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Automatische Hubverstellvorrichtung für Zentrifugen u. ähnl. Maschinen
Die Erfindung betrifft eine automatische Hubverstellvorrichtung für Zentrifugen und ähnliche Maschi- nen mit in einem Zylinder drehbar gelagerten, durch ein Druckmittel beaufschlagten Flügelkolben.
Es sind bereits Hubverstellvorrichtungen bekannt, die mechanisch oder durch druckmittelbeaufschlagte Verstellkolben gesteuert werden.
Besonders bei Zentrifugen, auf welchen schwerfiltrierbare Schleudermedien verarbeitet werden. macht es sich erforderlich, die Filtrierfähigkeit durch ein Hilfsfilter zu erhöhen. Das Hilfsfilter in der Zentrifugentrommel wird gebildet durch Zuführung einer Schicht von zirka 20 mm Sägespänen, Holzkohle, Kieselgur, Kochsalz od. dgl. Es zeigt sich aber, dass sich die obere Schicht des Hilfsfilters stark verdichtet und es deshalb erforderlich ist, beim Ausschälen des Produktes eine Schicht von zirka 2 - 3 mm des Hilfsfilters mit abzutragen, damit die Filtrierfähigkeit erhalten bleibt.
Um mit jeder Abtragung des Feststoffes gleichzeitig die obere Schicht des Hilfsfilters mit zu entfernen, ist eine laufende Nachstellung des Schälhubes der Schälvorrichtung notwendig.
Die bekannteste Art der Nachstellung erfolgt durch hydraulisch betätigte Arbeitszylinder, die auf ihrem Zylinderdeckel eine verstellbare Gewindespindel tragen, mittels der die jeweils gewünschte Hub- nachstellung vorgenommen wird. Ist der Arbeitszylinder, z. B. bei Zentrifugen der chemischen Industrie, durch seine hohe Lage vom Bedienungsstand aus nicht erreichbar, ist eine zusätzliche Steuerwelle vom Arbeitszylinder zum Bedienungsstand notwendig.
Des weiteren sind Hubverstellvorrichtungen bekannt, bei denen ein Zylinder, in welchem der Kolben mit der Kolbenstange verstellt werden soll, so viele in Hubrichtung versetzte Druckmittelanschlüsse aufweist, wie Hubverstellungen benötigt werden. Dem Zylinder ist dabei ein Schaltventil zugeordnet, das die gleiche Zahl von Steuernuten aufweist, wie Druckmittelanschlüsse am Zylinder vorhanden sind.
Die einzelnen Steuernuten des Schaltventils sind über separate Druckmittelleitungen mit dem Zylinder derart verbunden, dass über die jeweils eingestellte Steuernut des Schaltventils das vom Kolben im Zylinder verdrängte Druckmittel so lange abfliesst, bis die Bohrung im Zylinder vom Kolben verdeckt wird und die eingestellte Vorgabe der Hubbewegung erreicht ist. Diese Verstellvorrichtung benötigt, bei einer Vielzahl von Hubverstellungen, eine Vielzahl von Druckmittelleitungen, ist darum nur begrenzt anwendbar und erfordert ebenfalls eine stete Neueinstellung der Hubvorgabe des Kolbens im Zylinder.
Es ist eine weitere Ausführung einer Schälvorrichtung für Schleudermaschinen bekannt, bei der bereits selbsttätig die Nachstellung des Schälmessers vorgenommen wird. Bei dieser Vorrichtung ist einem Arbeitszylinder, der mit dem Schälmesser verbunden ist, ein Steuerventil, ein Steuerkolben mit einem Schaltstift, ein Steuerschieber und ein Klink-und Stellwerk zugeordnet. Die Einstellung eines neuen Hubes wird durch eine auf dem Schälmesserträger drehbar gelagerte ExzenterscheibemitKlinkrad vorgenommen. Nach jedem Aufwärtshub des Schälmesserträgers wird das Klinkrad durch eine fest mit dem Zentrifugengehäuse verbundene Klinke um einen Zahn weitergedreht und gleichzeitig die Exzenterscheibe auf einen neuen Kurvenwert eingestellt.
