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Reglervorrichtung für Reibungs-Holzschleifer zur Herstellung von Holzschliff.
Außer Holzschleiferreglern mit Wasserdruck-Pressenvorschub gibt es noch viele solcher
Schleifer mit Reibungsantrieb für diesen Pressenvorschub. Die Regelung geschieht
hierbei zumeist mittels eines Kegelriemengetriebes. Ein solches Getriebe stellt
aber hohe Anforderungen an die Verstellkraft des Schleiferreglers, gibt lange Verstellwege
(bei der Riemenverschiebung), erfordert dadurch großen DZuffenhub und bedingt zu
große Drehzahlunterschiede des Reglers und damit auch der Kraftanlage für die beiden
Endlagen des Kegelriemenlaufes, besonders dann, wenn infolge mangelhafter Wartung
oder Verschleißes große Reibungswiderstände im Gestänge zwischen Reglermuffe und
Kegelriemengabel auftreten. Das Erfordernis für eine wirtschaftlich arbeitende Holzschleiferanlage
ist aber eine möglichst gleichbleibende Belastung der Kraftquelle und gleichbleibende
Schleifleistung, gleichviel ob alle Pressen arbeiten oder nur ein Teil derselben,
gleichgültig also, ob ein langsamerer oder schnellerer Pressenvorschub erfordert
wird, der Kegelriemen also gegebenenfalls in der einen oder anderen Endlage- laufen
muß.
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Bei den für Schleiferantrieb in Verwendung kommenden Kraftmaschinen
ist .für gleichbleibende Leistung Vorbedingung eine gleichbleibende Drehzahl, die
gewöhnlich durch sehr empfindliche Regler eingestellt wird.
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Die Aufgabe des Schleiferreglers, die Belastung der Kraftmaschine
durch vermehrten oder verringerten Schleiferpressendruck so gleichmäßig einzustellen
und die Drehzahl der ganzen Anlage dadurch in den engen Grenzen des Kraftmaschinenreglers
zu halten, kann er folgerichtig nur dann erfüllen, wenn schwere Verstellarbeit ihm
abgenommen wird und der Muffenhub des Schleiferreglers auf ein entsprechend geringeres
Maß eingeschränkt werden kann.
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Die unmittelbare Kraftübertragung durch das zwischen Reglermuffe und
Kegelriemengabel gebräuchliche Gestänge, die bisher die obengenannten Mängel aufwies,
wird nach vor liegender Erfindung durch Einschalten einer besonderen Verstellkraft
ersetzt, während der Schleiferregler nur noch diese Verstellkraft in dem einen oder
anderen Sinne zur Wirkung bringt. Als solche Verstellkraft wird bei vorliegender
Erfindung entweder eine durch die Antriebskraft des Schleiferreglers erzeugte Wasserdruckverstellkraft
oder sonst bereits vorhandene Wasserkraft herangezogen.
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Abb. x zeigt einen Reibungsschleiferregler mit einem mit Wasserdruck
wirkenden Hilfsmotor. Abb. 2 zeigt einen Reibungsschleiferregler mit einem mit Wasserdruck
wirkenden Hilfsmotor in Verbindung mit einer Isodromvorrichtung. Bei den bisher
bekannten Reibungsschleiferreglern hatte die Reglermuffe 2 unmittelbar den Winkelhebel
102, 105 um den Gelenkpunkt 103 zu drehen und damit die Riemengabel roh und den
Riemen 12 zu verschieben. Laut vorliegender Erfindung wird diese schwere Verstellarbeit
mit ihren langen Verstellwegen dem Regler 1 dadurch abgenommen, daß zwischen die
Reglermuffe 2 und das Gelenk 1o1 des Winkelhebels 1o2 nachfolgend beschriebener
Wasserdtuckhilfsmotor eingeschaltet ist.
