir dagegen eines Widerstandes von

wir sind also gezwungen, der Spule 1668,6 Ohm vorzuschalten.

Der Arbeitsverbrauch des Elektromagneten infolge der Ohmschen Verluste beträgt

A = E J = 500 . 0,3 = 150 Watt

Dieser Wert erscheint gegenüber der Arbeitsleistung des Magneten 0,025 kg . 1,0 cm = 0,025 cmkg sehr hoch, wenn man zum Vergleich einen 600 cmkg Bremsmagneten der Firma Siemens & Halske mit einem Arbeits verbrauch von 1000 Watt heranzieht; in Wirklichkeit dürfte sich daher wohl der Arbeitsverbrauch dieses kleinen Magneten erheblich geringer stellen.

Um bei diesem kleinen Topfmagneten ein sofortiges Loslassen des Eisenkerns in dem Augenblick der Stromunterbrechung zu bewirken, wird nach Angabe von Professor Klingenberg, Berlin, am zweckmässigsten das Magnetgehäuse in seiner Längsachse aufgeschnitten, da durch den Luftspalt die starken im Gehäuse verlaufenden Wirbelströme vermieden werden, die den Eisenkern wiederum magnetisieren.

Das Gewicht der zur Druckluftbremsung gehörigen Teile, abgesehen von Bremsscheibe, Backen und Gestänge, die ja auch bei der Magnetbremsung notwendig sind, beträgt ungefähr

G = 60 kg;

|615|

die Kosten nach dem Angebot der Firma Schäffer & Budenberg, Magdeburg,

= 200 Mark.

Wollte man unter gleichen statischen Bedingungen die Druckluftbremsung durch die bisherige Magnetbremsung ersetzen, so würden sich die Verhältnisse folgendermassen gestalten:

Erforderliche Hub arbeit des Bremsmagneten

= 375 kg . 2,4 cm = 900 cmkg

Diese Arbeit würden nach dem Preisverzeichnis von Siemens & Halske leisten 2 Bremsmagnete von 600 cmkg mit einem Energieverbrauch von etwa 1800 Watt.

Dynamisch betrachtet, würde die Magnetbremsung einen Vergleich mit der Druckluftbremsung bezüglich der Dauer der Stopperiode und Sanftheit des Bremsens infolge der grossen zu bewegenden Massen nicht aushalten. Beim Fallen des Bremsgewichtes wird eine Arbeit von 900 mkg = 9 mkg frei; wird diese Arbeit nicht durch besondere Dämpferpumpen, die natürlich das Schliessen der Bremse verzögern, aufgenommen, so tritt ein ganz beträchtlicher Stoss ein. Selbst wenn man in diesem Falle eine Federung des Bremsgestänges von s = 0,03 m annimmt, so beträgt die Druck Steigerung doch

Die Bremskraft würde in dem Augenblicke des Einfallens also das Vierfache der normalen betragen.

Gewicht und Preis der Magnetbremsung stellen sich:

Gewicht in kg Preis in Mark
2 Bremsmagnete von 600 cmkg
1 Bremsgewicht und Dämpferpumpe
300
112
1040
35
Summa 412 1075

Der besseren Uebersicht wegen sind Gewicht, Preis und Arbeitsverbrauch der beiden Bremsarten in folgender Tabelle zusammengestellt:


Art der Bremsung
Gewicht
kg
Preis
Mark
Arbeitsverbrauch
Watt
Magnetbremsung
Druckluftbremsung
412
60
1075
200
1800
150
Differenz 352 875 1650

Die aus dem Bremszylinder tretende Druckluft kann vorteilhaft weitere Verwendung finden zum künstlichen Kühlen des Elektromotors. Dieses Verfahren hat bei Strassenbahnmotoren in Amerika bereits Anwendung gefunden. Da 1 kg Druckluft von 6 Atm. bei ihrer Expansion etwa 38 Kalorien an Wärme bindet, so würde die Bremsluft immerhin imstande sein, eine wirksame Kühlung des Motors herbeizuführen.

Wenn nun auch im Kranbau diese künstliche Kühlung nicht dahin führen soll, bei der Wahl des Motors zu dem in den Preislisten in bezug auf Leistung ⅓ höher angesetzten Transmissionsmotor zu greifen, bei dem ein grosses Anzugsmoment nicht erforderlich ist, so wird man aber doch bestrebt sein müssen, den elektrischen Wirkungsgrad eines Windwerks in gleicher Weise zu verbessern, als man es bisher nur einseitig bei dem mechanischen anstrebte. Der elektrische Wirkungsgrad kann aber durch eine gute Kühlung des Motors nicht unwesentlich erhöht werden, wie aus folgendem hervorgeht: Bei einem zweipoligen Motor betrug der Ohmsche Widerstand, im warmen Zustande gemessen, 17 v. H. mehr als im kalten.

