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Druckmittelsteuerung für Stellmotoren In der Technik liegt zuweilen
die Aufgabe vor, unter Verwendung von Stellmotoren mittels Druckluft oder eines
anderen Druckmittels von einer zentralen Stelle aus eine größere Anzahl von Einrichtungen
zu betätigen, die entweder unabhängig voneinander sind oder aber in ihrer Wirkung
und der Reihenfolge ihrer Benutzung in einer gegenseitigen Abhängigkeit stehen und
in einem aus dem Ablauf eines technischen Vorganges sich ergebenden Rhythmus gleichzeitig
oder nacheinander benutzt werden müssen. Häufig muß bei der Benutzung der einen
Finrichtung die Benutzung einer anderen unmöglich gemacht werden, häufig müssen
gewisse Finrichtungen gleichzeitig betätigt, häufig auch, je nach den Umständen,
zuweilen gleichzeitig, zuweilen unabhängig voneinander betätigt werden. Die verli:iltttistuäßig
ko,mpcndiösen Anlagen, die infolge der Verlegung griil.ierer Rohre und Ventile und
der zugehörigen Anschluß- und Verbindungsstücke mit der Steuerung durch Druckluft,
verglichen etwa mit elektrischen Steuerungen, an sich schon verbunden sind, werden,
sobald komplizierte Schaltungskombinationen verlangt werden, rasch sehr unübersichtlich,
wenn man die bisher bekannten Elemente von Druckluftsteuerungen einfach aneinanderfügt.
Es ergibt sich dabei ein Platzbedarf, der zuweilen nicht zu erfüllen ist, z. B.
wenn solche zentralen Steuerungsanlagen im Grubenbetrieb unter Tage untergebracht
werden müssen. Auch das Gewicht der Steuerungsanlagen spielt neben seinem Einfluß
auf die Materialkosten, insbesondere bei der Unterbringung auf fahrbaren Geräten,
eine wichtige Rolle.
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Die Erfindung ist entstanden bei Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiete
der Förderkorbbeschikkung. Unter der großen Anzahl weiterer Amvendungsgebiete
seien
Stellwerksanlagen für den Bahnbetrieb und Förderanlagen für den Bergbau über Tage
erwähnt.
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Durch die Erfindung wird ein Bauelement für. Druckluftsteuerungen
für Stellmotoren gegeben, aus dem sich in beliebiger Wiederholung kleine oder große
Aggregate bilden lassen, mit dem Ergebnis, claß zunächst an Zuführungs- und Verbindungsleitungen
für das auf verschiedenen Druckstufen befindliche Druckmittel verzichtet und weiter
dadurch gespart werden kann, daß die Anschlüsse der verschiedenen Arbeitsgeräte
an die zentrale Steuerung möglichst einfach und übersichtlich verlaufen. Darüber
hinaus bietet die Art der Zusammenfügung der neuen Bauelemente die Möglichkeit,
das Ein-und Ausschalten der verschiedenen Ventile in zwangsläufige Verbindung zu
bringen und dabei nach Wunsch gleichzeitig einzelne Ventile unabhängig voneinander
zu betätigen. Die Steuerung kann dabei entweder so erfolgen, daß beide Endstellungen
eines Arbeitsgerätes gleichberechtigt sind, oder so, claß beim Aufhören der Ventilbetätigung
eines oder mehrere Arbeitsgeräte aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung zurückkehren.
Auch Sperren, mittels deren in bestimmten Fällen die Betätigung eines Arbeitsgerätes
unmöglich gemacht werden soll, oder solche Sperren, die bei Betätigung einer Einrichtung
die einer anderen unmöglich machen, lassen sich in einfacher Weise an den neuen
Bauelementen anbringen.
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Das Grundelement, aus dem gemäß der Erfindung alle Druckluftsteuerungen
aufgebaut sind, ist ein würfelförmiger oder annähernd würfelförmiger Block, innerhalb
dessen drei Kammern angeordnet sind; davon ist beispielsweise die mittlere in der
Regel an ein Arbeitsgerät angeschlossen, eine der äußeren Kammern steht beispielsweise
ständig unter dem Druck der Frischluft, die andere äußere Kammer ständig auf Belüftung.
In der Ruhestellung ist durch eine zylindrische Bohrung, die alle drei Kammern verbindet,
die Entlüftungskammer mit der Mittelkammer verbunden und gegen die Frischluftkammer
abgeschlossen. In der Wirkstellung ist die Mittelkammer mit der Frischluftkammer
verbunden und gegen die Entlüftungskammer abgesperrt. Das Bauelement hat also als
Ventil die \-N'irkung, daß bei seiner Betätigung ein Arbeitsgerät von der Entlüftung
auf Frischluft geschaltet wird.
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Die vielfache Verwendungsmöglichkeit dieses Grundelementes zum Zusammenbau
auch verwickelter Steuerungen beruht auf der räumlichen Anordnung der innerhalb
desselben vorgesehenen Hohlräume. Innerhalb des würfelförmigen Blockes schließen
zwei in der einen Würfelachse den Block durchsetzende Kammern, deren Funktion nicht
notwendigerweise immer der Anschluß von Druckluft und Belüftung zu sein braucht,
eine dritte Kammer ein. Die Würfelaehse, zu der die beiden äußeren Kammern parallel
verlaufen, sei als Achse I bezeichnet. Durch die Achsen dieser beiden Kammern wird
eine Ebene bestimmt., und in derj enigen Würfelachse, die auf dieser Ebene senkrecht
steht und als Achse 1I bezeichnet «erden soll, verläuft eine in die mittlere Kammer
führende, zum Anschluß an ein Arbeitsgerät dienende Bohrung. \11e drei -Kammern
sind durch einen Hohlzylinder, der in Richtung der dritten `'Würfelachse (Ac11se
11I) verläuft, miteinander verbunden. In diesem Hohlzylinder läuft ein Kolben oder
auch eine Korn] ')ination mehrerer Kolben, der mit einem aus dem Block herausragenden
Zapfen versehen ist. Bei herausragendem Zapfen, der der Ruhestellung des Steuerelementes
entspricht, ist die Mittelkammer mit einer der durchlaufenden Kammern, bei eingedrücktem
Zapfen, der der Arbeitsstellung entspricht und dem eine Federkraft entgegenwirkt,
ist die Mittelkammer mit der anderen der durchlaufenden Kammern verbunden.
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Es sei gleich hier eine besonders zweckmäßige Ausführungsform für
die Kolbenkombination geschildert: dabei ist in dem Hohlzylinder ein Kegelventil
angeordnet, das die eine der durchlaufenden Kammern gegen den übrigen Teil des Hohlzylinders
absperrt, indem es sich auf den Rand des Hohlzylinders aufsetzt und von der Kegelgrundfläche
her durch eine Feder auf seinen Sitz gedrückt wird; in dem Hohlzylinder ist weiterhin,
und zwar unter Zwischenschaltung einer weiteren Feder zwischen ihm und dem Kegelventil,
ein mit dem herausragenden Zapfen starr verbundene rKolben so angeordnet, daß beim
Eindrücken des Zapfens der Kolben zunächst aus der zu zweit genannten durchlaufenden
Kammer in die Zylinderbohrung eintritt (damit diese Kammer von dem übrigen Teil
des Zylinders absperrend) und alsdann das Kegelventil geöffnet wird.
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Das Eindrücken des Zapfens und damit das Öffnen des Kegelventils erfolgt
mittels eines Nockens. Dieser Nocken ist an einem Schaltarm gelagert, der um eine
Achse drehbar ist, welche parallel zur Erstreckung der durchlaufenden Kammern, also
parallel zur Achse I des Würfels, aber seitlich des Zapfens liegt. Ein wesentlicher
Vorteil des neuen Schaltelementes ergibt sich schon dann, wenn mehrere derselben
in Richtung der Achse I aneinandergefügt werden, wobei dann die beiden äußeren durchlaufenden
Kammern sämtlicher Bauelemente zusammenhängende Räume bilden. Dieser Vorteil beruht
auf dem allgemeinen Konstruktionsprinzip solcher gruppenweise zusammenzufassender
Bauelemente für Druckmittelsteuerungen, wonach an einem solchen Bauelement senkrecht
zu der Richtung, in der die Bauelemente aneinandergebaut werden, zwei einander gegenüberliegende
ebene Endflächen mit spiegelbildlich sich entsprechenden Öffnungen vorgesehen sind,
die an durchlaufende Räume des Bauelementes angeschlossen sind und zum Ein- oder
Austritt verschiedenartiger oder auf verschiedener Druckstufe befindliche Stoffe
dienen. In der Hauptsache werden diese durchlaufenden ]Zäume innerhalb des Bauelementes
zur Ausführung irgendeiner Schaltung benutzt, d. h. zur Verbindung eines dieser
Räume finit einen anderen Raum des Bauelementes durch \'entill)etätigttug, in einzelnen
Fällen sind diese Räum(- oder einer derselben
aber reine T)urchgangsr'ittme,
d. 1i. sie erfüllen nur den Zweck, zwischen den entsprechenden Räumen der beiden
benachbarten gleichartigen Bauelemente eine dauernde Verbindung herzustellen; die
Verbindung kann auch innerhalb des Bauelementes unterbrochen sein, (las Bauelement
kann auch so ausgebildet sein, (laß die Verbindung hergestellt oder unterbrochen
werden kann. Diese verschiedenen Funktionen, welche sich aus dem allgemeinen Konstruktionsprinzip
ergeben, werden im Laufe der gegebenen .Ausführungsbeispiele noch erläutert werden.
