-
Anlaßvorrichtung für einen druckluftbetriebenen Kolbenwuchtmotor Die
Erfindung betrifft eine Anlaßvorrichtung für einen druckluftbetriebenen Kolbenwuchtmotor.
-
Es sind druckluftbetriebene Kolbenwuchtmotore mit einem frei fliegenden,
doppeltwirkenden, symmetrischen Stufenkolben bekannt, deren Kolbenstirnflächen kleineren
Durchmessers mit entsprechenden Zylindern Pufferräume bilden und deren: Kolbenringflächen
größeren Durchmessers die wechselweise von der Druckluft beaufschlagten Arbeitsräume
begrenzen, wobei durch die Druckschwankungen in den Pufferräumen ein Steuerkolben
für die Beaufschlagung der Arbeitsräume umsteuerbar ist. Bei solchen Motoren besteht
die Möglichkeit, daß der Schwingkolben einerseits und der Steuerkolben andererseits
bei der Abschaltung des Antriebes in einer Lage zum Stillstand kommt, der ein erneutes
Anspringen des Motors bei Wiedereinschaltung nicht zuläßt.
-
Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist nach der Erfindung eine Anlaßvorrichtung
geschaffen, deren wesentlicher Teil ein symmetrisch stufenförmig ausgebildeter Hilfssteuerkolben
ist, dessen Ringkolbenflächen für seine Bewegung in der einen oder anderen Richtung
wahlweise von der einen oder der anderen Seite mit der Antriebsdruckluft beaufschlagbar
sind, während von je einem der Zylinderräume der Kolbenteile geringeren Durchmessers
zu je einem der mit den Pufferräumen in Verbindung stehenden Räume des Steuerzylinders
Leitungen führen.
-
Vorzugsweise sind dabei sowohl in den von den Pufferräumen des Motors
als auch in den von dem Zylinder des Hilfssteuerkolbens in den Zylinder des Steuerkolbens
mündenden Kanälen Rückschlagventile angeordnet.
-
Die die Luft zur Betätigung des Steuerkolbens zuführenden Kanäle können
in den Zylindern des Steuerkolbens vorgeschaltete Kammern münden, die ihrerseits
durch je ein weiteres Rückschlagventil von den eigentlichen Zylindern getrennt sind.
-
Zweckmäßig ist zur Umsteuerung des Hilfssteuerkolbens durch Beaufschlagung
seiner Ringkolbenflächen ein z. B. von Hand betätigtes Steuerorgan vorgesehen.
-
Die Vorrichtung kann zur Druckmittelzuführung zu den Ringkolbenflächen
des Hilfssteuerkolbens ein federnd in eine Steuerstellung gedrücktes Schieberventil
enthalten, welches durch einen von Hand ausgeübten Druck vorübergehend in eine zweite
Steuerstellung bewegbar ist.
-
Das Schieberventil ist vorzugsweise selbsttätig durch einen Hauptabsperrhahn
bzw. dessen Betätigungsgriff beim Öffnen des Hauptabsperrhahnes verstellbar.
-
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung.
Die Hauptteile des Kolbenwuchtmotors, das Zylindergehäuse und der Schwingkolben,
sind mit 1 bzw. 2 bezeichnet. Die Steuerung der Arbeitsluft, welche aus der Druckmittelleitung
3 zufließt, erfolgt durch den in dem Steuerzylinder 4 gleitend geführten Steuerkolben
5. Die beiden Pufferräume 6 und 7 des Zylinders 1 sind durch die Leitungen 8 und
9 mit den Arbeitsräumen 10 und 11 des Steuerzylinders 4 verbunden. Druckschwankungen,
die sich in den Pufferräumen 6 und 7 bei den Schwingbewegungen des Kolbens 2 ergeben,
bewirken somit eine periodische Umsteuerung des Steuerkolbens 5 mit der Wirkung,
daß z. B. in der dargestellten: Lage des Steuerkolbens 5 die bei offenem Haupthahn
12 aus der Leitung 3 zuströmende Druckluft durch den Ringraum 13 des Steuerzylinders
4 und den Kanal 14 in den Ringraum 15 des Zylinders 1 gelangt und den Schwingkolben
2 aus seiner dargestellten Lage in die linke Endlage herüberbewegt. Zugleich ist
der Ringraum 16 auf der gegenüberliegenden Seite durch den Kanal 17 und den
Ringraum 18 des Steuerzylinders 4 mit dem Auslaß 19 verbunden. Bei der Bewegung
des Schwingkolbens 2 nach links erfolgt schließlich in dem Pufferraum 6 eine Verdichtung
der Luft, die über die Leitung 8 auf die linke Arbeitsseite des Steuerkolbens
5
gelangt und die diesen dann wieder in die punktierte Lage umsteuert. Die
selbsttätige Verschiebung des Steuerkolbens 5 in Abhängigkeit von der Bewegung des
Schwingkolbens 2 .erfolgt während des normalen Betriebes. Es besteht aber keine
Gewähr dafür, daß beim Einschalten des Motors, also beim Öffnen des Hauptabsperrhahnes
12, der Steuerkolben 5 so steht, daß er eine Beaufschlagung des Schwingkolbens 2
auf der richtigen Seite 15 oder 16 bewirkt.
