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Doppeltwirkende, einzylindrige Kraftmaschine für Schüttelrutschen.
Es ist bei einfach wirkenden Kraftmaschine für Srhüttelrutschen bekannt, in dem vom Zylindeiraum zum Steuerkolben führenden Kanal mehrere auf den Kolbenweg verteilte, einzeln verschliessbare Einmündungsstellen in den Zylinderraum vorzusehen, die bei ihrer Offenstellung die Umsteuerung in jenem Augenblick bewirken, in welchem sie von dem im Arbeitshube bewegten Kolben überlaufen werden.
Es ist ferner bekannt, einen mit zentraler Längsbohrung und mehreren Querbohrungen versehenen Walzenschieber anzuwenden, derart, dass bei Drehung desselben die Einmündungsstellen in den Zylinderraum mit den entsprechenden Walzenschieberbohrungen in Verbindung gelangen.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von den bekannten Rutschenkraftmaschinen in erster Linie dadurch, dass sie sich auf eine doppelt wirkende Rutschenkraftmasehine bezieht. Die Steuerung und Hubverstellung erfolgt dabei in der Weise, dass der linke Ringraum des als Rundschieber ausgebildeten Steuerschiebers ständig mit dem linken, grösseren Zylinderraum verbunden ist und während des Rückganges des als Differentialkolben ausgebildeten Kolbens beiderseitig gleicher Druck herrscht, so dass der Rückhub unter Ausschaltung der Frischluft ausschliesslich unter dem Einfluss der Arbeitsluft der einen Kolbenseite erfolgt.
Der Steuerschieber ist gegen die rechte Zylinderseite mittels zweier Büchsen abgedichtet und greift in den freien Raum zwischen Schieber und Kolbenstange mit einem Ringwulst vor, so dass eine am Kolben vorgesehene Hiilse federnd durch Eingriff mit dem Ringwulst die Umsteuerung des Schiebers bewirkt.
Eine den Zylinder an dem einen Ende abdichtende Stopfbüehse, vorzugsweise aus Metall bestehend, ist in einem gesonderten, leicht abnehmbaren Stopfbürhsenkopf gelagert. Durch Umwandlung der bei einfach wirkenden Motoren bekannten Anordnung der die Hubverstellung bewirkenden, einzeln verschliess- baren Einmündungsstellen tritt nach Überlaufen der betreffenden offenen Einmündungsstelle durch den Kolben Arbeitsluft zum Steuerschieber und bewirkt die Umsteuerung.
Die Erfindung ist in den beigefügten Abbildungen beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 die Kraftmaschine im senkrechten Schnitt. Das in Fig. 2 abgebildete Indikatordiagramm veranschaulicht theoretisch die Arbeitsweise der Maschine.
Die Schüttelrutschenkraftmaschine besteht aus einem allseits geschlossenen Zylinder 2, welcher rückwärts durch einen einfachen Deckel 1 abgeschlossen ist, während der vordere ZylinderdeckelS gleich-
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ist als vollkommen entlasteter, die Kolbenstange 26, ohne sie zu berühren, umschliessender Rundschieber ausgebildet. Durch diese Anordnung ergeben sich bei kleinstem Raumbedarf grosse Kanalquersehnitte, so dass Vereisungen durch Luftdrosselung ausgeschlossen werden. Der Steuerschieber 10 kann bei dieser Anordnung so dimensioniert werden, dass er mit selbstspannenden Kolbenringen abgedichtet werden kann. Die Abdichtung des Steuersehiebers 10 gegen den rechten Zylinderraum erfolgt durch Büchsen-M.
Der Steuerschieber 10 besitzt ferner innen einen Ringwulst 3, welcher in den freien Raum zwischen Steuerschieber und Kolbenstange 26 hineingreift. Er dient zum Umsteuern durch Anschlag an die Hülse 27.
Die linke Seite 16 des Schiebers 10 ist durch die Kanäle 4 und 5 mit der linken Kolbenseite 6 ständig verbunden. Die rechte Seite 7 des Steuerschiebers 10 ist durch die Kanäle 9 und 12-15 je nach der Kolbenstellung abwechselnd mit beiden Zylinderseiten verbunden, u. zw. so, dass beim Rücklauf
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des Steuerschiebers 10 gleicher Druck herrscht.
