Die gebräuchlichsten Ausführungsformen moderner amerikanischer Lade- und Löschvorrichtungen für Kohlen und Erz. Von Ingenieur K. Drews. Die gebräuchlichsten Ausführungsformen moderner amerikanischer Lade- und Löschvorrichtungen für Kohlen und Erz. Selten hat wohl eine Studienreise für manche Zweige unseres vaterländischen Maschinenbaues soviel positive Ergebnisse gehabt wie die Reise unserer Eisenhüttenleute nach Amerika im Jahre 1893 anläßlich der Weltausstellung in Chikago. Dies gilt ganz besonders in bezug auf den Bau von Hebe- und Transportvorrichtungen für die Eisen erzeugende Industrie. Die damalige Amerikareise unserer Eisenhüttenleute übermittelte uns erst recht eigentlich die Kenntnis von Spezialhebe- und Transportvorrichtungen und lehrte uns, deren Wert in technischer und wirtschaftlicher Beziehung zu schätzen. Heute erscheint es uns einigermaßen verwunderlich, daß es erst einer solchen Reise bedurfte, um uns mit jenen Zeit und Hände sparenden amerikanischen Maschinen bekannt zu machen; denn Amerika war uns doch bei dem Stand der Dampfschiffahrt in den 80 er Jahren des vorigen Jahrhunderts so nahe gebracht, daß eine Reise über den Ozean schon den Reiz des Ungewöhnlichen verloren hatte; auch die Fachliteratur war in jenen Jahren bereits recht hoch entwickelt. Jedenfalls besteht die Tatsache, daß wir damals die höchst leistungsfähigen maschinenen Lade- und Löschvorrichtungen für Massengüter, die Spezialhebezeuge in den amerikanischen Stahlwerken als etwas Neues anstaunten. Daß gerade die Eisenhüttenleute uns deren Kenntnis übermittelten, war nur natürlich, denn sie waren ja am meisten dabei interessiert. Was unterscheidet denn, wenigstens äußerlich, ein modernes Hochofen- und Stahlwerk von einem älteren? in der Hauptsache doch die gegen früher vollkommeneren, leistungsfähigeren maschinenen Vorrichtungen für den Materialtransport. Schrägaufzüge, Muldenchargier-, Tiefofen-, Blockeinsetz-, Gießlaufkrane,D. p. J., S. 197 u. f. d. Bd. daneben die Trägerverladekrane in ihren verschiedenen Ausführungen bilden das hervorstechende Merkmal solcher modernen Betriebe. Eng daran lehnt sich die maschinene Ausgestaltung der Walzenstraßen; auch hier bewegt sich der Fortschritt in der Vervollkommnung der Mittel zur Handhabung des Materials, also der Hebe- und Transportvorrichtungen. Man vergleiche nur Menzels „Eisen walz werk“, dieses Meisterstück realistischer Malerei, mit einer modernen Triostraße. Dort ein Bild verwirrender Unruhe, ein Gewirr von Menschen in schwerster körperlicher Arbeit, ein hohes Lied menschlicher Körperkraft. Hier ein Bild größter Ruhe und gesetzmäßiger Bewegungen, nur wenige Menschen bei verhältnismäßig geringer körperlicher Anstrengung, ein hohes Lied menschlicher Intelligenz. Elektrische Hebezeuge bringen den glühenden Block zur Straße und legen ihn auf den Rollgang der fahrbaren Hebetische. Diese führen ihn ohne Nachhilfe menschlicher Hände zwischen die Walzen. Weitere Rollgänge führen das Walzprodukt zur Schere, von dort auf das Warmbett oder auch unmittelbar in den Bereich anderer selbsttätiger Transportvorrichtungen. Der leitende Gedanke bei Einführung solcher an und für sich kostspieliger maschinener Vorrichtungen ist nicht einzig und allein auf Verringerung der Produktionskosten gerichtet gewesen, sondern die Erhöhung der Produktivität eines Werkes ist dabei neben manchen anderen Gründen, Arbeitermangel, Arbeiterschwierigkeiten und dergl. sehr oft ausschlaggebend gewesen. Die im letzten Jahrzehnt des vergangenen Jahrhunderts einsetzende riesige Steigerung des Kohlen- und Eisenbedarfs und der Eisenproduktion Deutschlands verlangte auch bei uns gebieterisch einen Bruch mit den althergebrachten