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Aufzüge [1]

[374] Aufzüge, im allgemeinen Maschinen zum Heben von Lasten. Die Laß wird entweder unmittelbar mit den Tragorganen (Seilen, Ketten) der Windemaschine verbunden (Sackaufzüge) oder sie wird von einem besonderen Gestell (Fahrkorb, Fahrbühne, Fahrstuhl) aufgenommen, das an das Tragorgan der Windemaschine angeschlossen ist. Letztere Art Aufzüge, die als Aufzüge im engeren Sinne zu bezeichnen sind und oft Fahrstühle genannt werden, sind weiter noch dadurch charakterisiert, daß sich ihr Fahrkorb (Fahrstuhl, Fahrbühne) in festen Führungen bewegt. Gleiche Einrichtung besitzen auch die Aufzüge der Bergwerke (s. Schachtförderung); doch werden an diese Fördervorrichtungen andre Anforderungen gestellt als an die Aufzüge in Fabriken, Warenhäusern, Hotels u.s.w., die in dem Nachfolgenden behandelt werden. Diese Aufzüge werden eingeteilt in a) kleine Aufzüge, deren Förderschale nicht betreten werden kann und deren Schachtquerschnitt 0,65 qm nicht übersteigt; b) Personenaufzüge; c) Lastaufzüge mit Personenbegleitung (mit Begleitung durch den Führer); d) Lastaufzüge (ohne Personenbegleitung). An die zu b) und c) genannten Aufzüge werden hinsichtlich der Sicherheit des Betriebes die höchsten Anforderungen gestellt, und beide Arten werden gewöhnlich gleichmäßig behandelt (s. Personenaufzüge).

Die kleinen Aufzüge dienen zur Beförderung von Speisen, Akten u. dergl. und werden meist von Hand bedient (s. Handaufzüge).

Bei Anordnung der Personen- und Lastenaufzüge [b) bis d) obiger Einteilung] in den Gebäuden ist zu beachten, daß sie leicht zugänglich sind und bequem be- und entladen werden können. Sie werden entweder an den Außenfronten der Gebäude (vielfach an Fabrikgebäuden)[374] oder im Innern derselben angebracht, im letzteren Falle entweder in geschlossenen Schächten der im Treppenhaus (Wohngebäude, Hotels u.s.w.).

Der Aufzugschacht (Fahrschacht), d.h. derjenige Raum einer Aufzugsanlage, den der Fahrkorb (Fahrstuhl) bestreicht, darf nur an den Be- und Entladestellen zugänglich sein, die durch geeignete Vorrichtungen, meist Türen, festen Barrieren, von den Räumen, nach welchen die Lauen u.s.w. geschafft werden sollen, abgeschlossen werden müssen. Der Aufzugschacht enthält die aus Holz oder Eisen hergestellten Führungen für den Fahrkorb, die bei den an den Außenfronten der Gebäude liegenden Aufzügen den Aufzugschacht begrenzen. Dieser wird dann noch im Erdgeschoß oder Hofraum durch eine 1,8 m hohe Einfriedigung von engmaschigem Drahtgeflecht abgeschlossen, die an den geeigneten Stellen durch selbstschließende Türen zugänglich ist. Die Türen der verschiedenen Stockwerke müssen selbstschließend sein und nach innen, d.h. nach den betreffenden Räumen aufschlagen. (Selten wird ein derartiger Aufzugschacht auf der ganzen Höhe durch Drahtgeflecht ganz abgeschlossen.) – Aufzugschächte im Innern der Gebäude werden gewöhnlich mit Wänden von unverbrennlichem Material umgeben; hierfür bestehen, in größeren Städten wenigstens, besondere polizeiliche Vorschriften, die zu beachten sind. – Die Schachtwände dürfen im Innern weder Hervorragungen noch Vertiefungen zeigen, die Zugangs- oder Schachttüren müssen mit der Innenkante der Schachtwand bündig liegen, etwaige Fenster dürfen nicht nach dem Schacht aufschlagen, vielmehr müssen dieselben hier vergittert sein. – Bei den in Treppenhäusern angeordneten Aufzügen ist dafür Sorge zu tragen, daß weder von den Podesten noch von den Treppenläufen jemand in den Bereich des Fahrkorbes kommen kann, und deshalb sind überall engmaschige Drahtgitter von mindestens 1,8 m Höhe anzubringen.