-
Deshalb ist gemäß der Erfindung zusätzlich der Hilfssteuerkolben20
vorgesehen, der sich in dem Zylinder
21 bewegt, welcher an seinen
beiden Enden abgestufte Zylinderräume 22 und 23 aufweist. In dem mittleren erweiterten
Teil des Zylinders 21 wird die scheibenförmige Verdickung 24 des Hilfssteuerkolbens
20 geführt. Die auf diese Weise gebildeten ringförmigen Zylinderräume 25 und 26
dienen zur Verschilebung des Hilfssteuerkolbens 20, der mit seinen Enden 27 und
28 die gegebenenfalls beim Anlassen des Motors vorübergehend notwendige Einführung
von Luft höheren Druckes in die Arbeitsräume 10 und 11 des Steuerkolbens 5 bewirkt.
Befindet sich der Hilfssteuerkolben 20 in der dargestellten Lage, so kann aus der
Hauptleitung 3 durch die Abzweigung 29 und den Zylinderraum 22 sowie die Leitung
30 Druckluft von der Höhe des Leitungsdruckes bis vor den Raum 33 gelangen.
-
Es sei angenommen, daß der Schwingkolben 2 nicht - wie gezeichnet
- in seiner rechten, sondern in seiner linken Endlage steht. Dann herrscht in den
Pufferräumen 6 und 7 und damit auch in den Arbeitsräumen 10 und 11 z. B. über Rückschlagventil
41. Bohrung 42, Querbohrung 43 und Leitung 44 ebenfalls ein Luftdruck von der Höhe
des Leitungsdruklees. Der Ringraum 16 steht über Kana117 mit dem Auslaß 19 in Verbindung,
während sich in dem Ringraum 15 auch Druckluft von der Höhe des Leitungsdruckes
befindet. Da jedoch der Schwingkolben2 in seiner linken Endlage steht, kann der
Druck vom Ringraum 15 den Schwingkolben nicht weiter nach links verschieben, so
daß auch keine Druckerhöhung im Pufferraum 6 gegenüber 7 eintritt. Um den Motor
jedoch in Gang setzen zu können, muß der Steuerschieber5 nach rechts bewegt werden,
so daß Ringraum 16 Einlaß und Ringraum 15 Auslaß bekommt.
-
Das ist aber nur möglich, wenn der Arbeitsraum 10 mit einem höheren
Druck als dem Leitungsdruck beaufschlagt wird. Durch Umsteuern des Schieberventils
35 wird nun der Zylinderraum 26 des Hilfssteuerzylinders 21 mit Druckluft beaufschlagt,
während der Zylinderraum 25 mit dem Auslaß verbunden wird. Weil die Kolbenfläche
24 des Hilfssteuerkolbens 20
größer ist als die Kolbenfläche27, verschiebt
sich der Hilfssteuerkolben 20 nach links, wobei die Abzweigung29 geschlossen
wird und im Zylinderraum22 eine Kompression der eingeschlossenen Druckluft erfolgt.
Diese Luft höheren Druckes gelangt über die Leitung30 und die Rückschlagventile45
und 46 in den Arbeitsraum 10 des Steuerzylinders 4, wobei sich das Rückschlagventi147
schließt und den Steuerkolben 5 nach rechts verschiebt. Der Motor kann jetzt anspringen.
