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Kolbenkraftmaschine zum Antrieb von Schüttelrutschen mit Hubverstellung
und Drosselung des Arbeitsmittels. Bei .dem Aufbau des Schüttelrutschenmotors nach
Patent 330r95 ist man davon ausgegangen, eine. Feineinstellung ,der Motorleistung
sowohl .durch .Hubverstellung wie durch Treibmitteldrosselung während: des Betriebs
zu erzielen. Die Hubverstellung geschieht durch einen Drehschieber mit einstellbaren
Marken und bewirkt für den Arbeitsgang eine drei- bis vierfache verschiedene Hublänge.
Die Treibmitteldrosselung beim Rückgang der Rutsche bewirkt technisch die Erhaltung
des Reibungsschlusses zwischen Rutschenbaden und Fördergut, wirtschaftlich eine
allgemeine Ersparnis und eine besondere insofern, als der durch die Hubverkürzung
auf der Rückgangseit e des.Kolbens entstehende schädliche Raum nur mit einem Teildruck
des Treibmittels angefüllt und-entleert wird.
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Beide Maßnahmen sollen .durch die vorliegende Erfindhng vervollkommnet
werden. Das Kennzeichen dafür bildet die Einstellbarkeit des auf der Rückgangseite
des Kolbens liegenden-Zylinderdeckels in achsialer Richtung. Wenn nämlich dieser
mittels beweglicher Zuführung an .das . Treibmittel angeschlossene Zylinderdeckel.
entsprechend. der verkürzten Länge des Arbeitshubes in den Zylinder hineingesaoben
und; damit der Zylinder gewissermaßen kleiner gemacht wird, dann fällt auch für
den verkürzten Hub der schädliche Raum fort. Dapiit .ist aber die
durch eine Treibmitteldrosselung beabsichtigte Ersparnis an Treibmitteln. vollkommen,
denn es, fällt jetzt sogar die bisher zur Anfüllung des schäd-: lichen. Raumes.
notwendige Teildruckfüllung fort.
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Darüber hinaus kann die damit gegebene achsiale Bewegung an Stelle
der bisherigen Drehbewegung, zur Hubverstellung benutzt werden, um so mehr, als
sich ja Hub- und Zvlinderdeckelverstedlung sowieso miteinander decken, müssen. Wenn
z. B. von dem verstellbaren Zylinderdeckel aus eine mit Steuerkante versehene Stange
in die hohle Kolbenstangehineingreift und- hier mit einem Steuerschlitz für die
Umsteuerung des Hilfsschiebers 17 gemäß dem- Patent 330195 zusammenarbeitet, so
ergibt sich eine ganz besondere Vereinfachung dieser Steuerungsteile. Es fällt nicht
nur der Rohrschieber fort, sondern auch die einzelnen: Schlitze für die verschiedenen
Hublängen, weil die Steuerkante der Zylindardeckelstanäe ihre - Stellung gegenüber
dem Kolben und-dem Steuerschlitz der bohlen Kolbenstange mit -der Verstellung- des
Zylinderdeckels--ändert, und zwar entsprechend dem vom Zylinderdeckel eingestellten
Hube. Daraus; ergibt sich ferner der Vortein, daß die Hubeinstellung nicht auf drei
oder vier bestimmte Punkte beschränkt ist, sondern den ganzen Bereich vom längsten
bis zum kürzesten Hube auf Millimeterteilung beherrscht.
Wenn eine
solche auch wohl für den Grubenbetrieib nicht unbedingt erforderlich erscheint,
so hat sie doch außer der für das Gefühl in der Bedienung angenehmen unbeschränkten
Freiheit gerade für den Grubenbetrieb den Vorteil, daß man nicht ängstlich auf die
genaue Einstellung auf »Marke« achten braucht, was sonst wegen der verhältnismäßig
geringer Steuerkanalquerschnitte und der großen Zahi von Steuerschlitzen nötig ist.
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Die Einschaltung des verstellbaren Zylinderdeckels ergibt somit außer
ihrem grundsätzlichen Vorteil des Fortfalls eines schädlichen Raumes die Grundlage
zu einer Vereinfachung und trotzdem Steigerung der Regelfähigkeit der Hubverstellung.
