Titel: | Die Bergwerks- und Hüttenmaschinen auf der Düsseldorfer Ausstellung. |
Fundstelle: | Band 317, Jahrgang 1902, S. 333 |
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Die Bergwerks- und Hüttenmaschinen auf der Düsseldorfer Ausstellung.
(Fortsetzung von S. 309 d. Bd.)
Die Bergwerks- und Hüttenmaschinen auf der Düsseldorfer Ausstellung.
Für die Verwendung der Treibscheibe liegen manche nicht zu bestreitende Vorteile
offen zu Tage. Unter den bereits oben erwähnten ist vor allem die grössere
Umdrehungszahl zu nennen, welche die Treibscheibe mit Flachseil ganz besonders für
den elektrischen Betrieb geeignet erscheinen lassen, sodann eignet sich das
Flachseil überhaupt für grössere Seilgeschwindigkeiten, was wiederum bei den
grösseren Teufen von Wichtigkeit sein dürfte; es ist in seiner ganzen Anordnung
weniger dem Verschleiss ausgesetzt wie das Rundseil der Seiltrommel, und vor allem
sind wegen seiner geringeren Länge auch die Wiederbeschaffungskosten geringer wie
diejenigen des letzterwähnten. In der unumgänglichen
Arbeit mit Seilausgleichung (Unterseil) liegt ein weiterer Vorteil für die
Maschinenanlage – wegen ihrer gleichmässigen Beanspruchung –, dazu kommt, dass aus
der Notwendigkeit, das Seil stets gespannt zu halten, eine andere Anordnung als
zweite Notwendigkeit folgt, darin bestehend, dass sich untere und obere Schalen
entsprechend aufsetzen müssen; steigt jetzt die obere Schale zu hoch, so setzt sich
die untere auf das Prellwerk am unteren Füllort auf, das Seil verliert seine
Spannung, die Grösse der Reibung, welche die Mitnahme des Seiles verursachte, lässt
nach und die Treibscheibe gleitet, wenn nicht schon sofort eine Fangvorrichtung in
Thätigkeit getreten ist.
Auch das Hängeseil kommt bei der Treibscheibe nicht vor
und alle die damit vorhandenen Uebelstände fallen fort.
Mittels langer Schraubenspindeln, welche zwischen Schacht und Seil einschalt bar
sind, lassen sich Verstellungen auf richtige Länge bis zum Betrage von 5 m
vornehmen.
Auszubilden ist bei der Treibscheibenförderung die Einstellung auf beliebige
Sohle, sowie das Entfernen von in den Schacht gegangenen Schalen.
Hinsichtlich der Verbundmaschine haben nun die bereits erwähnten Unzuträglichkeiten
bei Verwendung derselben, soweit bekannt, nur vereinzelt ihre Ausführung aufkommen
lassen, doch hat gerade die Maschinenbau-Aktiengesellschaft
Union in Essen-R. für das Salzwerk Heilbronn
eine anfangs als Zwilling gebaute Fördermaschine für 1200 kg Nutzlast aus 220 m
Teufe bei 10 Sek./m Geschwindigkeit mit sehr gutem Erfolg in eine Verbundmaschine
umgebautSiehe D. p. J., 1899 311 * 55., und zwar liegen hier – ein für
Fördermaschinen seltener Fall – zuverlässige Versuchsdaten vor, welche in einer
früheren Abhandlung von Direktor Fr. Buschmann in
dieser Zeitschrift gebracht wurden; wiederholt seien hier nur die für 1
Nutzpferdstunde erzielten Endergebnisse:
Zwillingsmaschine
Verbund-maschine mit
mit Auspuff
mit Nieder-schlagung
Nieder-schlagung
Dampf
43,7
37,67
30,76 kg
Kohle
4,33
4,4
2,91 v. H.
Asche der Kohle
8,0
12,2
4,00 v. H.
