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Stoffänger, Stoffentwässerungseinrichtungen u. dgl. mit selbsttätiger
Regelung der Umdrehungsgeschwindigkeit Bei Stoffängern, Stoflientwässerungsmaschinen
u. dgl., die mit leinem sich drehenden Siebzylinder arbeiten, ist die Leistung einerseits
abhängig von der Menge, Art und Beschaffenheit des im Wasser verteilten Stoffes
und anderseits von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Siebzylinders. Hinsichtlich
der letzteren ist die Leistung innerhalb ziemlich weiter Grenzen insofern regelbar,
als die ausscheidbare Stoffmenge und die verarbeitbare durchfließende Stoffwassermenge
mit derUmdrehungsgeschwindigkeit stetig wachsen.
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Das bedeutet, daß bei derselben Stoffwasserzusammensetzung einer
bestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit des Siebzylinders eine bestimmte Stoffwassermenge
entspricht, die verarbeitet werden kann. Beim Anfall einer größeren Menge Stoftwassers
wird ein Teil unverarbeitet überfließen müssen, während beim Anfall einer geringeren
Menge der Stoffwasserstand im Trog, in dem der Siebzylinder läuft, sinkt und zu
den bekannten Schwierigkeiten führt, wie Abfallen des Stoffes vom Siebzylinder und
Eindicken im unteren Teil des Troges.
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Es sind deshalb bisher schon Einrichtungen vorgesehen worden, die
gestatten, die Umdrehungsgeschwindigkeit des Siebzylinders der Menge und Beschaffenheit
des Stoffwassers anzupassen, und die von Hand bedient werden, beispielsweise durch
Umlegen eines Riemens auf Stufenscheiben, durch Zahnradschaltgetriebe oder ähnliche
Mittel. Eine solche Regelung erfordert aber eine dauernde Uberwachung und Bedienung.
Es sind auch ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, die Umdrehungsgeschwindigkeit
eines Filters selbsttätig stufenlos so zu regeln, daß die Leistung des Filters der
jeweils anfallenden Stoffmenge angepaßt wird. Diese Anpassung geschieht durch die
Beeinflussung der Drellgeschwindigkeit des Siebzylinders mittels eines vom FlüsJsigkeitgsspiegel
abhängigen Schwimmers, der über ein Gestänge den Riemen zwischen einem Paar konischer
Scheiben verschiebt.
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Ferner ist auch schon versucht worden, die Geschwindigkeit des Siebzylinders
mittels eines regulieribaren Gleichstrommotors der jeweils erforderlichen Leistung
anzupassen, wobei ein Schwimmer den Regulierwiderstand des Motors zu schalten hat.
Diese Einrichtung ist aber sehr teuer, namentlich wenn ein großer Geschwindigkeitsbereich
gefordert wird, und außerdem ist man an das Vorhandensein von Gleichstrom gebunden.
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Bei der Leistungsregelung gemäß der Erfindung wird bewußt auf die
Einstellung einer den jeweiligen Stoffwasserverhältnissen entsprechenden UmdrehungsgeschwindiJgkeit
des Siebzylinders verzichtet. Letztere wird durch eine höchste und niedrigste Geschwindigkeit
eingegrenzt, die der höchsten bzw. niedrigsten in Frage kommenden Leistung entsprechen.
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Die Antriebsmittel werden so gestaltet, daß eine höchste und eine
niedrigste Umdrehungsgeschwindigkeit des Siebzylinders abwechselnd selbsttätig eingeschaltet
werden können.
