DE243463C

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Publication number: DE243463C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 243463 KLASSE 10«. GRUPPE

FRANZ MEGUIN & CO. A. G. und WILHELM MÜLLER in DILLINGEN, Saar.

Stampfmaschine für Kohle u. dgl. mit Vorrichtung zum Beschleunigen des fallenden Stampfers.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. April 1908 ab.

Die bekannten mechanischen Greifvorrichtungen für die Stampferstangen der Stampfmaschinen für Kohlen u. dgl. arbeiten in der Weise, daß sie in der tiefsten Hubstellung durch einen Anschlag geschlossen werden, dabei die Stampferstange erfassen und diese dann während des Aufwärtshubes nach erfolgter Umkehr der Antriebskurbel mit nach oben nehmen. In der höchsten Hubstellung wird die Greifvorrichtung durch einen Anschlag gelöst, und der Stampfer fällt frei herunter. Nach wieder erfolgter Umkehr der Antriebskurbel gleitet die Greifvorrichtung lose auf der Stampferstange nach unten, bis der untere Anschlag die Greifvorrichtung von neuem schließt. Bei dieser Arbeitsweise wirken die Stampfer also nur durch ihr Eigengewicht freifallend auf die Kohle. Eine Erhöhung der Stampfwirkung läßt sich bei diesem System nur durch Erhöhnng der Schlagzahl und durch Vergrößerung des Stampfergewichtes erreichen. Die jetzt bekannten Stampfmaschinen sind jedoch sämtlich an der Grenze ihrer Leistungsfähigkeit angekommen, da die höchste Schlagzahl, welche durch die Fallzeit des Stampfers gegeben wird, erreicht ist, und sich eine weitere Erhöhung des Stampfergewichtes mit Rücksicht auf das sichere Arbeiten der Greifvorrichtungen verbietet.

Die Erfindung bezweckt nun, die durch Klemm- oder Greifvorrichtungen gehobenen Stampfer nicht mehr frei fallen zu lassen, sondern ihnen in an sich bekannter Weise mechanisch eine beschleunigte Fallbewegung zu erteilen und dadurch die Leistungsfähigkeit der Stampf maschinen zu erhöhen. Dieses wird auf folgende in der Zeichnung veranschaulichte neue Weise erreicht.

Die Klemmvorrichtungen der bekannten Stampf maschinen besitzen den direkten Kurbeiantrieb, d. h. die Klemmvorrichtung wird mittels einer Schubstange, die direkt an den Zapfen der Kurbel angelenkt ist, auf der Stampferstange auf und ab gezogen. Die Bewegung der Kurbel überträgt sich also direkt auf die Klemmvorrichtung. Gemäß der Erfindung ist nun zwischen Antriebskurbel α und Schubstange b eine schleifenartige Schwinge d in an sich bekannter Weise als Zwischenglied eingeschaltet. Diese Schwinge ist an dem Ende e drehbar gelagert. An das andere Ende f ist die Schubstange b, die unten die Klemmvorrichtung g für die Stampferstange m trägt, angelenkt.

Der Zapfen h der Kurbel α ist mittels des Gleitstücks * in der Schleife der Schwinge gelagert. Die rotierende Bewegung der Kurbel wird auf diese Weise auf die Schwinge übertragen, und zwar pendelt diese um den Punkt e. Hierbei bewegt sich der Punkt f der Schwinge auf einem Kreisbogen und geht dabei auf und nieder. Dadurch wird auch die mit der Schwinge verbundene Schubstange b mit der Klemmvorrichtung g auf und ab gezogen, deren Hub der Schwingenbahn entspricht.

Eine Eigentümlichkeit der Bewegungsverhältnisse der Schwinge besteht bekanntlich darin, daß die Kurbelwege für den Abwärtshub und für den Aufwärtshub verschiedene Länge besitzen. Bei den in der Zeichnung dargestellten Größenverhältnissen erfolgt z. B. der Abwärtshub auf ein Drittel des Kurbelweges, während für den Aufwärtshub zwei Drittel des Kurbelweges zur Verfügung stehen.

