Löphjulskran
En tramphjulskran ( latin : magna rota ) är en trä , människodriven lyft- och sänkanordning . Det användes främst under den romerska perioden och medeltiden vid byggandet av slott och katedraler . Den ofta tunga laddningen lyfts när individen inuti löphjulskranen går . Repet som är fäst vid en remskiva vrids på en spindel genom att hjulet roterar vilket gör att enheten kan lyfta eller sänka den fästa pallen .
Historia
Antika Rom
Den romerska Polyspaston- kranen, från antikens grekiska πολύσπαστον (polúspaston, "sammansatt remskiva"), när den arbetades av fyra män på båda sidor av vinschen, kunde lyfta 3000 kg . Om vinschen ersattes av ett löphjul, fördubblades den maximala belastningen till och med till 6000 kg på endast halva besättningen, eftersom löphjulet har en mycket större mekanisk fördel på grund av sin större diameter . Detta innebar att, i jämförelse med konstruktionen av de forntida egyptiska pyramiderna , där det behövdes cirka 50 man för att flytta ett stenblock på 2,5 ton uppför rampen (50 kg per person), visade sig lyftförmågan hos den romerska Polyspaston vara 60 gånger effektivare (3000 kg per person). Det finns två bevarade reliefer av romerska tramphjulskranar, Haterii -gravstenen från det sena första århundradet e.Kr. är särskilt detaljerad. De_architectura innehåller en beskrivning av Polyspaston kran.
För större vikter på upp till 100 ton satte romerska ingenjörer upp ett lyfttorn i trä, en rektangulär bock som var så konstruerad att pelaren kunde lyftas upprätt i mitten av strukturen med hjälp av människo- och djurdrivna kapstaner placerade på marken runt tornet.
Medeltiden
.jpg)
Under högmedeltiden återinfördes tramphjulskranen i stor skala efter att tekniken förfallit i Västeuropa i och med det västromerska rikets undergång . Den tidigaste hänvisningen till ett tramphjul ( magna rota ) återkommer i arkivlitteraturen i Frankrike omkring 1225, följt av en belyst skildring i ett manuskript av troligen även franskt ursprung från 1240. Inom navigering finns de tidigaste användningarna av hamnkranar dokumenterade för Utrecht i 1244, Antwerpen 1263, Brygge 1288 och Hamburg 1291, medan tramphjulet i England inte registreras före 1331.
I allmänhet skulle vertikal transport kunna utföras säkrare och billigare med kranar än med vanliga metoder. Typiska användningsområden var hamnar , gruvor och i synnerhet byggarbetsplatser där tramphjulskranen spelade en avgörande roll i byggandet av de höga gotiska katedralerna . Ändå antyder både arkiv- och bildkällor från tiden att nyintroducerade maskiner som tramphjul eller skottkärror inte helt ersatte mer arbetskrävande metoder som stegar , huvor och handkärror. Snarare fortsatte gamla och nya maskiner att samexistera på medeltida byggarbetsplatser och hamnar.
Bortsett från treadwheels visar medeltida skildringar också kranar som drivs manuellt av ankarspel med utstrålande ekrar , vevar och på 1400-talet även av ankarspel formade som ett skeppshjul . För att jämna ut oregelbundenheter i impulser och komma över "döda punkter" i lyftprocessen är svänghjul kända för att vara i bruk så tidigt som 1123.
Den exakta processen genom vilken tramphjulskranen återinfördes är inte registrerad, även om dess återkomst till byggarbetsplatser utan tvekan måste ses i nära samband med den samtidiga uppkomsten av gotisk arkitektur . Återuppkomsten av löphjulskranen kan ha ett resultat av en teknisk utveckling av ankarspelet från vilket löphjulet strukturellt och mekaniskt utvecklats. Alternativt kan det medeltida tramphjulet representera en avsiktlig återuppfinning av dess romerska motsvarighet hämtad från Vitruvius ' De architectura som fanns tillgänglig i många klosterbibliotek . Dess återinförande kan också ha inspirerats av observationen av de arbetsbesparande egenskaperna hos vattenhjulet med vilka tidiga tramphjul delade många strukturella likheter.
