DE810678C - Compressed air driven piston balancing motor - Google Patents

Compressed air driven piston balancing motor

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DE810678C
DE810678C DEP37071A DEP0037071A DE810678C DE 810678 C DE810678 C DE 810678C DE P37071 A DEP37071 A DE P37071A DE P0037071 A DEP0037071 A DE P0037071A DE 810678 C DE810678 C DE 810678C
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DEP37071A
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Inventor
Julius Herrmann
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Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
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Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L33/00Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements, specially adapted for machines or engines with variable fluid distribution
    • F01L33/04Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements, specially adapted for machines or engines with variable fluid distribution oscillatory

Description

Preßluftgetriebener Kolbenwuchtmotor Gegenstand der Erfindung ist ein preßluftgetriebener Kolbenwuchtmotor, dessen Zylinder als Schwingungserzeuger zum Antrieb von Werkzeugen, und zwar beispielsweise zum Antrieb einer Vorrichtung zum selbsttätigen Gewinnen und/oder Verladen von Kohle dient. Die Steuerung der Arbeitsluft für den Wuchtkolben erfolgt dabei durch ein besonderes Steuergerät, welches mit einem selbständigen Kraftantrieb versehen ist. Erfindungsgemäß ist die Steuerung besonders einfach und zweckmäßig ausgebildet. Das Neue besteht dabei darin, daß die Preßluftzuführung für den Antrieb des Steuergerätes ihrerseits durch die Lage des Wuchtkolbens in dem Zylinder bestimmt wird. Diese Preßluft bewirkt entweder eine Beschleunigung oder Verzögerung des Steuergerätes und bringt dies somit zwangsläufig in einen gewissen Synchronlauf zu dem Wuchtmotor. Das Steuergerät, welches gegebenenfalls als Drehschieber ausgebildet ist, wird vorteilhaft durch ein druckluftbeaufschlagtes Turbinenrad angetrieben. Dieses Turbinenrad trägt auf der einen Hälfte seines Umfanges Schaufeln, die bei der Beaufschlagung eine Beschleunigung des umlaufenden Drehschiebers bewirken. Auf der zweiten Hälfte des Turbinenrades sind die Schaufeln entgegengesetzt gerichtet, so daß sie bei Beaufschlagung verzögernd auf das Steuergerät einwirken. Dabei genügt es notfalls, wenn nur eine Druckluftdüse am Umfang des Turbinenrades angeordnet wird und die Reglung der Luftzuführung zu dieser Düse durch nur eine Arbeitsseite des Wuchtkolbens bewirkt wird. Es können aber auch, wie weiter unten noch näher dargelegt werden soll, zwei Düsen zum Antrieb des Turbinenrades vorgesehen sein, die um i8o° gegeneinander versetzt angebracht sind. Alsdann wird der Eintritt der Druckluft in jede der Düsen durch eine Arbeitsseite des Wuchtkolbens gesteuert.Compressed air powered piston balancing motor is the subject of the invention a compressed air-powered piston balancing motor, the cylinder of which acts as a vibration generator to drive tools, for example to drive a device is used for the automatic extraction and / or loading of coal. Controlling the Working air for the balancing piston is provided by a special control unit, which is provided with an independent power drive. According to the invention is the Control is designed to be particularly simple and expedient. The new thing is that the compressed air supply for the drive of the control unit in turn by the Position of the balancing piston in the cylinder is determined. This compressed air causes either an acceleration or deceleration of the control unit and thus brings this inevitably in a certain synchronism with the balancing motor. The control unit, which if necessary is designed as a rotary valve, is advantageous by a pressurized air Turbine wheel driven. This turbine wheel carries on one half of its circumference Shovels that accelerate the rotating rotary valve when they are acted upon cause. On the second half of the turbine wheel, the blades are opposite directed so that they have a delaying effect on the control unit when applied. If necessary, it is sufficient if there is only one compressed air nozzle on the circumference of the turbine wheel is arranged and the regulation of the air supply to this nozzle by only one Working side of the balancing piston is effected. But it can also, as below to be explained in more detail, two nozzles are provided for driving the turbine wheel which are offset from one another by 180 °. Then the entry the compressed air in each of the nozzles is controlled by a working side of the balancing piston.

