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Kran
[* 1]
(Kranich), Aufzugsmaschine, welche gestattet, die
Last, während sie gehoben wird, auch noch in horizontaler
Richtung
fortzubewegen. In seiner einfachsten Gestalt besteht der
Kran aus einer starken
Säule (
Kransäule, Kranständer) und einem
an dieser befestigten, meist schräg aufwärts gerichteten
Balken (Ausleger,
Schnabel,
Kranbracke). Die
Last wird von dem
Haken an dem einen Ende des Zugtaues erfaßt, welches über
Rollen
[* 2] von der
Spitze des Auslegers zum
Kranständer
und an diesem herab zu einer Windetrommel läuft, von welcher das andre Tauende gefaßt wird.
Wird nun die
Last durch Aufwinden des
Taues gehoben, so gestattet eine Drehung des Auslegers oder der
Kransäule,
sie auch seitwärts zu bewegen. Ist hierbei der Aufhängepunkt der
Last unveränderlich an der
Spitze des Auslegers, so kann
die
Last nur im
Umfang eines
Kreises bewegt werden, während bei veränderlichem Aufhängepunkt die ganze Kreisfläche
beherrscht wird. Die
Kransäule steht entweder frei (Ufer
kran), oder sie dreht sich um zwei Endzapfen (Gebäude
kran, Wandkran).
Man macht aber auch die ganze
Maschine
[* 3] beweglich, indem man sie auf einen
Wagen stellt (transportabler
Kran), der beim Eisenbahn
kran
auf
Schienen läuft. Die
Konstruktion eines frei stehenden
Krans veranschaulicht
[* 1]
Fig. 1. Man befestigt
die
Säule a auf der starken gußeisernen
Platte b, die durch kräftige
Bolzen c mit dem
Fundament d vereinigt wird.
Oben trägt
die
Kransäule a einen
Zapfen
[* 4] i, auf welch letztern mittels einer nach abwärts gekehrten
Pfanne das bewegliche Drehgerüst
g gehängt ist, während sich dieses gleichzeitig unterwärts vermittelst
Rollen im erweiterten ringförmigen
Unterteil k k' (des Drehgerüstes) gegen den cylindrischen gut abgedrehten Teil
a' der
Säule a stützt. Den Auslader l n,
welcher von der zu fördernden
Last q nur auf
Druck in Anspruch genommen wird, bildet man aus
Holz
[* 5] oder
Gußeisen oder als Hohlkörper
aus
Blech. Die Zugstange
m n wird nur auf Zerreißen in Anspruch genommen und deshalb aus Schmiedeeisen
hergestellt. Das aus
Zahnrädern und Kettentrommeln gebildete Windewerk r s zum
Heben und Senken der
Last hängt, wie der
Mechanismus
v zum
Drehen des
Krans, durch geeignete
Schilder etc. am Drehgerüst g. Da
[* 1]
^[Abb.: Fig. 1.
Frei stehender
Kran, Uferkran.]
¶
mehr
der Ausleger bei dieser Konstruktion viel Raum einnimmt und oft hinderlich wird, so hat Fairbairn Kräne aus Eisenblech konstruiert, bei denen Ausleger, Zugstange und Kransäule zu einem Ganzen verbunden sind und gleichsam nur aus einem Stück bestehen, dessen Querschnitte rechtwinkelig zur geometrischen Mittel- und Achslinie überall Rechtecke bilden. Aufzugskette und Windetrommel liegen in dem Hohlkörper, während das Windewerk wie die Mechanismen zum Drehen des ganzen Krans um einen tief im Fundament liegenden Spurzapfen und um das mit Friktionsrollen ausgestattete Halslager an den Außenseiten des Krans angebracht sind. Bei diesen Kränen erhält die Seil- oder Kettentrommel ihre Drehung von einer Kurbel [* 7] aus, welche entweder durch Menschenkraft oder durch Dampfkraft betrieben wird, wonach man sie als Handkräne oder Dampfkräne bezeichnet. [* 6] Fig. 1 stellt einen Handkran dar.
