-
Antriebsvorrichtung für Arbeitsmaschinen. Die bisher bekannt gewordenen
Zurvenscheibenantriebsvorrichtungen für Arbeitsmaschinen besitzen entweder nur eine
Kurvenscheibe oder aber deren zwei mit gleich ausgebildeten Umfängen, was der Wirkung
nach natürlich dasselbe ist. Es läßt sich daher mit diesen Antrieben, stete Zwangläufigkeit
des angetriebenen Maschinenteils vorausgesetzt, nur eine für Hin- und Rückgang gleiche
Bewegung des letzteren hervorbringen.
-
Auch ist es mittels .dieser bekannten Antriebsvorrichtungen nicht,
möglich, das dem angetriebenen Maschinenteil innewohnende Arbeitsvermögen, welches
diesem zwecks Verzögerung entzogen werden muß, für die jeweils folgende Beschleunigung
deselben in entgegengesetzter Richtung wieder- auszunutzen.
-
Diese Mängel nun werden durch vorliegende Erfindung beseitigt, und
zwar teils durch Benutzung zweier sich mit gleichförmiger- Geschwindigkeit drehender
Kurvenscheiben mit verschieden ausgebildeten Umfängen, mit denen sie abwechselnd
auf den anzutreibenden Teil einwirken, teils durch Verwendung eines Luftpuffers,
derart, daß das in den Verzögerungen frei werdende Arbeitsvermögen des- Maschinenteils
'sowie eventuell .des zu bearbeitendenTeils durch geringe Volumenverminderung der-unter
entsprechend hohem Anfangsdruck im Puffer eingeschlossenen Luft aufgespeichert wird,
um dann von letzterer wieder in der .darauffolgenden Beschleunigungsperiode an den
Maschinenteil abgegeben zu werden.
-
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
in Verbindung mit einer Transportvorrichtung veranschaulicht, welche. -das Beharrungsvermögen
des Förderguts zum Fördern ausnutzt, bei der also dem Fördertrog erst gleichförmige
Beschleunigung, dann verhältnismäßig starke Verzögerung bis Huibende, hierauf gleich
.starke Beschleunigung in entgegengesetzter Richtung mit anschließender Verzögerung
bis zur Ausgangsstellung erteilt werden muß.
-
Es stellen dar: Fig. i einen Längsschnitt durch einen Antrieb, bei
welchem die Kurvenscheiben a und b auf einer gemeinsamen Welle c sitzen, Fig. z
eine Draufsicht dazu, Fig. 3 einen Längsschnitt .durch einen Antrieb, bei welchem
die Kurvenscheiben a und b auf zwei getrennten Wellen z,. und z2 sitzen.
-
Die Antriebsvorrichtung besteht ganz allgemein aus dem rein mechanischen
Teil mit den beiden Kurvenscheiben a und b als wesentlichsten Bestandteil
und dem Luftpuffer. Dabei sitzen die beiden Kurvenscheiben
a und
b auf der gemeinsamen Welle c, auf der auch das zugleich als Riemenscheibe dienende
Schwungrad d aufgekeilt ist, wenn es sich um die Ausführungsform nach Fig. r handelt.
Bei ,der Ausführungsform nach Fig. 3 dagegen sind die Kurvenscheiben a und b auf
den getrennten Wellen z, und z. angeordnet, und das Schwungrad d befindet sich auf
der Welle z1, während der Antrieb der Scheibe b mittels ,der Kurbeln x1, x2 und
der Pleuelstange y erfolgt.
-
Die Scheibe a trägt die Kurven Ia bis IVa und die Scheibe b die Kurven
Ib bis IVb. Während nur die Kurven Ia und IVa sowie "IIb und IIIb für die Erzeugung
der Bewegung des hin und her gehenden Maschinenteiles g in Betracht kommen, indem
sie tatsächlich den Gang dieses Teiles beeinflussen können, haben die Kurven Ha
und Ma. sowie Ib und IVb nur den Zweck, die Kurvenscheiben dauernd im Eingriff mit
den Rollen f1 und f2 zu halten. Sie könnten also bei Verzicht auf stoßfreien Eingriff
der Rollen f fortfallen.
-
Die Laufrollen fl und f2 sind ihrerseits in dem mit dem Maschinenteil
g fest verbundenen Angriffsstück lt drehbar gelagert. Und letzteres besitzt noch
die Führungen i. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird nur eine Laufrolle f benötigt.
-
Um bei verhältnismäßig großen Hüben allzu große Durchmesser der Kurvenscheiben
zu vermeiden, wird man zweckmäßig zwischen den Antrieb und den angetriebenen Maschinenteil
g ein mit übersetzungsverhältnis ausgeführtes Hebelpaar schalten, so daB dann das
Angriffsstück h mit dem kleineren Hebel, der Maschinenteil g dagegen mit dem größeren
Hebel beweglich verbunden ist.
