LV. Beschreibung einer Fangvorrichtung oder sogenannten Fallbremse, zur Verhinderung der Unfälle welche sich in Schächten durch Brüche des Förderseils ereignen können; von Hrn. Fontaine, Maschinenmeister bei den Steinkohlenbergwerken zu Anzin im franz. Norddepartement. Aus dem Bulletin de la Société d'Encouragement, Mai 1854, S. 278. Mit Abbildungen auf Tab. III. Fontaine's Fangvorrichtung für Schächte. Das tägliche Ein- und Ausfahren der Bergleute mittelst Fahrten oder Leitern in tiefe Schächte und aus denselben, veranlaßt eine solche Anstrengung, daß nur junge kräftige Leute dieselbe ertragen und ältere Leute gar nicht in den Tiefbauen verwendet werden können; selbst bei jenen absorbirt die Fahrung einen sehr bedeutenden Theil der Muskelkraft. Man gibt daher der Fahrung am Seil den Vorzug, obgleich die Benutzung der Fördermaschinen zu diesem Zweck große Nachtheile hat; sie veranlaßt nämlich häufige Unfälle, durch Seilbrüche, durch Stöße der Fördergefäße gegen einander oder gegen die Schachtwände. Man hat diese Unfälle dadurch zu vermeiden gesucht, daß man sich sehr häufig von dem guten Zustande der Förderseile überzeugt und sie austauscht, ehe sie schadhaft werden, besonders aber dadurch, daß man die Fördergefäße oder Fördergestelle mittelst hölzerner oder eiserner Leitungen auf der ganzen Tiefe der Schächte führt. In manchen Bergwerken Deutschlands, Englands, Frankreichs und Belgiens sind eigenthümliche Maschinen zur Fahrung, sogenannter Fahrkünste vorgerichtet; obwohl diese Fahrkünste große Vorzüge haben, so sind sie doch auch nicht ohne Nachtheile, wohin hauptsächlich der Raum gehört, den sie beanspruchen, da sie entweder einen ganzen Schacht, oder doch einen bedeutenden Theil desselben einnehmen; auch erfordern sie eine besondere Maschine, da sie an die Fördermaschine gehängt, dieselbe zu sehr belasten; sie lassen sich daher nur für bedeutende Gruben vorrichten. Für einmal vorhandene Schächte und Fördermaschinen sind daher die Fangvorrichtungen oder Fallbremsen von großer Wichtigkeit. Die neueste derselben, nämlich die von Hrn. Fontaine im Tinchon-Schachte zu Anzin vorgerichtete, wollen wir nach der angeführten Quelle beschreiben.Obgleich in allen deutschen Bergrevieren die Fahrung am Seil auf das strengste verboten ist und daher nirgend mehr statt findet, so sind die Fallbremsen doch auch in diesen nothwendig, um Unfälle und Schäden zu verhüten, die bei Seilbrüchen durch das HereingehenHereiugehen der Fördergefäße in die Schächte veranlaßt werden können; wohin Beschädigungen der auf den Füllörtern befindlichen Arbeiter, der Schachtzimmerung, der Leitungen und der Fördergefäße, Zertrümmerung derselben, Verlust an Kohlen und Erzen etc. gehören. H. Der Tinchon-Schacht in der Concession von Anzin ist 540 Meter tief und 2,70 Meter weit; er ist mit hölzernen Leitgestängen versehen, auf denen sich die Gestelle bewegen, die zur Förderung und Fahrung dienen. Fig. 7 ist ein senkrechter Durchschnitt des Schachts, der das Fördergestell mit zwei übereinander stehenden Abtheilungen in der Ansicht von vorn zeigt. Fig. 8 ist ein horizontaler Durchschnitt des Schachtes nach der Linie A, B, Fig. 7. Fig. 9 ist ein zweiter senkrechter Durchschnitt des Schachtes, welcher senkrecht auf dem ersten steht und worauf man die Fördergestelle im Profil sieht. Fig. 10 ist die Vorderansicht der