DE196641C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

196641 KLASSE 35 ^. GRUPPE

GEORG SCHÖNFELD in WÜRZEN i. S.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Februar 1907 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Sicherheitsapparat für Fördermaschinen zur Regulierung der Dampf- oder Luftfüllung bzw. Stromstärke entsprechend den Fördergeschwindigkeiten in den einzelnen Förderungsperioden, der außerdem die Fördermaschine kurz nach Überschreiten des Förderkorbes über Hängebank zum Stillstand bringt, weiter ein Überschreiten ' der höchsten zulässigen

ίο Fördergeschwindigkeit und endlich ein gefahrvolles Überheben des Förderkorbes über Hängebank infolge falschen Auslegens des Steuerhebels nach der Förderpause unmöglich macht.

'5 Die Ausführungsformen und die Wirkungsweise des Sicherheitsapparates veranschaulichen die Fig. 1 bis 14.

Fig. ι ist eine Gesamtansicht des Sicherheitsapparates im Zusammenhang mit dem Teufenzeiger, dem Steuerhebel α und der Steuerwelle b mit ihren Ventilerhebungsknaggen c. Der Steuerhebel ist für Beginn der Vorwärtsförderung, auf volle Füllung ausgelegt, gezeichnet.

Fig. 2 ist eine Ansicht des Reglers d, der Wandermutter e auf der Teufenzeigerspindel f und der Antriebswelle g des Reglers, und zwar in Ruhestellung und die Plebel in der Lage nach Beendigung der Rückwärtsfahrt und vor Beginn der Vorwärtsfahrt.

Fig. 3 ist ein nach der Linie A-B geführter vertikaler Schnitt durch den Regler d.

Fig. 4 ist ein nach der Linie C-D geführter vertikaler Schnitt durch den Regler d.

Fig. 5 ist ein Schnitt A-B durch den Regler, eine andere Ausführung desselben zeigend.

Fig. 6 ist ein Schnitt A-B durch den Regler, eine dritte Ausführung desselben zeigend.

Fig. 7 ist eine Ansicht des Sicherheitsapparates, eine zweite Ausführung desselben in Verbindung mit einem Regulator zeigend.

Fig. 8 ist ein nach der Linie H-J (Fig. 9) geführter vertikaler Schnitt durch den Sicherheitsapparat.

Fig. 9 ist ein nach der Linie F-G (Fig. 7) geführter vertikaler Schnitt durch den Sicherheitsapparat.

Fig. 10 ist eine von E aus (Fig. 2) gesehene Ansicht der Umschaltvorrichtung bei eingeschaltetem Vorgelege v." -

Fig. 11 ist eine nach Fig. 2 von E aus gesehene Ansicht der Umschaltvorrichtung bei eingeschaltetem Vorgelege w'.

Fig. 12 ist ein Geschwindigkeitsdiagramm der Fördermaschine während der Produktenförderung mit der Fördergeschwindigkeit als Höhe und der Förderdauer als Basis gedacht.

Fig. 13 ist ein Geschwindigkeitsdiagramm für Seilfahrt.

Fig. 14 ist eine Ergänzungszeichnung zu Fig. 2.

Die fünf Förderungsperioden (Fig. 12 und 13) sind die Anhubperiode 1, die Beschleunigungsperiode 2, die Beharrungs-

periode 3, die Verzögerungsperiode 4 und die Manövrierperiode 5.

Die Anhubperiode verlangt größte zulässige Füllung, die Beschleunigungsperiode eine Füllung von etwa 30 v. H., die Beharrungsperiode eine Füllung von etwa 20 v. H. Während der Verzögerungsperiode muß Nullfüllung herrschen, und während der Manövrierperiode muß eine geringe Füllung zu geben möglich sein, und dies alles sowohl während der Personenais auch Lastenförderung und unabhängig von der Größe der Nutzlast, dem jeweilig herrschenden Dampf- oder Luftdruck, bezüglich der herrschenden Stromstärke und ohne Rücksieht auf die Aufmerksamkeit des Maschinisten.

