-
Steilrutschenmotor an Schüttelrutschen Schüttelrutschenmotoren mit
einem Hauptkolben und einem oder mehreren Hilfskolben sind bekannt. Bei einer Ausführung
werden Haupt- und Hilfskolben so mit einem Druckmittel beaufschlagt, daß der Motor
als doppeltwirkender arbeitet.
-
Eine andere Ausführung ist bekannt, bei welcher Haupt- und Hilfskolben
in demselben Sinne mit Druckluft beaufschlagt werden, wobei Schaltorgane benutzt
werden, die gestatten, daß beliebig das Druckmittel dauernd den Hilfskolben belastet
oder daß durch Anschluß an das Steuerorgan des Hauptkolbens gesteuert wird.
-
Außerdem ist es bekannt, das Druckmittel erst dann in demselben Sinne
auf den Hilfskolben zu leiten, wenn derselbe bereits seinen Hub beim Anheben der
Rutsche ausgeführt hat.
-
Es ist weiter bekannt, den Hauptkolben zwischen zwei Hilfskolben zu
legen, wobei die beiden Hilfskolben gleichen Durchmesser haben. Diese Hilfskolben
können auch beliebig durch Schaltorgane auf der einen oder anderen Seite mit Druckmittel
beaufschlagt werden, wobei nur ein Steuerorgan für die drei Arbeitskolben benutzt
wird.
-
Vorliegende Erfindung besteht darin, daß mindestens zwei hinter dem
Hauptzylinder angeordnete Hilfszylinder verschiedenen Durchmesser haben und daß
diese Hilfszylinder gegen den Hauptzylinder abgedichtet sind. Neu ist hierbei noch,
daß der Hauptkolben mit einer Steuerung und die beiden Hilfszylinder für sich ebenfalls
mit einer gemeinsamen Steuerung ausgerüstet sind.
-
Durch die Anordnung der beiden Hilfszylinder mit verschiedenem Durchmesser
ist es möglich, mit mindestens viermal verschiedenen Kolbenflächen im gleichen Sinne
oder auch im entgegengesetzten Sinne zum Hauptkolben das Druckmittel auf die Hilfskolben
wirken zu lassen. Hierbei kommt noch hinzu, daß gesteuert oder nicht gesteuert Druckluft
auf die eine oder andere Seite der Hilfskolben strömen kann, so daß also der neue
Motor mit zo- bis 20facher Veränderung arbeiten kann. Diese vielfache Einstellung
ist insbesondere erforderlich bei einem Rutschenbetrieb mit steiler Lagerung zwischen
etwa 15 bis 30° Einfallen, um das zu fördernde Gut nicht zu schnell in der Rutsche
zu transportieren. Der Vorteil, die beiden Hilfszylinder hinter den Hauptzylinder
zu legen, besteht darin, daß erstens viele Kanäle für die Umschaltung gespart werden
und diese selbst in dem engen Grubenbetrieb viel leichter bedient werden können.
Außerdem kann ein vorhandener einfach wirkender Antriebsmotor viel leichter zu einem
doppelt wirkenden Motor oder als Steilrutschenmotor benutzt werden, wenn die Hilfszylinder
ihre eigene Steuerung haben.
-
Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß bei Rutschenbetrieben mit über
15"' für das stoßfreie Bewegen des Fördergutes sehr viele Fälle
der
Einstellung für den richtigen Transport erforderlich sind.
-
Soll z. B. bei einer Rutschenlänge von 5o m und 2o° Einfallen stoßfrei
und ohne Poltern gefördert werden, so muß der neue Motor anders eingestellt werden
als bei 5o m Länge und 25' Einfallen oder als bei ioo m Kutschenlänge und 20° oder
25° Einfallen.
-
Es genügt daher nicht mehr, einen Antriebsmotor mit einem Hilfszylinder
oder mit zwei Hilfszylindern mit gleichem Durchmesser zu benutzen, da diese Ausführung
zuwenig Umstellungsmöglichkeiten gibt.
-
Es genügen aber schon zwei Hilfszylinder mit verschiedenem Durchmesser.