[* 6] Fig. 2 zeigt einen als Dampfkran ausgeführten Wandkran (Dampfwandkran). Der Kran ist mittels der Platte A an der Mauer befestigt, zwischen den Tragkonsolen B und C dreht sich der Ausleger um zwei Drehzapfen. Er wird aus zwei Eisenblechwänden gebildet, welche durch Querplatten und Querleisten entsprechend verbunden sind. F ist der Dampfcylinder, und die Übertragung der Bewegung der Kolbenstange auf die Welle des Schwungrades G erfolgt in der bekannten Weise durch Bleuelstange und Kurbel. Auf der Schwungradwelle befindet sich ein Getriebe, [* 8] welches in das große Stirnrad M greift, dessen Achse die Windetrommel O trägt. Die Anordnung des Lastseils V, der Katze [* 9] S, durch welche der Aufhängepunkt der Last T beliebig verändert werden kann, erhellt ohne weiteres aus der Abbildung.
[* 6] Fig. 3 zeigt einen Eisenbahnkran mit dem Ausleger L aus Façoneisen und dem Windewerk R zwischen zwei gußeisernen Schildern G, welche die mit dem Wagen fest verbundene Zentralsäule umrahmen. Ein schweres Gegengewicht H sichert die Stabilität des Krans bei der Belastung, kann aber nach ein-
[* 6] ^[Abb.: Fig. 2. Wandkran mit Dampfbetrieb.]
[* 6] ^[Abb.: Fig. 3. Eisenbahnkran.] ¶
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wärts geschoben werden, damit es nicht die Stabilität der unbelasteten Maschine gefährde. Bei dem mit Dampfkraft betriebenen Eisenbahnkran bildet ein (meist stehender) Dampfkessel [* 11] das Gegengewicht, und die Dampfmaschine [* 12] wird zugleich zur Fortbewegung der ganzen Maschine benutzt.
Statt des Dampfes kann zum Betrieb des Krans auch Wasserdruck benutzt werden. Bei dem ersten hydraulischen Kran, welchen Armstrong 1846 am Kai von Newcastle [* 13] errichtete, wurde das Wasser der städtischen Wasserleitung [* 14] benutzt, welches einen Druck von 60 m Wassersäule besitzt. Dieser Kran hat folgende Einrichtung: Das Druckwasser wird mittels einer Schiebersteuerung in einen stehenden Cylinder geleitet, in welchem es von oben auf einen Kolben wirkt und denselben niederdrückt.
Die Kolbenstange überträgt den Wasserdruck auf die Kette, und diese hebt die Last. Die Drehung des Krans erfolgt durch einen zweiten, liegenden Wassercylinder, dessen Kolbenstange, in eine Zahnstange ausgehend, an ein Zahnrad am übrigen Krangerüst drückt und es nach einer oder der andern Richtung dreht, je nachdem der Wasserdruck vor oder hinter den Kolben geleitet wild. Heute baut man die hydraulischen Kräne meist direktwirkend, d. h. man läßt die Säule, statt in den Boden, in einen in den Boden fundierten Preßcylinder ein, und indem man Wasser von ca. 12-20 Atmosphären Spannung in den Cylinder leitet, hebt sich die Säule, auf deren Grundfläche dieser Druck nach aufwärts wirkt, samt ihrem Ausleger etc. und der angehängten Last.
Das Niedersinken geschieht bei geöffnetem Auslaßrohr durch das eigne Gewicht, und so hat man keinen Mechanismus am als einen Muschelschieber oder ein Ventilpaar für die Wasserwege. Hat beispielsweise der Kolben solch eines Krans einen Durchmesser von 34 cm, d. h. eine Querschnittsfläche von 908 qcm, so wirkt auf ihn Wasser von 10 Atmosphären mit 10.908 = 9080 kg nach aufwärts, weil der Druck einer Atmosphäre 1 kg pro 1 qcm beträgt. Ist ferner das Eigengewicht der Konstruktion selbst 2000 kg, so erübrigt eine 7000 kg betragende Hubkraft. Der Wasserdruck kann für mehrere Kräne durch eine kleine, dauernd gehende Pumpe [* 15] geliefert und deren Arbeit in einem Windkessel oder unter einem mit Gewichten beschwerten Kolben (sogen. Akkumulator, [* 16] s. d.) aufgespart werden, so daß der jedesmalige Hub auch rasch geschieht. Letzterer Art sind unter andern die Kräne der Bessemerhütten.
