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Regelungsvorrichtung für die Treibmittelzufuhr bei kolbengesteuerten
Druckluftmotoren in Abhängigkeit von der Belastung der Rutsche Gegenstand des Patents
65q.686 ist eine selbsttätige Vorrichtung zur Regelung der Treibmittelzufuhr für
kolbengesteuerte Dr uckluftmotore von Förderrutschen in Abhängigkeit von der Belastung
,der Rutsche, deren Anordnung so getroffen ist, daß ein Teil der von einer hydraulisch
wirkenden Pumpenvorrichtung geförderten Druckflüssigkeit aus der Druckkammer der
Pumpenvorrichtung ständig durch einen ständig teilweise geöffneten Drosselhahn von
gleichbleibendem, jedoch nach Bedarf einstellbarem Durchflußquerschnitt ausströmt,
während der in der Druckkammer zurückbleibende Teil der Pumpenflüssigkeit, unter
Beeinflussung durch den vorerwähnten Drosselhahn, mittels einer Rohrleitung .der
Steuervorrichtung für die Treibmittelzufuhr zum Motor zugeführt wird.
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Bei dieser Art der Gangsteuerung des Antriebsmotors für die Förderrutsche
muß berücksichtigt werden, daß die Hübe des Antriebsmotors bei Vollast kürzer sind
als bei Leerlauf. Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei Vollast die Kolbengeschwindigkeit
und damit die Wucht des hin und her schwingenden Kolbens und der mit ihm verbundenen
bewegten Teile der Rutsche geringer sind als bei Leerlauf, so daß das zwischen dem
Zylinderdeckel und der Stirnfläche des Kolbens bei Erreichung der Kolbenendlage
eingeschlossene, bei dieser Motorenbauart zur Hubbegrenzung des Kolbens übliche
Luftpolster vollkommen genügt, um ein Anschlagen .des Kolbens gegen den Zylinderdeckel
zu verhüten. In gleicher Weise wirkt der bei Vollast im Zylinder herrschende höhere
Druck stärker abbremsend auf die Kolbenbewegung als bei niedrigem Druck im Zylinder
bei Leerlauf, .da er auch einen höheren Druck des Luftpolsters durch Verdichtung
des im Zylinder verbleibenden Luftrestes von höherem Druck und damit ein stärkeres
Abbremsen der Kolbenbewegung bedingt. Ein bei voller Belastung laufender Motor erhöht
dagegen bei einer plötzlichen Entlastung der Förderrutsche seine Hubzahl derart,
daß sein Kolben unter Umständen die Kanäle des Steuerschiebers überläuft und gegen
die Zylinderdeckel anschlägt und dadurch die Förderrutsche aus ihrer Lagerung wirft
oder sogar den Motorzylinder zerstört.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung .dieses Mangels
und eine Vervollkommnung der Regelung der Treibmittelzufuhr nach dem vorerwähnten
Patent derart,
daß die erfindungsgemäße Regelvorrichtung eine bei
Leerlauf oder Entlastung der Förderrutsche eintretende Hubverlängerung des Motorkolbens
durch unverzügliche Herabsetzung der Hubzahl des Motors und damit der Hublänge so
verringert, daß der Motorkolben nicht an die Zylinderdeckel anschlagen kann. Dies
wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß zwischen die Antriebswelle der Kolbenpumpenvorrichtung
und den diese antreibenden Teil des Motors oder der Förderrutsche, in beidseitiger
Richtung von der Mittelstellung der Rutsche aus, ein toter Gang eingeschaltet ist.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Regelungsvorrichtung für die Treibmittelzufuhr bei kolbengesteuerten Druckluftmotoren
in Abhängigkeit von der Rutschenbelastung dargestellt. Die Abb. i stellt die Gesamtanordnung
der Förderrutsche mit Antriebsmotor und der Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung
schematisch in Seitenansicht dar. Abb. 2 ist eine Ansicht auf diese Vorrichtung
aus der Ebene II-II in Abb. i bei teilweisem Schnitt. Abb. 3 zeigt eine Einzelheit
zu Abb. i in vergrößertem Maßstabe bei Ansicht von vorn und zum Teil im Schnitt,
welcher Teil zur Verbindung der Welle der Pumpenvorrichtung mit dem Triebhebel dient.
