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Verfahren zum Betreiben von Arbeitsmaschinen unter Verwendung einer
Brennkraftmaschine, welche zur Erzeugung von Druckluft benutzt wird, die zum Antrieb
von Hilfsmaschinen verwendet wird Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben
von Arbeitsmaschinen, beispielsweiss von- Baggern, unter Verwendung von Kraftmaschinen,
beispielsweise von Brennkraftmaschinen, welche zur Erzeugung von Druckluft benutzt
werden, die ihrerseits zum Treiben äußere Arbeit leistender Hilfsmaschinen verwendet
wird.
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Bisher waren gewisse Arbeitsmaschinen, wie Kräne und Dampfbagger,
sofern sie durch Brennkraftmaschinen angetrieben wurden, mit Kupplungen versehen,
durch die Arbeitsvorrichtungen (wie Hebewerkzeug, Vorschubapparat oder Drehwerk)
angeschlossen wurden. Diese Einrichtung arbeitet mit grober Schwerfälligkeit. Zwar
kann, beispielsweise bei Baggern, das Hebwerk mit Hilfe der Maschine zur Zufriedenheit
arbeiten, da es sich hier immer um eine fortschreitende Bewegung auf eine- gewisse
Zeitdauer handelt. Wenn es jedoch darauf ankommt, das Löffelvorschubwerk anzuschließen
oder auch das Drehwerk, so zeigt sich der Übelstand, daß die Vorrichtung nicht schnell
genug in Tätigkeit tritt und nicht so, zur Zufriedenheit arbeitet, wie dies mit
Hilfe eineu- durch Druckmittel angetriebenen Kraftmaschine, wie z. B. einer Dampfmaschine
oder einer Druckluftmaschine, der Fall ist. Bei Verwendung einer mit einem Druckmittel
. arbeitenden Kraftmaschine, beispielsweise als Vorschubmaschine, erfoagt der Vorschub,
als ob er mit Hilfe einer Feder geschieht. Trifft der Baggerlöffel auf ein Arbeitsgut,
welches beim Arbeiten der Hubmaschine den Löffel. zurückzuschieben bestrebt ist,
so. gestattet die Vorschubmaschine ein solches Zurückziehen des Löffelstieles, wobei;
die Vorschubmaschine aber, sobald das Hindernis überwunden ist, den Löffel sofort
wieder vorschiebt, um das Arbeitsgut zu erfassen. Es handelt sich also hier immer
um einen nachgiebigen Druck. Wollte man dasselbe mit Hilfe einer durch Kupplung
angeschlossenen Vorrichtung ausführen, so muß notwendigerweise die Kupplung schlüpfen,
wenn der Vorschub erfolgt, damit wieder ein sofortiger Angriff stattfindet, «wenn
das Material nachgibt. Die Beschleunigung, die .eine mit Druckmittel arbeitende
Maschine erfährt, ist sehr groß, so daß die Wiederaufnahme der Kraftausübung sehr
schnell erfolgt.
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Ähnliche Betrachtungen treffen auch mit Bezug auf das Drehwerk zu.
Soll der Ausleger mit dem Baggerlöffel ausschwingen, so soll dies so schnell wie
möglich ohne Stoß oder Erschütterung geschehen, was nur mit Hilfe einer mit Druckmittel
arbeitenden Maschine ausgeführt werden, kann. Ehe diese schwingende Bewegung beendet
ist, kehrt der Wärter die Maschine um, wodurch die schwingende Bewegung so federnd
unterbrochen
wird, als wenn :ein Auftreffen gegen ein Polster oder
:eine Feder erfolgt. Der Wärter weiß bald aus Erfahrung, zu welchem Zeitpunkt -er
vor Beendigung der gewünschten schwingenden Bewegung die Maschine umzustellen hat,
und sobald der Löffel in die richtige Ruhelage gelangt, wird dieser entleert, und
die Rückwärtsbewegiung setzt ein. Dieser Vorgang kann nicht schnell genug erfolgen,
wenn das Ein- und Ausschalten mit Hilfe einer Kupplung zu geschehen hat. Während
bei Verwendung einer Druckluftmaschine die Bewegung äußerst glatt und schnell vor
sich geht, muß bei Anwendung einer Kupplung zum jeweiligen Anschließen des Gerätes
dieses stark erschüttert werden. Der einzige Weg, um einen ICupplungsanschluß abzuschwächen,
ist der, für eine Schlüpfung zu sorgen, was die üblichen Nachteile zur Folge hat,
ohne daß die Erschütterungen vollkommen aufgehoben werden.
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Die Vorschubmaschine und das Drehwerk von Dampfbaggern erfordern nur
einen verhältnismäßig kleinen Teil des gesamten Kraftaufwandes, während -das Hubwerk
einen sehr viel größeren Kraftaufwand benötigt. Es kann wohl gesagt werden, daß
das Hubwerk etwa 7 5 % des gesamten Kraftaufwandes für sich in Anspruch nimmt.
