Titel: Amerikanische Klappbrücken.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1906, Band 321 (S. 22–25)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj321/ar321007

Amerikanische Klappbrücken.

Von Georg v. Hanffstengel, Cleveland, Ohio.

(Schluss von S. 3 d. Bd.)

Fig. 6 gibt eine der ersten amerikanischen Zapfenbrücken, die Brücke an Clybourn Place, Chicago, wieder. Das Prinzip ist dasselbe wie bei der Londoner Brücke, doch ergibt die Form der Träger eine natürlmchere Anordnung für den Antriebszahnkranz. Die Brücke hat drei Hauptträger, welche die 5,5 m breiten Fahrwege zwischen sich nehmen und je einen Stahlgusszahnkranz d von 150 mm Teilung tragen. Die zugehörigen Ritzel e sitzen auf einer gemeinsamen Welle. Für jeden Flügel sind zwei Motoren von 38 PS vorgesehen. Die 380 mm starken Drehzapfen, die für jeden Träger einzeln ausgeführt sind, sind mit dem Brückenuntergurt verkeilt und drehen sich in Stahlgusslagern mit Bronzeschalen. Rollenlager sind bei amerikanischen Ausführungen nie zur Anwendung gekommen. Pneumatische Buffer begrenzen den Weg des kurzen Armes nach oben und nehmen die von der Verkehrslast herrührenden Vertikalkräfte auf. Ein besonderer Motor, der an dem einen Flügel aufgehängt ist, verriegelt die Brücke in der Mitte, indem er einen gusseisernen Balken in eine Aussparung des anderen Flügels schiebt.

Die Brücke wird von zwei einander diagonal gegenüberliegenden Führerhäusern aus gesteuert. Die beiden Wärter verständigen sich mit Hilfe von Signalen, die durch ein versenktes Kabel übertragen werden.

Als ein weiteres Beispiel für normale Zapfenbrücken ist in Fig. 7 eine New-Yorker Brücke skizziert. Es ist dies eine einflügelige Strassenbrücke von geringer Spannweite mit sieben vollwandigen Trägern, von denen aber nur die drei mittleren zur Aufnahme des Gegengewichtes a über den Drehpunkt hinaus verlängert sind. Da bei der geringen Trägerhöhe die übliche Antriebsform wohl nicht gut auszuführen war, so hat man einen festen Zahnkranz d, der in diesem Falle den Quadranten eines Kegelrades bilden muss, in die Grube für das Gegengewicht a gelegt. Auf ihm rollt sich das auf dem kurzen Arm gelagerte Ritzel e ab. Ein Motor von 25 PS öffnet die Brücke in zwanzig Sekunden.

Wenn auch das Prinzip der normalen Zapfenbrücke sich in der Praxis aufs beste bewährt hat, so sind doch im Vergleich mit der Drehbrücke die Kosten ziemlich |23| hoch. Der oben erwähnte Chicagoer Ingenieur, Joseph B. Strauss, sucht die Brücken dadurch zu verbilligen, dass er durch gelenkige Aufhängung des Gegengewichtes und Verkürzung des Gegengewichtsarmes die tiefe Grube, welche zur Aufnahme des letzteren bei allen bisher skizzierten Zapfenbrücken notwendig war, überflüssig macht. Die Grube verteuert den Unterbau wesentlich, auch ist es kaum möglich, sie vollständig wasserdicht zu machen, so dass sie von Zeit zu Zeit ausgepumpt werden muss.

Textabbildung Bd. 321, S. 23
Textabbildung Bd. 321, S. 23

Strauss unterscheidet zwei Typen seines Systems, nämlich Brücken mit unten- und solche mit obenliegendem Gewicht. Der kurze Arm einer Brücke der ersten Art mit Auflager und Antrieb ist in Fig. 8 wiedergegeben. Das Gewicht wird durch einen flachen rechteckigen, mit Beton gefüllten Kasten e gebildet, der im Punkte b mittels auskragender Zapfen an dem Hauptträger aufgehängt ist und durch eine Stange cd, die bei c mit dem Brückenauflagerpfosten, bei d mit dem Gegengewicht e verbunden ist, geführt wird. Die Gelenkpunkte bdc bilden mit dem Drehpunkte a der Brücke ein Parallelogramm, in dem bd stets parallel mit der festen Linie ac bleibt, so dass das Gewicht nicht seitlich schwingen kann. In der tiefsten Stellung hat das Gegengewicht noch etwas Spielraum gegenüber der Pfeileroberkante. Der tiefste Punkt des Hauptträgers liegt bei geschlossener Brücke ungefähr in derselben Höhe wie das Gegengewicht in seiner niedrigsten Stellung, so dass dasselbe keine Vergrösserung der Konstruktionshöhe erforderlich macht. Das Gewicht fällt bei der Kürze des Hebelarmes natürlich ziemlich schwer aus. Die Form des Trägers erlaubt es, den Zahnkranz f unten anzubringen, so dass ein besonderer Aufbau, wie bei der Londoner Brücke, nicht nötig ist. Der Antrieb besteht für jeden Hauptträger aus einem 50pferdigen Motor mit vier Stirnradvorgelegen, von denen nur das letzte in der Skizze angegeben ist.