Abb.4 ist .die Seitenansicht auf den in Abb. 3 dargestellten Einzelteil. Abb. 5
und 6 zeigen eine weitere Einzelheit, und zwar den an der Rutsche befestigten Mitnehmerrahmen
für den Triebhebel in Ansicht von vorn und von der Seite.
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Aus der Gesamtanordnung des Antriebs der Förderrutsche nach Abb. i
und 2 ist ersichtlich, daß die Förderrutsche 163 vom Druckluftmotor 2 mittels der
Kolbenstange i und der Gabel 3 angetrieben wird. Die leicht geneigte Förderrutsche
ruht auf entsprechenden Stützen und Rollen, die in der Zeichnung nicht dargestellt
sind.
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Die Preßluft wird dem Motor 2 .durch die Hauptleitung 2o zugeführt,
welche die Steuervorrichtung ig enthält, wie im Hauptpatent beschrieben. In diese
Steuervorrichtung wird die Druckflüssigkeit von der Kolbenpumpenvorrichtung 3o durch
die Rohrleitung i i .geleitet, wie gleichfalls im Hauptpatent näher beschrieben
ist. Die Welle 46 der Pumpenvorrichtung 30 wind von der Förderrutsche 163
aus mittels des Triebhebels 152 wie folgt angetrieben.
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Auf der Antriebswelle 46 der Pumpenvorrichtung 30 ist ein hohler,
glockenförmiger Mitnehmerkopf i 5o (Abb.3 und 4) aufgekeilt, in dessen nach unten
gerichtete Höhlung das eine Ende des Triebhebels 152 greift. Dieses Tr iebhebelende
ist als Auge ausgebildet und mittels eines im Mitnehmerkopf i5o befestigten Zapfens
151 derart gelagert, daß der Triebhebel im Mitnehmerkopf frei schwingen kann. Unterhalb
dieses Zapfens 151 sind zu beiden Seiten des Triebhebels in den gegenüberliegenden
Seitenwänden des Mitnehmerkopfes iSo zwei Stellschrauben 153 eingeschraubt, an welche
der hin und her schwingende Triebhebel vor Erreichung seiner Totlagen schlägt, so
daß er bei seiner weiteren Schwingung in der einen oder anderen Richtung den Kopf
i5o mitnimmt, wodurch die mit dem Kopf i 5o fest verbundene Pumpenwelle 46 bei jeder
Schwingung dieses Triebhebels 152 um ein bestimmtes, mittels der Schrauben
153 einstellbares Maß gedreht wird.
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Das untere Ende des Triebhebels 152 steht mit einem an der Förderrutsche
163 befestigten Mitnehmerrahmen 154, 155, 156 derart in Eingriff, daß dieses
Ende des Hebels 152 von der hin und her- gehenden Förderrutsche zwangsläufig mitgenommen
wird. Dieser Mitnehmerrahmen 154, 155, 156 besteht bei dem dargestellten Beispiel
nach Abb. 5 und 6 aus zwei parallelen Leisten 154 und 156, welche miteinander mittels
zweier zueinander paralleler Ouerzapfen 155 verbunden sind, auf welche je ein passendes
Rohrstück 157 drehbar aufgeschoben ist. Der untere Teil des Triebhebels 152 paßt
mit geringem Spiel in den so gebildeten Rahmen, die beiden drehbaren Hülsen 157
vermeiden den raschen Verschleiß dieses Hebels durch gleitende Reibung bei seinem
Antrieb. Abb. 5 zeigt schematisch den Eingriff des Mitnehmerrahmens 154, 155, 156
mit dem in der senkrechten Mittellage befindlichen Triebhebel 152.
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An der rückwärtigen Rahmenleiste 156 ist in ihrem Mittelteil ein Drehzapfen
158 für den Mitnehmerrahmen befestigt, der in einem von einem Halter 16o, 161 getragenen
Lager 159 drehbar ist, wobei der Halter 16o, 161 am Rande der Förderrutsche 163,
gegebenenfalls mittels eines Blechstreifens 162, wie dargestellt, befestigt
ist.
