DE213632C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 35«. GRUPPE

PAUL FILLER in BERLIN.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Neuerung zur selbsttätigen Regelung der Geschwindigkeit von .hauptsächlich durch Dampf o. dgl. angetriebenen Fördermaschinen, Aufzügen usw. . Als Mittel hierfür sind bisher bekannt: Füllungsänderung, Drosselung, Bremsung. Die diesbezüglichen, bisher ausgeführten Vorrichtungen zeigen eine gute Wirkungsweise bei mittleren und bei großen Geschwindigkeiten;

ίο bei kleineren Geschwindigkeiten versagen sie jedoch aus verschiedenen Gründen. Hierzu gehören zunächst die bei kleinen Füllungen unvermeidlichen Seilschwankungen. Diese können nur durch Drosselung bei entsprechender Vergrößerung der Füllung beseitigt werden. Die zu diesem Zwecke konstruierten Apparate sind jedoch auch nicht imstande, bei kleinen Geschwindigkeiten und beliebigen Belastungsverhältnissen eine sichere Regelung zu erzielen.

Dies kommt hauptsächlich daher, daß die bei den diesbezüglichen Sicherheitsapparaten stets .verwendeten Zentrifugalregler bei kleineren Umdrehungszahlen eine im Verhältnis zu der erforderlichen nur geringe Verstellungskraft besitzen. Zur Bewegung der Regelungsorgane muß daher die zulässige Geschwindigkeit bedeutend überschritten werden, wodurch die Betriebssicherheit natürlich stark gefährdet wird. Diese Nachteile derartiger Sicherheitsapparate hat man dadurch zu beseitigen gesucht, daß die Regelungsorgane nicht direkt, sondern durch einen Hilfsmotor eingestellt werden, welcher durch den Sicherheitsapparat gesteuert wird. Bei den bekannten Ausführungen dieser Art konnten die Regelungsorgane jedoch nur auf Endwerte, dagegen nicht auf bestimmte Mittel40

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werte eingestellt werden, weil der Kolben des Hilfsmotors sich nur in seinen beiden Endlagen in Ruhe befindet, in Zwischenstellungen dagegen immer in Bewegung ist. Maschinen mit solchen Sicherheitsapparaten haben daher immer einen sehr unruhigen Gang, weil die Regelungsorgane niemals auf einen festen, den jeweiligen Belastungs- und Geschwindigkeitsverhältnissen entsprechenden Wert eingestellt werden können, sondern stetig zunächst im Sinne einer Erhöhung der Drosselung und der Bremskraft und dann, sobald die höchste Geschwindigkeit erreicht ist, im umgekehrten Sinne bewegt werden. Die Drosselung und die Bremskraft schwanken also zwischen zwei meistens weit, auseinander liegenden Grenzen und dementsprechend auch die Geschwindigkeit der Maschine.

Die obigen Nachteile sämtlicher bisher bekannten regelnden Sicherheitsapparate werden nun durch die vorliegende Erfindung dadurch beseitigt, daß der Sicherheitsapparat mit einem sogenannten Relais (Servomotor, Hilfsmotor besonderer Konstruktion) versehen wird, das die regelnden Bewegungen des Sicherheitsapparates nach einem vorher bestimmten Gesetz auf die Regelungsorgane der Maschine überträgt. Dieses Relais bezweckt, die für die Bewegung der Regelungsorgane erforderliche Kraft einzuschalten und dabei diese gleichzeitig so : anzutreiben, als ob sie mit dem Sicherheitsapparat zwängläufig verbunden wären. Die Regelungsorgane können daher schnell und sicher und mit großer Genauigkeit auf jeden beliebigen Wert eingestellt werden. In der Zeichnung ist ein solches Relais einfachster Form

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dargestellt. Dasselbe besteht aus einem einfach wirkenden Zylinder, dessen Kolben ii durch eine Lenkstange mit dem um einen festen Punkt drehbaren Winkelhebel io verbunden ist, dessen wagerechter Arm durch ein Gewicht belastet ist, das somit immer das Bestreben hat, den Plungerkolben ii in den Zylinder hineinzudrücken.
Zum- Antrieb des Kolbens kann Dampf, Druckluft oder Druckwasser verwendet werden,welches durch den Steuerschieber 12 in den Zylinder hineingelassen wird. Dieser Schieber ist so ausgebildet, daß bei einer Rechtsbewegung desselben ein Ausströmen, bei einer Linksbewegung ein Einströmen des Antriebsmittels stattfindet.

