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Gegenmotor für Schüttelrutschen mit ständig von einem Druckmittel
beaufschlagtem Arbeitskolben Die Erfindung betrifft einer. Gegenmotor für Schüttelrutschen
mit ständig von einem Druckmittel beaufschlagten Arbeitskolben.
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Es ist bekannt, die mit Druckluft betriebenen Antriebsmotoren von
Schüttelrutschen reit dem Gegenmotor zu einer Vorrichtung zu verbinden, bei welcher
die beiden Kolben hintereinanderliegen und während eines Teiles des Hauptmotorkolbenweges
durch eine Druckstange verbunden sind. Dadurch soll bei Zurückholen des viel größeren
Hauptkolbens der kleine Kolben den Hauptkolben zurücktreiben.
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Aus verschiedenen Gründen wird insbesondere bei großen Längen der
Schüttelrutschen eine Vereinigung von Haupt- und Gegenmotor zu einer einzigen an
einer Stelle der Rutsche angreifenden Maschine vermieden und von einer getrennten
Anordnung von Haupt- und Gegenmotor Gebrauch gemacht. Die Erfindung bezieht sich
nur auf einen selbständigen Gegenmotor und bezweckt, diesen so auszubilden, daß
beim Anheben der Rutsche entgegen der Förderrichtung durch den Antriebsmotor der
Rutsche diesem zunächst möglichst wenig Gegendruck durch den Gegenzylinder erteilt
wird zur Steigerung der Förderleistung. Zu diesem Zweck wird der Gegenmotor für
sich in ähnlicher Weise ausgebildet, wie sie als Vereinigung von Hauptmotor und
Gegenmotor bereits bekannt ist.
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Es werden gemäß der Erfindung in zwei fest zusammenhängenden, gleichachsig
hintereinanderliegenden Zylindern die Kolben so angeordnet, daß in dem einen Zylinder
mit voller Hublänge sich der mit der Schüttelrutsche in üblicher Weise durch seine
Kolbenstange verbundene Hauptkolben bewegt, der auf seiner Außenseite ständig mit
einem Druckmittel, beispielsweise Preßluft, beaufschlagt ist, und daß der entgegengesetzt
mit dem Druckmittel beaufschlagte Hilfskolben mittels einer Druckstange trennbar
gegen den Hauptkolben abgestützt ist, wobei infolge Anordnung eines Anschlages am
Gegenzylinder der Hilfskolben nur jeweils den ersten Teil des gegen die Förderrichtung
bzw. den letzten Teil des in Förderrichtung stattfindenden Hubes mit dem Hauptkolben
mitmacht. Dabei sind die inneren Seiten der Kolben stets unbelastet, so daß die
Belastung der beiden Kolben immer nur einseitig gegeneinander wirkt.
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Die Anordnung ergibt für die untere Umkehrung der Rutsche eine die
Förderleistung erhöhende Arbeitsweise des Gegenmotors. Kurz vor dem unteren Umkehrpunkt
trifft der Hauptkolben auf den entgegengesetzt wirkenden Hilfskolben. Dadurch wird
die nach außen wirkende Kraft des Gegenmotors schnell vermindert, und der Hauptmotor
kann die Rutsche rascher abbremsen.
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Ist die $ewegungsumkehr vollzogen, dann bleibt der Gegenmotor zunächst
bis zur Trennung beider Kolben eine geringe Gegenlast für den Hauptmotor, welcher
dadurch die
Rutsche unter dem Fördergut weg besonders schnell zurückziehen
kann.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele,
aufgeführt.
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In der Zeichnung sind zwei Ausfühi-urig,-@ formen dieses neuen Gegenmotors
angegeben.. Abb. i zeigt einen nichtgesteuerten Gegenmoto@r mit Rechtsstellung des
Hauptkolbens. Abb, z zeigt einen selbststeuernden Gegenmotor in der Rechtsstellung
des Hauptkolbens.
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Abb. 3 zeigt denselben Gegenmotor mit dem Hauptkolben in der Linksstellung.