Die vorwärts und rückwärts gekehrten Schaufeln des Turbinenrades sind derart zu dem Drehschieber angeordnet, daß unter Einberechnung einer praktisch ausreichenden Vbreilung bei einem stoßförmigen Austritt der Druckluft aus einer Düse etwa die Hälfte beschleunigend wirkender Turbinenschaufeln und etwa die Hälfte verzögernd wirkender Schaufeln beaufschlagt werden. Die Folge davon ist, daß der Drehschieber mit im wesentlichen gleichbleibender Geschwindigkeit umläuft, solange die Schwingungszahl des Wuchtkolbens konstant bleibt. Steigt die Schwingungszahl des Wuchtkolbens, so ergibt sich eine Phasenverschiebung gegenüber der Tourenzahl des Drehschiebers mit der Wirkung, daß nunmehr durch die stoßförmig aus der Düse austretende Druckluft eine größere Zahl der verzögernd wirkenden Turbinenschaufeln beaufschlagt wird, während in gleichem Maße die Zahl der beschleunigend wirkenden Schaufeln verringert wird. Der Erfolg davon ist, daß die durch den Drehschieber gesteuerten Druckluftstöße für den Antrieb des Wuchtkolbens in größeren Zeitabschnitten erfolgen als bisher. Die Schwingungszahl des Wuchtkolbens wird sich also wieder verringern, bis der gewünschte Synchronismus zwischen dem Wuchtkolben und dem Turbinenrad bzw. dem Drehschieber wieder erreicht ist. Umgekehrt wird bei einer Verringerung der Schwingungen des Wuchtkolbens die aus der Düse austretende Druckluft eine größere Anzahl beschleunigend wirkender Turbinenschaufeln beaufschlagen und eine entsprechend geringere Zahl von verzögernd wirkenden Schaufeln. Dadurch wird wiederum die Zahl der Druckluftstöße zum Antrieb des Wuchtkolbens vergrößert; entsprechend steigt auch die Schwingungszahl des Wuchtmotors wieder an.The forward and backward swept blades of the turbine wheel are so arranged to the rotary valve that taking into account a practically sufficient Vbreilung in the case of a jerky discharge of the compressed air from a nozzle about the Half accelerating turbine blades and about half decelerating acting blades are acted upon. The consequence of this is that the rotary valve rotates with essentially constant speed as long as the number of vibrations of the balancing piston remains constant. If the number of vibrations of the balancing piston increases, so there is a phase shift compared to the number of revolutions of the rotary valve the effect that now through the bursts of compressed air emerging from the nozzle a larger number of the decelerating turbine blades are acted upon, while the number of accelerating blades is reduced to the same extent will. The success of this is that the compressed air blasts controlled by the rotary valve for the drive of the balancing piston take place in longer periods of time than before. The number of vibrations of the balancing piston will therefore decrease again until the desired one Synchronism between the balancing piston and the turbine wheel or the rotary valve is reached again. Conversely, if the vibrations of the Balancing piston accelerating the compressed air exiting the nozzle a larger number acting turbine blades and a correspondingly smaller number of decelerating blades. This in turn increases the number of blasts of compressed air enlarged to drive the balancing piston; the number of vibrations increases accordingly of the balancer motor on again.

Wenn statt der einen Blasdüse zwei Düsen für den Austritt der Antriebsluft für das Turbinenrad angeordnet sind, und zwar derart, daß diese Düsen an den diametral gegenüberliegenden Seiten des Turbinenrades liegen, so ergibt sich praktisch die gleiche Wirkung, wie sie weiter oben für die Anordnung nur einer Düse beschrieben wurde. Da die Luftzuführung zu den Blasdüsen durch die beiden Seiten des Wuchtkolbens gesteuert wird, die einzelnen Stöße also um 18o' gegeneinander versetzt sind, andererseits die Düsen selbst aber auch um einen entsprechenden Winkel versetzt zueinander angeordnet sind, so werden auch in diesem Falle in gleicher Weise wie bei der Verwendung nur einer Blasdüse durch jeden Druckluftstoß etwa die Hälfte beschleunigend und etwa die Hälfte verzögernd wirkender Schaufeln beaufschlagt werden, da sich in der Zeit zwischen dem Luftaustritt aus der einen Düse und dem der zweiten das Turbinenrad auch etwa um i8o° weitergedreht hat.If instead of the one blower nozzle, two nozzles for the exit of the drive air are arranged for the turbine wheel, in such a way that these nozzles at the diametrically are opposite sides of the turbine wheel, the result is practically the same effect as described above for the arrangement of only one nozzle became. Because the air supply to the blower nozzles is through the two sides of the balancing piston is controlled, so the individual shocks are offset from each other by 18o ', on the other hand however, the nozzles themselves are also arranged offset from one another by a corresponding angle are, in this case too, in the same way as when using only a blower nozzle accelerating about half and about half with each blast of compressed air half of the decelerating blades are acted upon, since the time the turbine wheel between the air outlet from one nozzle and that of the second has also rotated further by about 180 °.

Beim Anlassen der Maschinen ist es notwendig, zunächst den Drehschieber in Drehung zu versetzen, damit dann die durch diesen gesteuerten Druckluftstöße den Wuchtkolben allmählich in eine hin und her schwingende Bewegung mit ansteigender Schwingungszahl versetzen. Der weitere Antrieb des Drehschiebers erfolgt dann in der beschriebenen Weise selbsttätig. Das anfängliche Anwerfen des Drehschiebers beim Einschalten der Vorrichtung kann von Hand erfolgen, kann aber auch selbsttätig bewirkt werden z. B. -mit einer Einrichtung, wie sie am Schluß der Beschreibung näher erläutert werden soll.When starting the machine it is necessary to first turn the rotary valve to set in rotation, so then the compressed air blasts controlled by this the balancing piston gradually in a back and forth swinging movement with increasing Shift the number of vibrations. The rotary valve is then driven further in automatically in the manner described. The initial starting of the rotary valve when switching on the device can be done manually, but can also be done automatically are effected z. B. -with a device as at the end of the description should be explained in more detail.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein doppelseitiger Kolbenwuchtmotor, wie er als Schwingungserzeuger für eine selbsttätige Vorrichtung zum Gewinnen oder Verladen von Kohle verwendet werden kann, dargestellt.In the drawing, as an embodiment of the invention, a double-sided Piston balancing motor, as used as a vibration generator for an automatic device can be used for mining or loading coal.

