Titel: PROETEL: Ausgleichung belasteter, in senkrechter Ebene schwingender Kranausleger.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1911, Band 326 (S. 730–733)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj326/ar326216

AUSGLEICHUNG BELASTETER, IN SENKRECHTER EBENE SCHWINGENDER KRANAUSLEGER.

Von Regierungsbaumeister Proetel in Saßnitz.

(Fortsetzung von S. 717 d. Bd.)

Ausgleichung mittels Seilabwicklung von einer Kurvenscheibe.

Aus den vorstehend aufgeführten Beispielen ist zu ersehen, daß die Krantechnik sich in den letzten Jahren vielfach mit dem Problem der Ausgleichung beschäftigt hat. Als weiterer Beitrag zur Lösung dieser wichtigen Aufgabe möge die nachstehende Beschreibung und Berechnung einer kürzlich zum ersten Male mit gutem Erfolge angewendeten Vorrichtung dienen.

Für den Bau umfangreicher Uferschutzwerke an der |731| Ostküste der Insel Rügen und auf der Insel Greifswalder Oie wurde von dem Verfasser der in Fig. 8 abgebildete Kran mit Ausgleichvorrichtung zum Versetzen schwerer Steinblöcke entworfen und ausgeführt. Es handelt sich um einen selbstfahrenden Dampfkran mit feststehendem Mast und drehbarem Wippausleger; die Tragfähigkeit ist 4 t, die Auslage kann bei 7 m Auslegerlänge zwischen 1,5 und 6,5 m geändert werden; die größte Ausladung von der äußeren Fahrschiene beträgt 7,5 m.6)

Textabbildung Bd. 326, S. 731

Die zur Anwendung gekommene Ausgleichvorrichtung besteht im Prinzip darin, daß das Lastseil oder ein von diesem abhängiges Seil sich bei Ausführung der Wippbewegung auf eine mit dem Ausleger in Verbindung stehende und von ihm gedrehte starre Kurvenscheibe(Seiltrommel mit veränderlichem Durchmesser) tangential auf- oder abwickelt, derart, daß das Seil ein von der Kurvenform abhängiges Moment auf den Ausleger ausübt. Durch passende Wahl der Kurvenform kann dieses Moment stets so gestaltet werden, daß bei jeder Auslegerstellung das aus der Last und allen übrigen auf den Ausleger einwirkenden Kräften resultierende Moment entweder ganz oder auch teilweise, je nach Bestimmung, aufgehoben wird. Die Last bewegt sich daher entweder auf einer Wagerechten oder auf sonstiger vorgeschriebener Bahn.

Mit derselben Vorrichtung kann auch das Gewicht des Auslegers ausgeglichen worden, indem mittels der Kurve ein Gegengewicht so gehoben und gesenkt wird, daß die dabei geleistete Arbeit jederzeit der Arbeit des Auslegergewichts entspricht. Die Ausgleichung kann also so weit durchgeführt werden, daß für die Wippbewegung nur noch die Reibungskräfte zu überwinden sind.

Der Antrieb der Kurvenscheibe durch den Ausleger kann in verschiedener Weise erfolgen; die beiden wichtigsten Anordnungen sind:

  • 1. die Kurvenscheibe ist mit dem Ausleger direkt verbunden,
  • 2. die Kurvenscheibe ist mit dem Ausleger durch ein Getriebe zwangläufig verbunden.

In Fig. 9 ist dargestellt, wie die Kurvenscheibe direkt mit dem Ausleger verbunden werden kann. Die Last 1 hängt an dem Flaschenzug 2, welcher n Stück bewegliche Rollen bei 3 und n – 1 feste Rollen bei 4 besitzt. Das Lastseil 5 ist über die Rollen des Flaschenzuges 2 geführt und geht alsdann über die Rollen 6 und 7 zur Winde. Der Rollenblock 4 hängt an dem Seil 8, welches zunächst über die Rolle 9, alsdann über den Flaschenzug 10 geführt ist, dessen feste Rollen in dem Block 11 und dessen bewegliche Rollen in dem Block 12 vereinigt sind. Das freie Ende des Seiles 8 kann entweder an dem Block 11 befestigt sein oder über eine weitere feste Rolle bei 11 zu einer Windetrommel geführt werden, um durch Aufzienen des Flaschenzuges 2 die Hubhöhe des Kranes im Bedarfsfalle, unter Einschränkung der Ausladung, zu vergrößern. Vom Block 12 aus geht das Seil 13 zu der mit dem Ausleger fest verbundenen Kurvenscheibe 14, auf welcher es sich tangential auf- und abwickelt.

