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Einrichtung zur Kraftübertragung für Schüttelrutschen u. dgl: Die
Erfindung bildet eine weitere Ausgestaltung des in -dem Patent 3427I7 niedergelegten
Gedankens, bei Schüttelrutschen u. dgl. durch Einschaltung eines Kräfteumformers
einen Ausgleich der Kräfte zwischen Kraft und Masse herbeizuführen. Auch die vorliegende
Erfindung baut sich darauf auf, bei jeder Bewegungsumkehr die wirkende Kraft an
einem Hebelarm von solcher Größe angreifen zu lassen, daß der Arm, an dem die Masse
entgegenwirkt, durch gleichbleibende oder veränderliche Übersetzung ausgeglichen
wird. Dadurch soll auch hier besonderen Verhältnissen Rechnung getragen und der
Massenträgheit die Rückwirkung auf Antrieb und geregelten Betrieb genommen werden.
Das Wechselspiel im Zu-und Abnehmen der Hebelarme nach Maßgabe der zu-- und abnehmenden
Beschleunigung wird' ebenso erhalten; jedoch will die vorliegende Erfindung für
die Ermöglichung dieses Wechselspiels einen weiteren Weg -zeigen, der unter Verwendung
einfacherer Mittel alle Möglichkeiten, insbesondere die der Anpassung an das jeweilge
Kräftespiel, in sich begreift.
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Bei dem Hauptpatent kommt eine exzentrisch gelagertdRolle zur Anwendung,
um die flach beiden Richtungen je ein Seil geschlungen - ist, durch .dessen Abwicklung
je unter Mitnahme bzw. Mitdrehung der Rolle der kraftschlüssige Wechsel der Last-
und Kraftmomente ermöglicht wird. Diese Einrichtung ist an sich einwandfrei. Die
Erfindung geht- aber von dem Gedanken aus, daß auch auf einem anderen Weg das Ziel
erreichbar ist, und daß es ferner wünschenswert ist, die schon verhältnismäßig geringen
Stöße bei der Bewegungsumkehr noch mehr zu verringern. Nach vorliegender Erfindung
wird deshalb an Stelle .der exzentrisch gelagerten und drehbaren Rolle ein fest
gelagerter, nicht drehbarer Wälzkörper gesetzt, auf dem sich ein schwingenartig
ausgebildeter Hebel abwälzt. Durch entsprechende Ausbildung der Wälzkurven kann
man damit allen Verhältnissen Rechnung tragen. Ebenso kann durch Ausbildung der
Wälzflächen der den einzelnen Kräften zukommende veränderliche Hebelarm aufs genaueste
bemessen, d. h. die einzelnen Hebelarme können ohne weiteres eingestellt werden
und sind sofort und, an sich ersichtlich.
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Auch die neue Einrichtung läßt sich überall. da einbauen, wo sich
unterschiedliche Beschleunigungskräfte in starkem Verschleiß aussprechen, ohne daß
die angestrebte Einfachheit darunter leidet. Alle in dem Hauptpatent schon genannten
Anwendungsfälle treffen auch für den Gegenstand vorliegender
Erfindung
zu, und zwar sowohl für die Verbindung der Rutschenschüsse unter sich als auch zwischen
Haupt- und Nebenrutschen und erst recht auch für die verschiedenen Verbindungen
zwischen Motor und Rutsche.
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Die Ausgestaltung für die einze'iier. Be@ dürfnisse kann mannigfach
sein. Stets bleibt aber dabei als Grundform ein Wälzkörper, auf dem sich ein schwingenartiger
Hegel abwälzt und an den die beiden zu verbindenden Körper niitttels Seiles angeschlossen
werden. Als vorteilhafterweist sich dieVerzahnungvon Wälzkörper und Schwinge, nicht
nur, weil dadurch Gewähr für sicheres Einhalten :1er Ab-,välzung und des gewollten
Hebeläi nies gegeben ist, sondern auch weil man dadtir,:h gleichzeitig einen Maßstab
für die Zuteilung der Hebellänge erhält, indem man je nach Bedarf die Schwinge um
die entsprccheude Anzahl Zähne nach links oder rechts versetzt. Man hat so in Jer
-#-erza.hnung einen bestimmten Maßstab für die Übersetzung. Wie mit der Verzahnung
eine Sicherung des Abwäl.-zens erzieltwird, so kann durch entsprecli-ende Einbettung
der Verzahnung oder Teilung des Wälzkörpers in zwei Scheiben, zwischen denen in
einer Verzahnung die Schwinge sich abwälzen muß, eine Sicherung gegen seitliches
Abgleiten der Schwinge getroffen werden. Die nötige Spannung im Angriff v(ir_ Schwinge
und Wälzkörper wird in einfachster Weise sowohl durch Spannen des Wälzkörpers gegen
die Schwinge mittels bekannter Anzugsvorrichtungen wie auch durch Anzug, der-Schwinge
mittels der Seilschlösser in den Anschlußseilen hervorgebracht. Die einfachste und
gebräuchlichste Form für den Wälzkörper wird der Kreis :sein. Keineswegs "ist aber
die Erfindung an' diese Form gebunden. Denn ebensogut kann in Fällen, wo dies geeignet
erscheint, auch die Vorm der Ellipse, des Sektors oder einer anderen Kurve für die
Gestalt des Wälzkörpers gewählt werden, wie es der jeweilige Betrieb erfordert.