Bei Verwendung von mehr als zwei Hilfszylindern ist wohl die Umsteilungsmöglichkeit
noch größer, aber der Apparat wird schon zu unhandlich und zu kompliziert.
-
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des neuen Motors schematisch
dargestellt. Hiernach ist" i der Hauptzylinder, 2 der Hauptkolben, 16 und ib die
beiden Hilfszylinder mit den verschieden großen Hilfskolben 26 und ab. Der Hauptkolben
2 greift mit einer Kolbenstange 4 und q.b an der Rutsche an. Die beiden Hilfskolben
26 und 2b sind durch Kolbenstangen 46 und 4e, an dem Hauptkolben 2 befestigt. Es
ist 3 das Steuerventil für den Hauptkolben und 36 das Steuerventil für die beiden
Hilfskolben. - Es sind 5, 6 und 7 Frischluftkanäle für die rechte Seite des Hauptkolbens
2. 8 ist hierzu ein Entlüftungskanal. g ist ein Steuerkanal mit der Mündung zo und
ioa in den Hauptzylinder, wobei die Mündung io durch eine Verschlußschraube ii reguliert
werden kann. Es ist 66 ein Frischluftkanal, der einerseits mit dem Kanal 6 in Verbindung
steht und andererseits mit dem Kanal i2 in Verbindung gebracht werden kann. Dieser
Kanal 12 steht mit dem Kanal 13 und 12` in Verbindung. Der Kanal i26 kann mit dem
Entlüftungskanal 14 und dem Auspuff 15 in Verbindung gebracht werden. Der Auspuff
15 mündet in den Hauptzylinder links vom Hauptkolben. Der Kanal 13 mündet in den
Kanal 25. Dieser Kanal 25 steht mit den vier Kanälen 256, 25b, 25° und 25d
in Verbindung. Diese vier Kanäle werden durch Öffnen oder Schließen der Verschlußstopfen
ig, ig6, 21 und 2i6 beliebig mit den entsprechenden Kanälen 18, i86, 2o und 2o6
in Verbindung gebracht, "welche zu beiden Seiten der Hilfskolben 26 und 21 in die
Hilfszylinder 16 und 1b münden. Der Kanal 16 ist ein Steuerkanal und steht einerseits
mit der rechten Hauptzylinderseite in Verbindung und mündet andererseits in das
Steuergehäuse des Schiebers 36. 17 ist ein Auspuff auf der linken Seite des Hauptzylinders
i. Die Entlüftungslöcher 22, 226, 23 und 236 an den beiden Hilfszylindern z6 und
il können beliebig durch Verschlußstopfen 24, 2q.6, 241 und 24v geöffnet oder geschlossen
werden (24b und 24c sind in der Zeichnung nicht angegeben, da hier die Bohrungen
22 und 226 geöffnet sind). Es ist 26 ein Steuerkanal, welcher einerseits auf der
linken Ringfläche des Hauptventils 3 mündet und andererseits mit dem Kanal
28 in den Hilfszylinder 16 mündet und durch eine Verschlußschraube 27 beliebig
verschlossen oder geöffnet werden kann.
-
Um die Vielseitigkeit dieses neuen Motors in der Verwendung beim Kutschenbetrieb
vor Augen zu führen, sind sieben Fälle herausgegriffen worden, welche nachstehend
angegeben werden Fall I Rutsche entgegen der Förderrichtung heben. Rutsche 2o' Einfallen,
6 m lang. Es ist 25c und 025' geschlossen und 256 und 25' geöffnet.
Motor arbeitet als doppelt wirkender mit sehr kurzer Rutsche.
-
Fall II Rutsche entgegen der Förderrichtung heben. Rutsche 2o° Einfallen,
2i m lang. Es ist 25c und 25d geschlossen und 256 oder 25b geöffnet. Motor arbeitet
mit kurzer Rutsche doppelt wirkend. Fall III Rutsche entgegen der Förderrichtung
heben. Rutsche 2o° Einfallen, 42 m lang. Es sind 25c und 25d und 256 und
25' geschlossen. Motor arbeitet als einfach wirkender. Das Gewicht der niederfallenden
Rutsche genügt, um die Arbeitskolben in ihre Endlage nach rechts zurückzutreiben.