Zu diesem Zwecke ist der Steuerhebel a (Fig. 1) durch zwei mit Schleifen versehene Zugstangen h, Winkelhebel i, Stangen k und Hebel I mit dem Sichefheitsapparat verbunden, der aus dem zweiarmigen Hebel m, der schräg verlaufenden Fläche n, der Wandermutter e, dem rotierenden Regler d mit Schnecke 0 und Schneckenrad p und den beiden Vorgelegen ν und w mit deren Umschaltvorrichtungen und den Kontakten X und Y auf der Hängebank (Fig. 11) besteht. Angetrieben wird der Regler von der Welle g, die ihren Antrieb in geeigneter Weise entweder von der Steuerwelle b oder von der Trommelwelle erfährt. Die Schnecke erhält ihren Antrieb durch ein Schraubenräderpaar q von einer der Teufenzeigerspindeln.

Zum Anfahren der Fördermaschine gewährt der Sicherheitsapparat bei tiefster Stellung der Wandermutter e (Stellung 6 Fig. 2) ein volles Auslegen des Steuerhebels a (Fig. 1), gewährt also während der Anhubperiode Vollfüllung.

Nach etwa zwei Trommelumdrehungen ist die Wandermutter e von 6 nach 7 gelangt und hat dabei den zweiarmigen Hebel m an ihrer schrägen Fläche η abrollen lassen und damit den Steuerhebel auf die Stellung O₁, entsprechend 30 v. H. Füllung gebracht, die er jetzt während der folgenden Beschleunigungsperiode ungehindert beibehält.

Nach Beendigung dieser Periode tritt nun der Regler d (Fig. 2) in Tätigkeit. Er besteht aus einem durch Schnecke 0 angetriebenen Schneckenrade p, das mit dem zweiteiligen Ring r (Fig. 3) derartig verbunden ist, daß der Ring wohl an der Drehung des Schneckenrades teilnehmen muß, jedoch sich radial nach außen verschieben läßt. Desgleichen sind die rotierenden Gewichte t durch Schienen 34 und Hebel 35 derart mit den beiden Hülsen s verbunden, daß die Gewichte an der Drehung der Hülse s teilnehmen müssen, jedoch sich radial nach außen bewegen können.

Das Schneckenrad p, Ring r und Spannfedern 9 machen während der ganzen Förderdauer nur etwa V4 Umdrehung", die durch Vorgelege w angetriebenen beiden Hülsen ί dagegen so viel, daß die rotierenden Gewichte nach außen geschleudert werden und ihre Zentrifugalkraft durch eine von außen leicht nachstellbare Feder u im Gleichgewicht gehalten werden muß. Am Umfang der Gewichte sind Rollen angebracht.

Ist also nach der Beendigung der Beschleunigungsperiode die Fördergeschwindigkeit über die zulässige hinaus gestiegen, so wird , die Spiralfeder u der Zentrifugalkraft nicht mehr das Gleichgewicht halten können, die Gewichte t drücken den zweiteiligen Ring r nach außen und somit die an diesem Ring vorgesehenen Keile 8 zwischen die Spannfedern 9. Durch die hierdurch erzeugte Reibung zwischen Spannfedern 9 und Scheibe 10 wird das Schneckenrad mit dem als Scheibe ausgebildeten Hebel 10 gekuppelt, was zur Folge hat, daß der Hebel 10 an der Drehung des Schneckenrades teilnehmen, damit also auch der Steuerhebel α sich auf eine geringeFüllung einstellen muß. Die Kupplung wird nun so lange und so oft in Wirksamkeit bleiben, bis die Fördergeschwindigkeit auf die zulässige gesunken ist und die rotierenden Gewichte vom zweiteiligen Ring r zurückgetreten sind. Der Regler zwingt also die Fördermaschine, während der Beharrungsperiode eine der zulässigen Höchstgeschwindigkeit entsprechende Füllung, etwa 20 v. H., anzunehmen und beizubehalten.