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Zweck der Erfindung ist, die oben besprochenen Übelstände zu beseitigen.
Die Erfindung besteht darin, daß die Hauptkraftmaschine ein Arbeitsgerät der Arbeitsmaschine
(beispielsweise das Grabwerkzeug eines Baggers) unmittelbar antreibt und des weiteren
auf dieses Arbeitsgerät mittelbar durch eine Hilfsmaschine derart reinwirkt, daß
eine Bewegung unabhängig von der durch dxe Hauptmaschine erzielten erzeugt wird
(beispielsweise die Arbeitsmaschine ,gedreht oder der Löffel mittels der Vorschubmaschine
vorwärts gedrückt wird), wobei ein Verdichter benutzt wird, um, in bekannter Weisse
von der Hauptmaschine angetrieben, die Druckluft für die Hilfsmaschine zu erzeugen.
Der Verdichter kann je nach Bedarf unausgesetzt arbeiten, um Druckluft für die Hilfsmaschine
zu erzeugen, oder auch nur bei Auftreten eines Kraftüberschusses der Hauptmaschine.
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Gewünschtenfalls kann die Druckluft zur Erhöhung ihrer Wirkung durch
Auspuffgase der als Hauptmaschine arbeitenden Brennkraftmaschine angewärmt werden..
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Handelt es sich um einen Bagger, so kann das die Plattform drehende
Drehwerk durch die Druckluft und das Hubwerk durch die Brennkraftmaschine angetrieben
werden, während der Verdichter zur Erzeugung der Druckluft für das Drehwerk gleichfalls
durch idie Brennkraftmaschine angetrieben wird, wobei zweckmäßig zum Anwärmen der
Druckluft eine Heizvorrichtung in Anwendung kommen kann. Die mit Druckluft arbeitende
Hilfskraftmaschine kann zum Vordrücken des Löffelstieles benutzt werden. Auch kann
der Verdichter unmittelbar mit der Hilfskraftmaschine verbunden werden, während
ein Zweiganscbluß nach einem Empfänger für die Druckluft abführt.
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Abb. i der Zeichnung zeigt einen Bagger in Seitenansicht, in dem die
Erfindung angewendet worden ist. Abb. 2 zeigt einen Grundriß des Baggers, Abb.3
einen. Längsschnitt einer Heizvorrichtung, geschnitten nach der Linie 3-3 der Abb.
2, und Abb. 4 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 4-4 der Abb. 3.
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Das Untergestell i (Abb. i) wird von der Antriebsachse 2 und der Steuerachse
3 mit Hilfe der Antriebsräder 4 und der Steuerräder 5 getragen. Die Plattform 6
vermag sich um den Zapfen 7 auf dem Wagenuntergestell zu drehen mit Hilfe eines
Zahnrades 8 und eines Triebes 9, dessen Welle io ein Kegelrad i i trägt, welches
mit dem Kegelrad 12 im Eingriff sich befindet. Dieses letztgenannte Kegelrad 12
sitzt auf einer Kurbelwelle 13, die zu der die Drehung bewirkenden, durch Kraftflüssigkeit
angetriebenen -Kraftmaschine 14 gehört, die auf der Plattform angebracht ist. Am
vorderen Ende der Plattform ist in bekannter Weise der Ausleger 15 mit Hilfe eines
Bolzens 16 drehbar befestigt. Der Löffel 17 sitzt.auf dem üblichen Löffelstiel 18,
an dem eine mit dem Trieb 20 in Eingriff stehende Zahnstange 19 befestigt ist. Der
Trieb 20 sitzt auf der üblichen Vorschubwelle 21, die auf dem Ausl-,ger 15 gelagert
ist und ein Zahnrad 22 trägt, das mit einem Zahnrad 23 auf der Kurbelwelle 24 der
Vorschubmaschine 25 in Eingriff steht. Die Kraftmaschine 25 wird durch Druckflüssigkeit
in Tätigkeit gesetzt und ist auf dem Ausleger befestigt.
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Das Hubseil 26 läuft über der Rolle, die in einem Gehäuse 27 gelagert
ist, das durch Beine Stange 28 in an sich bekannter Weise an dem Löffel befestigt
äst. Das Hubseil 26 läuft noch über die am Ende des Auslegers gelagerte Rolle 29
und von hier nach der Windetromme13o, die auf der drehbaren Plattform durch die
Welle 31 in einem Bock gelagert ist.
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Auf der Welle 31 sitzt noch das Zahnrad 32, das mit dem Rade 33 (Abb.
