| Titel: | Ueber die Anfahrbeschleunigung bei Koepefördermaschinen. | 
| Autor: | K. Moegelin | 
| Fundstelle: | Band 333, Jahrgang 1918, S. 221 | 
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                        Ueber die Anfahrbeschleunigung bei
                           								Koepefördermaschinen.
                        Von K. Moegelin,
                           								Bergbaubeflissener, Berlin-Charlottenburg.
                        (Schluß von S. 215 d. Bd.)
                        MOEGELIN: Ueber die Anfahrbeschleunigung bei
                           								Koepefördermaschinen.
                        
                     
                        
                           VIII. Vergleich der sechs Hypothesen. Wir haben damit
                              									sechs verschiedene Ausdrucksformen für die Schachtwiderstandsgröße gewonnen, die ich
                              									nachstehend zur besseren Uebersicht mit einheitlich gewählten Abkürzungen, wie sie
                              									zu Beginn der Arbeit eingeführt sind, zusammenstellen möchte. Die
                              									Schachtwiderstandsausdrücke lauten dann nach:
                           v. Hauer:  R = 0,04 S,
                           v. Reiche: R = 0,04 S + 0,061 F ∙ v2,
                           Hrabak:    R = 0,05 S + 0,3 F ∙ v2,
                           Philippi:   R = 0,12 N,
                           Ruths:      R = 0,3 F (v2 + V2) für v > V,
                                          R = 0,6 F (V ∙ v) für v < V,
                           Havlicek: R = 0,012 ∙ S + 4 ∙ F ∙
                              									v1,275.
                           Wie stellen sich nun die zahlenmäßigen Auswertungen dieser Ausdrücke zueinander? Eine
                              									Klärung dieser Frage möchte ich an der Hand von Zahlenmaterial herbeiführen, wie es
                              									sich bei Anwendung der obigen Schachtwiderstandsausdrücke auf die Zahlenverhältnisse
                              									verschiedener Förderanlagen ergibt.
                           In Tafel 1 sind zunächst Schachtwiderstandswerte bei höchster Fördergeschwindigkeit
                              									angeführt, ferner die prozentualen Vergrößerungen der Nutzlast, denen die
                              									Schachtwiderstände gleich gesetzt werden müssen, und endlich die zugehörigen
                              									errechneten Schachtwirkungsgrade. Dabei ist unter Schachtwirkungsgrad das Verhältnis
                              									der nutzbaren zur tatsächlichen Schachtleistung zu verstehen, also \eta_{\mbox{Schacht}}=\frac{N}{N+R} (vgl.
                              									auch. S. 222).
                           Wie man sieht, fallen die Ergebnisse der einzelnen Formeln sehr verschieden aus. In
                              									den Angaben über Herkules V tritt dies besonders stark
                              									hervor. Hier entspricht die Bewertung des Schachtwiderstandes nach Hrabak einer Vergrößerung der Nutzlast um 60 v. H.,
                              									während Philippi nur 12 v. H. in Rechnung setzt. Es
                              									erhebt sich also die Frage: Welcher Ausdruck liefert Ergebnisse, die die
                              									tatsächlichen Verhältnisse mit größter Annäherung erfassen?
                           Tafel 1.
                           Carmerschacht.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 333, S. 221
                              Hauptförderung; Nebenförderung;
                                 										Deutschlandgrubel; Friedrichshall; Herkules V; Hrabak; v. Reiche; v. Reiche; v.
                                 										Hauer; Havlicek; Ruths; Philippi.
                              
                           
                           Den Einfluß der Schachtwiderstandswerte auf die höchstmögliche Anfahrbeschleunigung soll Tafel 3 veranschaulichen, die die
                              									Ergebnisse enthält, zu denen der allgemeine Formelausdruck für die höchstmögliche
                              									Anfahrbeschleunigung unter Berücksichtigung der verschiedenen in Tafel 1
                              									zusammengestellten Schachtwiderstandswerte auf Carmerschacht, Friedrichshall und
                              									Deutschlandgrube, und mit Benutzung der Angaben in Tafel 2 führt, μ ist hierbei gleich 0,20 gesetzt.
                           Tafel 2
                           
                              
                                 
                                 Carmerschacht
                                 Deutsch-land-grube I
                                 Fried-richshall I
                                 
                              
                                 Haupt-förderung
                                 Neben-förderung
                                 
                              
                                 Richtung des Wetter-   zuges im Schacht
                                 einziehend
                                 einziehend
                                 einziehend
                                 einziehend
                                 
                              
                                 Wettergeschwindigkeit   im Schacht
                                 3,3 m/sec
                                 3,3 m/sec
                                 2,08 m/sec
                                 3,5 m/sec
                                 
                              
                                 Gewicht eines Korbes   mit Zwischengeschirr
                                 6,62 t
                                 3,05 t
                                 4,92 t
                                 3,6 t
                                 
                              
                                 Größe der Grundfläche   eines Korbes
                                 2,94 m2
                                 1,56 m2
                                 2,755 m2
                                 1,58 m2
                                 
                              
                                 Gewicht eines leeren   Wagens
                                 375 kg
                                 375 kg
                                 350 kg
                                 350 kg
                                 
                              
                                 Zahl der Wagen für   den Korb
                                 8
                                 4
                                 4
                                 4
                                 
                              
                                 Teufe
                                 412 m
                                 295 m
                                 238,6 m
                                 500 m
                                 
                              
                                 Höhe d. Fördergerüstes   (bis Seilscheibenlager)
                                 39,2 m
                                 39,2 m
                                 24 m
                                 33 m
                                 