Während dieser Periode hat das Schneckenrad in seiner Vorwärtsdrehung bzw. sein Anschlag 11 die Klinke 12 erreicht, die mit der Scheibe 10 fest verbunden ist und durch Feder 13 nach außen gegen Stift 14 gedrückt wird.

Das Schneckenrad nimmt von nun an die Scheibe 10 so lange mit, als die Klinke nicht von der Gegenkurve 15 zurückgedrückt wird. Die Anordnung der Gegenkurve läßt dies erst bei Beendigung der Beharrungsperiode eintreten unter gleichzeitiger Zurückbewegung des Steuerhebels α (Fig. 1) in seine Nullstellung O₃, die derselbe während der nun folgenden Vergrößerungsperiode innebehält. Die beweglichen Massen der Fördermaschine laufen nun bis zur Erreichung des Förderkorbes auf Hängebank während der Vergrößerungsperiode unter Nullfüllung frei aus.

Indessen wandert Anschlag 11 des Schneckenrades p unter der Gegenkurve 15 an der Klinke 12 vorbei weiter, um bei Stillstand der Fördermaschine dicht vor Anschlag 16 der Scheibe 10 stehen zu bleiben. Der Zwischenraum 17 zwischen den beiden Anschlägen erlaubt einen geringen Ausschlag der Scheibe 10 und damit des Steuerhebels a, welcher genügt, eine ge-

ringe Füllung zum genauen Einstellen des Förderkorbes auf Hängebank zu geben.

Sollte wegen irgendwelcher Störungen die Fördermaschine den Förderkorb über die Hängebank hinausziehen, so bewegt sich naturgemäß Anschlag Ii zum Anschlag 16 hin, nimmt dadurch Scheibe io und Hebel io mit und stellt den Steuerhebel sofort auf ä_it d. h.

·' es wird Gegendampf gegeben, was unter Zuhilfenahme der Dampfbremse ein sofortiges Stillsetzen der Fördermaschine zur Folge hat.

Nach beendigter Vorwärtsfahrt kann der

Maschinist den Steuerhebel ungehindert auf Rückwärtsfahrt auslegen. Bei Unachtsamkeit nach vorwärts jedoch nur so weit, bis.Anschlag 16 des Hebels 10 den Anschlag 11 des Schneckenrades getroffen hat.

Eine geringe Füllung für Vorwärtsfahrt wird dadurch gegeben, und das Schneckenrad dreht sich im Sinne der Vorwärtsfahrt herum, schiebt aber Hebel 10 und damit auch den Steuerhebel schon nach kurzer Förderdauer gewaltsam auf die Nullstellung zurück. Ein Überschreiten des Förderkorbes über Hängebank ist deshalb nur in ganz geringem Maße, ohne Gefahr zu bringen, möglich.

Für die Rückwärtsfahrt der Fördermaschine treten unter denselben Bedingungen die entsprechenden Hebel io¹, m¹, Klinke 12¹ und Anschlage 11¹, 16¹ auf der Rückseite des Reglers in Tätigkeit, während das ganze Gestänge für Vorwärtsfahrt indessen ruht.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführung des Reglers. Die zweiteiligen Ringe r sind hier nicht mit dem Schneckenrade, sondern durch seitliche Schienen mit den Scheiben 10 und io¹ verbunden und die Spannfedern 9 werden nicht gegen Scheiben 10, sondern direkt gegen das Schneckenrad gedrückt.

Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführung- des Reglers. Die mit konischen Rollen versehenen Gewichte 33 sind hier keilförmig gestaltet und drücken vermittels ihrer Zentrifugalkraft Ringe 18 nach der Seite auseinander, wodurch durch Einspringen vertikal angeordneter Zähne 19 an diesen Ringen in entsprechende Zahnlücken der Scheiben 10 eine feste Kupplung zwischen Schneckenrad p und Hebel 10 erzielt wird.