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Diese selbsttätige Umschaltung erfolgt vorzugsweise auch durch einen
von der Höhe des Stoffwasserstandes im Trog beeinflußten Schwimmer. Ist die anfallende
Stoffwassermenge groß, so wird der Schwimmer gehoben und dadurch die größte Umdrehung&geschwindigkeit
eingestellt; ist die Menge klein, so sinkt der Schwimmer, und die niedrigste Geschwindigkeit
wird eingestellt. Im allgemeinen wird bei der größten Geschwindigkeit der Stoftwasserstand
etwas absinken, weil die Leistung die Zulaufmenge übersteigt; bei der niedrigsten
Geschwindigkeit wird der Stoffwasserstand wieder steigen, weil die Leistung geringer
ist als die Zulaufmenge, so daß die beiden Geschwindigkeiten abwechselnd eingeschaltet
werden. Bei gewissen Stoffen und Betriebsverhältnissen kann man in den Fällen, wo
das Zulaufwasser zeitweise ganz wegbleibt, die niedrigste Geschwindigkeit gleich
Null werden lassen und somit ständig zwischen der höchsten Geschwindigkeit und Stillstand
wechseln.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens kann verschiedenartig
gestaltet sein, beispielsweise kann der Antrieb durch einen Drehstrommotor mit Polumschaltung
oder Stufenschaltung erfolgen und die Schaltung durch den Schwimmer betätigt werden.
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Beim Antrieb von einer Welle mit gleichbleibender Drehzahl kann durch
die vom Schwimmer beeinflußte Verschiebung eines doppelseitigen Kupplungsgliedes
dieses abwechselnd mit einer der zu seinen beiden Seiten angeordneten Kupplungshälften
in Kraftschluß treten und so die größte bzw. niedrigste Geschwindigkeit eingeschaltet
werden.
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Oder es können die Riemenübertragung für die niedrigste Geschwindigkeit
mit einer Überholungskupplung und die Riemenübertragung für die höchste Geschwindigkeit
mit einer vom Schwimmer beeinflußten Spannrolle versehen sein, wobei bei Einlegen
der Spannrolle und demzufolge Einschalten der höchsten Geschwindigkeit die niedrigsteGeschwindigkeit
durch die Wirkung der Überholungskupplung ausgeschaltet wird.
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Ferner kann die letztgenannteAusführungsart noch dadurch abgeändert
werden, daß statt einer einfachen Riemenübertragung für die höchste Geschwindigkeit
eine Stufenscheibenübertragung gewählt wird mit einer entsprechend breiten Spannrolle.
In diesem Falle kann zunächst von Hand für einen größeren Zeitraum im voraus eine
der Zusammensetzung des anfallenden Stoffwassers entsprechende größte Geschwindigkeit
- eingestellt werden, die dann abwechselnd mit der niedrigsten Geschwindigkeit selbsttätig
in Wirkung tritt. Damit sind die Ausführungsmöglichkeiten nicht erschöpft, die vorstehend
angegebenen Vorrichtungen sollen nur als Beispiel dienen.
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Auf den beiliegenden Zeichnungen sind die angeführten Vorrichtungen
schematisch dargestellt.
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Fig. I zeigt einen Grundriß einer Ausführungsform, Fig. 2 einen Aufriß
einer zweiten Ausführungsform, Fig. 3 einen Grundriß der Ausführungsform nach Fig.
2, Fig. 4 einen Grundriß einer dritten Ausführungsform, Fig. 5 einen Aufriß, und
Fig. 6 einen Seitenriß der Ausffihrungsform nach Fig. I.
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Im einzelnen zeigt Fig. I einen Trog a mit dem Siebzylinder b und
dessen Welle c. Auf einer Vorgelegwelle q, die mit der Siebzylinderwelle durch eine
Zahuradübertragung verbunden ist, sitzen die beiden Riemenscheiben m und p, die
die niedrigste und höchste Geschwindigkeit vermitteln. Die Einrichtung kann auch
so getroffen werden, daß die beiden Scheiben direkt auf der Siebzylinderwelle sitzen.
Gegenüber den Scheiben m und p sind auf einer Antriebswelle i mit der Antriebsscheibe
e zwei Scheiben I bzw. o auf der Welle i drehbar, aber nicht verschiebbar angeordnet.
Das eine Schfeibenpaar o-p vermittelt die größte Geschwindigkeit, das andere 1-m
die niedrigste. Jede der beiden Scheiben I und o ist auf der der anderen zugewandten
Seite mit einer Kupplungshälfte beliebiger Bauart fest verbunden. Auf der Zeichnung
sind Ilauenkupplungen dargestellt.