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Während. der Aufwärtsbewegung'des Schälmesserträgers berührt die Exzenterscheibe mit ihrer Krüm- mung denSteuerstift des Steuerschiebers und verstellt den Schieber so weit, dass ein Druckmittelfluss ein- tritt, welcher über weitere Steuerkolben und ein Steuerventil die Abbremsung der Aufwärtsbewegung und
Umleitung des Arbeitskolbens vornimmt.
Diese Ausführung erfordert eine Vielzahl von Steuerelementen, einen hohen Aufwand, gestattet keine gekoppelte Bauform und ist darüber hinaus nur bedingt anwendbar, da nach jedem Aufwärtshub eine Ver- stellung des Schälmessers vorgenommen werden muss.
Erfindungsgemäss werden die Nachteile beseitigt, indem die Einstellung des Arbeitskolbens automa- tisch so erfolgt, dass bei Druckbeaufschlagung des Arbeitszylinders gleichzeitig ein in einem Hilfszylinder drehbar angeordneter Flügelkolben durch ein Druckmittel betätigt wird und ein als Stufenscheibe ausgebil- detes Steuerelement jeweils den nächstfolgenden Hubweg einstellt.
Das wird erreicht, indem erfindungs- gemäss derFlügelkolben eine Gewindespindel mit einer in ihr drehbar gelagerten Steuerwelle trägt, die an ihrem dem Arbeitskolben zugekehrten Ende mit einer Stufenscheibe, die einen Ringkranz mit Stufen be- sitzt, und am andern Ende mit einer Zahnscheibe, mit einer Büchse und einer Arretierscheibe fest ver- bunden ist, wobei auf der Büchse eine weitere Zahnscheibe drehbar lagert, die mit einer weiteren Arre- tierscheibe fest verbunden ist, dass der Flügelkolben eine weitere Büchse trägt, auf der eine Tellerscheibe mit einer Gewindespindel befestigt ist, dass die Gewindespindel ein verstellbares Lager enthält, auf dem eine mit den beiden Zahnscheiben zusammenwirkende Schaltklinke und eine Feder lagern, und dass auf dem Zylinder eine weitere Gewindespindel angeordnet ist, die eine verstellbare Arretierfeder trägt,
wel- che zur Arretierung der beiden Arretierscheiben dient. Zweckmässig sind die der gewünschten Anzahl von
Hubverstellungen und der gewünschten Hubweg Veränderung entsprechenden Stufen des Ringkranzes der Stu- fenscheibe auf einer schraubenförmigen Linie angeordnet und der der Stufenscheibe zugeordnete Arbeits- kolben besitzt Erhöhungen, auf denen die Stufen aufruhen können.
Ein sicheres Funktionieren wird dadurch erreicht, dass jeder zweite Zahn der auf der Büchse drehbar gelagerten Zahnscheibe etwas weniger als halb so hoch ist als der vorhergehende, wobei der Kopfkreis- durchmesser gleichbleibt und der Fusskreisdurchmesser der hohen Zähne dieser Zahnscheibe gleich dem Fusskreisdurchmesser der Zähne der mit der Steuerwelle fest verbundenen Zahnscheibe ist.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt der Hub verstellvorrichtung mit Arbeitszylinder, Fig. 2 eine Draufsicht der Hubverstellvorrichtung, Fig. 3 die eine Zahnscheibe, Fig. 4 die andere Zahnscheibe und Fig. 5 die Darstellung eines Anwendungsbeispieles.
Dem Hilfszylinder l ist derFlügelkolben 2 zugeordnet, der sich mit seinen Kolbenflächen auf den am Zylinder 1 angebrachten Stellschrauben 18 und 46 abstützt, wobei die Stellschrauben 18 und 46 eine Dre- hung des Flügelkolbens 2 um den Betrag des Gradwinkels der Stufen 20 der Stufenscheibe 6 zulassen. Der Flügelkolben 2 trägt in der zentrischen Bohrung seines Lagers 19 die verstellbare Gewindebüchse 4 zum Einstellen der maximalen Schnittiefe des Schälmessers. In derGewindebüchse 4 lagert drehbar die Steuerwelle 5, die an ihrem unteren Ende die Stufenscheibe 6 trägt. Der im Arbeitszylinder 21 gleitende Arbeitskolben 22 trägt auf der der Stufenscheibe 6 zugekehrten Seite eine oder mehrere Erhöhungen 23, auf welchen sich jede der einzelnen Stufen 20 abstützt.