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Um zunächst auf den eingangs geschilderten I)reikammerblock zurückzukommen,
so ergibt sich der Vorteil, wenn mehrere derselben in Richtung der Achse I aneinandergefügt
werden und eine der durchlaufenden Kammern auf Frischluft läuft, die andere auf
Entlüftung geschaltet ist, (laß für die genannte Reihe der Bauelemente nur ein einziger
Frischlttftanscbluß und ein einziger Auspuff vorgesehen zu werden braucht. Die zum
Eindrücken der Zapfen an den Bauelementen dienenden Nocken können sich an Schaltarmen
befinden, die alle um die gleiche parallel zur Erstreckung der durchlaufenden Kammern
liegende Achse drehbar sind. In dieser Achse kann eine Führungsstange liegen, die
von den einzelnen Steuer- oder Schaltarmen mit ringförmiger Lagern umfaßt wird.
Die Fiihrungsstange kann entweder feststehen oder mittels eines Schaltarmes (Hauptschaltarm)
ebenfalls drehbar angeordnet sein. Insbesondere können auf der drehbaren Führungsstange
ein oder mehrere Kokken fest angeordnet sein, so daß bei der Drehung der Führungsstange
alle diese Nocken bewegt und die entsprechenden Ventile betätigt werden. Die Betätigung
der Ventile mittels einer drehbaren Führungsstange kann auch in der Weise erfolgen,
(laß neben dem ringförmigen Lager des Nockens auf der Führungsstange ein Mitnehmer
angeordnet ist, der überreinen am Nocken befindlichen Stift diesen mitnimmt. Das
betreffende Ventil kann in diesem Falle entweder unabhängig von den anderen Ventilen
durch den ihm zugeordneten Schaltarm oder aber dttrc'h Drehung der Führungsstange
über den Mitnehmer und den Führungsstift betätigt werden.
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1)ie Anschlüsse an die mittlere Kammer erfolgen durch eine Bohrung,
die nun entweder auf der vorderen oder hinteren Seite angebracht ist. Diese Bohrung
liegt ja senkrecht sowohl zu den durchlaufenden Kammern als auch senkrecht zu der
zylindrischen Bohrung. Bei Anordnung der Bauelemente in einer Reihe hat man also
noch freie Hand, die Anschlüsse an der vorderen oder hinteren Seite der Reihe anzubringen,
gewöhnlich wird sie bei allen Bauelementen auf derselben Seite erfolgen.
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I)ie Bauelemente «-erden vorteilliafterweise als Gußkörper hergestellt,
in, denen die drei Kammern ttnd die zylindrische, sie verbindende Bohrung bereits
vorgesehen sind; die Bohrung, mittels deren der :\nsc'lilttß der mittleren Kammer
erfolgt, wird später angebracht. Statt in einer Reihe können die Bauelemente nun
auch in zwei Reihen angeordnet sein, und zwar so, daß sich die aus den Bauelementen
'herausragenden Zapfen einander gegenüberstehen. In diesem Falle kann durch einen
einzigen Schaltarm mit Nocken, der zwischen einer Ruhestellung und zwischen entgegengesetzt
liegenden Wirkstellungen hin und her geht, ein Ventilpaar betätigt werden; dabei
sind in der einen Endstellung der eine Zapfen, in der anderen Stellung der andere
Zapfen eingedrückt, während die Mittelstellung des Schaltarmes - der Ruhestellung
beider Ventile entspricht.
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Die nächstliegende Ausführung bei der Anordnung der Ventile in zwei
Reihen, bei der sich die "Zapfen der einen Ventilreihe und die der anderen gerade
gegenüberstehen, ist, daß die Ventile spiegelbildlich angeordnet sind. Man kann
aber diese Bauelemente auch so ausbilden, daß die Achse der zylindrischen Bohrungen,
in der Längsrichtung der Reihen gerechnet, etwas gegenüber der Mittelebene des Würfels
versetzt ist und dann die Bauelemente der einen Reihe zu denen der anderen Reihe
nicht genau spiegelbildlich, sondern gegenüber der spiegelbildlichen Lage um i8o°'
versetzt angeordnet sind: In diesem Falle besteht, in der Längsrichtung der Reihen
gerechnet, ein solcher Abstand zwischen den Mittellinien der Zapfen bzw. der sie
bewegenden Nocken, daß zwei Nocken nebeneinander Platz haben, die von Schaltarmen
betätigt werden, die voneinander unabhängig auf der gleichen Führungsstange angeordnet
sind. Die Bohrungen für den Anschluß der mittleren Kammer sind dann bei der Herstellung
der Bauelemente der einen Reihe auf der entgegengesetzten Seite angebracht worden
wie bei denen der anderen Reihe, so daß sie nach dem Einbau der Bauelemente, bei
dem diese ja um 18o° gegeneinander gedreht sind, nach derselben Seite zeigen, so
daß alle Rohranschlüsse auf derselben Seite der kombinierten Schaltung liegen.
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Natürlich lassen sieh in derselben Weise, wie dies bei einreihiger
Anordnung geschildert war, auch bei der zweireihigen die Zapfen durch auf gesonderten
Schaltarmen sitzende Nocken oder durch Nocken, die auf der drehbaren Führungsstange
sitzen, oder durch auf der Führungsstange neben den Nocken angeordnete Mitnehmer
bewegen, so daß eine gemeinsame oder gesonderte Betätigung der Ventile und Ventilgruppen
möglich ist.
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Gegenstand der weiteren Erfindung bildet ein zu dem würfelförmigen
Dreikammerblock korrespondierendes Bauelement, das zweckmäßig als Steuerschütz bezeichnet
wird und das zusammen mit einem Ventil, beispielsweise dem als Dreikammerblock ausgebildeten
oben beschriebenen Ventil, die automatische Einstellung eines druckluftbetriebenen
Arbeitsgerätes gestattet, das, falls keine Ventilbetätigung erfolgt, in der Ruhestellung
verbleibt, w-ä'hrend es bei Betätigung des Ventils in die Arbeitsstellung 'geht.
Dieses. als Steuerschütz zu bezeichnende Bauelement besteht aus einem Differentialkolben,
der dauernd unter dem Druck der Frischluft steht und diese der der Ruhestellung
des
Arbeitsgerätes entsprechenden Zylinderseite zuführt, während
ein dauernd zum Ventil führender Anschluß gleichzeitig mit der anderen Kolbenseite,
der Wirkseite, in Verbindung steht, wobei der Differentialkolben die Ruheseite des
Arbeitsgerätes von Frischluft auf Entlüftung umschaltet. Dieses Steuerschütz hat
also einen ständigen Friscliluftanschluß, einen Anschluß an die Entlüftung, einen
Anschluß an die Ruheseite des Arbeitszylinders und einen vierten Anschluß, der an
das Ventil und gleichzeitig an die Wirkseite des Arbeitszylinders angeschlossen
ist. Er besteht vorzugsweise aus zwei koaxialen Zylindern verschiedenen Durchmessers,
die über eine ringförmige Verengung miteinander verbunden sind. In den größeren
Zylinder läuft der eine, in dem kleineren Zylinder der andere Kolben. Eine Kolbenstange
zwischen beiden Kolben ist so angeordnet, daß jeder der Bewegung des anderen folgen
muß, wenn er, sich auf ihn zu beweg; nd, ihm auf einen bestimmten Abstand nahe gekommen
ist. Der Durchmesser dieser Kolbenstange ist wesentlich kleiner als der zwischen
beiden Zylindern liegende ringförmige Raum. Die Außenseite des kleineren Kolbens
steht unter ständigem Frischluftdruck. Die Außenseite des größeren Kolbens ist mit
der einen Kolbenseite, nämlich der Arbeitsseite, verbunden und außerdem an das Ventil,
also beispielsweise die Mittelkammer des Dreikammerblocks, angeschlossen. Das bedeutet,
daß bei nicht betätigtem Ventil die größere Kolbenseite auf Entlüftung steht. An
dem größeren Zylinderraum, und zwar in der Nähe der ringförmigen Verengung, ist
ein Anschluß für die Entlüftung vorgesehen, und zwar so, daß bei jeder Stellung
des Differentialkolbens der nach der ringförmigen Verengung zu liegende Teil des
größeren Zylinders entlüftet ist. Etwa in der Mitte des kleineren Zylinders ist
ein Anschluß an die andere Kolbenseite, d. h. die Ruheseite des Arbeitszylinders,
vorgesehen, die sich je nach der Stellung des Differentialkolbens entweder innerhalb
oder außerhalb des kleineren Kolbens befindet.