2) in Eingriff steht, dessen Welle34 in. Lagern35 eines Bockes auf der Plattform
ruht. Mit Hilfe der üblichen Kupplung 36 kann die Windetrommel mit dem Zahnrad 32
verbunden werden, und mit Hilfe der üblichen Bremsvorrichtung 37 auf der anderen
Seite der Trommel. kann die Winde gebremst werden. Auf der Welle 34 sitzt noch eine
Riemscheibe 38 zum Antrieb dieser Welle mit Hilfe einer Kupplungsvorrichtung
39.
Die Riemscheibe 38 kann von der Scheibe 41 aus mit Hilfe eines Riemens oder einer
Kette angetrieben werden. Die Welle 42 der Riemscheibe 4i ruht in Lagern an dem
Verdichtergestell49 am Ende der Plattform. Die Welle 42 trägt noch eine zweite Riemscheibe
43, die durch einen Riemen oder eine Kette von der Riemscheibe 45 auf der Kurbelwelle
4.6 einer Maschine 4.7 mit innerer Verbrennung angetrieben werden. kann, welche
auf dem Verdichtergestell49 angeordnet ist. Die Verdichterzylinder 48 werden von
den Köpfen 53 getragen, die unmittelbar an dem Gestell 49 befestigt sind. Die Kolbenstangen
51 der in diesen Zylindern spielenden Kolben 5o reichen- bis zu den Kurbeln 52 der
Kurbelwelle 42. Die Einlaß- und Auslaßventile 54 und 55 sind in den Köpfen 53 angeordnet,
und die Auslaßrohre 56 erstrecken sich von den Auslaßventilen 5 5 nach einem gemeinsamen
Rohr 57, das mit einem Ende mit dem Sammelbehälter 58 verbunden ist.
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Das andere Ende des Rohres 57 steht mit der Luftheizkammer 59 in Verbindung.
Aus dieser Kammer wird die Luft durch das Rohr 6o fortgeleitet. Die Kammer ist mit
einer Anzahl von Ablenkplatten 6 1 (s. -Abb. 3) im Innern versehen, die derart
gegeneinander versetzt sind, daß die Luft in der Kammer einen Zickzackweg beschreiben
muß. -Das gemeinsame Auslaßrohr 62 der Brennknaftmaschine führt das Auspuffgas nach
einer Kammer 63 an einem Ende der Heizvorrichtung, und diese Kammer wird durch Rohre
64 mit einer Kammer 67 am anderen Ende verbunden, welche Rohre von der Stirnwand
65 bis zur Stirnwand 66 reichen. Die Auspuffgase gelangen also nach der Kammer 67
und von hier weiter durch das Rohr 68. Die äußeren Stirnwände 69 der Kammern 63
und 6; sind abnehmbar, um die Rohre 64 reinigen zu können. Die Heizvorrichtung ist
quer zur Plattform angebracht, so daß die Stirnwände bequem zugängig sind. Es ist
zu beachten, daß die Bewegung der zu erwärmenden Luft sich im Gegenstrom zu den
Auspuffgasen der Maschine befindet, um eine wirkungsvolle übertragung der Wärme
zu erzielen. Ein Zweigrohr 7o des Rohres 6o führt nach der Maschine zur Erzielung
der Drehbewegung der Plattform, und die Verlängerung 7 i dies Rohres 6o steht mit
der Löffelstielvorschubmaschine 25 in Verbindung. Gegenüber dem Drehbolzen 16 des
Auslegers besitzt das Rohr 71 ein Gelenk.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß die Luft, venn sie verdichtet wird,
durch das gemeinsame Rohr 57 unmittelbar zur Heizvorrichtung und von hier zu den
Kraftmaschinen 14 und 25 geführt wird, wenn diese Kraftmaschinen arbeiten sollen;
auf diese Weise wird die Verdichtungsivärme der Luft beibehalten, und der Überschuß
an Luft wird in den Sammelbehälter abgeleitet, so daß irgendein etwa auftretender
Mangel an Luft durch Entnahme aus dem Behälter ausgeglichen werden kann. Es wird
also alle Wärme in der Luft aufrechterhalten, soweit dies angängig ist=. Zu jeder
Zeit ist in der Heizvorrichtung eine kleine Aufspeicherung von Luft vorhanden, die
sich bei der absatzweisen Bewegung der Luftmaschine ergänzt. Dies ist von Wichtigkeit
insofern, als in den Zwischenpausen diese Luft die Auspuffwärme von der Brennkraftmaschine
aufnimmt und die Wirkungsweise der Vorrichtung auf diese Weise erhöht.
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Die Maschine mit innerer Verbrennung arbeitet bei dieser Einrichtung
ohne Unterbrechung. Die Kupplungseinrichtung ermöglicht ein Ein- und Ausrücken,
und die Vorschubmaschine sowie die Maschine zur Erzielung der Drehbewegung, die
gewöhnliche Flüssigkeitssteuerung besitzen, verwerten die Kraft der Brennkräftmaschine.
In den Zwischenräumen zwischen den Hubarbeiten kann der Sammelbehälter Druckluft
aufnehmen.