Kunsthjul

Kunsthjul/kunsthjulmaskin/kunsthiul (ty. Kunstrad)

Vannhjul som drev et pumpeverk (kunst) for lensing av en gruve.

K. var et overfallshjul med én skovlerad og stor diameter for jevn gange og høy ytelse. Hjulet var på den ene enden opplagret med en krumtapp, på den andre i en bladtapp.

            Overfallshjulet var det kraftigste av vannhjulene og den eneste hjultypen som kunne levere tilstrekkelig kraft til å løse den meget energikrevende oppgaven med lensing av gruvene. Hjulets store diameter, 12 meter var ikke uvanlig, og bidro, sammen med hjulets rolige gange, til å sikre nødvendig jevnhet og stabilitet i driften av de mange pumpesatser nedover i sjakten.^[1]

            For å få en sikrest og mest mulig energieffektiv kraftoverføring mellom hjul og pumpeverk var det ønskelig å plassere hjulet nær sjaktåpningen. Som regel var dette ikke mulige pga problemer med vanntilførselen, og kraftoverføringen foregikk da via et stangfelt, kalt kunstfelt eller pumpefelt, se stangkunst. Et annet alternativ var å henge hjulet inn i selve gruven forutsatt at det fantes en stoll som avløpsvannet kunne renne ut gjennom.

Varia:

- En av de første kunsthjultypene var kjerraten som heiste opp vann i sekker. Dette var imidlertid en langsom og kostnadskrevende måte å lense på idet kjerraten krevde minimum tre personer til driften, en til å fylle tønnene i bunnen av sjakten, en til å tømme dem når de kom opp, og en til å snu driftsretningen for å senke den tømte tønnen. Vann lar seg enklere, og uten direkte tilsyn transportere ved pumping gjennom rør. Dette ble også standardløsningen for lensing mot slutten av 1500-tallet da stangkunsten fikk sitt gjennombrudd, mens kjerraten gikk over til å bli en heisemaskin for steinmasse. Også senere kunne det nok forekomme at kjerraten ble tatt i bruk som kunstmaskin, da ofte som en nødløsning i spesielle situasjoner. Kjerraten kunne da, om nødvendig, enkelt omgjøres til k. ved å påkobles en krumtapp på akselen for regulær drift av pumpefeltet i en gruve. (Stangkjerrat hadde allerede krumtapp for stangfeltdrift).

- Fra Kongsberg Sølvverk berettes det om såkalt kombinasjonsdrift hvor et k. var motor for en maskin som både virket som pumpe- og heisemaskin. Heisetrommelen (kurven) lå da på en separat aksel som var koblet til kunsthjulakselen med en koblingsanordning, kalt felehodet, som tillot frikobling mellom de to akslene slik at vannhjulsakselen kunne løpe fritt når heisingen stanset for tømming av malmtønnene.^[2]

- På Kongsberg var det innlandsklima med store svingninger mellom årstidene, varme og ofte tørre somre, og lange, kalde vintre. Bjørn Ivar Berg forteller om konsekvensene av disse klimatiske forhold: Om vinteren frøs vann og bekker til, og intet nytt regnvann tilfløt magasinene. Tørre somre tørket ut magasiner og bekker. I månedsvis måtte håndmakt på ny settes inn for å fjerne vannet fra gruvene. Det første kunsthjulet måtte i uker og måneder dras rundt for hånd. Eller driften måtte innstilles fordi gruva ikke kunne holdes lens.^[3]

- Fra Røros-verket berettes at et k, kalt ’vannfordremaskina’, var i drift fram til 1897 etter en større ombygging fire år tidligere. Om dette var den siste vannkunst i norsk gruvedrift, vites ikke.

Hjulet hadde en diameter på 10 m, og hang nede i en gruve. Fra hjulet førte et stangfelt inn til ”det dybeste av gruben”, der det sto i forbindelse med lensepumpene. Hjulet fikk driftsvann fra 5 damanlegg.^[4]