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Ist das Ventil nicht betätigt, die größere Kolbenfläche also entlüftet,
so wird der kleinere Kolben von dem Frischluftdruck nach innen gedrückt und gibt
daher den Weg zu der Ruheseite des Arbeitszylinders für die Frischluft frei. Wird
das Ventil betätigt, so wirkt die Frischluft auf beiden Seiten des Differentialkolbens,
der größere Kolben wird also einwärts bewegt: damit wird die Ruheseite des Kolbens
an die im größeren Zylinder vorgesehene Entlüftungsleitung angeschlossen und der
Arbeitskolben in die Arbeitsstellung bewegt.
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Das Wesentliche bei der Ausbildung dieses Luftsteuerschützes besteht
nun in der geometrischen Anordnung der einzelnen Anschlüsse und Teilräume. Die Verbindungen
der Zylinderräume mit der einen Arbeitskolbenseite und mit der Entlüftung erfolgen
über Ringräume, die die zylindrische Bohrung des Schützes umgeben; der Anschluß
der Entlüftung und der ständig wirkenden Frischluft erfolgt mittels paralleler senkrecht
zur Zylinderachse stehender Bohrungen, der Anschluß der einen Kolbenseite über eine
zu deii genannten Bohrungen und zum Zylinder senkrecht stehende Bohrung, der Anschluß
der anderen Kolbenseite in der Achse des Zylinders. Diese geometrische .lnordnung
ergibt besondere Vorteile, wenn Beispielsweise in Zuordnung zu einer Reihenschaltung
der Dreikammerventile auch mehrere entsprechende Steuerschütze gruppenweise zusammengeschaltet
«-erden. In der einen Achse senkrecht zu den Zylindern können dann nämlich die Bohrungen,
die zum Anschluß der Entlüftung und der ständig wirkenden Frischluft dienen, einfach
hintereinandergeschaltet werden; es ergeben sich so durchlaufende Räume, die nur
an (lern einen oder anderen Ende an die Frischluft oder an die Entlüftung angeschlossen
sind, in Erfüllung des oben erläuterten Konstruktionsprinzips, senkrecht zti der
Richtung, in der die Bauelemente aneinandergebaut werden, ebene Begrenzungsflächen
mit spiegelbildlich einander gegenüberliegenden Öffnungen vorzusehen, die mit den
durchlaufenden Kammern verbunden sind. Sei die Richtung dieser durchlaufenden Räume
wieder als Achse I bezeichnet, so ergibt sich analog für die Bewegungsrichtung des
Differentialkolbens die Bezeichnung als Achse 1I. In (lies-er Richtung ragen an
einer Seite des Schützes die .-Anschlüsse zu der einen Seite des Arbeitszylinders
heraus, während die Anschlüsse an die andere Seite des Arbeitszylinders sämtlich
in Richtung der verbleibenden Achse III auch vorzugsweise auf der gleichen Seite
liegen. Hierdurch ergibt sich ebenfalls eine sehr übersichtliche und einfache Schaltung
der Steuerschütze, die der dei Dreikainmerblöcke entspricht. Vorteilhafterweise
wird die Länge jedes Steuerschützes in Richtung der Achse I gleich der Länge der
Dreikamnierblöcke in der gleichen Richtung gewählt, wodurch sich IWi Zuordnung dieser
beiden Gruppen von Bauelementen eine parallele Führung der Verbindungsrohre von
selbst ergibt.
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Die Steuerelemente, die als würfelfrmiger Dreikammerblock ausgebildet
sind, lassen sich in sehr einfacher Weise für einen Sonderzweck verwenden, nämlich
für die Einschaltung und Abschaltung eines Arbeitsgerätes von verschiedenen Orten
aus. An jedem dieser Orte wird je eines dieser Bauelemente aufgestellt, und die
Kammern der Bauelemente, von denen die beiden äußeren bisher allgemein als durchlaufende
Kammern bezeichnet wurden, was bei der Einzelaufstellung eines solchen Bauelementes
natürlich nicht angebracht ist, werden in folgender Weise serienartig hintereinandergeschaltet:
Bei sämtlichen Bauelementen ist die vom Kegelventil abgesperrte äußere Kammer dauernd
an Frischluft angeschlossen; von den anderen äußeren Kammern steht die des ersten
Bauelementes auf Entlüftung. Bei den folgenden Bauelementen ist diese äußere Kammer
an die Mittelkammer des vorhergehenden Bauelementes, und bei dem letzten Bauelement
ist die Mittelkammer an die Wirkseite des _Nrlieitsgerätes angeschlossen. Wie leicht
einzusehen und aus der weiter unten folgenden figürlichen Darstellung erkennbar
ist, kann durch Betätigung jedes der Ventile <las Arbeitsgerät
unter
Frischluftdruck gesetzt werden, während es dann, wenn keines der Ventile betätigt
wird, auf Entlüftung steht.
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Bei einer Druckluftsteuerung, die aus mehreren Bauelementen besteht,
vornehmlich einer solchen, bei der diese Bauelemente in zwei gegenüberliegenden
Reihen angeordnet sind, läßt sich das Ziel, einzelne Schaltvorgänge in eine bestimmte
Abhängigkeit voneinander zu bringen oder Sperren vorzusehen, die die Betätigung
einzelner oder sämtlicher Ventile überhaupt ausschließen, in einfacher Weise durch
folgende Einrichtungen erreichen: Die Schaltarme, auch derjenige für die gegebenenfalls
drehbare Führungsstange, durchsetzen etwa senkrecht eine vor der Gesamtanordnung
liegende Platte, in der die Bewegung der Arme begrenzende Schlitze vorgesehen sind
(Schlitzplatte). Auf diese Weise ist der Weg der einzelnen Schaltarme festgelegt.
Am Ende des Schlitzes, der der Wirkstellung entspricht, verbleibt der Schaltarm
nur so lange, als der Bedienungsmann eine gewisse Kraft auf den Schaltarm ausübt,
da nach dem Loslassen des Schaltarmes das Ventil infolge der daran vorgesehenen
Federn in seine Ruhestellung zurückkehrt. Um das Ventil auch in dieser Stellung
verriegeln zu können, kann an diesem Schlitzende ein seitlicher Ansatzschlitz vorgesehen
sein, in dem der Arm dann eingerastet ist. Diejenigen Schaltarme, bei denen eine
solche senkrecht zur Hauptbewegungsrichtung liegende Bewegung mÖglich sein soll,
haben ein Gelenk, welches diese Bewegung gestattet. Eine derartige Schwenkbewegung
und entsprechende seitliche Schlitzansätze können gegebenenfalls nach beiden Seiten
vorgesehen sein.
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Eine solche Bewegung nach beiden Seiten senkrecht zur Hauptbewegungsrichtung
des Armes gewinnt eine besondere Bedeutung im Zusammenhang mit einer weiteren Platte,
die parallel zur Schlitzplatte angeordnet und nur in der Richtung senkrecht zur
Hauptbewegungsrichtung der Schaltarme beweglich ist. Diese Platte ist also beispielsweise
in in dieser Richtung verlaufenden Schlitzen geführt und von entsprechenden Stiften
gehalten; sie wird von einer ebenfalls in dieser Richtung wirkenden Feder in einer
Stellung gehalten, die im allgemeinen der Ruhestellung der Druckluftsteuerung entspricht.
In dieser Platte sind Kulissen vorgesehen, an denen einzelne Schaltarme entlang
laufen, wobei ein oder mehrere Kulissen so ausgebildet sind, daß bei der Bewegung
der Schaltarme diese Platte entgegen der Federkraft bewegt wird. Die Kulissen können
also schräg zur Bewegungsrichtung der Arme und zur Bewegungsrichtung der Platte
verlaufen. Diese Kulissen üben ferner eine Kraft in der Zugrichtung der Feder aus
und können so ein selbsttätiges Einrasten der an dieser Platte anliegenden Schaltarme
in ihrer Wirkstellung zustande bringen. Die Kulissen oder Gleitflächen können auch
so angeordnet sein, daß sie bei der Bewegung dieser Platte, die am besten als Lenkerplatte
bezeichnet wird, aus ihrer eingerasteten Stellung gelöst und in den Hauptschlitz
zurückgeführt werden, in dem sie durch die Federkraft der Ventile in ihre Ruhestellung
zurückbefördert werden. Die Lenkerplatte kann schließlich so ausgebildet sein, daß
sie unter dem Einfluß bestimmter Schaltvorgänge, die .gegebenenfalls außerhalb der
betreffenden Steuerung liegen, in irgendeiner Stellung festgehalten, d. h. verriegelt
wird.