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Zwischen diesen Scheibenl und o ist auf der Welle S verschiebbar,
aber nur mit der Welle drehbar ein doppelseitiges Kupplungsglied k vorgesehen. Dieses
kann von dem im Einlauf des Troges a befindlichen Schwimmer d durch ein Gestänge
J derart verschoben werden, daß es einmal mit der an der Scheibe 1 befindlichen
Kupplungshälfte, das andere Mal mit der an der Scheibe o befindlichen Kupplungshälfte
in Kraftschluß tritt.
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Auf diese Weise kann durch den Schwimmer die höchste oder die niedrigste
Geschwindigkeit eingeschaltet werden.
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Der Schwimmer hebt und senkt sich nicht genau gleichmäßig mit dem
Wasserspiegel, sondern in kleinen Stufen, nämlich jedesmal, wenn die Zunahme bzw.
Abnahme des Auftriebs genügt, um die der Verschiebung des Kupplungsteiles k entgegenstehende
Reibung zu überwinden. Eine derartige Stufe genügt im allgemeinen, um den Teil k
aus dem Bereich
des Teiles I mit einemmal in den Bereich des Teiles
o oder umgekehrt zu verschieben, ohne daß also ein eingriffsloser Zustand entsteht.
In besonderen Fällen kann in bekannter Weise ein Hebel mit Gewicht vorgesehen werden,
der sich bei der Mittelstellung des Teiles k im labilen Gleichgewicht befindet,
und den Eingriff des Teiles k nach der einen oder anderen Seite hin zu unterstützen
geeignet ist.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen im Aufriß bzw. im Grundriß die oben an zweiter
Stelle angeführte Ausführung. Hier sind die Scheiben o und I fest mit der Welle
i verbunden, während die Scheibe fn mit der Welle q durch eine Überholungskupplung
n verbunden ist.
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In der Riemenübertragung o-p ist eine Spannrolle g an einem zweckmäßig
verstellbaren Hebelarm t vorgesehen, der um die Lagerung h drehbar angeordnet ist
und von dem Schwimmer d durch das Gestänge J beeinflußt wird. Bei niedrigen Stoffwasserstand
steht der Schwimmer d tief und hat die Spannrolle g ausgehoben, so daß die Riemenüber
tragung o-p für die höchste Geschwindigkeit nicht im Kraftschluß steht. Der Siebzylinder
wird in diesem Falle über die Riemenfibertragung 1-m und die Überbolungskupplung
n angetrieben. Steigt der Stoftwasserstand, dann wird der Schwimmer d gehoben, die
Spannrolleg legt sich in die RiemeniibertragUllg o-p und stellt den IEraftschluß
her. In diesem Falle wird der Siebzylinder mit der größten Geschwindigkeit angetrieben,
wobei die Überholungskupplung n den Kraftschluß der Riemenübertragung l-m-q auslöst.
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In der Fig. 4 ist die dritte oben angegebene Ausfübrungsfonn dargestellt.
Der Unterschied gegenüber der in Fig. 2 und 3 gezeichneten Ausführungsform ist nur
der, daß statt einer einfachen Riemenübertragung o-p für die höchste Geschwindigkeit
ein Stufenscheibenpaarr-s angeordnet und die Spannrolleg entsprechend breit ausgebildet
ist. Der Siebzylinder kann also hier mit einer niedrigsten und zwei verschieden
hohen Geschwindigkeiten angetrieben werden, die den am häufigsten vorkommenden Betriebsverhältnissen
angepaßt werden. Die Wahl einer der beiden hohen Geschwindigkeiten wird durch Umlegung
des Riemens auf den Stufenscheiben von Hand vorgenommen. Bei niedrigem Stoffwasserstand
steht der Schwimmer d tief und hat die Spannrolle g ausgehoben, so daß keine der
Riemenübertragungen r-s für die hohen Geschwindigkeiten in Kraftschluß steht. Der
Siebzylinder wird in diesem Falle über die Riemenübertragung 1-m und die Überholungskupplung
n angetrieben. Steigt der Stoffwasserstand, dann wird der Schwimmer d gehoben, die
Spannrolle g legt sich in den Riemen, der auf eine der beiden Stufen r-s von Hand
gelegt wurde, und stellt den Kraftschluß her. Der Siebzylinder wird dann mit der
der Stufe entsprechenden hohen Geschwindigkeit angetrieben, wobei die Überholungskupplung
n den Kraftschluß der Riemenübertragung l-rz-q auslöst.