In dem Schieber 12 ist der Doppelhebel 13 frei gelagert, dessen oberes Ende mit dem Hebel 10 und dessen unteres Ende mit dem Punkt 9 verbunden ist. Durch diese Anordnung wird erzielt, daß die Bewegung des Hebels 10 in ganz bestimmtem Verhältnis zu den Bewegungen des Punktes 9 steht. Wird der Punkt 9 um eine bestimmte Strecke, z. B. nach rechts, aus seiner jeweiligen Ruhelage gebracht, so-wird der Hebel 10 sich immer um einen dieser Strecke entsprechenden Betrag nach links bewegen ; mit anderen Worten: Wenn der Punkt 9 eine bestimmte Lage einnimmt, wird der Hebel 10 auch eine ganz bestimmte Stellung einnehmen. Zur Bewegung des Punktes 9 ist nun eine sehr geringe Kraft erforderlich, da es ohne weiteres möglich ist, den Steuerschieber 12 vollständig zu entlasten. Die Kraft, die von dem Kolben 11 auf den Hebel 10 übertragen wird und durch entsprechende Bemessung des Zylinders beliebig groß gemacht werden kann, wird nun zur Bewegung der Regelungsorgane benutzt. Bei einer Dampffördermaschine würde dies beispielsweise am besten in der Reihe erfolgen, daß. zunächst die Dampfzufuhr allmählich bis auf etwa 1 bis 1Y₂ Prozent vermindert und dann die Bremskraft bis zum Höchstwert gesteigert wird.

Durch die beschriebene Anordnung wird es also möglich, mit einer in dem Prmkte 9 ausgeübten ganz geringen Kraft die Regelungsorgane der Maschine in äußerst genauer Weise zu bewegen und dadurch die bei solchen Maschinen vorhandene Gefahr des Stauchens bzw. des Übertreibens der Förderkörbe zu vermindern bzw. ganz zu beseitigen. In welcher Weise die Bewegung des Punktes 9 für den angegebenen Zweck von einem Sicherheitsapparat aus geregelt wird, ist aus den Fig. 1, 2, 3 und 4 ersichtlich.

In Fig. ι ist die Anordnung der Regelung der Höchstgeschwindigkeit der Maschine dargestellt. Die Bewegungen des Geschwindigkeitsregulators 7 werden durch den Winkelhebel 8, die Lenkstange 6 und den sich um den Punkt 3 drehenden Doppelhebel 4 auf den Punkt 9 übertragen. Wird die Geschwindigkeit überschritten, so sinkt die Regulatormuffe, und der Punkt 9 bewegt sich nach innen und bewirkt dadurch eine Verminderung der Geschwindigkeit.

Am Ende des Förderzuges muß die Geschwindigkeit der Maschine allmählich verringert werden. Zu diesem Zweck wird der als Lagerung für den Hebel 4 dienende Hebel 2 von dem Teufenzeiger aus in unten beschriebener Weise nach innen gedreht. Dies hat zur Folge, daß der Punkt 9 ebenfalls nach innen gedreht wird und wie vorher eine Verminderung der Geschwindigkeit herbeiführt.

Zwecks Bewegung des Hebels 2 am Ende des Förderzuges wird durch die bekannte Teufenzeigermutter 21 (bzw. 22), durch den Mitnehmer 23 (24) und die Stange 28 (29) das Druckstück 30 (31) hochgezogen; dabei stößt es gegen die Rolle 32 (33), welche in dem dreiarmigen Hebel 34 gelagert ist. Dieser Hebel dreht sich um den Zapfen 35 des auf der Welle 1 fest aufgekeilten Hebels 37 und ist durch die Stange 44 und den auf der Welle 1 lose drehbaren Winkelhebel 38 so gehalten, daß die Rollen 32 und 33 annähernd eine wagerechte Parallelführung erhalten. Stößt daher eins der Druckstücke 30 bzw. 31 gegen seine zugehörige Rolle, so wird diese und dadurch auch der Hebel 37 nach außen gedrückt und somit auch, wie vorher beschrieben, die Punkte 3 und 9 nach innen bewegt.

Bei der bisher üblichen Ausführung der Fördermaschine ist für die Bedienung der Drosselorgane und der Bremse und für die Einstellung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit je ein Hebel o. dgl., also im ganzen drei Hebel, erforderlich. Dies erschwert natür-Hch die Bedienung. Bei der vorliegenden Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß die drei erwähnten Hebel durch einen einzigen Hebel (den Fahrhebel) ersetzt werden, der am zweckmäßigsten neben dem Steuerhebel, jedoch links vom Führer am Führerstand angebracht wird und durch die Schleifenstange 14 mit dem Hebel 2 des Sicherheitsapparates verbunden wird. Beim Anziehen des Fahrhebels bewegt sich der Punkt 3 nach innen und verstellt dadurch zunächst die Dampfzufuhr auf eine geringere Höchstgeschwindigkeit und bewirkt beim weiteren Anziehen des Hebels, daß die Bremse mit wachsender Kraft angedrückt wird. Es ist also mit Hilfe des Fahrhebels möglich, die Geschwindigkeit zu regeln, die Kraftzufuhr auf den beliebigen Betrag einzustellen und endlich auch die Bremse beliebig anziehen zu können.