Während die bisher beschriebenen Kräne hauptsächlich zum Heben von Lasten bestimmt waren, dienen die in England gebräuchlichen Schwingkräne (Gehängekräne, engl. Droops) ausschließlich zum Senken von Lasten, speziell zum Beladen von Kohlenschiffen von hoch gelegenen Rampen aus. Die Einrichtung dieser Kräne ist aus [* 10] Fig. 4 zu ersehen. Zwei sehr starke, große gußeiserne, parallel zu einem Ganzen vereinigte Balanciers a, die sich um eine gemeinsame Achse b drehen, sind an dem einen Ende c mit der wagschalähnlichen Plattform d, am andern Ende mit dem Gegengewicht q belastet.
Die beladenen Wagen W fahren von dem unbeweglichen Gerüst g auf die gehobene und festgestellte Plattform und werden von dieser aus entleert. Auf der Balancierwelle sind zwei starke gußeiserne verzahnte Kreisbogen h befestigt, deren Zähne [* 17] in zwei Zahnräder i fassen, welche mit der Bremsscheibe k auf derselben Welle sitzen. Die Bandbremse l wird vom Gerüst g aus durch den Hebel [* 18] p und die Druckstange m in Thätigkeit gesetzt. Die Wagen sinken durch ihr eignes Gewicht unter der Einwirkung der Bremse sanft nieder und werden nach der Entleerung durch das Gegengewicht q gehoben.
Zu den Kränen rechnet man gewöhnlich auch die Winden [* 19] auf fahrbaren Hochgerüsten (die sogen. Laufkräne), welche zum Heben und Senken und gleichzeitig zum Horizontaltransport von Lasten bestimmt sind, obwohl ihnen das charakteristische Merkmal des Krans, der Ausleger, völlig fehlt. Diese Laufkräne bestehen meist aus zwei Brückenträgern, welche oben die fahrbare Winde [* 20] tragen, deren Kette zwischen ihnen niederhängt. Die Brückenträger selbst ruhen auf Rädern, welche auf Schienen über Mauerpfeiler mittels eines Räderantriebs und gleichfalls durch eine Handkurbel verschoben werden können.
Damit das Fortschreiten über den beiderseitigen Mauerpfeilern ganz gleichmäßig geschieht, sind die die große Brücke [* 21] tragenden Räder durch eine Welle gekuppelt, welche von der einen zur andern Seite läuft. Laufkräne, im Freien stehend, erhalten meist das Windewerk unten. Hier sind die obern Brückenträger meist mittels zweier Tragwände direkt auf Bodenschienen gestellt und benötigen so den geringsten Materialaufwand. Laufkräne, welche für Innenräume von Gebäuden bestimmt sind, werden häufig mittels Seiltransmissionen durch eine feststehende Dampfmaschine in Thätigkeit gesetzt.
Als Schiebekräne oder Scherenkräne bezeichnet man diejenigen Maschinen zur Bewegung von Lasten, welche bisher unter dem Namen der Zweifüße oder Mastenmaschinen bekannt waren. Sie bestehen hauptsächlich aus zwei geneigten hölzernen oder eisernen (röhrenförmigen) Bäumen und werden durch nach verschiedenen Seiten hingehende Ketten oder Seile, die man vermittelst Anker [* 22] im Erdboden befestigt, gehalten. Sie dienen hauptsächlich zur Ausrüstung der Segelschiffe, zum Aufstellen der Masten etc., eignen sich aber nur zum Heben und Senken der Last in vertikaler, nicht zum Transport derselben in horizontaler Richtung.
Erst in neuester Zeit hat man angefangen, durch geeignete Bewegung der Fußstützen der Bäume diesen Maschinen größere Verwendbarkeiten geben, und muß sie nun den Kränen anreihen. Über den Wasserkran s. d.
Vgl. Weisbach, Ingenieur- und Maschinenmechanik, Teil 3, Abt. 2 (2. Aufl. von Herrmann, Braunschw. 1880);
Rühlmann, Allgemeine Maschinenlehre, Bd. 4 (das. 1875);
Ernst, Die Hebezeuge (Berl. 1883);
Uhland, Die Hebeapparate, deren Konstruktion, Anlage und Betrieb (Jena [* 23] 1882).
[* 10] ^[Abb.: Fig. 4. Schwingkran.] ¶