Fontaine'schen Fallbremse mit dem Haken, um sie an die Schurzkette zu hängen. Fig. 11 ist ein Profil derselben. Fig. 12 zeigt die Fallbremse für sich allein, im senkrechten Durchschnitt, woraus man ihre Verbindung ersehen kann. Fig. 13 ist ein auf dem vorhergehenden senkrecht stehender Durchschnitt der Mittlern Theile der Fallbremse. Diese beiden letztern Figuren sind in einem größern Maaßstabe gezeichnet. Fig. 14 und 15 Aufriß und Grundriß der obern eisernen Traverse, an welcher das Fördergestell aufgehängt ist. Fig. 16, 17 und 18, Ausriß, Grundriß und senkrechter Durchschnitt eines eisernen Stückes, auf welchem die obere Traverse ruht und welches zu beiden Seiten eine Gabel hat, in denen die Arme der Fallbremse durch Bolzen, so daß sie sich drehen können, befestigt sind. Fig. 19, 20 und 21 die Arme welche als Fang- oder Sperrklinken wirken, mit ihren Klauen oder Sperrzähnen, im Profil, Grundriß und horizontalen Durchschnitt. Fig. 22 und 23 Traverse mit Gabel, im Aufriß und Grundriß. Dieselben Buchstaben bezeichnen gleiche Gegenstände in allen Figuren. Die Leitungen a, a, aus Tannenholz, welche mit den eichenen Bolzen b, b verbunden sind, stehen einander gegenüber, und es sind in dem Schacht, wie man aus Fig. 8 ersteht, zwei Paare angebracht, das eine a, für die aufzufördernden, und das andere c, für die abwärts gehenden Fördergestelle. Das Gestell d besteht aus zwei Etagen oder Abtheilungen, welche zwei Förderwagen e, e aufnehmen, von denen jeder fünf Hektoliter Steinkohlen enthält; es besteht aus drei horizontalen Nahmen f, f', f'', welche durch senkrechte Stäbe g, g mit einander verbunden sind, deren drei an den beiden langen Seiten des Gestelles vorhanden sind; sie lassen Räume zwischen sich, die mit eichenen Brettern h zum Theil ausgefüllt sind. Auf dem untern Rahmen f und dem Mittlern f' sind bretterne Böden angebracht, um die beiden Fördergefäße aufzunehmen. Der obere Rahmen f'' ist in seinem Innern vollkommen frei; an den Seiten dieses Rahmens, welcher die Last der beiden Etagen, die der Förderwagen und der Kohlen in denselben trägt, ist die Fallbremse angebracht und wirkt auch dort; der Rahmen ist selbst an eine starke eiserne Traverse i befestigt, welche an beiden Enden mit Gabeln j versehen ist; letztere greifen über die Leitungen a und gleiten an denselben auf und ab. Die Traverse und der obere Rahmen sind durch zwei starke eiserne Stäbe k, k mit einander verbunden, welche unten die langen Seiten des Gestelles fassen. Der Rahmen, die Traverse und die oben erwähnten Stäbe bilden das Gerüst, auf welchem der Deckel des Fördergestelles ruht, der aus zwei blechernen Klappen l, l, Fig. 9, besteht. Diese letzteren sind um Haspen beweglich, welche an den Brettern h angebracht sind und mit ihren Enden auf den Stäben k ruhen. Das Ganze hat eine große Festigkeit und bildet eine Kappe oder einen Hut, welcher im Fall eines Seilbruchs die in der obern Etage des Gestells befindlichen Bergleute gegen das Förderseil und die Schurzkette schützt. Das Fördergestell ist mit dem Seil auf folgende Weise verbunden: Die Traverse i, welche den obersten Theil der Kappe bildet, ist in der Mitte, mit einem Loch versehen, durch das die Stange des Hakens m geht, an welchen der Karabinerhaken n der Schurzkette gehängt wird. Fig. 10 und 11 zeigen die Fallbremse, wie sie an dem Fördergestell befestigt