ίο Diese Tatsache kommt dem Betrieb der Stampferstange insofern zugute, als beim Aufwärtshub der Anhub der Stampferstange zu geschehen hat, also mechanische Arbeit vom Triebwerk zu leisten ist, wofür sich im Interesse eines geringen Kraft Verbrauches eine langsame Anhubgeschwindigkeit empfiehlt.

Die Schwinge d stellt einen zweiarmigen Hebel dar, dessen Armlängen sich ständig entsprechend der Kurbelstellung ändern. Dem vorhandenen Hebelübersetzungsverhältnisse in dem Augenblicke, wenn Kurbelzapfenmitte h, Kurbelwellenmitte k und Schwingendrehpunkt e in einer Geraden liegen, entspricht ημη auch jedesmal die Geschwindigkeit des Punktes f der Schwinge und der hiermit in Verbindung stehenden Klemmvorrichtung. Bei dem gezeichneten Beispiel besitzt das Hebelsystem der Schwinge in dieser Stellung, wenn der Kurbelzapfen h innerhalb der Punkte k und e liegt, ein Übersetzungsverhältnis von 1 :4.

Wenn also z. B. der Kurbelzapfen h eine Geschwindigkeit von 0,785 m pro Sekunde besitzt (einem Kurbelradius von 0,125 m und einer Tourenzahl 60 pro Minute entsprechend), so wird dem Schwingenende f und somit auch der Klemmvorrichtung eine Geschwindigkeit von 0,785 · 4 = 3,14 m pro Sekunde erteilt. Hierbei ist angenommen, daß die Größenverhältnisse so gewählt sind, daß die Klemmvorrichtung eine Hubhöhe von etwa 0,4 m besitzt.

Die Ausnutzung und Anwendung der oben beschriebenen bekannten Bewegungs- und Geschwindigkeitsverhältnisse der Schwinge bildet ein Hauptmerkmal der neuen Stampfmaschine. Im Zusammenhange hiermit besteht nun das Wesentliche der Neuerung darin, daß das Auslösen der Klemmvorrichtung nicht mehr wie bei den bekannten Stampfmaschinen am Hubende erfolgt. Um nämlich die dem Schwingenende erteilte Beschleunigung für den Stampferschlag auszunutzen, ist , die Anordnung so getroffen, daß die feste Verbindung zwischen der Klemmvorrichtung und der Stampferstange erst nach Zurücklegung des halben Abwärtshubes gelöst wird, also in demselben Moment, wenn die Schwinge, und somit auch der Stampfer, die größte Geschwindigkeit besitzt. Nach obenstehendem Rechnungsbeispiele beträgt die Geschwindigkeit des Stampfers in diesem Augenblicke 3,14 m. Hierzu noch die auf der letzten Hubhälfte (etwa 0,4 m Gesamthub angenommen) hinzutretende Fallbeschleunigung zu

Υ2 · 9,81 · 0,2 m ,

also rund 2 m gerechnet, ergibt eine Endgeschwindigkeit des Stampfers von 3,14 -f 2 = 5,14 m. Demgegenüber besitzt der freifallende Stampfer der bekannten Stampfmaschinen (wieder 0,4 m Fallhöhe zugrunde gelegt) eine Fallgeschwindigkeit von nur

I/2 · 9,81 · o,4 ,

also rund 2,8 m.

Wird das Stampfergewicht in beiden Fällen zu 125 kg angenommen, so besitzt der frei fallende Stampfer ein Arbeitsvermögen von

A- ^I25·²'⁸²,

/1 — 5 ÖO

9,8l · 2

rund 50 mkg, und der beschleunigte Stampfer ein solches von

A = -¹²^iIl,
9812

rund 168 mkg.

Das durch die Beschleunigung des Stampfers erreichte höhere Arbeitsvermögen, d. h. die dadurch erzielte höhere Leistungsfähigkeit der Stampfmaschinen, ist also ganz enorm.