Die Verschlüsse der Schachtzugänge bestehen gewöhnlich in Türen, zuweilen in sogenannten Hubgittern, seltener in Barrierestangen; bei geschlossenen Schächten müssen die Türen feuersicher hergestellt und selbstschließend sein. – Bei Aufzügen mit Personenbeförderung [b) und c) der gegebenen Einteilung] werden die Schachttüren mit Verschlußvorrichtungen versehen, die durch Unbefugte weder von außen noch von innen, vielmehr nur mittels besonderen in Verwahrung des Fahrstuhlführers befindlichen Schlüssels geöffnet werden können. Dennoch aber dürfen die Türen sich nur dann öffnen lassen, wenn der Fahrkorb (Fahrstuhl) hinter der betreffenden Thür stillsteht. Zu diesem Zweck ist an der Tür eine zweite Verriegelung angebracht, die nur vom Fahrkorb selbst mittels einer Kulisse im geeigneten Augenblicke ausgelöst wird. Das Steuerseil, durch dessen Handhabung die Antriebsmaschine des Aufzuges betätigt wird, liegt im Innern des Fahrschachtes. An die Schachtverschlüsse der Lastenaufzüge ohne Personenbegleitung [d) der obigen Einteilung] müssen strengere Anforderungen gestellt werden, weil es bei derartigen Aufzügen nicht selten vorkommt, daß verschiedene Personen in verschiedenen Stockwerken den Aufzug gleichzeitig benutzen wollen. Um Unfälle zu verhüten, die hierdurch entliehen könnten, besteht folgende Vorschrift: »Die Verschlußvorrichtungen (Türen) der Schachtzugänge müssen mit der Steuerung des Aufzuges derartig in Verbindung flehen, daß sie sich nur in demjenigen Stockwerke öffnen lassen, hinter dessen Schachttür der Fahrkorb zum Stillstand gekommen ist, während anderseits der Fahrkorb nicht eher in Bewegung gesetzt werden kann, bevor nicht alle Schachttüren geschlossen sind.« – Die Steuerung dieser Aufzüge ist in der Regel nur von außerhalb des Fahrschachtes zu bedienen. Ein diese Forderung erfüllender Türverschluß der Firma Karl Flohr, Berlin, bei dem jede Tür für sich durch einen Schlagbaum so verschlossen, die Steuerung aber nur im höchsten Punkte des Fahrschachtes verriegelt wird, ist in Fig. 1–3 dargestellt. Der vor jeder geschlossenen Tür horizontal liegende Schlagbaum h kann nur nach aufwärts gedreht werden; seine Achse trägt im Innern des Schachtes einen kleinen Hebel i, dessen Nabe mit einem Ansatz versehen ist, der sich bei geschlossener Tür auf den an einer Wandplatte geführten, durch eine starke Feder stets nach der Tür hin gedrückten Riegel k legt, so daß der Schlagbaum h nicht angehoben, die Schachttür also nicht geöffnet werden kann. Tritt der Fahrkorb hinter die Tür, so ergreift seine Kulisse d₁ die am Riegel k angebrachte Rolle und schiebt den Riegel zurück, so daß jetzt der Nabenansatz des Hebels i frei wird, der Schlagbaum angehoben und die Tür geöffnet werden kann. Hierbei muß nun die Steuerung verriegelt sein. Dies geschieht mittels der durch den ganzen Schacht geführten Stange e, die mit ihrem oberen Ende durch einen Hebel mit einer kurzen Welle verbunden ist, die einen mit diametralem Schlitz versehenen Kopf trägt. In diesem Schlitz liegt, während der Fahrkorb in Bewegung ist, die in das endlose Steuerseil eingeschaltete, in der Mitte mit einer dem Kopfe d entsprechenden Ausklinkung versehene Schiene g. Sobald der Fahrkorb durch Ziehen am Steuerseil hinter einer Tür zum Stillstand gebracht, die Steuerung also auf Mitte gestellt ist, wird beim Anheben des Schlagbaumes h durch den Hebel i und mittels des Stiftes f die Stange e angehoben und dadurch die obere Welle so gedreht, daß der Schlitz des Kopfes d_x, der jetzt, da die Schiene g durch das Steuerseil verstellt ist, in dem Ausschnitte derselben liegt, horizontal zu[375] flehen kommt, und die Schiene g kann dann nicht mehr bewegt werden. – Eine Bewegung derselben, d.h. also der Steuerung, ist erst dann wieder möglich, wenn die Tür geschlossen und der Schlagbaum niedergelegt ist. Andre Einrichtungen in [1]; Türenschluß mit unmittelbarer Arretierung des Steuerseils s. [2].

Der Fahrkorb (Fahrstuhl, Förderschale) besteht in der Hauptsache aus einem senkrechten, schmiedeeisernen Rahmen, der mit seinem oberen wagerechten Rahmen an dem Tragorgan (Seil, Kette, Gurt) der Aufzugmaschine beteiligt ist und sich mit seinen Seitenschenkeln an einen horizontalen, quadratischen oder rechteckigen, schmiedeeisernen Rahmen anschließt. Die senkrechten Schenkel des Gestelles tragen die Führungs- oder Gleitbacken, mit denen der Fahrkorb an der im Schacht befestigten Führung gleitet, auch wohl die Fangvorrichtungen, die indes auch am horizontalen Gestellrahmen angebracht werden (s. Fangvorrichtung). – Der horizontale Rahmen des Fahrkorbgestelles ist bei Aufzügen zur Lastenförderung mit einem Bohlenbelag abgedeckt und mit festen Seitenwänden, soweit diese nicht zwecks Be- und Entladens als Türen ausgebildet sind, versehen, um das Herabfallen des Ladegutes zu verhindern. Bei reinen Personenaufzügen nimmt der Plattformrahmen eine geschlossene, mit Thüren an geeigneten Stellen versehene Kabine (Fahrzelle) auf, die je nach dem Zwecke des Gebäudes, in dem der Aufzug sich befindet, mehr oder weniger elegant ausgestattet, mit Sitzgelegenheit und elektrischer Beleuchtung versehen wird. Bei allen Aufzügen mit Personenbeförderung muß der Fahrkorb (Fahrzelle) von oben sicher abgedeckt sein.

Hinsichtlich der Steuerung, d.h. derjenigen Vorrichtung, mit deren Hilfe die Antriebsmaschine des Aufzuges in Tätigkeit gesetzt wird, sei hier bemerkt, daß bei allen Aufzügen eine selbsttätige Hubbegrenzung in den beiden Endstellungen des Fahrkorbes vorgesehen sein muß. Zu diesem Zwecke werden in das Steuerseil an den entsprechenden Stellen zwei Knaggen eingeschaltet, gegen die der Fahrkorb stößt; indem er so das Seil mitnimmt, wird die Umsteuerung in die Ruhelage bewirkt. Aufzüge mit Personenbeförderung erhalten gewöhnlich noch eine zweite selbsttätige Umsteuervorrichtung.

Bei Aufzugsanlagen (namentlich bei Lastaufzügen) mit dichtgeschlossenem Fahrschacht wird außerhalb desselben ein Stellungsanzeiger angebracht, der jederzeit erkennen läßt, an welcher Stelle des Schachtes der Fahrkorb sich befindet. – Neben jeder Schachttür ist eine die Stockwerkseinteilung in verkleinertem Maßstabe darstellende Skala angebracht, an der ein Zeiger gleitet, der in passender Weise so mit der Aufzugmaschine in Verbindung gebracht ist, daß sein Weg an der Skala dem des Fahrkorbes im Fahrschacht entspricht.