wird. Der in Fig. 12 und 13 für sich gezeichnete Haken besteht aus Schmiedeisen und an denselben sind zwei Stückchen Blech genietet, welche zusammen eine geneigte Ebene op bilden. Jedes von ihnen ist hinten mit einem Bügel versehen, an welchem, rechtwinklich auf den beiden andern stehend, ein drittes Stück Blech q befestigt ist, das eine fächerartige Form hat. Dieses Blech erhebt sich bis zum Scheitel der geneigten Ebene op, nimmt nach und nach an Breite ab und endigt an der unteren Krümmung des Hakens. Eine Stahlplatte r, die als Feder dient, ist am Schnabel des Hakens angebracht; in Folge ihrer Elasticität kann der Zwischenraum, welcher zwischen ihrem Ende und der Hakenstange vorhanden ist, bei einem Druck oder Stoß, der von innen nach außen wirkt, sich vergrößern. Der Zweck dieser Einrichtung ist folgender. Wir wollen annehmen, daß der Federhaken n des Förderseils in dem Haken m des Fördergestells eingehakt sey, und daß sich das Gestell in dem Schachte abwärts bewege. Nehmen wir ferner an, daß das Seil zerreiße und daß die Fallbremse ihre Wirkung thue; das Gestell wird alsdann an den Leitungen hängen bleiben, und wenn sich der Federhaken an der Schurzkette nicht plötzlich losmachen kann, so wird letztere nebst dem Seilbruchstück niederfallen und auf der Kappe, welche die Arbeiter schützt, liegen bleiben. Die Folge davon ist ein mehr oder weniger heftiger Stoß und eine bedeutende Gewichtsvermehrung, womit die Fallbremse belastet wird. Um dieß zu vermeiden, hat Hr. Fontaine dem Haken m die erwähnte Einrichtung gegeben. Sobald sich ein Seilbruch ereignet hat, gleitet der Federhaken die geneigte Ebene op entlang, stößt gegen die Feder, die sich alsdann öffnet oder zerbricht, so daß das Seil mit der Schurzkette in den Schacht niederfallen kann. Da aber die Erfahrung zeigte, daß diese Einrichtung nicht ohne Nachtheil ist, so hat sie der Erfinder ausgegeben. Bei den neuern Fallbremsen ist der Schurzkettenhaken mit dem Haken des Fördergestelles auf gewöhnliche Weise verbunden, und bei einem Bruch des Seils bleibt dasselbe auf dem Hut liegen, der die Bergleute gegen dasselbe schützt. Wenn man das Fördergestell an die Schurzkette hängt, so verschiebt sich die Hakenstange in dem Loch der Traverse i, bis die Gabeln s der Bremsenarme mit der Traverse in Berührung treten; dann tragen die Gabeln die ganze Last. Die ganze Verbindung wird durch einen Bolzen mit Schraubenmuttern hergestellt und für jeden Arm s ist einer vorhanden. Die gabelförmige Traverse t, Fig. 22 und 23, welche unter dem obern Rahmen des Fördergestells befestigt ist, hat in der Mitte ein Loch, durch welches das Ende der Hakenstange geht; in den Gabeln u, u an ihren Enden können die Bremsenarme gleiten. Die Gabeln haben an dem innern Ende geneigte Ebenen vv. Die zwei Arme x, x der Fallbremse, Fig. 19, 20 und 21, sind an ihrem einen Ende mit verstählten Klauen oder Fangzähnen y versehen, welche in die Leitungen greifen; sie sind längs den Gabeln der Traverse t um ihre Bolzen beweglich und können daher unter einander verschiedene Winkel bilden. Wenn das Gestell an die Schurzkette des Förderseils gehängt worden ist, so sind diese Winkel solche, daß die Klauen die Leitungen in dem Schacht nicht berühren, wie man aus Fig. 10 und 12 ersieht, und die Arme liegen dann auf den geneigten Ebenen vv. Wird aber der Haken m niederwärts