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Mit einfachen Mitteln läßt sich bei der neuen Druckluftsteuerung auch
noch die Aufgabe lösen, bei einem dadurch betätigten Arbeitskolben von größerer
Hublänge und entsprechend längerer Hubzeit bei Abschaltung des den Kolbenhingang
steuernden Ventils die Einstellung des Rückhubs dieses Arbeitskolbens selbsttätig
zu bewirken. Das gilt insbesondere für solche Arbeitskolben, die nach Beendigung
des Hin- und Rückganges beiderseits entlüftet sein sollen, um Druckluftverluste
in der Ruhestellung zu vermeiden. Bei einer aus einer Doppelreihe von Dreikammerelementen
bestehenden Steuerung bildet in diesem Falle das den Kolbenhergang steuernde Ventil
das Endelement der einen Reihe, und das vorhergehende Bauelement der Gegenreihe
steuert die Frischluftzufuhr beim Rückhub; diesem Bauelement gegenüber ist in der
anderen Reihe statt des üblichen Dreikammerblocks ein Kolbenelement angeordnet:
dieses hat nur eine durchlaufende Kammer, . nämlich die Frischluftkammer, und besteht
im übrigen aus einem nach der Führungsstange zu in Richtung der Achse III der Bauelemente
liegenden Zylinder; dieser Zylinder hat einen hinteren Ansehluß an die durchlaufende
Entlüftungskammer des ersten Bauelementes, das den Hingang des Arbeitskolbens großer
Hublänge steuert, und einen seitlichen Anschluß an die durchlaufende Entlüftungskammer
des folgenden Bauelementes der gleichen Reihe. Nach dem Abschalten der Frischluft
von der Hingangsseite des Arbeitskolbens tritt nun die von hier abströmende Luft
in einer niederen Druckstufe hinter den in dem Zylinder des Bauelementes laufenden
Kolben und drückt diesen so weit, bis die Luft seitlich zur durchlaufenden Kammer
des nächsten Bauelementes entweichen kann; in dieser Stellung betätigt dann ein
an dem Kolben befindlicher Zapfen den Nocken des gegenüberliegenden Bauelementes.
Der dadurch auf der anderen Kolbenseite einsetzende Frischluftdruck fördert jetzt
das Entweichen der Luft aus dem Arbeitszylinder und hält dadurch den Druck auf den
Kolben dieses Kolbenelementes ständig auf einer solchen Höhe, daß das Rückhubventil
geöffnet bleibt. Da je nach der Größe des in dieser Weise automatisch rückgesteuerten
Arbeitszylinders die Endstellung des Kolbens an dem Kolbenelement verschieden ist,
ist der Nocken für die Betätigung des Rücksteuerventils zweckmäßig einstellbar ausgebildet.
Dies kann in der Weise geschehen, daß der betreffende Nocken in der Mitte geteilt
ist und die beiden Hälften in Richtung der Nockenbewegung gegeneinander verstellbar
sind.
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An Hand der Abbildungen sei zunächst das Grundelement der Steuerung,
der etwa würfelförmige Drekammerblock, erläutert. Es stellt dar Abb. i a die Ansicht
eines einzelnen derartigen
Bauelementes ohne den als Ventil wirkenden
Kolben, und zwar in Richtung der durchlaufenden Kammern (Achse I) gesehen, Abb.
i b einen Schnitt senkrecht zur Achse I durch die Achse des Hohlzylinders, in dem
der Ventilkolben läuft, wobei auch das Ventil und der zugehörige Schaltarm dargestellt
sind, Abb. i c eine Ansicht senkrecht zur Achse, in der die zur Mittelkammer führenden
Bohrungen liegen (Achse II), wobei mehrere in einer Reihe liegende Bauelemente dargestellt
sind, Abb. i d teilweise eine Ansicht senkrecht zur Achse des Hohlzylinders, in
dem das Ventil liegt (Achse III), teilweise einen Schnitt durch die Mittelkammer
eines Bauelementes senkrecht zur Achse III bei mehreren in einer Reihe liegenden
Bauelementen; Abb. i e ist eine der Abb. i a entsprechende Ansicht einer etwas anderen
Querschnittsform; Abb. i f zeigt einen sogenannten Blindkörper in der gleichen Ansicht,
Abb. i g den gleichen Blindkörper im Schnitt entsprechend der Schnittlinie g-g;
Abb. i a läßt erkennen, wie in dem etwa würfelförmigen Block i zwei durchlaufende,
im Querschnitt langgestreckt rechteckige äußere Kammern 2 und 3 angeordnet sind.
Die Längsrichtung dieser Kammern ist als Achse I bezeichnet.
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Zwischen den Kammern 2 und 3 liegt eine ringförmige Kammer etwa gleicher
Höhe 4, und ein zu (lern Ringraum 4 koaxialer Hohlzylinder 5 verbindet alle drei
Kammern 2, 3 und 4 miteinander. Die Achse dieses Hohlzylinders, die als Achse III
bezeichnet wird, liegt nicht in einer Mittelebene des `Fürfels, sondern etwas dagegen
versetzt aus Gründen, die bereits oben erläutert wurden.
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Seitlich an diese Mittelkammer schließt sich eine Bohrung an, an die
ein beispielsweise zu einem Arbeitsgerät führendes Rohr 6 angeschlossen ist. Die
Richtung dieser Bohrung ist als Achse Il gezeichnet. An den Hohlzylinder 5 schließt
sich auf der Seite der Kammer 3 eine zylindrische Öffnung 7 an. Durch diese tritt,
wie Abb. i b erkennen läßt, der Zapfen 8 eines Kolbens 9. Um die Funktionen der
weiter zu schildernden Teile leichter zu verstehen, sei beispielsweise angenommen,
daß die Kammern 2 auf Frischluft stehen, während die Kammern 3 an die Entlüftung
angeschlossen sind. Auf der einen Seite trägt der Kolben 9 eine Stange i o, die
in die Hülse ii eines Kegelventils 12 greift. Zwischen dem Kolben 9 und der Hülse
i i ist eine Feder 13, zwischen der breiten Seite des Kegelventils 12 und der gegenüberliegenden
Wand des Gehäuses eine Feder 14 angeordnet. Wird der Zapfen 8 eingedrückt, so wird
zunächst die Feder 13 so lange zusammengepreßt, bis die Innenfläche des Kolbens
9 aus der Kammer 3 in den Hohlzylinder 5 eingetreten ist, so daß die Mittelkammer
4 von der Kammer 3 abgesperrt wird. Beim weiteren Eindrücken des Zapfens legt sich
dann die Stange io gegen das Kegelventil 12 und hebt dieses unter Zusammenpressen
der Feder 14 von seinem Ventilsitz ab, dadurch eine Verbindung zwischen dem Raum
2 mit dein Raum 4 herstellend. Das über das Rohr 6 mit der Mittelkammer 4 verbundene
Arbeitsgerät, das bei herausragendem Zapfen 8 an die Entlüftung angeschlossen war,
wird also nunmehr mit Frischluft beschickt. Das Eindrücken des Zapfens 8 kann gemäß
Abb. i b durch einen Nocken 15 erfolgen, indem ein ringförmiges Lager 16 die Führungsstange
17 umschließt und an einem mit Kugelgriff 18 versehenen Schaltarm i9 sitzt, der
in dem Schlitz einer Kulissenscheibe 2o geführt ist und dessen Betätigungsstellung
gestrichelt aus Abb. i b erkennbar ist.