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Das Exzenter q., das beispielsweise- auf der Reglerwelle 5 angeordnet
ist, drückt gegen die Rolle 78 auf dem Winkelhebel 77, 75, der um
das
am Gehäuse 81 befestigte Gelenk 76 drehbar ist, durch die Feder 74 gegen des Exzenter
q. gezogen wird und mittels des Gelenkes 73 den Kolben 72 bewegt. Dieser Kolben
72 fördert das aus dem Gehäuse 81 durch das Saugventil 82 in den Pumpenzylinderraum
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durch das Druckventil 83 in den Windkessel 84. und in den
Raum 93 zwischen den beiden kolbenförmigen Verdickungen 92, 94 des Steuerschiebers
gi, der mittels des Handrades 89 und der Spindel go verstellbar in der Gewindehülse
88 gefaßt ist, die am doppelarmigen Reglerhebel 86, 21 durch das Gelenk 87 mit der
Muffe 2 des Reglers i in Verbindung gebracht ist. Der Reglerhebel 86, 2i ist drehbar
um Gelenk 85 mit dem Gehäuse 81 verbunden und mittels der Gabel 2o an der Reglermuffe
2 angelenkt.
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In der Mittellage der Reglermuffe 2, die der geforderten Geschwindigkeit
entspricht, sind durch die Kolbenstücke 92, 9q. die Kanäle. 95, 96 gleichmäßig
überdeckt, also verschlossen. Erst wenn durch Änderung der Schleiferbelastung die
Geschwindigkeit (Drehzahl) der Anlage von der mittleren abweicht, wird die Reglermuffe
2 mittels des Reglerhebels 21, 86 die Steuerspindel gi aus ihrer Verschlußlage schieben.
Dann wird beispielsweise beim Sinken der Drehzahl das Kolbenstück 92 den Kanal
95 für das Drucköl aus dem Windkessel 84 freilegen und es in. den Zylinder
97 überströmen lassen. Der Kolben 98 dieses Zylinders wird also abwärts gedrückt
und mit seiner durch die Stoffbüchse ioo abgedichteten Kolbenstange 107 das Gelenk
ioi nach abwärts ziehen und dabei den Riemen i2 nach rechts auf die Seite des langsameren
Pressenvorschubes leiten. Beim Niedergehen des Kolbens 98 kann das unter ihm befindliche
Öl durch den Kanal 96 unter dem gleichfalls hochstehenden Kolbenstück 94
hinweg wieder in das Gehäuse 81: zurücktreten. Ist der Steuerschieber gi
aber bei steigender Drehzahl des Reglers i nach unten verschoben worden, so tritt
das Drucköl durch den Kanal 96
unter den Kolben 98 und das über dem Kolben98
befindliche Öl durch den Kanal 95 über das Kolbenstück g2 hinweg durch die
Öffnung 9g in den Behälter 81 zurück, während die Riemengabel io6 eine entgegengesetzte
Verschiebung des Riemens 12 vornehmen wird.
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Die Wirkung der Hilfsvorrichtung des Wasserdruckhilfsmotors kennzeichnet
sich noch durch folgende Eigenschaften Da der Pumpenkolben 72 von der Hauptwelle
angetrieben wird, kann ein weitaus genügender Druckölvorrat mit ausreichender Schnelligkeit
in dem Windkessel. 84 dauernd bereit gehalten werden. Den Förderdruck des Kolbens
72 besorgt die Zugfeder 7q., den Saughub dagegen das Exzenter q. und die Rolle 78
am Winkelhebel 77, 75. Steigt also der Öldruck im Windkessel 84 auf seine höchst
zulässige Spannung, so wird die Feder 74 gestreckt bleiben und nicht mehr imstande
sein, den Kolben 72 herabzudrücken. Dabei kommt die Rolle 78 außer Wirkungsbereich
des Exzenters 4; die Pumpe 72 stellt also selbsttätig ihre Förderung ein, sobald
in einem längeren gleichmäßigen Betriebszustand kein Ölumlauf nach dem Zylinder
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stattfindet. Läßt aber der Steuerschieber gi eine Druckölmenge im Zylinder
97 arbeiten und sinkt dementsprechend der Druck im Windkessel 8q., so zieht
