Sammlung Goschen
Die H e b e z e u g e
Einführung in die Berechnung und Konstruktion
Von
Professor Hermann W ilda .
Metallographie. K u rz e , g em e in fa ß lic h e D a rste llu n g d e r Lehre von d e n M etallen u n d ih re n L e g ie ru n g e n u n te r b e s o n d e re r B e
rü c k sic h tig u n g d e r M e ta llm ik ro sk o p ie vo n P rof. E. H eyn u n d Prof.
O. B a u e r am K gl. M a te ria lp rü fu n g s a m t (G ro ß -L ich terfeld e) d e r Kgl. T ech n . H o ch sch u le zu B erlin. 1 : A llg e m e in er T e il. M it 45 A b
b ild u n g e n im T e x t u n d 5 L ich tb ild ern au f 3 T afeln. N r. 432.
II : S p e z ie ller T eil. M it 49 A b b ild u n g e n im T e x t u n d 37 L ich tb ild ern au f 19 T a fe ln . N r. 433.
Statik. I: D ie G ru n d le h re n d e r S ta tik s ta r r e r K ö rper v o n P ro fe sso r W . H a u b er,D ip lo m -In g e n ieu r in S tu ttg a r t. M it 82 F ig u ren . Nr. 178.
II: A n g e w a n d te S ta tik . M it 61 F ig u ren . N r. 179.
Graphische Statik m it b e so n d e re r B erü ck sic h tig u n g d e r E in flu ß lin ie n von D ip l.-In g . O tto H enkel, O b e rle h re r a n d e r Kgl. T iefb au s c h u le in R e n d s b u rg . 2 T e ile . M it 207 F ig u ren . N r. 603 u. 695.
Festigkeitslehre v o n Prof. W . H au b er, D ip lo m -In g e n ieu r in S tu tt
g a rt. M it 56 F ig u ren . N r. 288.
Aufgabensammlung zurFestigkeitslehre m.Lösungen von R. H aren, D ip l.-In g . in M annheim . M it 42 F ig u ren . N r. 491.
Hydraulik v o n Prof. W . H au b er, D ip lo m -In g e n ieu r in S tu ttg a rt. M it 44 F ig u ren . N r. 397.
Kinematik v o n D ipl.-Ing. H an s P o ls te r, A s s is te n t a n d e r K gl.T echn.
H o ch sch u le in D re sd e n . M it 76 A b b ild u n g e n . N r. 584.
Elastizitätslehre für Ingenieure. I: Grundlagen und A llgem eines über Spannungszustände, Zylinder, Ebene Platten, Torsion, Gekrümmte Träger v on P rof. $ r.» 8 n g . M ax E n ß lin a n d e r Kgl. B au g e w e rk sch u le S tu ttg a rt u n d P riv a td o z e n t an d e r T e c h n . H o c h sc h u le S tu ttg a rt. M it 60 A b
b ild u n g e n . Nr. 519.
Geometrisches Zeichnen v o n H. B eck er, A rc h ite k t u n d L eh rer a n d e r B au g e w e rk sch u le in M ag d eb u rg , n e u b e a rb e ite t vo n P ro fe sso r J. V o n d erlin n , D ire k to r d e r Kgl. B au g e w e rk sch u le in M ü n ster.
M it 290 F ig u ren u n d 23 T a fe ln im T e x t. N r. 58.
Schattenkonstruktionen v o n P r o fe s s o r J. V o n d e rlin n fn M ün
s ter. M it 114 F ig u ren . N r. 236.
Parallelperspektive. R ech tw in k lig e u n d sch iefw in k lig e A xono
m etrie v o n P r o fe ss o r J.V o n d erlin n in M ü n ster.M it 121 F ig u ren . N r.260.
Zentral— P erspektive vo n A rc h ite k t H an s F rey b e rg e r, n e u b e a rb e ite t von Prof. J. V o n d e rlin n in M ü n ste r i. W . M it 132 Fig. Nr. 57.
Darstellende Geometrie von D r. R o b e rt H au ß n er, P ro fe ss o r a n d er U n iv e rsitä t Jen a. I . M it 110' F ig u ren . N r. 142.
— — II. M it 40 F ig u ren . N r. 143.
Praktisches M aschinenzeichnen von Ing. Rieh. S chiffner in W arm b ru n n . I : G ru ndbegriffe, E infache M asch in en teile b is zu d en K u p p elu n g en . M it 60 T afeln . N r. 589.
I I : L ager, R iem - u n d S eilsch eib en , Z a h n rä d e r, K o lb e n -P u m p e . . M it 51 T afeln. N r. 590.
Die Maschinenelemente. K u rzg efaß tes L eh rb u ch m it Bei
sp ielen fü r d a s S e lb ststu d iu m u n d d en p ra k tis c h e n G eb rau ch von F ried ric h B a r th , O b erin g en ieu r in N ü rn b erg . M it 86 Fig. N r. 3.
Metallurgie v o n D r. A u g u st G eitz in K ris tia n ss a n d (N orw egen).
I . I I . M it 21 F ig u ren . Nr. 313, 314.
Eisenhüttenkunde vo n A. K rau ß , d ip lo m ie rter H ü tten in g en ieu r.
I : D as R o h eisen . M it 17 F ig u ren u n d 4 T afeln. N r. 152.
II: D a s S ch m ied eisen . M it 25 F ig u ren u n d 5 Tafeln. Nr. 153.
Lötrohrprobierkunde. Q u a lita tiv e A n aly se m it Hilfe d es Löt
ro h r s v o n D r.M artin H en g lein in F reib e rg . M it 10 F ig u ren . Nr. 483.
Technische W ärmelehre (Thermodynamik) v o n K. W al
th e r u n d M. R ö ttin g er, D ip lo m -In g e n ieu ren . M it 54 F ig u ren . N r. 242.
M echanische Technologie v o n G eh. H o frat P ro f. A. LUdicke in B ra u n sc h w e ig . 2 B ände. N r. 340, 341.
Die thermodynamischen Grundlagen der Wärme
kraft— und Kältemaschinen von M. R ö ttin g er. D ip lo m in g e n ie u r in M annheim . M it 73 F iguren. N r. 2.
Die Kalkulation im Maschinenbau v on In g en ieu r H .B ethm ann, D o z en t am T e c h n ik u m A lte n b u rg . M it 61 A b b ild u n g e n . N r. 486.
Die G eschw indigkeitsregler der Kraftmaschinen v o n
® r . = 8 n g . H. K rö n e r in F ried b e rg . M it 33 F ig u ren . N r. 604.
Die Dampfmaschinen. K u rzg efaß tes L e h rb u c h m it B eispielen fü r d a s S e lb ststu d iu m un d d e n p ra k tis c h e n G e b ra u ch vo n F ried rich B arth , O b e rin g e n ie u r in N ü rn b erg . 2 B dchn. I : W ärm e th e o re tisc h e u n d d am p fte c h n isc h e G ru n d la g e n . M it 64 Figuren. N r. 8.
II: B au u n d B etrieb d e r D am p fm asch in en . M it 109 Fig. N r. 572.
Die Dam pfkessel. K u rzg eiaß tes L eh rb u ch m it B e isp ie le n tü r d a s S elb ststu d iu m u n d d en p ra k tisc h e n G e b ra u ch vo n F ried ric h B arth , O bering, in N ürnberg. I : K esselsy stem e u n d F eu eru n g en . M it 43 F ig u ren . N r. 9.
II: B au un d B etrieb d er D a m p fk e sse l. M it5 7 F ig . N r.521. ' Die Gaskraftmaschinen. K urzgefaßte D a rstellu n g d e r w ich
tig s te n G a sm a sch in e n -B a u a rte n v o n In g e n ie u r A lfred K irschke.
2 B än d ch en . M it v ielen F iguren. Nr. 316 u. 651.
W enden!
Die Dampfturbinen, ih re W irk u n g s w e is e u n d K o n stru k tio n von In g e n ie u r Prof, H erm an n W ild a in B rem en. 3 B än d c h e n . M it z a h l
re ic h e n A b b ild u n g e n . N r. 274, 715, 716.
Die W asserturbinen vo n D ip l.-In g . P . H oll in B erlin . I> All
gem eines. D ie F re is tra h ltu rb in e n . M it 113 A b b ild u n g e n . N r. 541.
I I s D ie Ü b e rd ru c k tu rb in e n . D ie W a ss e r k ra fta n la g e n . M it 102 A b
b ild u n g e n . N r. 542.
Die zweckmäßigste Betriebskraft v o n F rie d ric h B arth , O b e rin g e n ie u r in N ü rn b e rg . I : E in leitu n g . D a m p fk ra fta n la g e n . V er
s c h ie d e n e K raftm asch in en . M it 27 A b b ild u n g en . N r. 224.