Die Abdichtung der Kolbenstange 26 erfolgt durch eine feste, nicht verstellbare Metallstopibfichse, bestehend aus den Kammerringen 19, 20 und 21 und den nach innen spannenden Ringen 22, welche in einem leicht abschraubbaren Stopfbüchsenkopf 24 gelagert sind.
Wirkungsweise : Die Schüttelrutsche ist mit dem Bolzen 29 gekuppelt gedacht, und es ist angenommen, dass sich der Kolben 25 in der Pfeilrichtung nach rechts so lange bewegt, bis der durch die Feder 28 elastisch angeordnete Ring 27 an den ringförmigen Wulst. 3 des Steuerschiebers 10 anschlägt und ihn nach rechts schiebt.
Dadurch wird der Luftzuführungskanal17 mit dem Einstromkanal. M verbunden (im Diagramm E-X-Voreinstromung). Der Kolben wird durch die eintretende Druckluft mit kräftigem Stoss nach links getrieben und die am Motor mit mehr oder weniger Einfallen hängende Rutsche angehoben, so lange, bis die rechte Kolbenkante den Kanäle überschleift und das Treibmittel durch die Kanäle 13 und 9 in den rechten Ringraum 7 des Steuerschiebers 10 gelangt und ihn in die gezeichnete Stellung nach links wirft.
In dieser Stellung des Steuerschiebers 10 wird die Frischluftzuführung 17 gesperrt und die rechte Zylinderseite über den Kanal 18, die ringförmige Ausnehmung des Schiebers 10 und den Kanal 5 mit der
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Es herrscht nunmehr sowohl auf beiden Zylinderseiten als auch auf beiden Sehieberseiten gleicher Druck.
Da die rechte Kolbenfläche kleiner ist als die linke, wird der Kolben nach rechts getrieben, u. zw. so lange, bis der Ring 27 an den Ringwulst 3 des Steuerschiebers 10 anschlägt, ihn in die rechte Endlage schiebt und die Einströmung von 17 über 18, wie beschrieben, wieder beginnt, jedoch mit dem Unterschied, dass sich im rechten Zylinderraum Druckluft vom vorhergehenden Arbeitsspiel mit einer ungefähren
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Einströmkanal 18 vom Kolben 25 abgedeckt wird, so dass die restliehe Bremsarbeit durch Verdichtung im rechten Zylinderraum geleistet wird (im Diagramm X-L), welche Arbeit durch Rückexpansion wiedergewonnen wird.
Gleichzeitig wird der linke Zylinderraum 6 über den Kanal 5 und die zweite Ringnut 10 mit dem Auspuffkanal23 verbunden und die Druckluft ins Freie geleitet (im Diagramm A-E1).
Für den Rückhub von links nach rechts wird daher keine Frischluft, sondern die Arbeitsluft von der rechten Kolbenseite verwendet. Hieraus folgt, dass in den Motor aus der Umgebung in keinem Fall Luft und damit Staub eingesaugt werden kann, ferner ergibt sich, dass ein vorzeitiges Umsteuern des Schiebers 10 beim Rückhub des Kolbens von links nach rechts nach Überlaufen des Kanals 13 mit der linken Kante infolge des überall herrschenden gleichen Druckes nicht eintreten kann. Zum Umsteuern des Steuerschiebers 10 ist infolge des gleichen Druckes während des Rückgangs nur die Reibung zu überwinden.
Die Kanäle 12-15 sind mittels Ventilschrauben oder Schiebern je nach der gewünschten Hublänge absperrbar, wobei jedoch der Kanal 9 nicht verschlossen wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Doppeltwirkende, einzylindrige Kraftmaschine für Schüttelrutschen, dadurch gekennzeichnet, dass unter Anwendung eines Differentialkolbens eine zweistufige Luftdehnung erfolgt, wobei der Kolbenrückgang während der zweiten Dehnungsstufe bei gleichem Druck auf beiden Kolbenseiten unter Ausschaltung von Frischluft nur unter dem Einfluss der Arbeitsluft der andern Kolbenseite erfolgt.