Es soll jedoch im folgenden immer die kreisförmige zentrische Bahn eines festen
Wälzkörpers zugrunde gelegtwerden, weil auf dieser die einfachste Zuordnung und
Ausnützung der Schwinge ermöglicht wird. Für diese Form ergibt sich auch eine einfache
Anpassung an die jeweilige Lage .der zu verbindenden Körper.
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Die niedrige Bauhöhe wird durch die neue Anordnung ebenfalls in keiner
Weise beeinflußt, da für die Erzielung der unterschiedlichen Übersetzungen keine
besonderen Aufbauten und Stelleinrichtungen notwendig werden. Da die Wälzkörper
fest gelagert werden, so kann von vornherein gleich die entsprechende sichere Verlagerung
vorgenommen und der eintretenden Zug- oder Druckrichtung angepaßt werden. Die Abschwächung
der Stöße durch die Abwälzung; die gewissermaßen eine weitere Umwandlung des Stoßes
in gleichbleibenden - Druck vollzieht, ergibt weiter wieder einen günstigen Punkt
für .die jeweilige Verlagerung.
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Es kommt bei Schüttelrutschen oft vor, daß die Rutsche entweder im
ganzen ansteigend gelagert werden muß, weil eine Förderung bergauf notwendig ist,
oder aber daß sie in folge der Grubenverhältnisse einen derart gebrochenen Verlauf
erhält, daß fallende und steigende Förderung miteinander abwechseln. In derartigen
Fällen ist eine befriedigende Förderung dadurch zu erzielen, daß seitens der Antriebsmaschine
stark ansteigende, stoßartige Kräfte ausgeübt werden. Um für diese Sonderfälle auch
die vorliegende Einrichtung geeignet zu machen, kann der in der Regel festliegende
Wälzkörper derart drehbar angeordnet werden, daß er zwischen zwei durch Anschläge
begrenzten Hubenden hin und her schwingen kann, so daß also das ganze Übersetzungsgetriebe
einen gewissen toten Gang bei jeder Bewegungsumkehr besitzt. Hiermit erzielt man
eine gewisse Aufspeicherung der angreifenden Kraft infolge des so geschaffenen Auslaufes,
ohne die grundsätzliche Anordnung verlassen zu müssen. Bei gewöhnlicher Lagerung
der Schüttelrutsche kann dann jeweilig der Wälzkörper wieder festgestellt werden.
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Für die Darstellung der Erfindung sind die in dem Hauptpatent veranschaulichten
einfachen Anwendungsfälle zugrunde gelegt.
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Abb. x zeigt die Einrichtung zur Kraftübertragung beim Antrieb von
Schüttelrut " sehen, und zwar mit rechtwinklig zur Rutsche gelagertem Motor.
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Abb. 2 gibt in größerem Maßstab den Kräfteumformer in Draufsicht wieder.
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Abb. 3 und q. zeigen in- Querschnitten zwei Möglichkeiten des Schwingeneingriffs
am Wälzkörper.
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Abb.5 zeigt in schematischer Darstellung ,die Anwendung des neuen
Umformers bei parallel mit der Rutsche liegendem Motor.
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Abb. 6 und 7 zeigen in Seitenansicht bzw. Draufsicht eine besondere
Ausbildung des neuen Umformers.
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Nach der Erfindung werden die beiden Seiltrümer io und i i durch die
Schwinge 12 verbunden; die in Abb. i dargestellte Anwendung zeigt das Trum io .mit
dem Kolben des Motors 13, das Trum i i mit der Rutsche 14 verbunden. Die letztere
ist, wie üblich, vor dem Kohlenstoß 15 verbaut, :der in .dem Blindort 16 gelagerte
Motor 13 steht rechtwinklig zur Rutsche. Die Schwinge 12 legt sich gegen den Wälzkörper
17 oder wird gegen diesen gespannt. Die Verbindung der
Schwinge
12 mit den beiden Seiltrümern kann mit den bekannten Seilkauschen 18 erfolgen, die
an entsprechende Ausbildungen, Zapfen io usw. angelegt werden. Die Zapfen ig können
auf der Schwinge 12 in vorgerichteten Löcherst von entsprechender Anzahl beliebig
verteilt werden, um im Bedarfsfall den Hub den Verhältnissen entsprechend verstellen
zu können. Auf der Schwinge 12 ist eine Veizahnung 2o aufgebracht, die mit einer
entsprechenden Verzahnung 21 des Wälzkörpers 17 zusammen arbeitet. Einen Schutz
gegen seitliches Abgleiten bietet dabei die Anordnung nach Abb.3, bei der die Verzahnung
vertieft liegt, oder die Anordnung nach Abb. 4. bei der sich die Schwinge in den
Wälzkörper 17 einlegt. Ebenso kann, wie es in Abb. 5 dargestellt ist, der Wälzkörper
zwei so weit überstehende Scheiben erhalten, daß zwischen ihnen die Schwinge an
der vertieft liegenden Verzahnung sich abwälzt. .
