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Krane für Massentransport [2]

[449] Krane für Massentransport (Bd. 5, S. 670) haben sich als Drehkrane [1] und Hochbahnkrane (s.a. Greifer und [2]), vor allem auch als Kabelkrane (s.a. Seilbahnen und [3]) gut eingeführt und stetig schnell weiter entwickelt. Vgl. a. Massentransport.

Am wenigsten bekannt und vielleicht auch darum am meisten entwicklungsfähig sind die Kabelkrane, und deshalb soll auf sie hier näher eingegangen werden. Fig. 1 [4] zeigt einen fast zweihundert Jahre alten Seilaufzug, der in ähnlicher Weise bei den Bergseilaufzügen (s. unten), allerdings für erheblich größere Spannweiten und Lasten, wiederzufinden ist. Doch dürfte diese Konstruktion weder auf die Entstehung der neuzeitlichen Kabelkräne einen Einfluß ausgeübt, noch in irgendwelcher Beziehung zu ihrer Erfindung gestanden haben.

Langsam, aber stetig und sicher haben sich diese Krane auch in Europa eingeführt, nachdem sie namentlich in den Vereinigten Staaten von Nordamerika verhältnismäßig schnell Verbreitung fanden (s. unten). Meines Wissens wurden sie zuerst von Henderson in Aberdeen (Schottland) gebaut; wir finden sie bereits in Wort und Bild wiedergegeben in dem im Jahre 1888 in London erschienenen Buche »Granites and our granite industry« (George F. Harris – Crosby Lockwood & Son [5]). – Beim Bau von steinernen Brücken und Ueberführungen (Viadukten) kommen bekanntlich zwei grundsätzlich verschiedene Arten des Aufbaues in Betracht: Der seit ältesten Zeiten geübte Bau von unten (Fig. 2a und 2b), zum andern neuerdings der Bau von oben (Fig. 3a und 3b). Unter »Bau« sei in diesem Falle die[449] Zuführung der Steine, Bauteile u.s.w. mit verstanden. Der Bau von unten erfordert mit wenigen Ausnahmen die Anlage von Gerüsten, die bei Viadukten eine sehr große Ausdehnung annehmen und erhebliche Kosten und Zeitverluste verursachen. Da Viadukte fast stets dazu dienen, gebahnte Wege (Eisenbahngleise, Landstraßen, Wasserleitungen u.s.w.) über Täler hinwegzuführen, so ist eigentlich immer mit der Wahrscheinlichkeit zu rechnen, daß in der Nähe der Viaduktbaustelle auf dem Gebirge eine Zufahrtsstraße liegt, auf der Baustoffe herangebracht werden können. Es liegt nun der Gedanke nahe, diese Straße, die zu verbinden ja den Bauzweck bildet, zu verwenden, um die gesamten Baustoffe heranzuführen; nur ist es notwendig, sie von der Höhe herunter ins Tal zu schaffen. Man würde also in diesem Falle eine Zuführung von oben nach unten bekommen, und da geben die Kabelkräne ein sehr geeignetes Mittel. – Der Vorteil der Kabelbahn liegt sowohl in der verhältnismäßig geringen Höhe der Anlagekosten für die technischen Hilfsmittel zum Bau des Viaduktes – sie ermäßigen sich für den vorstehend abgebildeten Fall von rund 80000 M (Bau von unten) auf rund 30000 ℳ, d.h. etwa auf die Hälfte – als auch in der Ersparnis von Arbeitskräften bei größerer Leistungsfähigkeit, d.h. wesentliche Abkürzung der Bau- bezw. Arbeitszeiten u.s.w. Vornehmlich auf Steinbrüchen sind diese Kabelkräne sehr beliebt [6]. Der in Fig. 4–12 [7] wiedergegebene, 1901 von Unruh & Liebig in Leipzig-Plagwitz für C.G. Kunath, Granitbrüche in Demitz-Thumitz[450] bei Bautzen, entworfene und bald darauf erbaute Kabelkran dient zum Heben und Befördern von Granit blocken aus der Steinbruchsohle zum Werkplatz oder zur Verladestelle.

