Titel: Allgemeine Betrachtungen über Krane und einige dazu gehörige Konstruktionen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1904, Band 319 (S. 792–794)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj319/ar319218

Allgemeine Betrachtungen über Krane und einige dazu gehörige Konstruktionen.

Von H. Rieche, Cassel.

(Schluss von S. 779 d. Bd.)

Werden die lebendigen Kräfte eines Hubwerkes durch eine elektrisch betätigte Bremse vernichtet und dient letztere zugleich als Haltebremse der Last, so ist zum Senken in der Regel eine selbsttätig wirkende Bremse erforderlich, wenn nicht ein besonderer Fusstritthebel oderHandgriff zur Lüftung dieser besonderen Bremse angewendet werden soll.

Textabbildung Bd. 319, S. 792

Eine in Fig. 16 dargestellte sogen. Weston-Bremse funktioniert bei richtiger Wahl der Steigung des Gewindes im Verhältnis zum mittleren Durchmesser der Bremsflächen, |793| nicht zu grossem spezifischen Druck am Gewinde und auf den Bremsflächen, genauer Arbeit und sachge-mässer Wartung vollständig zufriedenstellend.

Die Scheibe a ist mit der Welle b fest verbunden und durch den Bund c gegen Verschieben gesichert. Das Ritzel d erhält hochgängiges Flachgewinde, ebenso die Welle b. Die Bremsplatten e und e1 sind mit d bezw. a fest verbunden. Das Sperrad f ist zentriert um den Bund d1 des Ritzels d. Während der Hubbewegung ist die Klinke h ausgerückt und wird durch die mit dem Schleifring k verbundene Stange i ausserhalb der Zähne gehalten. Die Feder l gibt dem Schleifring k die erforderliche Spannung auf der Scheibe a.

Der Anschlag m schlägt gegen die Stangen i. Soll die Last gehalten werden, so setzt sich das Triebwerk zunächst in der Senkrichtung in Bewegung. Die Klinke h kommt durch ihr Eigengewicht und den Schleifring k sofort mit den Zähnen des Sperrades in Berührung und setzt sich bei richtiger Neigung der Zahnflanken zur Druck- oder Zugrichtung der Klinke sofort fest.

Die Steigung des Gewindes der Bremse ist so zu wählen, dass selbst bei schlechter Wartung Festklemmen zwischen Gewinde und Bremsflächen unmöglich ist. Die Welle b dreht sich in der Hubrichtung so lange allein, bis das durch den Zahndruck zurückgehaltene Ritzel d in Richtung der Achse soweit vorgeschoben ist, dass es mit der Bremsplatte e fest gegen das Sperrad f und letzteres gegen die mit a verbundene Bremsplatte e1 gepresst wird. Während der Hubbewegung findet ein Schleifen der Bremsflächen gegeneinander nicht statt.

Soll gesenkt werden, so wird zunächst die Welle b in der Senkrichtung bewegt. Ist die Last schwer genug, um das Windwerk zurückzudrehen, so erhält das Ritzel d sehr bald eine grössere Geschwindigkeit als die Welle b. Hierdurch werden die Bremsflächen aneinander gepresst und die Last geht für kurze Zeit mit einer Geschwindigkeit entsprechend der Tourenzahl der Achse b ab. Ist die Geschwindigkeit des Ritzels d wiederum grösser geworden als die der Welle b, so beginnt dasselbe Spiel von neuem. Das Lösen und Anpressen der Bremsflächen geschieht in kurzen Zwischenräumen. Die Reibungsarbeit ist infolge dessen ziemlich bedeutend.

Der Leerhaken und leichtere Lasten können in der Regel das Windwerk nicht rückwärts bewegen. Die Achse b dreht sich sodann zunächst allein, das Ritzel d wird in Richtung der Achse verschoben und die Bremsflächen entfernen sich solange voneinander, bis der auf der Achse b befestigte Stellring n das Ritzel d berührt. Letzteres setzt sich sodann in der Senkrichtung in Bewegung.

Bei nicht zu hoher spezifischer Pressung der Bremsflächen und des Gewindes, guter nichtfedernder Lagerung, gediegener Ausführung und nicht zu hohen Tourenzahlen hat die Bremse in der dargestellten einfachen Konstruktion eine grosse Haltbarkeit.