die Feder 74 sofort den Kolben 72 nach und das Exzenter q. und die Rolle 78 kommen
wieder zur Wirkung. Eine unnütze Arbeit des Pumpenkolbens 72 und seiner Antriebsglieder
und eine dementsprechende Abnutzung wird also auf das geringste unumgängliche Maß
beschränkt. Die Schieberspindel gi kann dünn und sehr leichtgehend ausgeführt werden,
so daß dem Regler i nur noch eine kaum nennenswerte Verstellkraft zu ihrer Verschiebung
abgefordert wird. Der Überdeckungsbetrag der Kolbenstücke 92, g¢ über die Kanäle
95, 96 kann praktisch so gering gehalten werden, daß eine Verschiebung der
Spindel gi um wenige Millimeter, also auf eine kaum feststellbare Drehzahländerung
des Reglers i genügt, um den Steuervorgang des Arbeitskolbens und damit eine Riemenverschiebung
zu veranlassen. Die Länge des Verschiebeweges der Riemengabel io6 steht also in
keinem Zusammenhang mehr mit den unvermeidlichen, jedoch geringen Steuerausweichungen
der Muffe 2 und den sie hervorrufenden Geschwindigkeitsschwankungen. Der Kolben
98 ist nur dann in Ruhestellung, wenn die Reglermuffe 2 in der Stellung der gewünschten
mittleren Drehzahl sich befindet. Jede geringe Änderung der Drehzahl ruft so lange
eine entsprechend Steuerbewegung des Kolbens 98 hervor, bis die normale Drehzahl
wieder genau eingenommen ist und der Steuerschieber gi wieder genau auf mittlere
Überdeckung steht. Dabei ermöglichen das Fandrad 89, die Spindel go und die Gewindehülse
88 eine Einstellung dieser mittleren Drehzahl. Die gedrängte Bauart der ganzen Vorrichtung
durch die Vereinigung der verschiedenen Glieder in einem und demselben geschlossenen
Ölbehälter 81 stellt einen besonderen Fortschritt der Erfindung im Vergleich zu
bekannten Vorrichtungen dar.
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Als wesentlich kann gelten, daß ohne weiteres die ganze Vorrichtung
sich an jeder bereits bestehenden Schleiferreglereinrichtung anbringen läßt. Der
Antrieb des Pumpenkolbens 72 kann auch auf andere, nach jeweils gebotenen Verhältnissen
günstigere Weise erfolgen. Die Vorrichtung erfordert keinerlei Bedienung, und Ölverluste
werden durch das Unterbringen der mit dem Öl zusammenkommenden Glieder in einem
und demselben Behälter ausgeschlossen; aus Stoffbüchsen oder Spindelführung gi austretendes
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fließt in den Behälter 81 zurück. Die wichtigsten bewegten Glieder laufen dauernd
in Öl. Die beschriebene Vorrichtung läßt sich auch ebenso leicht und vorteilhaft
bei Holzschleifern mit Wasserdruckpressenvorschub vürwenden, desgleichen auf sonstige
Reglervorrichtungen an Kraftmaschinen u. dgl., bei denen im Interesse geringer Drehzahlschwankungen
eine Verringerung von störenden Verstellkräften von `Vert ist. Sollte in einem besonderen
Falle Drucköl oder Druckwasser bereits für andere Zwecke verfügbar sein, so kann
der Pumpenkolben still gesetzt werden und das betreffende Druckmittel unmittelbar
dem Steuerschieberraum 93 etwa durch einen besonders vorzusehenden Anschlußstutzen
zugeführt werden.
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Die in Abb. 2 dargestellte Isodromvorrichtung stellt eine Vervollkommnung
der bisher beschriebenen Einrichtung dar. Ihr besonderer Zweck ist es, einmal etwaige
bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung auftretende Pendelengen des ganzen
Reglergetriebes zu dämpfen (durch das an sich bekannte Mittel der Rückführung),
anderseits die Vorrichtung immer wieder auf die vorgeschriebene Drehzahl genau einzuregeln.