Struktur och placering
Det medeltida tramphjulet var ett stort trähjul som snurrade runt en central axel med en löpbana som är tillräckligt bred för två arbetare som gick sida vid sida. Medan det tidigare "kompassarms"-hjulet hade ekrar direkt indrivna i den centrala axeln, hade den mer avancerade "spännarms"-typen armar arrangerade som ackord till hjulfälgen, vilket gav möjligheten att använda en tunnare axel och gav därmed en större mekanisk fördel.
Tvärtemot vad man tror, var kranar på medeltida byggarbetsplatser varken placerade på de extremt lätta ställningar som användes vid den tiden eller på de tunna väggarna i de gotiska kyrkorna som var oförmögna att bära vikten av både lyftmaskin och last. Snarare placerades kranar i de inledande stadierna av byggandet på marken, ofta i byggnaden. När ett nytt golv färdigställts, och massiva takbalkar förenade väggarna, demonterades kranen och återmonterades på takbalkarna varifrån den flyttades från vik till vik under byggandet av valven. Sålunda "växte" kranen och "vandrade" med byggnaden med resultatet att idag alla bevarade byggkranar i England finns i kyrktorn ovanför valvet och under taket, där de stannade efter byggnadskonstruktionen för att ta upp material för reparationer .
Mer sällan visar medeltida belysningar också kranar monterade på utsidan av väggar med maskinens stativ säkrad på putlogs.
Mekanik och drift
Till skillnad från moderna kranar, var medeltida kranar och hissar - ungefär som deras motsvarigheter i Grekland och Rom - i första hand kapabla till en vertikal lyftning, och användes inte för att flytta laster en avsevärd sträcka horisontellt också. Därför organiserades lyftarbetet på arbetsplatsen på ett annat sätt än idag. Vid exempelvis byggnadskonstruktion antas det att kranen lyfte stenblocken antingen från botten direkt på plats, eller från en plats mittemot väggens centrum varifrån den kunde leverera blocken för två lag som arbetade i vardera änden av väggen. Dessutom kunde kranmästaren, som vanligtvis gav order till löphjulsarbetarna från utsidan av kranen, manipulera rörelsen i sidled med ett litet rep fäst vid lasten. Svängkranar som möjliggjorde en rotation av lasten och därmed var särskilt lämpade för arbete vid kaj dök upp redan 1340. Medan askblock lyftes direkt med sling, lewis eller djävulsklämma (tyska Teufelskralle), placerades andra föremål tidigare i containrar som pallar , korgar , trälådor eller fat .
Det är anmärkningsvärt att medeltida kranar sällan hade spärrhakar eller bromsar för att förhindra att lasten springer bakåt. Denna märkliga frånvaro förklaras av den höga friktionskraften som utövas av medeltida tramphjul som normalt hindrade hjulet från att accelerera bortom kontroll.
Hamnanvändning
Enligt det "nuvarande kunskapsläget" okänt i antiken anses stationära hamntranor som en ny utveckling av medeltiden. Den typiska hamnkranen var en svängbar struktur utrustad med dubbla löphjul. Dessa kranar placerades vid kaj för lastning och lossning av last där de ersatte eller kompletterade äldre lyftmetoder som gungbrädor , vinschar och gårdar .
Två olika typer av hamnkranar kan identifieras med en varierande geografisk spridning: Medan portalkranar som svängde på en central vertikal axel var vanligt förekommande vid den flamländska och holländska kusten, hade tyska havs- och inlandshamnar vanligtvis tornkranar där ankarspelet och löphjulen fanns. belägen i ett rejält torn med endast fockarm och tak som roterar. Hamnkranar användes inte i Medelhavsregionen och de högt utvecklade italienska hamnarna där myndigheterna fortsatte att förlita sig på den mer arbetsintensiva metoden att lossa gods med ramper efter medeltiden.