                              
                                 Seilgewicht für 1 m   Förderseil
                                 11,8 kg
                                 5,7 kg
                                 6,8 kg
                                 7 kg
                                 
                              
                                 Seilgewicht für 1 m   Unterseil
                                 12,8 kg
                                 5,7 kg
                                 6,8 kg
                                 7,7 kg
                                 
                              
                                 Nutzlast
                                 4,0 t
                                 2,0 t
                                 2,6 t
                                 2,8 t
                                 
                              
                                 Entfernung der Treib-   scheibe vom Schacht
                                 29,4 m
                                 29,8 m
                                 (Turmkoepe)
                                 44 m
                                 
                              
                                 Umschlingungswinkel   zwischen Seil u. Treib-  
                                    											scheibe
                                 184°
                                 194,5°
                                 221,5°
                                 183,9°
                                 
                              
                                 Auf den Umfang be-   zogenes Seilscheiben-  
                                    											gewicht etwa
                                 3,4 t
                                 3,4 t
                                 1,4 t
                                 2,4 t
                                 
                              
                                 Größte Förderge-   schwindigkeit
                                 11 m/sec
                                 13 m/sec
                                 15 m/sec
                                 11 m/sec
                                 
                              
                           IX. Rechnerische Auswertung des Schachtwiderstandes für
                                 										einzelne Anlagen. Jetzt zur Behandlung der Frage: Welcher Schachtwiderstandsausdruck liefert angenähert richtige Werte? Als
                              									Unterlage für die Beantwortung dieser Frage dienen Versuche der S, S. W., die die
                              									Ermittlung der Schachtwirkungsgrade zum Zweck hatten.
                              									Untersucht wurden von den S. S. W. die Anlagen: Carmerschacht, Deutscher Kaiser
                              									VI, Alma V und Krügershall. Ueber die Deutschlandgrube, deren Maschinenanlage von
                              									der A. E. G. ausgeführt ist, liegen leider keine diesbezüglichen Versuche vor.
                           Tafel 3.
                           
                              
                                 
                                 Carmerschacht
                                 Friedrichs-hallp m/sec2μ =
                                    											0,20
                                 Deutsch-landgrubep m/sec2μ =
                                    											0,20
                                 
                              
                                 Haupt-förderungp m/sec2μ =
                                    											0,20
                                 Neben-förderungp m/sec2μ =
                                    											0,20
                                 
                              
                                 Hrabak
                                 1,3
                                 1,0
                                 1,1
                                 1,5
                                 
                              
                                 v. Reiche
                                 1,4
                                 1,2
                                 1,1
                                 1,8
                                 
                              
                                 v. Hauer
                                 1,4
                                 1,2
                                 1,2
                                 1,8
                                 
                              
                                 Havlicek
                                 1,5
                                 1,2
                                 1,3
                                 1,7
                                 
                              
                                 Philippi
                                 1,6
                                 1,3
                                 1,4
                                 2,0
                                 
                              
                                 Ruths
                                 1,6
                                 1,4
                                 1,5
                                 2,0
                                 
                              
                           Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tafel 4Daß
                                    											die Werte für R in Tafel 4 mit denen in Tafel 1 nur angenähert
                                    											übereinstimmen, liegt an der Verschiedenheit der für v und S1 – S2 zugrunde
                                    											gelegten Werte. unter ηSchacht angeführt, zusammen mit den den Versuchen
                              									zugrunde gelegten Werten für v und für S1
                              									– S2. Aus diesen
                              									Versuchsergebnissen sind unter Benutzung der schon vorher (S. 221) erwähnten
                              									Gleichung \eta_{\mbox{Schacht}}=\frac{N}{N+R} die Werte für den Schachtwiderstand rechnerisch ermittelt und
                              									unter Rerrechnet in
                              									Tafel 4 zusammengestellt. Zum Vergleich sind ferner die aus den verschiedenen
                              									Schachtwiderstandsformeln sich ergebenden Schachtwiderstandswerte für die entsprechenden Verhältnisse beigefügt.
                           Ohne für die nach den Versuchsergebnissen errechneten
                              									Werte von R den Anspruch auf ganz genaue zahlenmäßige
                              									Erfassung des Schachtwiderstandes erheben zu wollen, geben sie doch einen Anhalt für
                              									seine tatsächliche Größe. Werden die unter Rerrechnet in Tafel 4 angeführten Ergebnisse unter
                              									diesem Gesichtspunkt in den Kreis der Betrachtungen gezogen, so ergibt sich folgende
                              									Bewertung der verschiedenen Schachtwiderstandsausdrücke.
                           Tafel 4.
                           
                              
                                 Name der untersuchtenSchachtanlage
                                 v m/secbei denVersuchs-fahrten
                                 S1 – S2t
                                 
                                    
                                    η
                                    Schacht
                                    
                                 Rerrechnetkg
                                 RRuthskg
                                 RPhitippikg
                                 RHavlicekkg
                                 RHauerkg
                                 RReichekg
                                 RHrabakkg
                                 
                              
                                 Carmerschacht (Nebenförd.)
                                 12
                                 4,4
                                 0,85
                                 780
                                 270
                                 530
                                   960
                                 1350
                                 1400
                                 1940
                                 
                              
                                 Deutscher Kaiser VI
                                   3  6  91215
                                 4,64,64,64,64,6
                                 0,940,930,920,870,81
                                   290  350  400  6901040
                                   30  80170290440
                                 550550550550550
                                   540  670  83010301230
                                 14601460146014601460
                                 14701480150015001550
                                 18501900200021002260
                                 