Gegengewicht. Um einerseits an Betriebskraft zu sparen, anderseits aber die Belastung der Aufzugmaschine für Auf- und Niedergang des Fahrkorbes möglichst gleichmäßig zu gestalten, wird die tote Last des Fahrkorbes und ein Teil der Nutzlast (etwa die Hälfte) durch ein Gegengewicht ausgeglichen. Dasselbe kann inner- oder außerhalb des Fahrschachtes angebracht sein und muß auf seinem ganzen Wege, der dem des Fahrkorbes entspricht, so geführt sein, daß es auch beim Reißen des Seiles, an dem es hängt, nicht aus seiner Führung heraustreten kann. Liegt das Gegengewicht außerhalb des Fahrschachtes, so muß seine Fahrbahn ebenso gesichert sein wie die des Fahrkorbes.

Tragorgane. Bei allen Aufzügen, mit Ausnahme der unmittelbar wirkenden hydraulischen, hängen Fahrkorb und Gegengewicht an Seilen, Ketten oder Gurten, die anderseits mit der Windetrommel der Aufzugmaschine verbunden sind. – In der Regel werden Drahtfeile verwendet. Ihre Beanspruchung setzt sich zusammen aus der Zugwirkung der Last einschließlich des Fahrkorbes und dem Biegungswiderstand der Führungsrollen und Windetrommeln. Um die Seile recht biegsam zu machen, werden sie aus möglichst dünnen Drähten (0,8–1,5 mm Durchmesser) mit Hanfseele hergestellt. Vorwiegend wird Tiegelgußstahldraht mit 12500–15000 kg/qcm Bruchfestigkeit verwendet. – Damit das Seil nicht übermäßig auf Biegung beansprucht wird, dürfen die Führungsrollen und Windetrommeln nicht zu klein genommen werden; man gibt ihnen bei dem genannten Material der Drähte einen Durchmesser gleich der 720 fachen Drahtdicke oder gleich dem 35–40fachen Seildurchmesser. – Bei amerikanischen Personenaufzügen werden in der Regel Drahtseile mit 6 Litzen zu je 19 Drähten verwendet, wobei der Seildurchmesser zwischen 13 und 35 mm schwankt. Für die Fahrstühle der Aufzüge mit Personenbeförderung werden mindestens zwei Seile verwendet, von denen jedes für sich die Maximallast mit 10facher Sicherheit trägt. – Bei Lastenaufzügen bis zu etwa 300 kg Nutzlast begnügt man sich mit nur einem Seil.

Der Betrieb der Aufzüge erfolgt entweder durch menschliche Kraft (Handaufzüge) oder durch elementare Kräfte, und zwar entweder unmittelbar durch Dampf (Dampfaufzüge) oder mittelbar durch Dampf (Transmissionsaufzüge) oder durch Wasser (hydraulische Aufzüge) oder endlich durch Elektrizität (elektrische Aufzüge).

Dampfaufzüge. Bei diesen wird das Windewerk oder die Aufzugmaschine durch eine Dampfmaschine unmittelbar angetrieben. Sie finden in Deutschland wohl nur für Lastenbeförderung, in Fabrikbetrieben (Eisengießereien, Bergwerken) Verwendung, während sie in Amerika, besonders vor Einführung des elektrischen Betriebes, ausgedehnte Anwendung auch zur Personenbeförderung in Hotels, den bekannten großen Geschäftshäusern u.s.w. gefunden haben. Sie sind, wenn Elektrizität fehlt, dem Betriebe mittels Wassers vorzuziehen, wenn dieser besondere Druckpumpen, Wasserbehälter und Dampfkessel erfordert, weil durch diese die Anlage komplizierter wird. Steht für den hydraulischen Betrieb eine Wasserleitung mit nur geringem Druck zur Verfügung, so kann der Wasserverbrauch so erheblich werden, daß der unmittelbare Dampfbetrieb vorzuziehen ist. In Deutschland flehen der Verwendung von Dampfaufzügen in Hotels, Warenhäusern u.s.w. die gesetzlichen Bestimmungen über Auf Heilung von Dampf kesseln in oder unter bewohnten Räumen hindernd entgegen.[376]

Fig. 4 zeigt die Anordnung eines Dampfwindewerkes der Crane Elevator Co. in Chicago,. Fig. 5 die eines solchen von Otis Brothers in New York, beide für Personenaufzüge bestimmt. – Als Antriebsmotoren dienen Zwillingsmaschinen, auf deren Kurbelwelle eine sehr breite Riemenscheibe sitzt, von der aus ein mit Spannrolle versehener Riemen das Rädervorgelege der Windetrommel antreibt. Die Dampfzylinder werden durch je einen einfachen Muschelschieber und einen gemeinschaftlichen Umsteuerschieber gesteuert, welch letzterer durch das Handsteuerseil s des Fahrstuhles betätigt wird. Behufs selbsttätiger Steuerung der Antriebsmaschine wird bei Otis von der Maschinenachse aus mittels Räderübersetzung eine Schraube r angetrieben und durch diese eine als Mutter ausgeführte Knagge verschoben. Am Hubende kommt diese Knagge in Eingriff mit dem Steuerungsgestänge und schiebt den Dampfschieber auf Mittelstellung, so daß der Dampfzutritt abgesperrt und die Aufzugmaschine stillgesetzt wird. Bei Crane wird zu gleichem Zweck eine Scheibe mit Spiralnuten angetrieben, in denen ein Gleitstück m sich verschiebt, das am Hubende des Fahrstuhles gehoben oder gesenkt wird und mittels eines Hebels den Umsteuerschieber in seine Mittelstellung rückt, die Bremse einrückt und die Spannrolle von dem Treibriemen des Windevorgeleges abhebt. Die ganze Windemaschine ist gewöhnlich im Keller neben dem Aufzugschacht aufgeteilt, von den Windetrommeln gehen ein oder zwei Seile nach der über dem Fahrschacht gelegenen sogenannten Sicherheitstrommel, auf der die eigentlichen Tragseile besonders aufgelegt sind. Diese Trennung in Zug- und Lastseile hat in Verbindung mit einer Bremse an der Sicherheitstrommel den Zweck, etwaige Brüche im Windewerk oder in den Zugseilen für den Fahrkorb unschädlich zu machen. Vgl. a. [3] und [4].

