Die Haupt-Fördermaschine auf dem Salzwerk Heilbronn vor und nach dem Umbau. Die Haupt-Fördermaschine auf dem Salzwerk Heilbronn vor und nach dem Umbau. Allgemeine Verhältnisse. Das Salzwerk Heilbronn besitzt einen Förderschacht von 5 m lichtem Durchmesser, in welchem neben vier Förderabteilungen noch drei Abteilungen für die Fahrung, Wetterführung und Wasserhaltung angeordnet sind. Die mittleren kleinen Förderabteilungen (siehe Plan der Schachteinteilung) sind hauptsächlich für die Personenförderung sowie für den Transport des Versatzmaterials von den unteren nach den oberen Sohlen bestimmt, aushilfsweise kann jedoch auch die Steinsalzförderung durch die kleinen Förderabteilungen stattfinden. Textabbildung Bd. 311, S. 55 Fig. 1. Plan der Schachteinteilung. Hilfs-Fördermaschine. Für die Förderung in diesen kleinen Förderabteilungen wurde der zum Abteufen des Schachtes aufgestellte Zwillingsförderhaspel umgebaut und anstatt der Trommeln mit einer Treibscheibe ausgerüstet, so dass die Maschine jetzt im stände ist, mit der Treibscheibe und Seilausgleichung einen Wagen Steinsalz von 600 bis 650 kg Ladung aus 215 m Tiefe mit durchschnittlich 6 m Geschwindigkeit in der Sekunde zu fördern. Die Maschine hat 350 mm Cylinderdurchmesser und 700 mm Hub und überträgt die Arbeit mittels Stirnräder (Uebersetzungsverhältnis 3 : 1) auf die mit Holz gefütterte Treibscheibe von 2300 mm Durchmesser. Für die Salzförderung ist diese Maschine so lange verwendet worden, bis die Hauptfördermaschine fertiggestellt war und das anfänglich kleine Förderquantum sich so vermehrt hatte, dass die Inbetriebsetzung der grossen Zwillingsfördermaschine notwendig und zweckmässig wurde. Haupt-Fördermaschine. Für die gewöhnliche Steinsalzförderung durch die beiden grossen Förderabteilungen des Schachtes wurde mit der Fertigstellung des Schachtes eine direkt wirkende Zwillingsfördermaschine beschafft, welche im Herbst des Jahres 1886 in regelmässigen Betrieb genommen wurde. Programm für die Beschaffung der Maschine. Für die Beschaffenheit der Hauptfördermaschine wurde das folgende Leistungsprogramm zu Grunde gelegt: Die Maschine sollte im stände sein, bei 6 at absoluter Admissionsspannung zwei Wagen Steinsalz von zusammen 1200 kg Ladegewicht ohne Gegenseil aus 220 m Tiefe mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 10 m per Sekunde zu fördern, und sollte stark genug sein, den beladenen Förderkorb an der Schachthängebank zu überheben, sowie beim Umstecken der Seiltrommeln den im Tiefsten des Schachtes hängenden leeren Förderkorb ohne Gegengewicht zu heben. Die von der Maschine zu hebenden Lasten wurden wie folgt angenommen: Gewicht des leeren Förderkorbes 1700 kg Gewicht von 215 m Stahldrahtseil von 33 mm Durch-   messer à Meter 3,5 kg 750 „ Gewicht des Seilbeschlages und der Seilauslöse-   schere 100 „ Gewicht von 2 leeren Förderwagen à 275 kg 550 „ Gewicht der Förderwagenfüllung à 600 kg 1200 „ Ausführung der Maschine. Nach diesen Grundlagen wurde die Zwillingsfördermaschine von der Maschinenbau-Aktiengesellschaft „Union“ in Essen a. d. Ruhr nach der dieser Arbeit beiliegenden Zeichnung (Fig. 2 bis 4) ausgeführt. Die Maschine erhielt 730 mm Cylinderdurchmesser, 1400 mm Kolbenhub, 5000 mm Trommeldurchmesser und 700 mm Trommelbreite. Der breite Bau der Maschine war aus dem Grunde notwendig, weil zwischen den beiden Hauptförderabteilungen noch die voreinander angeordneten Hilfsförderabteilungen angeordnet sind. Die Steuerventilgehäuse der Maschine sind für jedes der vier Einlassventile mit dampfbelasteten Sicherheitsventilen ausgestattet, so dass der Kompressionsdruck in der Maschine nicht viel höher als der Kesseldruck werden kann. Beide Seiltrommeln der Maschine sind versteckbar und der Holzbelag der Trommeln mit eingedrehtem Schraubengang derart versehen, dass die Windungen des 33 mm starken Förderseils 5 