Fall IV Rutsche in der Förderrichtung zurückbewegen (Einstellung I).
-
Rutsche 2o° Einfallen, 6o m lang. Es ist der Hilfskolben 26 > 2b und
z. B. der Hilfskolben 26 = 130 mm Zyhnder-o und der Hilfskolben 2b = ioo mm Zylinder-.
Es ist 2511 mit 130 mm 0 = 133 qcm geöffnet und 256 mit ioo mm Zylinder-o = 78 qcm
geöffnet. Wirksame Fläche ist 51 qcm = 8o mm Zylinder-o.
-
Es drückt die Rutsche beim Niederfallen Druckluft auf einer belasteten
Fläche von 51 qcm zum Abbremsen in das Rohrnetz zurück. Fall V Rutsche in der Förderrichtung
zurückbewegen (Einstellung II).
-
Rutsche 2o' Einfallen, go m lang. Es ist 25" geschlossen, 25c
geöffnet und sind 256 und 25b geschlossen.
Es drückt jetzt die niederfallende
Rutsche Druckluft auf einer belasteten Fläche von 78 qcm = Zoo mm Zylinder-o in
das Rohrnetz zurück.
-
Fall VI Rutsche in der Förderrichtung zurückbewegen (Einstellung III).
-
Rutsche 2o° Einfallen, 120 m lang. Es ist 2511 geöffnet, 25e geschlossen
und 25a und 25a geschlossen.
-
Es drückt jetzt die niederfallende Rutsche Druckluft auf einer belasteten
Fläche von 133 qcm = 13o mm Kolben--o in das Rohrnetz zurück.
-
Fall VII Rutsche in der Förderrichtung zurückbewegen (Einstellung
IV).
-
Rutsche 2o' Einfallen, 150 m lang. Es ist 25c und 2511 geöffnet und
25a und 251 geschlossen. Es drückt jetzt die niederfallende Rutsche Druckluft auf
einer belasteten Fläche von 211 qcm = 13o + Ioo = 165 mm Zylinder-o in das Rohrnetz
zurück.
-
Bei den vier Fällen IV bis VII und 20° Einfallen wurde für das Anheben
der Rutsche der Hauptkolben allein beansprucht und.das Druckmittel zum Bremsen erst
nach dem Anheben auf die oder den Hilfskolben geleitet.
-
Hat die Rutsche z. B. ein Einfallen von 25 und es genügt der Hauptkolben
für das Anheben der Rutsche allein nicht mehr, so wird Dauerluft für das Abbremsen
auf den (oder die) Hilfskolben geleitet und sind hierbei wieder die vier Fälle von
IV bis VII möglich.
-
Bei 25' Einfallen ändert sich auch z. B. folgendes: Es muß
z. B. bei 9o m Rutschenlänge statt nach Fall V nach Fall VI geschaltet werden, um
die Rutsche niederfallend zu bewegen.
-
Es würde zu weit führen, alle möglichen Fälle aufzuführen. So ist
es z. B. noch möglich, durch entsprechenden Durchmesser der Kolbenstangen der Hilfskolben
eine weitere Einstufung einzurichten.
-
Bei den angegebenen Fällen müssen natürlich jedesmal die entsprechenden
Öffnungen 22, 22a, 23 und -23a beliebig verschlossen werden. Es können auch diese
Öffnungen zur weiteren Regulierung gedrosselt werden.