Textabbildung Bd. 326, S. 731

Wird die Ausgleichung so eingerichtet, daß stets ein geringes Moment den Ausleger abwärts zu bewegen strebt, so kann das Heben und Senken durch Anziehen bezw. Nachlassen eines Kopfseiles 15 erfolgen. Die Lastübersetzung durch den Flaschenzug 10 ist nur dann erforderlich, wenn das Kurvenstück möglichst klein werden soll, was z.B. bei Anwendung eines nicht drehbaren Kranmastes erforderlich ist, damit bei steilen Auslegerstellungen die Scheibe stets vom Mäste freigeht.

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Andernfalls kann das Seil 8 über eine feste Rolle bei 11 direkt zur Kurve geführt werden.

Das Auslegergewicht kann entweder gleichzeitig durch das für die Lastausgleichung dienende Kurvenstück mit großer Annäherung mit ausgeglichen werden, oder, wenn vollkommene Ausgleichung verlangt wird, durch ein besonderes Kurvenstück, das jedoch mit dem Lastkurvenstück fest verbunden sein kann. Im ersteren Fall ist gemäß Fig. 17 an dem Seil 13, und zwar an einer Flaschenzugsrolle, zwischen den Rollen 9 und 11 noch das strichpunktierte Seil s zu befestigen, welches über eine weitere Rolle 24 und über eine solche in der Nähe des Auslegerdrehpunktes zum Krangestell zu führen ist, wo ein in senkrechter Führung bewegliches Gegengewicht Q aufgehängt wird. Im andern Falle ist das Seil s, an dem das Gegengewicht Q hängt, gemäß Fig. 19, von einem beliebigen festen Punkte p aus auf das neue Kurvenstück zu führen; es übt alsdann ein dem Auslegergewicht entgegenwirkendes Moment aus, dessen Größe vermittels der Kurvenform in beliebiger Weise gestaltet, also auch dem Gewichtsmoment des Auslegers gleichgemacht werden kann.

Textabbildung Bd. 326, S. 732

Fig. 10 und 11 stellen Ausführungsformen dar, bei welchen die zur Ausgleichung dienende Kurvenscheibe mit dem Ausleger durch ein Getriebe zwangläufig verbunden ist.

Sie ist um den festen Punkt 16 drehbar und nach Fig. 10 durch das von den Stäben 17, 18, 19, 20 gebildete Getriebe an den Ausleger angeschlossen. Stab 19 schwingt um den festen Punkt 22; seine Bewegung ist, da er durch den Gelenkstab 17 mit dem Ausleger verbunden ist, von der Bewegung des letzteren abhängig; sein Endpunkt 21 bewegt sich auf einem Kreisbogen. Diese Bewegung wird durch den Gelenkstab 18 auf den mit dem Kurvenstück fest verbundenen Hebel 20 übertragen.

Sofern der Seilzug 13 vom Auslegerende direkt zur Kurvenscheibe geführt wird, ergibt sich nur dann für letztere eine reelle und brauchbare Form, wenn der wagerechte Abstand ihres Drehpunktes 16 vom Auslegerdrehpunkt nicht zu groß gewählt wird, wenn der Abstand des letzteren vom Seilzug 13 bei steilen Auslegerstellungen kleiner als bei flachen Auslegerstellungen ist, und wenn die Drehung der Scheibe im entgegengesetzten Sinn zu der Drehung des Auslegers erfolgt. Die Erfüllung dieser Bedingungen wird durch die vorbeschriebene Getriebeanordnung ermöglicht.

Textabbildung Bd. 326, S. 732

Wird jedoch das Seil 13 nach Fig. 11 über eine nahe am Auslegerdrehpunkt sitzende Rolle 23 geführt, so fallen die vorerwähnten Einschränkungen fort, das Getriebe kann daher einfacher gestaltet werden, indem unter Fortfall der Stäbe 18 und 19 die Bewegung des Auslegers unmittelbar durch den Stab 17 auf den mit der Kurvenscheibe fest verbundenen Hebel 20 übertragen wird.