Elektrische Aufzüge haben in den letzten Jahren ausgedehnte Anwendung sowohl für Lasten- als auch für Personenbeförderung, für große und geringe Hubhöhen gefunden, wobei Fahrgeschwindigkeiten von 0,6–1,5 m gebräuchlich sind. Die Vorzüge des elektrischen Betriebes gegenüber andern Betriebsarten liegen teils in der leichten Uebertragbarkeit der Kraft nach jedem Punkte hin, teils in der Einfachheit der ganzen Anlage, die sich, wenn der Strom von einer Zentrale entnommen werden kann, auf die Aufzugmaschine beschränkt; auch stellt der elektrische Betrieb sich wesentlich billiger als der hydraulische. Endlich gestaltet sich der Raumbedarf wesentlich geringer als bei dem hydraulischen Betrieb, da neben dem eigentlichen Aufzug nur die Windevorrichtung mit dem Elektromotor unterzubringen ist. Für den Aufzugbetrieb eignet sich mit Rücksicht auf Regulierbarkeit und leichte Umkehrung der Drehungsrichtung des Motors am heften der elektrische Gleichstrom, der mit Spannungen von 120–200 Volt (seiten höher) zur Verwendung kommt; auch der Drehstrom ist geeignet, wogegen der Wechselstrom der Umkehrung der Drehrichtung des Motors einige Schwierigkeiten bereitet. Der Fahrkorb elektrischer Aufzüge hängt an Drahtseilen, die, wenn die Windevorrichtung unmittelbar über dem Fahrschacht aufgestellt werden kann, ohne weiteres nach der Windetrommel geführt sind, während bei andrer Aufteilung der Maschine Leitrollen zu Hilfe genommen werden müssen. Die Gegengewichte werden in der Regel so groß gewählt, daß sie die tote Last des Fahrkorbes und die halbe Nutzlast ausgleichen, hierdurch wird die Arbeitsleistung bei der größten Nutzlast für Auf- und Niedergang nahezu gleich und können die Motoren kleiner gewählt werden. – Obwohl sich der Stromverbrauch der veränderlichen Nutzlast anpassen läßt, so wird dieser theoretische Vorteil in der Praxis durch den Umstand zum großen Teil aufgewogen, daß das jedesmalige Anheben der Last in den verschiedenen Stockwerken einen größeren Stromverbrauch bedingt. Bei der in nachstehender Fig. 6 abgebildeten Aufzugmaschine nach einer Bauart der Berlin-Anhalt. Maschinenbau-Aktien-Gesellschaft ist der Elektromotor a unmittelbar mit der Schneckenwelle eines einfachen, in ein zum Teil mit Oel gefülltes Gehäuse e eingeschlossenen Schneckenradvorgeleges gekuppelt; auf der Achse des Schneckenrades sitzt die Seiltrommel g. Die Kuppelung zwischen der Ankerwelle des Motors und der Schneckenwelle ist eine elastische und bildet gleichzeitig eine Backenbremse b, die mit einem in den Stromkreis des Motors[377] eingeschalteten Doppelmagnet t derart in Verbindung fleht, daß durch denselben beim Anlassen des Motors die Bremsbacken gelöst, beim Ausschalten aber angezogen werden. Hierdurch wird ein Nachlaufen der Ankerwelle des Motors beim Anhalten des Fahrkorbes verhindert. Die Steuerung erfolgt mittels eines durch den ganzen Fahrschacht geführten endlosen Seiles, das um die Steuerseilscheibe h geschlungen ist, von deren Achse aus mittels des Rädervorgeleges ik und der Kettenübertragung mn der Regulier- und Anlaßwiderstand l betätigt wird. Zwecks selbsttätigen Anhaltens des Fahrkorbes in seinen Endstellungen sind, wie auf S 376 erwähnt, zunächst zwei Knaggen in das Steuerseil eingeschaltet, außerdem ist, für den Fall, daß diese versagen füllten, noch folgende Einrichtung getroffen: Von der Hauptwelle d wird noch ein kleines Schneckenrad angetrieben, das auf der mit Gewinde versehenen Welle p sitzt, die ihre Mutter in der Nabe der Steuerseilscheibe findet und zwei genau einstellbare Klauenmuttern rr trägt, die in geeigneten Augenblicken mit entsprechenden Klauen der Nabe der Steuerseilscheibe in Eingriffe kommen, so daß letztere mitgenommen und der Strom unterbrochen wird. – In dem Falle, daß das Lastseil reißt oder schlapp wird, muß der Betriebsstrom ebenfalls selbsttätig ausgeschaltet werden. Hierzu dient ein schräggestellter (in der Zeichnung nicht angegebener) Winkelhebel, der sich mit einer an seinem längeren Arme angebrachten Rolle gegen das gespannte Lastseil legt und dann mit seinem andern Arm einen den Stromkreis schließenden Kontakthebel festhält. Reißt das Seil oder wird es schlapp, so neigt sich der lange Arm des Hebels, so daß der erwähnte Kontakt aufgehoben und der Stromkreis unterbrochen wird. Erwähnt sei hier noch die der Berlin-Anhalt. Maschinenbau-Aktien-Gesellschaft patentierte elektromagnetische selbsttätige Stockwerksausrückung, welche es ermöglicht, vor Beginn der Fahrt die Steuerung auf dasjenige Stockwerk einzustellen, in dem der Fahrkorb selbsttätig halten soll. Ferner ist zu erwähnen die derselben Fabrik ebenfalls patentierte elektromagnetische Druckknopfsteuerung mit selbsttätiger Stockwerksausrückung, die sowohl vom Fahrkorb als auch von außerhalb desselben betätigt werden kann und vorherige Einstellung auf das gewünschte Stockwerk gestattet. Vgl. a. [2].