                              
                                 Alma V
                                   21614
                                 5,05,05,0
                                 0,910,880,89
                                   500  680  860
                                   30480370
                                 600600600
                                   59013301260
                                 176017601850
                                 176018501920
                                 220026502660
                                 
                              
                                 Krügershall
                                   6  9131619
                                 1,51,51,51,51,5
                                 0,980,970,950,920,90
                                     30    50    80  130  170
                                   50120250380540
                                 180180180180180
                                   370  490  690  8501020
                                   560  560  560  560  560
                                   570  580  610  640  670
                                   750  820  95010801240
                                 
                              
                           Anmerkung: Die S. S. W. waren so
                              									liebenswürdig, mir die Versuchsergebnisse auf Krügershall auch für
                              									Fördergeschwindigkeiten unter 6 m/sec mitzuteilen. Merkwürdigerweise steigen in
                              									diesen Fällen die Werte für ηSchacht auf über 1,00, so daß es dringend erwünscht wäre, die Versuche auf
                              									Krügershall zu wiederholen.
                           Eine Annäherung an die Verhältnisse, wie sie sich aus den Versuchen ergeben, dürften
                              									hiernach die Ausdrücke von Ruths und von Havlicek darstellen, und zwar so, daß die Ruths'schen
                              									Werte eine untere Grenze für die Schachtwiderstandsgröße
                              									liefern, während Havlicek's Werte als Grenze nach oben
                              									angesehen werden
                              									können. Die Unterschiede zwischen den beiden Werten sind dabei recht beträchtlich,
                              									wie aus den Tafeln 1 und 4 hervorgeht. Zurückzuführen ist das wahrscheinlich auf die
                              									besonderen Verhältnisse der Versuchsschächte, von denen Ruths und Havlicek bei der Aufstellung ihres
                              									Schachtwiderstandsausdrucks ausgegangen sind. Ruths hebt vom Larisch-Mönnich'schen
                              									Tiefbauschacht hervor, daß er außerordentlich genau ausgebaut und sehr naß sei. Wir
                              									können also annehmen, daß seinen Versuchsergebnissen besonders günstige Verhältnisse
                              									zugrunde liegen, während Havliceks Resultate sich
                              									scheinbar auf eine Anlage mit weniger günstigen Verhältnissen beziehen.
                           Jetzt zur Formel Philippis! Sie nimmt eine Sonderstellung
                              									ein: Da sie die Veränderlichkeit des Schachtwiderstandes in Abhängigkeit von v unberücksichtigt läßt, verliert sie den Anspruch auf
                              									Gleichwertigkeit mit den Formeln von Ruths und Havlicek. Trotzdem wird man sie als eine Art Faustformel
                              									bewerten können, die für die üblichen Fördergeschwindigkeiten die Größe des Schacht
                              									Widerstandes im allgemeinen richtig wiedergeben dürfte.
                           Die Formelausdrücke, wie sie durch v. Hauer, v. Reiche und Hrabak geprägt sind, passen sich den
                              									tatsächlichen Verhältnissen auf elektrischen
                              									Förderanlagen wohl schwerlich an. Dieses Urteil verschiebt sich allerdings etwas zu
                              									ihren Gunsten für den Fall, daß diese drei Formeln neben den eigentlichen
                              									Schachtwiderständen auch den inneren Widerstand der Fördermaschine erfassen sollten,
                              									was bei den genannten Verfassern nicht ganz klar zum Ausdruck kommt. Bei den übrigen
                              									Formeln wird ausdrücklich von der inneren Reibung in der Maschine abgesehen.
                           Hrabaks Ausdruck liefert Werte, die die aus den Versuchen
                              									errechneten Schachtwiderstandsgrößen um ein Beträchtliches übersteigen. Die Formeln
                              										Hauers und Reiches
                              									verhalten sich gegenüber Schachtwiderständen bei kleineren Fördergeschwindigkeiten
                              									ebenso, mit wachsender Geschwindigkeit aber macht sich eine gewisse Annäherung
                              									bemerkbar. Havlicek kommt auf Grund seiner Versuche sogar
                              									zu dem Ergebnis, daß bei großen Fördergeschwindigkeiten Hauers Werte hinter der tatsächlichen Schachtwiderstandsgröße
                              									zurückbleiben. Eine Bekräftigung dieses Ergebnisses kann vielleicht aus der
                              									Entstehung der drei Ausdrücke herausgelesen werden: Nachdem sich Hauers Werte in der Praxis bei den im Laufe der Zeit
                              									vergrößerten Geschwindigkeiten auf Dampfförderanlagen als nicht ausreichend erwiesen
                              									hatten, verwendet v. Reiche den Hauerschen Ausdruck mit einem kleinen Zuschlag, den Hrabak später um ein Beträchtliches vergrößert.
                           Die Unzulänglichkeit der drei zuletzt genannten Ausdrücke liegt in der unzutreffenden
                              									Bewertung der Hauptanteile des Schachtwiderstandes: Spurlattenreibung und
                              									Luftwiderstand, über deren Einfluß folgendes zu sagen ist: Abgesehen von besonders
                              									schlecht angelegten Schächten und älteren, stark unter Gebirgsdruckstehenden Anlagen
                              									fällt der wesentliche Einfluß dem Luftwiderstande zu, während die Spurlattenreibung
                              									zurücktritt. Diese Tatsache geht daraus hervor, daß bei kleinen
                              									Fördergeschwindigkeiten der Schachtwirkungsgrad sich im allgemeinen stark dem Werte
                              									1,0 nähert, während er andererseits mit wachsendem v
                              									rasch abfällt. Betrachten wir danach an der Hand der Tafel 5 die Bewertung, die den
                              									beiden Komponenten – von denen die Spurlattenreibung in dem statischen, die
                              									Luftreibung in dem dynamischen Gliede zum Ausdruck kommt – in den Formeln von Reiche, Hrabak und Hauer zu
                              									teil wird, so findet sich bei Reiche und Hrabak gerade das umgekehrte Verhältnis, während Hauer sogar so weit geht, das dynamische Glied
                              									gegenüber dem statischen völlig zu unterdrücken. Als den tatsächlichen Verhältnissen
                              									besser angepaßt kann wohl die Havliceksche Formel
                              									angesehen werden, jedoch ist in ihr sicherlich die obere Grenze des
                              									Wertverhältnisses \frac{\mbox{Spurlattenreibung}}{\mbox{Luftwiderstand}} festgelegt. Die Spurlattenreibung zu vernachlässigen,
                              									wie Ruths es in seiner Formel tut, scheint nach den
                              									Untersuchungsergebnissen über Schachtwirkungsgrade im allgemeinen nicht angebracht,
                              									wenn man von besonders günstigen Fällen absieht. Ruths kommt auf Grund seiner
                              									sorgfältigen Untersuchungen auf dem Larisch-Mönnich'schen Tiefbauschacht wohl mit
                              									Recht zu diesem Ergebnis, und ebenso darf man aus den Untersuchungsergebnissen auf
                              									Krügershall (s. Tafel 4) vielleicht denselben Schluß ziehen. Hier liegen eben
                              									besonders günstige Verhältnisse vor. Von dem Larisch-Mönnich'schen Tiefbauschacht
                              									ist schon erwähnt, daß er außerordentlich genau ausgebaut und sehr naß ist, und auch
                              									die Untersuchungen auf Krügershall sind vorgenommen bei großer Nässe in einem erst
                              									kurze Zeit in Förderung stehenden Schacht. Infolge der großen Feuchtigkeit ist also
                              									beide Male die Reibungszahl zwischen Korbschuh und Spurlatte auf einen geringen Wert
                              									herabgesetzt, und der besonders gute Schachtausbau trägt zur weiteren Verminderung
                              									der Spurlattenreibung bei.
                           Tafel 5.
                           
