GETRIEBE FÜR EINEN HAMMERKOPF - KRAN   (Bulletin 32/1994)

von Max Eppenberger, AMS
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Der von Max Eppenberger aus Dübendorf gebaute Hammerkopf-Kran dürfte bei unseren Kollegen weit­ herum bekannt sein. Obschon ihn Max bereits 1986 das erste Mal dem staunenden Publikum vorgeführt hat, besticht der Kran immer wieder durch seine monumentale Erscheinung, durch seine schon visuell überzeugenden Proportionen, durch seine konstruktive Reife und nicht zuletzt durch seine zahlreichen, ohne jeden Schnick-Schnack in einfachster Weise erzielbaren Betriebsmöglichkeiten. Auch in jüngster Vergangenheit hat der Kran bei Ausstellungsbesuchern Bewunderung und dazu zahlreiche technische Fragen hervorgerufen, so letztes Jahr am AMS-Stand der Ausstellung "Hobby + Modell" in Bern und seit Mitte März 1994 an der Meccano-Sonderschau im Schweizer Kindermuseum in Baden. Zur vollständigen Orientierung ist der Kran im ersten Bild in einer Gesamtansicht dargestellt.

Eine dieser Fragen betrifft das für verschiedene Bewegungsabläufe vorgesehene Getriebe, das mittels einfacher, bequemer Schalthebel mechanisch ohne Einschränkung steuerbar ist. Mehr als ein AMS-Kollege hat sich in letzter Zeit bei Max nach der Konzeption und dem Aufbau dieses vielseitigen Getriebes im Hinblick auf einen eventuellen Nachbau erkundigt. Beim Aufbau des Krans wurden von Kollege Peter Howald einige Aufnahmen des noch offengelegten Getriebes gemacht; jedoch hat es sich gezeigt, dass mit diesen photographischen Bildern allein ein Verständnis der Getriebeanordnung schwierig ist. Max hat deshalb in seiner bestens bekannten Manier des Könners klare Konstruktionszeichnungen angefertigt, die nun zusammen mit den Photographien etwas spät im vorliegenden Bulletin präsentiert werden.

Das Getriebe hat fünf Funktionen:

  • Betätigung des Kran-Fahrwerks  (Fahren des Krans auf Schienen)
  • Schwenken des Auslegers
  • Bewegen der Laufkatze auf dem Ausleger
  • Bewegen des über die Laufkatze geführten Hubseiles
  • Wahl von zwei alternativen Geschwindigkeiten des Hubseiles.

Hierzu sind fünf Getriebeschalthebel vorgesehen, von denen vier je eine mittige Leerlaufstellung und zwei Endstellungen für die jeweilige Bewegung in der einen und entgegengesetzten Richtung haben, wobei die Betätigung der Schalthebel unabhängig voneinander erfolgen kann . Der fünfte Schalthebel hat zwei Stellungen für die Geschwindigkeitswahl. Ferner ist zum Antrieb des Getriebes ein einziger, ständig laufender Elektromotor angeordnet.


Bild 1 Hammerkran


Bild 2 Getriebe mit 5 Schalthebeln


Bild 3 Sicht von oben auf das Getriebe

 

 

 

Die Zeichnungsblätter 1 bis 3 zeigen Draufsichten auf drei Schaltebenen des Getriebes, während auf dem Zeichnungsblatt 4 eine Seitenansicht des Schaltstandes dargestellt ist. Auf den Zeichnungen sind zahlreichen Erläuterungen und Bezeichnungen eingetragen (darunter auch die Nummern der Meccano-Teile)

Wie ersichtlich, ist das Getriebe in einem Kasten in drei Ebenen angeordnet, nämlich in einer oberen Antriebsebene 1, einer mittleren Haupt-Getriebeebene 2 und einer unteren Antriebsebene 3. Der Schaltstand (Blätter 2 und 4) sowie der nicht dargestellte Antriebsmotor sind ausserhalb dieses Kastens angeordnet. Alle verwendeten Teile sind Meccano-Teile mit Ausnahme des Elektromotors Märklin Nr. 1301. Auf den Wellen lose drehende Teile sind auf den Blättern 2 und 3 schraffiert gezeichnet.

Gemäss Blatt 1umfasst die obere Antriebsebene 1 eine Hauptantriebswelle A, auf welcher zur Kettenverbindung mit dem Elektromotor ein äusseres Kettenzahnrad 95B und zur Übertragung der Drehbewegung auf den Getriebeteil der nächst unteren Ebene 2 ein Ritzel 31 befestigt sind. Ferner ist in der Ebene 1eine Hubseiltrommel angeordnet, deren Trommelkörper aus Kaminsockeln 164 und Lochscheibenrädern 24/24A gebildet ist. Die Welle D der Hubseiltrommel trägt ferner ein Zahnrad 31 und ein Ritzel 25 sowie, ausserhalb des Kastens, eine Sperrklinkenanordnung, die später noch erläutert wird.

Ferner sind in der Ebene 1eine auf ihrer Welle B frei bewegliche Hubseil-Leitrolle 23B sowie eine leere Welle C angeordnet, welche ein Herunterfallen eines schlaffen Hubseiles i n die darunter liegenden Getriebeteile verhindert  (siehe auch Blatt 4).

Die Haupt-Getriebeebene 2 gemäss Blatt 2 enthält eine Hauptwelle H, welche durch ein auf ihr befestigtes Ritzel 31vom gleichartigen Ritzel der Welle A {Blatt 1) angetrieben ist. Auf die Welle H ist zudem ein langes Ritzel 26B geschraubt, Mit dem Ritzel 26B stehen beidseitig je ein Zahnrad 27A in Eingriff, die auf axial verschiebbaren Wellen G bzw. J befestigt sind. Die Wellen G und J tragen ferner je ein Ritzel 31 und ein Ritzel 26. Die Ritzel 26 stehen je mit einem weiteren, auf einer kurzen Blindwelle befestigten Ritzel 26 in Eingriff, das seinerseits mit einem Ritzel 26 einer weiteren Welle F bzw. K kämmt. Auf den Wellen F und K ist zudem je ein Ritzel 31 befestigt.

