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1.1-Hydraulischer Fahrtregler für Fördermaschinen Bei der selbsttätigen
Fahrtregelung von Fördermaschinen pflegt man die I stgeschwindigkeit der Fördermaschine
einerseits -Lind die Sollgeschwindigkeit, die durch das Fahrdiagramm gegeben ist,
andererseits in einem Differentialgetriebe zu vergleichen, welches bei Abweichung
der Istgeschwindigkeit vom Sollwert einen Regler verstellt; dieser wirkt seinerseits
auf die Umlaufszahl des Antriebsmotors der Fördermaschine oder auf ihre Betriebsbremse
oder auf beides ein.
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Es sind ferner hydraulische Fahrtregler verschiedener BaWten bekannt.
Dies sind in der Regel sog. Durchflußregler, bei denen in einer Umlaufleitung eine
Pumpe und ein Drosselorgan eingeschaltet sind, welch letzteres wegabhängig durch
den Teufenzeiger gesteuert wird. Die Pumpe des Durchflußreglers wird von der zu
überwachenden Maschine mechanisch angetrieben und erzeugt einen der Drehzahl proportionalen
Druck unter einem durch Kraftspeicher belasteten Regelkolben, dessen Hub zur Beeinflussung
der Steuerung oder zur Betätigung der Bremse benutzt wird. Je nach der Stellung
des Drosselorganes wird der Regelkolben bei einer - kleineren oder größeren
Geschwindigkeit angehoben. Mit derartigen hydraulischen Fahrtreglern lassen
' sich bekanntlich gegenüber den Fahrtreglern mit mechanischen Fliehkraftreglern
geringere Auslaufgeschwindigkeiten genau beherrschen, weil die Empfindlichkeit bei
den kleineren Geschwindigkeiten des Auslaufabschnittes größer ist » als bei
den weniger gefährlichen Überschreittingen der an sich hohen Geschwindigkeiten im
mittleren Teile der Fahrt. Diese Tatsache ist dadurch zu erklären, daß eine an sich
'gleiche Geschwindigkeitsüberschreitung und damit eine gleiche Mehrförderung der
umlaufenden Öhnenge bei den größeren Geschwindigkeiten nur eine geringe Mehrbelastung
des größeren Drosselquerschnittes, bei den kleineren Geschwindi-keiten aber eine
erhebliche Mehrbelastung des kleinen Drosselquerschnittes hervorruft. Immerhin ist
es praktisch oft nicht leicht, bei Überwachung sehr kleiner Auslaufgeschwindigkeiten
durch eine veränderliche Drosselung bei gleichzeitig veränderlicher geringer Drehzahl
eine unbedingt zuverlässige und genügend große Einstellbewegung des federbelasteten
Regulierkolbens zu erzielen.
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Die Erfindung bezweckt, einen hydraulischen Fahrtregier zu schaffen,
der eine praktisch bis fast auf -Null zurückgehende Auslaufgeschwindigkeit sicher
einzustellen gestattet. Die Erfindung besteht darin, daß zwei hydraulische Druckpumpen
mit je einem federbelasteten Regelkolben mit vollständig getrennten Ölumläufen
angeordnet sind, von denen die eine von der Fördermaschine aus und die andere von
einem mit gleichbleiben-
,ler Geschwindigkeit laufenden Hilfgina.tor
angetrieben wird, wobei bei der zweiten Druckpumpe ein vom Teufenzeiger o. dgl.
gesteuerter Regelschieber angeordnet ist, und daß die beiden Regelkolben durch ein
mechanisches Differentialgetriebe miteinander in Verbindung stehen, dessen abgeleitetes
Glied in bekannter Weise die Fahrbremse o. dgl. regelt.
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Infolge der Anordnung der Leerlaufpumpe ergibt sieh auch bei sehr
geringen Geschwindigkeiten eine genügend sichere Verstellbewegung, da die letztere
mir eine dem Leerlauf überlagerte Regelbewegung darstellt.