-
Am freien Ende des Angriffsstückes h greift mittels der Kolbenstange
k der Luftpuffer an, er könnte jedoch auch direkt auf den Maschinenteil g einwirken.
-
Der Luftpuffer besteht aus .dem Kolben 1, dem mit Flüssigkeit gefüllten
Zylinder m sowie den mittels der durchgehenden Kolbenstange k mit dem Kolben 1 .fest
verbundenen Kolbenschiebern ml und n,. Der Zylinder wiederum steht durch die Schlitze
o1 und o2 mit den Flüssigkeitsbehältern p1 und p2 und durch die Schlitze q1 und
q2, sofern diese nicht durch die Kolbenschieber n1, n. verdeckt sind, mit den Luftbehältern
r1 und r2 in Verbindung. Die Flüssigkeitsbehälter p1, p2 bleiben durch -die Lufteinlässe
s,_ und s2 so lange mit der freien Atmosphäre verbunden, als eine Verzögerung bzw.
Beschleunigung des Maschinenteils g mit Hilfe ,des Puffers nicht stattfinden soll.
Zurre Schließen der in den Flüssigkeitsbehältern p" p2 vorgesehenen Lufteinlässe
s, s2 dienen die Schieber t, t2, die mittels der Gestänge u1, u2, der Nocken v1,
v= und der Federn w1, w2 betätigt werden.
-
Die Luft, in den Behältern y" y2, durch welche die Verzögerung bzw.
Beschleunigung -des Maschinenteils g bewirkt werden soll, steht -und das ist besonders
wichtig - gleich von Anbeginn einer Verzögerung unter einer solchen Spannung, daß
sie sofort den zur verlangten Verzögerung erforderlichen Druck mittels der zwischen
ihr und dem Kolben L befindlichen Flüssigkeit auszuüben vermag. Ferner ist die Größe
der Behälter y1, r2 so bemessen, daß eine nennenswerte Drucksteigerung durch die
während der Verzögerungsperioden hineingedrückten Flüssigkeitsmengen nicht eintritt.
-
Es läßt sich auch eine weniger gute Ausführungsform für den Luftpuffer
denken. Der Kolben l könnte selbst zum Verschließen der Schlitze o1, o2 zwecks Trennung
.des Zylinders m von den Behältern p1, p. verwendet werden. Der präzise Abschluß
würde jedenfalls dadurch leiden.
-
Die Wirkungsweise - der Antriebsvorrichtung bei Verwendung für eine
eingangs beschriebene Förderrinne z. B. ist folgende. Weil äuf der Zeichnung die
linke Totpunktlage dargestellt ist, so muß der Rinnentrog-g gemeinschaftlich mit
dem Fördergut- nach rechts beschleunigt werden. Infolge .der Drehrichtung der Kurvenscheiben
a und b im Sinne des Uhrzeigers geleitet zunächst die entsprechend der erforderlichen
Beschleunigung ausgebildete Kurve Ia der Scheibe a an der Laufrolle f, entlang und
würde dabei letztere und folglich auch den Rinnentrog g in verlangter Weise nach
rechts drücken, wenn nicht gleichzeitig auch die im Behälter, r1 eingeschlossene
Luft zufolge der Freigabe der Schlitze q1 durch den Kolbenschieber ml auf .die-
in den Behälter während der vorhergehenden Verzögerungsperiode hineingedrückte -Flüssigkeit
einwirkte, und zwar mit einer solchen Spannung, daß :dadurch der Kolben 1 den für
die Beschleunigung des Rinnentrogs nach der Kurve Ia erforderlichen Druck erhält.
Durch letzteren Vorgang wird die Beschleunigungsarbeit vom Luftpuffer allein .geliefert,
und die Kurvenscheibe a gleitet drucklos an der Rolle f,. entlang.