Hydraulische Aufzüge haben gegenüber den Dampfaufzügen den Vorzug größerer Einfachheit der Betriebsmaschine, Gleichmäßigkeit der Bewegung, Sicherheit in der Handhabung und die Möglichkeit großer Fahrgeschwindigkeit ohne Verminderung der Sicherheit des Betriebes, sie haben sich daher für die Personenbeförderung als sehr geeignet erwiesen und wurden vor Einführung des elektrischen Betriebes in Deutschland fast ausnahmslos für diesen Zweck verwendet. Die Fahrgeschwindigkeit ist durch den Bewegungswiderstand des Druckwassers in den Zuleitungen und Kanälen der Steuerung begrenzt, während durch die Beschränkung des Treibkolbenweges durch den Treibzylinder selbst gleichzeitig eine Begrenzung des Fahrkorbhubes gegeben ist. Als Nachteil der hydraulischen Aufzüge ist der bei allen Belastungen gleichbleibende Wasserverbrauch zu betrachten. Man hat wohl auch Konstruktionen ersonnen, die diesen Nachteil herabmindern sollen, doch haben diese keinen Eingang in die Praxis gefunden. Die Beschaffung des Druckwassers ist eine verschiedene, meist von örtlichen Verhältnissen abhängig. Die einfachste Art ist der unmittelbare Anschluß des Aufzugs an eine städtische Wasserleitung, doch wird dieser nicht überall gestattet und benutzt man dann die Wasserleitung, vorausgesetzt, daß ihre Druckhöhe ausreicht zur Füllung eines hoch (im Bodenraum des Gebäudes) aufgestellten Wasserbehälters, an den der Aufzug selbst angeschlossen ist, während der Zufluß des Wassers durch eine Schwimmereinrichtung selbsttätig geregelt wird. Sowohl hierbei als auch beim unmittelbaren Anschluß geht das verbrauchte Wasser verloren, wenn es nicht einem Sammelbehälter zugeführt und von diesem durch ein Pumpwerk wieder nach dem Hochbehälter zurückgebracht wird; die städtische Leitung liefert dann nur die erstmalige Füllung und ersetzt die während des Betriebes unvermeidlichen Verluste. Wenn man aber doch ein Pumpwerk aufstellen muß, ist es in den meisten Fällen vorteilhafter, das Wasser statt aus der städtischen Wasserleitung aus einer besonderen Wassergewinnungsanlage (Brunnen u.s.w.) zu entnehmen.[378]

In allen diesen Fällen ist natürlich die Pressung des Druckwassers abhängig von der Aufstellungshöhe des oberen Wasserbehälters. Da diese doch nur eine beschränkte sein kann, so würde man bei großen Latten zu sehr erheblichen Abmessungen des Treibkolbens und damit zu großem Wasserverbrauch kommen. Man ist daher dazu übergegangen, das Wasser durch das Pumpwerk in einen stehend oder liegend angeordneten Windkessel oder in einen durch Gewichte belasteten Akkumulator zu drücken; in beiden Fällen hat man einen für den ganzen Fahrkorbweg gleichbleibenden Druck. In den Druckwindkesseln gibt man dem Wasser einen Druck von 5–6 Atmosphären, doch sollen in Chicago auch Anlagen mit 50 Atmosphären Spannung ausgeführt worden sein. Bei Gewichtsakkumulatoren, deren Verwendung besonders dann angezeigt ist, wenn die Anlage mehrere Aufzüge enthält, gibt man 25 Atmosphären und mehr Pressung. Sowohl hierbei als auch bei Druckwindkesseln ist eine Einrichtung vorgesehen, durch die das Pumpwerk je nach dem Stande des Wassers bezw. des Akkumulatorgewichts selbsttätig an- oder abgestellt wird. – Die Anordnung einer Aufzugsanlage mit flehendem Druckwindkessel ist aus Fig. 7 zu ersehen; selbstverständlich wird das vom Aufzuge verbrauchte Wasser dem Pumpwerk wieder zugeführt.

Unmittelbar wirkende hydraulische Aufzüge (Bauart Edoux). Der Fahrkorb ist in solidester Weise mit dem oberen Ende eines senkrecht stehenden Plungerkolbens verbunden, ruht also unmittelbar auf der Druckwassersäule. Dies bedingt, daß sowohl der Treibkolben als auch der Treibzylinder eine Länge haben, die mindestens gleich der Hubhöhe des Fahrkorbes ist, und dieser Zylinder muß demgemäß in den Erdboden eingelassen. sein. Zu seiner Aufnahme dient ein vorher in den Erdboden eingetriebenes schmiedeeisernes Rohr von etwas größerer lichter Weite als der äußere Zylinderdurchmesser und von entsprechender Länge. Das Niederbringen dieses Rohres verursacht nicht bloß größere Kosten, sondern ist oft bei ungünstiger Beschaffenheit des Erdreichs mit großen Schwierigkeiten verbunden, die der Anwendung solcher Aufzüge für große Hubhöhen hindernd entgegenstehen, obwohl der unmittelbar wirkende Aufzug die größte Sicherheit bietet und daher für Personenbeförderung besonders geeignet ist. Um das lange Senkrohr zu sparen und dennoch die Vorzüge des unmittelbaren Betriebs zu sichern, hat man auch Teleskopaufzüge konstruiert, deren Treibkolben aus zwei (oder auch mehr) teleskopartig ineinander verschiebbaren Teilen besteht, so daß der Treibzylinder einen diesem Verhältnis entsprechenden kleineren Teil des Fahrkorbweges darstellt. Der innerste, den Fahrkorb unmittelbar tragende, am Boden geschlossene oder auch massive Treibkolben nimmt, am Ende seines Weges angelangt, den ihn zunächst umgebenden röhrenförmigen Kolben mit u.s.w., falls mehrere Kolben vorhanden sind. – Das Gewicht des Treibkolbens eines unmittelbar wirkenden Aufzuges wird durch ein an einer Kette oder nach dem Vorgang der Berlin-Anhalt. Maschinenbau-Aktien-Gesellschaft an einem breiten Drahtgurte hängendes Gegengewicht ausgeglichen, wobei die Kette bezw. der Drahtgurt so gewählt werden, daß sie durch ihr Eigengewicht den beim Aufgang des Treibkolbens sich vermindernden hydraulischen Auftrieb ausgleichen. Das Gegengewicht selbst ist so bemessen, daß der leere Fahrkorb noch mit genügender Geschwindigkeit selbsttätig abwärts geht. Bei dieser Anordnung würde der beladen abwärts gehende Fahrkorb eine unzulässig große Geschwindigkeit annehmen, und deshalb wird zwischen Treibzylinder und Steuerapparat eine hydraulische Reguliervorrichtung eingeschaltet. Als Beispiel für eine solche Vorrichtung ist in Fig. 8 die der Berlin-Anhalt.