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Der Reglerhebel z1, 86 hängt nicht mehr an einem ortsfesten Drehpunkt,
sondern an einer lotrecht beweglichen Schwinge 116 mit den Gelenken 85 und 115 an
dem Rückführhebel 114, 117, der mit dem Gelenk 113 am Gehäuse 81-drehbar und ortsfest
gelagert ist. An seinem längeren Arm trägt der Hebel 117 die Gelenke 118, 125, an
denen die Federstange zig und die Kolbenstange io8 (für die Ölbremse) angelenkt
sind. Der Kolben 98 und die Kolbenstange 107 sind hohl ausgebildet; an der
Stange io8 sitzt im Kolben 98 beweglich der Ölbremsenkolben iog, der den
durch Stellschraube iii absperrbaren Ölübertrittskanal iio enthält. Der Arbeitskolben
98 ist nach unten durch den Deckel iiz öldicht abgeschlossen. An der Federstange
zig ist die Federscheibe 124 befestigt, die innerhalb des Federgehäuses igo durch
die beiden Druckfedern 122 und i23 in einer bestimmten (einstellbaren) Mittellage
gehalten wird. Die Federbüchse i2o ist mittels der Stütze 121 am Gehäuse 81 befestigt.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Geht beispielsweise
zufolge Pressenausschaltung der Schleiferregler hoch, so wird auch der Arbeitskolben
98 durch den Öldruck gehoben und der. Riemen 12 auf rascheren Pressenvorschub
eingestellt. Mit dem Kolben 98 bewegt sich der Olbremsenkolben zog zunächst
ebenfalls nach oben ; mittels der Schwinge 116 wird der Steuerschieber gi gehoben;
damit ist die rückführende Tätigkeit der Vorrichtung gegeben, die es zugleich mit
sich bringt, daß je nach der Stellung des Kolbens 98 das Gelenk 85 in verschiedenen
Höhenstellungen sich befinden kann, in denen die Reglervorrichtung im Gleichgewicht
sein und die Reglermuffe 2 demnach über oder unter der Stellung für die genaue mittlere
Drehzahl stehen kann. Im Interesse der Verringerung dr-r Drehzahlschwankungen muß
es aber sein, daß die Vorrichtung immer wieder nur bei der ursprünglichen Mittelstellung
der Reglermuffe 2 und des Gelenkes 85 ins Gleichgewicht kommt. Dafür sorgen Federeinrichtung
i2o und Ölbremse zog. Beim bisherigen Vorgang wird nämlich die Druckfeder 173 durch
die Zugstange zig (in Verbindung mit der Federplatte 124) zusammengedrückt; sie
hat also das Bestreben, die Ölbremsenstange io8 und den Kolben zog innerhalb des
Arbeitskolbens 98
wied.:r nach abwärts zu drücken, was sie um so rascher tun
wird, je mehr durch Schraube iii der Ü beilaufkanal in Kolben io8 geöffnet ist.
Der Gelenkpunkt 85 wird dadurch wieder auf seine frühere Mittellage zurückgedrückt,
aus der er durch die rückführende Wirkung gebracht war. Das Gelenk 85 muß deshalb
wieder in seine alte Mittellage gelangen, weil ja die Federscheibe 1z4 auch nur
in der Mitte zwischen den Druckfedern i22 und i23 im Gleichgewicht sein kann.
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Ist aber der Gelenkpunkt 85 nur immer in seiner genauen Mittellage
im Gleichgewicht, so kann auch der Steuerschieber gi seine für Gleichgewicht erforderliche
Überdeckungslage nur dann einnehmen, wenn die Reglermuffe 2 in der Stellung der
genaueren mittleren Drehzahl sich befindet. Während also bei jedem Steuervorgang
die Vorrichtung immer zunächst rückführend wirkt und das Gelenk 85 in einem Sinne
bewegt, der Pendelengen innerhalb der Reglervorrichtung entgegenwirkt, so sorgt
in zweiter Linie die Federeinrichtung i--2o in ihrer Wirkung durch die Ölbremse
verzögert, dafür, daß das aus seiner Mittellage gebrachte Gelenk 85 wieder dahin
zurückbewegt wird. Es kann also wohl die ganze Reglervorrichtung durch eine Belastungsänderung
eine kurzzeitige Drehzahlschwankung zeigen; diese wird aber durch die Isodromvorrichtung
schneller oder langsamer, je nach der Einstellung der Drosselschraube iii wieder
ausgeglichen. Der Drosselkanal iio in Kolben 98 wird bei der praktischen
Ausführung so ausgebildet, daß die Schraube iii leicht von außen einstellbar ist,
wie überhaupt die Vorrichtung in der Zeichnung nur schematisch gehalten und die
Bauart der einzelnen Maschinenglieder in zweckmäßiger Weise gewählt werden kann.