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Naturgemäß liegt der Wälzkörper -17 fest, und zwar kann dies auf irgendeine
bekannte Weise, .etwa durch Verkeilung seines Achszapfens 22 mit der Untrlage 23,
erfolgen. Diese kann unmittelbar oder auch unter Zuhilfenahme besonderer Bänder
24 (Abb.`i) an ,die zur Stützung dienenden Stempe125 angeschlossen werden. Trotz
der Festlegung der Wälzkörper bleibt die schwebende Aufhängung nach dem Hauptpatent
aber doch erhalten, denn mit der Festlegung des Wälzkörpers wird an der schwebenden
Verlagerung nichts berührt. In allen Fällen kann die Spannung zwischen der Schwinge
12 und dem Wälzkörper 17 sowohl durch entsprechende Anordnung der Lagerplatte 23
als auch durch ,die Seilschlösser 26 (Abb. 5) in den Seiltrümern io und ff hervorgebracht
werden.
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Nach der in Abb.2 gegebenen Darstellung liegt die Schwinge 12 etwa-
in der Mitte der beiden durch die Rutsche 1q: und den Motor 13 bedingten Bewegungsrichtungen;
die Hebelarme d' und b' sind dann für den Angriff der beiden verbundenen Körper
gleich. Bei -der mit strichpunktierten Linien gezeichneten Stellung der Sch-,vinge
ist der Kolben des Motors in seinem Hubende angelangt und hat damit für seinen Angriff
an der Rutsche entsprechend der zugenommenen Beschleunigung und der Abwälzung einen
kleineren Hebelarm b" erhalten. Damit findet die Rutsche für -den Rückweg unter
ihrem' Eigengewicht den großen Hebelarm a." vor. Bei beendete@m Rückweg hat sich
die Schwinge i2 in der entgegengesetzten Richtung abgewälzt; der einsetzende Kolbenhub
findet jetzt einen entsprechend größeren Hebelarm vor, d. h. einen Hebelarm von
der Größe a", während die Rutsche nun an einem Hebelarm von der Größe
Y" angreift. Je nach dem Kräftespiel, das für gleichmäßiges Arbeiten erforderlich
ist, kann die Schwinge 12 entsprechend verstellt werden, also etwa so, daß in der
Mittelstellung nicht, wie dargestellt, gleich große Hebelarme vorhanden sind, sondern
nach der einen Seite ein entsprechend größerer oder kleinerer, ganz nach Erfordernis..
Hierfür gibt die Verzahnung als Maßstab den besten Anhaltspunkt.
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Auch im vorliegenden Falle ist die Lager sing der Antriebsmaschine
nicht an die Lage rechtwinklig zu dem zu bewegenden Körper (Schüttelrutsche) gebunden;
vielmehr ist ein Anpassen an die gegebenen Verhältnisse ohne weiteres möglich. Für
den in Abb. 5 schematisch dargestellten Fall wird der Schwinge zweckmäßig eine in
ihrer Wälzbahn ebenfalls gekrümmte Ausbildung gegeben. Hierbei muß die Krümmung
.der Schwinge notwendig einen größerenHalbmesser besitzen, als es der des Wälzkörpers
ist, und. zwar muß der Halbmesserunterschied von einem solchen Verhältnis sein,
daß .die erwarteten unterschiedlichen Hebelarme erreicht werden. In Abb. 5 ist eine
solche gekrümmte Schwinge als Verbindung zwischen der Rutsche 14 und dem parallel
dazu liegenden Motor 13 verwendet.
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Dieselbe Schwinge kann auch als Verbindung zwischen zwei unter verschiedenen
Einfallwinkeln zueinander stehenden Rutschen angewandt werden, sofern dabei entgegengesetzte
Zugrichtungen bei" für sich angetriebenen Rutschen, die in ein bestimmtes Verhältnis
zueinander zu bringen sind, auftreten, und auch in anderen Fällen, bei denen eine
größere Sicherung der Schwinge am Wälzkörper erwünscht ist, kann diese in einfachster
Weise angeordnet werden. Um stets ein richtiges Abwälzen der Scheinge am Wälzkörper
und die richtige Spannung ohne Abseitslegung des Wälzkörpers -zu erzielen, wird
zur Sicherung eine zweite Rolle 28 (Abb: 6 und 7) angeordnet. die z. B. in einer
Gabel -27 sitzt, welche frei beweglich um die Wälzkörperachse 22 schwingen
kann, aber so, daß die Rolle 28 stets die Schwinge 12 an den Wälzkörper 17 andrückt.
Durch leichte Lösbarkeit der Rolle 28 in der Gabel 27, etwa mittels des Balzens
2g, bleibt die leichte Versiellbarkeit der Schwinge am Wälzkörper bewahrt.