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Zu dem größeren Hauptzylinder i und dem kleineren Arbeitszylinder
2 gehören die Arbeitskolben 3 und q. mit ihren Kolbenstangen 3a und q.a. In den
Zylindern i und 2 sind Auspufflöcher 5 und 6 angebracht. Ein Luftumführungskanal
711 verbindet in Abb. i die Zylinderräume i und :2 mit dem Einlaß E. Einen ähnlichen
Luftführungskanal 7 zeigen die Abb, 2 und 3, welcher durch die Mündung 8 mit dem
Zylinderraum 2 und durch die Mündung 9 mit dem Zylinderraum i in Verbindung steht.
Die Verbindungskanäle io und i i verbinden die Kanäle 9 und 7 mit der Einströmung
E und sind durch Verschlußschrauben 12 und 13 beliebig abschließbar.
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Die Arbeitsweise eines Gegenmotors nach Abb. i ist folgende: Durch
den Einströmkanal E strömt Frischluft auf die linke Seite des Hauptkolbens 3 und
hält diesen in der Rechtsstellung. Zugleich strömt Frischluft durch den Kanal 7a
auf die rechte Seite des Hilfskolbens 4.. Es wird jetzt die Rutsche durch den Antriebsmotor
entgegen der Förderrichtung angezogen (in der Zeichnung nach links). Da der Gegenkolben
q. um ein geringes Maß im Querschnitt kleiner ist als der Hauptkolben 3, so wird
jetzt, da auf der rechten und linken Seite der beiden Kolben 3 und 4 Frischluft
steht, dem Antriebsmotor nur der aus dem Kolbendurchmesserunterschied sich ergebende
geringe Druck entgegengestellt. Während der Bewegung der Rutsche und damit des Hauptkolbens
nach links wird unterwegs der Kolben q. an der Zwischenwand 15 aufgehalten. Es trennen
sich somit die beiden Kolben 3 und q., und es wird jetzt dem Antriebsmotor von dein
Hauptkolben der volle Druck des Hauptkolbens entgegengestellt. Die Rutsche wird
so lange angehoben, bis im Antriebsmotor für die Entlüftung umgesteuert wird. Dann
zieht der Hauptkolben 3 des Gegenmotors die Rutsche in der Fallrichtung, also in
der Zeichnung nach rechts. Der Kolben 3 stößt bei dieser Rechtsbewegung schließlich
auf die Druck- oder Kolbenstange 4.a des Hilfskolbens und drückt mit dieser jetzt
den Hilfskolben q. so lange vor sich her, bis der Antriebsmotor wieder anhebt, womit
das Spiel von neuem beginnt. 'Der Unterschied im Durchmesser der beiden :Arbeitskolben
3 und q. ist so bemessen, daß die Hauptkolbenfläche abzüglich des Querschnittes
der Stange 3a immer noch um ein geringes größer ist als die Fläche des Hilfskolbens
q, wodurch ein einwandfreies Arbeiten beider-Kolben eintritt und die Verbindung
(Seil oder Kette) zwischen der Kolbenstange 3a und der Rutsche dauernd straff bleibt.
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Die Ausführung der beiden hintereinanderliegenden Kolben in getrennten
Zylindern ermöglicht auch die Ausbildung mit Selbststeuerung nach Abb. 2. In der
Rechtsstellung des Kolbens 3 strömt Frischluft von E aus durch die Kanäle 7, 8 auf
die linke Seite des Hauptkolbens 3 und bei nach- der Arbeitsseite des Kolbens 3
geöffnetem Kanal 9 auf die rechte Seite des Hilfskolbens 4.. Wird jetzt die Rutsche
durch den Antriebsmotor, wie vorhin schon angegeben, entgegen der Förderrichtung
gehoben, so bewegen sich beide Kolben 3 und q. zusammen nach links, bis der Kolben
q. an der Zwischenwand 15 Widerstand findet. Der Kolben 3 bewegt sich allein weiter.
Er überschleift und schließt den Kanal 9, bis die rechte Seite des Kolbens
3 ihn wieder freigibt (Abb. 3) und dadurch das Druckmittel von der rechten Seite
des Hilfskolbens q. durch die Kanäle 8, 7, 9, den Zylinder i und Kanal 5 austreten
läßt. Das Druckmittel auf der linken Seite des Kolbens 3 wird in das Rohrnetz zurückgedrückt.