Kurz zusammengestellt sind die Vorteile der Druckluftbremsung gegenüber der Magnetbremsung folgende:

  • 1. bedeutend geringere Anschaffungskosten,
  • 2. bedeutend geringeres Gewicht,
  • 3. bedeutend geringerer Arbeitsverbrauch,
  • 4. grössere Betriebssicherheit,
  • 5. Sanftheit des Bremsens,
  • 6. Entlastung des Hubmotors und bei Drehstrom zugleich grosse Ersparnis von Energie durch Fortfall der elektrischen Bremsung während der Stopperiode,
  • 7. einfachere und sichere Bedienung der Steuerung und grössere Schonung des Anlassers durch Fortfall des allmählichen Schaltens auf verschiedene Widerstandsstufen beim Stoppen,
  • 8. Erhöhung der Leistungsfähigkeit eines Krans durch Verkleinerung der Stopperiode,
  • 9. Stärke der Bremsung leicht in weiten Grenzen regulierbar,
  • 10. es bedarf für die Apparate zur Druckluftbremsung nur je eines Modelles, da die Hubarbeit des Bremskolbens jedem beliebigen Krane in leichter Weise angepasst werden kann,
  • 11. Erhöhung des Wirkungsgrades des Hubwerkes durch Verwendung der Bremsluft zum Kühlen des Motors.

Die Verwendung von Druckluft zum Bedienen der mechanischen Bremse bringt nach dieser Untersuchung ganz ausserordentlich grosse Vorteile mit sich. Etwaige Schwierigkeiten in ihrer praktischen Durchführung kann man kaum nach den vorliegenden Erfahrungen im Eisenbahn- und Strassenbahnbau erwarten.

II. Druckluftkupplung. 2)

In der Jetztzeit, wo alles im Zeichen des Schnellbetriebes steht, drängen die Verhältnisse auch bei Kranen dahin, die Fördergeschwindigkeit mehr und mehr zu erhöhen. Wenn man von ausserhalb der Konstruktion liegenden Verhältnissen absieht und die Massenkräfte während der Anlauf-und Stopperiode genügend berücksichtigt, so sind Grenzen für jene Geschwindigkeit weniger durch die notwendige Rücksichtnahme auf Sicherheit, als vor allem auf die Grosse des Antriebsmotors gegeben.

Die Lasten, welche ein Kran zu heben hat, schwanken zwischen Null und dem aus der Festigkeit des Krans sich ergebenden Höchstwerte. Ein idealer Zustand würde es sein, wenn die Hubgeschwindigkeit entsprechend der Abnahme der Last zunehmen würde. Die Leistung des Motors bliebe hierdurch immer konstant, und die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit des Kranes würden sich dabei ganz ausserordentlich erhöhen.

Diesem Ideale vermögen wir uns bei Elektromotoren auf elektrischem Wege nur teilweise und dann auch nur sehr entfernt zu nähern. Bei Drehstrommotoren ist es von vornherein ausgeschlossen, da sie mit fast konstanter Geschwindigkeit unter allen Belastungen laufen, und bei Gleichstrom-Hauptstrommotoren genügt die Geschwindigkeitssteigerung bei kleineren Lasten längst nicht, um eine einigermassen unserem Ideale entsprechende Ausgleichung herbeizuführen; z.B. beträgt bei 0,20 der normalen Zugkraft die Geschwindigkeit nur das 1,6 fache der normalen Geschwindigkeit.

Diesem Mangel der Elektromotoren hat man durch ein sogenanntes „Hilfstrieb“ zu beseitigen gesucht, d.h. man will die Geschwindigkeit bei kleinen Lasten dadurch erhöhen, dass ein mechanisches Vorgelege mit geringerer Uebersetzung als bei grosser Last zwischen Lasttrommel und Motor durch Kupplungen eingeschaltet wird.

Bei Kranen kleinerer Abmessung, die den Führerstand unmittelbar am Windwerk haben, lassen sich ja die Kupplungen leicht von Hand bedienen; schwieriger liegen jedoch die Verhältnisse bei grossen schweren Triebwerken, wo Menschenkraft nicht mehr genügt, die Kupplungen schnell und sicher zu schliessen, und ferner bei solchen Triebwerken, die relativ zum Führerstande nicht festliegen, wie es bei modernen elektrisch betriebenen Laufkranen und Hochbahnkranen mit fahrbarer Katze und seitlich am Kran träger untergebrachtem Führerstande der Fall ist; hier muss die Kraft erst durch Seilzüge auf umständliche Art und Weise nach den Kupplungen auf der Katze hingeleitet werden.