Aus dieser Anordnung ist ersichtlich, dass in der dargestellten Leerlauf-Stellung der Scha1thebel die vom langen Ritzel 26B der Welle H angetriebenen Wellen G und J frei drehen. Werden nun die Schalthebel der Wellen G und H verstellt, so erfahren die Wellen F und K eine Drehbewegung,  und  zwar in einem durch die gewählte Endlage des betreffenden Schalthebels bestimmten Drehsinn, indem der Antrieb der Wellen F und K entweder direkt über die beiden Ritzel 31oder indirekt über die drei Ritzel 26 erfolgt.

Gemäss Blatt 3 steht mit dem Ritzel 26 der Welle F (Blatt 2) ein auf einer Welle 0 der unteren Antriebsebene 3 befestigtes Zahnrad 27A in Eingriff. Über zwei Kegelräder 30, ein Ritzel 25 und ein Zahnrad 27 wird eine Welle Q angetrieben, welche mit einem nicht dargestellten Mechanismus für das Schwenken des Kran-Auslegers in Verbindung steht. Mit dem Ritzel 26 der Welle K {Blatt 2) steht ebenfalls ein auf Blatt 3 dargestelltes Zahnrad 27A in Eingriff, das auf einer Welle P der unteren Antriebsebene 3 befestigt ist. Auf der Welle P ist ein eine Antriebskette für die Ausleger-Laufkatze führendes Kettenzahnrad 96A lose angeordnet. Das Kettenzahnrad wird über eine ebenfalls lose auf der Welle P drehende doppelte Kupplungshülse 171 mitgenommen, die über eine Reibungskupplung mit der Welle P verbunden ist. Hierzu ist ein mit einem Gummiring 155 versehenes, in die Kupplungshülse gestecktes Schnurlaufrad 22 durch eine Druckfeder 1208 gegen ein auf die Welle P geschraubtes Spukranzrad 20 gedrückt.

Gemäss Blatt 2, linke Seite, sind auf der Welle F ferner ein Zahnrad 27 und ein mit diesem durch eine doppelte Kupplungshülse verbundenes Ritzel 25A angeordnet. Das Zahnrad 27 steht mit dem Ritzel 25B der We11e G in Eingriff und dreht demnach ständig. Auf einer weiteren axial verschiebbaren Welle E ist ein mit dem Ritzel 25A kämmendes Zahnrad 27 befestigt, das also auch ständig dreht. Die Welle E trägt zudem zwei Ritzel 26, von denen je nach Stellung des der Welle E zugeordneten Schalthebels keines, das eine oder das andere mit einem auf einer Welle R befestigten Kronrad 29 in Eingriff steht. Die Welle R steht mit einem nicht dargestellten Mechanismus für das Kran-Fahrwerk in Verbindung steht.

Schliesslich ist anhand des Blatts 2, rechte Seite, noch der Antrieb der Hubseil-Winde zu besprechen. Die Welle K trägt, wie die vorher erwähnte Welle F, ein loses Zahnrad 27A, das über eine doppelte Kupplungshülse 171 mit einem weiteren losen Zahnrad 27 verbunden ist. Das Zahnrad 27a steht mit dem Ritzel 268 der Welle J in Eingriff und dreht demnach ständig. Das lose Zahnrad 27 steht seinerseits miteinem Ritzel einer weiteren axial verschiebbaren Welle L in Eingriff, so dass diese auch ständig dreh t. Über einen Mechanismus, welcher den Umschaltmechanismen der Wellen F/G und J/K entspricht, wird eine Welle M je nach Stellung des zur Welle L gehörigen Schalthebels entweder nicht oder i m einen oder im anderen Drehsinn angetrieben. Über eine Reibungskupplung (vgl. Blatt 3) und ein Ritzel 31wird ein weiteres, auf einer axial verschiebbaren Welle N befestigtes Ritzel angetrieben. Die Welle N trägt zudem ein zweites Ritzel und benachbart dazu ein Zahnrad 27. Es ist nun ersichtlich, dass je nach Stellung des Schalthebels der Welle N entweder das zweite Ritzel 31der Welle N mit dem Ritzel 31der Welle D (Blatt 1) oder das Zahnrad 27 der Welle N mit dem Ritzel 25 der Welle D in Eingriff steht und dabei die Hub­ seil-Trommel mit zwei wählbaren Drehzahlen antreibt. Die axiale Verschiebung der Welle N ist beim Umschalten gering.

Um ein selbsttätiges Drehen der Hubseil-Trommel bei belastetem Hubseil zu vermeiden, ist gemäss den Blättern 1 und 4 ein Sperrklinken-Mechanismus auf der Aussenseite des Getriebekastens angeordnet. Die Sperrklinke 147A wird durch ein Gewicht bzw. eine nicht dargeste1lte Feder auf das Klinkenrad 148 gedrückt und muss beim Absenken der Last natürlich von Hand angehoben werden. Damit eine Last nicht unbeabsichtigt mit hoher Geschwindigkeit nach unten fallen kann, ist ferner eine nicht dargestellte Seilbremse vorhanden, welche das auf der Welle D befestigte Schnurlaufrad 23A umschlingt

 


Zeichnungsblatt 1

 


Zeichnungsblatt 2

 


Zeichnungsblatt 3

 



Zeichnungsblatt 4