                              Carmerschacht
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 333, S. 223
                              Hauptförderung; Nebenförderung;
                                 										Friedrichshall; Deutschlandgrube; v. Hauer; v Reiche; Hrabak; Havlicek; Ruths;
                                 										Philippi.
                              
                           Anfügen möchte ich hier noch, daß Ruths bei der exakten
                              									Auswertung seiner Versuchsergebnisse wohl zu einem statischen Gliede kommt, indem er
                              									ansetzt:
                           R = 44 + 0,3 F (v2+ V2).
                           Nachdem er aber eine Veränderlichkeit dieses Gliedes mit der Summe der Seilspannungen
                              									nicht hat feststellen können, vernachlässigt er es in dem allgemein gültigen
                              									Formelausdruck für den Schachtwiderstand, und die geringe Größe des Gliedes
                              									berechtigt ihn dazu. Woher kommt es aber, daß die Veränderlichkeit des statischen
                              									Gliedes in Abhängigkeit von der Größe der Seilspannungen nicht in die Erscheinung
                              									tritt? Das liegt vermutlich daran, daß sich bei der kleinen Spurlattenreibungszahl
                              									die Schwankungen des statischen Gliedes auf der genannten Anlage innerhalb der
                              									Versuchsfehlergrenzen vollziehen.
                           
                           Nach den vorangegangenen Erörterungen kann zusammenfassend gesagt werden, daß den größten
                                 										Anspruch auf Berücksichtigung wohl der Ruths sehe und der Havliceksche Ausdruck erheben dürften.
                           Zusatzbemerkungen. 1. Welchen Wert für R
                              									abhängig von
                              									v legen wir den Berechnungen von pz zugrunde? Um auch
                              									die ungünstigsten Verhältnisse zu erfassen, den größtmöglichen, d.h. den Wert, der sich bei Berücksichtigung der höchsten
                              									Fördergeschwindigkeit ergibt.
                           2. Wie sich die Schachtwiderstandsverhältnisse bei Dampfförderung im Vergleich zur elektrischen
                              									Förderung gestalten, darüber lassen sich angesichts der Schwierigkeit exakter
                              									Messungen bei Dampfbetrieb im Augenblick keinerlei quantitative Angaben machen; sie
                              									dürften sich aber aus Versuchen ableiten lassen, die Geheimer Bergrat Jahnke neuerdings zur Messung der bei Dampf- und bei
                              									elektrischem Betrieb auftretenden, tatsächlichen Förderbeschleunigung angestellt
                              									hat.
                           3. Die in den Formeln für pz auftretenden Teilschachtwiderstände R1 und R2 errechnen sich bei v. Hauer, v. Reiche, Hrabak und Havlicek aus den Ausdrücken für R, indem statt der Summe der Seilspannungen die Teilspannungen S1 und S2 und an Stelle der
                              									Summe der Grundflächen beider Körbe F die Grundfläche
                              									je eines Korbes in Rechnung gesetzt wird. Dagegen setzt Ruths bei einziehenden Schächten
                           R1 =
                              									0,3 F (v + V)2, R2 = 0,3 F (v – V)2;
                           bei ausziehenden Schächten
                           R1 =
                              									0,3 F (v – V)2, R2 = 0,3 F (v+ V)2,
                           wobei F die Grundfläche je eines
                              									Korbes bedeutet.
                           Nach Philippi ist R1 = R2 = 0,06 N.
                           