Vielfach findet man eine ganze Anzahl von Bremsflächen hintereinander geschaltet, die teils mit dem Sperrrade f und teils mit a und b verbunden sind. Hierdurch lässt sich die Bremse auf einen kleineren Durchmesser bringen. Wenn genügender Raum zur Verfügung steht und die Tourenzahl der Bremse nicht zu gross ist, sollte der einfacheren Konstruktion immer der Vorzug gegeben werden.

Stehen die Zahnflanken nicht in richtiger Neigung zur Druck- oder Zugrichtung der Klinke, so kann es vorkommen, dass die Klinke nach Abgleiten von einem Zahne überhaupt nicht mehr fasst. Tatsächlich sind durch unrichtige Zahnformen des Sperrades wiederholt Unglücksfälle vorgekommen, denen man durch Vermehrung der Anzahl der Klinken zu begegnen suchte. Durch diese Massnahme konnte indessen nur die Wahrscheinlichkeiteines Unfalles vermindert werden. Ist der Klinkeneingriff richtig konstruiert, so ist eine Klinke vollkommen ausreichend.

Textabbildung Bd. 319, S. 793

In Fig. 17 ist ein richtiger und ein unrichtiger Klinkeneingriff dargestellt. Angenommen, der Winkel zwischen Drucklinie der Klinke und Zahnflanke sei = 65°, so gleitet die Klinke auf einer zur Senkrechten der Drucklinie um 25° geneigten Ebene bezw. dem geraden Teile der Zahnflanke auf alle Fälle solange nach innen, bis der Fuss des Sperradzahnes erreicht ist.

Ist dagegen der Winkel zwischen Drucklinie der Klinke und Zahnflanke 90 + 10°, so steht die Klinke auf einer zur Senkrechten der Drucklinie um 10° nach aussen geneigten Ebene. Sobald Erschütterungen der Triebwerke vorkommen, kann die Klinke sehr leicht ins Gleiten kommen. Ist ihr Kontakt mit dem Sperrad verloren gegangen, so kann kaum noch angenommen werden, dass ein nochmaliger dauernder Eingriff der Klinke erfolgt. Die Last stürzt also ab, wenn nicht noch weitere Bremsvorrichtungen vorhanden sind.

Ist der Hubmotor nicht mit Bremsschaltung versehen und soll eine mechanische Bremse vorbeschriebener oder ähnlicher Art nicht zur Anwendung kommen, so lässt sich, wie bekannt, eine Vereinigung zwischen elektromagnetischer und automatischer Senkbremse auf folgende Art treffen.

Zum Ablassen der Last sowohl wie zur Vernichtung der lebendigen Kräfte des Motorankers und der Maschinenteile, sowie zum Halten der Last dient eine durch Elektromagnete betätigte mechanische Bremse. Die Bremse ist entsprechend der beim Abbremsen der Last sich entwickelnden Wärmemengen einzurichten. Die Wicklung des Bremsmagneten ist mit dem Motoranker in Reihe geschaltet. Sobald der zum vollständigen Abheben des Bremsgewichtes erforderliche Strom den Elektromagneten und Motor durchfliesst, ist die Bremse vollständig gelüftet. Das Lastwindwerk hat sich inzwischen in Gang gesetzt. Der den Bremsmagneten durchfliessende Strom nimmt hierbei ab, hat also nicht mehr die Kraft, das Bremsgewicht vollständig hochzuhalten, und die Bremse legt sich infolge dessen an. Die gesamte Bremswirkung ist nur vorhanden, wenn der Bremsmagnet ohne Strom ist.

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Die Senkgeschwindigkeit lässt sich durch den Anlasswiderstand verändern.

Ein Vergleich der aufgeführten Bremsvorrichtungen ergibt, dass die Horizontalbewegungen der Last zweckmässig durch Ankerbremsung der Motoren vernichtet werden. Es fallen fort die durch Elektromagnete zu bedienenden Bremsen, ausserdem der Stromverbrauch für die Elektromagnete.

Für die Hubbewegung ist die Bremsschaltung des Motors ebenfalls vorteilhaft. Es ist dann nur noch eine elektrisch zu bedienende Haltebremse erforderlich. Der Stromverbrauch zum Senken der Last beschränkt sich auf den Bedarf des Elektromagneten und des event. Stromstosses für den Leerhaken und leichte Lasten. Die Senkgeschwindigkeit kann in beliebigen Grenzen geregelt werden.