Nach Zurücktreten der Gewichte 33 ziehen Federn 49 die Ringe 18 zusammen und dadurch die Zähne aus den Zahnlücken. Die Kupplung ist dadurch selbsttätig wieder gelöst.

Durch diese Regler d' (Fig. 5) und d" (Fig. 6) wird auf den Steuerhebel eine gleiche Beeinflussung wie die des Reglers d erzielt.

Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführung des Sicherheitsapparates. Die Kupplung zwischen Schneckenrad und Hebel 42 wird hier durch Verdrehen der unrunden Scheibe 40 und Verschieben der Ringstücke 41 nach außen gegen Ring r' erzielt.

Die Verdrehung der Scheibe 40 erfolgt vermittels Welle 39 und Hebel 38, an welche Zugstangen eines Regulators 46 angreifen.

Bei Überschreitung der höchsten Fördergeschwindigkeit wird der Regulator den Hebel 38 und damit die unrunde Scheibe 40 so weit gegen die Ringstücke 41 gedreht haben, daß die Kupplung zwischen Schneckenrad und Scheibe (Hebel) 42 hervorgerufen wird, was in derselben Weise wie bei dem Sicherheitsapparat (Fig. 2) eine Beeinflussung des Steuerhebels zur Folge hat. Die Ringstücke 41 nehmen weder an der Drehung der unrunden Scheibe 40 noch des Ringes r' teil, da sie vermittels der Schienen 48 an den Hülsen 43 und 43' an der Drehung verhindert werden.

Die Hülsen 43 sind ihrerseits vermittels ihrer außenliegenden Vierkante in geeigneter Weise vom Gestell des Sicherheitsapparates festgehalten.

Dieser Sicherheitsapparat tut in Verbindung mit den Anschlägen 3ε und 37, den Klinken, Gegenkurven, Hebel und Wandermutter dieselben Dienste wie der von Fig. .2.

Bisher war angenommen, daß das Vorgelege w den Regler während der Personenförderung antreibt. Während der Lastenförderung ist nun die Fördergeschwindigkeit eine höhere, desgleichen also auch die Tourenzahl der Antriebswelle g eine größere, was unter Benutzung des Vorgeleges w zur Folge haben würde, daß der Regler anstatt erst bei der gewünschten höheren Fördergeschwindigkeit für Lastenförderung schon bei der Personenförderungsgeschwindigkeit in Wirksamkeit treten würde.

Es ist deshalb die Anordnung eines zweiten Vorgeleges ν mit dem für die höhere Fördergeschwindigkeit geeigneten Übersetzungsverhältnis notwendig.

Der Regier läuft also Sowohl bei Lastenförderung vermittels Vorgelege ν als auch bei Personenförderung" vermittels Vorgelege zu mit der gleichen Tourenzahl.

Die auf der Antriebswelle g lose sitzenden Räder der Vorgelegen und w (Fig. 10 und 11). lassen sich wechselweise mit' den aufgekeilten Scheiben 20 kuppeln.

Das Umschalten dieser Kupplungen geschieht nun am sichersten von dem Anschläger auf der Hängebank vermittels elektrischer Übertragung. Zu diesem Zwecke sind auf der Hängebank im Förderturm zwei elektrische Kontakte χ und y angebracht, die der Anschläger in leichter Weise für Personenförderung (x) oder für Lastenförderung (y) einschalten kann.

Im ersteren Falle wird Elektromagnet 21 magnetisch, lüftet dadurch das Gewicht 23

und zieht unter dem Gewicht 24 vermittels Stange 25 den Stützhebel 26 weg.
■ Der frei gewordene Gewichtshebel 28 drückt nun auf Schneide 30 des doppelarmigen Winkelhebels 32, was ein Einrücken der Reibungskupplung für Vorgelege w für Personenförderung zur Folge hat. Durch Umlegen des Kontakthebels auf y wird Elektromagnet 22 an das Netz 2 angeschlossen und magnetisch, während Elektromagnet 21 entmagnetisiert wird. Dies bewirkt ein Umschlagen der Gewichte, ferner ein Ausrücken des Vorgeleges für Personenförderung und ein Einrücken des Vorgeleges für Lastenförderung (Fig. 10).