Um die Freigabe der Klemmvorrichtung erst nach Zurücklegung des halben Abwärts- , hubes zu bewirken, ist an dieser Stelle ein aufklappbarer Anschlag 1 angebracht, der beim Hochgange der Klemmvorrichtung nach der Seite ausschlägt und diese frei vorbeigehen läßt. Sowie die Klemmvorrichtung den Anschlag passiert hat, fällt dieser infolge seines Eigengewichtes oder auch infolge Einwirkung einer Feder oder eines Gegengewichtes in seine Ruhelage zurück, in welcher er als Anschlag für die abwärts gehende Klemmvorrichtung dient und diese löst. Die gelöste Klemmvorrichtung geht an dem Anschlag vorüber. Der Anschlag kann auch als Winkelhebel ausgebildet sein (s. Nebenfigur), um den nötigen Ausschlag nach der Seite besser zu erreichen. Die Freigabe und das Festspannen der Klemmvorrichtung kann auch jedes für sich durch Einwirkung eines mechanischen Steuergestänges erfolgen, das von dem Kurbeltrieb oder von einer besonderen Steuerwelle aus bewegt wird.

Unter Berücksichtigung bekannter Stampfmaschinen besteht die Neuerung der im vorstehenden beschriebenen Dampfmaschine demnach im wesentlichen darin, daß der Antrieb der Stampferstange mittels einer Kurbelschleife erfolgt. Durch Wahl dieses an sich bekann- iao ten'Bewegungsmechanismus für den Hub von Stampferstangen wird eine für diese Art von

Arbeitsmaschinen neuartige Wirkung erzielt, die im folgenden näher erläutert werden soll. Es ist eine Eigentümlichkeit der Kohlenstampfer mit frei fallender Stampferstange, daß beim Arbeitsgang des Stampfers ein Leergang der Antriebsmaschine und beim Rückgang des Stampfers ein Arbeitsgang der Antriebsmaschine stattfindet, mit anderen Worten : beim Fall des Stampfers hat die Antriebsmaschine keine Arbeit zu leisten, wohl dagegen beim Hub des Stampfers. Dies modifiziert sich bei Kohlenstampfern mit beschleunigtem Fall der Stampferstange, derart, daß auch hierbei von der Antriebsmaschine Arbeit geleistet wird. Jedenfalls findet aber auch bei derartigen Kohlenstampfern mit beschleunigtem Fall der Stampferstange beim Arbeitsgang eine geringere Arbeitsleistung der Antriebsmaschine statt als beim Rückgang (Hub) der Stampferstange. Da nun die Kraft, mit welcher der Motor arbeitet, stets gleich bleibt, so müßte, um der Verschiedenheit der zum Heben und Senken der Stampferstange erforderlichen Arbeit Rechnung zu tragen, durch

eine entsprechende Änderung des Hebelarmes, mit welchem die Kraft die Stampferstange angreift, entsprochen werden, so daß die in der Hubperiode geleistete Arbeit größer ist als die in der Fallperiode geleistete. Gemäß der Erfindung wird dieser für einen möglichst hohen Wirkungsgrad der Stampferanlage wichtigen Bedingung Rechnung getragen, und zwar dadurch, daß zum Heben und Senken der Stampferstange eine Kurbelschleife angebracht wird. Dieser Bedingung genügt zum Unterschiede gegenüber bekannten Stampfmaschinen die vorliegende.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Stampfmaschine für Kohle u. dgl. mit Vorrichtung zum Beschleunigen des fallenden Stampfers, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Greifer der Stampferstange und die Antriebsvorrichtung eine schleifenartige Schwinge geschaltet ist, bei welcher in der Hubperiode der Krafthebelarm größer ist als in der Fallperiode.

2. Stampfmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stampferklemmvorrichtung erst nach Zurücklegung ' des halben Abwärtshubes, nachdem der Stampfer den größten Beschleunigungsdruck erhalten hat, gelöst wird.

3. Stampfmaschine nach Anspruch τ und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöseanschlag (I) für die Klemmvorrichtung aufklappbar angeordnet ist, zum Zwecke, die geschlossene ansteigende Klemmvorrichtung frei vorbeigehen zu lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.