-
Bedingterweise ist die Beschleunigung durch .die- Kurve Ia länger
als die vorher= sehende Verzögerungsperiode, und so ist die m Behälter r1 - verfügbare
Flüssigkeit aus diesem verdrängt, noch bevor sich die Kurve Ia vollständig an der
Rolle f1 entlang bewegt hat. Von diesem Zeitpunkt ab nun
erfolgt
die Beschleunigung des Fördertrogs g lediglich durch die Kurve Ia, und .die hierzu
benötigte Kraft ist von der eigentlichen Kraftquelle aufzubringen, von der sie durch
die Riemenscheibe c übermittelt wird. Ferner schließt, sobald -die von der Verzögerungsperiode
im Behälter r, befindliche Flüssigkeit aus diesem herausgedrängt ist, der Kolbenschieber
n, die Schlitze q,., um weitere Expansion der Luft im Behälter zu verhindern. Und
ganz kurze Zeit darauf gibt der Schieber t,, von der Feder w,, zurückgerissen, den
Lufteinlaß s,. frei. - Dadurch saugt der Kolben l auf dieser Seite die unterAtmosphärendruck
im Behälter p, stehende Flüssigkeit in den Zylinder m. Außerdem wird von Anbeginn
der Bewegung aus den von der anderen Kolbenseite begrenzten Zylinderteil während
der ganzen durch ,die Kurve Ia vorgeschriebenen Periode Flüssigkeit durch die Schlitze
o2 in .den Behälter p2 gedrückt. Nur einen Augenblick, bevor die Verzögerung des
Rinnentrogs nach der Kurve II@b der Scheibe b einsetzt, wird der Lufteinlaß s2 mittels
des durch den -Nocken v2 und Gestänge u.= betätigten Schiebers t2 geschlossen. Die
dadurch noch im Behälter p2 eingeschlossene geringe Luftmenge wird nun rasch auf
die im Behälter r, herrschende Verzögerungsspannung gebracht. Und wenn jetzt bei
Beginn der Verzögerung nach Kurve IIb der Kolbenschieber n2 die Schlitze q2 freigibt,
wird die Flüssigkeit von den Kolben l in den Behälter r2 gedrückt. Da aber die Luft
in diesem Behälter eine solche Spannung hat, daß der von ihr auf den Kolben l ausgeübte
Druck eine Verzögerung des Rinnentrogs entsprechend der Kurve IIb hervorruft, so
wird sich auch diese Kurve an der Rolle f2 drucklos abwälzen, und das ganze Arbeitsvermögen
des Rinnentrogs wird in der Luft -des Behälters r2 aufgespeichert. .Mit Beendigung
desAbwälzens derKurve IIb an Rolle f2 ist die rechte Totpunktlage erreicht. Die
Rinne ist zur Ruhe gekommen, und es hat Beschleunigung derselben in entgegengesetzter
Richtung zu erfolgen.
-
Hierzu ist das in der Luft des Behälters r2 aufgespeicherte Arbeitsvermögen
zu verwenden. Zu dem Zwecke ist .die Kurve 115 entsprechend dieser Beschleunigung
ausgebildet; denn dadurch wird natürlich wieder druckloses Abwälzen dieser Kurve
IIIb an Rolle f2 erreicht, während infolge ihres Ausdehnungsbestrebens die Luft
die Flüssigkeit aus .dem Behälter r2 heraus in den Zylinder m drängt, wodurch letztere
ihrerseits den Kolben L und mit ihm den Rinnentrog g beschleunigend vor sich herschiebt,
so da13 auf diese Weise tatsächlich ,das während der vorhergehenden Verzögerung
äüfgespeicherte Arbeitsvermögen wieder an den Rinnentrög g übertragen wird.
-
Bei Verlassen- der .Kurve IIIb durch die Rolle f2 ist auch die Verdrängung
der Flüssigkeit aus dem Behälter r2 beendet. Der Kolbenschieber n2 schließt wieder
die Schlitze q2, und kurz danach gibt der Schieber t2 den Lufteinlaß s2 frei. Während
der ganzen durch die Kurve IIIb gekennzeichneten Periode wird gleichzeitig durch
den Kolben L Flüssigkeit aus dem Zylinder m in den Behälter p, gedrückt.
-
Wenn jetzt weiter die Kurve IVa der Scheibe a an der Rolle f, entlanggleitet,
findet Verzögerung .des Rinnentrogs g nur durch den Reibungswiderstand des Förderguts
auf dem Rinnenboden statt. In diesem-Falle braucht weder der mechanische Teil noch
der Luftpuffer auf den Rinnentrog einzuwirken. Der Kolben 1 saugt daher Flüssigkeit
aus dem Behälter p2 an und drückt solche weiter in :den Behälter p,. Von dem Zeitpunkt
'ab aber, wo Rinnentrog g und Fördergut gleiche Geschwindigkeit -besitzen, setzt
wieder Verzögerung durch den Luftpuffer ein. Kurz zuvör jedoch ist aus diesem Grunde
der Schieber t, geschlossen worden, so daß auch jetzt wieder im Behälter p, bei
Öffnung der Schlitze q, durch den Kolbenschiebern, die gleiche Spannung wie im Behälter
r, herrscht.
-
Im weiteren Verlauf der Rinnenbewegung bis zum linken Totpunkt drückt
der Kolben L die Flüssigkeit in den Behälter r" und Rinnentrog und Fördergut geben
dabei- ihr gesamtes Arbeitsvermögen an die im Behälter r, befindliche Luft ab, von
der es dann in der zuerst betrachteten gleichen Periode wieder an diese Teile übertragen
wird, womit das Spiel von neuem beginnt.