Es zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch den Wuchtmotor und das Steuergehäuse, Fig. 2 einen um 9o ° verdrehten Schnitt durch das Steuergehäuse, Fig. 3 eine Ansicht des Steuergehäuses mit dem Turbinenrad, Fig.4 die Anlaßvorrichtung in vergrößertem Maßstab.It shows Fig. I a longitudinal section through the balancing motor and the control housing, FIG. 2 shows a section rotated by 90 ° through the control housing, FIG. 3 shows a view of the control housing with the turbine wheel, Fig. 4 the starting device in enlarged Scale.

In dem dreiteiligen Zylinder io ist der Kolben ii geradlinig beweglich angeordnet. Durch die Abstufungen 12 des Zylinders io und die stufenförmigen Absätze 13 des Arbeitskolbens ii werden zwei ringförmige Arbeitsräume 14 und 15 gebildet. Außerdem sind an den beiden Stirnseiten des Zylinders io noch die Kompressionsräume 16 und 17 gebildet. In diesen Kompressionsräumen bewegen sich die verjüngten Enden 18 und i9 des Kolbens ii.In the three-part cylinder io, the piston ii can be moved in a straight line arranged. By the graduations 12 of the cylinder io and the step-shaped paragraphs 13 of the working piston ii, two annular working spaces 14 and 15 are formed. In addition, the compression chambers are still located on the two end faces of the cylinder 16 and 17 formed. The tapered ends move in these compression spaces 18 and i9 of the piston ii.

Zu den ringförmigen Arbeitsräumen 14 und 15 führen die beiden Steuerkanäle 20 und 21, durch welche die Arbeitsluft zum Verschieben des Kolbens ii ein- und austreten kann. Die Steuerung der Luft wird bewirkt durch den Drehschieber 22, der in dem Steuergehäuse 23 drehbar angeordnet ist. Die Druckluft tritt durch den Stutzen 24 in das Gehäuse 23 ein. Ein Teil derselben gelangt durch die Kanäle 25 in den Ringraum 26, der durch die umlaufende Nut 27 des Kolbens ii gebildet wird. Da ständig wenigstens einer der Kanäle 25 nicht durch Teile des Kolbens ii verdeckt ist, steht der Ringraum 26 ständig unter dem Druck des Druckluftnetzes. Von dem Ringraum 26 aus gelangt die Druckluft durch die radiale Öffnung 28 des Kolbens und die Längsbohrungen 29 in die Kompressionsräume 16 und 17 an den Stirnenden des Zylinders io. Die Eintrittskanäle 29 sind dabei durch Rückschlagventile 30, die nach den Kompressionsräumen 16, 17 hin öffnen, verschlossen. In den Räumen 16 und 17 herrscht also ständig wenigstens ein Druck, der gleich oder höher als der Netzdruck ist.The two control channels lead to the annular working spaces 14 and 15 20 and 21, through which the working air for moving the piston ii and can emerge. The control of the air is effected by the rotary valve 22, the is rotatably arranged in the control housing 23. The compressed air passes through the nozzle 24 into the housing 23. A part of the same passes through the channels 25 in the Annular space 26 which is formed by the circumferential groove 27 of the piston ii. There all the time at least one of the channels 25 is not covered by parts of the piston ii, is the annular space 26 is constantly under the pressure of the compressed air network. From the annular space 26 from the compressed air passes through the radial opening 28 of the piston and the longitudinal bores 29 in the compression chambers 16 and 17 at the ends of the cylinder io. The entry channels 29 are thereby through check valves 30, which after the compression chambers 16, 17 open, closed. In rooms 16 and 17 there is at least one constant rule a pressure equal to or higher than the network pressure.