Die aus Profileisen hergestellten, rund 12 m hohen Pendelsäulen p₁ und p₂ sind in Betonfundamenten verankert. An ihnen ist mit Hilfe von Bolzen q, Querstücken t, Stahlseilösen o und Flacheisengliedern ein Laufseil l befestigt, das in den Oesen mit Komposition vergossen ist. Die Nutzlast hängt mit der Unterflasche an vier Strängen des Hubseiles h, eines Gußstahldrahtseiles von 14 mm Durchmesser und 53200 kg Gesamtbruchfestigkeit, also mehr als zehnfacher Sicherheit. Das Seil ist mit dem Laufwagen fest verbunden, über die beiden Leitrollen der Unterflasche sowie die des Laufwagens und der einen Pendelsäule p₂ geführt und an der Hubtrommel a der Kranmaschine befestigt. Zum Verfahren der Laufkatze sind zwei Fahrfeile b und c vorhanden, von denen das eine c an der Laufkatze bei d befestigt, über Rollen an der Säule p₂ geführt und dann an der Fahrtrommel e festgemacht, das zweite b bei f angeschlossen und über Rollen an der Säule p₁, an dem zum Spannen der Fahrfeile bestimmten Gegengewicht g und über weitere Leitrollen zum andern Ende der Fahrtrommel geführt ist.[451]

Damit das Hubseil nicht zu sehr durchhängt, wird es durch Reiter i gestützt, die von einer Gabel k an der Laufkatze aufgenommen und abgesetzt werden. Eine annähernd gleichmäßige Verteilung der Seilstützen auf der ganzen Spannweite wird durch zweiteilige Seilknoten von verschiedener Dicke auf einem besonderen Knotenseil m bewirkt, das durch ein Gegengewicht n gespannt ist.

Die Laufkatze hat einen Profileisenrahmen und vier paarweise durch Ausgleichhebel verbundene Laufrollen, die sich der Krümmung des Laufseiles anpassen können und die Last gleichmäßig aufnehmen. Der Durchhang des Laufseiles beträgt bei 284 m Spannweite etwa 12 m, das Gewicht der Laufkatze etwa 1250 kg und das der Unterflasche rund 250 kg.

Die auf Fundamentmauerwerk befestigte Kranmaschine wird durch einen 26 pferdigen Gleichstrommotor angetrieben, der mit dem Windwerk in einem 120 m von der Säule p₂ entfernten Maschinenhaus aufgestellt ist. Die Hubgeschwindigkeit beträgt in der Regel 14 m/Min, (je nach der Belastung 12–25 m/Min.), die mittlere Fahrgeschwindigkeit rund 50 (48–100) m/Min. Die Trommeln werden durch Stirnradübersetzung angetrieben, wobei Heben und Fahren nicht gleichzeitig erfolgen kann. Vielmehr wird die Last zunächst angehoben, dann die Fahrtrommel mit der Hubtrommel durch eine Zahnkupplung verbunden und gleichzeitig die Bandbremse, welche bisher das Fahrwerk festhielt, gelöst. Die Last kann dann bei stillstehendem Hubseil h verfahren werden.

Auch die Lauchhammer A.-G. und A. Bleichert & Co., Leipzig-Gohlis, haben Kabelkräne an Kunath geliefert [8]. – Entsprechend den ganz andersartigen Verhältnissen zeigt die für einen von der letztgenannten Firma für ein niederschlesisches Braunkohlenwerk gebauten Kabelkran gewählte Bauart ein andres Prinzip. Die Anlage und Unterhaltung von schiefen Ebenen und Feldbahnschienen in der Grube war hier mit Schwierigkeiten und großen Kosten verbunden, weil der Boden sich in fortwährender Bewegung befindet und außerdem die Kohle nicht zusammenhängend, sondern in Nestern vorkommt. Da die Gewinnung nach Abdeckung einer 5–7 m starken Abraumschicht meist im offenen Tagebau möglich ist, wurde ein fahrbarer, elektrisch betriebener Kabelkran verwendet, bei dem der Kranführer auf der Laufkatze (Fig. 13) mitfährt [8]. Ein Kabelkran mit festem, auf einem der Endtürme angebrachten Führerstand wäre in diesem Fall nicht so vorteilhaft gewesen, da das Aufnehmen und Absenken der Förderkästen in den bis zu 40 m mächtigen Nestern von dort nicht zu übersehen ist und daher nicht so sicher und schnell ausgeführt werden kann, wie von einer Führerstandslaufkatze aus.