II: G a s-, W a s s e r - u n d W in d k ra ft-A n lag e n . M it 31 A b b ild . N r. 225.
III: E lek tro m o to re n . B e trie b sk o s te n ta b e lle n . G ra p h isch e D a r
s te llu n g e n . W ah l d e r B e trie b sk ra ft. M it 27 A b b ild u n g e n . N r. 474.
Eisenbahnfahrzeuge von H. H in n e n th a l, Kgl. R e g ie ru n g sb a u m e is te r u n d O b e rin g e n ie u r in H an n o v er. I : D ie Lokom otiven.
M it 89 A b b ild u n g e n im T e x t u n d 2 T afeln . Nr. 107.
II: D ie E ise n b a h n w a g e n u n d B rem sen . M it 56 A b b ild u n g e n im T e x t u n d 3 T a fe ln . N r. 108.
Die Hebezeuge, ih re K o n stru k tio n u n d B e re c h n u n g v o n In g e n ie u r H e rm a n n W ild a , P ro f. am s ta a tl. T e c h n ik u m in B rem en. M it 399 A b b ild u n g e n . N r. 414.
Pumpen, D ruckw asser- und Druckluft-Anlagen. Ein k u rz e r Ü b e rb lic k von D ipl.-Ing. R udolf V ogdt, R eg ieru n g sb a u m e ister a. D. in A ach en . M it 87 A b b ild u n g e n . N r. 290.
Die landwirtschaftlichen Maschinen von K a rlW alth er, D ipl.- In g e n ie u r in E ssen . 3 B än d ch en . M it v ie le n A bb. N r. 407—409.
Die W erkzeugm aschinen für Holzbearbeitung von Ing. Pro f. Herrn. W ild a in B rem en. M it 125 A b b ild u n g e n . N r. 582.
Die W erkzeugm aschinen für Metallbearbeitung von Ing. P ro f. H e rm a n n W ild a in B rem en . I : D ie M ec h a n ism en der W erk ze u g m a sch in e n . D ie D re h b ä n k e. D ie F rä sm a sc h in e n . M it 319 A b b ild u n g en . N r. 561.
II: D ie B o h r- u n d S c h le ifm a sch in e n . D ie H obel-, S h a p in g - u n d S to ß m a sc h in e n . D ie Säger, u n d S c h e re n . A n trie b u n d K raftb ed arf.
M it 199 A b b ild u n g en . N r. 562.
Gießereimaschinen vo n D ip l.-In g . Em il T re ib e r in H eidenheim a. B. M it 51 F ig u ren . N r. 548.
Die elek trisch betriebenen Fördermaschinen vo n Di
p lo m -B e rg in g e n ie u r A. B alth ase r. M it v ie le n Fig. N r. 678.
Die Preßluftw erkzeuge v o n D ip lo m -In g e n ie u r P . Iltis, O b er
le h re r a n d e r K aiserl. T e c h n isc h e n S c h u le in S tra ß b u rg . M it 82 F ig u re n . N r. 493.
Die Baumaschinen v o n In g e n ie u r Jo h a n n e s K ö rtin g in D ü sse l
dorf. M it 130 A b b ild u n g e n . N r. 702.
T echnisches Wörterbuch, e n th a lte n d d ie w ic h tig ste n A us
d rü c k e d es M asc h in en b a u e s, S c h iffb au e s u n d d e r E lek tro tec h n ik v o n E ric h K rebs in B erlin . I : D e u tsc h -E n g lisch . N r. 395.
II: E n g lisc h -D e u tsc h . N r. 396.
— — III: D e u tsc h -F ra n z ö s is c h . N r. 453.
IV : F ra n z ö s isc h -D e u ts c h . N r. 454.
W eitere Bände erscheinen in rascher Folge.
Sammlung Gösclien
Die Hebezeuge
Einführung
in die Berechnung und Konstruktion
Von
Professor Hermann W ilda
Ingenieur
I n h a b e r d e r M ed a ille d e s V e re in s z u r B e f ö rd e ru n g d e s G ew e rb fle iß es in P r e u ß e n
B e r lin u n d L e ip z ig
G. J. G ö s c h e n ’s c h e V e r l a g s h a n d l u n g G .m .b .H . 1916
430420
Alle R ech te, nam en tlich das Ü bersetzungsrecht, vo n d e r V erlagshandlung V orbehalten.
Druck d e r Spam erschen B uchdruckerei in Leipzig
D W 8 M O
Inhaltsverzeichnis.
E r s t e r A b s c h n i t t . D i e E l e m e n t e d e r H e b e z e u g e .
Seite
E i n l e i t u n g ... • ... 7
A . D i e Z u g o r g a n e ... 7
I . H a n f s e i l e ... 7
I I . D r a h ts e ile ■ ... 9
I H . K e t t e n ... IS 1. G l i e d e r k e t t e n ... 16
2. G e l e n k k e t t e n ... 18
3. T r e i b g e l e n k k e t t e n ... 18
I V . D i e S e il- u n d K e tte n r o lle n ... 20
1. H a n f s e ilr o lle n ... 20
2. D ra h tse ilro lle n ... 20
3. K e tte n ro lle n ... 20
4. T ra g ro lle n ... 22
6. F ü h ru n g e n fü r S eile u n d K e tte n ... 22
6. A chsen u n d Bolzen d e r R o l l e n ... 22
V . S e il- u n d K e t t e n t r o m m e l n ... 24
1. H a n f s e i l t r o m m e l n ... 24
2. D r a h ts e iltr o m m e ln ... 25
3. S pill t r o m m e ln ... 25
4. K e tte n tr o m m e ln ... 26
5. V erbindung von T rom m eln u n d Z ahnrädern . . . 26
B . G r e i f o r g a n e ... 28
I . D ie H a k e n ... 28
1. E in fach e H a k e n ... 28
2. D o p p elh ak en ... 32
8. L a s tb ü g e l... 33
4. A ufhängung d e r H a k e n ... 33
5. S c h ä k e l... 34
6. K ugellager fü r H a k e n ... 34
7. H akengew ichte u n d F ed e ru n g . ... 86
I I . G r e i f e r ... 36
C. Ü b e r t r a g e n d e B a u t e i l e . ... 87
I . H a n d k u r b e ln . . . . . . . ... 37
I I . H a s p e lrä d e r ... 38
ü . S p e r r w e r k e ... 38
I . Z a h n g e s p e rre ■ ... 40
I I . K le m m g e s p e rr e ... 41
E . B r e m s e n ... 42
I . Z w e c k d e r B r e m s e n ... 42
I I . B a c k e n b re m s e n ... 42 1*
I I I . K e g e l b r e m s e n ... 44
I V . B a n d b re m s e n ... 44
V . V e r b in d u n g v o n B a c k e n - u n d B a n d b re m s e n . . . 48
V I . D ie E in z e lte ile d e r B a n d b re m s e n . . v . . . . 48
V I I . S p e rra d - u n d L ö s u n g s b r e m s e n ... 49
V I I I . L a s t d r u c k b r e m s e n ... 50
1. L a m e lle n b re m s e n ... 50
2. D ru e k la g e rb re m s e n ... 52
I X . S e l b s t t ä t i g e B r e m s e n ... 53
1. S c h l e u d e r b r e m s e n ... 53
2. S ic h e rh e itsk u rb e ln ... 54
X . E le k tr o m a g n e tis c h e B r e m s e n ... 55
F . W e n d e g e t r i e b e ... . . . 5G G . Z a h n r ä d e r ... 57
I I . S c h n e c k e n g e t r i e b e . ... 59
I . L a g e r ... 60
K . N i e t e n , S c h r a u b e n • ... 62
L . L a u f r ä d e r ... 64
Z w e i t e r A b s c h n i t t . L a sth e b e m a sc h in e n . A . R o l l e n u n d R o l l e n v e r b i n d u n g e n ... 05
I . F e s t e R o l l e ... 05
I I . L o s e R o lle • ... oo I I I . R o lle n - u n d F l a s c h e n z ü g e ... 66
1. R o l l e n z ü g e ... (>6 a) F a k to r e n f la s c h e n z u g ... 07
b) T re ib ro lle n z u g ... 68
c) P o te n z f la s c h e n z u g ... 68
d) D ifferentialflaschenzug... 68
2. S c h ra u b e n fla sc h e n z u g ... 70
B . W i n d e n ... 72
I . M itte lb a r w ir k e n d e W i n d e n ... 7*2 1. T rom m el w i n d e n ... 72
2. B e rech n u n g von R ä d e rw in d e n ... 75
3. W and- o d er K o n s o lw in d e n ... 80
4. F a h rb a re W inden (Laufw inden, L aufkatzen) . . . 81
a) B erech n u n g d es H ubw indw erks . ... 82
h) L aufw inden m it H a n d b e tr ie b ... 84
a) S tirn ra d la u fw in d e n ... 84
ß) S c h n e c k e n ra d la u fw in d e n ... 86
c) L aufw inden m it m otorischem A ntrieb . . . . 86