Die Arbeitsluft zum Bewegen des Kolbens ii wird durch den Drehschieber 22 derart gesteuert, daß sie in der ersten Betriebsphase durch den Kanal 20 in den Ringraum 14 eintritt, während gleichzeitig der Raum 15 durch den Kanal 21 entlüftet wird. Während der nächsten Betriebsphase tritt Druckluft durch den Kanal 21 in den Raum 15 ein, dieweil gleichzeitig der Raum 14 mit der Außenluft in Verbindung gebracht wird. Durch diese abwechselnde Luftzuführung wird der Kolben ii in eine hin und her schwingende Bewegung versetzt. Diese Bewegung des Kolbens i1 ruft eine gegenläufige Schwingbewegung des Zylinders io hervor. Gleichzeitig mit der Verschiebung des Kolbens wird in dem in seiner Bewegungsrichtung nach vorn gekehrten Kompressionsraum 16 oder i7 die darin enthaltene Druckluft weiterhin sehr stark komprimiert. Der Stoß des Kolbens io wird durch dieses Luftpolster elastisch aufgefangen, und gleichzeitig wird der Kolben nach der Umsteuerung seiner Arbeitsluft durch die wieder expandierende Luft in dem Kompressionsraum 16 oder 17 zurückgeschleudert. Harte Stöße bei den gegenläufigen Schwingbewegungen des Kolbens ii und des Zylinders io werden auf diese Weise vermieden. Der Zylinder io steht mit dem anzutreibenden Werkzeug, also beispielsweise mit einem keilförmigen Gerät zum Lösen der Kohle aus dem Flöz oder zum Verladen der gelösten Kohle in einen Förderer, in Verbindung.The working air for moving the piston ii is through the rotary valve 22 controlled so that they in the first phase of operation through the channel 20 in the Annular space 14 enters, while at the same time the space 15 is vented through the channel 21 will. During the next operating phase, compressed air occurs through channel 21 into the Room 15, meanwhile, at the same time, room 14 is brought into contact with the outside air will. This alternating air supply turns the piston ii into a back and forth oscillating movement. This movement of the piston i1 causes an opposite movement Swinging movement of the cylinder out. Simultaneously with the displacement of the piston is in the compression space 16 facing forward in its direction of movement or i7 the compressed air contained therein continues to be very strongly compressed. The impact of the piston io is elastically absorbed by this air cushion, and at the same time the piston is again after the reversal of its working air by the expanding air in the compression space 16 or 17 is thrown back. Hardness Impacts during the opposing oscillating movements of the piston ii and the cylinder io are avoided this way. The cylinder io is with the tool to be driven, So, for example, with a wedge-shaped device to loosen the coal from the seam or for loading the dissolved coal into a conveyor, in connection.

Der Antrieb des Drehschiebers 22 erfolgt durch das Turbinenrad 31. Dieses trägt, wie insbesondere Fig. 3 der Zeichnung erkennen läßt, auf seiner einen Hälfte Turbinenschaufeln 32, die bei der Beaufschlagung durch Druckluft aus der Düse 33 das Rad 31 in der Pfeilrichtung 34 antreiben. Auf der gegenüberliegenden Hälfte des Turbinenrades 31 sind die Schaufeln 35 entgegengesetzt gerichtet. Würde der die Schaufeln 35 tragende Teil des Rades 31 sich vor der Blasdüse 33 befinden, so würde der Antrieb des Turbinenrades 31 und damit der des Drehschiebers 22 verzögert werden.The rotary valve 22 is driven by the turbine wheel 31. This carries, as can be seen in particular in FIG. 3 of the drawing, on its one Half of the turbine blades 32, which when pressurized by compressed air from the Nozzle 33 drive the wheel 31 in the direction of arrow 34. On the opposite Half of the turbine wheel 31, the blades 35 are directed in opposite directions. Would the part of the wheel 31 carrying the blades 35 is located in front of the blow nozzle 33, so the drive of the turbine wheel 31 and thus that of the rotary valve 22 would be delayed will.