Für Schleusenbauten werden Kabelkräne meist so ausgeführt, daß sie die Baugrube für die Schleusenkammer quer überspannen[452] (Fig. 14–16) und die Türme an den Langseiten der Kammer auf Gleisen verfahren werden. Diese Gleise müssen einen kräftigen Unterbau erhalten, da sie den aus dem Zug des Tragseiles sich ergebenden Schub aufzunehmen haben.

Nach Pietrkowski [9] werden auch beim Bau der neuen Ostseeschleusen des Kaiser-Wilhelm-Kanales vier von J. Pohlig, A.-G. in Köln-Zollstock, gelieferte Kabelkräne (Fig. 14) benutzt. Die Baugrube wird auf ihre halbe Tiefe, d.h. bis auf 12 m, mit Eimerbaggern ausgehoben; der darunterliegende Boden bis 24 m Tiefe, in einer Menge von etwa 650000 cbm, wird durch Löffelbagger aufgebrochen und das aufgebrochene Material durch die Kabelkräne nach dem Rande der Baugrube geschafft, von wo aus es mittels Kleinbahn weiterbefördert wird. Das Kaiserliche Kanalbauamt entschloß sich zur Verwendung der neuen Fördereinrichtung, weil damit nicht nur in sehr einfacher und zweckmäßiger Weise die Baugrube hergestellt, sondern auch nachher der Beton herbeigeschafft werden konnte. Es wurden auch Ersparnisse in den Transportkosten erhofft, und diese Hoffnungen sind in vollem Maße in Erfüllung gegangen.[453]

Die Fahrbahn der Kabelkräne hat 166 m Spannweite, als Fördergefäße werden Kübel verwendet, die mit selbsttätiger Kippvorrichtung versehen sind. Die Höhe der Kranstützen bestimmte sich dadurch, daß der Förderkübel bei größtem Durchhang des Tragseiles noch über die fertig gemauerten Bauteile der Schleuse, deren Oberfläche auf Geländehöhe liegen wird, hinweggehen muß. Die Kranstützen sind in Eisen konstruiert; beim Entwurf ist eine Beanspruchung von 1000 kg/qcm bei vierfacher Knicksicherheit zugrunde gelegt unter Berücksichtigung eines Winddruckes von 150 kg/qm. Die eine Stütze enthält das Führerhaus mit Winde für das Fahr- und Hubseil, in der Gegenstütze befindet sich das 45 t schwere Spanngewicht für das Tragseil. Zum Verfahren der Stützen dienen Elektromotoren von 12 PS.; die Fahrgeschwindigkeit beträgt 0,2 m in der Sekunde.

Die Hubwinde wird durch einen Elektromotor von 80 PS. angetrieben. Das Bruttofördergewicht beträgt 4,2 t, die Hubgeschwindigkeit 1 m in der Sekunde und die Fahrgeschwindigkeit der Laufkatze 3 m in der Sekunde. Die Kübel haben 2 cbm Inhalt. Es sind Stundenleistungen von mehr als 50 cbm mit einem derartigen Kabelkran erreicht worden. Im Monatsdurchschnitt leistet jeder Kran bei Tag- und Nachtbetrieb in 24 Stunden 750 cbm.

