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Verfahren zum Regeln der Hubzahl der preßluftbetriebenen Maschinen
mit hin- und hergehender Bewegung
lAei nichtrotierendeii I'reßluftmaschillell (vorzugsweise
Schüttelrutschenmotoren) muß bekanntlich bei wechselnder Belastung mit einer schwankenden
Hubzahl gerechnet werden, die zu einem unregelmäßigen Lauf der Maschinen führt.
Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zum Regeln der Hubzahl solcher preßluftbetriebener
Maschinen mit hin- und hergehender Bewegung mit dem Ziele, diese Hubzahl nach Möglichkeit
konstant zu halten. Die Regeleinrichtung soll bei hinreichender Empfindlichkeit
so einfach wie möglich sein, damit vornehmlich im rauhen Untertagebetrieb Betriebsstörungen
durch Beschädigung empfindlicher Teile vermieden werden.
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Dieses Ziel wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Druckschwanknngen
ausgenutzt sverdell. welche durch die hin- und hergehende Bewegung der Antriebsmaschine
in der Hauptzufuhrleitung entstehen. Es wird dabei der Druck einer mit der Preßluftzufuhrleitung
in Verbindung stehenden Kammer im Takte dieser Stöße mit Hilfe eines Organs entlastet,
das unter Einfluß der in der Leitung entstehenden D ruckschwankungen steht. In der
Steuerkammer stellt sich derart jeweils ein Druck ein, der von der hin- und hergehenden
Bewegung des Antriebsmotors der Arbeitsmaschine abhängt und zur Verstellung eines
in der Zufuhrleitung sitzenden Regelorgans ausgenutzt wird. In weiterer Ausgestaltung
der Erfindung kann das Entlüftungsorgan der Steuerkammer seine Bewegungsimpulse
auch unmittelbar von der Maschinenbewegung der Arbeitsmaschine ableiten.
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Beide Maßnahmen führen, selbst bei stark schwankenden Druckunterschieden
im Preßluftnetz zu einer empfindlichen Reglung der Hubzahl der Arbeitsmaschine,
wobei die Mittel, die zur Anwendung kommen, einfach und wenig störanfällig ausgebildet
sein können.
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Gemäß der Erfindung besteht eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung
darin, daß ein federbelasteter, in Abhängigkeit von den Druckschwankungen in der
Hauptzufuhrleitung in Axialschwingungen versetzter Kolben auf seinem Schwingungsweg
in Mittelstellung einen Entlüftungskanal für die mit der Zufuhrleitung in Verbindung
stehenden Steuerkammer freigibt. Mit der Steuerkammer steht ein weiterer federbelasteter
Kolben in Verbindung, der unter dem Steuerkammerdruck ein Regelorgan, vorzugsweise
eine Drosselklappe, betätigt, das in der Hauptzufuhrleitung angeordnet ist.
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In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsheu spiel der Vorrichtung
gemäß der Erfindung dargestellt.
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Die Hauptzufuhrleitung 1 des Preßluftnetzes mündet in eine Rohrerweiterung
2. Von dieser Rohrerweiterung 2 führt die Leitung 3 zur Antriebsmaschine mit hin-
und hergehender Bewegung, die heispielsxveise eine Schüttelrutsche o. dgl. antreil>t.
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An der Rohrerweiterung 2 sind Öffnungen vorgesehen, von der die kleinere
Öffnung 4 zur Steuerkammer 5 führt. Die öffnung 6 führt zum Zylinderraum des Kolbens
7, der in einer Endstellung dargestellt ist und unter Einfluß der Druckstöße in
der Leitung 1, 2 unter Mitwirkung der Feder 8 axial schwingt. Der Kolben selbst
ist mit einer Nut g versehen, die jeweils in der Kolbenmittelstellung den Kanal
10 freigibt. Der geöffnete Kanal 10 entlastet den Druck der Kammer 5 nach außen.