Der Blasdüse 33 gegenüber ist noch eine zweite Düse 36 angeordnet. Die Luftzuführung zu diesen Düsen 33 und 36 erfolgt durch die Kanäle 37 und 38, die beim Hinundherschwingen des Kolbens ii im Gehäuse abwechselnd offengelegt werden, so daß der in dem Ringraum 26 des Zylinders herrschende Netzdruck abwechselnd durch eine der Düsen 33 oder 36 stoßartig austritt und antreibend auf die Beschaufelung 32 und 35 des Turbinenrades 31 zur Einwirkung gelangt. Wenn zunächst unterstellt werden soll, daß der Drehschieber 22 und damit das Turbinenrad synchron mit der Schwingbewegung des Kolbens ii umläuft, so hat sich das Turbinenrad jeweils um i8o° gedreht, wenn nach der Schließung des einen Kanals, z. B. 38, durch den Kolben ii der nächste Kanal, z. B. 37, geöffnet wird. Beaufschlagt der Druckstoß aus der Düse 33 also die beschleunigend wirkenden Schaufeln 32, so wird der nächste Druckstoß aus der Düse 36 ebenfalls auf die beschleunigend wirkenden Schaufeln 32 zur Einwirkung gelangen, da sich das Turbinenrad 31 inzwischen um 18o' gedreht hat. Praktisch ist das Turbinenrad 31 zu dem Drehschieber 32 jedoch derart eingestellt, daß bei gleichbleibender Drehzahl etwa eine gleiche Anzahl beschleunigend wirkender Schaufeln 32 und verzögernd wirkender Schaufeln 35 durch jede der Düsen 33 und 36 beaufschlagt wird. Eilt nun der Drehschieber 22 etwas vor gegenüber dem Kolben ii, so verschiebt sich auch der Zeitpunkt für die Druckstöße aus den Düsen 33 und 36 mit der Wirkung, daß ein kleinerer Teil der beschleunigend wirkenden Schaufeln 32 und eine größere Anzahl der bremsend wirkenden Turbinenschaufeln 35 beaufschlagt werden. Eine sofortige Verzögerung des Turbinenrades 31 bzw. des Steuerschiebers 22 ist die Folge. Ist der Drehschieber 22 zurückgeblieben gegenüber dem Kolben ii, dann wird eine größere Anzahl der antreibenden Schaufeln 32 und ein kleinerer Teil der bremsend wirkenden Schaufeln 35 beaufschlagt. Dadurch entsteht eine Beschleunigung des Turbinenrades 31 und damit des Drehschiebers 22. Die Gesamtwirkung ist also etwa so, als ob der Schieber 22 mit dem Kolben ii durch ein Gestänge direkt verbunden wäre. Die Schwingungen des Zylinders io dagegen üben auf den Gang der Steuerung keinen Einfluß aus.A second nozzle 36 is arranged opposite the blow nozzle 33. The air supply to these nozzles 33 and 36 takes place through the channels 37 and 38, which are alternately exposed when the piston ii swings back and forth in the housing, so that the network pressure prevailing in the annular space 26 of the cylinder alternately through one of the nozzles 33 or 36 emerges abruptly and drives the blading 32 and 35 of the turbine wheel 31 comes into effect. If initially assumed should be that the rotary valve 22 and thus the turbine wheel synchronously with the Oscillating movement of the piston ii revolves, so the turbine wheel has in each case by i8o ° rotated when after the closure of a channel, z. B. 38, through the piston ii the next channel, e.g. B. 37 is opened. Applied by the pressure surge from the nozzle 33 so the accelerating acting blades 32, so the next pressure surge from the nozzle 36 also on the accelerating blades 32 for action get because the turbine wheel 31 has meanwhile rotated 18o '. Is practical the turbine wheel 31 to the rotary valve 32, however, is set in such a way that at constant Speed approximately the same number of accelerating blades 32 and decelerating acting blades 35 is acted upon by each of the nozzles 33 and 36. Hurry now if the rotary valve 22 is slightly ahead of the piston ii, then the also moves Time for the pressure surges from the nozzles 33 and 36 with the effect that a smaller Part of the accelerating blades 32 and a larger number of the braking acting turbine blades 35 are acted upon. An immediate delay in the Turbine wheel 31 or the control slide 22 is the result. Is the rotary valve 22 lagged behind the piston ii, then a greater number of driving Blades 32 and a smaller part of the braking blades 35 acted upon. This results in an acceleration of the turbine wheel 31 and thus of the rotary valve 22. The overall effect is thus roughly as if the slide 22 with the piston ii would be directly connected by a linkage. The vibrations of the cylinder io on the other hand have no influence on the operation of the controls.

Zweckmäßig ist das Turbinenrad 31 auf einen konischen Zapfen 39 des Drehschiebers 22 aufgesetzt, also nur durch Reibung festgeklemmt. Auf diese Weise kann es leicht in eine Stellung zum Drehschieber 22 gebracht werden, die die günstigste Voreilung ergibt.The turbine wheel 31 is expediently on a conical pin 39 of the Rotary valve 22 placed, so clamped only by friction. In this way it can easily be brought into a position relative to the rotary valve 22 which is the most favorable Lead results.

Kommt nun beispielsweise durch irgendeinen Umstand der mit großer Schwingungszahl hin und her getriebene Kolben i i gegenüber der Steuerung 22 plötzlich außer Takt, dann sind die durch den Drehschieber 22 in die Arbeitsräume 14 und 15 geleiteten, schnell aufeinanderfolgenden Kraftimpulse nicht mehr imstande, den Kolben wegen seiner Masseträgheit wieder zum Schwingen zu bringen. Damit hört auch der Antrieb des Turbinenrades 31 auf, da entweder die beiden Kanäle 37 und 38 durch den Kolben verdeckt sind und das Turbinenrad 31 nicht mehr von Druckluft beaufschlagt wird, oder der Kolben hat eine Stellung eingenommen, so daß einer der Kanäle 37 oder 38 ständig offen ist, also eine Düse 33 oder 36 ständig bläst. Die Folge davon ist, daß fortwährend eine gleiche Anzahl beschleunigend wirkender Schaufeln und verzögernd wirkender Schaufeln 32 und 35 der austretenden Druckluft ausgesetzt sind. Alsdann läuft das Turbinenrad immer langsamer um und wird gegebenenfalls ganz zum Stillstand kommen. Es kann aber auch der Fall eintreten, daß nach einer hinreichenden Verringerung der Tourenzahl des Drehkolbens die verlängerte Dauer der Einwirkung der Kraftimpulse auf den Kolben ii ausreicht, um dessen Masseträgheit zu überwinden und ihn abwechselnd nach beiden Richtungen zu beschleunigen. Sobald der Kolben wieder hin und her schwingt, wird auch die den Düsen 33 und 36 zugeführte Luft wieder in richtiger Weise gesteuert, und der Kolbenmotor kommt wieder auf seine ursprüngliche Schwingungszahl.For example, by some circumstance comes the with great Number of vibrations driven back and forth piston i i with respect to the control 22 suddenly out of cycle, then the rotary valve 22 into the working spaces 14 and 15 guided, rapidly successive force impulses no longer able to push the piston to vibrate again because of its inertia. So he hears too Drive the turbine wheel 31 on, as either the two channels 37 and 38 through the piston are covered and the turbine wheel 31 is no longer acted upon by compressed air is, or the piston has taken a position so that one of the channels 37 or 38 is always open, so a nozzle 33 or 36 is constantly blowing. The consequence of this is that continuously an equal number of accelerating blades and decelerating blades 32 and 35 are exposed to the exiting compressed air. Then the turbine wheel rotates more and more slowly and possibly becomes completely Come to a standstill. But it can also happen that after a sufficient Reducing the number of revolutions of the rotary piston increases the duration of the action the force impulses on the piston ii is sufficient to overcome its inertia and to accelerate it alternately in both directions. As soon as the piston again oscillates back and forth, the air supplied to the nozzles 33 and 36 is also fed back into the air controlled correctly, and the piston engine comes back to its original state Frequency of oscillation.