Die Lösung der vorbezeichneten Aufgabe ist in der Praxis versucht worden, sie scheiterte aber an den Schwierigkeiten und Umständlichkeiten, die sich hierbei ergaben, und zum grossen Teil auch daran, dass die Aufmerksamkeit des Kranführers bei flottem Betriebe sehr durch die erhöhte Inanspruchnahme seiner physischen Kräfte litt.

Neuerdings ist eine andere Lösung bei elektrisch- betriebenen Laufkranen aufgetaucht, die darin besteht, zwei voneinander unabhängige Windwerke auf der Katze unterzubringen, von denen das eine für grosse Lasten und kleine |616| Fördergeschwindigkeiten und das andere für kleine Lasten und grosse Fördergeschwindigkeit bestimmt ist. Die Antriebsmotoren sind in beiden Fällen gewöhnlich gleich gewählt.

Der Vorteil der grösseren Leistungsfähigkeit wird hierbei aber sehr teuer erkauft.

Zunächst sind die Anlagekosten wegen des doppelten Hubwerkes mit seiner teuren elektrischen Einrichtung ganz bedeutend hoch; dann aber vergrössern sich das Gewicht der Katze und des Kranträgers nicht unbedeutend und damit zugleich die toten Massen, welche für ein schnelles Anfahren und Anhalten so nachteilig sind.

Zum Vergleich mögen die Gewichte und Preise einer mit 7,5 t – Hilfstrieb ausgerüsteten 40 t – Katze mit denen einer normalen 40 t Katze verglichen werden. Die Hubmotoren leisten je 60 PS bei 4,4 m/min. und bei 24,0 m/min. Geschwindigkeit und bei 40 t, bezw. 7,5 Last:


Art der Katze
Elektrische
Einrichtung
Mechanische
Einrichtung
Gesamt-
Einrichtung
Gewicht
in kg
Preis
in Mark
Gewicht
in kg
Preis
in Mark
Gewicht
in kg
Preis
in Mark
40 t-Katze mit 7,5 t-
Hilfsbetrieb
Normale 40 t-Katze

4800
2700

15000
9300

12600
10500

13300
11200

17400
13200

28300
20500
Differenz 4200 7800
Mehraufwand gegenüber der normalen Katze 32% 38%

Die angestellten Versuche mit Kupplungen sind als gescheitert zu betrachten, und zwar, wie erörtert, hauptsächlich deshalb, weil einmal die Kraft des Kranführers zum Schliessen der Kupplungen nicht ausreicht und zum anderendie Kraftübertragung vom Führerstande nach der Katze zu umständlich ist.

Alle diese Uebelstände treten bei der Anwendung von Druckluft gänzlich zurück. In leichter Weise kann auf der Katze, wie wir oben an dem Beispiele der Druckluftbremsung gesehen haben, für reichlichen Druckluftvorrat ohne Zutun des Kranführers rein maschinell gesorgt werden; und in ebenso leichter Weise lässt sich durch kleine, elektromagnetisch steuerbare Ventile eine Abteilung der Druckluft in den Zylindern so bewirken, dass deren Kolben die gewünschte Funktion, wie z.B. Schliessen und Oeffnen von Kupplungen, ausüben können.

Mit Hilfe einer Druckluftkupplung und eines ein- und ausschaltbaren Vorgeleges lässt sich daher, wie der Entwurf einer 30 t-Winde Fig. 24 auch zeigt, die erhöhte Leistungsfähigkeit eines Kranes weit einfacher, billiger und betriebssicherer erreichen, als mit einem doppelten Hubwerk. Wirklich bahnbrechend wird diese Lösung für den Betrieb der Krane mit Drehstrommotoren sein. Trotzdem die Drehstrommotoren bei weitem die Hauptstrommotoren an Anzugmoment, Einfachheit, Betriebssicherheit und Energierückgewinnung beim Senken der Last unter Ausschluss einer gefährlichen Geschwindigkeit übertreffen, war ihre Verwendung für Kranbetrieb bisher selbst da, wo Drehstrom unmittelbar zur Verfügung stand, wegen ihrer durch konstante Geschwindigkeit bedingten geringen Leistungsfähigkeit nicht anzuraten.

Die Ergebnisse vorliegender Untersuchungen lassen erkennen, dass die Druckluft ausserordentlich grosse Vorteile für die elektrisch betriebenen Krane mit sich bringt. In einfacher Weise beantworten sich zwei bei ihnen so brennend gewordene Fragen: nach guter kräftiger Bremsung und nach Erhöhung der Leistungsfähigkeit.

|615|

D. R.-P. 135774.

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