Sobald das Schiff vom Stapel gelaufen ist, werden die schweren Teile — Kessel, Maschinen, Geschütze — eingesetzt. Hierzu ist ein Kran erforderlich, der auf der Kaimauer steht und die Last von einem Zufuhrgleise bis über Mitte Schiff heben kann. Das einfachste Mittel ist ein aus zwei Holzmasten gebildetes Zweibein, welches sich auf die Kaimauer stützt und durch Seile in geneigter Lage so gehalten wird, daß es eine Wippbewegung aus einer nahezu lotrechten Stellung in eine stark geneigte ausführen kann. Die Last beschreibt bei dieser Wippbewegung eine Linie, die quer zur Kaimauer liegt. Derartige Vorrichtungen sind uralt und schon von Vitruv beschrieben. Fig. 6 ist eine Zeichnung, die nach der Schilderung von Vitruv entworfen ist. Die Hebung der Last wurde durch Rollenzüge und Handwinden bewirkt.
Um die Mitte des neunzehnten Jahrhunderts wurde dieser Wippkran in seinen Einzelausführungen soweit verbessert, daß er schwere Lasten bewältigen konnte. Fig. 116 (entnommen aus Riedler: »Skizzen zu den Vorlesungen über Lasthebemaschinen«) stellt einen in den Siebziger Jahren in Pola aufgestellten Wippkran dar. Die beiden Holzmasten sind durch genietete Rohre ersetzt, die Haltetaue durch eine Strebe, die ebenfalls als genietetes Rohr ausgebildet ist. Der untere Endpunkt dieser Strebe ist auf einer wagrechten Gleitbahn geführt und wird durch eine Schraubenspindel verschoben. Diese wagrechte Verschiebung des unteren Endpunktes ruft eine entsprechende Änderung der Neigung hervor. Eine Dampfmaschine dreht die Schraubenspindel und treibt eine Kettentrommel an, deren Kette mittels eingeschalteten Rollenzuges die Last hebt. Die Tragkraft beträgt 60 t, die Kranhöhe 30 m, die Querbewegung 16 m.
Da der Kran selbst nur eine Querbewegung besitzt, so muß die zum Montieren notwendige Längsbewegung durch Verholen des Schiffes herbeigeführt werden. Dieses Verholen war leicht möglich bei den kleinen Schiffen früherer Zeit, würde für die großen Schiffe neuerer Zeit aber sehr lästig und zeitraubend sein. Die weiteren Bestrebungen führten daher zu einer Krankonstruktion, die zwei Querbewegungen zuließ.
Fig. 117 und 118 (entnommen aus Engineering 1901) geben das Bild eines englischen Werftkrans aus dem Jahre 1901. Hier ist nur eine einzige bewegliche Strebe vorhanden, die mit ihrem unteren Ende sich auf die Kaimauer stützt und deren oberes Ende durch einen Rollenzug gehalten ist, der an einem feststehenden Bock verankert ist. Wird die Strebe geschwenkt, so beschreibt die Last eine Kreislinie, wird die Neigung der Strebe verändert, so bewegt sich die Last in radialer Richtung. Der Kran bestreicht daher die Hälfte einer Ringfläche. Sämtliche Streben sind als genietete Kastenträger ausgebildet. Drei getrennte Dampfmaschinen bewirken das Heben, Schwenken und Wippen der Last, eine vierte betätigt das Hilfshubwerk. Die Tragkraft ist hier bereits auf 120 t gesteigert.
Eine moderne Ausführung der gleichen Anordnung zeigt Fig. 119. Dieser Werftkran wurde im Jahre 1898 auf der Werft von Blohm und Voß in Hamburg von der Duisburger Maschinenbau-A.-G. erbaut. Der feststehende Bock ist aus Kastenträgern zusammengesetzt. Der um eine lotrechte Achse drehbare Ausleger ist aus Gitterträgern hergestellt und trägt einen Schnabel, der um eine wagrechte Achse gewippt werden kann. Da hier die Wippachse bedeutend höher liegt als bei der vorhergehenden Ausführung, so können hochbordige Schiffe näher an den Kran herankommen, mit anderen Worten, die nutzbare Ausladung ist hier größer. Gehalten wird der Schnabel hier nicht durch einen Rollenzug, sondern durch zwei Schraubenspindeln. Durch diese Anordnung wird der ganze Kran wesentlich betriebssicherer als der vorher beschriebene. Eine Dampfmaschine betreibt das Hub- und Wippwerk, eine zweite das Schwenkwerk. Die Tragkraft erreicht hier bereits den Wert von 150 t; das Arbeitsfeld des Krans bildet eine halbe Ringfläche von 32 m äußerem Halbmesser.
Diese Krane haben für die Montage noch die eine Unbequemlichkeit, daß zwar die durch Schwenken des Auslegers hervorgerufene peripherische Seitwärtsbewegung eine reine Horizontalbewegung ist, nicht aber die durch Wippen des Auslegers bewirkte Radialbewegung. Bei letzterer findet vielmehr gleichzeitig ein Heben oder Senken der Last statt, das durch entsprechende Ingangsetzung des Hubwerks beseitigt werden muß. Auch erfordert infolge dieses Umstandes die Radialbewegung einen sehr starken Motor.