                        
                           4. Die Reibungszahl
                              									μ.
                           Die zweite Größe, deren Bewertung in den für pz aufgestellten Formeln Schwierigkeiten bereitet,
                              									ist die Reibungszahl μ. Leider sind die
                              									Reibungsverhältnisse trotz ihrer großen Bedeutung für den Koepetrieb noch wenig
                              									geklärt. Zwar liegen von zwei Seiten Ergebnisse von Versuchen vor, die sich mit der
                              									Reibung am Umfang der Koepescheibe beschäftigen, jedoch erhalten wir aus ihnen nur
                              									ein sehr unvollkommenes Bild der tatsächlichen Verhältnisse. Da sie die einzige
                              									Quelle darstellen, aus der Aufschlüsse über die Wertigkeit von μ zu schöpfen sind, so möchte ich der Erörterung der
                              									Reibungsverhältnisse einen Bericht über diese Versuche vorangehen lassen. Sie rühren
                              									von Baumann und von Koettgen
                              									her.
                           Dipl.-Ing. Baumann veröffentlicht seine Ergebnisse unter
                              									dem Titel: Untersuchungen über die Förderung mit Treibscheibe in der Zeitschrift f.
                              									d. Berg–, Hütten- u. Salinenwesen 1883, S. 173. Ueber seine Versuche sagt er
                              									folgendes: „Um eine genauere Kenntnis des auf der Treibscheibe zu erzielenden
                                 										Reibungswiderstandes zu erhalten, veranstaltete der Verfasser eine Reihe von
                                 										Versuchen zur Ermittlung der Reibungskoeffizienten für Förderseile auf
                                 										Eichenholz, Leder und Gußeisen.
                           
                              Mit Rücksicht auf die Zuverlässigkeit einer Fördereinrichtung erscheint es
                                 										unerläßlich, daß auch ein frisch und überreichlich geschmiertes Seil genügende
                                 										Sicherheit gegen Gleiten bietet, und daß auch die etwa durch Anstoßen des
                                 										Förderkorbes eingeleitete Gleitung von selbst überwunden wird, sobald die
                                 										Veranlassung hierzu aufgehört hat. Aus diesem Grunde wurde Seil und Seilkimme
                                 										wiederholt geschmiert und vornehmlich der Reibungswiderstand für den Zustand der
                                 										Bewegung zu ermitteln gesucht.
                              
                           
                              Bei den Versuchen wurde die Seilscheibe gegen Drehung geschützt. Die
                                 										Gewichtsschalen an beiden Seiten wurden zuerst gleichmäßig, dann die eine
                                 										allmählich zunehmend weiterbeschwert, bis die jedesmal versuchsweise
                                 										eingeleitete Bewegung sich von selbst fortsetzte. Die mehr belastete Schale
                                 										wurde nach jedem Niedergange wieder in ungefähr gleiche Höhe mit der anderen
                                 										gebracht. Die Seilkimme war in allen Fällen so weit, daß die Seele sie nur mit
                                 										ihren Unterkanten berührte, und ein Festklemmen vollständig ausgeschlossen
                                 										blieb.
                              
                           
                              Bei den Versuchen mit Holzbelag wurden die Seile über einen mit Eichenholz
                                 										belegten Seilkorb in eine durch jahrelangen Betrieb eingefahrene Seilrinne
                                 										rechtwinklig zur Faserrichtung des Belagholzes gelegt. Als Schmiermaterial
                                 										diente die sogenannte Seilschmiere. Vor Beginn jeder Versuchsreihe wurde Seil
                                 										und Seilrinne gründlich geschmiert. Verwendet wurden Rundseile von 16 bis 32 mm.
                                 										Nach 292 Versuchen stellte sich der Reibungskoeffizient im Mittel auf μ = 0,158 ein.
                              
                           
                              Leder wurde untersucht, indem man die Seilkimme
                              
                           
                              
                                 1. mit flach hineingelegten,
                                 
                              
                                 2. mit hochkantig gestellten
                                 
                              
                           
                              Treibriemen ausfütterte, die mit Fett durchtränkt waren; während die
                                 										Versuchsanordnung im übrigen der vorhergehenden analog blieb. Im Mittel von 296
                                 										Versuchen ergab sich μ = 0,163.“
                              
                           Die Versuche über die Reibungszahl bei Gußeisen interessieren für unsere Zwecke
                              									nicht, da Gußeisen als Seilrillenfütterung nicht in Anwendung kommt.
                           Baumann faßt seine Ergebnisse folgendermaßen zusammen:
                              										„Die Reibung der Seile ist auf Gußeisen am geringsten, größer auf Holz, noch
                                 										etwas größer auf Leder, namentlich, wenn dieses hochkantig steht, μ vermindert sich mit zunehmendem Durchmesser der
                                 										Seile (die dünneren Seile verursachen wohl tiefere Eindrücke in die Unterlage)
                                 										und mit zunehmender Belastung (der Einfluß der Seilsteifigkeit fällt bei
                                 										geringerer Belastung mehr in die Wage).
                           