cd E rfo rd e rlic h e L e i s t u n g ... 86
ß) D a m p f w in d e n ... 87
)') E le k trisc h e L a u f w in d e n ... 92
4 Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis. 5
I I . U n m itte lb a r w irk e n d e W i n d e n ... 06
1. S c h r a u b e n w in d e n ... 96
2. Z a h n s ta n g e n w in d e n ... 97
3- D r u c k w a s s e r - H e b e b ö c k e ... 98
. K r a n e ...100
I . K r a n e m it A u s le g e r ... 101
1. K ra n e m it b e w e g lic h e r S ä u le : ...101
a) W a n d d r e h k r a n e ... 101
a) W a n d d r e h k r a n e m it u n v e r ä n d e r lic h e r A u s la d u n g . . . 101
ß) W a n d d r e h k r a n e m it L a u fk a tz e (G ie ß e re ik ra n e ) 105 b) F r e is te h e n d e D r e h k r a n e ...110
a) S ä u l e n s c h a c h t k r a n e ... 110
ß) F a i r b a i r n k r a n e ... 114
2. D re h k ra n e m i t f e s te r S ä u l e ... 118
a) N ic h t fr e is te h e n d e K r a n e ...118
b) F r e is te h e n d e K r a n e ... 118
3. F a h r b a r e D r e h k r a n e ... 128
a) Z w e is p u rig e K r a n e ...129
b) E in s p u rig e K ra n e (V e lo z ip e d k ra n e )...132
4. A n trie b d e r D r e h k r a n e ...134
5. D e r r i c k k r a n e ...138
6. S c h e re n - o d e r M a s te n k ra n e ... 139
7. T u r m d r e h k r a n e ...139
8. S c h w e r l a s t k r a n e ...140
I I . K r a n e m it B ü h n e ■ ... U i 1. L a u f k r a n e ...146
a) F a h r b a h n t r ä g e r «. • • 146 b) K o p f t r ä g e r ... 150
c) A n trie b d e r L a u f k r a n e ... 152
a) H a n d a n t r i e b ... 152
ß) W e l l e n a n t r i e b ... 154
y) E l e k tr is c h e r A n t r i e b ... 154
2. B o c k k r a n e ...156
3. H o c h b a h n k r a n e ... 160
4. P o r t a l k r a n e ...161
5. S c h w i m m k r a n e ...164
a c h r e g i s t e r ... 166
Literatur.
C. B e s s e l, Hebemaschinen.
H. B e th m a n n , Die Hebezeuge.
A. B ö t t c h e r , Krane.
P. D ie d e r ic h , Hebemaschinen.
E. E h r h a r d t , Hebemaschinen und Transporteinrichtungen für Fabrikbetriebe.
Ad. E r n s t , Die Hebezeuge.
W. H e e p k e , Hebe- und Transportmaschinen.
S. L ö f f l e r , Mechanische Triebwerke und Bremsen.
C. M ic h e n f e ld e r , Grundzüge moderner Aufzugsanlagen.
— Kran- und Transportanlagen für Hütten-, Hafen-, Werft- und W erkstattsbetrieb.
— Neue Transport- und Hebevorrichtungen.
P i c k e r s g i l l , Lasthebemaschinen.
A .P o h lh a u s e n , Berechnung, Konstruktion und Ausführung der wichtigsten Flaschenzüge, Winden, Krane und Aufzüge.
R. V a te r , Hebezeuge.
H. W e t t i c h , Hebezeuge.
P. Z iz m a n n , Antrieb der Krane.
— Berechnung und Konstruktion der Gestelle der Krane.
Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure.
Dinglers Polytechnisches Journal.
U h l a n d , Praktischer Maschinen-Konstrukteur.
E r s t e r A b s c h n i t t .
D ie Elem ente der Hebezeuge.
Einleitung.
H e b e z e u g e im eigentlichen Sinne, wie sie in diesem Bändchen behandelt w erden, sollen eine O rtsveränderung von K örpern größeren Gew ichts bew irken, w ährend T rans
portvorrichtungen fü r M assengut (Kohlen, Erze, G etreide usw.), E levatoren, Aufzüge u nd Förderm aschinen für B erg
w erke nicht in den Rahm en d er D arstellung gehören.
Die H a u p t t e i l e aller Hebezeuge sin d d ie Z u g o r g a n e , durch deren V erkürzung die L ast gehoben w ird, die G r e i f- o r g a n e , die die L ast erfassen, V orrichtungen, um die L ast in j e d e r L a g e f e s t z u h a l t e n oder m it m öglichst g l e i c h f ö r m i g e r G e s c h w i n d i g k e i t zu s e n k e n , w eitere Teile sind das L a s t h e b e w e r k (W indwerk) und, w enn dasH ebe- zeug nicht ortsfest ist, das F a h r w e r k .
A. Die Z ugorgane bilden die V erbindung zwischen dem die L ast tragenden Teil (Haken, G reifer usw.) und dem W indw erk.
I. H an fseile n u r selten noch fü r untergeordnete Hebe
zeuge, w ie Flaschenzüge m it H andbetrieb und W inden-für kleinere L asten, bestehen aus drei oder vier Litzen, Abb. 1,2, m it schraubenförm igen W indungen, deren Ganghöhe etwa dem fünffachen L itzendurchm esser gleich ist.
8 Zug-Organe.
M a t e r i a l ist ru ssisc h er Beinhanf, M anilahanf m it einer zulässigen Zugbeanspruchung von kz = 8 0 — 10 0 kg/qcm , oder badischer Schleißhanf von etw a 10 °/0 höherer F estig
keit. D er Q uerschnitt ist ru n d oder flach, in letzterem Fall aus v ier Ms sechs zusam m engenähten runden Seilen, m eist fü r Förderzw ecke in B ergw erken. Die m aschinell oder von H an d versponnenen Grarne w erden fü r F laschenzüge und W inden l o s e , fü r B ergw erkszw ecke f e s t geschlagen und m it Teer oder K arbolineum getränkt.
D er G esam tquerschnitt aller L itzen b eträg t etw a 0,66 des S eilquerschnitts 0 ,7 8 5 d 2 .
Die B etriebsbelastung is t etw a gleich 1/8 der B ruch
belastung zu setzen. Die üblichen D urchm esser d liegen zw ischen 13 und 39 mm.
Allgemein g ilt: Q = 0,66 ( l 2 ~ k z .
F ü r neue, runde, g e t e e r t e , l o s e geschlagene Seile beträgt fü r eine L ast von Q k g:
d = cvj 0 ,1 3 cm, fü r Scheibendurchm esser v o n : T) 7 d
fü r neue, runde, u n g e t e e r t e , f e s t geschlagene Seile:
(l = <>o0,l 1 ]/(? cm, fü r Scheibendurchm esser von: J ) So 1 0 c /; , fü r B ergw erkszw ecke: d — 0 ,1 4 3 bis 0,11 | Q cm, m it S cheibendurchm essern von: 1 ) 2s 5 0 cf bis 8 0 d ; für A ufzüge: d = 0,10 ]/Q cm.
D urch T eeren nehm en F estigkeit und Biegsam keit ab.
Y or dem B ruch recken sieh H anfseile um 1 5 — 20 °/0.
Hanfseile o h n e E n d e (Schling-, Anschlagseile) dienen häufig zu r B efestigung der L a st am Lasthaken.
H a n f g u r t e von flachem Q uerschnitt 4 bis 6 m m dick m it zulässigen B eanspruchungen kz = 6 0 — SO kg/qcm .
Drahtseile. 9 F ü r A u f z ü g e w erden auch wohl R ie m e n aus gutem K ernleder m it einer zulässigen B eanspruchung von kz = 3 0 — 4 0 kg/qcm verw endet.
II. D rahtseile, Abb. 3 — 7. Je nach der V erw endung w erden sie unterschieden in Förder-, Kabel-, <Aufzugs-und K ranseile fü r H and- und m aschinellen Betrieb. G egenüber K etten besitzen sieden V orteilruhigeren Ganges, geringeren Q uerschnitts und P reises bei gleicher Bruchfestigkeit, größerer Lebensdauer un d B etriebssicherheit, dagegen den N achteil geringerer Biegsam keit.
Das M a t e r i a l ist bester P atent-Tiegelgußstahldraht, seltener Eisen- oder Bessem erstahldraht. Zum Schutze w erden die D rähte blank verzinkt, w odurch die B ruch
festigkeit jedoch um etw a 1 0 % verm indert, d er P reis um 2 0 — 4 0 % gesteigert w ird. A ußer verzinkten kommen verbleite Seile zur V erw endung. Als R ostschutz dient Trän
ken m it Leinöl, A bbürsten m it Petroleum .