Die Versuche, die zu ganz verschiedenen Zeiten stattfanden, wurden auch mit
ungleichwertigem Brennstoff ausgeführt,
wie auch aus dem Aschengehalt der Kohle ersichtlich ist, und für den hohen
Kohlenverbrauch bei der Zwillingsanordnung mit Niederschlagung spricht.
In neuerer Zeit hat sich nun für grössere Anlagen, um die Vorteile der
Zwillingsanordnung mit denen der Verbundmaschine zu vereinen, die
Zwillingstandemanordnung in den Betrieb eingeführt. Eine liegende Ventilmaschine in
dieser Ausführung stellt die Gutehoffnungshütte,
Aktienverein für Bergbau und Hüttenbetrieb in Oberhausen II Rheinland, in
ihrer Sonderhalle, und zwar in der rechten Seitenhalle aus.
Die Maschine – in Fig. 13 bis 15 dargestellt – ist für 4400 kg Nutzlast aus einer Teufe von 750 m und
für sine Geschwindigkeit von 12 bis 15 Sek./m gebaut, entsprechend einer höchsten Nutzleistung
von
\frac{4400\,\cdot\,15}{75}=880\mbox{ PS.}
Die sehr stark und kräftig gehaltenen Maschinenräumen mit dem bajonettförmigen
Lagerbalken liegen der ganzen Länge nach auf dem Grundgemäuer auf, mit dem sie fest
verankert sind. Die Hauptlager haben bei einer Lauflänge von 700 mm 480 mm
Durchmesser, die Schalen sind vierteilig, seitlich nachstellbar und aus Gusseisen
mit Weissmetallausguss. Die Entfernung von Glitte Lager bis Mitte Lager beträgt 6100
mm.
Textabbildung Bd. 317, S. 333
Fig. 15. Zwillingstandem-Verbundfördermaschine von der Gutehoffnungshütte, Aktienverein für Bergbau und Hüttenwesen.
Die Hauptwelle, aus Siemens-Martinstahl hergestellt, hat in ihrem stärksten Teil 650
mm Durchmesser und ist ihrer ganzen Länge nach durchbohrt.
Wie die Hauptlager, so sind auch alle anderen Lager ebenso wie die Gleitschuhe der
Kreuzkopfführungen nachstellbar hergestellt; kleinere Gelenkbolzen sind aus Stahl
gefertigt und gehärtet, dieselben drehen sich in ebenfalls gehärteten
Stahlbüchsen.
Die Hochdruckcylinder haben 750, die Niederdrückender 1200 mm Durchmesser bei 2000 mm
Hub und 5 kg/qcm
Eintrittsspannung, 8 kg/qcm sind zulässig. Die Entfernung der Cylinder von Mitte zu Mitte beträgt
7600 mm. Die Hochdruckcylinder liegen am Maschinenrahmen.
Die Ventilkästen liegen auch hier wieder seitlich von den Cylindern, Ein- und
Auslassventile nebeneinander, und führen deren Spindeln durch die Stopfbüchsen und
den Kastendeckeln nach aussen, wo sie durch die Steuerorgane bethätigt werden.
Die Steuerung selbst ist als Kulissensteuerung ausgebildet, welche durch
Hilfsdampfsteuervorrichtung vom Stande des Maschinenführers aus leicht und mit einer
Hand bedient werden kann.
An den Ventilkästen befinden sich die Ueberströmventile für zu hoch komprimierten
Dampf, ausserdem hat jeder Ventilkasten ein aussen liegendes, dem Maschinenführer
sichtbares Sicherheitsventil.
Hoch- und Niederdruckdampfcylinder, sowie die in der Unterkellerung liegenden
Aufnehmer haben heizbare Dampfmäntel und sind ebenso wie auch die Ventilkästen mit
Wärmeschutzmasse umgeben und mit Glanzblechen ummantelt.