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Es sind auch livdraulisclie Fahrtregler bekannt, bei denen zwei Pumpen
vorhanden sind, von denen die eine mit der Istgeschwindigkeit und die andere mit
der Sollgeschwindigkeit angetrieben wird. Dabei sind jedoch die beiden Pumpen durch
Leitungen niiteinander verbunden, so daß also keine getrennten Umläufe- vorhanden
sind im Gegensatz zum Erfindungsgegenstaiid. Außerdem fehlen bei den bekannten Anordnungen
die federbelasteten Regelkolben nach Art des Erfindungsgegenstandes. Durch diese
Anordnung ergibt sich beim Erfindungsgegenstand infolge der von der Fördergeschwindigkeit
praktisch unabhängigen resultierenden Verstellkraft der Federn der beiden Regelkolben
eine verhältnismäßig hohe Verstellkraft bei den geringen Auslaufgeschwindigkeiten,
dievoralleinüb#rwacht werden sollen, während bei den bekannten Einrichtungen die
resultierende Verstellkraft, die durch die Pumpen erzeugt wird, mit geringer Gescli-v%,indiglzeit
ebenfalls verhältnismäßig gering ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausflührungsbeispiel für die Erfindung schematisch
dargestellt. Von der nicht gezeichneten Fördertrommel i aus wird die Pumpe:2 des
hydraulischen Zylinders 3 gespeist, dessen Kolben 4 mit der Feder
5 belastet ist. Der Kolben ist über ein Kulissengelenk 6 mit dem Zahnseginelitliebel
8 des Differentialgetriebes 7
verbunden. Dieses besteht aus zwei mit
Zahnsegmenten ausgerüsteten Hebeln 8 und 9 und einem Sunlinenglied
io, das mit zwei in die Zahnsegmente eingreifenden Zahnrädern ii und 12 ausgerüstet
und init einem Hebelarrn 13 versehen ist. Der Zalinsegnienthebel
9 ist
ebenfalls über ein Kulissengelenk 14 mit einem gleichartigen
hydraulischen Motor verbunden, dessen mit Feder 15 belasteter K-olben 16
im Zylinder 17 gleitet, der von der durch Motor 18 angetriebenen Pumpe ig
gespeist wird; nur ist hier an die Druckleitung der Pumpe die Umlaufleitung 2o über
einen Drosselhahn 21 angeschlossen, der über ein Hebelgestänge:22 und die Kurvenscheibe
2,
vom Tetifenzeiger 2-[ verstellt, wird. Der Hebel 13 des Differentialgetriebes
7 verstellt über die Kulissen 35 den Druckregler 25 des z#
pneumatischen Antriebes 26 der Betriebsbreinse:27 der Fördermaschine.
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Zweckmäßig ist der Druckregler 25 für die Fahrtregelung vom
Druckregler 28 für die Betriebsbremse, der ja auf den gleichen Bremshebel
27 einwirkt, mechanisch vollkommen getrennt. Der Brernsdruck selbst wird
zweckmäßig mittels zweier aus dem Behälter 31 gespeister Druckluftzylinder
geregelt, deren einer, :29, vom Druckregler 28 di2r Bctriebsbremse und deren anderer,
26, vom Druckregler 25 für die Fahrtrelgelung ge-
steuert wird.
Die Zvlinder werden zweckmäßig gleichachsig angeordnet und mit einer b l#
gemeinsamen Kolbenstange 30 versehen, an welcher der gemeinsame Bremsliebel
27 angreift. Die von beiden Kolben 26 und 29 ausgeübten Bremskräfte
addieren sich dabei. Mittels Handhebels 32 ist ferner eine willkürliche gemeinsame
Beeinflussung des Druckmittelzuflusses zu den beiden 7 Zylindern
3
und 17 durch Drosselklappen 33 und li-1 möglich.
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z# Die Wirkungsweise ist folgende: Die von der Fördermaschine i angetriebene
Pumpe 2 stellt den'Kolben 4 im Druckzyliiider 3 elltsprechend der tatsächlichen,
also der Istgeschwindigkeit, ein, während die Einstellung des Kolbens 16 im Druckzylinder
17 durch Regelung des Druckes mittels des Halines 2 1 vom Teufenzeiger 24
aus erfolgt, -,ilso einsprechend der Sollgeschwindigkeit. Der Aiitriebsmotor 18
der Pumpe ig läuft mitgleichbleibender Geschwindigkeit, aber je nach der
Stellung des Hahnes 21 strömt ein mehr oder weniger großer Teil der Drtickflüssigkeit
ungenutzt in die Umlaufleitung:2o zurück, wälirend nur der Rest auf den Kolben 16
einwirkt.