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Um in Richtung der Achse I, nämlich der Längsrichtung der durchlaufenden
Kammern, die Bauelemente bequem aneinanderfügen zu können, sind in der ' zur Achse
I senkrechten Grundfläche an allen vier Ecken durchlaufende Löcher 21 vorgesehen,
durch die Verbindungsstangen geführt werden können. Diese Löcher können entweder
in dem quadratischen Grundriß eingeschlossen sein oder können auch, wie dies in
Abb. i e angedeutet ist, in an den Ecken des Würfels liegenden Wulsten untergebracht
sein. Um an Material zu sparen, können in dem Block seitliche Aussparungen vorgesehen
sein, sofern davon die erforderliche Stärke der die Hohlräume umgebenden Wandungen
nicht übermäßig geschwächt wird. An den beiden senkrecht zur Achse Il stehenden
Würfelflächen, deren eine zur Aufnahme der Bohrung zum Anschluß der Rohre 6 dient,
wird der Würfelkörper in solcher Größe voll belassen, daß gegebenenfalls auch ein
Anschluß der Rohre 6 mittels eines Flansches erfolgen kann. Um sich der Form des
Würfels, insbesondere bei Unterbringung der durchlaufenden Löcher 21, in vorstehenden
Wulsten anzupassen, hat der vollwandig stehenbleibende Teil 22 die Form einer Raute
mit abgerundeten Ecken, von dem ein Seitenpaar parallel zur Achse I verläuft. Diese
Rautenform entspricht im übrigen einem genormten Flansch. Um den Block leichter
als Gußkörper herzustellen, ist in Verlängerung des Hohlzylinders 5 auf der der
Öffnung 7 entgegengesetzten Seite eine größere Öffnung vorgesehen, die durch einen
Deckel 23 verschlossen wird. Aus später näher darzulegenden Gründen kann es vorkommen,
daß in einer Reihe mit diesen Dreikammerelementen ein Blindkörper eingebaut wird,
wie er in Abb. i f und i g dargestellt ist. Bei diesem sind durchlaufende Räume
2 und 3 vorgesehen, um über diese die entsprechenden Räume der benachbarten Bauelemente
miteinander zu verbinden, ebenso die gegebenenfalls in Wulsten untergebrachten durchlaufenden
Löcher 21, die zum Hindurchführen der Befestigungsstangen dienen. Im mittleren Teil
befinden sich, um an Material zu sparen, Ausnehmungen 24; Abb. 2 zeigt einen Schnitt
-durch zwei Bauelemente, die mit den herausragenden Zapfen 8 einander gegenüberliegen
und von einem einzigen; an dem gleichen Schaltarm i9 sitzenden Nocken 15, der um
die Führungsstange 17 drehbar ist, abwechselnd betätigt werden können. Statt eines
Bauelementes kann auch eine größere Anzahl von
Bauelementen sowohl
oben wie unten hintereinander angeordnet sein; Die A1>1>.3 a bis 3 f zeigen, wie
bei einer größeren Anzahl von Bauelementen, die in Reihen angeordnet sind, die Führungsstange
und die einzelnen daran befindlichen Nocken ausgebildet sind; Abb. 3 a ist eine
Draufsicht auf die drehbare Führungsstange, und zwar unterhalb der oberen (oder
vorderen) Reihe der Schaltelemente, in der Richtung der Achse 111 dieser
Elemente gesehen; Abb.3b ist ein Schnitt entsprechend b-b von Abb. 3 a durch einen
Nocken mit Führungsstange; Abb. 3 c zeigt im Schnitt entsprechend c-c von Abb. 3
a einen auf der Führungsstange sitzenden Mitnehmer; Abb. 3 d zeigt im Schnitt entsprechend
d-d den einen Teil eines zusammengesetzten sogenannten Spreiznockens, Abb. 3 e im
Schnitt entsprechend e-e von Abb. 3 a den anderen Teil des gleichen Spreiznockens;
Abb. 3 f zeigt einen Schnitt entsprechend f-f von Abb. 3 a durch den Hauptsehaltarm,
der die drehbare Führungsstange selbst bewegt.
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Die Führungsstange 30 ist an den Enden in Lagern
3 1 geführt. Sie kann um ihre Achse eine Drehbewegung ausführen von solcher
Amplitude, daß die auf der Stange sitzenden Nocken die zugehörigen Zapfen der Dreikammerelemente
in die Wirkstellung bringen. Die Drehung der Führungsstange erfolgt mittels des
Hauptschaltarmes 32. Dieser ist in einer Hülse 33 gelagert, die selbst wieder den
seitlichen Ansatz einer senkrecht dazu stehenden Hülse 34 bildet. Die Hülse 34 ist
drehbar um einen zylindrischen Stift 35, der auf der Führungsstange 30 sitzt,
wie dies aus Abb. 3 f zu erkennen ist. In dieser Abbildung sind auch gestrichelt
die beiden Endstellungen des Hauptschaltarmes 32 angedeutet, die der Drehung der
Führungsstange 3o entsprechen. In Abb. 3 a sind gestrichelt die beiden Stellungen
zu erkennen, in die der Schaltarm vermöge der Drehung der Hülse 34 um den Stift
35 geschwenkt werden kann. Diese Schwenkung hat Bedeutung insofern, als nach der
einen Seite der Hauptschaltarm in eine Stellung gebracht wird, bei der er eingerastet
ist. Bei der Schwenkung nach der anderen Seite kann der Hauptschaltarm eine Lenkerplatte
derart seitlich bewegen, daß andere vorher eingerastete Schaltarme entrastet werden
und damit in die Ruhestellung zurückkehren.
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Der Nocken 15 gemäß Abb. 3 b umfaßt mit seinem ringförmigen Lager
16 die Führungsstange 30 und kann nur mittels des daran befindlichen Schalthebels
i9 betätigt werden, wobei er den Zapfen 8 des zugehörigen Schaltelementes eindrückt.
In den Nocken 36 ist ein Stift 37 eingesetzt. Über diesen greift die hakenförmige
Nase 38 des fest auf der Führungsstange 30 sitzenden Mitnehmers 39 (vgl.
Abb. 3c). Bei der Drehung der Führungsstange 3o im Sinne des Pfeiles 4o erfaßt die
Nase 38 den Stift 37, und der Nocken 36 drückt den zugehörigen Zapfen 8 des entsprechenden
Steuerelementes ein. Durch die beiden Teile 4i und 42 wird ein sogenannter Spreiznocken
gebildet. Im Teil 41 sitzt ein seitlich herausragender Stift 43, der in einem Langloch
44 des Teiles 42 nach oben und unten gleiten kann, soweit er daran nicht durch die
mehr oder weniger in das Loch hineinragende Schraube 45 gehindert wird. Beide Teile
41 und 42 sind lose auf der Führungsstange 3o angeordnet. Der Teil 42 wird dadurch
gehalten, daß sein Nocken an den Zapfen 46 des Kolbens 47 anstößt, der Teil 41 dadurch,
daß er an einen Zapfen 8 des zugehörigen Steuerelementes anliegt. Die Spreizung
der beiden Nockenteile 41 und 42 erfolgt _ durch Einstellung der Schraube 45 in
solcher Weise, daß der Hub des Kolbens 47 ausreicht, den Zapfen 8 vollständig einzudrücken.
Neben dem Teil 41 ist ebenfalls ein Mitnehmer angeordnet, dessen Nase gegen einen
entsprechenden Stift 37 des Halbnockens 41 anliegt, so daß der Zapfen 8 (Abb. 3
d) auch durch Drehen des Hauptschaltarmes unabhängig von dem Kolben :47 betätigt
werden kann; In Abb. 4 ist das als Ergänzung zu dem Dreikammerblock oder einem sonstigen
Ventil gedachte Steuerschütz zunächst schematisch dargestellt, um seine Funktion
zu erläutern.
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In einem Gehäuse befinden sich zwei koaxiale zylindrische Bohrungen,
von denen die größere 51 mit der kleineren 52 über eitre ringförmige Verengung 68
verbunden ist. In dem größeren Zylinder läuft ein Kolben 62, in dem kleineren ein
Kolben 63, deren einander zugekehrte Kolbenstangen sich ineinanderbewegen können.
Aus der Frischluft-Leitung 6o führt ein dauernd geöffneter Anschluß 64 von unten
in den kleineren Zylinder 52 und ein nur bei Betätigung des Ventils 59 unter Frischluft
stehender Anschluß zur oberen Öffnung 61 des größeren Zylinders 5 i, der über die
Leitung 57 mit der Wirkseite eines Arbeitszylinders 55 in Verbindung steht, in dem
der Kolben 58 läuft. Die andere Seite des Arbeitszylinders 55 ist über die Leitung
56 an die Öffnung 53 des kleineren Zylinders 52 angeschlossen. Die Öffnung 53 liegt
so in der Mitte, daß der Kolben 63 in der einen Endstellung darüber, in der anderen
Endstellung darunter liegt. Der untere Teil des Zylinders 51 ist über die Öffnung
54 dauernd an eine Entlüftungsleitung angeschlossen.
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Wird das Ventil 59 nicht betätigt, so wirkt der Frischluftdruck
über die Leitung 64 auf den Kolben 63, der dabei nach oben geht und auch den größeren
Kolben 62 mitnimmt. Der Kolben 63, dessen oberer Rand als Kegelventil
67 ausgebildet ist, legt sich dabei auf den Ventilsitz 66. Über den Raum
des unteren Zylinders 52, Öffnung 53 und Leitung 56 ist also die der Ruhestellung
des Arbeitskolbens 58 des Stellmotors entsprechende Seite des Zylinders 55 an die
Frischluft angeschlossen. Die andere Seite des Zylinders steht über die Leitung
57 mit dem Ventil 59 in Verbindung; ist dies ein mit einer Entlüftungskammer versehener
Dreikammerblock, so ist also diese Seite des Arbeitszylinders 55 entlüftet.