Die vorliegende Brücke ist zweiflügelig und hat 57 m Spannweite von Mitte zu Mitte Zapfen. Die Höhe der Fahrbahn über dem Wasserspiegel beträgt 6,7 m.

Wo die verfügbare Konstruktionshöhe so gering ist, dass die Träger nach oben gelegt werden müssen, bringt Strauss das Gegengewicht in passender Höhe über der Fahrbahn an. Die Fig. 9 und 10 zeigen schematisch einen Entwurf dieser Art, der für eine Eisenbahnbrücke in Cleveland zur Ausführung angenommen ist.

Textabbildung Bd. 321, S. 23
Textabbildung Bd. 321, S. 23

Bei geschlossener Brücke kommt die Last des Gegengewichts, das in dieser Stellung das Eisenbahnprofil freigibt, im Punkte b voll zur Wirkung. Während des Aufklappens wird das Gewicht durch die Stange cd parallel geführt und verliert mit der abnehmenden Entfernung vom Drehzapfen a der Brücke und der zunehmenden Schrägstellung der Lenkerstange allmählich an Wirkung, bis bei voller Oeffnung (Fig. 10) die Stange cd die halbe Last und der jetzt senkrecht unter a liegende Gelenkpunkt b1 die andere Hälfte aufnimmt, so dass das Gewicht unwirksam ist.

Zur Bewegung des Flügels dient, da ein Zahnkranz nicht wohl anzubringen ist, eine bei e gelenkig langeschlossene Zahnstange f, die durch ein auf dem festen Gerüst |24| gelagertes Ritzel g bewegt wird. Das Gerüst dient zur Lagerung des Drehzapfens a, der Lenkerstange cd, des Führerhauses und des Antriebes.

Textabbildung Bd. 321, S. 24

Für Strassenbrücken will Strauss statt eiserner Gerüste leichte Türme aus Betoneisenkonstruktion anwenden, die bei geschlossener Brücke mit dem ornamental ausgeführten Gegengewicht zusammen ein Portal bilden. Das Gewicht kann beim Oeffnen über Kopfhöhe belassen oder so tief gesenkt werden, dass es eine Sicherheitsschranke bildet.

Textabbildung Bd. 321, S. 24

Die Unterbrechung der Fahrbahn liegt, von der Anfahrt aus gesehen, jenseits des Drehzapfens, so dass freiwilliges Oeffnen durch die Verkehrslast ausgeschlossen ist. Der kurze Arm legt sich bei zweiflügeligen Brücken oben gegen die mit Eisenklötzen armierten Anfahrtträger. Ein selbsttätiger Riegel besorgt den Schluss in der Mitte.

Der Zapfenbrücke kommt an Beliebtheit ungefähr gleich die Rollklappbrücke (rolling lift bridge) Bauart Scherzer (Fig. 11). Dieser Konstruktion liegt offenbar der Gedanke zugrunde, dass man bei der Stützung so grosser Lasten sich möglichst auf genietete Konstruktionen beschränken und Achsen, Zapfenlager und dergl. vermeiden will.

Das landseitige Ende des Hauptträgers hat einen viertelkreisförmig gekrümmten Untergurt, der sich auf einem auf dem Mauerwerk ruhenden Spurträger abwälzt. Letzterer hat Zähne, die in entsprechende Vertiefungen der Gurtplatte eingreifen und verhindern, dass die Brücke unter dem Einflüsse des Winddrucks oder der Triebkraft gleitet. Alle Punkte der Brücke beschreiben bei der Bewegung Zykloiden. Damit die Brücke in jeder Stellung ausbalanziert ist, muss der Schwerpunkt einen wagerechten Weg beschreiben, also im Mittelpunkte des Wälzkreises liegen.

In diesem Punkte greift am zweckmässigsten die Zahnstange d an. Dieselbe liegt, wie aus Fig. 11 zu ersehen, wagerecht und verschiebt sich nur in ihrer eigenen Richtung, ohne sich schräg zu stellen. Der Antriebsmechanismus besteht aus Stirnrädern und bietet keine Besonderheiten. Für das Gegengewicht muss eine Grube b vorgesehen werden.