Die H erstellung erfolgt durch das Schlagen zu Litzen von i = 7 — 30 D rähten von d = 0 ,5 — 1,6 m m D urch
m esser un d das W inden von sechs bis acht L itzen zum Seil, und zw ar m eist in derselben D rehrichtung wie die Einzel
drähte (Längs- oder A l b e r t s c h l a g ) , durch entgegen
gesetzte D rehung äußerer und innerer Litzen lassen sieh fast völlig drallfreie Seile herstellen.
Um beim Be- und E ntlasten D rehung des Seils zu ver
meiden, ist auf gute F ü h ru n g der L ast zu sehen. Jede Litze erh ä lt eine Seele aus H anf oder 3 F orm drähten, die vor der V erw endung m it schwedischem H olzteer getränkt wird, ebenso w erden die L itzen um eine H anfseele gew unden, w odurch sich die Biegsam keit erhöht. F ü r H üttenbetriebe kommen oft Seile ohne H anf seele zur V erw endung. Bei über Rollen oder Scheiben geführten Seilen darf man n u r drei D rähte als tragend annehmen.
10 Zugorgane.
D er S e i l q u e r s c h n i t t ist r u n d oder f l a c h , letzterer d urch runde, nebeneinander vernähte Seile von 12 bis 2 2 m m D urchm esser hergestellt, m eist bei großer Abnutzungsmög
lich k eit (Dam pfpflügen, Bergbahnen usw .) verw endet.
V e r s c h l o s s e n e S e i l e aus Form draht, Abb. 7, m it g la tte r Oberfläche dienen m eist als Tragseile, Hängebahnen und F ührungsteile fü r Förderschächte.
D o p p e l t f l a c h e S e i l e h a b e n Seelen aus 0 valdraht, sie sind biegsam er als runde, drallfrei, aber w eniger dauerhaft.
D ie B iegsam keit d er D rahtseile h ä n g t von d e r D ra h t
stärke d ab, je k leiner <5, desto größer ist die Biegsam keit.
Die A bnutzung w ächst m it d er V erkleinerung des Scheiben
durchm essers D , Seile aus schw achen D rähten unterliegen schnellerer Z erstörung, als solche aus stärkeren. Im allge
m einen sind D und <5 so groß zu w ählen, als es die U m stände irgend erlauben.
F ü r die B e r e c h n u n g des Seildurchm essers w ä h lt man für A ufzüge m itM enschenförderung ein elO fach e, fü r K rane oder L astaufzüge m it H andantrieb 5 bis 6 fache, m it m oto
rischem A ntrieb 6— 8 fache Sicherheit. Man kann annehm en für Seile aus:
E isendraht u. B essem erstah ld rah t:kz bis 150U kg/qcm T iegelstahldr. b. M enschenförd.: „ 1 2 0 0 — 1 8 0 0 „
„ ohne „ „ 2 0 0 0 — 3 0 0 0 „
.P flugstahldraht „ bis 3 4 5 0 „
Bei einer N utzlast Q kg, einem G ew icht des Seils q kg/m , einer Seillänge l m ist die größte Z ugbelastung:
S = Q + q l kg = 0,75 bis 0,85 i d 2l kg.
Da d er G esam tquerschnitt d er D räh te etw a 42 °/0 des Seilquerschnitts beträgt, g ilt die B eziehung:
»ö2 = 0,42 d*.
47,h y “ yßd>.3-7 Hunde Drahtseile
12 Zugorgane.
Die zulässige Z u g b e a n s p r u c h u n g kz ist die Summe d er Zug- und B iegungsanstrengungen sz und sb :
K — s z + s b j
die Z uganstrengung sz ist a u s :
Q = j ■ z = c ^ 0 , 6 3 d 2i s z 4 1,25
zu erm itteln.
D ie B i e g u n g s a n s t r e n g u n g s 6 ergibt sich aus folgen
d er Ü berleg u n g :
D ie V erlängerung X d u rch die B iegung bei einem um spannten Bogen co d er Scheibe vom D urchm esser D ist, w enn l die u rsp rü n g lich e L änge bedeutet, fü r e i n e n D ra h t:
l = oo (0,5 D + d) — oo (0,5 D + 0,5 S) = 0,5 aod , dem nach die D eh n u n g :
8 = X : l — (0,5 dco) : co(0,5 D -f- 0,5 <5) = c o d : D . Die d u rch die B iegung erzeugte A nstrengung:
e 1 <5 OC oc D
worin oc = 1 : 2 1 5 0 0 0 0 fü r S tahldraht, w ird nie in der P ra x is erreich t un d s ta tt dessen w ird gesetzt:
1 ö
s b = 0,5 bis 1 — • —, je nachdem die Seile stets n u r nach oc D
derselben oder entgegengesetzten Seiten gebogen w erden, so daß folgt:
k 3 = ---1- 0,5 bis 1 4
oder
1 (5
■% = K — 0,5 bis 1 • • OC 0)
F ü r die E rm ittlu n g eines D rahtseils bestim m t m an die
Ketten. 13 B ruchfestigkeit K z k g/qcm aus dem P rodukt der größten Z ugkraft Q und dem allgenom m enen Sicherheitsgrad s.
H at m an d , i u n d d aus einer Fabrikationstabelle erm ittelt un d den Scheibendurchm esser D angenommen (vgl. S. 20), so k o n trolliert man die B iegungsanstrengung sb , ferner sz und kz = sz -f- sb .
Überschläglich kann man annehm en fü r;
Q bis 5000 5000—15000 15000—30000 3 0 0 0 0 -6 0 0 0 0 kg
d = 10—15 ^ 15—20 20—25 25—30 mm.
Die V e r b i n d u n g der S e i l e n d e n untereinander oder m it anderen K onstruktionsteilen erfolgt m eist durch Seil
kauschen, Abb. 8, 9, oder Seilbüchsen, Abb. 10.
III. K etten. Sie zerfallen in G l i e d e r k e t t e n aus zähem, weichem Rundeisen und G e l e n k k e t t e n .
1. Die Gliederketten, für L asten bis etw a 5 0 0 0 kg, sind entw eder solche o h n e oder m i t S t e g (offene und Stegketten).
a) D ie o f f e n e n K e tte n sind nach d er G estalt der Glieder la n g - oder k u r z g l i e d r i g e K e t t e n (deutsche und englische Ketten). U nter B a u l ä n g e oder T e i l u n g versteht m an den M ittelabstand von zwei aufeinanderfolgenden Gliedern.
K a l i b r i e r t e K e t t e n , in Gesenken hergestellt und poliert, sind solche, die über gezahnte R äder laufen. Jedes Glied w ird auf seine Form d urch Schablonen nachgeprüft und die Teilung durch Strecken und Stauchen auf das richtige Maß gebracht. Sie sind teu er u n d w erden für schnellaufende H ebezeuge, D am pfkrane und m aschinell be
triebene Aufzüge verw endet.
Das verw endete M a t e r i a l ist g u t schweißbares, weiches Rundeisen von sehnigem Gefüge. Die Schw eißung erfolgt durch Überlappung, bei dünnen K etten am Kopf, bei stärkeren an einer oder beiden Seiten. Die F estigkeit der Schw eiß
stelle beträgt etw a 90 °/0 des vollen K etteneisens. Nach
14 Zugorgane.
besonderen V erfahren w erden auchK etten ohne Schw eißung d er G lieder hergestellt.
N ach der Güte unterscheidet man gew öhnliche H andels
ketten , ungeprüfte K etten, B est-K ranketten, B est-Best- K ranketten, ad ju stie rte oder kalibrierte Ketten.
Die A n w e n d u n g d er K etten e rstre ck t sich fü r:
<x) L a n g g l i e d r i g e K e t t e n , Abb. 11, auf die Be
festigung von Tonnen, Bojen, F euerschiffen und als A nker
ketten. In diesem F alle m üssen in der K ette m ehrere W irbel angeordnet sein, Abb. 17, 18.
ß) K u r z g l i e d r i g e K e t t e n , im Hebezeugbau allein verw endet, Abb. 12, auf Flaschenzüge, W inden. Sie w erden w eniger auf B iegung beansprucht als langgliedrige K etten, besitzen größere Bew eglichkeit, sind aber te u re r und schwerer.
y) S t e g k e t t e n , Abb. 13, besitzen einen ein
geschw eißten Steg, ih re V erw endung kom m t hauptsächlich fü r A nkerketten in F rage.
b) F ü r die B e r e c h n u n g d er K etten m ögen folgende Angaben dienen: (siehe folgende Tabelle)
Die B e r e c h n u n g d er K etteneisenstärke erfolgt nach d er G leichung:
4 Q .
Bei d er H erstellung sind Abw eichungen von 2 °/0 in den Breiten- und Längenabm essungen gestattet, in den S tärk en verhältnissen 5 °/0 fü r d bis 16 mm und 1 m m fü r d über 18 mm.