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Wird das Ventil 59 betätigt, so wird nicht nur
diese
Seite des Arbeitszylinders über die Leitung 57 belüftet, sondern die Frischluft
druckt den Kolben 62 nach unten, damit den kleineren Kolben 63 von seinem Ventilsitz
abhebend. In der unteren Stellung gibt der Kolben 63 die Verbindung zwischen der
Öffnung 53 und der Öffnung 54 frei. über die Leitung 56 ist also die andere Seite
des Arbeitszylinders 55 entlüftet; Die Abb. 5 a bis 5 d zeigen die bauliche Ausgestaltung
des Steuerschützes, und zwar stellt Abb. 5 a die Seitenansicht einer Reihe von Steuerschützen
dar, von denen eines im Schnitt durch die Mittelebene gezeigt ist; Abb.
51) zeigt einen Schnitt durch ein einzelnes Schütz entsprechend der Schnittlinie
b-b von Abb. 5 a, Abb. 5 c ein einzelnes Schütz in der gleichen Blickrichtung wie
der letztgenannte Schnitt, Abl>. 5 d einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie
d-d von Abb. 5 a durch einen Blindkörper. Der Aufbau der Steuerschütze ist insofern
dem der Dreikammerventile ähnlich, als sie ebenfalls einen etwa quadratischen Querschnitt
haben, der ein sattes Aneinanderliegen bei reihenweiser Anordnung gewährleistet,
und daß (in Richtung der Achse I) durchlaufende Druckmittelräume in jedem einzelnen
Steuerschütz angeordnet sind, aus denen sich beim reihenweisen Aneinandersetzen
der Steuerschütze durchgehende Leitungen für dieses Druckmittel ergeben. Wie an
Hand des schematischen Bildes der Abb.4 bereits erläutert, sind innerbalb des Blocks
ein größerer Zylinder 51 und ein kleinerer Zylinder 52 vorgesehen, die koaxial (in
Richtung der Achse 11I) zueinander liegen und durch eine ringförmige Verengung 68
miteinander verbunden sind. Die untere Öffnung des kleineren Zylinderraumes 52 mündet
in einen durchlaufenden zylindrischen Kanal 69, während an die obere Üffnung6i des
größeren Zylinders 51 ein T-Rohr angeschlossen ist, dessen senkrecht aufsteigender
Ast zu einem entsprechenden Dreikammerventil, dessen waagerechter Ast an die eine
Seite des Arbeitszylinders führt. Die im Schema der Abb.4 mit 53 bezeichnete Öffnung
wird verwirklicht durch ringförmig verteilte Schlitze in der Zylinderwand 7o, die
in einen Ringraum 71 münden, der, wie Abb. 51> erkennen läßt, an ein in Richtung
der Achse II verlaufendes Rohr 72 angeschlossen ist, das zur anderen Seite des Arbeitszylinders
führt. Auch die in der schematischen Zeichnung Abb.4 mit 54 bezeichnete Entlüftungsöffnung
ist verwirklicht durch ringförmig verteilte Schlitze, und zwar in der Zylinderwand
73, die den größeren Zylinderraum 51 einschließt. Diese Schlitze münden in einen
Ringraum 74, und dieser ist an kreisförmige Öffnungen 75 angeschlossen, die sich
an den Wandungen befinden, mit denen die Steuerschütze in der Reihe aneinanderliegen.
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An den Enden der Reihe befinden sich Sammel-oder Verteilungskammern,
so eine Verteilungskammer 76, in der eine Öffnung 77 vorgesehen ist, die zu dem
durchlaufenden Raum 69 fuhrt. Die Frischluftzufuhr erfolgt durch das Anschlußrohr
78. Ein Anschlußrohr 79 führt in die Kammer 8o, die durch eine Öffnung 81 mit den
lZäuinen 75 verbunden ist, welche der Entlüftung dienen. Der aus den Abb. 5 a und
5 d erkennbare Blindkörper enthält nur einen durchlaufenden unteren Raum 69 und
einen oberen durchlaufenden Raum 82, der an die Öffnungen 75 anstößt, ferner durchlaufende
Öffnungen 83, ebenso wie auch die übrigen Steuerschütze zum Ilindurchziehen der
Verbindungsstangen, die in vortretenden Wulsten untergebracht sind.
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Man erkennt aus der .\nordnung der Steuerschütze, daß diese in sehr
einfacher Weise mittels kurzer und gut übersehbarer Rohrverbindungen einem entsprechenden
Aggregat dazugehöriger Dreikammerventile zugeordnet werden können, besonders wenn
diese die gleiche Baulänge in Richtung der Achse I erhalten; Abb. 6 zeigt schematisch
die bereits oben grundsätzlich beschriebene serienartige Hintereinanderschaltung
mehrerer würfelförmiger Dreikammerblöcke, die das Ziel hat, von verschiedenen Stellen
aus unabhängig den gleichen Arbeitskolben eines Stellmotors zu betätigen.
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Dieser Arbeitskolben 84 bewegt sich in einem bei 85 entlüfteten Zylinder
86 und wird von einer Feder 87 gegen das der Öffnung 85 entgegengesetzte Ende des
Zylinders gedrückt, falls hier keine Zuführung von Druckluft erfolgt. Eine Frischluftverteilungsleitung
87 ist ständig an die Kammern 2 der Dreikammerblöcke 88, 89 und 9o angeschlossen,
in denen die aus Abb. i 1) erkennbaren Kolben 12 und 9 vorgesehen sind. Durch Eindrücken
der dort dargestellten Zapfen 8 können die Ventile betätigt werden. Die Kammer 3
des Ventils 88 ist ständig entlüftet. Die Mittelkammer 4 des Ventils 88 steht mit
der Kammer 3 des Ventils 89, die Mittelkamm er 4 des Ventils 89 mit der Kammer 3
des Ventils go,'die Mittelkammer 4 des Ventils 9o mit dem nicht entlüfteten Ende
des Arbeitszylinders 86 in Verbindung. Alle diese Verbindungen sind als unterbrochen
dargestellt, um anzudeuten, daß sie über längere Entfernungen verlaufen können.
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Wird das Ventil 88 betätigt, bleiben also die Ventile 89 und 9o in
ihrer Ruhestellung, so geht die Frischluft von der Kammer 2 des Ventils 88 über
die Kammer 4 zu den ständig miteinander verbundenen Kammern 3 und 4 des Ventils
89 und von dort über die ständig verbundenen Kammern 3 und 4 des Ventils 9o zum
Arbeitszylinder, in dem sich der Kolben entgegen der Federkraft bewegt.
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Wird das Ventil 89 betätigt, so kommt die Kammer 4 des Ventils 89,
nachdem sie von dem Raum dieses Ventils abgesperrt ist, unter den Frischluftdruck,
und die Betätigung des Arbeitskolbens 84 erfolgt ebenfalls, das gleiche findet bei
Betätigung des Ventils 9o statt; Die Abb. 7a bis 7 d zeigen die Anordnung des obenerwähnten
Kolbenelementes, welches dazu dient, den Rückhub eines Arbeitskolbens größerer Hublänge
bei Abschaltung des den Kolbenhingang steuernden Ventils selbsttätig zu bewirken,
und zwar zeigt
2U1). 7,1 iri Schnitt durch eine Doppelreihe
von Dreikaninierbl(icken das Kolbenelement mit den beide» benachbarten Dreikammerblöcken
der gleichen Reilie und dem gegenüberliegenden Steuer-Ventil; Abb. 71) zeigt
eine Ansicht dieses Kolbenelementes von der linken Seite der Abb. 7 a her in Richtung
des Pfeiles b, Abb. 7c eine Ansicht von der rechten Seite des Kolbenelementes der
Abb. 7 a in Richtung des Pfeiles c; Abb. 7 d ist ein Schnitt durch das Kolbenventil
entsprechend der Schnittlinie d-d yon Abb. 7 b. Das Ventil 9i, das Endelement der
oberen Reihe, steuert den Hingang des Arbeitskolbens, das Ventil 92 steuert seinen
Rückhub, das Ventil 93 dient irgendeinem anderen Zweck. Das Kolbenelement
94 hat eine durchlaufende Kammer 2, die an die entsprechenden Kammern der Nachbarelemente
91 und 93 angeschlossen ist und ständig unter Frischluftdruck steht. Die Entlüftungskammer
3 des Elementes 93 ist, gegebenenfalls über weitere Schaltelemente, an die Entlüftung
angeschlossen, die Kammer 3 des Bauelementes 9i unmittelbar nicht.
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In dein Kolbenelement 94 ist nun ein Zylinderraum 95 vorgesehen, in
dem ein Kolben 96 läuft, der einen herausragenden Zapfen 97 trägt. An die Entlüftungskammer
3 des Bauelementes 91 schließt sich eine Ausnelimung ioo des Ventilblocks 94 an,
die zu einem Schlitz ioi am Kopf des Zylinders 95 führt. Eine nach der Entlüftungskammer
3 des Elementes 93 zu liegende Ausnehmung 98 führt zu einem darüberliegendenSchlitz
99, der den Zylin:derraum 95 ringförmig umgibt.
