DE311530C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 311530 KLASSE 46 d. GRUPPE

Dr. KURT PELIKAN in KÖNIGSBERG i. Pr.'

Antriebsmaschine für Förderrinnen mit regelbarem Kolbenrückgang, insbesondere für Druckluftbetrieb.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. Juni 1917 ab.

Der Gegenstand der Erfindung bildet eine Förderrinnenmaschine, wie sie beispielsweise zum Förderrinnenantrieb auf Bergwerken zur Anwendung gelangt.

Um eine Beschleunigung des Förderbetriebes' zu erzielen, läßt man die Förderrinnen-: maschine zweiseitig wirken. Da die Rückgangsbewegung· viel langsamer als die Hingangsbewegung der Förderrinne erfolgen

ίο muß, stattete man die bisher bekannten zweiseitig wirkenden Förderrinnenmaschinen vielfach mit einem Stufenkolben als Arbeitskolben aus und ließ, die durch den Schaft verringerte Fläche für den Rückgang mit Druckluft beaufschlagen, oder man ordnete einen zweiten kleineren Arbeitskolben an, den man während des Rückganges mit Druckluft beaufschlagen ließ.

Durch die Anordnung eines Stufenkolbens oder eines zweiten kleineren Arbeitskolbens erhöhten sich die Herstellungs- und Baustoffkosten sowie das Gewicht der Maschine gegenüber den einfach wirkenden Motoren bedeutend.

Auch erzielte man bisher den langsameren Förderrinnenrückgang dadurch, daß man bei Anwendung nur eines Arbeitskolbens die ganze Fläche einer Arbeitskolbenseite mit gedrosselter Luft beaufschlagen ließ, oder man drosselte den Austritt der Luft beim Verlassen des Zylinders während des Arbeitskolbenrückganges. Diese Anordnungen ermöglichten ein Regeln des Arbeitskolbenrückganges, jedoch bedingten sie eine übergroße Luftgeschwindigkeit im gedrosselten Kanalquerschnitt, wodurch Arbeite- bzw. Druckluftverluste entstanden. Weiterhin hatten die bisher bekannten Förderrinnenmaschinen den Nachteil, daß die Druckluft für den Hingang des Arbeitskolbens bei' ihrem Eintritt in den Arbeitszylinder zunächst den Zylinderraum vor dem Arbeitskolben zum größten Teil oder' ganz neu ausfüllen mußte, so daß infolge des eintretenden Spannungsabfalles die Erzielung einer plötzlich hohen Anfangsgeschwindigkeit des Arbeitskolbens, die für die günstigste Förderung angestrebt werden muß, nicht möglich war.

Außer den mit einem Arbeitskolben ausgerüsteten zweiseitig wirkenden Maschinen hatten ferner sämtliche bisher bekannten, zweiseitig wirkenden Förderrinnenmaschinen den Nachteil, daß sie während des Arbeitskolbenrückganges die die Maschine umgebende, stark staubhaltige Außenluft in das Zylinderinnere ansaugten. Der den Zylinder verunreinigende Staub bewirkte einen starken Verschleiß der Kolbenringe und der Gleitfläche im Arbeitszylinder und somit eine beschränkte Lebensdauer der Kolbenringe und des Arbeitszylinders.

Vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung vorstehender Übelstände und ermöglicht damit die Anordnung einer Vorrichtung zum Regeln des Arbeitskolbenrückganges mit einfachen Mitteln. Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch die Maschine, Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die

Steuerung und eine schematische Darstellung der Kanaleinmündungen von der Steuerung in den Arbeitszylinder. Dabei läßt Fig. 2 die Lage des Steuerkolbens e während · des Arbeitskolbenrückganges . erkennen. ' (Unter Rückgang wird die Bewegung des Arbeitskolbens b in der Zeichnung nach links verstanden, unter Hingang die umgekehrte Bewegung.)

ίο Durch Vermittlung des Steuerkolbens e erfolgt nach Beendigung des Arbeitskolbenhinganges ein an sich bekanntes Überströmen der Druckluft von der durch die Kolbenstange verringerten Kolbenfläche auf die andere größere Kolbenfläche des Arbeitskolbens b, bis sich der Druck vor beiden Kolbenseiten ausgeglichen hat. Der während des Überströmens erfolgende Druckabfall im Arbeitszylinder wird durch die aus der Leitung