Dadurch, daß der Elektromagnet den Stützhebel 26 etwas aus der lotrechten Lage heraus seitlich zum Ge\vicht hinzieht, sperrt sich dieser Hebel selbst.
Der jeweilig in Tätigkeit befindliche Elektromagnet gebraucht deshalb nur beim Umschalten Strom und während der Förderdauer nicht, so daß während dieser auch bei plötzlicher Störung der elektrischen Leitung die Kupplung geschlossen bleibt.

Wie aus den Diagrammen Fig. 12 und 13 ersichtlich, sind die Verzögerungsperioden für Lasten- und Personenförderung verschieden lang, und zwar tritt dieselbe bei der Lastenförderung bedeutend eher ein als bei der Personenförderung, es muß' deshalb auch die Nullfüllung vom Sicherheitsapparat bei Lastenförderung bedeutend eher eingestellt werden als bei Personenförderung.

Da nun das Einstellen der Nullfüllung von dem Wege, den Anschlag 11 bis zum Aüftreffen auf Klinke 12 (Fig. 2 und 14) zurücklegt, abhängig ist, so muß naturgemäß der Weg zwischen Anfangsstellung des Anschlages 11 und Klinke 12 bei Personenförderung länger sein als bei Lastenförderung, damit Anschlag 11 im ersteren Falle später auf Klinke 12 auftrifft.

Es muß deshalb der Anschlag 11 verstellbar angeordnet werden.

Es geschieht dies bei dem Sicherheitsapparat, wie in Fig. 14 gezeichnet, durch einen im Schneckenrad p angebrachten Schlitz von Punkt 50 bis Punkt 51 und einen Finger 52, der vor- und zurückgeschlagen werden kann.

Während der Lastenförderung ist der Finger zurückgeschlagen, wie strichpunktiert gezeichnet, und Anschlag 11 befindet sich im Punkt 5° des Schlitzes und wird dort ungehindert vom Finger durch eine Feder festgehalten.

Die Wirkungsweise des Anschlages Ii ist somit bei Lastenförderung die beschriebene, wie auch in Fig. 2 zeichnerisch angedeutet. Bei Personenförderung jedoch wird gleichzeitig mit dem Einschalten des Vorgeleges w v'ermittels eines mit der Umschaltvorrichtung in Verbindung stehenden Gestänges ein Umschlagen des Fing'ers 52 bewirkt. Der bisher in seiner Anfangsstellung bei Punkt 50 sitzende Anschlag 11 wird nun, sobald er sich dem Finger 52 nähert, von diesem zurückgedrückt und festgehalten, so daß der Anschlag 11, erst wieder bei Punkt 51 angelangt, an der Drehung des Schneckenrades teilnehmen kann.

Das Auf treffen auf die Klinke 12 geschieht deshalb um die Länge des Schlitzes später, die der Differenz der Größe der beiden Verzögerungsperioden entspricht.

Damit jedoch auch bei Personenförderung eine Sicherung gegen Übertreiben des Korbes und g'egen falsches Auslegen des Steuerhebels nach der Förderpause gewährleistet wird, ist der diese Sicherung erzeugende Anschlag 16 abgestuft und nach der Klinke hin um die Länge des Schlitzes verlängert worden.

Es stehen deshalb auch nach beendigter Personenförderung die Anschläge 11 und 16 bzw. die Verlängerung desselben gegenüber, so daß die gewünschte Sperrung erzielt ist. Nach jedesmaliger Personenförderung wird der Anschlag 11 auf seinem Rückwege von dem fest- 8g stehenden Gegenhalter 53 im Punkt 50 des Schlitzes festgehalten, so daß der Sicherheitsapparat wieder für Lastenförderung geeignet ist.