                              Bei schnell aufeinander folgenden Versuchen nahm der Reibungswiderstand meist ab,
                                 										während er durch frisches Schmieren und nach Pausen wuchs. Der Grund hierfür
                                 										liegt wohl in der Erwärmung des Schmiermaterials durch die Gleitung. Zum Teil
                                 										wird auch das Glattwerden der Kimme bei hartem Holz und Gußeisen die
                                 										Reibungswiderstände verringern, während bei Leder die Widerstände nach öfterem
                                 										Gleiten zunehmen.
                              
                           
                              Da im Betriebe die Verhältnisse wohl nie so ungünstig werden können, wie sie bei
                                 										den Versuchen absichtlich herbeigeführt wurden, so wird man genügend sicher
                                 										gehen, wenn man die gefundenen Durchschnittswerte den Berechnungen für die
                                 										Praxis zugrunde legt.“
                              
                           Die Versuche von Oberingenieur Koettgen beziehen sich auf
                              									die Reibungsverhältnisse an Koepescheiben unter Verwendung von Flachseilen, seine Ergebnisse sind veröffentlicht in der Z. d. V. d. I.
                              									1902 in dem Artikel: „Elektrisch betriebene Hauptschachtfördermaschinen“, in
                              									Form von Diagrammen, die in Abb. 3 bis 6 wiedergegeben sind. Koettgen äußert sich dazu folgendermaßen: „Aus den Diagrammen geht
                                 										hervor, daß für die Fütterung der Koepescheibe verschiedene Stoffe gewählt
                                 										worden sind, und zwar Pappelholz, Eichenholz, Weißbuchenholz und Leder. Außerdem
                                 										wurden die Reibungsversuche mit vollständig trockenem Seil ausgeführt, alsdann
                                 										mit einem Seil, das mehr oder weniger stark mit Seilschmiere eingefettet war,
                                 										und zum Schluß mit einem Seil, welches außerdem noch angefeuchtet war. Aus den
                                 										Kurven ersieht man, daß das Material an sich einen großen Einfluß auf den
                                 										Reibungskoeffizienten nicht ausübt. Die Verwendung von Leder wurde hauptsächlich
                                 										deshalb versucht, um die Abnutzung der Reibfläche bei gleitendem Seil nach
                                 										Möglichkeit zu verringern. Es hatte sich nämlich gezeigt, daß das als Hirnholz
                                 										aufgebrachte Holzfutter verhältnismäßig stark absplitterte, sobald Gleiten des
                                 										Seiles eintrat. Bei der Lederfütterung war diese Abnutzung so gut wie nicht
                                 										vorhanden, da eben die Fasern des Leders bedeutend zäher sind als die
                                 										Holzfasern.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 333, S. 225
                              Abb. 3.
                              
                           
                              Aus den Kurven ist weiter ersichtlich, daß der Zustand des Seiles: ob trocken, ob
                                 										mit Seilschmiere eingefettet oder ob mit Wasser begossen, einen großen Einfluß
                                 										auf den Reibungskoeffizienten ausübt. Man sieht, daß die Verwendung von
                                 										trockenen Seilen, die zur Verhinderung des Röstens verzinkt sind, bei
                                 										Koepeförderungen eine sehr große Sicherheit gewährleisten, andererseits aber
                                 										zeigen auch die Versuche, daß selbst bei geschmiertem Seil die Reibung immer
                                 										noch genügend groß ist.“
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 333, S. 225
                              Abb. 4.
                              
                           Von Bedeutung sind beide Arbeiten, insofern sie uns eine Vorstellung von der
                              									ungefähren Größe der Reibungszahl verschaffen. Koettgens
                              									Versuche, die sich allerdings nur auf Bandseile beziehen, zeigen außerdem, daß der
                              									Wert von μ Veränderungen innerhalb recht weiter Grenzen
                              									– 0,1 bis 1,0 – unterliegt, je nach den Verhältnissen, unter denen die Reibung
                              									stattfindet. Weiterhin aber kann eine Bewertung beider Versuchsreihen nur dahin
                              									gegeben werden, daß der Gültigkeitsbereich beider Versuchsergebnisse ein sehr eng
                              									begrenzter ist. Baumann kommt es, wie er selbst
                              									hervorhebt, nur darauf an, den Wert der Reibungszahl bei
                                 										geschmiertem Seil zu ermitteln, und Koettgen
                              									beschränkt sich darauf, seine Untersuchungen für
                                 										Bandseile anzustellen. So greifen beide Verfasser aus der Fülle von
                              									Einflüssen, unter denen sich der Wert von μ
                              									einstellt, gewisse Gruppen heraus, um sie näher zu beleuchten, während sie die
                              									Verhältnisse im Ganzen ungeklärt lassen.
                           Hinweisen möchte ich hier auf Widersprüche, die sich in
                              									beiden Arbeiten zeigen. 1. In bezug auf ihre Stellungnahme gegenüber Seilschmiere: Während Baumann
                              									hier zu dem Resultat kommt, daß risches Schmieren den Reibungswiderstand vergrößert,
                              									ergeben Koettgens Versuche, daß durch Schmierung der Wert
                              									der Reibungszahl herabsinkt. 2. Betr. die Reibungszahlen bei Verwendung von
                              									geschmiertem Seil auf Leder, und dann auf Eichenholz. Hier räumt Koettgen dem Eichenholz die erste Stelle ein, während nach den Versuchen
                              										Baumanns sich das umgekehrte Verhältnis ergibt.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 333, S. 225
                              Abb. 5.
                              