Dieser Nachteil wird vermieden bei einer neuen Konstruktion, die zum erstenmal in Bremerhaven im Jahre 1899 von der Benrather Maschinenfabrik ausgeführt wurde: Fig. 120. Der feststehende Bock hat hier die Gestalt eines vierkantigen eisernen Turmes. Der drehbare Ausleger hat die Gestalt eines T, dessen lotrechter Teil zentrisch im Turm gelagert ist und dessen wagrechter Teil einerseits die Last, anderseits ein Gegengewicht trägt, das die Last zur Hälfte ausgleicht. Die Radialbewegung der Last wird hier dadurch erzielt, daß die Last an einer Laufkatze aufgehangen ist, die auf dem wagrechten Teil des Auslegers fährt. Beide Seitwärtsbewegungen, die peripherische wie die radiale, sind hier reine Horizontalbewegungen, wodurch die Montage von Schiffsmaschinen sehr erleichtert wird. Der Turm muß so hoch geführt sein, daß der Ausleger über die Takelage des Schiffes hinweg schwenken kann; diese Notwendigkeit hat zu sehr großen Höhen dieser Krane geführt. Das Arbeitsfeld ist eine volle Ringfläche, wird also bei gleicher Ausladung doppelt so groß als bei dem vorhergehenden Typ. Der Kran in Bremerhaven ist für eine Probelast von 200 t, eine Höchstausladung von 22 m und eine lichte Höhe von 30 m über Kaimauer gebaut.
Nach diesem Vorbild sind in den letzten Jahren mehrere Werftkrane entstanden, die nur in der Einzelkonstruktion des Gerüstes und des Triebwerks Verschiedenheiten aufweisen. Die bedeutendste Ausführung dieser Art dürfte der auf der Kruppschen Germania-Werft in Kiel im Jahre 1902 von der Duisburger Maschinenbau-A.-G. erbaute Kran sein: Fig. 121. Die Probelast beträgt 200 t, die größte Ausladung 35 m, die lichte Höhe über Kaimauer 30 m. Er unterscheidet sich in seiner äußeren Gestaltung von dem Bremerhavener Kran durch die Anordnung des Turms, der hier nicht vierkantig, sondern dreikantig ausgebildet ist, und zwar so, daß die Zufuhrgleise zwischen den Füßen des Turms hindurchgeführt werden konnten, wodurch eine vorzügliche Raumausnutzung erreicht wurde. Die weiteren wesentlichen Verschiedenheiten in der Auslegerlagerung sowie im Hubwerk und Drehwerk sind zwar für den Fachmann von besonderem Interesse, liegen aber außerhalb des Rahmens dieser Darstellung. Das Arbeitsfeld des Krans ist eine Ringfläche von 35 m Außenhalbmesser und 5 m Innenhalbmesser.
Fig. 121.
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GRÖSSERES BILD
Eine deutsche Ausführung für England zeigt Fig. 121a (entnommen aus »Schiffbau«, VII. Jahrgang). Sie ist dadurch bemerkenswert, daß der kurze Auslegerarm mit einer Laufwinde von 150 t Tragkraft ausgerüstet ist, während der lange Arm einer Laufwinde für 50 t Last trägt; die unbelastete Laufwinde dient jedesmal als Gegengewicht für die belastete Winde. Fig. 121b gibt einen Blick von dem Ausleger auf den Turm. Dieser Kran ist ausgeführt von der Benrather Maschinenfabrik A.-G. für William Beardmore & Co. Ltd. in Glasgow.
Diese gewaltigen Werftkrane, die Lasten gleich dem Gewicht von drei Lokomotiven anscheinend ohne Anstrengung in jede beliebige Lage mit äußerster Genauigkeit bringen, haben einen Wandel in die Herstellung der Schiffsmaschinen gebracht. Als derartige Hebemaschinen noch nicht zur Verfügung standen, konnten die Schiffsmaschinen in den Werkstätten nur provisorisch montiert werden; sie mußten für den Transport wieder zerlegt und im Schiff von neuem zusammengestellt werden. Da nun der elastische Schiffsboden sich anders verhält als der feste Werkstattboden, so konnte die endgültige Bearbeitung der Paßflächen erst im Schiff vorgenommen werden, eine Arbeit, die in diesen engen Räumen sehr schwierig und zeitraubend war. Jetzt wird die ganze Schiffsmaschine in der Werkstatt vollständig zusammengebaut und endgültig verschraubt, so daß sie ein starres Ganzes bildet. Die ganze Maschine wird nun vom Kran gefaßt, ins Schiff gehoben und einfach dort angeschraubt, so daß der Vorgang, der früher mehrere Wochen erforderte, jetzt in ebensoviel Stunden beendet ist.
Der Aufbau der Schwerlast-Krane hat in den letzten beiden Jahrzehnten einen vielgestaltigen Wandel durchgemacht; es liegt daher die Frage nahe, wie lange sich der gegenwärtig beliebte Turm-Typ halten wird. Wenn dessen Arbeitsfeld auch eine sehr große Kreisfläche ist, so beherrscht es doch immer nur einen sehr kleinen Teil des Schiffes. Eine weit größere Freiheit würde gewonnen werden, wenn ein rechteckiges Arbeitsfeld, wie es die Brückenkrane besitzen, an Stelle des kreisförmigen treten könnte. Dieser Forderung würde ohne weiteres entsprochen durch ein fahrbares Eisengerüst, das auf einem sehr breiten Längsgeleise fahrbar ist, und das eine Laufbahn trägt, die quer zum Kai liegt. Die Schwenkbewegung könnte dann ganz fortfallen, wodurch der Aufbau wesentlich vereinfacht würde. Für die Montage aber sind zwei rechtwinklig sich schneidende Horizontalbewegungen wesentlich vorteilhafter als kreisförmige Bewegungen. Es ist daher wohl möglich, daß die immer höher gesteigerten Ansprüche des Schiffbaues zu einer derartigen Lösung führen werden.
Die von Mitte bis Ende des neunzehnten Jahrhunderts vollzogene Entwicklung hinsichtlich Vergrößerung der Tragkraft und des Arbeitsfeldes ergibt ein Vergleich dieser Größen zwischen dem Werftkran zu Pola und dem zu Kiel