mm voneinander entfernt bleiben. Die Maschine ist mit einer Dampfbremse, sowie auch noch mit einer Fallgewichtsschraubenbremse ausgestattet. Die Dampfbremse ist vom Teufenzeiger so beeinflusst, dass bei einem Treiben des Förderkorbes um 1 m über die Schachthängebank ein Fallgewicht ausgelöst wird (Fig. 5 bis 9), durch welches die Bremse in Thätigkeit gesetzt wird (Fig. 10). Textabbildung Bd. 311, S. 56 Zwillingsfördermaschine der Maschinenbau-Aktiengesellschaft „Union“. Lastmomente. Unter Zugrundelegung des Seiltrommeldurchmessers von 5000 mm berechnen sich für die Maschine die Lastmomente wie folgt: Textabbildung Bd. 311, S. 57 Fig. 4. Zwillingsfördermaschine der Maschinenbau-Aktiengesellschaft „Union“. Unten anheben Oben anheben Ueberheben Verstecken aufkg abkg aufkg abkg aufkg abkg untenkg obenkg Leerer Korb2 leere Wagen.Ladung215 m SeilSeilbeschlag    1700     550   1200     750     100 1700  550––  100    1700     550   1200     750     100 1700  550––  100 1700   550 1200   750   100 –––750100 1700    –    –    –  100 1700    –    –  100 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 3% Reibung    4300+   129 2350–  70    3550+   106 3100–   93 3550+ 106 850– 25 2550+  76 1800+  54 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––    4429– 2280 2280–    3656– 3007 3007– 3656– 825 825– 2626    – 1854    – ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– mal Radius    2149         2,5 m ––      649         2,5 m –– 2831       2,5 m –– 2626      2,5 m 1854         2,5 m –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––    5373 mkg – 1623 mkg – 7078 mkg – 6565 mkg 4635 mkg Aus dieser Rechnung ergibt sich das grösste Lastmoment, welches überhaupt bei der Förderung mit den einetagigen Förderschalen für zwei Grubenwagen auf dem Salzwerk vorkommen kann zu 7078 mkg. Da nun aber das Hängeseil bei den gleich grossen cylindrischen Seiltrommeln ganz kurz gehalten werden kann und auf dem Salzwerk Heilbronn auch thätsächlich ohne Hängeseil gefördert wird, so kommt dies grosse Lastmoment des beladenen Förderkorbes nur selten zur Geltung. Das Lastmoment zum Verstecken des oberen Förderkorbes zum Zwecke des Kürzens des Förderseils ist kleiner wie das Lastmoment beim Anheben des beladenen Förderkorbes aus dem Schachttiefsten, daher ist für die gewöhnliche Förderung auch nur das Anhubmoment bei der weiter folgenden Berechnung in Betracht gezogen. Dieses Anhubmoment muss die Maschine auch bei teilweiser Cylinderfüllung noch glatt überwinden und bei grösserer Füllung im stände sein, auch das grösste ausnahmsweise vorkommende Lastmoment zum Ueberheben des beladenen Wagens noch zu bewältigen. Nach der obigen Berechnung beträgt das mittlere Lastmoment für die gewöhnliche Forderung \frac{5373+1623}{2}=\sim\,3500 mkg; rechnet man für die Beschleunigung der zu bewegenden Lasten noch einen Zuschlag von ca. 1200 mkg, so ergibt sich das nötige Kraftmoment zu ∾ 4700 mkg. Kraftmoment der Zwillings-Fördermaschine ohne Kondensation. Aus den dieser Arbeit beiliegenden auf die ganze Fahrt der Fördermaschine sich erstreckenden Dampfdiagrammen ergibt sich, dass der Gegendruck in den Dampfcylindern p1° = 1,20 at absolut beträgt. Die Völligkeit α der Dampfdiagramme kann man zu 0,85 und den Wirkungsgrad μ der Maschine zu 0,75 annehmen. Nach Abzug der Querschnitte der 110 mm starken Kolbenstangen ergibt sich ein wirksamer Kolbenquerschnitt F von 4090 qcm. Rechnet man die grösste Füllung ε, welche mit der Kraft'schen Nockensteuerung erzielt werden kann, zu 80 % und den Admissionsdruck zu 6 at absolut, so ergibt sich das grösste Kraftmoment, welches die Maschine unter diesen Umständen auszuüben vermag, aus P . 2 . r . π = pm . 2 . F2Hαμ P\,.\,r=p_n\,.\,2\,F\,.\,H\ \frac{\alpha\,\mu}{\pi}=p_m\,.\,2325 p_m=6\,.\,0,8\,\left(1+log_n\,\frac{1}{\epsilon}\right)-1,20=4,67\mbox{ kg} P . r = 4,67. 