Erwähnt sei auch die Verwendung von Kabelkranen beim Bau der Schleusen des Panama-Kanales bei Gatun, wo die erste Anwendung beim Schleusenbau in größerem Maßstab erfolgte [10]. Die Entfernung der fahrbaren Türme, also die Seilspannung, beträgt hier 244 m für die Krane zur Aufstapelung der zur Baustelle kommenden Materialien sowohl, als auch für die [454] Kabelkräne, welche die Baugrube der Doppelschleuse überspannen. Die in Eisen gebauten Türme besaßen eine Höhe von 26 m, die größte Hubhöhe betrug 53 m. In Fig. 17 ist die Laufkatze dieser von der Lidgerwood Manufacturing Co. in New York hergestellten Anlage wiedergegeben. Der Lidgerwood-Gesellschaft wurde, obgleich sie die höchsten Forderungen Stellte, die Lieferung von 13 dieser Kabelkräne seitens der Kanalbaukommission übertragen, weil ihre Bauart und Ausführung am höchsten bewertet wurde. Man hatte sich beispielsweise für eine Katzenfahrgeschwindigkeit von 9 m in der Sekunde verpflichtet, und diese Versprechungen sind im Betrieb erfüllt, ja übertroffen worden. Bei Paradeversuchen von Stundendauer sind ohne Schaden Geschwindigkeiten bis zu 15 m in der Sekunde erreicht worden. Die Lidgerwood-Gesellschaft hat 1889 die ersten drei Kabelkräne gebaut. Edison benutzte sie schon auf seiner Erzanreicherungsanlage in New Jersey [11]. 20 Lidgerwood-Kabelkrane haben bereits an der Aushebung des Chicagoer Entwässerungskanals mitgearbeitet [12], doch war die größte Katzengeschwindigkeit damals nur etwa 5 m in der Sekunde. Gebaut sind für 10 t schwere Nutzlasten Lidgerwood Kabelkräne bis zu 670 m Spannweite; für kleinere Spannweiten sind Nutzlasten bis 50 t erreicht. – Ceretti & Tanfani in Mailand haben jetzt für Carrara einen 80-m-Kabelkran für 20 t fertiggestellt (zwei Tragseile). – Sehr bemerkenswert sind die gegenwärtig in der Ausführung begriffenen Erweiterungsarbeiten im Kriegshafen zu Bahia Blanca in Argentinien. Die drei dort aufgestellten, parallel verfahrbaren Bleichertschen Kabelkräne (Fig. 18 u. 19), welche die ganze Baustelle in 185 m Spannweite bestreichen, dienen dazu, den ausgegrabenen Boden fortzuschaffen und später den Beton einzubringen. Der Boden wird durch Löffelbagger gelöst und in die Kabelkranfördergefäße geschüttet; aus diesen gelangt er in die am Rande der Grube aufgestellten Füllrümpfe, aus denen er durch Rutschen in. die Eisenbahnwagen abgezogen wird. Auch zum Transport der in der Baugrube erforderlichen Maschinen (Rammen u.s.w.) dienen die Kabelkräne. – In Surinam (s. unten und [13]) sind auf derartigen Bleichertschen Kabelkranen ganze Lokomobilen bewegt. – Auch Spundbohlen sowie die Eiseneinlagen für den Eisenbeton sind in Bahia in gleicher Weise befördert.

Als Hauptangaben über die Krane seien folgende genannt: Tragkraft am Lasthaken 4500 kg, Förderleistung 40 cbm/Std. (für jeden Kran) bei 100 m Fahrweg und 20 m Hubhöhe; Betriebskraft für jeden Windenmotor 100 PS. Die Betonarbeiten werden von Dyckerhoff & Widmann A.-G. in Biebrich a. Rh. und F.H. Schmidt in Altona ausgeführt.

Bei Hochbauten findet der Kabelkran zurzeit ebenfalls Eingang. Fig. 20 zeigt seine Verwendung beim Abbruch der Fundamente und der Ausschachtung der Baugruben für einen Hochbau auf rings umbauter, beschränkter Baustelle (Geschäftshaus an der Katharinenstraße in Leipzig). Es waren hier in 6–7 Wochen 7000–8000 cbm Boden auszuschachten und fortzuschaffen. Wie aus Fig. 20 ersichtlich, steht der mit Fülltrichtern ausgerüstete Turm an der Straße, so daß die in der Baugrube beladenen Förderkästen hier entleert werden können. Aus[455] den Fülltrichtern wird der Boden unmittelbar in Straßenfuhrwerke verladen. Der Kabelkran hat elektrischen Antrieb und wird von einem Mann im straßenseitigen Turm gesteuert. Die Anlage bietet Vorteile in mehrfacher Richtung. Vor allem wird erheblich an Zeit gespart, sowohl beim Transport des Bodens zur Straße, wie auch beim Beladen der Wagen, die infolgedessen besser ausgenutzt werden können. Außerdem kommt das für den übrigen Straßenverkehr sehr hinderliche, an Straßen mit elektrischen Bahnen gefährliche und häufig mit Tierquälerei verbundene Ein- und Ausfahren der Fuhrwerke auf der Baustelle selbst in Fortfall [14].