Methoden des Transportes und der Lagerung von Rohstoffen namentlich für die Eisen erzeugende Industrie. Deutschlands Roheisenerzeugung betrug im Jahre: 1890   4658450 t. 1900   8422842 t. 1907 13045760 t. Die Weltroheisenerzeugung betrug im Jahre: 1850   4446000 t. 1890 27450000 t. 1900 40803000 t. 1907 60793000 t. Die Weltkohlenförderung belief sich im Jahre 1906 auf über 1 Milliarde t, wovon auf Deutschland 193 Mill. Tonnen entfallen. Die Erzförderung ist in Deutschland von 9,2 Mill. t im Jahre 1885 auf 26,7 Mill. t im Jahre 1906 gestiegen; in Nordamerika sogar von 7,8 Mill. t auf 50 Mill. t. Deutschland führte im Jahre 1895 2 Mill. t, im Jahre 1904 aber schon 6 Mill. t Eisenerz ein. Vom Jahre 1861 bis zum Jahre 1907 ist f. d. Kopf der Bevölkerung gestiegen: der Eisenverbrauch von 25,2 auf 164,05 kg, die Eisenproduktion von 21,8 auf 209,87 kg. Deutschland nimmt in der Eisenproduktion nach den Vereinigten Staaten von Nordamerika heute die nächste Stelle ein. Rechnet man auf 1 t erblasenen Roheisens 4 t Rohmaterialien, so hätten unsere Hochofenwerke allein 52 Mill. t an Eisenerz, Koks und Zuschlägen im Jahre 1907 gegen 18 Mill. t im Jahre 1890 gebraucht. Man sieht aus diesen Zahlen, welche ungeheuren Mengen Kohlen und Erz heute jährlich zu handhaben sind. Man sieht auch daraus, daß diejenigen Mittel, deren wir uns vor 15 Jahren hierzu bedienten, heute vollständig unzulänglich 1 sind. Die Kurve der Produktionssteigerung zeigt gerade in der Mitte des vorigen Jahrzehntes einen sprunghaften Charakter. Die damals auftretenden Schwierigkeiten bezüglich der Materialbewegung auf den Eisenhütten entrangen dem Generaldirektor Meier in Oberschlesien im Jahre 1897 den drastischen Ausruf: „Was wir für Löhne für das Ausladen ausgeben, das geht auf keine Kuhhaut!“ Waren in Amerika bei Schaffung der maschinenen Lade- und Löschvorrichtungen in den 80 er Jahren der dortige Arbeitermangel und die daraus resultierenden Löhne ausschlaggebend gewesen, so war es in Deutschland doch mehr die Unmöglichkeit, die enorm gestiegenen Massen der Rohstoffe durch reine Handarbeit zu bewältigen. Selbst wenn diese sich wirtschaftlich günstiger erweisen würde, so würde sie unter den heute obwaltenden Verhältnissen nicht verwendbar sein. Wir haben heute Vorrichtungen, mit denen in der Stunde 1000 t Kohlen oder Erz aus Schiffen gelöscht werden können. Wollte man dieselbe Leistung durch menschliche Kraft erreichen, so gehören dazu mehr als 1000 Arbeiter; das ist aber praktisch nicht ausführbar, da für diese Menge kein Platz vorhanden wäre, die Leute würden sich gegenseitig in ihrer Arbeit hindern. Hierin liegt auch wohl der Grund, daß der Bau und die Verwendung maschinener Transportvorrichtungen für Massengüter bei uns erst reichlich zehn Jahre später als in Amerika einsetzte. Die Praxis wandte diesem Gebiete erst erhöhtes Interesse zu, als der Boden dafür bereitet war, als die Notwendigkeit sie dazu zwang. Die Anregungen, die unsere Eisenhüttenleute damals aus Amerika mitbrachten, fielen bei uns daher auf einen fruchtbaren Boden, sie nahmen sehr bald greifbare Gestalt an. Die Entwicklung ging zunächst so vor sich, daß einige deutsche Firmen die Ausführungsrechte amerikanischer Verladevorrichtungen erwarben und diese nach Deutschland verpflanzten. Sehr bald nahmen aber mehrere deutsche Hebezeugfirmen den Bau von Verladebrücken mit großem Erfolg selbst auf; sie machten sich dabei zum größten Teil von den amerikanischen Vorbildern frei und schlugen andere, selbständige Wege ein. Es soll nun der Zweck dieser Arbeit sein, zusammenfassend die Haupttypen der amerikanischen Verladevorrichtungen für Massengüter den Lesern dieser Zeitschrift vorzuführen. Die