Zum erstmaligen Ingangsetzen des Motors ist eine Anlaßv orrichtung vorgesehen, die so ausgebildet ist, daß beim Öffnen des Hauptabsperrorgans für die Druckluft die Turbine 31 selbsttätig so lange in Drehungen versetzt wird, bis der Arbeitskolben ii die weitere Steuerung übernimmt. Diese Anlaßvorrichtung besteht aus einem Ventil 40 und dem damit verbundenen Kolben 41, die beide in dem Gehäuse 42 untergebracht sind. Mit diesem Gehäuse 42 ist noch der Luftbehälter 43 verbunden. An den Ringraum 44 des Gehäuses 42 ist durch eine Leitung 45 eine Blasdüse 46 angeschlossen, die auf einen 'besonderen Schaufelkranz 47 des Turbinenrades 31 gerichtet ist. Die Schaufeln 47 können bei tangentialer Anordnung der Düse 46 sämtlich radial gerichtet sein, so daß sie bei der Beaufschlagung durch einen der Düse 46 entströmenden Druckluftstrahl einen Umlauf des Turbinenrades 31 in der Pfeilrichtung 34 bewirken.When starting the engine for the first time, a starting device is required provided, which is designed so that when you open the main shut-off for the Compressed air, the turbine 31 is automatically rotated until the Working piston ii takes over the further control. This starting device consists from a valve 40 and the piston 41 connected to it, both in the housing 42 are housed. The air tank 43 is also connected to this housing 42. A blow nozzle 46 is connected to the annular space 44 of the housing 42 by a line 45, which is directed to a 'special blade ring 47 of the turbine wheel 31. the With a tangential arrangement of the nozzle 46, blades 47 can all be directed radially be, so that when acted upon by a jet of compressed air flowing out of the nozzle 46 cause the turbine wheel 31 to rotate in the direction of arrow 34.