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Von dem gleichen Gesichtspunkt aus kann natürlich .der verstellbare
Zylinderdeckel auch unmittelbar als Träger der Umsteuereinrichtung für den Hilfsschieber
17 .desi Patents 330105 dienen. Wenn z. B. ein in dem verstellbaren Zylinderdeckel
vor der Ausströmöffnung geführtes: und in d!en Zylinderraum hineinragendes Ventil
.durch den ankommenden Kolben. geschlossen wird, so ergibt sich am Hubende des Arbeitsganges
eine Drucksteigerung auf der Rückgangseite des Kolbens, die durch einen Umführungskanal
ebenso hinter dem Hilfsschieber 17 des. Patents 330195 wirksam gemachf werden
kann wie die gesteuerte Druckluft der Arbeitsgangkolbenseite.
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Die gekennzeichneten beiden Ausführungsmöglichkeiten. sind' in den
Fig. i und 2 sowie 3 und 4 je in den beiden Grenzfällen der Hubeinstellung schematisch
dargestellt, wobei eine Verringerung der größten Zylinderlänge auf die .Hälfte zugrunde
gelegt worden ist.
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Fig. i und 2 zeigen die Ausführungsfora. mit Kolbenstangen-Hilfsumsteuerung,
wobei die eigentliche Steuerung und der Hilfsschieber 17 nach dem Patent
330195 unverändert bleiben. Insbesondere bleibt die Treibmitteldrosselung
für den Rückgang im Steuerschieber 7 bestehen und desgleichen auch alle Beziehungen
zwischen letzterem und. dem Hilfsschieber 17, so daß d lie b-Seite des Zylinders
i die bisherige. Gestaltung zeigt. Dagegen-,ist@der Zylinderdeckel 38 auf der a-Seite
zunächst einmal um ein gewisses Stück herausgerückt, so daß ein zweiter Zylinderdeckel
51 innerhalb des verlängerten Zylinders i Platz hat. Dieser an sich bekannte achsial
verstellbare Deckel 5, sitzt an. einer Schraubenspinde152, ,die durch eine
im festen Zy-
linderdeckel 38 drehbar, .aber nicht verschiebbar gelagerte
Schraubenmutter 53 mittels Handrades 54 längsachsig verstellt werden kann. Die Verbindung
zwischen dem nunmehr den wirksamen Zylinderabschluß bildenden Zylinderdeckel 51
und denn die Druckluft zu- bzw. abführenden Umführungskanal 6 wird durch ein. Schlauchstück
55 bewirkt, das beiderseits mit besonderen Kniemuffen 56, 5; angeschlossen ist.
Schon in :dieser Form ergibt sich unter Zuhilfenahme der auf einer Seite des Zylinders
vereinigten Hub- und Spannungsregelung nach dem Zusatzpatent 333212 eine Ausführungsforen,
die durch den Fortfall des schädlichen Raumes auf der Kalbenrückgangseite bei der
Hubverkürzung eine Ersparnis an Treibmitteln bis zu 3o Prozent möglich macht.