Haupttypen der deutschen Verladevorrichtungen sollen in einem zweiten Aufsatz behandelt werden. Dabei will ich mich auf die für unsere Eisenindustrie Textabbildung Bd. 323, S. 770 Fig. 1 und 2. Huntscher Umlader mit selbsttätiger Bahn von J. Pohlig in Köln-Zollstock für das Eisenwerk „Kraft“ bei Stettin. a, b Greifseile, c Gegengewichtsseil, d Gegengewicht zum Ausgleich des Greifergewichtes, e Seil f�r die automatische Bahn, f Gegengewichtskasten, g Winde zum Nachspannen des Seiles e, h, F�llrumpf, i automatischer Wagen. wichtigsten Rohstoffe, Kohle und Erz, beschränken. Ebenso sollen hier auch nur die Verladevorrichtungen mit kranartigem Aufbau und kranartiger Arbeitsweise, von manchen auch Hochbahnkrane genannt, besprochen werden, nicht aber Drahtseilbahnen, Hängebahnen und die Transportvorrichtungen für kontinuierliche Förderung, wie Transportbänder, Becherwerke und dergl. Von den Verladevorrichtungen amerikanischen Ursprungs haben vornehmlich drei weite Verbreitung gefunden, nämlich der Huntsche Umlader, die Brownsche Verladebrücke und der Hulett-Auslader. Eng an diese Ausführungen lehnt sich eine Vorrichtung englischen Ursprungs, der Temperley-Transporter. Der Umlader der C. W. Hunt Co. in New York. Fig. 1 und 2 stellen einen Huntschen Umlader nach einer Ausführung der Firma Pohlig in Cöln-Zollstock für das Eisenwerk „Kraft“ in Kratzwieck bei Stettin dar. Der Umlader besteht in der Hauptsache aus einem fahrbaren Fachwerkturm mit schrägansteigendem Ausleger. Dieser ist um zwei Zapfen in wagerechter Ebene schwenkbar, um an den Masten der Schiffe beim Platzwechsel vorbeizukommen oder auch um abwechselnd aus zwei Ladeluken zu löschen. Im letzteren Falle wird das Schwenken motorisch bewirkt. Der schrägansteigende Ausleger bildet nun die Fahrbahn für eine Laufkatze, an der das Fördergefäß hängt. Dieses ist entweder ein Kübel, der im Schiffraum von Arbeitern vollgeschaufelt wird, oder wie in Fig. 1 ein Selbstgreifer. Die Neigung des Auslegers hat nun den Zweck, das Hubseil zugleich als Fahrseil benutzen zu können, ohne die Katze beim Lastheben verriegeln zu müssen. Das Fördergefäß wird zunächst von der Winde mittels des Hubseiles soweit gehoben, bis die Unterflasche, an der es hängt, gegen die Hubbegrenzung am Katzenrahmen stößt. Der fortgesetzte Zug am Seile zieht dann die Katze auf der schiefen Ebene in die Höhe. Lastheben und Katzefahren wird also durch dieselbe Winde bewirkt. Textabbildung Bd. 323, S. 771 Fig. 3.Huntsche Katze mit Kübel. Fig. 3Ernst, Hebezeuge, Bd. I. zeigt eine ältere Ausführung der Huntschen Katze für Kübelförderung. A und B sind die Laufrollen; das Zugseil ist an dem Bolzen C eines Paucellierschen Lenkers befestigt. Es geht über die lose Rolle in der Unterflasche und die Leitrolle D im Katzenrahmen zur Hubwinde. Der Kübel muß nun in seiner höchsten Stellung bezüglich der Fahrbahnunterkante einen bestimmten Abstand haben, um auf einen Anschlag zu treffen, der seine Entleerung bewirkt. Die Schienenlängen und die Aufhängung des Lenkers sind nun so gewählt, daß Punkt C eine geradlinig wagerechte Bewegung ausführt. Stößt daher die Unterflasche mit ihrem Hörn gegen die Rolle C des Lenkers, so weicht dieser nach links aus und nimmt unter Einwirkung des Seilzuges eine bestimmte Lage an; die Hörner am Katzenrahmen begrenzen den Lenkerausschlag. Der Kübel hängt mittels eines Bügels im Lasthaken. Um beim Uebergang aus der senkrechten in die schräge Bewegung ein Ausspringen des Bügels aus dem Haken zu verhindern, befindet sich an diesem eine drehbare doppelwangige Falle E, die sich durch ihr Eigengewicht in die gezeichnete Lage einstellt. Beim Aushängen des Kübels wird sie von Hand zurückgeschlagen, wodurch