Zum Zwecke des Anfahrens kann im Bedarfsfalle jedem Niederdruckcylinder Frischdampf
zugeführt werden, ebenso kann durch Anordnung eines Stauventils zwischen Aufnehmer
und Niederdruckcylinder, die Aufnehmerspannung bis zur Höhe der Frischdampfspannung
gesteigert werden.
Die Gestänge der Stauventile sind mit denjenigen der Drosselventile derartig
verbunden, dass beide vom Stande des Maschinenführers aus gleichzeitig mit einem
Hebel bewegt werden können.
Schmiervorrichtungen in zweckentsprechender und bewährter Ausführung sind vorgesehen.
Für das Oelen des einströmenden Dampfes sorgen zwei mechanisch angetriebene
Zwillingsschmierpressen. Sämtliche Schmierapparate für flüssige Oele haben sichtbare
Tropfbildung und eine von Hand zu bedienende Abstellvorrichtung. Zum Auffangen der
ablaufenden Schmiere aus den Hauptlagern, den Kurbelzapfenlagern sowie der Exzenter
hinter den Hauptlagern dienen die Kurbelgruben; auch für das Auffangen der sonst
noch abtropfenden Schmiere ist bestens gesorgt. Dasselbe gilt für das austretende
Niederschlagswasser.
Die beiden cylindrischen Seiltrommeln haben 8500 mm Durchmesser bei 1750 mm Breite,
genügend, um 850 m Seil von 50 mm Durchmesser aufzunehmen. Die Naben dieser Trommeln
sind mittels kräftiger Tangentialkeile unwandelbar auf der Hauptwelle befestigt, sie
nehmen durch Versteckbolzen die auf ihnen drehbar sitzenden Nüsse mit. Letztere sind
durch ein kräftiges Armgerüst – aus Formflusseisen hergestellt – mit dem Mantelblech
verbunden, auf welch letzterem der die Seilrillen bildende Holzbelag befestigt ist.
Links und rechts von den Seilrillen – welche durch Blechwangen begrenzt sind – sind
auf dem über das Armgerüst hinausragenden Mantelblech die zwei Bremskränze und zwar
ebenfalls aus Formflusseisen angeordnet.
Die Bremse selbst hat vier kräftige Bremsbacken, und kann sowohl durch einen
besonderen Dampfcylinder als auch von Hand bedient werden, zu welchem Zwecke ein
Fallgewicht mit dem Gestänge der Dampfbremse verbunden ist.
Diese Backenbremsen sind derart kräftig ausgeführt, dass durch ihre Bethätigung die
Fördermaschine unter allen Umständen und in kürzester Zeit zum Stillstand gebracht
wird.
Zu den Sicherheitsvorrichtungen, welche für die Maschine vorgesehen sind, gehört vor
allem der Teufenzeiger,
in welchem sich durch Gall'sche Ketten und
Zahnräder, von den beiden Nüssen der Seiltrommel angetrieben, zwei Schraubenspindeln
bewegen, deren Muttern mittels daran befestigter Zeiger auf einer Skala den
jeweiligen Stand der Förderkörbe im Schacht stets erkennen lassen.
Die Einstellung der Zeiger in die richtige Lage erfolgt beim Verstecken der
Seiltrommel selbstthätig.
Bevor die Zeiger ihre höchste Stellung erreichen, d.h. wenn sich der Förderkorb der
Hängebank nähert, ertönt eine Warnklingel. Geht der Förderkorb über die Hängebank
hinaus, so setzt der Teufenzeiger die Dampfbremse in Thätigkeit.
Textabbildung Bd. 317, S. 334
Fig. 13.