2325 = 10858 mkg. Hiernach ist die Maschine selbst zum Ueberheben des beladenen Förderkorbes auch bei wesentlich verminderter Admissionsspannung reichlich stark genug. Zur Ueberwindung des mittleren Lastmomentes von ∾ 3500 mkg genügt ein Kraftmoment von ∾ 4700 mkg. Diese Arbeit leistet die Maschine mit 21,3 % Cylinderfüllung, wie dieses die mittleren Dampfdiagramme der ganzen Fahrt erkennen lassen. Unter Zugrundelegung gleicher Verhältnisse wie in der obigen Rechnung ergibt sich bei 21,3 % Cylinderfüllung p_m=6\,.\,0,213\,\left(1+log_n\,\frac{1}{0,213}\right)-1,20=2,052\mbox{ kg} Pr. = 2,052 . 2325 = 4770 mkg. Betriebsresultate mit der Zwillings-Fördermaschine ohne Kondensation. Am 6. November 1893 wurde die Maschine auf den Kohlen- und Wasserverbrauch untersucht. Die Untersuchung dauerte 12 Stunden. Während der Untersuchung standen sämtliche übrigen Maschinen ausser der Speisepumpe still. Der Dampf- und Kohlenverbrauch der Speisepumpe ist daher in den erzielten Resultaten inbegriffen. Während der Versuchszeit wurden nach dem Wiegeregister 469800 kg Steinsalz aus 215 m Tiefe gefördert. Der Kohlenverbrauch betrug während dieses Versuches 1620 kg, dagegen der Speisewasserverbrauch 16348 kg. Aus diesen Zahlen berechnen sich die nebenstehenden Resultate. Textabbildung Bd. 311, S. 58 Teufenzeiger mit zwangläufiger Bewegung, Signalvorrichtung und Selbstarretierung zur Fördermaschine für das Salzwerk Heilbronn. So günstig diese Betriebsresultate gegenüber anderen unter gleichen Verhältnissen arbeitenden Zwillingsfördermaschinen auch sind, so entschloss sich die Verwaltung des Salzwerkes doch auf Grund der günstigen Resultate, welche mit Compound-Fördermaschinen bereits erzielt waren, die Zwillingsmaschine in eine Compoundmaschine umzubauen und die Maschine auch gleichzeitig mit einer separaten Kondensationseinrichtung zu versehen. Leistung der Zwillingsfördermaschine durch-   schnittlich \frac{469800\,.\,215}{12\,.\,60\,.\,60\,.\,75}=     3,18 Nutz-pferd Dampfverbrauch per Stunde und Nutzpferd\frac{16348}{12\,.\,31,18}=   43,70 kg Kohlenverbrauch per Stunde und Nutzpferd\frac{1620}{12\,.\,31,18}=     4,33 „ Gefördertes Salz mit 1 kg Kohlen \frac{469800}{1620}= 290 „ Gefördertes Salz mit 1 kg Dampf \frac{469800}{16348}=   28,70 „ Umbau der Zwillingsfördermaschine in eine Verbundkondensationsfördermaschine. Erste Umbauperiode. Der Umbau der Zwillingsmaschine wurde von vornherein in zwei Perioden geteilt, um im Betriebe der Maschine nicht gestört zu werden, dann aber auch, um das Wärterpersonal allmählich mit den Aenderungen vertraut zu machen. Zunächst wurde der Kondensator und eine besondere Dampfpumpe, welche neben der Förderung des Kondensationswassers aus dem etwa 90 m entfernten Hafen auch zur Förderung von Auflösungswasser nach der Steinsalzauflösung dienen sollte, beschafft, eingebaut und in Betrieb genommen; erst später wurde dann auch der grosse Dampfcylinder und der Receiver mit Hilfssteuerung eingebaut. Der für den Kondensator in Betracht kommende Dampfverbrauch der Zwillingsmaschine wurde aus den Diagrammen angenähert berechnet und unter Berücksichtigung des späteren geringeren Dampfverbrauches zu 3600 kg stündlich angenommen. Da zeitweise warmes Wasser von etwa 25° C. für die Kondensation verwendet werden muss, wurde der Wasserverbrauch zu 100 cbm in der Stunde angenommen. Mit Rücksicht auf den Bedarf an Wasser für die Steinsalzauflösung wurde die Leistung der Dampfpumpe zu 120 cbm stündlich festgesetzt. Zur Förderung dieser Wassermenge wurde eine Duplexverbundpumpe von 180 bezw. 255 mm Cylinderdurchmesser und 300 mm Hub bei 250 mm Plungerdurchmesser gewählt, welche das Wasser aus dem Hafen 90 m weit auf etwa 5 m Höhe saugen und etwa mit 5 m Druck in den Kondensator abgeben muss. Die Pumpe ist am Kondensator der Fördermaschine angeschlossen. Des einfacheren und sicheren