Gebrochene G lieder w erden am besten durch Einsckw ei- ßung neuer w iederhergestellt und vorläufig d urch K e t t e n s c h l ö s s e r , Abb. 15, 16, w ieder betriebsfähig gemacht.
P robebelastung erfolgt m eist m it dem \ xj 2fachen d er N utzlast.
Festigkeitszahlen, T ragkraft, G ew icht von K etten.
B r u c h fe s tig k e it K g k g /q c m
P r o b e b e
la s tu n g
Zulässige Beanspruchung
K k g /q c m
Tragkraft G e w ic h t f ü r 1 m a ) w e n ig
b ) h ä u fig e r b e n u tz t
c) m a sc h i L ä n g e
a n g e stre n g t
n e lle r
A n trie b a ) b) c) q k g
L a n g g lie d rig e K e tte n K u rz g lie d rig e K e tte n
2400*)—3000 1350 600—700 500— 600 300—350 - - — 1,92 d 2
( n e u ) ... 2400*)—3000 1450 600—700 500—600 3 0 0 - 3 5 0 1000 d 2 800 d ‘ 500 d 2 2,3 d 2
S t e g k e t t e n ... 2700*)—3000 1800*) 650—800 550— 675 350—400 — — — 2 d a
K a lib r ie r te K e tte n . . S c h ä k e lb o lz e n a n s
2000 —3000 — 400—500 350—425 2 2 5 - 2 5 0 625 d 2 500 d 2 320 d 2 —
T ie g e ls ta h l . . . . 4500 — 5000 — — — — 625 d 2 500 d 2 300 d 2 —
F ür Hebezeuge kommen Gliederketten m it d > 26 mm sehr selten zur Anwendung.
*) V o rsc h rift d e s R e ich s-M a rin eam ts.
Ketten.
16 Zug-organe.
A bnutzung der G lieder d urch A brosten darf höchstens 0,15 d betragen.
c) H a s p e l k e t t e n erh alten d = 6 — 8 mm. Als S c h l i n g k e t t e n benutzte G liederketten w erden oft m it einem K 1 a u e n h a k en oder einem erw eiterte n , ringförm igen Glied eingehängt, Abb. 19, 20.
2. Gelenkketten ( G a il sehe oder L a s c h e n - Ketten) zer
fallen in L a s t - und T r e i b k e t t e n .
L a s t k e t t e n w erden verw endet fü rle ic h te und schwere Hebezeuge m itL asten b is 2 0 0 0 0 0 kg und fü r schnellaufende Hebezeuge.
a) M a t e r i a l fü r die L aschen ist zähes, w eiches Schwei ß- eisen oder Siem ens-M artin-Stahlblech m it
K z = 3 7 0 0 — 4 2 0 0 kg/qcm ,
fü r die Bolzen kom prim ierter S tahl m it angedrehten Zapfen.
Zulässige B eanspruchung
kz = 4 0 0 — 8 0 0 kg/qcm .
Die Form d er Laschen ist fü r L asten bis 8 0 0 0 kg m eist geschw eift, Abb. 40, für größere gerade, A bb.41, dieletzteren sind billiger. Bei einer L aschenbreite ö, einer L aschenstärke s, einer L aschenzahl i fü r jed en Zapfen kann fü r die L a st Q kg die Beziehung benutzt w erden:
b s i k ' = 1 + l c ’
K
w enn die B olzenpressung /ckg/qcm innerhalb zulässiger G renze bleiben soll.
b) Die G l i e d e r w erden m it den Bolzen d u rch V er
schraubung, V ernietung oder V ersplintung verbunden, Abb. 23, 24, die A nzahl der G lieder m uß eine gerade sein.
D ie E ndglieder erhalten häufig eine um 10 m m größere B aulänge als die übrigen, ebenso wird der Schlußbolzen etw as
17
i 8 Zugorgane.
stä rk e r (etw a 1,2 mal) aiisgeführt, Abb. 2 5 ,2 6 . S tatt offener Schm ierlöcher erhalten die Bolzen auch w ohl eine F ü llung m it konsistentem F ett.
c) N a c h t e i l e d e r G elenkketten sin d ih rg ro ß es Gewicht, te u re r P reis, geringe Bew eglichkeit in der S eitenrichtung und stark e A bnutzung an den Bolzen.
3. Treibgelenkketten verm itteln die K raftübertragung vom Elektrom otor zum W indw erk, w ie bei Rammen, Bag
gern , E levatoren usw .
Sie zerfallen in G allsche K etten, Z a h n k e t t e n und B l o c k k e t t e n .
Z ahnketten lassen größere G eschw indigkeiten zu.
a) G a lls c h e K etten dürfen n u r m it 1/s d e r N u tzlast an
g estre n g t w erden, w obei 1 bis 1,25 m G eschw indigkeit nicht ü b ersch ritten w erden soll.
F ü r E levatoren und T ransporteure kom m en außerdem verschiedene Form en von Z ahnketten in A nw endung, S t o t z - K etten, B o g e n k e tte n usw .
b) Die R e n o ld s c h e geräuschlose Z ahntreibkette, Abb. 27, klem m t sich beim U m laufen in die R adzähne fest und b esteht aus gleichen L aschen I u n d 11 m it in ihnen befestigten Büchsen a u n d b, die sich in den größeren A us
schnitten d er L aschenlöscher bew egen, w ährend sie in den kleineren befestigt sind. Bei dem A rbeiten d e r K ette findet stetige B erü h ru n g d er K ettenglieder u n d d er R adzähne sta tt. Die K ettengeschw indigkeit soll 6— 7 m /sek nich t übersteigen.
c) B l o c k k e t t e n , Abb. 28. Die inneren Blöcke nehm en in zwei B ohrungen die Bolzen fü r die V erbindung der die R adzähne um fassenden äußeren Laschen auf. Sie ermög
lichen die A nw endung hoher G eschw indigkeiten, jedoch n icht großer K räfte.
d) R o l l e n t r e i b k e t t e n . Die Anordnung von Z o b e l,
19
2*
AM.** AtĄM
Abbk>-M I M v n fü r G élenkkei
t/j. -r/¡ Abb.5/.
.¿ ¡ u n .w . , tu . i<i m
_
Abb. 55. Abb. 50 A3 cEzO^Z^) Ila n fśeil»í¡ ¡ » trommeln
Abb.52.
& - A Abb.'/8. Abb. W.
'.w jE t (*M 0 K-MMnthiseiLAOLSi WiïgtfZO ironunebtrz^r^.
Abb. 60-m .
Abb. 62, A bb 65.
SiÈÊjÈL <— j AbtMASĄ
20 Zugorgane.
Abb. 21, 22, zeigt auf dem hohlen Bolzen befestigte A ußen
laschen, auf einer H ülseum denB olzen sind dieln n en lasch en befestigt.
e) A m e r i k a n i s c h e T r e i b k e t t e n aus schm iedbarem Guß fü r A ufzüge oder T ransporteure usw ., Abb. 29, laufen m it d er geschlossenen H akenseite auf den Rollen, lassen n u r kleine G eschw indigkeiten zu, sind le ic h t zerlegbar und bedürfen g u te r S chm ierung m it G raphit oder F ett.
IY . Seil- und K ettenrollen.
1. H a n f Seilrollen, Abb. 30, M aterial Gußeisen, auch Pockholz, m it g la tt ausgedrehten Rillen.
D urchm esser für H andbetrieb: D — 7 ¿ b is 10 d , fü r m aschinellen Betrieb: 3 0 d bis 50 d. Sie w erden auf die A chsen hydraulisch aufgepreßt oder aufgekeilt, Randhöhe etw a d.
L aufen sie auf festen Achsen, so erhalten sie Büchsen aus Rotguß von 6 — 8 mm W andstärke.
Die Schm ierung erfolgt d urch L ängs- u nd Q uerbohrung der A chse m ittels Staufferbüchse oder d u rch Bohrungen der Nabe.
2. Drahtseilrollen, Abb. 3 1 — 35. M aterial m eist Guß
eisen, W irk u n g sg rad rj = 0,95 bis 0,96.
D urchm esser: I ) = 4 0 0 <5 fü r H andbetrieb, 5 0 0 <5 bis 10 0 0 d fü r m aschinellen Betrieb. Man f in d e t! ) von 3 0 0 <5 bis 1 2 0 0 5. Sie w erden m eist als volle Scheiben m it seit
lichen R ippen gegossen, große R ollen erhalten A rm e, Be
festigung auf d er Achse u n d Schm ierung, w ie bei H anfseil
rollen, <); ß = c\o 75°, Abb. 34, 35. A uslegerrollen erhalten w eitere Rillen.