-
In der Zeichnung ist der Fall VII angegeben. Die Arbeitsweise ist
hierbei folgende: In der angegebenen Stellung des Hauptkolbens 2 und des Steuerventils
3 steht dauernd Druckluft in dem Kanal 5 auf dem Stopfen des Steuerventils 3. Durch
die Kanäle 6 und 7 strömt Frischluft auf die rechte Seite des Hauptkolbens 2 und
bewegt sich mit beiden Hilfskolben 2a und 21 nach links, wodurch die an dem Stangenkopf
.4b angeschlossene Rutsche entgegen der Förderrichtung angehoben wird. Der Kolben
#_z, bewegt sich so lange nach links, bis die Mündung roa des Steuerkanals
9 freigegeben wird. Es strömt dann Druckluft durch diesen Kanal auf die rechte
Ringfläche des Steuerventils 3 und schiebt dasselbe nach links. Hierdurch wird der
Frischluftkanal abgeschlossen und der Auspuff A mit dem Entlüftungskanal 8 in Verbindung
gebracht und strömt hier das gebrauchte Druckmittel aus. Zugleich strömt hier durch
den Kanal 16 ebenfalls die Druckluft aus, welche das Steuerventil 3" der
Hilfskolben nach unten gehalten hat. Durch Überdruck auf den Stopfen des Ventils
3" wird dasselbe durch Druckluft von dem Kanal 611 aus in die Höhe geschoben
und der Kanal 1.4 mit dem Auspuff 15 abgeschlossen. Es strömt jetzt Frischluft von
den Kanälen 6, 6a durch die Kanäle 12, 13 in den Kanal 25. Da die beiden Verschlußschrauben
Z9 und Z9a zurückgeschraubt sind, so stehen die Kanäle 25e und 18a sowie die Kanäle
25d und 18 mit dem Kanal 25 in Verbindung. Es tritt jetzt Druckluft
auf die Rechtsseiten der beiden Hilfskolben 2a und 2b. Durch die Entlüftung auf
der rechten Seite des Hauptkolbens bewegt sich jetzt die angehobene Rutsche wieder
in der Fallrichtung zurück und drückt hierbei das Druckmittel auf der rechten Seite
der beiden Hilfskolben durch die Kanäle 25e, 251,
25, 13, 12, 611 und
6 in das Rohrnetz zurück, wodurch ein Abbremsen der Fallbewegung der Rutsche erfolgt
und dadurch das Fördergut stoßfrei und ohne Poltern transportiert wird. Sobald bei
diesem Rechtsgang der Hauptkolben 2 den Kanal 8 abgedeckt hat, wird durch Kompression
von Luft, welche auf die rechte Seite des Steuerventils drückt, das Ventil 3 nach
rechts geschoben, der Auspuff 8a geschlossen und der Kanal 7 wieder mit der Frischluft
in Verbindung gebracht. Es strömt jetzt wieder das Druckmittel auf die rechte Seite
des Hauptkolbens, und das Spiel beginnt, wie vor, von neuem. Zugleich strömt auch
Frischluft durch den Kanal 16 auf die obere große Fläche des Steuerventils 3a und
schiebt dieses nach unten. Hierdurch wird der Kanal 12 von dem Kanal 611 getrennt
und der Kanal 12a mit dem Kanal 14 und dem Auspuff 15 in Verbindung gebracht. Bei
dem Linksgang des Hauptkolbens bewegen sich die beiden Hilfskolben ebenfalls nach
links, und wird Luft durch die Kanäle 15, 1.4, 12a, 13, 25, 25e und 25"
und
18 und 1811 in die rechteli Hilfszylinderräume angesaugt.
-
Soll der Motor z. B. nach dem Fall V I arbeiten, so bleibt der Kanal
25d geöffnet, und wird der Kanal 25c geschlossen. Jetzt ist die rechte Seite des
Hilfszylinders ib von der Druckluftzufuhr abgeschnitten und steht durch Öffnen der
Bohrung 2311 mit der Außenluft in
Verbindung, wie auch bisher die
beiden linken Seiten des Hilfszylinders durch die geöffneten Bohrungen 22 und 22a.