Der Umriss des gehobenen Flügels ist in Fig. 11 punktiert gezeichnet und lässt erkennen, dass sich die Fahrbahn um eine gewisse Strecke dem Lande zu bewegt. Offenbar muss die Unterbrechungsstelle in oder vor den Punkt gelegt werden, in dem die Fahrbahnlinien der gehobenen und der gesenkten Brücke einander schneiden. Im Verkehrszustande kragt somit die Fahrbahn vom Stützpunkt aus nach links über, und man muss daher der Gefahr unbeabsichtigten Aufklappens durch eine sicher wirkende Verriegelung begegnen. Die Firma Scherzer benutzt dazu ein Hängeglied, das am Anfahrtträger befestigt ist und unter den kurzen Arm geschoben wird, oder ein Sperrad auf einer der Vorgelegewellen.

Die vorliegende Ausführung (Fig. 11) gibt eine in Bridgeport, Conn., gebaute Eisenbahnbrücke von etwa 27 m Spannweite wieder. Es liegen hier zwei doppelgleisige, voneinander vollständig unabhängige Flügel nebeneinander. Das Gegengewicht besteht aus Gusseisenblöcken, die an die Träger geschraubt sind.

Textabbildung Bd. 321, S. 24

Die Brücke in Bridgeport ist ästhetisch nicht besonders gut durchgebildet. Einen sehr viel besseren Eindruck macht die zweiflügelige Klappbrücke über den Chicago river an State Street, Chicago (Fig. 12). Die Figur zeigt recht deutlich, wie viel Mauerwerk zur Auflagerung des Spurträgers und zur Herstellung der Gegengewichtsgrube erforderlich ist. Die Verriegelung in der Mitte wird hier durch einen an dem einen Brückenteil starr befestigten Zahn besorgt, der in eine Lücke am anderen Flügel |25| eingreift. Damit die Teile richtig ineinander fassen, wird in einer bestimmten Stellung kurz vor dem Schluss der eine Flügel angehalten, um dann von dem anderen mitgenommen und in die Schlusstellung gebracht zu werden. Mit Hilfe einer Bandbremse auf einer Welle des Triebwerks beherrscht der Führer die Bewegung der Brücke mit Sicherheit.

Textabbildung Bd. 321, S. 25
Textabbildung Bd. 321, S. 25

Fig. 13 gibt eine einflügelige, doppelgleisige Eisenbahnbrücke mit obenliegenden Trägern wieder, die in Clevelend in Betrieb ist.

Weitere eigenartige Ausführungen von Brücken nach demselben Prinzip geben Fig. 14 und 15. In Fig. 14 ist die Rollbahn ein Teil eines vollständigen Rades, von dessen höchstem Punkte ein wagerechtes Kabel a abläuft, an welchem das auf einer gekrümmten Bahn geführte Gegengewicht b angreift. In Fig. 15 ist das Gewicht gelenkig aufgehängt und der Antrieb geschieht durch eine Gallsche Kette k und hydraulischen Zylinder.

Strauss wirft in dem erwähnten Vortrag der Rollklappbrücke vor, dass der durch die Bewegung des Schwerpunktes hervorgerufene Wechsel in der Beanspruchung das Mauerwerk angreift und daher besonders starke Pfeiler notwendig macht, und dass ferner die Gegengewichtsgrube tiefer ist als bei der normalen Zapfenbrücke und sich mit Schmutz füllt, der beim Oeffnen von der Brücke herunterfällt. Weiter tadelt er die hohe Lage des Schwerpunktes über dem Auflager. Dass der Ersatz der Zapfenreibung durch den Rollwiderstand eine Verminderung des Kraftverbrauches zur Folge habe, sei kaum zu erwarten, weil die Laufbahn nicht so gut instandgehalten und geschmiert werden könne, wie ein Zapfen, und sei auch durch Ablesungen am Amperemeter nicht nachgewiesen.

Textabbildung Bd. 321, S. 25

Zum Schluss ist in Fig. 16 noch die Zeichnung eines von J. P. Cowing vorgeschlagenen Systems gegeben. Cowing umgeht den Zapfen, indem er dem kurzen Arm eine halbkreisförmige Gurtung gibt, die sich, von Rollen gestützt, in einem fest gelagerten Kreisbogenträger dreht. Im Prinzip ist dieses System mit der Zapfenbrücke identisch, doch ist die Ausführung offenbar beträchtlich schwieriger.

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