gezogen, so gehen die Arme auseinander und die Fangzähne drücken sich in das Holz ein, wie die punktirten Linien in Fig. 12 zeigen. Um die Beschreibung der Fallbremse zu vervollständigen, müssen wir noch erklären, wie die senkrechte Bewegung der Hakenstange des Fördergestelles bewirkt wird. Man erlangt dieselbe durch die Springfeder z, Fig. 12, welche aus Federstahl besteht und von zwei Büchsen a' umschlossen ist, die in einander greifen und bei einem Bruch der Feder dieselbe halten; die Hakenstange geht durch sie hindurch. Diese Büchsen und die Feder welche sie umschließen, sind unter der Traverse t angebracht und werden durch die Schraubenmutter b' gegen dieselbe gedrückt. Zwischen dieser Mutter und der untern Büchse befindet sich eine Scheibe, welche, je nachdem sie eine größere oder geringere Höhe einnimmt, der Feder den verlangten Grad der Zusammenpressung gibt. Die bisher mitgetheilten Details erläutern die Wirkung der Fallbremse hinreichend. Sobald man die Schurzkette an das Fördergestell schlägt und sobald dasselbe von der Fördermaschine gehoben wird, drückt sich die Feder so lange zusammen, bis die Gabel s mit der obern Traverse i in Berührung tritt; es ruht alsdann die ganze Last auf dieser Gabel. Wenn nun das Seil während der Aufförderung des Fördergestells im Schacht zerreißt, so dehnt sich die Feder aus, der Haken und seine Stange werden augenblicklich niedergezogen, die Gabel s wird plötzlich von der Traverse i entfernt und die Klauen oder Zähne greifen in die Leitungen a, a. In demselben Augenblick fällt das Gestell von einer, der Verlängerung der Feder gleichen Höhe; bei dieser relativen Bewegung des Fördergestelles drückt die mit Gabeln versehene Traverse die Feder um soviel zusammen als sie vorher ausgedehnt wurde; die Feder erlangt daher wieder ihre gewöhnliche Länge und die obere Traverse trifft die Gabel und übt auf dieselbe einen um so heftigern Stoß aus, je bedeutender die Last ist; beide Klauenarme greifen folglich in die Leitungen, und das Gestell bleibt an denselben hängen, nachdem es um eine gewisse Strecke herabgegangen ist. Die Feder erleidet daher plötzlich zwei gleiche Wirkungen, und zwar in entgegengesetzter Richtung; zuerst verlängert sie sich und drückt sich dann um eben so viel zusammen. Das Gestell erleidet zwei auf einander folgende senkrechte Bewegungen, von denen die eine constant und gleich der Verlängerung ist, welche die Feder erlangen muß, damit die Klauen mit den Leitungen in Berührung treten, wogegen die andere veränderlich ist, je nachdem die Klauen, in Folge der Stärke des Stoßes, der im Augenblick des Seilbruchs stattfindet, in die Leitungen mehr oder weniger eindringen. Man sieht demnach, daß die Wirkung des Fontaine'schen Apparates von dem Spiel der Feder abhängt, welche die relative Bewegung der Hakenstange des Fördergestells veranlaßt. Will man letzteres in einer gewissen Tiefe des Schachtes aufhalten, so schiebt man die Riegel c', c' (Fig. 7) vor, welche mittelst eines Gegengewichtes d' zurückgezogen werden; auf diese Riegel stützt sich das Gestell. ––––––– Von den vielen Fallbremsen, welche im Verlauf von einigen Jahren erfunden worden sind,Wir verweisen auf die Vorrichtungen von White, Grant und Winton im polytechn. Journal Bd. CXIX S. 322 und 328. A. d. Red. zeichnet sich die Fontain'sche durch praktische Brauchbarkeit