Die Weston-Bremse lässt nur Senkgeschwindigkeiten entsprechend der Tourenzahl des Motors zu. Der Stromverbrauch zur Senkbewegung ist ziemlich bedeutend.

Bei Anwendung einer elektromechanischen Halte- und Senkbremse ist der Stromverbrauch zur Senkbewegung ebenfalls bedeutend, die Senkgeschwindigkeit ist jedoch veränderlich.

Die bisher geschilderten Bremsarten lassen erkennen, dass schon sehr viel erreicht worden ist. Immerhin aber kann keine einzige dieser Bremsen als eine ideale Bremse bezeichnet werden. Entweder ist ein grosser Stromverbrauch während der Senkbewegung erforderlich (Weston-Bremse und elektromechanische Bremse) oder aber die Last fällt, bevor der Motor als Dynamomaschine arbeitet und dementsprechend bremsend wirken kann, einige Zentimeter frei (Motorsenkbremse). Ausserdem sind auf alle Fälle zwei Bremsvorrichtungen erforderlich.

Als ideale Bremse kann nur eine solche angesehen werden, bei welcher in der Senkrichtung nur zum Abtrieb des Leerhakens und leichter Lasten Strom aus dem Leitungsnetz erforderlich, sowie der zur Bedienung der Bremse benötigte elektrische Strom auf das denkbar kleinste Mass beschränkt ist und ausserdem irgend welche Störungen in der Stromleitung oder Drahtbrüche und dergl. eine gefährliche Einwirkung auf die Last nicht auszuüben vermögen.

In Fig. 18 ist eine Bremse dargestellt, welche allen Anforderungen an eine ideale Bremsung angenähert gerecht wird. Das Bremsband a ist durch das mit dem Kniehebel b verbundene Gewicht c solange mit vollster Zugkraft um die Bremse geschlungen, wie der Magnet d ohne Strom ist. Ist der erste Vorschaltwiderstand e ausgeschaltet, erhält der Magnet eine geringe Zugkraft und entlastet somit das Gewicht c, d.h. der Druck auf dieReibungsflächen der Bremse nimmt entsprechend der Gewichtsreduzierung ab. Werden weitere Vorschaltwiderstände ausgeschaltet, so erhöht sich die Zugkraft des Magneten entsprechend, das Gewicht c weiterhin entlastend. Nach Ausschaltung sämtlicher Widerstände ist das Bremsgewicht vollständig entlastet. Die Anzahl der Widerstände e ist unbegrenzt. Die Senkgeschwindigkeit kann demnach in beliebigen Grenzen geregelt werden. Das Bremsgewicht kann auch durch Federn, ohne andere Vorrichtungen, die das Bremsband mit der Scheibe, oder Friktionsscheiben, oder andere zur Bremsung geeignete Elemente aneinander pressen, ersetzt werden.

Textabbildung Bd. 319, S. 794

Es ist klar ersichtlich, dass bei Anwendung der beschriebenen Bremse Störungen in der Motorstromleitung ohne jeden Einfluss auf die Last bleiben, insofern eine Entlastung des Bremsgewichtes in der Hubrichtung nicht stattfindet. Ein in der Bremse vorgesehenes Klinkwerk ermöglicht die Hubbewegung, wie bei gewöhnlichen Sperrbremsen. Wird der Motor stromlos, so setzt sich das Klinkwerk fest und die Last bleibt stehen.

Während der Senkbewegung arbeitet der Motor nur dann mit Strom, wenn das Triebwerk nicht von der angehängten Last bewegt werden kann. Der Bremsmagnet wirkt in der Hubrichtung überhaupt nicht und hebt auch das Bremsgewicht in der Senkrichtung nicht an, sondern entlastet es je nach Zahl der eingeschalteten Widerstände in verschiedenen Abstufungen. Der Strombedarf für den Bremsmagneten ist demnach auf das denkbar geringste Mass zurückgeführt. Wenn Klinkwerke vermieden werden sollen, können die Bremsflächen während der Hubbewegung durch den Elektromagneten vollständig entlastet werden. Man verzichtet dann, falls nicht eine Einrichtung getroffen ist, durch die Motor und Magnet unter allen Umständen zu gleicher Zeit stromlos gemacht werden, auf absolute Sicherheit bei Störungen in der Motorstromleitung.

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