-
Befindet sich Schwingkolben 2 in der gezeichneten Stellung und befände
sich der Steuerkolben 5 in der gestrichelt gezeigten Lage, dann kann der Motor auch
nicht anspringen. Steht dabei der Hilfssteuerkolben 20 in der gezeichneten Stellung,
so muß er zunächst durch entsprechende Betätigung des Schieberventils 35 in seine
linke Endlage gebracht werden, damit eine Verbindung zwischen der Hauptleitung 3
und dem Zylinderraum 23 über die Abzweigung 31 hergestellt wird. Durch abermaliges
Umsteuern des Schieberventils 35 bewegt sich dann Hilfssteuerkolben 20 wieder nach
rechts, wobei die Abzweigung 31 geschlossen wird und im Zylinderraum 23 eine Kompression
eintritt, welche sich entsprechend über die Leitung 32 und den Raum 34 auf
den Arbeitsraum 11 ausdehnt, wodurch der Steuerkolben 5 nach links bewegt wird,
so daß der Motor anspringen kann.
-
Die Bewegung des Hilfssteuerkolbens 20 in seine eine oder andere Steuerstellung
erfolgt über das Schieberventil 35, welches durch die Feder 36 in die dargestellte
Endlage gedrückt wird, in welcher durch den Kanal 37 Druckluft in den Kanal
38 und von da aus über den Zylinderraum 25 in den Hilfssteuerzylinder 21
gelangt, während der Zylinderraum 26 über die Leitung 40 und die Öffnung 48 mit
der Atmosphäre verbunden ist. Unter der Einwirkung dieser Druckluft hat sich der
Hilfssteuerkolben 20 in die dargestellte Lage bewegt. Wird aber das Schieberventil
35 beispielsweise durch entsprechende Verschwenkung des Betätigungsgriffes 39 entgegen
der Wirkung der Feder 36 niedergedrückt, so wird der Kanal 38 über die Öffnung 49
mit der Atmosphäre verbunden, und durch die Leitung 40 gelangt Druckluft in den
rechten Zylinderraum 26 des Hilfssteuerzylinders 21. Eine Verschiebung des Hilfssteuerkolbens
20 nach links wäre die Folge. Das wiederum hätte zur Folge, daß die Abzweigung 29
abgesperrt wird und die im Zylinderraum22 eingeschlossene Luft auf einen höheren
Druck gebracht wird, wodurch schließlich nach Beaufsehlagung des Arbeitsraumes 10
der Steuerkolben 5 aus der ausgezogen dargestellten Lage in die punktiert gezeichnete
umsteuern würde. So kann durch wiederholtes Niederdrücken des Schieberventils 35
eine entsprechend häufige Umsteuerung des Steuerkolbens 5 bewirkt werden. Praktisch
wird aber schon beim ersten Steuerzyklus mit Sicherheit von dem Steuerkolbens die
Betriebsphase durchlaufen, die bei der jeweiligen Stellung des Schwingkolbens2 eine
Beaufschlagung desselben auf der richtigen Seite 15 oder 16 gewährleistet,
um den Schwingkolben zur einen oder anderen Seite herüberzuschleudern. Diese einmalige
oder mehrmalige Betätigung des Schieberventils 35 kann, wie schon erwähnt, durch
eine entsprechende Bewegung des Betätigungsgriffes 39 beim Öffnen des Absperrhahnes
12 in seine Endlage ein oder wenige Male geringfügig hin- und herbewegt werden.
Es wird so mit Sicherheit ein alsbaldiges Anspringen des Motors gewährleistet.
-
Es sei noch bemerkt, daß statt des Schieberventils 35 auch irgendein
anderes Steuerorgan Anwendung finden könnte, um den Hilfssteuerschieber 20 beim
Anlassen des Motors bequem und schnell einige Male über seinen Hub hin- und herbewegen
zu können. Auch kann das Schieberventil 35 ebenso wie der Hauptabsperrschieber
12 in .einer größeren Entfernung vom Motor angebracht werden, weil die Länge der
Leitungen 38 und 40 keine Rolle spielt.