Das Anlaßventil 40 ist mit einer kleinen axialen Bohrung 48 versehen, die bei geöffnetem Absperrhahn den Luftbehälter 43 mit dem Druckluftnetz verbindet. Im übrigen ist der Ventilkörper 40 durch eine Feder 49 belastet. Diese Feder schließt das Ventil 40, sobald der Druck in dem Luftbehälter 43 annähernd auf den Druck des Netzes angestiegen ist. Die Feder 49 darf aber nicht so stark sein, um ein Öffnen des Ventils zu verhindern, solange der Druck in dem Luftbehälter 43 gleich Null ist oder wenigstens erheblich unter dem Netzdruck liegt. Soll der Wuchtmotor in Betrieb genommen werden und wird zu diesem Zweck der Hauptabsperrhahn geöffnet, so ist zunächst der Druck in dem Behälter 43 wesentlich geringer als,auf der anderen Seite des Kolbens 41. Der Netzdruck wird daher den Kolben 41 zurückschieben und damit das Ventil 40 öffnen entgegen der Wirkung der Feder 49. Alsdann strömt sogleich Druckluft durch die Leitung 45, die an der Düse 46 austritt und das Turbinenrad 41 in der Pfeilrichtung 34 in Umlauf versetzt. Da hierdurch die Luftverteilung mittels des Drehschiebers 22 in richtiger Weise vorgenommen ist, beginnt in dem Zylinder io der Kolben ii hin und her zu schwingen und übernimmt dann seinerseits die Steuerung der Luftzuführung zu den Düsen 33 und 36. Während dieser Zeit tritt durch die Bohrung 48 ein Druckausgleich zwischen dem Netz und dem Luftbehälter 43 ein. Die Folge ist eine Schließung des Ventils 40 durch die Feder 49. Damit wird gleichzeitig. der Austritt von Druckluft durch die Düse 46 unterbunden. Solange der Motor an das Netz angeschlossen ist, bleibt auch der Druck in dem Luftbehälter 43 und damit die selbsttätige Ausschaltung der Anlaßvorrichtung bestehen. Erst nach Absperren des Netzdruckes sinkt auch der Druck in dem Behälter 43, so daß sich die Anlaßvorrichtung erneut in Bereitschaft befindet.The starter valve 40 is provided with a small axial bore 48, which connects the air tank 43 to the compressed air network when the stopcock is open. Otherwise, the valve body 40 is supported by a spring 49 burdened. This spring closes the valve 40 as soon as the pressure in the air tank 43 approaches the pressure of the network has risen. The spring 49 must not be so strong to prevent the valve from opening as long as the pressure in the air reservoir 43 is equal to zero or at least significantly below the network pressure. Should he The balancing motor is put into operation and becomes the main shut-off valve for this purpose opened, the pressure in the container 43 is initially much lower than on the other side of the piston 41. The network pressure will therefore push the piston 41 back and thus the valve 40 open against the action of the spring 49. Then flows Immediately compressed air through the line 45, which emerges at the nozzle 46 and the turbine wheel 41 offset in the direction of arrow 34 in circulation. As this results in the air distribution by means of of the rotary valve 22 is properly made, begins in the cylinder io the piston ii to swing back and forth and then in turn takes over the control the air supply to the nozzles 33 and 36. During this time occurs through the bore 48 a pressure equalization between the network and the air tank 43. The result is a closure of the valve 40 by the spring 49. This is at the same time. the The escape of compressed air through the nozzle 46 is prevented. As long as the motor to the network is connected, the pressure remains in the air tank 43 and thus the automatic one Switch off the starting device. Only after the network pressure has been shut off also decreases the pressure in the container 43, so that the starting device is again is on standby.