aus, was sowohl in Frankreich als auch in Belgien anerkannt worden ist. Die Annales des Mines brachten in Bd. I der 5ten Reihe (1852) eine vorläufige Beschreibung des Apparates, vom kais. Departements-Bergingenieur Comte zu Anzin, die auch in der berg- und hüttenmännischen Zeitung, 1852, Nr. 39 übersetzt erschien. Seitdem hat die Vorrichtung manche Veränderungen und Verbesserungen erlangt, und in dieser Form ist sie in unserer bis Hieher benutzten Quelle und in den Annales des Travaux publics de Belgique, Bd. XII (1853–1854) S. 187 beschrieben und abgebildet. Aus dem letztern Werke entnehmen wir das Nachstehende, welches zur nähern Charakteristik und zum Beweise der Brauchbarkeit des Apparates dient. Zu Anzin wurden im Jahre 1851 mehrere Versuche mit dem Apparat angestellt, die vor seiner Einführung beim belgischen Steinkohlenbergbau wiederholt und in der zuletzt genannten Quelle, S. 199, beschrieben wurden. Am 3. April 1853 wurde nämlich die Fontaine'sche Fallbremse im Alliance-Schacht der Steinkohlengruben „Nord du Bois de Boussu,“ in Gegenwart des Oberbergingenieurs Gonot zu Mons, mehrerer anderen königl. Bergingenieure, so wie des Erfinders, und der Directoren und Beamten der Grube einer Prüfung unterworfen, worüber man ein Protokoll aufnahm, welchem das Folgende entnommen ist: Ein Fördergestell von drei Etagen, welches mit der Fallbremse versehen war, wurde am Ende eines Seils aufgehängt, von dem der laufende Meter 2,5 Kilogr. wog. In jede von den beiden untern Etagen wurde ein blecherner Förderwagen gesetzt, welcher 130 Kilogr. wog und 4 1/2 Hektoliter Steinkohlen aufnahm. Das ganze Gewicht des Apparates war folgendes: Fördergestell   650 Kilogr. Fallbremse   250     „ zwei blecherne Wagen   260     „ 9 Hektoliter Steinkohlen.   963     „ ––––––––––                           Summa 2123 Kilogr. Das auf diese Weise vorgerichtete Fördergestell wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 2,5 Meter in der Secunde in den Schacht eingefördert; es wurde von zwei Leitgestängen geführt, die aus Eichenholz bestanden und in Abständen von 2,5 Meter an Bolzen befestigt, deren Enden in Bühnlöcher eingelassen waren. Während des Niederganges wurde das Seil an der Schachtöffnung zerschnitten. Das von dem auf den Hut des Gestelles fallenden Seil veranlaßte Geräusch ließ unmittelbar erkennen, daß jenes aufgehalten war, und daß daher die Fallbremse ihre Wirkung gethan hatte. Der in den Schacht niedergegangene Theil des Seils hatte sich großentheils auf dem Hute des Gestells aufgelegt, er hatte eine Länge von 91 Metern und sein Gewicht betrug daher 227,5 Kilogr.; das Gesammtgewicht der in dem Schacht hängenden Last war 2350,5 Kilogr. oder 47 Zollcentner. Sobald der Versuch gemacht war, fuhren einige Ingenieure an dem Punkt im Schacht wo das Gestell hing, und fanden Folgendes: das Fördergestell war durch die beiden Fangarme der Fallbremse an den beiden Leitungen fest aufgehängt; die Klauen des einen Arms waren 0,028 Met. in horizontaler Richtung in die entsprechende Leitung von 0,155 Meter Dicke und 0,12 Meter Breite eingedrungen, hatten sie aber durchaus nicht aus ihrer Lage gebracht; sie hatten diese Leitung auf eine Höhe von 0,10 Meter zerrissen. Die Klauen des andern Arms der Fallbremse waren in die zweite Leitung eingedrungen, und zwar auf eine horizontale Länge von 0,014 Meter