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NIit der Steuerkammer 5 steht über den Kanal II der Zylinderraum
des Kolbens 12 in Verbindung, der sich ebenfalls entgegen dem Druck seiner Feder
13 bewegt. über ein Gestänge ist dieser Kolben mit der Drosselklappe 14 verbunden,
die auch durch ein anderes geeignetes Regelorgan ersetzt sein könnte.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: In der Steuerkammer
5 bildet sich bei Inbetriebsetzung der Anlage unmittelbar ein Druck aus, der dem
Druck in der Leitung I, 2 entspricht.
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Dieser Druck bildet sich in der Kammer 5 deshalb aus, weil sich der
Kolben 7 unter dem Einfluß des Leitungsdruckes in seiner unteren Ausgangsstellung
befindet und den Kanal 10 absperrt. Unter Einfluß der hin- und hergehenden Bewegung
des Arbeitsmotors entstehen in der Leitung 3 und damit in der Leitungserweiterung
2 mit dem Arbeitstakt des Motors synchrone Druckschwankungen, die über die Offnung
6 auf den Kolben 7 einwirken und ihn zum Schwingen im Takte dieser Druckschwankungen
veranlaßt. Dabei überschreitet er die Mittelstellung und verbindet die Steuerkammer
druckentlastend mit der Außenluft. Auf diese Weise stellt sich in der Steuerkammer
5 jeweils ein Druck ein, der von der Hubzahl der Arbeitsmaschine in der Zeiteinheit
abhängig ist. Je geringer die Hubzahl der Arbeitsmaschine, um so höher wird der
Druck in der Steuerkammer, weil sie durch konstanten Zufluß aus der Leitung 2 gespeist
wird.
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Dieser Druck wirkt auf den Kolben der Drosselklappe, so daß diese
geöffnet wird. Bei rasch laufender Arbeitsmaschine und damit hoher Hubzahl, die
zu einer hohen Anzahl von Druckschwankungen führt, wird der Druck in der Steuerkammer
stark entlastet, so daß sich unter dem Einfluß der Feder das Drosselorgan in der
Hauptzufuhrleitung schließt.
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Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die gewünschten Regelverhältnisse
durch Nachstellen der Federn 8 und I3 eingestellt werden können. Ferner kann die
Empfindlichkeit der Regelvorrichtung auch dadurch beeinflußt werden, daß die Offnung
4 mit einer einstellbaren Drossel 0. dgl. versehen wird. Weiter kann zu diesem Zweck
die Kammer 5 mit einem einstellbaren Überdruckventil versehen werden, das die Druckhöhe
in der Kammer begrenzt.
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Der Kolben 7 befindet sich bei stehendem Motor und bei druckloser
Leitung jeweils in einer seiner beiden Endlagen, so daß in diesem Falle der Entlastungskanal
IO der Steuerkammer 5 geschlossen ist. Die Regelvorrichtung befindet sich selbst
bei den genannten extremen Betriebsfällen in ansprechbereitet Stellung. Eine Regelanschlagschraube
15 erlaubt die Leerlaufeinstellung der Drosselklappe.
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Es ist auch ohne weiteres möglich, die Bewegung des Kolbens 7 von
der hin- und hergehenden Bewegung des Arbeitsmotors oder des angetriebenen Aggregates
unmittelbar abzuleiten, beispielsweise durch Verbindung mit Gestängen o. dgl.
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Die beschriebene und in der Zeichnung schematisch dargestellte Ausführungsform
der Erfindung stellt lediglich ein Beispiel dar, auf das die Erfindung nicht beschränkt
sein soll. Es ist vielmehr möglich, in dieser Vorrichtung Abänderungen zu treffen,
ohne daß dadurch vom Grundgedanken der Erfindung abgewichen würde.
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PATENTANSPRVCHE 1. Verfahren zum Regeln der Hubzahl der preßluftbetriebenen
Maschinen mit hin- und hergehender Bewegung, insbesondere von Schüttelrutschenmotoren,
dadurch gekennzeichnet, daß durch den Druck einer Steuerkammer (5) ein Drosselorgan
(14) in der Hauptleitung verstellt wird, wobei der Druck in der Steuerkammer (5)
durch die mehr oder weniger rasche Folge der Druckschwankungen in der Hauptleitung
eine entsprechende Veränderung erfährt, bzw. mechanisch durch die Hubbewegungen
beeinflußt wird.