Nach der Bewegungsumkehr der Rutsche wird der Kolben 3 wieder zurückgetrieben. Nach
erneuter Übeieeckung und Freigabe des Kanals 9 strömt die Druckluft vom Zylinderraum
i durch die Kanäle 9, 7 und 8 wieder auf die rechte Seite des Hilfskolbens q.. Kurz
vorher stößt der Kolben 3 auf die Kolbenstange q.a und schiebt den Hilfskolben q.
wieder mit vor sich her, wodurch, wie in dem Beispiel der Abb. i, dem Antriebsmotor
möglichst wenig Gegendruck entgegengesetzt wird. Nach der Bewegungsumkehr der Rutsche
beginnt das gleiche Spiel von neuem. Mit der Entlüftungsschraube 13 kann der Kanal
9 geschlossen werden. Eine Verschlußschraube 12 dient zur Unterbrechung der Verbindung
i i zwischen der Einströmung E und den Kanälen 7, 8, 9. Ist Kanal 9 durch Schraube
13 geschlossen und Kanal i geöffnet, so tritt eine Umsteuerung durch Selbststeuerung
nicht mehr ein, und der Gegenzylinder arbeitet wieder nach Abb. i.
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Um den Anstoß des Kolbens 3 auf die Kolbenstange 4 zu mildern und
um den Stoß
des Kolbens q. auf die Zwischenwand 15 zu mildern,
kann eine Spiralfeder 16 auf der Kolbenstange 4a geeignet angeordnet werden.
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Die in der Abb. 2 angegebene Entlüftung liißt zur Verminderung des
Aufschlages Druckluft erst dann auf die rechte Seite des Kolbens d.; nachdem der
Kolben 3 auf die Kolbenstange 4.a gestoßen ist. Hierdurch wird der Werkstoff besser
geschont, allerdings bei etwas höherem Luftverbrauch, der jedoch wegen des kurzen
Hubes des Hilfskolbens .l. sehr gering ist.
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Es können auch durch mehrere Mündungen 9, welche mit einzeln verschließbaren
Stopfen 13 in den Zylinderraum münden, Änderungen der Auspuffperiode herbeigeführt
werden. Liegen zugleich zwei Kanäle 9: mit verschiedenem Querschnitt geöffnet nebeneinander,
so erfolgen Einströmung und Auspuff schneller oder langsamer.
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Zur weiteren Herabminderung des Stoßes beim Aufschlagen kann die Kolbenstange
4" um ein geringes Maß in dem Kolben q. verschiebbar angeordnet sein, so daß z.
B., wenn der Kolben 3 auf die Kolbenstange d.a aufstößt, erst der Bund
17 für den Gegendruck in Frage kommt und dann der Gesamtquerschnitt des Kolbens
Durch entsprechende Entfernung des Kanals 9 vom Zylinderdeckel 15 kann dieser Kanal
durch den Arbeitskolben 3 bei seinem Rechtsgang so frühzeitig abgeschlossen werden,
daß erst beim Anstoßen des Hauptkolbens 3 an die Kolbenstange q.a eine allmähliche
Verdichtung von Luft auf der rechten Seite des Kolbens d. eintritt, wonach durch
Öffnen des Kanals 9 Druckmittel in den Zylinderraum rechts des Kolbens q. nachströmt.
Hierdurch wird ebenfalls die Wirkung des Aufschlages des Kolbens 3 auf die Kolbenstange
d.a herabgemindert und außerdem eine Erschütterung der Förderung des Gutes während
der Bewegung der Rutsche verhütet. An sich ist bekannt und vorweggenommen, bei gesteuerten
Gegenzylindern mit besonderem Steuerventil der Frischlufteinströmung eine allmähliche
Verdichtung von Luft im Zylinderraum vorzuschalten. Neu ist diese Ausführung bei
gesteuerten Gegenzylindern mit Selbststeuerung und zwei getrennt angeordneten Arbeitszylindern
mit zugehörigen Arbeitskolben.