der Bügel frei wird. Der Kübel ist an seinem Bügel so aufgehängt, daß er gefüllt das Bestreben hat, vornüber zu kippen. An dem Umkippen wird er durch den um F drehbaren Riegel R gehindert. An der Entleerungsstelle befindet sich nun ein Anschlag, gegen den der Riegel mit seiner rechten Verlängerung stößt und somit ausgelöst wird, worauf der Kübel kippt und seinen Inhalt ausschüttet. Der Schwerpunkt des leeren Kübels liegt nun so, daß dieser sich von selbst wieder aufrichtet. Die Neigung der Katzenfahrbahn muß so gewählt sein, daß sämtliche an der Katze wirkenden Kräfte, so lange die Unterflasche noch nicht die Hubbegrenzung erreicht hat, keine Mittelkraft in Richtung der Fahrbahn ergeben. Bei Einschaltung einer losen Rolle, wie in Fig. 3, genügt hierfür ein Winkel von 30° gegen die Wagerechte. Wird die Last dagegen nur von einem Seilende getragen, so muß der Neigungswinkel mindestens 45° betragen, da die Spannung im Zugseil dann gleich der Hakenbelastung ist. Textabbildung Bd. 323, S. 771 Fig. 4. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ergibt sich infolge der schräg ansteigenden Fahrbahn eine unerwünscht große Schütthöhe über dem Füllrumpf. Durch geringere Neigung des Auslegers über letzterem würde man günstigere Verhältnisse erlangen. Hier kommt dem Konstrukteur eine Eigenschaft der Parabel zu statten;s. D. p. J. 1903, Bd. 318, S. 75. es hälftet nämlich die Normale in irgend einem Punkte a der Parabel (Fig. 4) den Winkel β, den ein Fahrstrahl nach dem Brennpunkte F mit der Parallelen durch Punkt a zur Parabelachse bildet. Gibt man daher der Fahrbahn eine parabolische Form und ordnet im Brennpunkte eine Leitrolle an, über die das von der Katze kommende Seilende zur Winde geführt wird, so ergeben gleiche Spannungen Q in den nach dem Brennpunkte gerichteten und dem senkrechten Seilenden in jedem Punkte der Fahrbahn eine Resultierende R senkrecht zur Fahrbahn. Die Last kann also an jeder Stelle des parabolischen Auslegers hochgezogen werden, ohne daß sich die Katze dabei durch den Seilzug fortbewegt. Bei Verwendung von Selbstgreifern ist natürlich, wie in Fig. 1 und 2, ein zweites Seil erforderlich, sofern der Greifer von dem Maschinisten an beliebiger Stelle geöffnet werden soll. Textabbildung Bd. 323, S. 772 Fig. 5 und 6. Hubwinde und Schema der seil fünrung eines Huntscnen Umladers. Zweiseilige Selbstgreifer und deren Winden sind in dieser ZeitschriftD. p. J. 1903, S. 283 u. f., 1907, S. 145 u. f. schon des öfteren beschrieben und bildlich dargestellt worden, so daß ein Hinweis auf diese früheren Arbeiten hierfür genügen möge. Neuere Ausführungen von Huntschen Umladern weisen namentlich bei größeren Leistungen für das Katzefahren ein besonderes Fahrseil auf; man erhält dadurch drößere Bewegungsfreiheit. Das Schema der Seilführung und der Hubwinde eines neueren Umladers mit Zweiseilgreifer zeigen Fig. 5 u. 6Z. d. V. d. I. 1906, S. 1411.. Beim Katzefahren werden die beiden Greiferseile auf der einen Seite verkürzt, auf der anderen verlängert. Die Hubwinde muß die Längenänderungen ausgleichen. Die Winde besitzt je zwei Trommeln für das Schließ- und das Oeffnungsseil. Die Trommeln laufen lose auf ihren Achsen; ihre inneren Stirnflächen sind als Kegelräder ausgebildet, in die zwei Kegeltriebe eingreifen. Letztere sitzen an den Enden eines doppelarmigen Hebels a, der auf der betr. Welle aufgekeilt ist. Fest auf ihren Wellen sitzen ferner die Stirnräder b und auf der Kurbelwelle die Scheiben d zweier Reibkupplungen. Die Triebe c sind mit den Gegenscheiben der Kupplungen verkeilt und werden erst mitgenommen, wenn diese Scheiben mittels der Muffen e eingerückt werden. Bei eingerückten Kupplungen werden