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Der Arheitszylinder mit langem Kolbenhub sei durch Betätigung des
Ventils 91 in seine Endstellung gelangt. Nunmehr wird das Ventil 91 geschlossen,
wodurch die in dem Zylinder befindliche Luft über die Mittelkammer 4 des Elementes
9i in die Kammer 3 gelangt und von dieser über die Ausnehmung ioo in den Raum ioi
oberhalb des Kolbens 96 eintritt. Der Kolben 96 bewegt sich daher nach unten,
und zwar mindestens so lange, bis er die0berkante desRingschlitzes99 überschrittenhat.
Dabei drückt der Zapfen 97 über die gespreizten Nocken 41 und 42 auf den Zapfen
8 des Bauelementes 92. Durch den Ringschlitz 99 und die Ausnehmung 98 entweicht
die Luft ständig in die Entlüftungskammer 3 des Bauelementes 93. Nach Betätigung
des Ventils 92 wirkt die Frischluft auf die andere Seite des Arbeitskolbens mit
langem Hub und fördert daher das Entweichen der Luft aus der jetzt nicht mehr unter
dem Arbeitsdruck stehenden Seite über das Kolbenelement 94. Je nach den Verhältnissen
des Arbeitsgerätes sinkt bei dem Entweichen der Luft der Kolben mehr oder weniger
tief unter den oberen Rand des Ringschlitzes 99, so daß der Abstand zwischen dem
Zapfen 97 und dein Zapfen 8 je nach dem angeschlossenen Arbeitsgerät und den örtlichen
Verhältnissen verschieden sein kann. Um hier einen Ausgleich zu schaffen, ist der
dazwischen befindliche Nocken einstellbar ausgebildet; Die Abb. 8 a bis 8 f zeigen
die Anordnung der Schlitzplatte und Lenkerplatte, die im Verein miteinander eine
gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Schalthebel und eine Sperrung einzelner
Schaltelemente über die Schalthebel ermöglichen, und zwar ist Abb. 8 a ein senkrechter
Schnitt durch Schlitz-und Lenkerplatte mit den dazugehörigen Teilen; Abb. 8b ist
eine Draufsicht auf die Schlitzplatte, Abb. 8c eine Draufsicht auf die Lenkerplatte;
Abb. 8 d bis 8 f stellen eine Draufsicht auf die Lenkerplatte mit darunterliegender
Schlitzplatte in v°rschiedener durch die Stellung des Hauptschaltarmes bedingter
Lage der Lenkerplatte dar.
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Die Schlitzplatte tot enthält Schlitze 103 von gerader Form,
in denen nur ein Hin- und Rückgang des Schalthebels möglich ist, Schlitze 104 mit
Ansätzen, die ein Einrasten des Schalthebels in der Wirkstellung des Ventils gestatten,
und einen kreuzförmigen Schlitz 1o5 für die Bewegung des Hauptschaltarmes, der neben
der Ein- und Ausschaltung der Ventile nicht nur ein Einrasten des Hauptschaltarmes,
sondern auch ein Ausrasten anderer Schalthebel ermöglicht. In Stiften 1o6, die sich
auf der Schlitzplatte befinden, ist in Langlöchern 107
die Lenkerplatte tob
geführt. Sie kann daher nur eine Bewegung in der Längsrichtung dieser Schlitze ausführen,
wobei sie mittels einer an dem Stift 1o9 befestigten Feder i io, die an dem Stift
i i i der Schlitzplatte sitzt, in Richtung des Pfeiles 112 zur Ruhestellung gezogen
wird. In den Schlitzen 103 und 104 gleiten die Schalthebel 19 oder Armstümpfe 113,
in dem Schlitz 105 der Hauptschaltarm 32.
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Die Wirkungsweise der Lenkerplatte wird am besten erläutert an Hand
der Abb. 8 d bis 8f.
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Abb. 8 d entspricht der Ruhestellung des Steuerelementes; .der HauptschaltaFm
32 ist in der Stellung A im linken Ansatz des Schlitzes, los eingerastet, der Stumpf
des Schaltarmes 113 befindet sich in Ruhestellung, dabei liegt die vorstehende Kante
der Kulisse 114 an dem Hauptschaltarm 32 an und hält ihn infolge der Kraft der Feder
i io in dieser Stellung fest"so daß er auch gegen Bewegungen gesichert ist, die
von etwa versehentlich darauf ausgeübten Kräften ausgehen.
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Wird der Schaltarm 32 aus seiner Ruhestellung in die Mitte des Schlitzes
geführt und alsdann in die Arbeitsstellung gebracht, so bewegt er mittels Druck
auf die Kulisse 114 die Lenkerplatte io8 zunächst entgegengesetzt zur Richtung des
Pfeiles 112. Infolge des schrägen Verlaufs der Kulisse geht die Lenkerplatte bei
der Bewegung des Hauptschaltarmes 32 in dem Hauptschlitz io5 dann allmählich zurück.
Inzwischen hat aber der Schalthebelstumpf 113, dessen Nocken über die Führungsstange
mit dem Hauptschaltarm 32 gekoppelt ist, die Kulisse i 15 erreicht und bewegt unter
Spannung der Feder i io die Lenkerplatte wieder in die Mittelstellung zurück (Stellung
B der Arme, Abb.8e), kann aber beim Erreichen des Schlitzendes in den seitlichen
Ansatz des Schlitzes 104 ausweichen, wobei dann die Lenkerplatte wieder
in
die Ruhestellung zurückgeht. Die Schattatme befinden sich jetzt in der Stellung
A', die der Abb. 8 d entspricht (Arbeitsstellung).
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Wird der Hauptschalter 32 in die Mittelstellung zurück- und gegebenenfalls
auch an das andere Ende des Schlitzes io5 gezogen, so bleibt der Armstumpf 113 eingerastet.
Um ihn zu entrasten, ist es nötig, daß der Hauptschaltarm in den anderen Schlitzansatz
in die Stellung C bewegt wird (vgl. Abb. 8f). Durch Druck auf die Kulisse 114 wird
dabei die Lenkerplatte io8 in die am weitesten von der Ruhestellung abweichende
Lage gebracht. Da-, durch faßt die Wand 116 der Lenkerplatte den Armstumpf 113 und
trägt ihn aus dem Schlitzansatz in die Stellung C, aus der er durch die Kraft der
Ventilfedern in die Ruhestellung A zurückkehrt, was durch den Pfeil an der Stellung
C des Armstumpfes 113 angedeutet ist. Alsdann wird der Schaltarm 32 wieder in die
Stellung A zurückgebracht.
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Um die Lenkerplatte zu verriegeln und damit den Schaltarm 32 in der
Stellung A festzuhalten, ist in der Schlitzplatte ein Loch 117 vorgesehen, in das
der Zapfen 118 des Kolbens i i9 einfassen kann, der durch eine Druckfeder 120 in
der entriegelten Stellung gehalten wird, wenn er nicht über die Leitung 121 an Druckluft
angeschlossen ist. Der Zapfen 118 verhindert eine Bewegung der Lenkerplatte aus
ihrer Ruhelage und damit das Entrasten des Hauptschaltarmes; In den Abb.9a, 9b und
9c ist die Anwendung der Erfindung hei einer Steuerung für eine druckluftbetätigte
Förderkorbbeschickung dargestellt, und zwar zeigt Abb.9a perspektivisch die Rückansicht
des Steueraggregates, bestehend insbesondere aus einer doppelten Reihe von Dreikammerblöcken
und einer einfachen Reihe von Steuerschützen, Abb. 9b eine Ansicht der Dreikammerblöcke
und Steuerschütze mit schematischer Darstellung der Rohrverbindungen; Abb. 9c gibt
ein Schaubild der verschiedenen auf beiden Seiten des Schachtes am Füllort vorhandenen
Einrichtungen mit einer schematischen Darstellung ihrer Druckluftantriebe und der
Steuerung.
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Der Schacht 122, in dem der mehretagige Förderkorb auf und nieder
geht, wird auf jeder Gleisbahn beiderseits verschlossen durch ein Schachtgitter
123, welches beispielsweise hängebahnähnlich ausgebildet ist und dadurch geöffnet
und verschlossen wird, daß die Bahn des Gitters aus einer Schräglage in die entgegengesetzte
gehoben und gesenkt wird. Diese Aufgabe wird erfüllt von den beiden Druckluftkolben
124 eines Stellmotors, die parallel an die Leitungen IX und X angeschlossen sind.