Maschinenbau-Aktien-Gesellschaft vorgeführt. Der eine Stutzen der Vorrichtung ist an den Steuerapparat, der andre an den Treibzylinder angeschlossen; die im Gehäuse befindliche Ventilscheibe f wird durch zwei Spiralfedern so lange In der Mittelstellung erhalten, als der Treibkolben seine normale Geschwindigkeit beibehält. Ueberschreitet er diese, so wird die Ventilscheibe durch das mit größerer Geschwindigkeit lieh bewegende Wasser nach der entgegengesetzten Seite getrieben und verengt dabei den Ausflußquerschnitt. Dieses Ventil ist gleichzeitig Sicherheitseinrichtung, um bei etwaigem Bruch des Zuflußrohres ein gefährlich schnelles Sinken des Fahrkorbes zu verhindern. Die Steuerung erfolgt gewöhnlich mittels entlasteter Kolbenschieber (Fig. 9), die durch geeignete Uebertragung von dem durch den ganzen Fahrschacht geführten endlosen Steuerseil betätigt werden. Dieses ist zur selbsttätigen Umsteuerung durch den Fahrkorb in dessen Endstellungen mit den obenerwähnten Knaggen versehen. Der Steuerapparat ist durch den Stutzen e mit dem Zuflußrohr, durch t mit dem Treibzylinder und durch α mit dem Abflußrohr in Verbindung. Die Abbildung zeigt die Steuerkolben in der Stellung für den Aufgang des Fahrkorbes. – Falls die obere Umsteuerung versagen sollte, würde[379] der Treibkolben aus der Stopfbüchse des Treibzylinders herausgetrieben werden; um dies zu verhindern, ist der untere Teil des Kolbens konisch gedreht, das Druckwasser kann dann zwischen diesem Teil und der Stopfbüchse entweichen, seine Druckwirkung auf den Kolben hört alsdann auf.

Für geringe Hubhöhen, etwa bis 4 m, findet der unmittelbare hydraulische Antrieb noch vielfach bei den sogenannten Hebebühnen Verwendung, z.B. auf Bahnhöfen als Gepäckaufzug, in Geschäftshäusern zum Warentransport vom Hofe nach dem Keller und umgekehrt; gewöhnlich hat man dann auch einen für noch andre Zwecke bestimmten Hochwasserbehälter zur Verfügung. Diese Hebebühnen haben nur die Endstellungen als Ladestellen, Zwischenladestellen sind nicht vorhanden. Eine derartige Hebebühne mit 2,87 m Förderhöhe und einer größten Belastung von 250 kg, für ein Warenhaus bestimmt, ist in Fig. 10 und 11 skizziert. Die tote Last der 1,5 m langen, 1,4 m breiten Bühne wird durch zwei Gegengewichte ausgeglichen. Die Steuerung kann sowohl vom Keller als auch vom Hofe aus mittels Handhebel betätigt werden, doch ist auch selbsttätige Umsteuerung in den Endstellungen vorgesehen. Die Oeffnung auf dem Hofe wird durch eine zweiteilige Blechklappe geschlossen, die durch den auf der Plattform angebrachten Bügel selbsttätig angehoben wird, sobald die Bühne nach oben kommt. Die beiden Langseiten der Oeffnung sind durch feste Geländer begrenzt, während ihre Schmalseiten, die zum Be- und Entladen dienen, durch bewegliche, von den Klappen abhängige Geländer abgeschlossen werden.

Die Unterbringung der Gegengewichte der unmittelbar wirkenden Aufzüge verursacht mitunter Schwierigkeiten, auch ist die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, daß die Verbindung zwischen Treibkolben und Fahrkorb versagt, und letzterer würde dann durch das Gegengewicht mit großer Gewalt nach oben gerissen werden. Heurtbise und Tommasi sowie Cramer haben daher die Gegengewichte durch hydraulische Gegenkolben zu ersetzen gesucht. Erstere lassen das Druckwasser nicht unmittelbar auf den den Fahrkorb tragenden Kolben wirken, sondern führen dasselbe in einen Vorzylinder mit doppelt wirkendem Plungerkolben. Indem das Druckwasser auf die obere Fläche desselben wirkt, drückt dieser unter Vermittlung eines hydraulischen Gestänges auf die untere Fläche des Hauptkolbens und hebt diesen mit dem Fahrkorb. Cramer verwendet ebenfalls einen Vorzylinder, aber von größerem Durchmesser als der Hauptzylinder. Der Scheibenkolben des Vorzylinders hat eine nach unten durch eine Stopfbüchse austretende starke Kolbenstange. Das Druckwasser tritt über diesen Scheibenkolben ein, der ringförmige Raum unter diesem steht in freier Verbindung mit dem Hauptzylinder, beim Niedergange des Scheibenkolbens steigt natürlich der Fahrkorb in die Höhe, sinkt dieser, so steigt der Scheibenkolben wieder nach oben. Der Unterschied zwischen dem vollen (oberen) Druckquerschnitt des Scheibenkolbens und seinem unteren Ringquerschnitt steigert den spezifischen Druck im Treibzylinder im Vergleich zur äußeren Wassersäule.