Weitere Unfälle entstehen bei Förderanlagen durch falsche Handhabung des Steuerhebels. Dieses hat, wenn es am Ende des Förderzuges

geschieht, ein Stauchen des unteren Förderkorbes und eventuell auch ein Übertreiben des oberen Förderkorbes zur Folge. Unfälle letzterer Art werden auch häufig beim Anfahren durch den gleichen Manövrierfehler verursacht. Um diese Gefahren zu beseitigen, ist es notwendig, eine solche Anordnung zu treffen, daß beim verkehrten Auslegen des Steuerhebels eine selbsttätige Dampf absperrung stattfindet. Dieses war bei den bisherigen Apparaten nicht möglich, weil dabei teils ein zu starker Rückdruck auf den Regulator stattfand und teils, weil der Maschinist oft nicht imstande war, die zur Bewegung des Drosselorganes erforderliehe Mehrkraft an dem Steuerhebel auszuüben.

Durch die Anbringung eines Relais vorher

beschriebener Art an dem Sicherheitsapparat läßt sich auch dieser Nachteil beseitigen.

In Fig. 4 ist als Beispiel' eine Lösung dieser Aufgabe angegeben. Der auf der Welle 1 lose drehbare Winkelhebel 38 ist durch die Schleifenstange 40 mit dem zweiten am Führerstande befindlichen Hebel, also mit dem Steuerhebel, verbunden. Bei der der Fig. 4 entsprechenden Stellung der Förderkörbe darf dieser Hebel, von der Mittelstellung aus gerechnet, nach vorn ganz ausgelegt, nach der anderen Seite zwecks Manövrierens jedoch nur bis zur Stellung ι zurückgelegt werden. Zieht der Führer..

aber den Hebel irrtümlicherweise nach der Stellung 2, so werden die betreffenden Teile des Sicherheitsapparates in die strichpunktierte Lage gebracht und der Punkt 3 bzw. 9 nach innen bewegt, wodurch eine vollständige Dampfabsperrung und ein Anziehen der Bremse erzielt wird. Legt er dagegen den Steuerhebel in der richtigen Weise aus, so bewegt sich der Punkt. 9 nach der entgegengesetzten Seite, die Dampfzufuhr wird erhöht, und der Maschinist kann mit voller Kraft anfahren.

Im Gegensatz zu anderen Ausführungen, bei denen der Steuerhebel am Ende des Förderzuges vom Sicherheitsapparat zwangläufig in die Mittellage gebracht wird, und wodurch die Manövrierfähigkeit sehr verschlechtert wird, kann der Führer bei dem vorliegenden Apparat den Steuerhebel stets nach Belieben bewegen. Bei kleinen Ausschlägen, wie sie beim Manövrieren meistens vorkommen, wird der Apparat infolge der Anordnung der Schleife 39 vom Steuerhebel nicht beeinflußt. Um jedoch hierbei den Hebel 38 in seiner Mittelstellung festzuhalten, ist eine doppelt wirkende Federbüchse 41 angebracht.

Statt des angegebenen Relais kann natürlich 55' jede andere in gleicher Weise wirkende Konstruktion verwendet werden.

Als Bremse eignet sich am besten eine solche, bei welcher die Größe des Bremsdruckes nur abhängig ist von der Stellung des zur Steuerung der Bremse dienenden Gestänges. Der veränderliche Bremsdruck kann auch durch entsprechende Drosselung des ein- bzw. ausströmenden Druckmittels (Dampf, Druckluft o. dgl.) erreicht werden. .

Die vorliegende Erfindung ist sowohl für durch Dampf oder Druckluft wie für elektrisch angetriebene Fördermaschinen o. dgl. geeignet.

Claims (3)

Patent-An Sprüche:

1. Vorrichtung zur Sicherung des Betriebes von Förderanlagen, Aufzügen u. dgl., bei welchen bei Gefährdung des Betriebes ein oder mehrere der Regelungsorgane (Drosselvorrichtung, Widerstände, Bremse usw.) durch einen regelnden Sicherheitsapparat in Verbindung mit einem Hilfsmotor, der die Drosselung und Bremskraft einstellt, bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die regelnden Bewegungen dieses Apparates durch den Hilfsmotor nach einem vorher bestimmten Bewegungsgesetze auf die Drosselvorrichtung und Bremse übertragen werden, zum Zwecke, diese Organe schnell und genau einzustellen.

2. Sicherheitsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zulässige Höchstgeschwindigkeit, die Drosselvorrichtung und Bremse mit nur einem am Führerstande angebrachten Hebel (Fahrhebel 14), welcher mit einem geeigneten Teil (2) des Sicherheitsapparates verbunden ist, eingestellt werden.

3. Sicherheitsapparat nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei falscher Handhabung des Steuerhebels (40) am Ende des Förderzuges oder beim Anfahren eine selbsttätige Absperrung der Kraftzufuhr und eventuell auch eine Bewegung der Bremse mittels eines am Sicher- heitsapparat angebrachten, mit dem Steuerhebel verbundenen und durch den Teufenzeiger umschaltbaren Gestänges (30 bis 44) erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.