3. Kettenrollen: a) fü r G l i e d e r k e t t e n , ohne Zähne, Abb. 3 6 — 39, P rofil nach Abb. 36, dem jenigen von Abb. 38 vorzuziehen, fü r unruhigen G ang zweckm äßig Profile nach Abb. 37, 39.
Seil- und Kettenrollen. 21 M aterial: Gußeisen, die Profile m eist unbearbeitet.
D urchm esser: J ) = 20 d fü r H andbetrieb, 3 0 d für maschinellen Betrieb, W irkungsgrad »; = ~ 0,93.
b) Z u r V erm eidung zu großer Trom m ellänge,V erm inde
rung des L astarm s und um gerades Auflaufen der K ette zu ermöglichen, verw endet m an v e r z a h n t e K e t t e n r o l l e n ( K e t te n n ü s s e ) , deren D urchm esser n u r etw a die Hälfte der entsprechenden K etten trom m eln w ird. Ih re Zähnezahl*
beträgt m indestens vier, ih r M aterial ist Gußeisen, H artguß, Stahlguß, Abb. 6 8 — 74, S. 17.
Z ur E rm ittlung des T eilkreisdurchm essers D h at man für große Zähnezapfen un d schwache K etten nach Abb. 67 und 71 die G leichung:
D = ah = - . / 1 8 0 \ . I 90 sin | --- ) sin für * < 6 w ürde se in :
* / \ *
d \ 2 /9 0
1 + \i)
w enn z die A nzahl der Zähne d er N uß bezeichnet. Man erh ä lt fü r:
2 = 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12- Zähne, D :d = 7,4,8,7,10,82,12,1,13,68,15,32,16,96,18,64,20,20
F ällt die N abenstärke von K ettennüssen zu gering aus, so erfolgt die Befestigung oft d urch an d er N uß angegossene Knaggen, Abb. 74.
D aum enräder von größerem D urchm esser fü r Ketten von d — 5 — 10 mm dienen dazu, um hochliegende W ind
werke von u nten anzutreiben, un d heißen dann H a s p e l - l ä d e r (vgl. S. 3S ), L e i t r o l l e n erhalten 15 — 30 Zähne.
Als Beziehung zwischen Zähnezahl * und D bei ver
schiedener L ast Q ergibt sic h :
22 Zugorgane.
fü r Q bis 3 0 0 0 kg z = 8 D = 2,62 t , Q - 3 0 0 0 — 20 0 0 0 kg z = 9 D = 2,93 t , Q über 20 0 0 0 kg * = 1 0 D = 3 , 2 £ t . c) R o l l e n f ü r G e l e n k k e t t e n , K e t t e n r ä d e r , M aterial m eist H artguß, Stahlguß, oder Phosphorbronze.
Sie w erd en entw eder als zylindrische Scheiben m it g la t
tem vorspringenden R and in d er M itte ausgeführt, Abb. 47, d er von den L asch en seitlich um faßt w ird, oder sie e r
halten gefräste Zähne, deren B reite 2 — 3 mm kleiner ist als d er lichte Laschenabstand, Abb. 4 2 — 4 6 . D urchm esser, Abb. 43.
sin ©
L e i t r o l l e n w erden m it glatten K ränzen fü r die Bolzen
auflage ausgeführt.
Rollen fü r T reibketten w erden m it D urchm essern bis 1 6 0 0 mm und * bis 15 0 ausgeführt.
4. Tragrollen fü r die U nterstützung durchhängender Seile oder K etten w erden oft d u rch a u f Bolzen gesteckte A bschnitte von G asrohren gebildet oder nach Abb. 75, S. 17, hergestellt.
5. F ührungen fü r Seile u n d K etten in d er F o rm von Bügeln, L eitrollen und geteilten Gehäusen m it A bstreifern zeigen die Abb. 9 2 — 100, S. 23, 27, w obei Abb. 92 und 99 solche für schräg auf- oder ablaufende K etten zeigen, um 1/2 oder 2/3 des Umfanges der N uß von d er K ette um spannt zu halten.
Das von einem D aum enrad ablaufende E nde von G elenk
k etten w ird häufig nach Abb. 9 8 aufgefangen, bei d er in A bständen von 1,5 bis 2 m die v erlängerten Kettenbolzen d er K ette sich auf etw as geneigten Q -Eisen auflagern.
6. Die Achsen un d B olzen der Rollen bestehen aus
24 Zugorgane.
«
Flußeisen oder F lußstahl. I s t die Rolle auf die A chse auf
gekeilt, so erg ib t sich nach Abb. 76, S. 2 7 :
0 ,2 5 Q l = 0,1 d \ kb u n d 0,5 l± = 0,1 d \ k,b . F ü r eine ausgesparte Nabe, Abb. 77, h at m an in diesem F alle:
P 1 1 = 0,1 d \ kb (Achse) und 0,5 B 11, = 0,1 d \ kb (Zapfen).
D reht sich die Rolle um den befestigten Bolzen, so ist:
A?(0,5 l— 0 ,2 5 b) = 0,1 d 3 kb = ~ 0 ,1 2 5 Ql, Abb. 78.
Aus den vorstehenden G leichungen sind d , dt , d2 zw erm itteln.
A ußerdem darf d er zulässige F lächendruck k kg/qcm zw ischen N abe un d A chse nicht übersch ritten w erden, in
dem zu kontrollieren ist, daß
F ü r Zapfen, die hohe U m drehungszahlen n besitzen, m uß die L änge m indestens:
l c m ^ P n m it w = 35 0 0 0 bis 4 0 0 0 0 w
sein.
F ü r kb und k k an n g ew ählt w erden:
für sich drehende Bolzen für feste Bolzen Flußeisen: kb = 300—400 kg/qcm kb = 600— 800 kg/qcm, Flußstahl: k b = 400—500 kg/qcm kb = 800—1000 kg/qcm.
Ungehärteter Tiegelstahl auf Bronze: k = 50—70 kg/qcm, Schmiedeeisen auf Bronze: k — 40 — 60 kg/qcm, Schmiedeeisen auf Gußeisen: k = 25 kg/qcm.
Die Abb. 7 7 — 87 stellen verschiedenartige Lagerungen von Rollen dar.
Y. Seil- und K ettentrom m eln, Abb. S. 19.
1. H anfseiltrom m eln. M aterial G ußeisen oder G uß
eisen m it H artholzm antel, Abb. 5.0, 51, D urchm esser D w ie bei H anfseilrollen. D er Trom m elum fang g la tt m it vor
Seil- und Kettentrommeln. 25 stehenden Endflanschen. Die M antelstärke s der Trommel etw a s = 0,02 D -f- 10 bis 12 mm.
B e f e s t i g u n g des Seils auf der Trom m el m eist am Trommelflansch, m ittels Bügel, Abb. 52, 53. A usführung m it zwei oder ein er Nabe, Abb. 51, 52. Befestigung der Trom mel auf der W elle d urch zwei Keile oder e i n e n Keil und e i n e N u t und Feder. Keilneigung 1 : 1 0 0 bis 1 :1 5 0 .
Bei A ufw icklung von 2 Seilsträngen erh ält d er Trom m el
m antel Rechts- und Linksgew inde.
W irkungsgrad: rj = o = 0 ,9 5 .
Die Stirnseiten sind entw eder voll m it A ufspannlöchern oder bei größeren A usführungen m it A rm en versehen.
Die T r o m m e l l ä n g e Z folgt aus d er H ubhöhe; ist diese nicht gegeben, so ist l = 3 bis 3,5 m al Trom m eldurchm esser zu w ählen; es sind zw ei V orratsw indungen vorzusehen.
• 2. Drahtseiltrommeln. Abb. 5 4 — 59. Material Gußeisen, D urchm esser w ie bei Rollen.
Möglichst auszuführen D = 1000 <5 ^ 100 d . Trom m elum fang g la tt oder m it schraubenförm igen Rillen von d -f- 2 bis 3 mm Steigung und ~ mm Tiefe.
o
B efestigung der Trom mel auf d e r W elle Avie bei H anf
seiltrom m eln. W irkungsgrad: rj = c « 0 ,9 5 .
Die Abb. 5 6 — 59 zeigen die üblichen Befestigungs
arten des D rahtseils an der Trommel.