nun die Trommeln durch die konischen Triebe mitgenommen. Eine relative Drehbewegung der beiden auf derselben Welle sitzenden Trommeln gegeneinander findet so lange nicht statt, wie die Seilspannung an beiden gleich ist. Wird indes das eine Seilende durch irgend einen Umstand schlaff, so treten an den Kegeltrieben einseitige Zahndrücke auf, die ein Drehen der Triebe um ihre Achsen bewirken. Dadurch werden aber die beiden mit ihnen im Eingriff befindlichen Trommeln gegeneinander verdreht, bis die Seilspannungen wieder gleich sind. Ebenso findet beim Katzefahren zwischen je zwei Trommeln eine relative Drehung statt. Die Last wird bei eingerückter Kupplung durch die Bremse f gehalten und gesenkt; die Kurbel Scheiben werden als Bremsscheiben benutzt. Das Oeffnen und Schließen des Greifers wird dann durch entsprechende Betätigung der Reibkupplungen und Bremsen bewirkt. An den Förderturm des Huntschen Umladers schließt sich gewöhnlich eine selbsttätige Bahn zur Verteilung des Materials über den Lagerplatz an. Ein gegen die Landseite geneigter Fachwerkträger, der mit einem Ende auf dem Förderturm, mit dem anderen auf einem fahrbaren Bockgerüst ruht, trägt die Fahrbahn für den Förderwagen, der das Material über den Lagerplatz verteilt. Dieser wird unter dem Füllrumpf gefüllt und dann von Hand auf die geneigte Strecke geschoben, wo er selbsttätig unter dem Einflüsse seines Eigengewichtes bis zur Entladestelle läuft. Um dem Wagen die nötige Beschleunigung zu erteilen, hat die erste Strecke der Fahrbahn, wie aus Fig. 1 S. 770 ersichtlich, eine stärkere Neigung, etwa 1: 20 bis 1: 30. Für die Hauptstrecke genügt ein Gefälle von 2 – 3 v. H. Die Förderwagen, deren Spurweite etwa 560 mm beträgt, besitzen um Scharniere bewegliche Seitenklappen. Der Boden hat sattelförmige Gestalt, so daß das Material, wenn die Seitenklappen geöffnet werden, zu beiden Seiten herunterrutscht. Die Entriegelung der Klappen geschieht selbsttätig durch den sogen. Entladefrosch; das ist ein Anschlag in Form einer schiefen Ebene. Der leere Wagen wird selbsttätig nach dem Förderturm zurückgebracht. Dies geschieht in folgender Weise (s. Fig. 1 S. 770). Längs der Fahrbahn ist ein endloses Seil e gespannt, das mit dem Gestänge eines Gegengewichts f verbunden ist. An der jeweiligen Entladestelle wird in das Seil ein Prellklotz (in Fig. 1 S. 770 nicht angedeutet) eingefügt, gegen den der ankommende Wagen stößt. Der Prellklotz sowie das Seil wird von ihm mitgenommen und das Gegengewicht wird angehoben, bis das Arbeitsvermögen des Wagens vernichtet ist und dieser zum Stillstand kommt. Gleichzeitig werden durch den oben erwähnten Entladefrosch die Wagenklappen entriegelt. Das nun wieder niedergehende Gegengewicht erteilt dem Wagen mittels des Prellklotzes eine so große Beschleunigung, daß er ohne Nachhilfe bis zum Förderturm zurückrollt. Höchstens auf dem letzten Teil der Fahrbahn mit stärkerem Gefälle muß von Hand nachgeholfen werden. Das Gestänge des Gegengewichtes ist so angeordnet, daß bsim Anheben seine Geschwindigkeit nur allmählich wächst, so daß das Auftreffen des Wagens auf den Prellklotz ohne heftige Stoßwirkungen vor sich geht. In der höchsten Stellung ist die Lage des Gegengewichtes jedoch derart, daß es beim Niedergehen stark beschleunigend auf den Wagen einwirkt. Zur Bedienung der ganzen Verladevorrichtung sind außer den Arbeitern im Schiffsraum nur zwei Mann erforderlich, ein Maschinist zur Bedienung der Winde und ein Arbeiter auf der Brücke, um den gefüllten Förderwagen auf die geneigte Strecke zu schieben. Anstatt der selbsttätigen Bahn kann sich auch eine Drahtseilbahn an den Umlader anschließenD. p. J. 1903, S. 271, Fig. 183.. (Fortsetzung folgt.)