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Gesteuerter Gegenzylinder Die Erfindung bezieht sich auf Gegenzylinder
bei Schüttelrutschenantrieben. Es ist bereits bekannt, den Gegenzylinder mit einer
Steuerung zu versehen, welche die Druckluft nach Vollendung des Arbeitshubes des
Gegenzylinders auspuffen läßt, damit beim Rückhub des Kolbens kein Gegendruck vorlianden
ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß für den Gegenzylinder in an sich
bekannter selbststeuernder Kolben für die Steuerung des Luftein- und -auslasses
benutzt wird. Hierdurch fallen also irgendwelche beweglichen Steuerorgane völlig
fort. An sich sind bei Maschinen anderer Art, z. B. Dampfmaschinen, selbststeuernde
Kolben bekannt. Doch hat man solche Kolben bisher bei Schüttelrutschenmotoren nicht
benutzt. Tatsächlich ist die Verwendung solcher selbststeuernden Kolben bei Hauptmotoren
für die Schüttelrutschenförderung praktisch auch nicht möglich, weil das zur Erzielung
einer Förderleistung erforderliche Förderdiagramm, insbesondere die am Ende des
in der Förderrichtung erfolgenden Hubes notwendige stoßartige Verzögerung nicht
eintritt, und zwar deshalb, weil bei solchen Motoren unmittelbar nach der Bewegungsumkehr
des Kolbens der Auspuff abgedeckt wird, so daß im gleichen Augenblick eine Kompression
des im Zylinderraum befindlichen Luftquantums beginnt.
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Bei dem planmäßigen Zusammenwirken von Hauptmotor und Gegenzylinder
kann aber der letztere mit einem selbststeuernden Kolben ausgerüstet werden, ohne
daß Nachteile für den Betrieb entstehen. Da der Gegenzylinder die Aufgabe hat, den
in der Pfeilrichtung unter der Wirkung der Schwerkraft erfolgenden Hub der Rutsche
zu unterstützen, ist es nebensächlich, ob beim Rückhub in diesem Gegenzylinder eine
Kompression auftritt, da die Arbeit beim Rückhub durch den großen Kolben des Hauptmotors
geleistet wird. Die durch die Überwindung der Kompression im Gegenzylinder bewirkte
Verminderung der Leistung des Hauptmotors ist außerordentlich gering, da die Kolbenfläche
des Hauptmotors ein Vielfaches von derjenigen des Gegenzylinders beträgt.
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Durch die Anwendung eines solchen selbststeuernden Kolbens bei einem
Gegenzylinder wird es ermöglicht, mit größerer Expansion zu arbeiten, ohne daß eine
Vereisungsgefahr auftritt. Zu diesem Zwecke wird die die Füllung bestimmende Breite
des im Kolben vorgesehenen Steuerkanals gering bemessen und die Auspufföffnung derart
angeordnet, daß ihre Freigabe erst nach erfolgter Expansion, etwa gegen Ende des
Hubes, stattfindet. 1m Gegensatz zu den bisher bekannten gesteuerten Gegenzylindern
ist :eine überwachung infolge Fehlens der Steuerorgane nicht erforderlich.
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Die Bauart nach der Erfindung bringt dann weiter die Möglichkeit mit
sich, in einfacher Weise eine Hubverstellung für den Gegenzylinder vorzusehen. Es
ist an sich
bekannt, bei Gegenzylindern eine Hubverstellung anzubringen,
und zwar beispielsweise so, daß ein in der Zylinderwandung liegender, zu dem beweglichen
Steuerkörper führender Steuerkanal mehrere Einmündungen in den Zylinder besitzt,
die wechselweise durch Schrauben geöffnet oder geschlossen werden können. Diese
Einrichtungen, die sich für den Hauptmotor gut bewährt haben, sind aber für den
Gegenzylinder ungeeignet, weil sie ein bewegliches Steuerorgan voraussetzen und
daher .eine komplizierte Bauart bedingen. Erfindungsgemäß wird nun die Hubverstellung
durch einen in die Frischluftzuleitung zum Gegenzylinder .eingeschalteten, am Zylinder
selbst angebrachten Mehrwegehahn in Verbindung mit wechselweise von diesen an die
Preßluftleitung angeschlossenen, im Abstand voneinander in der Zylinderwandung angeordneten
Einströmkanälen erzielt. Zum Zwecke, den Hub zu verstellen, ist hierbei lediglich
eine entsprechende Drehung des Mehrwegehahnes erforderlich. Irgendwelche Steuerkanäle
in der Zylinderwandung und bewegliche Steuerorgane fallen fort.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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In dem Zylinder i gleitet der Arbeitskolben 2, der durch die Zugstange
3 in bekannter Weise mit der Rutsche verbunden. ist. Außer diesem Gegenzylinder
ist ein nicht gezeichneter Hauptmotor vorhanden, welcher im Abstand von dem Gegenzylinder
an der Rutsche angreift. Der Kolben 2 des Gegenzylinders ist mit einer kammerartigen
Ausnehmung 4 versehen, in welche der Steuerkanal 5 mündet.
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Die Frischluftzuführung erfolgt bei 6 durch Vermittlung des Mehrwegehahnes
7, welcher je nach seiner Stellung den Kanal 8 oder den Kanal 9 an den Frischlufteinlaß
6 anschließt.
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In der gezeichneten Stellung hat der Kolben seinen Arbeitshub in der
Pfeilrichtung soeben vollendet und durch Aufdecken der Auspufföffnung io die Arbeitsluft
ausströmen lassen. Es beginnt nun der Rückhub, bei welchem unter der Wirkung des
Hauptmotors der durch die Zugstange 3 mit der Rutsche verbundene Kolben 2 in seine
linke Endstellung zurückgezogen wird. Hierbei wird zunächst die Auspufföffnung i
o wieder abgedeckt, so daß in der linken Zylinderkammer und in der Aussparung 4
des Kolbens eine geringe Kompression eintritt. Im Augenblick, wo der Steuerkanal
s den Einströmkanal 8 überläuft, tritt Frischluft über den Kanal 5 in die Kammer
4 und den linken Zylinderraum, wodurch die Rückwärtsbewegung des Kolbens (Fallhub
der Rutsche) eingeleitet wird. Die Umsteuerung findet zur selben Zeit wie diejenige
des Hauptmotors statt.
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Die Füllung ist beendet, wenn die rechte Kante des Steuerkanals 5
die linke Kante des Einströmkanals 8 überschleift. In diesem Augenblick beginnt
die Expansion des eingeschlossenen Triebmittels, die so lange andauert, bis der
Kolben etwa gegen Hubende die Auspufföffnung io freigibt. Zwecks Veränderung des
Hubes ist es nur erforderlich, den Hahn 7 zu drehen, derart, daß er den Kana19 in
Verbindung mit dem Frischlufteinlaß 6 bringt. Selbstverständlich können dem Mehrwegehahn
beliebig viele Einströmkanäle zugeordnet werden; doch werden in der Prags zwei oder
drei Kanäle genügen.