                           Welches sind nun überhaupt die Elemente, von denen μ im
                              									einzelnen Falle abhängt?
                           An der Hand der Versuchsergebnisse und unter Zuhilfenahme praktischer Erfahrungen
                              									lassen sich die hier in Betracht kommenden Umstände etwa zu folgenden drei Gruppen
                              									zusammenfassen:
                           
                              1. Material des Seiles,
                              2. Material der Seilrillenfütterung,
                              3. Zustand von Seil und Seilrillenfütterung.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 333, S. 225
                              Abb. 6.
                              
                           Für die Praxis kämen hier im Einzelnen in Betracht aus der ersten Gruppe:
                           
                              a) das für das Seil verwendete Material im engeren Sinne, also
                                 										die verschiedenen Metallsorten;
                              b) die Art der Ausführung des Seiles, als Band- oder Rundseil,
                                 										wobei ferner die verschiedenen Flechtarten und der Durchmesser zu
                                 										berücksichtigen wären.
                              
                           Aus der zweiten Gruppe:
                           
                              a) das zur Fütterung verwendete Material im engeren Sinne,
                                 										also: Leder und die verschiedenen Holzarten, von denen neben
                                 										Weißbuche, Eiche, Pappel vor allen Dingen Ulme in Betracht kommt;
                              b) die Art des Einbaues der Fütterung. – Lederfütterung besteht in der Praxis im allgemeinen aus aneinander
                                 										geleimten Lederscheiben, die nach Art der Skizze (Abb.
                                    											7) profiliert und hochkantig in hölzerne Seilkränze eingebaut werden.
                                 										– Bei Holzfütterung bringt man die einzelnen Segmente
                                 										des Seilkranzes entweder als Kopfholz oder abwechselnd als Kopf- und Langholz
                                 										ein, wobei die Langholzklötze auch hin und wieder durch Lederfütterungen ersetzt
                                 										werden.
                              
                           Aus der dritten Gruppe:
                           
                              a) Der Zustand von Seil und Fütterung, was Feuchtigkeitsverhältnisse anlangt. Diese sind
                                 										abhängig in erster Linie von den Wasserverhältnissen im Schacht, neben denen
                                 										allerdings auch den Witterungsverhältnissen, zumal bei Flurförderanlagen, ein
                                 										gewisser Einfluß eingeräumt werden muß. – Besonders hervorheben möchte ich hier,
                                 										daß von den Witterungsverhältnissen sich vor allem Rauhreif in der Praxis
                                 										unangenehm bemerkbar macht.
                              b) Die Schmierung und die Verzinkung des Seiles, mit deren Hilfe man es gegen
                                 										die Einflüsse der Außenluft zu schützen sucht. Berücksichtigt werden müßten auch
                                 										die verschiedenen Sorten von Seilschmiere, die zur
                                 										Verwendung kommen.
                              
                           In welchem Umfange nun die Faktoren im einzelnen den Wert von μ beeinflussen, darüber ließe sich nur an der Hand eingehender Versuche
                              									vollständige Klarheit gewinnen.
                           Die in der Technik gebräuchlichen Zahlen für μVergl. Bansen, Die
                                    											Bergwerksmaschinen III S. 88, Berlin 1913, J. Springer. sind in
                              									der Hütte angegeben zu
                           μ = 0,16 bis 0,25.
                           Jedoch werden diese Grenzen sowohl nach der einen, wie nach der anderen Seite
                              									überschritten. Beispielsweise legt Koettgen in dem schon
                              									vorher erwähnten Aufsatz: „Elektrisch betriebene Hauptschachtfördermaschinen“
                              									die Reibungszahl 1/7 = 0,143, allerdings für Flachseile, seinen Berechnungen zugrunde,
                              									während Kaufhold in D. p. J. 1907 S. 754 als praktischen
                              									Höchstwert den Wert 0,3 angibt und mit ihm seine Berechnungen durchführt. Die in der
                              									Technik verwendeten Werte von μ sind also mehr oder
                              									weniger dem Belieben jedes Einzelnen anheimgestellt; selten sucht man in ihnen der
                              									Abhängigkeit der Reibungszahl von den jeweiligen praktischen Verhältnissen Rechnung
                              									zu tragen.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 333, S. 226
                              Abb. 7.
                              
                           Wohl als gebräuchlichste Zahl in der Technik hat sich μ
                              									= 0,20 herausgebildet, ein Wert, der nach den Baumannschen und den Koettgenschen Versuchen bei
                              									einigermaßen günstigen Verhältnissen an Seil und Treibscheibe im allgemeinen hinter
                              									der tatsächlichen Größe von μ zurückbleibt.
                           Beachten wir nun an der Hand von Tafel 6, wie stark jede Vergrößerung des
                              									Zahlenwertes von μ in gleichem Sinne auf die errechnete
                              									höchstmögliche Anfahrbeschleunigung einwirkt, so ergibt sich, daß bei Verwendung von
                              										μ = 0,20 für Berechnungen von p in vielen Fällen die Reibungsübertragung an der
                              									Koepescheibe um ein Beträchtliches unterschätzt wird.
                           Erwünscht wäre es nunmehr, die Werte der höchstmöglichen Anfahrbeschleunigung durch
                              									Versuche zu bestimmen. Dadurch würde es möglich, mit Hilfe der Formeln für p, unter Berücksichtigung der mitgeteilten
                              									Schachtwiderstandswerte, einen Schluß auf die tatsächliche Größe der Reibungszahl
                              									für die betreffenden Förderanlagen zu ziehen. Solche Versuche sind unter Leitung des
                              									Geh. Bergrats Jahnke angestellt und werden zurzeit noch
                              									fortgesetzt.
                           Tafel 6.
                           