Statt dieser selbsttätigen Anlaßvorrichtung könnte gegebenenfalls auch eine andersartig ausgeführte Anwendung finden. Der Drehschieber 22 könnte aber auch zunächst von Hand in Umdrehungen versetzt werden, wie bereits weiter oben angegeben wurde.Instead of this automatic starting device could possibly also find a different application. The rotary valve 22 could, however are also initially set in revolutions by hand, as already stated above became.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Preßluftgetriebener Kolbenwuchtmotor, dessen Zylinder als Schwingungserzeuger, z. B. für eine Vorrichtung zum selbsttätigen Lösen und/oder Verladen von Kohle, dient, wobei die Steuerung der Arbeitsluft für den Kolben durch ein Steuergerät erfolgt, welches mit einem selbständigen Kraftantrieb versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßluftzuführung für den Antrieb des Steuergerätes (22, 31) ihrerseits durch die Lage des Wuchtkolbens (ii) im Zylinder (io) gesteuert wird. g. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (22, 31) entweder die zugeführte Preßluft beschleunigt oder verzögert und dadurch zwangsläufig in einen gewissen Synchronlauf zu dem Kolben (ii) gelangt. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät als Drehschieber (22) ausgebildet ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Steuergerätes (22) durch ein druckluftbeaufschlagtes Turbinenrad (3i) erfolgt. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Turbinenrad (31) auf der einen Hälfte seines Umfanges mit Schaufeln (32) besetzt ist, die bei Beaufschlagung durch die Druckluft eine Beschleunigung des Steuergerätes (22) bewirken, während auf der zweiten Hälfte des Umfanges die Schaufeln (35) entgegengesetzt gerichtet sind und bei Beaufschlagung verzögernd auf das Steuergerät (22) einwirken. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Düse (33) angeordnet ist, durch welche lediglich die von einer Seite des Wuchtkolbens (ii) gesteuerte Luft austritt. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei relativ zum Turbinenrad (31) um i8o° gegeneinander versetzte Düsen (33 und 36) vorgesehen sind, wobei durch die eine die von der einen Kolbenseite und durch die zweite die von der anderen Kolbenseite gesteuerte Luft austritt. B. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelseitige Wuchtkolben (ii) etwa in der Mitte mit einer umlaufenden Nut (27) versehen ist, die ständig unter dem Netzdruck steht, wobei durch die Begrenzungskanten dieser Nut (27) die zu den Blasdüsen (33, 36) führenden Kanäle (37, 38) abwechselnd mit dem Ringraum (26) in Verbindung gebracht werden. 9. Vorrichtung nach Anspruch i, wobei an den Enden des Zylinders Kompressionsräume gebildet sind, die nur durch zu diesen-Räumen hin öffnende Rückschlagventile mit dem Druckluftnetz in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (30) im Kolben angeordnet sind und die Kanäle (29, 28) verschließen, die von dem Ringraum (26) ausgehen. io. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Turbinenrad getrennt von der Beschaufelung (32, 35) mit einer Reihe weiterer Schaufeln (47) versehen ist, die alle die gleiche Lage zu der Achse des Turbinenrades (3i) haben. ii. Vorrichtung nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (47) zum Anwerfen des Turbinenrades (3i) radial gerichtet sind und durch den Druckluftstrahl einer tangential angeordneten Blasdüse (46) beaufschlagt werden. 12. Vorrichtung nach Anspruch io und ii, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt der Druckluft aus der Düse (46) bei der Druckmittelzuführung zu dem Wuchtmotor selbsttätig beginnt und nach kurzer Zeit selbsttätig wieder unterbunden wird. 13. Vorrichtung nach Anspruch io bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführung zu der Blasdüse (46) von dein vor dem Steuergerät (22) liegenden Teil des Steuergehäuses (23) ausgeht und durch ein Ventil (40) geregelt wird, welches durch eine Feder belastet und außerdem mit einem Kolben (41) verbunden ist, der einseitig ständig von dem Betriebsdruck (im Steuergehäuse 23) und auf der Gegenseite von dem wechselnden Druck eines besonderen Behälters (43) beaufschlagt wird, der durch eine enge Bohrung (48) mit dem Steuergehäuse (23) verbunden ist, so daß er nach kurzer Zeit auch den im Steuergehäuse (23) herrschenden Druck annimmt, worauf durch die Feder (49) das Ventil (40) geschlossen wird. 14- Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daB die Blasdüse (46) an einen durch den Ventilkolben (40, 41) gebildeten Ringraum (44) angeschlossen ist, der bei geöffnetem Ventil mit dem Steuergehäuse in Verbindung steht, bei geschlossenem Ventil aber allseitig geschlossen ist. PATENT CLAIMS: i. Compressed air-driven piston balancing motor, the cylinder of which is used as a vibration generator, e.g. B. for a device for the automatic loosening and / or loading of coal, where the control of the working air for the piston is carried out by a control device which is provided with an independent power drive, characterized in that the compressed air supply for driving the control device ( 22, 31) in turn is controlled by the position of the balancing piston (ii) in the cylinder (io). G. Device according to claim i, characterized in that the control device (22, 31) either accelerates or decelerates the supplied compressed air and thereby inevitably comes into a certain synchronous operation with the piston (ii). 3. Apparatus according to claim i and 2, characterized in that the control device is designed as a rotary slide valve (22). 4. Apparatus according to claim i and 2, characterized in that the drive of the control device (22) takes place by a compressed air acted upon turbine wheel (3i). 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the turbine wheel (31) is occupied on one half of its circumference with blades (32) which, when acted upon by the compressed air, cause an acceleration of the control device (22), while on the second half of the circumference, the blades (35) are directed in opposite directions and act on the control unit (22) with a delay when they are acted upon. 6. Apparatus according to claim 4 and 5, characterized in that only one nozzle (33) is arranged through which only the air controlled by one side of the balancing piston (ii) emerges. 7. Apparatus according to claim 4 and 5, characterized in that two relative to the turbine wheel (31) by i8o ° offset from one another nozzles (33 and 36) are provided, with the one from the one piston side and the second from the controlled air escapes on the other side of the piston. B. Device according to claim i, characterized in that the double-sided balancing piston (ii) is provided approximately in the middle with a circumferential groove (27) which is constantly under the network pressure, with the boundary edges of this groove (27) to the Blowing nozzles (33, 36) leading channels (37, 38) are alternately brought into connection with the annular space (26). 9. The device according to claim i, wherein at the ends of the cylinder compression spaces are formed which are only connected to the compressed air network by non-return valves opening towards these spaces, characterized in that the non-return valves (30) are arranged in the piston and the channels (29, 28) which extend from the annular space (26). ok Device according to Claim 4, characterized in that the turbine wheel is provided with a number of further blades (47) separately from the blading (32, 35), all of which are in the same position relative to the axis of the turbine wheel (3i). ii. Device according to claim 10, characterized in that the blades (47) for starting the turbine wheel (3i) are directed radially and are acted upon by the compressed air jet of a tangentially arranged blower nozzle (46). 12. The device according to claim io and ii, characterized in that the exit of the compressed air from the nozzle (46) begins automatically when the pressure medium is supplied to the balancing motor and is automatically stopped again after a short time. 13. The apparatus according to claim io to 12, characterized in that the air supply to the blow nozzle (46) from your in front of the control device (22) lying part of the control housing (23) and is regulated by a valve (40) which is controlled by a Spring loaded and also connected to a piston (41), which is continuously acted on on one side by the operating pressure (in the control housing 23) and on the other side by the changing pressure of a special container (43), which through a narrow bore (48) with the control housing (23) is connected so that after a short time it also assumes the pressure prevailing in the control housing (23), whereupon the valve (40) is closed by the spring (49). 14. Device according to claim 13, characterized in that the blow nozzle (46) is connected to an annular space (44) formed by the valve piston (40, 41), which is connected to the control housing when the valve is open, but on all sides when the valve is closed closed is.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1086087B (en) * 1957-10-08 1960-07-28 Gewerk Eisenhuette Westfalia Compressed air operated reciprocating motor
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