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Sind die Hübe der beiden Kolbell 4 und io gleich groß, so ist das
ein Zeichen dafür, daß Ist- und Sollgeschwindigkeit übereinstimmen; das Differential-getreibe
7 bleibt in Ruhe, und am Druckregler 25 wird nichts verstellt. Überwiegt
aber der eine oder andere Hub, so betätigt das Differentialgetriebe 7 den
Druckregler:25 im bremsenden oder lüftenden Sinne: es wird z. B. Druckluft in den
Zylinder 26 eingelassen und über die Kolbenstaiirye 3o die Breinse:27 angezogen.
Bei der entgegengesetzten Bewegung des Differentialgetriebes 7
wird über den
Druckregler:25 Druckluft in-; dem Zylinder:26 herausgelassen.
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Steht die FördermaschWe still, so steht der Kolben 4 in der tiefsten
Lage, da auch die Pumpe:2 nicht läuft. Die Pumpe ig läuft mit unveränderter Drehzahl
durch, doch arbeitet sie fast vollständig im Kurzschluß, d. h. auf die Umlaufleitung
2o, weil der Teufenzeiger :24 Über die Kurve 23 den Drosselhahn 21 fast ganz
geöffnet hat; der Kolben 16 ist dementsprechend
leicht'angehoben,
der Druckregler 25 steht, bei kleinem Spiel in der Kulisse 35,
auf
Auslaß, da die Bremsung vom #_ylinder :29_ Über den Druckregler 28 der Betriebsbremse
geliefert wird.
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Bei der Anfahrt der Fördermaschine fängt auch die Pumpe 2 an zu arbeiten,
der Kolben 4 der Istgeschwindigkeit hebt sich, gleichzeitig aber auch der Kolben
16 der Sollgeschwindigkeit. weil durch die Drehung der Teufenzeigerkurve
23 der Drosselhahn die Umlaufleitung mehr abschließt. Wird zu rasch angefahren,
überwiegt die Wirkung des ei
hydraulischen Istmotors 2, 3, 4 gegenüber
der des Sollmotors 16, 17, ig und veranlaßt durch den hydraulischen Zylinder
26 das Anziehen der Bremse:27, und zwar so stark und so lange, bis sich Ist-
und Sollgeschwindigkeit decken.
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Bei voller Fahrt steht die Retardierstange des Teufenzeigers -94 still,
die Drosselung der Leitung:2o hat ihren'Höchst-,vert erreicht und bleibt unverändert,
so lange wie Ist- und Sollgeschwindigkeit übereinstimmen.
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Die Retardierung wird gewöhnlich durch Rückführen des Steuerhebels
eingeleitet und beginnt vor der Mitnahme der Retardierstange durtli die Wandermutter
des Teufenzeigers 24. Infolgedessen bewegt sich das Ende des Hebels 13 in der Kulisse
35 nach links. Wenn dann die Teufenzeigerstange mitgenommen und die Kurvenscheibe:23
gedreht wird, so wird bei Abweichungen der vom Maschinisten bewirkten von der vorgeschriebenen
Retardierung der Druckregler:25 zum Eingreifen gebracht.
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Entsprechend erfolgt die selbsttätige Kontrolle beim Umsetzen in beiden
Richtungen. Ferner arbeitet die neue Einrichtung auch richtig in unvorhergesehenen
Fällen, bei Fehlern des Maschinisten, beim Einfallen der Sicherheitsbremse und beim
Ausbleiben der .Netzspannung. Denn der Fahrtregler ist unabhängig vom Steuer- und
Bremshebel.
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Will man vom vorgeschriebenen Fahrdiagramm abweichen -und, z. B. bei
S.eüfahrt, langsamer fahren, so stellt man den Handhebel 32 um. Bei Materialfahrt
bewirken die Einstellhähne j# und 34 eine gewisse Drosselung, die für Seilfahrt
verringert oder ganz aufgehoben wird. Dadurch wird erreicht, daß die größten Hübe
der Kolben 4 und 16 schon bei niedrigeren' Drehzahlen eintreten.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel läßt sich in mannigfacher Weise
abändern. So kann das Differentialgetriebe eine von der dargestellten abweichende
Form haben. Stet den pneumatischen Druckregler der Bremsvorrichtung zu verstellen,
kann es die Treibmittelzufuhr zur Fördermaschine steuern oder die Leistung bzw.
Drehzahl eines elektrischen Fördermotors regeln durch Steuern von Regelwiderständen,
Schalten von Schützen, Verschieben von Bürsten o. dgl. Die Istgeschwindigkeit kann
auf die Pumpe:2 statt durch mechanische Mittel auch elektrisch übertragen werden.