Fig. 21 [8] zeigt ein hervorragendes Beispiel aus allerneuester Zeit, die um einen im Zentrum stehenden Turm im Kreise fahrbare (Karussell-) Kabelkrananlage für den Bau der mächtigen Eisenbeton-Fest- und Ausstellungshalle in Breslau, bei welcher ausschließlich von dieser Anlage für die Förderung der gesamten Materialien im Bau Gebrauch gemacht worden ist Eine derartige Ausführungsweise bedingt natürlich eine entsprechende regelmäßige Grundrißform des Baues [15]. Im vorliegenden Fall besteht die Halle aus einem zentralen Kuppelbau von 65 m Durchmesser, der sich einschließlich Laterne bis zu 41 m Höhe erhebt und durch einen Kranz von Apsidenbauten ringförmig umgeben ist, so daß der äußere Durchmesser etwa 95 m beträgt. Der Bau erforderte etwa 13600 cbm Beton, 600 t Eiseneinlagen und für die Lehrgerüste etwa 3000 cbm Holz. Der zentrale Turm der Kabelkrananlage besitzt 52 m Höhe. An ihm sind 2 Kabelkräne befestigt, die an ihrem andern Ende von 14 m hohen Türmen gestützt werden, die auf einem Gleis von 100 m Halbmesser im Vollkreis verfahren werden können. Auf diese Weise ist es möglich, mit den Laufkatzen der Krane, die normal 1600 kg, im Höchstfalle 2500 kg Last heben können und eine Laufgeschwindigkeit von 90 m, eine Hubgeschwindigkeit von 30 m in der Minute besitzen, jeden Punkt des Bauwerkes zu erreichen. Ohne diese Einrichtung, die von A. Bleichert & Co. in Leipzig und der den Bau ausführenden Firma Dyckerhoff & Widmann A.-G. in Dresden in gemeinschaftlicher Arbeit geschaffen worden ist, wäre es nicht möglich gewesen, den Rohbau in der kurzen Bauzeit zu vollenden, die nur zur Verfügung stand. Die Lieferzeit für die Krane betrug nur 12 Wochen.

Weitere Verwendungen der Kabelkräne [3]: Brücken-, Ab- und Neubauten [16], Talsperrenbauten [17], Ausschachtungen von Kanälen [12 u. 10] und Baugruben, Bau von Festungen und Forts, Bedienung von Lagerplätzen [18], Hellingen u. dergl. [19], Be- und Entladung von Schiffen (auch an schwer zugänglichen Küsten) [3], Bau von Leuchttürmen (Fig. 22) [20], Ueberbrückung von Flüssen und Schluchten an Stelle fester Brückenbauten (Fig. 23) [21], Hochgipfelbahnen (Fig. 24); s.a. Seilbahnen u. [20], Holzschlepp- und Förderanlagen [13] u.s.w.