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Beide Leisten 154 und 156 sind zweckmäßig bogenförmig ausgebildet,
so daß die mit ihnen verbundenen beiden Zapfen 155 höher oder tiefer liegen als
der Drehzapfen 158 des Rahmens, damit die Gefahr einer Totlage des Rahmens vermieden
wird und die Drehung des Rahmens um den Zapfen 158 in jeder Lage des Triebhebels
152 im Bereiche des in Abb. i dargestellten Winkels sicher erfolgt.
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Die Anordnung arbeitet derart, daß die in bekannter Weise hin und
her bewegte Förderrutsche 163 mittels des Mitnehmerrahmens 154, 155, 156 auch den
Triebhebel 152 antreibt, welcher in einem bestimmten Winkelbereiche frei um den
Bolzen 151 im Mitnehmerikopf i5o schwingt, wobei dieser Mitnehmerkopf
i
5o die Pumpenwelle 46 mittels des Triebhebels 152 in der vorgeschilderten Weise
stoßweise antreibt.
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Auf diese Weise wird in die Übertragung des Antriebes von der Förderrutsche
163 auf die Welle 46 der Pumpenvorrichtung ein bestimmter toter Gang von einstellbarer
Größe mittels der beiden Stellschrauben 153 im Mitnehmerkopf i5o eingeschaltet.
Beträgt dieser tote Gang z. B. ioo mm, gemessen in der Ebene der Bewegung des Mitnehmerrahmens
154, 155, 156, und beträgt hierbei die ganze von diesem Rahmen durchlaufene Bahnlänge
bei vollbelasteter Förderrutsche bzw. bei vollbelastetem Motor 200 mm; dann ist
es klar, daß für den Antrieb der Welle 46 der Pumpenvorrichtung nur die . Hälfte
dieser Antriebsbewegung .des Rahmens bei jedem Motorhub ausgenützt wird.
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Falls bei Leerlauf des Antriebsmotors 2 infolge plötzlicher Entlastung
der Förderrutsche die hin und her gehende Bewegung der Rutsche und damit des Mitnehmerrahmens
154, 155, 156 auf eine Hublänge von 4oö mm vergrößert wind, gemessen in der Ebene
der Bewegung des Rahmens, dann wird das untere Ende des Triebhebels 152, der Bahnlänge
des Mitnehmerrahmens von 400 mm entsprechend, mitgenommen, von welcher Bahnlänge
jedoch i oo mm auf den toten Gang entfallen, so daß für den Antrieb der Pumpenwelle
46 nur 300 mm von der Gesamtlänge einer jeden der hin und her gehenden Verschiebungen
des Mitnehmerrahmens ausgenützt werden.
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Aus diesem Beispiel folgt, daß bei einer Vergrößerung des Motorhubes
auf die doppelte Länge die nutzbare Länge des Antriebsweges des Triebhebels 152
für den Antrieb der Pumpenvorrichtung 30 ,dreimal so groß ist als bei einfacher
Länge des Motorhubes, so daß diese Pumpenvorrichtung dann eine dreimal so .große
Druckflüssigkeitsmenge in ihren Druckraum fördert als bei Vollast des Motors 2.
Hierdurch wird also ein höherer Druck in der Rohrleitung i i erzeugt, wodurch die
Steuervorrichtung i9 die Hauptleitung 20 stärker drosselt als bei Vollast des Motors
und bei kürzerem Kolbenhub bzw. bei kürzeren Hüben der Förderrutsche.
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Bei dem vorstehenden Zahlenbeispiel wurde ein verhältnismäßig langer
toter Gang vorausgesetzt; in Wirklichkeit genügt jedoch ein viel kürzerer toter
Gang zur Verringerung der Zahl und Länge der Kolbenhübe des Motors 2 beim Leerlauf.
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Gemäß der Erfindung kann der beschriebene tote Gang auch zwischen
den Mitnehmerrahmen 154 und das mit diesem zusammenarbeitende untere Ende des Triebhebels
152 unter Einschaltung geeigneter Dämpfungsanschläge geschaltet werden, in welchem
Falle das obere Ende des Hebels 152 unmittelbar auf die Welle 46 der Pumpenvorrichtung
aufgekeilt wird.
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Der Triebhebel 152 kann von der Antriebswelle 46 der Pumpenvorrichtung
3o auch wie bei der Ausführung nach dem Hauptpatent nach aufwärts gerichtet sein,
wobei die zusammenarbeitenden Einzelteile natürlich entsprechend umzustellen sind.