                              Carmerschacht
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 333, S. 226
                              Hauptförderung; Nebenförderung;
                                 										Friedrichshall; Deutschlandgrube; v. Hauer; v. Reiche; Hrabak; Philippi; Ruths;
                                 										Havlicek.
                              
                           
                        
                           5. Die Sicherheitszahl
                              									\mbox{S}.
                           Die rechnerisch ermittelten Werte für die höchstmögliche Anfahrbeschleunigung werden
                              									in der Praxis unter Einschaltung einer gewissen Sicherheit verwendet, um die für den
                              									Betrieb zulässige Anfahrbeschleunigung pz zu erhalten. Eine nähere Angabe über diese
                              									Sicherheit findet sich nur bei Philippi,Hütte II, 22. Aufl. der sie für
                              									elektrische Koepeanlagen auf 1,25 bis 1,43 schätzt. Um eine Vorstellung von dem
                              									Verhältnis:
                           
                              \frac{\mbox{höchstmögliche Anfahrbeschleunigung}}{\mbox{zulässige Anfahrbeschleunigung}}=\frac{p}{p_{\mbox{z}}}=\frakfamily{S}
                              
                           zu ermöglichen, habe ich in Tafel 7 mit den Werten für pz wie sie sich aus den Karlik-Diagrammen ergeben, die rechnerisch ermittelten
                              									höchstmöglichen Werte von p (bei μ = 0,20) für einige Förderanlagen zusammengestellt und
                              									die daraus folgenden Sicherheitszahlen \frakfamily{S}
                              									beigefügt.
                           Tafel 7.
                           (p = 0,20)
                           
                              
                                 Anlage
                                 pz
                                 Phi-lippip
                                 Ruhtsp
                                 Havli-cekp
                                 Phi-lippi\frakfamily{S}
                                 Ruths\frakfamily{S}
                                 Havli-cek\frakfamily{S}
                                 
                              
                                 Carmerschacht H.-F.
                                 ∞ 0,60
                                 1,63
                                 1,56
                                 1,53
                                 2,7
                                 2,6
                                 2,52
                                 
                              
                                 Carmerschacht N.-F.
                                 ∞ 0,90
                                 1,33
                                 1,36
                                 1,20
                                   1,48
                                 1,5
                                 1,33
                                 
                              
                                 Deutschlandgrube I
                                 ∞ 0,80
                                 1,99
                                 1,98
                                 1,70
                                 2,5
                                 2,5
                                 2,15
                                 
                              
                           Durch die Liebenswürdigkeit von Herrn Professor Philippi
                              									bei den S. S. W. bin ich in der Lage, noch eine Tafel anfügen zu können, die die
                              									Sicherheitszahlen für eine Reihe von Anlagen aus neuester Zeit enthält (Tafel
                              									8).
                           
                           Tafel 8.
                           
                              
                                 Name der Anlage
                                 Berechn.Beschleu-nigungp
                                 GewählteBeschleu-nigungpz
                                 Sicherheit\frakfamily{S}
                                 
                              
                                 Gewerkschaft Wilhelmshall
                                 0,97 m/sec2
                                 0,85 m/sec2
                                 1,14
                                 
                              
                                 Gewerkschaft Bonifazius
                                 1,086   „
                                 0,75     „
                                 1,45
                                 
                              
                                 Menzelschacht (v. Donnersmarck-      sche
                                    											Verwaltung)
                                 1,74     „
                                 0,80     „
                                 2,17
                                 
                              
                                 Gew. Marie und Marie Luise
                                 2,41     „
                                 1,00     „
                                 2,41
                                 
                              
                                 Gew. Glückauf Sondershausen
                                 1,55     „
                                 0,80     „
                                 1,94
                                 
                              
                                 Gew. Deutscher Kaiser
                                 1,38     „
                                 0,72     „
                                 1,92
                                 
                              
                                 Zeche Emscher Lippe
                                 0,992   „
                                 0,74     „
                                 1,38
                                 
                              
                           
                        
                           6. Schluß.
                           Zusammenfassend kann gesagt werden, daß sowohl die Schachtwiderstandswerte als auch
                              									die Reibungswerte an der Koepescheibe weiterer Aufklärung durch Versuche bedürfen.
                              									Für die Erkenntnis der Schachtwiderstandsverhältnisse
                              									wäre es notwendig, genaue Untersuchungen auf einer größtmöglichen Zahl von
                              									Förderanlagen anzustellen, damit Material für Vergleichszwecke gewonnen würde. Die
                              									Klärung der Reibungsverhältnisse müßte durch
                              									systematische Versuche herbeigeführt werden, welche alle in der Praxis möglichen
                              									Abänderungen der Reibungsbedingungen berücksichtigen. Die Erforschung gerade der
                              									Reibungsverhältnisse aber wäre von größtem Interesse, da in der Reibungszahl der
                              									Grundzug des Wesens der Koepeanlagen verkörpert liegt und erst mit der sicheren
                              									Festlegung des Wertes von μ die Möglichkeit einer
                              									wirtschaftlichen Ausbeutung der wahren Leistungsfähigkeit der Koepeförderungen
                              									gegeben wäre.
                           Für die Lösung dieser beiden Aufgaben dürften die schon mehrfach genannten Versuche
                              									des Geh. Bergrats Prof. Dr. Jahnke eine geeignete
                              									Grundlage geschaffen haben. Eine Veröffentlichung hierüber wird, wie Geheimrat Jahnke die Güte hatte mir mitzuteilen, demnächst
                              									erfolgen.