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Die weiter gekennzeichnete Benutzung der mit der Zylinderdeckelverstellung
gegebenen achsialen Bewegung zur Steuerung des Hilfsschiebers 17 wird durch
eine Verlängerung 58 der Schraubenspindel 52 bewirkt. Diese Verlängerungsstange_58-tritt
in die hohle Stange 12 des Kolbens 2 ein, so daß die hin und her gehende Kolbenstange
auf der nach Einstel-Iung festen Stange 58 geführt ist. Erscheint auf Grund dieser
Gegenein.anderbewegung eine Steuerungsableitung hieraus einfach, so ist dies doch
nicht ohne weiteres der Fall, weil sich das Stirnende der in .die Kolbenstange 12
hineinragenden Stange 58 für die Arbeitshubbewegung nur als Steuerabschluß-, nicht
als Steuereinleitungskante benutzen läßt. Erst durch eine weitere, dein Verstellweg
des Zylindendeckels, 51 entsprechende Verlängerung 54 der Stange 58 unter Zwischenschaltung
einer als Steuerkanal dienenden Eindrehung 6o ist es möglich, nunrrnehr die dein
Ende des Arbeitshubes zugerichtete Stirnkante der weiteren Verlängerung 59 zur Steuereinleitung
zu benutzen. Der,dadurch gebildete Steuerkanal 6o arbeitet .mit zwei Steuerschlitzen
i i der Kolbenstange 12 derart zusammen, J'aß die Ausdrehung 6o von. den beiden
Schlitzen i r der Kolbenstange 12 kurz vor dem Ende des Arbeitshubes überschliffen
wird, @dadurch die Verbindung zwischen dem Druckluftanschluß 2o (Muschel 61) und'
.dem Kanal 16 (Muschel 62) herstellt (s. Fig. i a) und den Hilfsschieber 17 ,durch
das eintretende Treibmittel umsteuert. Aus der Zeichnung geht ohne weiteres hervor,
d'aß jeder durch deri Zylinderdeckel 5 i eingestellten Zylinderlänge eine durch
die Ausdrehung 6o ,gesteuerte Hublänge des Kolbens genau entspricht. Gegenüber einer
gesonderten Hubverstellung ist somit ein ganzer Einstellmechanismus erspart und
gleichzeitig die notwendige organische Verbindung zwischen Zylinderdeckel- und;
Hubverstellung in einfachster Weise hergestellt. Darüber hinaus ist die beschriebene
Steuerunggegenüber derjenigen ödes Hauptpatents insofern einfacher, als nur eine
Steuerkante mit einem Steuerschlitz benutzt und der Rohrschieber überflüssig wird.
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Die in .den Fig. 3 und 4 .dargestellte Ausführungsform
mit
unmittelbar im verstellbaren Zylinderdeckel 51 liegenden Steuerteilen hat den Vorzug,
@die Kolbenstange von- der Hilfssteuerung frei zu machen. Ermöglicht wird dies natürlich
nur durch Zugrundelegung der achsialen V erstellbewegung des Zylinderdeckels 51.
Ein in diesem, und zwar in der Ein- und Austrittsbohrung für .das Treibmittel gelagertes
Kolbenschieberventil 63 wird von .dem Kalben 2 am Ende des Arbeitshubes in seine
AbschluBlage geschoben, so daß eine Drucksteigerung auf der a-Seite des Kolbens
eintritt. Diese Drucksteigerungwird'durch eine ständig freie Verbindung mittels
Schlauches 64 und Umführungskanals 16 hinter dem Kolbenhilfssehieber 17 zur Einleitung
der Umsteuerung des Hauptsteuerschiebers 7 wirksam gemacht. Die dadurch bewirkte
Zuschaltung des freien Auslasses zur b-Seite des Kolbens gestattet ein geringes
Zurückfedern des Kolbens 2, .damit Freigabe des Ventils 63 und Einlaß des Treibmittels
auf die a-Seite des Kolbens.
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Den beiden beschriebenen Ausführungsformen ist in erster Linie die
Beseitigung ödes schädlichen Raumes bei der zur Regelung notivendigen Hubverkürzung
gemeinsam. Dieser eine Steigerung der mit der Drosselung schon teilweise erreichten
Ersparnis bedeutende Zweck wird vollkommen erfüllt. Insbesondere ist auch hierbei
wieder wie beim Gegenstand des Hauptpatents :die Bedingung erfüllt, daß die Verstellung
während des Betriebs vorgenommen und somit genau der gefühlsmäßigen Beobachtung
angepaßt werden kann. Wenn auf den ersten Blick die Verstellung des Zylinderdeckels
angesichts,dierdamit erschwerten Treibmittelzuführung verwickelter erscheint als
beispielsweise die für Zwecke der reinen Hubverstellung bekannte Anordnung von verstellbaren
Doppelkolben, so wird diese Erschwerung bei weitem aufgehoben durch die Möglichkeit,
.den ruhenden Zylinderdeckel während des Betriebs verstellen zu .können. Außerdem
bleibt .dabei der für die Anordnung der Zylinderlängenverstellung große Vorteil,
hierfür gerade die Zylinderseite zu benutzen, die .der nach außen durchtretenden
Kolbenstange gegenüber- und vollkommen freiliegt.