3. Zum V e r h o l e n v o n S c h i f f e n , Verschiebung von Eisenbahnw agen, w ozu lange Seile erforderlich sind, verw endet m an stehende oder liegende Spilltronimeln, Abb. 10 1 — 106, S. 29, auf denen das Seil einige M aleherum geschlungen, aber nicht befestigt ist. Die B egrenzung er
folgt nach P arabeln oder Kreisbogen, um das Seil stets auf dem kleinsten D urchm esser zu halten. Spille Averden m it Arertikaler un d horizontaler Achse gebaut und von Hand,
26 Zugorgane.
d u rch D am pf oder elektrisch angetrieben. Im letzteren F all ste h t d er Spillkopf auf einem g ußeisernen Spillkasten, in dem d er Motor, das Triebw erk, W iderstand un d A nlasser liegen. Abb. 10 6 zeigt eine Spilltrom m el m it zw ei verschie
denen D urchm essern, also eigentlich zw ei ü b ereinander
liegende Trom m eln. Die U m fangsgeschw indigkeit beträgt 0,2 bis 0,6 m /sek.
D er auszuübende Seilzug 6 \ b eträg t 3 0 0 bis 5 0 0 0 kg, der bei i facher U m schlingung des Seils durch den H andzug:
« S 1 y Sy
S» = ~ r ^ k£ = ^ w .Q2nip e 535
überw unden w ird, w enn ¡i = 0,1 bis 0,40 die Reibungszahl, e = 2 ,7 1 8 die B asis d e r natürlichen L ogarithm en bedeutet.
F ü r fi = 0,1 0,17 0,22 0,26 0,31 0,37 0,43 0,48 w ird 5 3 5 * = 2 3 4 5 7 10 15 20
4. Kettentrom m eln, m it P rofilen nach Abb. 6 0 — 66, S. 19, D urchm esser u n d P rofile wie bei Kettenrollen.
Die S teigung s d er schraubenförm igen N uten beträgt 3,5 d + 3 mm bzw. 2,8 d -)- 3 mm, Abb. 60 und 61. Dem
nach bei i W indungen die nutzbare Trom m ellänge l fü r eine F örderhöhe H , 1 = (H : I ) n ) (3,5 c? -f- 3 mm) bzw.
I = ( H : D n ) (2,8 d -f- 3 mm), M antelstärke 1 2 — 25 mm.
Übliche A rten d e r B efestigung d er K ette zeigen die Abb. 6 3 — 66.
D er Innenm antel d er Trom m el w ird zw eckm äßig zylind
risch h ergestellt. Um ein richtiges Auflaufen d er K ette auf die Trom m el zu sichern, m uß d er A bstand der K ettenleitrolle m indestens das 25 fache d er Trom m ellänge betragen.
5. Um das D rehm om ent von Zahnrädern, die neben Trom m eln angeordnet sind, auf die Trom m el m it zu über
tragen, kommen seh r häufig V erbindungen beider Teile nach den Abb. 1 0 7 — 112, S. 29, vor, von denep die A n
ordnung nach 108, 109 n u r noch selten ist.
27
A b b . {76.
A ~ X
A T
éf^JT lÆ
A b b . 70.
, Abb. 83. ,
\
Ü Z i i7 - > -
A b b .S S .
n4fl i ß -E ct
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Abb. 76-87- RoUen¿wh-sen tí. Jłotteribefe/tim /ruj
¡Abb 87. Æ
tÇ t
S I ¡ A b b ./tO.
28 Greiforgane.
B. G reiforgane.
I. H aken, Abb. S. 31.
Die zur A ufhängung d er L ast dienenden H aken zerfallen je nach dem Zugorgan in Ketten-, Abb. 1 1 3 ,1 1 4 , u n d Seil
haken, Abb. 1 1 5 ,1 1 6 , nach ih re r F orm in einfache und Doppel
haken, und offene u n d geschlossene (Lastbügel) H aken.
Das M a t e r i a l is t bei kleinen Haken oft Stahlguß, bei größeren zähes Schweiß eisen, Feinkorneisen oder geschm ie
deter S i e m e n s - M a r t in - S ta h l. Die H aken w erden von H and vorgeschm iedet un d im Gesenk nachgepreßt.
Als Bedingungen fü r die richtige K onstruktion der H aken haben zu gelten eine genügende Seitenbew eglichkeit, D rehbarkeit un d m öglichste B eschränkung d er Länge.
1. Einfache offene Halten, Abb. 1 1 3 ,1 1 4 . Die M ittel
linie des Schafts m uß d u rch M itte Maul gehen.
Berechnung. D er K erndurchm esser d1 des Gewindes
. TZ o
erg ib t sich au s: Q = — d kz und d er äußere Gewinde-
4 l
durchm esser d aus den entsprechenden W erten der Schrau
bentabelle nach W i t h w o r t h , d =<*>1,19«^ .
D er D urchm esser d3 des H akenschafts m it Spielraum in d er B ohrung des Q u erstü c k s:
d s = co 1,25 d bis 1 ,4 d
fü r kz ist anzunehm en für Schw eißeisen bei f e s t einge
spanntem H aken:
wenn: Q = 500 -1 0 0 0 11000-3000' 3000-15000; 25000kg, K = 150-180 ; 250 280 | 800kg/qcm.
Bei f r e i bew eglichen H aken ist zu setzen fü r:
Schweißeisen: ^, = 500—700 kg/qcm, Stahl: kz = 900^1100 kg/qcm.
F ü r 0,25 m /sek übersteigende H ubgeschw indigkeiten sind A usführungen nach Abb. 11 5 vorzuziehen.
29
T • Q
In n en se ite : sx = s2 -f- — und fü r die Außenseite:
Von den Q uerschnitten Abb. 1 1 7 — 12 0 ist d er trapez
förmige, Abb. 120, am günstigsten. Im gefährlichen Quer
s c h n i t t / Abb. 113 von der F läc h e F h a t man, w enn J das Trägheitsm om ent des Q uerschnitts bedeutet, die Z u g a n s t r e n g u n g : s z — (?(a-{- e2) ~ a l s D r u c k a n s t r e n g u n g :
d
g
•S'd = Q(a + e2) —- von der B iegung herrührend.
d
Mithin ergibt sich als G esam tanstrengung fü r die - di
S2 ~ sd ~ F •G
S etzt man = s2 u n d die W erte von sz u n d sd ein, so folgt:
J = 0,5 F • (a + es) (et — e2) .
N ach E in fü h ru n g d er W e rte von J , e2 un d ex fü r den t r a p e z f ö r m i g e n Q uerschnitt folgt:
- ^ = — + 1 oder: h = a ( ~ — 1 ö i a
ferner folgt:
b * ~ b l = h k z ■
Diese letzten G leichungen verw endet m an für die H aken
berechnung, und w äh lt:
F ü r S e i l h a k e n : a = ~ S e ild u rc h m e ss e r, fü r K e t - t e n h a k e n : a — 1,5 X K etteneisenstärke: — = 2— 3h
a und b2 = 2 , 5 ^ bis 3 ,5 5 x = c o l ,2 a .
A ls größte zulässige Beanspruchung im Gewindekern sind zuzulassen für Q < 5 0 0 0 kg, kz = 6 0 0 kg/qcm, für
30^ GreiforganeJ
32 Greiforgane.
Q > 5 0 0 0 kg, kz bis 9 0 0 kg/qcm , w obei zu beachten ist, daß höchstens sL = kz w erden darf.
B erücksichtigt man, daß d e r H aken ein K ö r p e r m it g e k r ü m m t e r M i t t e l l i n i e ist, so ergibt die genauere N achrechnung d er auftretenden Spannungen fü r die Innen
seite, nach B a c h :
b2a ’ w orin zu setzen is t fü r:
h : a = 2 2,5 3
bei rechteckigem Querschnitt:
bei trapezförmigem
C 5,07 3,92 3,22 Querschnitt: c 6,42 5,06 4,18 bei elliptischem
Querschnitt: c 8,89 6,92 5,73
Abb. 118, Abb. 120, ( h große,
\ b2 kleine Achse.
Mit diesen W erten ergibt sich fü r:
0 = 1 0 0 0 , 2 0 0 0 , 5 0 0 0 , 10 000, 25 0 0 0 kg, K = 8 5 0 , 940, 1 0 5 0 , 1 1 2 5 , 1 2 5 0 kg/qcm .
Die W erte von ,s( ergeben sich um 4 0 ° /o bis 5 0 ° /0 größer als die von sv F ü r die A ufzeichnung von einfachen Haken können die Y erhältniszahlen d er Abb. 11 3 benutzt w erden.
2. Doppelhaken, fü r W e rk stätten un d G ießereikrane.
Abb. 1 2 1 , 122, w erden verw endet fü r Q > 1 2 0 0 0 bis 15 0 0 0 kg. D ie M aulkonstruktion un d S chaftberechnung erfolgt w ie fü r einfache H aken.