Als weitere Sicherheitsvorrichtung ist ein von der Trommelachse durch Riemen
angetriebener Geschwindigkeitsmesser vorhanden, welcher mittels eines grossen
Zeigers auf einer Skala dem Maschinenführer die jeweilige Fördergeschwindigkeit
anzeigt. Dieselbe wird ausserdem gleichzeitig auf einen durch ein Uhrwerk bewegten
Papierstreifen durch Schreibstift aufgetragen, wodurch eine vollständige
Ueberwachung für die während einer Schicht seitens des Maschinenführers verfahrenen
Fördergeschwindigkeiten vorliegt. Versäumt der Maschinenführer die
Fördergeschwindigkeit gegen Ende der Förderung zu vermindern, so bringt ein
ebenfalls mittels Kiemen von der Trommelachse aus angetriebener
Geschwindigkeitsregler die Dampf bremse um so früher zur Wirkung, je mehr die
wirkliche die gewünschte Fördergeschwindigkeit übersteigt.
Die zwangläufige Bewegung des Teufenzeigers in Verbindung mit den sonstigen
Sicherheitsvorrichtungen sichert bei einfachster Bauart, gegenüber anderen denselben
Zweck verfolgenden Vorrichtungen, die gute Wirkung desselben und gewährleistet eine
grössere Sicherheit gegen Unglücksfälle beim Fördern, soweit solche durch die
Maschine herbeigeführt werden können.
Die Bedienung der Steuerung der Fördermaschine ist vom Teufenzeiger mit seinen
Neuenapparaten ganz unabhängig, so dass der Maschinenführer mit dem Steuerhebel und
den Kulissen die Füllungen der Hochdruckcylinder dem jeweiligen Kraftbedarf anpassen
kann.
In dem Gebäude des Vereins für die bergbaulichen Interessen
im Oberbergamtsbezirk Dortmund, in welchem der gesamte Bergbaubetrieb
vorgeführt ist und zwar I. Tiefbohrung, II. Schachtabteufen und -ausbau,
III. Gezähe, Bohrmaschine, Sprengstoffe, IV. Abbauverfahren, V. Förderung, VI.
Wasserhaltung, VII. Wetterführung und Beleuchtung, VIII. Behandlung der Kohle über
Tage – ist eine stehende Fördermaschine nach der Verbundbauart, sowie eine
Hauptschachtförderung, Bauart Koepe, mit elektrischem
Antrieb durch Gleichstrom von 500 Volt Spannung vorgeführt.
Textabbildung Bd. 317, S. 335
Fig. 14. Zwillingstandem-Verbundfördermaschine von der Gutehoffnungshütte, Aktienverein für Bergbau und Hüttenwesen.
Eine elektrische Anlage mit Drehstrombetrieb wird auf der Ausstellung zwar nicht
vorgeführt, doch sind dieselben bereits mit gutem Erfolg von Siemens in Berlin-Wien ausgeführt und mögen der Uebersichtlichkeit halber
einige Angaben über dieselben hier folgen:
Für das Erzherzogliche Bergamt zu Karwin in Oesterr. Schlesien wurden zwei
Schachtfördermaschinen geliefert.
Die elektrische Kraft – in einer Hauptstelle, auf dem Hohenegger Schacht erzeugt –,
wird ausser zu anderen Zwecken auch zum Betrieb einer Fördermaschine in diesem
Schacht, sowie einer zweiten, auf dem 9 km entfernt liegenden Erzherzog
Albrecht-Schacht, benutzt.
Auf dem Hohenegger Schacht wird eine Nutzlast von 1400 kg aus einer Teufe von 260 m
mit der Höchstgeschwindigkeit von 4 Sek./m gefördert. Der verwendete Drehstrommotor mit 150
Umdrehungen minutlich leistet 170 PS, seine drei Lager sind möglichst niedrig
gehalten und reichlich bemessen. Die Uebersetzung der Umlaufgeschwindigkeit erfolgt
durch gusseisernes Zahnrad mit Pfeilzähnen.
Auf dem Erzherzog Albrecht-Schacht wird die doppelte Nutzlast von 2800 kg = 4 Wagen
aus einer Teufe von 225 m mit einer Höchstgeschwindigkeit von 4,5 Sek./m gefördert.