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Die Erfindung kann auf allen Arten von Stoffängern, Stoffentwässerungseinrichtungen,
Filter udgl. mit sich drehendem Siebzylinder angewendet werden. Der wesentliche
Unterschied zwischen der Erfindung und dem Bekannten besteht darin, daß zur Regelung
der Leistung des Filters die Umdrehungsgeschwindigkeit des Siebzylinders nicht der
jeweils anfallenden Stoffmenge angepaßt, also nicht stufenlos geregelt wird, sondern
daß die Umdrehungsgeschwindigkeit durch eine höchste und eine niedrigste eingegrenzt
wird, die abwechselnd eingeschaltet werden. Der wesentliche Vorteil liegt darin,
daß das Maß der beiden Grenzgeschwindigkeiten beliebig und insbesondere beliebig
weit auseinander festgelegt werden kann. Die Grenzen können den Betriebsverhältnissen
angepaßt und auch jederzeit auf einfache Weise geändert werden, und zwar die obere
Grenzgeschwindigkeit ohne weiteres bei der Einrichtung gemäß Fig. 4 durch Umlegung
des Riemens auf eine andere Stufe, von denen natürlich auch mehr als zwei vorgesehen
sein können, im übrigen durch Auswechslung der Riemenscheiben. Es kann auch, wie
unten angedeutet, eine ein-und ausschaltbare Zahnradübersetzung für öfters vorkommende
Verhältnisse vorgesehen sein. Dies wirkt sich auch auf die Vorrichtungen der Erfindung
aus. Wenn diese Mittel auch an sich bekannt sind, so erfüllen sie doch, gemäß der
Erfindung angewandt, einen neuen Zweck, und sind überdies günstiger als die bekannten
Mittel zur Leistungsregelung im bekannten Sinne. Bei weit auseinanderliegenden Grenzen
würde sich für konische Scheiben eine Länge ergeben, die eine praktische Anwendung
unmöglich macht. Abgesehen vom Platzbedarf würde die Riemenverschiebung auf so langen
Trommeln so viel Kraft erfordern, daß entweder ein unmäßig großer Schwimmer benötigt
würde oder ein unmöglich hoher Unterschied in der Höhe des Wasser, spiegels gegeben
sein müßte. Ein großer Schwimmer aber bedingt wieder einen entsprechend größeren
Kasten und dUemzufolge auch einen vermehrten Platzbedarf des Stoffängers.
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Außerdem kann in die Antriebsmittel gemäß der Erfindung eine Übersetzung
hineingelegt werden, während das bei konischen Scheiben nur bis zu einem ganz geringen
Grade möglich ist, nämlich nur etwa I : 1,25. Die übrige Übersetzung muß durch besondere
Mittel, die
außer den konischen Scheiben vorgesehen sein müssen,
bewirkt werden. Ferner ist die Übertragungskraft bei zylindrischen oder balligen
Scheiben wesentlich günstiger als bei konischen. Die neue Leistungsregelung läßt
sich überall auch nachträglich leicht anbringen und arbeitet ihrer Einfachheit wegen
auch in rauhen Betrieben zuverlässig.
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PANTENTANSPRÜCHE: 1. Stoffänger, Stoffentwässerungseinrichtungen
u. dgl. mit selbsttätiger Regelung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Siebzylinders
durch einen von der Höhe des Stoffwasserstandes im Trog beeinflußten Schwimmer o.
dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (d) die höchste und niedrigste Umdrehungsgeschwindigkeit
des Siebzylinders (b) abwechselnd einschaltet.