Auf dem oberen Ende der Steuerwelle 5 sitzt mittels eines Keiles starr verbunden die Zahnscheibe 7, an deren Büchse 24, durch eine Mutter 25 gehalten, die Arretierscheibe 8 und die weitere Zahnscheibe 9 mit der auf ihr befestigten Arretierscheibe 10 drehbar angeordnet sind, wobei die Zahnformen der Arretierscheiben 8 und 10 gleich sind. Die auf der Büchse 24 drehbar gelagerte Zahnscheibe 9 unterscheidet sich in ihrer Form von der mit der Steuerwelle 5 fest verbundenen Zahnscheibe 7 dadurch, dass die zuletzt genannte Zahnscheibe 7 gleich hohe Zähne 28 besitzt, während jeder zweite Zahn 29 der zuerst genannten Zahnscheibe 9 die halbe Zahnhöhe des vorhergehenden Zahnes 27 hat, wobei aber der Kopfkreisdurchmesser gleichbleibt, also die Zahnlücken verschieden tief sind.
Dabei ist der Fusskreisdurchmesser der grossen Zähne 27 dieser Zahnscheibe 9 gleich dem Fusskreisdurchmesser der gleichmässigen Zähne 28 der Zahnscheibe 7. Das mit dem Flügelkolben 2 verbundene Lager 19 trägt eine Tellerscheibe 11, die bei Druckbeaufschlagung des Flügelkolbens 2 die gleiche Schwenkbewegung ausführt wie dieser. Die auf der Tellerscheibe 11 befestigte Gewindespindel 12 trägt verstellbar das Lager 30, auf dem drehbar die Schaltklinke 14 und. die sie an die Zahnscheiben 7 und 9 drückende Feder 13 ruhen, wobei die Breite der Schaltklinke 14 so gestaltet ist, dass die Zähne der Zahnscheiben 7 und 9 gleichzeitig von ihr betätigt werden können.
Zur Arretierung der Arretierscheiben 8 und 10 ist auf dem verstellbaren Lager 16, das von der auf dem Hilfszylinder 1 angeordneten Gewindespindel 15 getragen wird, eine Feder 31 angebracht, deren gekrümmte Enden in die Zahnlücken der Arretierscheiben 8 und 10 eingreifen.
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Stufe 20 der Stufenscheibe 6 eine Hubverlängerung von 3 mm.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Automatische Hubverstellvorrichtung für Zentrifugen und ähnliche Maschinen mit in einem Zylinder drehbar gelagerten, durch ein Druckmittel beaufschlagten Flügelkolben, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelkolben (2) eine Gewindespindel (4) mit einer in ihr drehbar gelagerten Steuerwelle (5) trägt, die an ihrem dem Arbeitskolben (22) zugekehrten Ende mit einer Stufenscheibe (6), die einen Ringkranz mit Stufen (20) besitzt, und am andern Ende mit einer Zahnscheibe (7) mit einer Büchse (24) und einer Arretierscheibe (8) fest verbunden ist, wobei auf der Büchse (24) eine weitere Zahnscheibe (9) drehbar lagert, die mit einer weiteren Arretierscheibe (10) fest verbunden ist, dass der Flügelkolben (2) eine weitere Büchse (19) trägt, auf der eine Tellerscheibe (11) mit einer Gewindespindel (12) befestigt ist,
dass die Gewindespindel (12) ein verstellbares Lager (30) enthält, auf dem eine mit den beiden Zahnscheiben (7, 9) zusammenwirkende Schaltklinke (14) und eine Feder (13) lagern, und dass auf dem Zylinder (1) eine weitere Gewindespindel (15) angeordnet ist, die eine verstellbare Arretierfeder (31) trägt, welche zur Arretierung der beiden Arretierscheiben (8, 10) dient.