Literatur: [1] Buhle, Massentransport (Stuttgart 1908), S. 134 ff.; Deutsche Bauztg. 1912, S. 188 (Turmkräne). – [2] Hochbahnkrane: Buhle, Die Verladeanlage der Radzionkaugrube in Oberschlesien (Heckel), Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1910, S. 748 ff.; ders., Kohlenlösch- und Lageranlage bei Biebrich (Mohr & Federhaff), ebend. 1911, S. 896 ff.; ebend. 1911, S. 1247 (Genua); ebend. S. 1545 ff. (Schemata); ebend. S. 1118 (MAN.) [Leistung und Wirtschaftlichkeit]; ebend. 1912, S. 116 (Demag), S. 911 (Eßlingen) [187 m Fahrbahn, 220 m Greiferweg]; ebend. 1913, S. 645; 1914, S. 322 ff. (Bergman); Eichel, Glasers Ann. 1911, II, S. 79 ff.; Andrée, Statik des Kranbaues, 2. Aufl. (München 1913) [Berechnungen]; ders., Bremskräfte bei Verladebrücken, Fördertechnik 1911, S. 61 ff.; Löschner, Zur theoret. Gewichtsbestimmung von Verladebrücken, ebend. S. 81 ff.; Rousselet, Mécanique, Electricité et Constructions appliquées aux appareils de levage (Paris 1913), Bd. II; Michenfelder, Kran- und Transportanlagen u.s.w. (Berlin 1912); ders., Neuzeitliche Schlackenverladung, Fördertechnik 1913, S. 105 ff.; ebend. 1911, S. 124; Große Kohlenverladeanlage in Duluth, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1912, S. 38; Verladebrücke für Holz (Demag), Dingl. polyt. Journ. 1912, S. 106 ff. u. Zeitschr. f. Binnenschiffahrt 1912, S. 16 ff.; ebend. 1911, S. 479 ff. – [3] Kabelkrane: Buhle, Massentransport (Stuttgart 1908), S. 158 ff.; ders., Deutsche Bauztg. 1904, S. 528; 1906, S. 251; 1910, S. 722; 1913, S. 716 ff.; ders., Zentralbl. d. Bauverw. 1902, S. 270; ders., Verhandl. f. Gewerbefleiß 1904, S. 282; Stahl u. Eisen 1906, S. 720; Stephan, Dingl. polyt. Journ. 1904, S. 728; Zimmer, Mechanical handling of material (London 1905), S. 178; Abt, Handbuch d. Ing.-Wissensch., 5. Teil, 8. Bd., 2. Aufl. (Leipzig 1907), S. 187; v. Hanffstengel, Die Förderung von Massengütern, II. Teil (Berlin 1909), S. 247; Koll, Dingl. polyt. Journ. 1910, S. 145 (graph. Berechnung); Hermanns, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1913, S. 117; Wintermeyer, Zentralbl. d. Bauverw. 1912, S. 682. – [4] Buhle, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1913, S. 1783, u. Dieterich, Die Erfindung der Drahtseilbahnen (Leipzig 1908). – [5] Vgl. a. Walloth, Die Drahtseilbahnen der Schweiz (Wiesbaden 1893), S. 35. – [6] Freyberg, Der Steinbruch 1912, S. 740; Buhle, Zeitschr. f. d. Steinbruchs-Berufsgenossenschaft (28. 11. 1913). – [7] Ders., Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1910, S. 2214 (vollst. analyt. Berechnung); ders., Industriebau 1911, S. 235. – [8] Ders., Deutsche Bauztg. 1913, S. 716 ff. – [9] Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1911, S. 232; vgl. a. Zeitschr. f. Bauwesen 1913, 2. Viertelj. – [10] Deutsche Bauztg., Mitt. über Zement, Beton u.s.w. 1911, S. 26 ff. – [11] Buhle, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1900, S. 509. – [12] Ders., ebend. S. 1097 ff. – [13] Ders., Hobel- und Sägewerk 1912, Heft 5. – [14] Vgl. hierzu: Ders., Zentralbl. d. Bauverw. 1902, S. 247, Abb. 8, sowie »Pferd und Maschine« (Berlin 1913, Verlag, Schutz u. Recht). – [15] Deutsche Bauztg. 1913, S. 385 ff. – [16] Wettich, ebend. 1911, S. 163. – [456] [17] Ders., ebend. S. 140 ff. – [18] Landmann, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1905, S. 1196. – [19] Flamm, »Stahl u. Eisen« 1902, S. 34; Voigt, Fördertechnik 1910, Heft 1; Franzius, Zeitschr. d. Verb, deutsch. Arch.- u. Ing.-Ver. 1912, S. 368 ff. (Kosten); Lienau, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1913, S. 1689 ff. – [20] Buhle, ebend. S. 1827. – [21] Organ für die Fortschritte d. Eisenb. 1913, S. 266 ff.

M. Buhle.

Fig. 1.

Fig. 2a und 2b.

Fig. 3a und 3b.

Fig. 4., Fig. 5.

Fig. 8–12.

Fig. 13.

Fig. 14–16.

Fig. 17.

Fig. 18 und 19.

Fig. 20.

Fig. 21.

Fig. 22.

Fig. 23.

Fig. 24.