in das Zylinderinnere geführte Frischluft verringert, und zwar vermittels des Kanals a (oberhalb des Steuerkolbens e) und über die Drosselvorrichtung k durch die Kanäle//, g sowie die Durchbohrung" i und Kanal d. Es geschieht dies, damit der Gegendruck, der das Anschlagen des Arbeitskolbens an den Zylinderdeckel verhüten soll, ■ verstärkt wird. Während des Arbeitskolbenrückganges wird die durch den Druckausgleich entstehende Differentialfläche durch neue Druckluft aus der Leitung, die aus ebengenannten Kanälen in den Arbeitszylinder tritt, beaufschlagt, wodurch die Wirkung eines Stufenkolbens bzw. eines zweiten kleineren Kolbens oder einer mit gedrosselter Druckluft beaufschlagten Arbeitskolbenfläche erzielt wird, jedoch bei Vermeidung der sonst diesen Anordnungen anhaftenden, vorhin erwähnten Nachteile. Die den Arbeitskolbenrückgang bewirkende neue Druckluft aus der Leitung kann zwecks Regelung der Rückgangsgeschwindigkeit des Arbeitskolbens b mittels einer Drosselvorrichtung k bis zu einer günstigen Luftgeschwindigkeitsgrenze im gedrosselten Querschnitt gedrosselt werden. Sie findet, auch wenn sie gedrosselt ist, bei ihrem Eintritt in den Arbeitszylinder stets eine durch den Druckluftausgleich bewirkte Spannung vor, die es bei nur geringem Drucklufteintritt in den Arbeitszylinder ermöglicht, den gedrosselten Querschnitt groß und die in diesem auftretende Luftgeschwindigkeit klein zu halten, wodurch Arbeits- bzw. Druckluftverluste vermieden werden. Die für die Bewirkung des Arbeitskolbenhinganges in den Arbeitszylinder eintretende Druckluft findet in diesem, infolge des Druckluftzusatzes während des erfolgten Arbeitskolbenrückganges, bereits eine Spannung von der Größe der Leitungsspannung oder, wenn der Druckluftzusatz ge- ■ drosselt war, eine annähernd so hohe Spannung vor, daß der Arbeitskolben b bei Beginn des Hinganges gleich mit dem vollen Leitungsdruck oder mit einem annähernd so hohen Druck beaufschlagt wird, wodurch eine plötzlich hohe Anfangsgeschwindigkeit erreicht wird.

Bei vorliegender Erfindung werden beide Seiten des Arbeitskolbens beaufschlagt. Es kann daher keine, das Zylinderinnere verunreinigende Außenluft in den Zylinder eintreten. ' ■

Die Arbeitsweise ist folgende:

Die Druckluft aus der Leitung strömt während der Rechtsstellung des Steuerkölbens b durch den Kanal α (oberhalb und unterhalb des Steuerkolbens e) in das Zylinderinnere und treibt den Arbeitskolben b so lange nach rechts, bis der Steuerkanal c überlaufen ist. Die Luft hinter dem Arbeits- kolben b strömt während des Hinganges durch die Kanäle d, I ins Freie. Wenn der Arbeitskolben b den Steuerkanal c überlaufen hat, strömt die vor dem Arbeitskolben b befindliche Druckluft durch den Steuerkanal c vor die größere Fläche des Steuerkolbens g und treibt diesen infolge des Druckausgleichs auf die Differentialfläche nach links. Dann sind, wie Fig. 2 zeigt, die den Drucklufteintritt in den Zylinder vermittelnden Kanäle a (oberhalb und unterhalb des Steuerkolbens e) durch den Steuerkolben e unterbrochen. Die Kanäle g, h, die Durchbohrung" i und der Kanal d verbinden den Zylinderraum' vor der linken und rechten Arbeitskolbenseite, so daß infolge des Überströmens der Druckluft ein Druckausgleich stattfindet. Gleichzeitig strömt die Druckluft aus der Leitung durch den Kanal α (oberhalb des Steuerkolbens e) und die mit der Drosselvorrichtung k ver^ sehenen Kanäle in den Kanal h, von hier aus durch den Kanal g, die Durchbohrung i und den Kanal d in das Zylinderinnere. Sie beaufschlagt dann die infolge des Druckausgleichs entstandene Differentialfläche des Arbeitskolbens'ib so, daß dieser nach links bewegt wird. Sobald während der Linksbewegung der Arbeitskolben b den Kanal g' überlaufen hat, wird die von diesem eingeschlossene Druckluft von derselben Spannung wie hinter dem Arbeitskolben b durch die lebendige Kraft der bewegten Massen auf einen höheren Druck komprimiert. Der dann in der Aussparung / auftretende Überdruck drückt den Steuerkolben e nach rechts, worauf sich der erst beschriebene Vorgang anschließt.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche: .

   ■ 1. Antriebsmaschine für Förderrinnen mit regelbarem Kolbenrückgang, insbe-

   sondere für Druckluftbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß während des an sich bekannten Überströmens der den Arbeitskolbenhingang bewirkenden Druckluftfüllung von der durch die Kolbenstange verringerten Kolbenfläche des Arbeitskolbens auf. die andere Kolbenseite der durch die Überströmung entstehende Druckabfall durch Zusatz von Frischluft verringert und daß die durch den Druckausgleich entstandene Differentialfläche während des Rückganges des Arbeitskolbens (b) mit Frischluft beaufschlagt wird.

   - 2. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Rückgang des Arbeitskolbens (b) bewirkende Druckluft durch eine Drosselvorrichtung (k) gedrosselt werden kann, und daß der Zylinderraum, in den die gedrosselte Luft ein- ao tritt, eine größere als atmosphärische Spannung hat.

   3. Überströmsteuerung für die Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialsteuerkolben (e) den Kanal (h) so überläuft, daß die überströmende Luft vor die große Kolbenfläche des Differentialsteuerkolbens (e) treten kann, diesen festhält, und durch den im Differentiälsteuerkolben (e). befindlichen Kanal (i) und den Kanal (d) in das Zylinderinnere tritt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.