Mittelbar wirkende hydraulische Aufzüge. Die oben geschilderten Schwierigkeiten, die sich bei Anlage unmittelbar wirkender hydraulischer Aufzüge ergeben, hat man dadurch umgangen, daß man den Weg des Treibkolbens durch geeignete Räder- oder Rollenübersetzung vervielfacht, wodurch natürlich die Aufhängung des Fahrkorbes an Seilen oder Ketten bedingt wird. Auch diese Bauarten haben sich in jeder Weise sowohl für Personen- als für Lastenförderung bewährt. Hopmann (Köln) verwendet einen geschlossenen Treibzylinder[380] mit nach beiden Seiten durch Ledermanschetten abgedichteten Scheibenkolben, an dessen durch eine Stopfbüchse nach oben austretender Kolbenstange eine Zahnstange angekuppelt ist, die in ein Trieb greift, auf dessen Achse die das Last- und Gegengewichtteil aufnehmende Seiltrommel aufgekeilt ist. Das Gegengewicht ist so gewählt, daß die tote Last und die halbe Nutzlast ausgeglichen werden. Das Druckwasser tritt für den Aufgang des Fahrkorbes unter den Kolben, für den Niedergang aber über den Kolben; vgl. [1].

Weit gebräuchlicher und auch bei großen Hubhöhen angewendet ist die Uebersetzung durch Rollenzüge, und dann kann der Treibzylinder stehend oder liegend angeordnet werden im ersteren Falle möglichst im Fahrschacht selbst, im andern Falle neben dem Schacht, je nachdem es die örtlichen Verhältnisse bedingen.

Die von Otis Brothers eingeführte Bauart mit einfacher Rollenübersetzung ist in Fig. 12 skizziert. Der Treibzylinder ist an beiden Seiten geschlossen, durch zwei Stopfbüchsen im oberen Deckel treten zwei Kolbenstangen aus, welche die Seilrollen tragen, deren vier vorhanden sind, weil der Fahrkorb an vier Drahtseilen hängt. Die Seile sind mit einem Ende im höchsten Punkte über dem Fahrschacht beteiligt, dann über die losen Rollen, über die über dem Schacht liegenden Leitrollen nach dem Fahrkorb geführt. Das Gewicht desselben und ein Teil der Nutzlast werden durch das Gewicht des Scheibenkolbens und durch besondere, auf den Kolbenstangen beteiligte Gegengewichtsplatten soweit ausgeglichen, daß der leere Fahrkorb selbsttätig mit genügender Geschwindigkeit abwärts geht. Das Druckwasser wirkt nur von oben auf den Treibkolben, wobei der Fahrkorb gehoben und das unter dem Kolben befindliche Wasser dem Ablauf zugeführt wird, das durch seine Saugwirkung die Druckhöhe um 1 Atmosphäre vermehrt. Beim Niedergang des Fahrkorbes wird der obere Teil des Treibzylinders mit dem unteren in Verbindung gesetzt, so daß das Wasser unter den Treibkolben kommt; hierdurch wird die Druckhöhe für den ganzen Fahrkorbweg nahezu unveränderlich und damit auch die Treibkraft Diese Anordnung mit einfacher Rollenübersetzung kann nur bis etwa 20 m Förderhöhe beibehalten werden, bei größeren Höhen verwendet man mehrfache Rollenübersetzung derart, daß der Kolbenhub ≤ 10 m bleibt.

Der stehende Treibzylinder hat den Vorzug geringerer Abnutzung der Kolbendichtungen; die Fahrgeschwindigkeit ist abhängig beim Aufgang des Fahrkorbes vom Ueberdruck des Treibkolbens über das Gewicht des Fahrkorbes, beim Niedergang von dem Widerstand des Wassers in dem Ueberströmrohr und den Steuerkanälen.

Bei liegendem Treibzylinder ist der Wasserdruck während des ganzen Kolbenweges gleich auch sind die einzelnen Teile leichter zugänglich. Eine derartige Anlage mit mehrfacher Rollenübersetzung zeigen die Fig. 13 und 14 nach einer Ausführung der Crane Elevator Co. in Chicago Mit der Kolbenstange des einfach wirkenden Treibkolbens ist die bewegliche, mit fünf Rollen versehene und auf einer Bahn durch Rollen geführte Flasche verbunden, während die festen Gegenrollen am andern Ende des Zylinders gelagert sind, demnach wird die Kolbenstange durch die Zugwirkung der Seile auf Druck beansprucht. Die Steuerung erfolgt durch den in Fig. 14 dargestellten Apparat, der aus dem eigentlichen Steuerzylinder mit drei gleichgroßen und einem kleineren Kolben K und der Vorsteuerung mit dem Hilfsschieber s besteht. Das Druckwasser gelangt bei der gezeichneten Stellung der Kolben K von dem Räume E durch die Kanäle b, Stutzen B und D in den Treibzylinder, wobei der Fahrkorb aufwärts sich bewegt. Beim Niedergang des letzteren befinden sich die mittleren Kolben K rechts von den Kanälen b, das Druckwasser gelangt dann durch b und α nach dem Ausfluß A. In der Mittelstellung der Steuerung befinden sich die Oeffnungen b, zwischen den beiden mittleren Kolben K, der Fahrkorb steht[381] still. Die Verschiebung der Steuerkolben, durch den in der betreffenden Bewegungsrichtung erzeugten Ueberdruck des Druckwassers auf die verschieden großen Steuerkolben, veranlaßt der Hilfsschieber s, der sich in einer stets mit Druckwasser gefüllten Kammer bewegt. Der Hilfsschieber selbst wird vom Fahrkorb aus mittels einer durch den ganzen Fahrschacht geführten Stange bewegt, die in geeigneter Weise mit dem Hebel h (Fig. 14) verbunden ist. Diele Steuerstange ist in bekannter Weise, ähnlich wie die Steuerseile, für die Umsteuerung durch den Fahrkorb in seinen Endstellungen vorgerichtet. Um aber, falls diese Einrichtung vertagen oder der Führer die Umsteuerung versäumen sollte, diese dennoch rechtzeitig zu bewirken, ist zwischen Steuerzylinder und dem nach dem Treibzylinder führenden Stutzen D noch der Doppelkolben V eingeschaltet. Derselbe wird mittels der Stange α und der Hebel c und f in der Weise gesteuert, daß f von dem am Ende seines Hubes anlangenden Treibkolben, d.h. am Ende des Aufgangs des Fahrkorbes, erfaßt wird, während beim Niedergang des letzteren die in der losen Flasche angebrachte Gleitrolle r auf den Kurvenarm c einwirkt. In beiden Fällen schließen die Kolben υ den Treibzylinder vom Zu- und Abfluß ab. – Bei hydraulischen Personenaufzügen kommen die später zu erörternden Geschwindigkeitsregler (s. Bremsen bei Aufzügen) und Fangvorrichtungen (s.d.) zur Anwendung, von letzteren solche, deren Wirkung auf der ungleichen Spannung der Lastseile beruht, deren stets mindestens zwei, häufig auch vier vorhanden sind.