Der Sicherheitsapparat nach Fig. 7, 8 und 9 verlang! in gleicher Weise sowohl für Personenförderung ein Vorgelege, als auch ein solches für Lastenförderung. Es sind dies die beiden Vorgelege 44 für Lastenförderung und 45 für Personenförderung, deren Umschaltung in geeigneter Weise vom Führerstande oder ebenfalls durch elektrische Übertragung von der Hängebank aus geschehen kann.

Der beschriebene Sicherheitsapparat wirkt bei Dampf- und Luftfördermaschinen vermittels des Steuerhebels auf die Kulisse oder Exzenter oder Steuerwelle derselben, bei elektrisch betriebenen Fördermaschinen auf den Anlasser.

Bei großen Fördermaschinen läßt er sich auch in bequemer Weise mit einem für diese notwendigen Hilfssteuerapparat verbinden.

Der Regler d (Fig. 2) läßt auch einen direkten Antrieb von der Steuerwelle b unter Weglassung . der zwischengeschalteten Antriebswelle g und von der Trommelwelle zu.

Claims (5)

1. Patent-An Sprüche:

   I. Sicherheitsvorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Steuerung für durch Dampf, Luft oder Elektrizität betriebene Fördermaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Überschreiten der zulässigen Fördergeschwindigkeit vermittels eines durch zwei Vorgelege für Personen- und Lastenförderung einstellbaren Zentrifugal-

   reglers zwischen dem Steuergestänge und einem sich vor- bezüglich rückwärts drehenden Schneckenrade, dessen Drehbewegung- der Füllungsverkleinerung und dem Förderwege entspricht, eine Kupplung hergestellt wird, welche das Steuergestänge zwingt, an dem Drehsinn des Schneckenrades teilzunehmen und sich deshalb selbsttätig auf die der jeweiligen Förderungsperiode entsprechende geringere Füllung ■ einzustellen.
2. 2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch ι zum selbsttätigen Einstellen der Steuerung auf Nullfüllung vor Beginn der Auslauf- oder Verzögerungsperiode, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung des Schneckenrades (p, Fig. 2) vermittels seines Anschlages (11) und der Klinke (12) des Hebels (10), der die Verstellung des Steuergestänges bewirkt, so lange auf dasselbe übertragen wird, bis die Klinke auf die Gegenkurve (15), deren ^: Anordnung der Nullstellung des Steuergestänges entspricht, aufgelatifen und infolgedessen mit Anschlag (11) außer Eingriff gesetzt ist, so daß das Steuergestänge in der erreichten Nullstellung stehen bleibt, während das Schneckenrad seine Drehbewegung bis zum Ende der Förderung fortsetzt.
3. 3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch ι zum selbsttätigen Sperren der Steuerung nach erfolgter Förderung im Sinne dieser und zum Einstellen der Steuerung auf Gegendampf bei Übertreiben der Förderkörbe, dadurch gekennzeichnet, daß erstens sich Anschlag (11) am Ende der Förderung vor Anschlag (16) des Hebels (10) stellt und dadurch diesen gegen eine Drehbewegung im Sinne der zuletzt stattgefundenen Förderung sperrt, und daß zweitens Anschlag (11) bei Übertreiben den Hebel (10) vermittels des Anschlages (16) über die Nullstellung hinaus auf Gegendampfstellung verschiebt.
4. 4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschalten der Vorgelege entweder durch wechselweises Einschalten zweier Elektromagnete oder pneumatisch oder hydraulisch von der Hängebank aus erfolgt.
5. 5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch ι und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Elektromagnete während des Förderungsbetriebes stromlos sind und nur während des Umschaltens Strom gebrauchen, so daß unvorhergesehene Stromunterbrechungen oder Leitungsstörungen während der Förderung ohne Einfluß auf das Arbeiten der beiden Vorgelege bleiben.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.