Betriebes wegen wurde zur Kondensation des Abdampfes ein Körting'scher Strahlkondensator Nr. 30 der Klasse B gewählt, der in die Abdampfleitung mittels zweier 250 mm weiter Dampfstutzen eingeschaltet ist. Nach der Maschine zu ist der Kondensator mit einer Rückschlagklappe ausgerüstet, während der andere Stutzen durch einen Dampfschieber mit der Ausblaseleitung verbunden ist, um auch zu jeder Zeit ohne Kondensation arbeiten zu können. Das Abwasser des Kondensators wird durch eine besondere Leitung von 200 mm Durchmesser wieder zum Hafen zurückgeführt, so dass die Saug- und Rückleitung eine barometrische Röhre bilden. Zur Evakuierung der Pumpe und des Saugrohres ist ein Dampfstrahlapparat vorhanden, der am Windkessel der Pumpe angeschlossen und im stände ist, in wenigen Minuten die Saugleitung und Pumpe mit Wasser zu füllen, so dass die Pumpe gefüllt angelassen werden kann. Zur Inbetriebsetzung des Kondensators für die Zwillingsmaschine wurden zunächst die hinteren Ab dampf stutzen der Steuerventilkästen, welche früher geschlossen waren, mit Rohren derart versehen, dass der Abdampf der linksseitigen Maschine nach einem 250 mm weiten kupfernen Faconstück geführt werden konnte. An diesem Façonstücke unter der rechtsseitigen Maschine wurde ein Rohr von solcher Länge angebaut, dass später der Kondensator mit Rückschlagklappe und Absperrschieber an Stelle dieses Rohres eingeschaltet werden konnte. Nachdem die nötigen Passstücke beschafft waren, wurde dann die alte Abdampfleitung zwischen beiden Cylindern entfernt, die Abdampfleitung der linksseitigen Maschine zum Faconstück der Abdampfleitung der rechtsseitigen Maschine geführt und das für den Kondensator einstweilen eingebaute grosse Abdampfrohr mittels Kniestück mit der alten vor dem Maschinenfundamente hergeführten Ausblaseleitung verbunden. Nach Aufstellung und Fertigstellung der Duplexverbundpumpe wurde das Abdampfrohr dieser Maschine mit dem vom linksseitigen Cylinder der Fördermaschine kommenden Abdampfrohr provisorisch verbunden. Nach Fertigstellung dieser Arbeiten wurde das für den Kondensator provisorisch eingebaute Zwischenrohr wieder entfernt, der Kondensator mit Rückschlagklappe und Dampfschieber eingebaut und der Anschluss an die Dampfpumpe hergestellt. Sämtliche Umbauarbeiten wurden nach Schluss der Förderung vorgenommen, so dass der Betrieb gar nicht gestört wurde. Am 15. Juni 1894 kam die Kondensatoranlage bei der Zwillingsfördermaschine in regelmässigen Betrieb und arbeitete vom ersten Anfang an tadellos. Durch die Einführung des Kondensatorbetriebes wurde die Zwillingsfördermaschine natürlich viel zu stark, aber trotzdem machte sich nach den ersten Betriebstagen schon eine wesentliche Ersparnis an Dampf und Kohlen bemerkbar. (Fortsetzung folgt.) Textabbildung Bd. 311, S. 59 Fig. 10.Rechtsseitiger Dampfcylinder bei ganzer Vorwärtsfahrt aus 215 m Tiefe mit zwei beladenen Wagen Steinsalz von zusammen 1200 kg Dauer der ganzen Fahrt bei 13,7 Umdrehungen = 31 Sekunden; Dauer der ersten 2 Umdrehungen 6 bis 7 Sekunden; Dauer der ersten 4 Umdrehungen 10 bis 12 Sekunden Textabbildung Bd. 311, S. 60 Fig. 11.Rechtsseitiger Dampfcylinder bei ganzer Rückwärtsfahrt aus 215 m Tiefe mit zwei beladenen Wagen Steinsalz von zusammen 1300 kg. Textabbildung Bd. 311, S. 60 Fig. 12.Linksseitiger Dampfcylinder bei ganzer Vorwärtsfahrt aus 215 m Tiefe mit zwei beladenen Wagen Steinsalz von zusammen 1200 kg Die Diagramme der hinteren Cylinderseite stellen das Maximum der Expansion dar, da hierbei die Förderseile stark schlagen; Dauer der ganzen Fahrt bei 13,7 Umdrehungen 31 Sekunden; Dauer der ersten 2 Umdrehungen 6 bis 7 Sekunden, Dauer der ersten 4 Umdrehungen 10 bis 12 Sekunden. Textabbildung Bd. 311, S. 61 Fig. 13.Linksseitiger Dampfcylinder bei ganzer Rückwärtsfahrt aus 215 m Tiefe mit zwei beladenen Wagen Steinsalz von zusammen 1300 kg.