Das Gewicht des Auslegers kann in den beiden Fällen, die die Fig. 10 und 11 veranschaulichen, in derselben Weise wie bei Fall 1 ausgeglichen werden. Da dann lediglich die Reibung zu überwinden ist, kann die Wippbewegung |733| durch ein auf die Drehachse des Kurvenstückes wirkendes Zahnradgetriebe bewirkt werden; der bei nicht ausgeglichenen Kränen sonst gebräuchliche Antrieb durch Schraubenspindeln, womit bei größeren Ausführungen oft Konstruktionsschwierigkeiten verbunden sind, kommt also in Fortfall.

Die Anordnung zwangläufig durch Getriebe bewegter Kurvenscheiben hat den Vorteil, daß die Seilabwicklung bei gleicher Auslegerdrehung erheblich größer wird als bei am Ausleger befestigten Kurvenscheiben; hierdurch werden die Kurven kleiner und kreisähnlicher. Da außerdem eine gute Lastverteilung stattfindet und da ein Kranmast nicht erforderlich ist, so ist diese Anordnung auch für große Scheiben- und Turmdrehkräne anwendbar. Eine weitere Lastverteilung und Raumersparnis tritt ein, wenn statt einer Kurvenscheibe und eines Getriebes zwei symmetrisch gelagerte und zusammenwirkende angewendet werden, die leicht an den Seitenwänden des Krangestelles untergebracht werden können. Die günstigsten statischen Verhältnisse und die kleinsten Kurven ergeben sich bei Anwendung eines Doppelgetriebes nach Fig. 10; diese Form eignet sich daher, trotz der etwas umständlicheren Berechnung, am besten für weit ausladende Schwerlastkräne.

Die Ausführung nach Fig. 9 bietet hingegen den Vorteil größerer Einfachheit; bei Kränen mit feststehendem Mast wird auch das Hauptstützlager durch den Seilzug 13 vorteilhaft entlastet, da ein Teil der Stützkraft auf die oberen Rollenlager bei 11 übertragen wird.

Von Wichtigkeit ist noch bei allen vorbeschriebenen Anordnungen die Seilführung, welche die Einschaltung eines Flaschenzuges mit beliebig vielen Rollen zwischen.

Last und Ausleger gestattet. Sie besteht darin, daß die festen Rollen mit Ausnahme einer in einem Rollenblock 4 (Fig. 9) vereinigt sind, welcher an dem zum Kurvenstück geführten Seile hängt, während die letzte feste Rolle 6 am Ausleger befestigt ist. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, einerseits das zur Kurvenscheibe führende Seil zwecks Vervielfachung der Lastreaktion nochmals über einen Flaschenzug zu leiten, da es für das Aufwinden der Last entbehrlich ist, andererseits das Verhältnis zwischen Hubkraft und Hubgeschwindigkeit mittels des Lastflaschenzuges 2 beliebig umzuformen.

Diese Seilführung hat sich bei dem ausgeführten Kran gut bewährt, insbesondere hat sich kein Nachteil daraus ergeben, daß der zur Winde führende Seilstrang an der Oberflasche frei vorbeigeht. Wollte man dies übrigens vermeiden, so könnte man letztere auch in den Seilstrang 8 oberhalb der Rolle 9 legen.

Textabbildung Bd. 326, S. 733

Sofern bei großen Lasten die Seile 8 und 13 als Einzelseile zu große Dimensionen erhalten würden, können sie auch aus mehreren parallel nebeneinander liegenden Strängen nach Fig. 12 gebildet werden, ohne daß die Wirkungsweise der Ausgleichvorrichtung dadurch beeinträchtigt wird. Etwa zu befürchtende Schiefstellungen der Oberflasche 4 durch ungleichmäßige Dehnung der einzelnen Stränge können in bekannter Weise ausgeglichen werden; meistens wird eine nachstellbare Federbufferung ausreichend sein.

(Schluß folgt.)

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Angaben über den Verwendungszweck des Kranes befinden sich in der Zeitschrift für Bauwesen, Jahrg. 1910, S. 253 ff.

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