Berechnung hydraulischer Aufzüge. Die Rollenübersetzung mittelbar wirkender Aufzüge schwankt zwischen 1 : 2 bis 1 : 10, je nach der Hubhöhe und dem für die Aufzugmaschine verfügbaren Räume. Für die Widerstände im Treibzylinder, in den Seilrollen, Fahrkorbführungen u.s.w. werden 25% des Seilgewichtes, der Nutzlast und der unausgeglichenen toten Last gerechnet. Der günstigste Wirkungsgrad hydraulischer Aufzüge, bezogen auf die Pumpenleistung, wird zu 60% angenommen. – Die Fahrgeschwindigkeit bei Personenaufzügen ist zum Teil durch Polizeivorschriften geregelt und übersteigt in Deutschland wohl kaum 1,0 m pro Sekunde, während in Amerika Geschwindigkeiten von 1,5–2,5 m üblich sind, auch sollen dort schon größere Geschwindigkeiten angewendet worden sein. Welche Bedeutung eine große Fahrgeschwindigkeit der Personenaufzüge im amerikanischen Geschäftsverkehr besitzt, ist aus den nachstehenden, durch besondere Beobachtungen ermittelten Zahlen für den zehnstündigen Verkehr in den bedeutendsten New Yorker Geschäftshäusern zu ersehen. Es wurden befördert in

Bemerkt sei hier, daß sich die Kosten der Anlage der Produce Exchange, acht hydraulische Aufzüge mit 30 m und ein dergleichen mit 60 m Hub, sämtlich System Otis, einschließlich der Worthington-Druckpumpen, Druckwasserbehälter, Dampfkessel u.s.w. auf 90000$ belaufen haben.

Ueber die Betriebskosten hydraulischer Aufzüge liegen wenig Angaben vor, es mögen aber die Ergebnisse von durch 3 Monate fortgesetzten Beobachtungen angeführt sein, die im Jahre 1890 an einer Berliner Anlage mit einem unmittelbar wirkenden hydraulischen Personenaufzug und einem mittelbar wirkenden Lastenaufzug, deren Druckwasser durch ein mit Gasmotor betriebenes Pumpwerk beschafft wurde, angestellt worden sind. Der Personenaufzug mit 200 mm Kolbendurchmesser machte in den Monaten Juli, August, September, also in 92 Tagen, 14648 Fahrten von verschiedener Hubhöhe mit zusammen 210592 m Kolbenweg; daher ist der rechnungsmäßige Wasserverbrauch 6613 cbm. Der Lastenaufzug mit 625 mm Kolbendurchmesser legte in 1676 Fahrten 1805 m Kolbenweg zurück, verbrauchte also rechnungsmäßig 554 cbm; Wasserverbrauch beider 7167 cbm. Der Gasverbrauch des Pumpwerkmotors betrug in der angegebenen Zeit 1940 cbm à 15,2

294,88 ℳ.

hierzu an Gehalt des Motorenwärters, der monatlich 190 ℳ. Einkommen hatte, aber fünf Anlagen bediente, 3 ∙ 190 : 5

114,00 ℳ.

für Schmier- und Putzmaterial, Erneuerung von Pumpenklappen u.s.w. monatlich 40 ℳ., also

120,00 ℳ.

––––––––

Betriebskonten des Pumpwerkes für 3 Monate

528,88 ℳ.

oder pro Tag für beide Aufzüge zusammen 5,75 ℳ. Die Betriebskosten jedes einzelnen Aufzuges können nach dem Verhältnis des Wasserverbrauches 6613 : 554 bestimmt werden; es ergeben sich dann für den Personenaufzug in 3 Monaten

484,58 ℳ.

hierzu Gehalt eines Fahrstuhlführers, monatlich 60 ℳ.

180,00 ℳ.

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Summa 664,58 ℳ.

Die einzelne Fahrt kostete demnach im Durchschnitt 4,54 . Für den Lastenaufzug betragen die dreimonatlichen Betriebskosten 44,35 ℳ., und da für denselben ein besonderer Führer nicht angestellt ist, weil der Aufzug durch die Mieter der Geschäftsräume bedient wird, so stellt sich jede Fahrt im Durchschnitt auf 2,65 . – Vgl. a. Fahrstuhl, Flaschenzug, Gichtaufzüge, Paternosteraufzuge, Sackaufzüge, Transmissionsaufzüge.

Literatur: [1] Specht, Die gebräuchlichsten Bauarten der Personen- u. Lastenaufzüge, Berlin 1891. – [2] Gewerbl. techn. Ratgeber, 2. Jahrg., Berlin 1903. – [3] Riedler, Die Personen- und Lastenaufzüge in Nordamerika, Bericht über die Weltausstellung in Philadelphia, Berlin 1876. – [4] Gutermuth, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ingen. 1888, S. 774–793; 1893, S. 1573. – [5] Ernst, Die Hebezeuge, Berlin 1903. – (6) Handbuch der Ingenieurw., Teil 4, Bd. 3, Leipzig 1903.

K. Specht.

Fig. 1–3.

Fig. 4., Fig. 5.

Fig. 6.

Fig. 7.

Fig. 8.

Fig. 9.

Fig. 10., Fig. 11.

Fig. 12.

Fig. 13.

Fig. 14.