und hatten sie auf eine Höhe von 0,09 Meter angegriffen. An dem Punkte wo der Arm aufgehalten worden, war die 0,13 Meter dicke und 0,12 Meter breite Leitung nach der Wand des Schachtes zu gebogen und um 0,045 Meter aus der Senkrechten abgewichen. Sie war auch zum Theil zerbrochen und zwar auf 0,05 Met. der Dicke, und dieser Bruch fand sich auf der Schachtwand, während die entgegengesetzte Seite, auf welche die Zähne eingegriffen hatten, sich in gutem Zustand befand. – An dem Punkte wo die Leitung eingebrochen war, befand sich ein kleiner Ast, wodurch die Festigkeit natürlich vermindert worden war. Die Zähne waren 0,70 Meter unter der untern Seite eines Bolzens von Eichenholz und von 1,5 Meter Stärke im Quadrat, welcher in die Schachtwände eingelassen war, stehen geblieben; an diesem Bolzen war das obere Ende der zerbrochenen Leitung befestigt. Beide Enden der Leitung griffen mit einer Abschrägung übereinander. Der blecherne Hut hatte an einigen Stellen von dem darauf fallenden Seil Eindrücke erhalten, wovon der stärkste etwa 0,15 Meter tief war. – Als man das Gestell aufförderte, kam die gekrümmte Leitung fast von selbst in ihre vorhergehende Lage zurück und wurde durch eine Strebe von der Schachtwand aus so befestigt, daß die Förderung ihren ununterbrochenen Fortgang haben konnte. Aus dem Gesagten geht hervor, daß die Fallbremse von Fontaine ihren Zweck vollkommen erfüllt, d.h. daß sie das Hereingehen des Fördergestells, mit dem sie verbunden ist, in den Schacht, sobald das Förderseil zerreißt, vollständig verhindert. Sowohl bei diesen als auch bei den zu Anzin in Frankreich angestellten Versuchen hat der Apparat sehr gut gewirkt; auch ist seine Anwendung leicht. Es muß aber stets vorausgesetzt werden, daß die verschiedenen Theile, aus denen er besteht, die gehörigen Dimensionen haben, welche mit der zu fördernden Last, so wie mit der Weite und Tiefe des Schachtes, in dem gehörigen Verhältniß stehen, ferner daß die Leitungen, in welche die Klauen eingreifen, stark genug sind, um den Stößen, denen sie ausgesetzt werden, Widerstand leisten zu können. – Wendet man Leitungen von Eichenholz an, so muß man sie wenigstens 12 Centimeter stark machen, und die in die Schachtwände eingelassenen Bolzen müssen höchstens 2,5 Meter von einander entfernt und auf der Höhe dazwischen mit den Schachtwänden verstrebt seyn. Endlich muß man die Enden der Leitungen mit stumpfen Enden und nicht zusammengekappt auf den Bolzen, mittelst Holzschrauben, befestigen. Werden die Leitungen unter der Voraussetzung angewendet, daß man an den Fördergestellen Fontaine'sche Fallbremsen anwendet, so hat die Sache keine Schwierigkeiten; will man aber schon vorhandene Leitungen benutzen, so muß man sie durch Streben zu steifen suchen. Die beste Art, die Leitungen vorzurichten, ist die in Fig. 7 etc. angegebene; man hat mehrere davon abweichende Einrichtungen, die wir jedoch übergehen müssen. Was nun die Wirkung der Stöße auf die in dem Fördergestell an- und ausfahrenden Bergleute betrifft, so hat darüber ein Unfall Erfahrungen geliefert, welcher sich am 11. Januar 1853 im Tinchon-Schacht der Steinkohlengrube zu Anzin ereignete. Das Seil zerriß beim Ausfördern, die acht in den untern Abtheilungen des Gestells befindlichen Arbeiter empfanden aber den Stoß so wenig, daß keiner von ihnen im geringsten beschädigt wurde.