Till skillnad från byggkranar där arbetshastigheten bestämdes av murarnas relativt långsamma framfart, hade hamnkranar vanligtvis dubbla löphjul för att påskynda lastningen. De två löphjulen vars diameter beräknas vara 4 m eller större fästes på vardera sidan av axeln och roterades tillsammans. Deras kapacitet var 2–3 ton, vilket tydligen motsvarade den vanliga storleken på marin last. Idag, enligt en undersökning, finns fortfarande femton hamnkranar med tramphjul från förindustriell tid kvar i hela Europa. Vissa hamnkranar var specialiserade på att montera master på nybyggda segelfartyg, som i Danzig , Köln och Bremen . Vid sidan av dessa stationära kranar flytande kranar som kunde användas flexibelt i hela hamnbassängen på 1300-talet.
Överlevande exempel
Original
En tramphjulskran överlever i Chesterfield , Derbyshire och är inrymd i museet. Det har daterats till tidigt 1300-tal och var inrymt i toppen av kyrktornet tills det togs bort 1947. Det rekonstruerades i museet för invigningen 1994.
En tramphjulskran överlever i Guildford , Surrey , Storbritannien . Det är från slutet av 1600-talet eller början av 1700-talet och stod tidigare i Friary Street. Den flyttades 1970, efter att ha använts senast ca. 1960 för att flytta material till Guildford Cathedral . Det är ett schemalagt antikt monument och en kulturminnesmärkt byggnad .
En tramphjulskran överlever i Harwich , Essex , Storbritannien. Den byggdes 1667 och stod tidigare i Örlogsvarvet. Den flyttades till Harwich Green 1932. Kranen har två löphjul med 16 fot (4,88 m) diameter och 3 fot 10 tum (1,17 m) bred på en axel 13 + 1 ⁄ 2 tum ( 340 mm ) diameter. Det är den enda dubbelhjulskranen i Storbritannien. Kranen är en kulturminnesmärkt byggnad.
Guildford löphjulskran
Harwich löphjulskran
Rekonstruktioner
En rekonstruktion av en tramphjulskran från 1200-talet kan ses i aktion på platsen Guédelon Castle , Treigny , Frankrike . Den används för att lyfta murbruk, bråte, askblock och trä. Syftet med slottet Guédelon är att bygga ett fästningsslott med enbart tekniker och material från 1200-talets medeltida Frankrike.
En tramphjulskran eller "ekorrbur" på slottet Guédelon.
Crane Gate ( polska : Brama Żuraw ) ( tyska : Krantor ), Gdańsk byggdes före 1366. Den förstördes av de sovjetiska trupperna under striderna om staden i början av 1945. Tegelkonstruktionen överlevde, trädelarna har blivit återställd.
Gdańsk kran
En rekonstruktion av en dubbelhjulskran används på Pragborgen , Tjeckien .
En treadwheel Crane användes i filmen Evan Almighty , när Evan klagade till Gud att han behövde en kran för att konstruera arken i förorten Washington, DC
Källor
- Dienel, Hans-Liudger; Meighörner, Wolfgang (1997), "Der Tretradkran", Publication of the Deutsches Museum (Technikgeschichte Series) (2:a upplagan), München
- Coulton, JJ (1974), "Lifting in Early Greek Architecture", The Journal of Hellenic Studies , 94 : 1–19, doi : 10.2307/630416 , JSTOR 630416
- Lancaster, Lynne (1999), "Building Trajan's Column", American Journal of Archaeology , 103 (3): 419–439, doi : 10.2307/506969 , JSTOR 506969
- Matheus, Michael (1996), "Mittelalterliche Hafenkräne", i Lindgren, Uta (red.), Europäische Technik im Mittelalter. 800 bis 1400. Tradition und Innovation (4:e uppl.), Berlin: Gebr. Mann Verlag, s. 345–348, ISBN 3-7861-1748-9
- Matthies, Andrea (1992), "Medieval Treadwheels. Artists' Views of Building Construction", Technology and Culture , 33 (3): 510–547, doi : 10.2307/3106635 , JSTOR 3106635
externa länkar
Media relaterade till Treadwheel-kranar på Wikimedia Commons