Bei v e r t i k a l angreifender L a s tis t der gefährliche Quer
schnitt, Abb. 121, fü r 0,5 Q zu berechnen. N ach Zerlegung in die N orm alkraft W und die zu vernachlässigende Schub
k raft A , Abb. 1 2 1 , nachdem im S ch w erp u n k t S des Q uer
schnitts F die K raft 0,5 Q nach oben u nd unten angetragen ist, hat m a n :
Haken. 33 N (0,5 Q x0) e2
s i ~ v +F ' J 1
G reift die K raft K u n te r einem W inkel cp1 bzw. <p2 zur L otrechten an, so ergibt sich fü r die angedeuteten Quer
schnitte F t und F 2 m it den S chw erpunkten S 1 und S 2 , Abb. 1 2 1 :
K sin m. , K y e 2
*1 = — ¥ ~ + j u n d :
K sin cp2 K z e 2
Sl= = F , -4 '
Man berechnet Doppelhaken zw eckm äßig m it 0,6 Q u n te r einem W inkel von 00 4 5 ° zur L otrechten angreifend.
3. Lastbügel oder Ösen für freie Seilenden von F örder
maschinen, Aufzügen, Abb. 125, w erden s ta tt d u rch Traver
sen auch m ittels A u g e n wie in Abb. 1 1 5 ,1 1 6 , am oberen Teil aufgehängt. Die Ösen sind entsprechend den Schäkeln zu be
rechnen, S. 34. L astbügel fü r große L asten w erden zweck
m äßig aus 3 d urch Gelenke verbundenen Teilen hergestellt.
4. Die A u fh ä n g u n g u n d Lagerung der H aken erfolgt d urch e i n f a c h e A u g e n , Abb. 115, 128, oder, falls der Haken m it einer Eollenflasche verbunden ist, d u rch T r a v e r s e n , Abb. 1 1 3 ,1 2 5 ,1 2 6 , in denen er durch U nterlegung einer auf d er U nterseite kugelförm ig abgedrehten Scheibe, Abb. 126, oder d urch Kugellager, Abb. 125, drehbar ist. Die Zapfen d er T raverse w erden durch H ängeschienen oder S eitenbleche m it dem Bolzen der E olle verbunden, Abb. 143, 146, S. 35.
B ezeichnet w die Augenlänge, da den B olzendurchm esser des Auges, k = 2 5 0 — 3 5 0 kg/qcm den F lächendruck zw i
schen Bolzen un d Auge, so ergibt sich w a u s : w d a k — Q, die freitragende Bolzenlänge Z = 00 2 w au s: 0,125 Q l = 0,1 dl k b . da ist zw eckm äßig zunächst anzunehm en.
W i l d a , Die H ebezeuge. 3
u
Greiforgane.Die H öhe h d er T raverse, Abb. 126, folgt, w enn w ihre B reite ist, aus:
0 ,2 5 Q c = 0 ,167 ( w - d ) h * k „ ,
d er Z apfendurchm esser du w enn \ die Zapfenlänge ist, aus:
0 ,5 Q /j = 0,1 d \ k b un d d e r F lächendruck k auf den Zapfen a u s :
Q — K d^ , k b = 60 0 kg/qcm , k bis 3 0 0 kg/qcm .
Die B ohrung d er T raverse fü r den H akenschaft ist.
etw a 5— 10 mm größer als dessen D urchm esser.
5. Schäkel zur L agerung des Hakens, Abb. 123, 124, lassen sich in bezug auf F estigkeit nachrechnen nach fol
genden F estigkeitsgleichungen:
D urchm esser d des Schäkeleisens a u s : 0,5 Q = 0,785 d 2 kz .
Obere S tärke hv elliptischer Q uerschnitt vorausgesetzt, aus:
0 ,1 2 5 Q a = 0,1 d h \ kb . U ntere S tärke h2 aus:
0,5 Q • 0 ,1 2 5 e = 0,167 (b - d0) l i \ kb , m it kz = k b = 6 0 0 kg/qcm .
6. Bei V erw endung von Kugellagern fü r den H aken
schaft, Abb. 1 2 9 — 132, ist fü r z Stahlkugeln vom D urch
m esser d , in S tahlrinnen la u fe n d : Q ^ 3 0 0 z d 2 ,
d in cm. Man w ähle d etw a 0,25 vom K erndurchm esser des H akens.
D er L aufkreisdurchm esser D der K ugeln aus D n = d z . V erw endet m an s ta tt K ugeln » S t a h l k e g e l vom m itt
leren D urchm esser d, d e r tragenden K egellänge l , so ist:
Q ^ G O z d l zu setzen.
35
Greiforgane.
7. Um ein selbsttätiges Niedergehen des unbelasteten H akens herbeizuführen, schiebt man ü b er das Seil- oder K ettenende Gewichte, Abb. 1 3 3 — 138, oder schaltet sie zw ischen H aken und Seil oder K ette e in ; ebenso ver
w en d et m an Federn in verschiedenen Ausführungsform en, Abb. 1 3 9 — 142, um Stöße beim A nheben von d e r K ette fernzuhalten.
Die Abb. 1 4 3 — 148, S. 35, zeigen einige A usführungs
form en d e rV erb in d u n g von H aken m it den losen Rollen der H akenflasche.
E ine seh r ungünstige B eanspruchung eines H akens ist aus Abb. 127 ersichtlich.
II. Greifer. N eben den H aken kom m en für M a s s e n g ü t e r A ufnahm egefäße z u r A nw endung. Diese F örder
gefäße bestehen d er A usführung nach aus zw ei in einem R ahm en gelagerten Schaufeln. Man unterscheidet:
1. Selbstgreifer für K ohlen z. B. m it 4 0 0 0 0 bis 8 0 0 0 0 k g stündlicher L eistungsfälligkeit w erden durch D rahtseile b etätig t u n d neuerdings fast ausschließlich als sog. Z w e i s e i l - G r e i f e r gebaut, die zw ar ein besonderes W indw erk m it 2 Trom m eln erfordern, aber sich in je d er H öhenlage entleerenlassen, w ährend sog. E i n s e i l - G r e i f e r seltener in V erw endung stehen.
A ußerdem finden sich vielfach halbzylindrische Ge
fäße m it
2. aufklappbarem Boden, d er in bestim m ter Höhenlage d u rch die A uslösung eines Sperriegels oder N achlassen eines Seils aufgeklappt w ird.
Muß das geförderte G ut stets in derselben Höhe ent
le ert w erden, so w erden 3. vielfach d urch Auslösen einer K linke um eine w agrechte A chse drehbare
K ippkübel benutzt, die nach d er E ntleeru n g w ieder eine au frechte Lage annehm en.
Übertragende Bauteile: Handkurbeln. 37 F ü r den T ran sp o rt von Blöcken in H üttenw erken w erden Z a n g e n , die in das Hebezeug gehängt sind, benutzt.
ITT. L asthebem agnete fü r m agnetisierbare Körper (Bleche, Träger, R oheisen usw .) w irken in der W eise, daß die zu hebenden K örper d urch strom um flossene weiche Eisenkerne, die also m agnetisiert w erden, zum A nhaften gebracht w erden. Die Magnetpole d er H ebem agnete w er
den fü r K örper m it unregelm äßiger Oberfläche in senk
rechter R ichtung beweglich ausgeführt. Um Unglücks
fälle zu verm eiden, versieht m an H ebem agnete vielfach m it Sicherheitsgreifern.
C. Ü bertragende B auteile.
I. Handkurbeln fü r den A ntrieb von Hebezeugen, aus A rm u n d Griff bestehend, le tzterer zw eckm äßig m it einer H ülse aus Holz oder G asrohr versehen, sind in den üblichen A bm essungen in den Abb. 1 4 9 — 15 4 dargestellt.
Die eingeklam m erten Zahlen gelten fü r zwei Arbeiter.
Übliche Um fangsgeschw indigkeiten sind 0,5— 1 m. Die in der M itte des K urbelarm s angreifende K ra ft ist fü r einen A rbeiter m it K = 12— 15 kg, fü r zwei A rbeiter an d e r s e l b e n K urbel m it K = 30 kg, an g e t r e n n t e n K urbeln K = 4 0 kg anzunehm en. Zw ei K urbeln an einer W elle w erden um 1 2 0 ° — 135° versetzt.
F ü r die B erechnung des G riffdorudurchm essers d ist um genügende S icherheit zu erzielen, zu se tz e n :
1,5 K l = 0,1 ( l s kb ; kb = 60 0 kg/qcm . Der auf B iegung und V erdrehung beanspruchte K urbelarm aus Fluß eisen Abb. 1 4 9 ,1 5 0 läß t sich auf die in ihm h err
schende größte A nstrengung prüfen, verm ittels der Glei
chung:
2 , 1 - b h