Der Trommeldurchmesser beträgt 8,5 m bei 1,4 m Breite. Der Drehstrommotor macht 150
Umdrehungen minutlich, Uebersetzung wie oben, und ist die Leistung derart bemessen,
dass er die belastete Förderschale, also Schale, Wagen samt Nutzlast abzüglich
Seilgewicht, hebt. Das Anlassen erfolgt durch Anlasswiderstand, welcher unter Flur
des Maschinenhauses freihängend und daher von allen Seiten von Zugluft umgeben
aufgehängt ist, das Umschalten mit Hilfe eines besonderen Umschalters; die Anordnung
ist so getroffen, dass der eine Hebel erst bewegt werden kann, wenn der andere in
seiner Nulllage steht.
Die Backenbremse ist mit Fusstrittbewegung ausgebildet, und ist ein Teufenzeiger
vorgesehen, welcher beim Zuweitfahren durch Auslösung eines Gewichts die Bremse zum
Einfallen bringt und zugleich den Motor ausschaltet. Sobald übrigens die
Förderschale einige Meter unterhalb der Hängebank anlangt, tritt eine
Verzögerungsvorrichtung in Thätigkeit, welche den Anlasshebel in seine Nulllage
schiebt. Sobald ferner der
Strom aus irgend welchen Zufälligkeiten plötzlich fortbleibt, wird ein kleiner
Drehstrommagnet stromlos, wodurch ein Hilfsgewicht ausgelöst und die Bremse
ebenfalls zum Einfallen gebracht wird.
Weiter sei hier noch angeführt, dass eine von dem gleichen Hause ausgeführte
Gleichstromanlage seit Jahren in einer Förderanlage der Aktiengesellschaft Thiederhall in Thiede bei Braunschweig in Betrieb ist.
Die Nutzlast beträgt hier 800 kg, die Teufe 200 m. Seilgeschwindigkeit für Fördergut
6 Sek./m, bei
Knappschaftsfahrt 3 Sek./m und bei Untersuchungen 0,3 Sek./m.
Zur Bedingung war gemacht, dass bei achtstündiger Schicht und bei 32 Aufzügen in der
Stunde 200 t Gut zu fördern seien.
Bei der Abnahme dieser Anlage wurde ein Dauerbetrieb angestellt und abzüglich
längerer Pausen in 344 Minuten 434 Aufzüge mit zusammen 312935 kg Nutzlast, 44
Knappschaftsfahrten, 1 Aufzug mit 800 kg Gezähe und 1 Seiluntersuchung ausgeführt.
Die Zahl der in der Stunde geförderten Wagen betrug 81 und die gewährleistete
Förderung war um das 2,5fache überschritten.
Es zeigt sich, dass der Drehstrom, also auch in der Förderung bereits mit Erfolg
angewandt wurde, und da er manche Vorzüge gegenüber dem Gleichstrom hat, so wird er
unzweifelhaft an Boden gewinnen.
Von ganz besonderer Bedeutung dürfte es aber sein, dass der Verein für die bergbaulichen Interessen dem elektrischen Antriebe seine
Aufmerksamkeit zugewandt hat.
Der Verein ist bereits im Jahre 1858 gegründet und besitzt Körperschaftrecht, sein
Sitz ist Essen-R.; er umfasst die Gruben des Oberbergamtsbezirks Dortmund – zur Zeit
106 Bergwerksunternehmungen mit etwa 240000 Mann Belegschaft und 60000000 t
Förderung, bei der Gründung waren diese Zahlen 33000 Mann Belegschaft und 4000000 t
Förderung.
Die Aufgaben, welche derselbe verfolgt, sind in erster Linie die Wahrung der Vorteile
des Bergbaus im Oberbergamtsbezirk Dortmund, sodann aber auch des Bergbaus im
allgemeinen. Er wird daher von der königl. Staatsregierung mit Gutachten über die
den Bergbau berührenden wirtschaftlichen und technischen Vorgänge betraut.
(Fortsetzung folgt.)