Bei der vorhin angegebenen Arbeitsweise des Motors tritt also jetzt nur noch Druckluft
auf die rechte Seite des Hilfskolbens 211, wodurch bei kürzerer Rutsche weniger
Druckluft beim Niederfall der Rutsche in das Rohrnetz zurückgedrückt wird. Bei gleicher
Rutschenlänge und Einfallen von 25 und mehr Grad kann, wenn die Rutsche zu schnell
niederfällt, die Schraube iqa wieder zurückgeschraubt werden und arbeitet der Motor
dann wieder wie bei dem Fall VII. Ist die Rutsche kürzer geworden, so kann beliebig
nun entweder nur die rechte Fläche des kleinen Hilfskolbens 21 oder die rechte Fläche
des größeren Hilfskolbens 2a oder auch beide zusammen oder die Beaufschlagung der
rechten Fläche des Hilfskolbens 211 oder- der linken Fläche des Hilfskolbens 2b
benutzt werden. Soll der Motor bei kurzer oder weniger kurzer Rutsche oder auch
bei ganz flachem Einfallen benutzt werden, so können die beiden Kanäle 25e und 25d
geschlossen werden und dafür beliebig 25a oder 25b oder beide geöffnet werden. Es
wird dann nicht mehr die Frischluft der rechten Seite beim Niederfallen in das Rohrnetz
zum Abbremsen zurückgedrückt, sondern es wird jetzt das fehlende Gewicht der kurzen
Rutsche durch Beaufschlagung von Druckluft der linken Hilfskolbenseite ersetzt,
und arbeitet jetzt der Motor doppelt wirkend. Bei dieser doppelt wirkenden Arbeitsweise
ist es von Vorteil, wenn die Bohrung 28 durch Öffnen der Schraube 27 mit dem Steuerkanal
26 in Verbindung gebracht wird. Es strömt dann bei der Rechtsbewegung des Hilfskolbens
211, wenn dieser die Bohrung 28 freigegeben hat, Steuerluft auf die linke Ringfläche
des Hauptventils 3 und hilft, wie an sich bekannt, das Ventil 3 nach rechts schieben.
Bei dieser Ausführung ist nicht erforderlich, daß beide Hilfszylinder mit einem
Steuerkana126 ausgerüstet sind. Es genügt die Anordnung an einem der beiden Hilfszylinder.
-
Wenn so geschaltet worden ist, daß der Motor statt doppelt wirkend
wieder mit Zusatzluft, also in demselben Sinne wie der Hauptkolben beaufschlagt
wird, so muß der Kanal 26 durch die Steuerschraube 27 verschlossen sein und der
Kanal 26 mit der Außenluft in Verbindung stehen, sonst steuert beim Rechtsgang des
Hauptkolbens das Ventil 3 nicht nach rechts. Der neue Motor ist am einfachsten zu
bedienen, wenn die beiden Hilfszylinder hinter dem Hauptzylinder liegen und nicht
wie früher den Hauptzylinder zwischen sich nehmen. Damit der Motor am besten auch
nur an einem Stempel in der Grube aufgehängt werden kann, so muß der Motor ziehendwirkend
arbeiten. Dies ist am einfachsten dadurch möglich, daß der Hauptkolben 2 einerseits
mit der Kolbenstange q. aus dem Zylinder ragt und andererseits an dem Hauptkolben
z die beiden Kolbenstangen q. a und q.c mit ihren Hilfskolben und 2b befestigt sind.
Die beiden Hilfskolben und 2b müssen natürlich von der linken Seite des Hauptkolbens
durch Dichtungen getrennt sein, welche z. B. an der Zwischenscheibe 2g angebracht
sind. Die Dichtungen selbst sind wegen der Deutlichkeit in der Zeichnung nicht angegeben.
Diese können natürlich beliebig aus Ledermanschetten, Bronzebüchsen oder sonstigem
Dichtungsmaterial bestehen. Am einfachsten ist es, für die beiden Hilfszylinder
einen gemeinschaftlichen Luftzuführungskanal 25 anzuordnen. Es kann natürlich auch
aus irgendwelchen Gründen dieser Kanal getrennt für jeden Zylinder vorgesehen sein.
-
In der Zeichnung ist ein Steuerventil 3a für beide Hilfszylinder ia
und ib angegeben. Dies ist die einfachste Bauart. Es ist aber auch möglich, beiden
Hilfszylindern eine eigene Steuerung zu geben oder nur einem Zylinder eine Steuerung.
Die beiden Steuerungen des Hauptzylinders und der Hilfszylinder haben miteinander
nichts zu tun, und es arbeiten beide Steuerungen getrennt für sich. Für die Erfindung
ist es gleichgültig, ob die Steuerungen freifliegende oder zwangläufige oder gemischte
Steuerungen sind oder auch z. B. die Hilfszylinder mit Selbststeuerung arbeiten.