Der Übergang vom Schachtgleis auf den Förderkorb und der gegebenenfalls vorhandene
Niveauunterschied wird ausgeglichen durch die Schwingbühnen 125, die gleichzeitig
voll den Druckluftzylindern 126 eines weiteren Stellmotors aus betätigt werden,
die an den Leitungen III und IV angeschlossen sind. Um den gefüllten Wagen im Korb
festzuhalten, ist -eine Sperre 127 vorgesehen, die den leeren Wagen, den der gefüllte
Wagen aus dem Korb gedrückt hat, festhält. Diese sog. Korbsperre wird betätigt vom
Kolben 128, zu dem die Leitungen VII und VIII führen. Zum Absperren des Schachtes
gegenüber dem anlaufenden `Vagen dient die Schachtsperre 129, betätigt durch den
Kolben 130
eines Stellmotors, zu dem die Leitungen XI und XII führen. Der
Aufschieber 131, der einen Weg von mehreren Metern zurückzulegen hat, wird in beiden
Richtungen bewegt durch einen Kolben 132 in einem Zylinder 133 eines Stellmotors,
zu dem die Leitungen I und 1I führen. Die Zuteilschleuse, die noch vor dem Aufschieber
angeordnet ist, hält die vor dem Aufschieber stehenden Wagen zurück, wenn der Sperrhebel
134 nach ohen gerichtet ist, und gibt den vordersten der \Vagen frei, wenn dieser
Hebel gesenkt und dabei gleichzeitig der Hebel 135 angehoben wird, wodurch die weiteren
Wagen aufgefangen werden. Sämtliche auf der Zufahrtsseite liegenden Sperrhebel 129,
13:1 und 135 sind so ausgebildet, daß ein federndes Abfangen der zuweilen mit großer
Geschwindigkeit anlaufenden Wagen stattfindet. Der die Zuteilschleuse betätigende
Kolben 136 eines Stellmotors ist an die Leitungen V und VI angeschlossen.
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Das Steueraggregat für die Füllortbeschickung eines solchen einzigen
Gleises besteht aus dem Aggregat von Dreikanlmerl)löcken 137 und dem Aggregat von
Steuerschützen 138. Die Dreikammerblöcke sind in zwei Reihen angeordnet, wie dies
im einzelnen in der Abb. 2 genauer dargestellt ist. Die Mittelkammern - der Dreikamlnerblöcke
sind bis auf eine Ausnahme an Rohr 139 angeschlossen, welche entweder unmittelbar
zu dem Schaltgerät (Verbindungen 1 und 1I) oder zu den Steuerschützen führen. Die
Zufuhr der Frischluft zu den Dreikammerblöcken erfolgt über die Endkammer 14o, an
die die durchlaufenden Kammern 2 aller Bauelemente angeschlossen sind, die sämtlich
miteinander in Verbindung stehen. Der Anschluß der Entlüftung erfolgt über den Sammelraum
141 an die Kammern 3. Die beiden letztgenannten Allschlüsse sind in Abb. 9a nicht
besonders dargestellt. Man ersieht aber aus dieser Abbildung, daß durch den Anschluß
der Rohre 139 in einer Richtung, die senkrecht zu den durchlaufenden Kammern verläuft,
ein besonders einfacher und übersichtlicher Anschluß der Rohre 139 möglich ist.
Die Betätigung der Steuerelemente erfolgt über die Nockeil, welche entweder lose
oder fest auf einer durchlaufenden Schaltwelle 16 sitzen, wie dies in dem Abb. 3
a bis 3 f dargestellt ist. Man erkennt aus Abb. 9a den Hauptschaltarm 32 und die
übrigen Schalthebel i9. Das bei der rückwärtigen Ansicht der Abb.9b zweite Bauelement
von links in der oberen Reihe ist als sog. Kolbenelement dargestellt, wie es genauer
in den Abb. 7 a und 7 d dargestellt und in seiner Wirkungs-,veise mit Rücksicht
auf das gegenüberliegende Bauelement der unteren Reihe beschrieben ist. Die übrigen
Bauelemente der oberen Reihe haben Nocken mit Mitnehmern, so daß sie bei Betätigung
des Hauptschaltarmes 32 sämtlich
betätigt werden. Im Gegensatz
dazu sind heim ersten, dritten und vierten Bauelement der unteren Reihe solche Mitnehmer
nicht vorhanden, so daß diese Bauelemente für sich nur durch die besonderen Schalthebel
betätigt werden können. Das, von links gerechnet, dritte Bauelement der oberen Reihe
und erste Bauelement der unteren Reihe sind noch in besonderer Weise verknüpft,
nämlich hintereinandergeschaltet, wie dies schematisch in der Abb. 6, dort für drei
Bauelemente, beschrieben ist. Das bedeutet, <iaß bei Betätigung des Hauptschaltarmes
im dritten Bauelement der oberen Reihe die Frischluft an die Mittelkammer dieses
Bauelementes angeschlossen und damit eine Verbindung zu dem mittleren der fünf Steuerschütze
hergestellt, gleichzeitig aber diese mittlere Kammer mit der inneren Kammer 142
des ersten Bauelementes der unteren Reihe verbunden wird, die gegen die entsprechende
Kammer des Nachbarelementes durch eine Trennscheibe 143 abgeschlossen und somit
nicht an die Entlüftung angeschlossen ist. Da die Kammer 142 in ständiger Verbindung
mit der mittleren Kammer 4 dieses Bauelementes steht und dieses wiederum an das
erste der Steuerschütze angeschlossen ist, so kommen bei Betätigung des dritten
Ventils der oberen Reihe sowohl die Leitung III als auch die Leitung VII unter Frischluftdruck.
Das erste Bauelement der oberen Reihe und das zweite Bauelement der unteren Reihe
sind mit ihren mittleren Kammern 4 an die Leitungen I und 1I angeschlossen, die
zum "Zylinder des Aufschiebers führen, und zwar die Leitung I an das Ende, das der
Vorschulbewegung des Aufschiebers entspricht, die Leitung 1I an dasjenige Ende,
das dem Rückhub entspricht.
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Die gestrichelten Linien in Abb. 9b versinnbildlichen im übrigen die
Verbindungen der Dreikammerblöcke und der Steuerschütze, deren Funktion schematisch
in der Abb.4 erläutert und deren bauliche Ausführung in den Abb. 5 a bis 5 c dargestellt
ist. Aus der Abb. 9a erkennt man wiederum, wie die räumliche Zuordnung der Anschlüsse
in drei verschiedenen Achsen ein leichtes und übersichtliches Anbringen der Anschlüsse
ermöglicht. Cber den .Raum 76 erfolgt die ständige Zufuhr der Frischluft zu den
Räumen 69, über die Kammer 8o der ständige Anschluß der Entlüftung an die hier nicht
dargestellten Zylinderräume 51. Das dritte Bauelement in der unteren Reihe der Dreikammerblöcke
dient in Verbindung mit dem zweiten Steuerschütz zur Betätigung der Zuteilschleuse
über die Leitungen V und VI. Diese kann nur betätigt werden, wenn der zugehörige
Schaltllebel bedient wird.
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Das vierte Bauelement der unteren Reihe der Dreikamtnerblöcke dient
in Verbindung mit dem vierten Steuerschütz zur Betätigung der Schachtgitter über
die Leitungen IX und X und ist ebenfalls unabhängig von der Betätigung der anderen
Steuerorgane. Bei Vorhandensein eines entsprechenden Aggregats für die Bedienung
eines danebenliegenden Gleises, welches den am gleichen Förderseil hängenden anderen
Förderkorb bedient, kann eine Anordnung vorgesehen werden, derart, daß bei Betätigung
des einen Schachtgitters das jeweils andere Steueraggregat gesperrt wird etwa unter
Vermittlung eines Sperrstiftes, wie er in Abb. 8a dargestellt ist.
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Nach öffnen der Schachtgitter wird bei Betätigung des Hauptschaltarmes
32 das erste, dritte und vierte Bauelement der oberen Reihe im Block 137 betätigt,
d. h. es- wird gleichzeitig die Vorschubbewegung des Aufschiebers bewirkt (über
die Leitungen I, 1I), die Wagensperre 129 gesenkt (Leitungen XI, XII), die Schwingbühnen
125 aufgelegt (Leitungen 11I, IV) und die Korbsperre 127 angehoben (Leitungen
VII, VIII). Nachdem der beladene Wagen in den Förderkorb geschoben und dieser dabei
den leeren Wagen vor die Korbsperre 127 gefahren hat, wird der Hauptschaltarm
32 wieder in die Mittelstellung (Totmannstellung) gebracht, dadurch wird dem Aufschieber
131 der Rückhub erteilt, die Wagensperre 129 tritt wieder in Tätigkeit.
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Der der Korbsperre zugeordnete Dreikammerblock ist mit einem Schalthebel
ausgerüstet, der keinen Bedienungsgriff zu haben braucht, dessen Stumpf aber mittels
eines seitlichen Ansatzes des Schlitzes der Schlitzplatte eingerastet wird. Das
hat zur Folge, daß die Korbsperre so lange in Wirksamkeit und die Schwingbühne so
lange gesenkt bleibt, bis durch Einführung des Hauptschaltarmes in eine der Ruhestellung
gegenüberliegende Stellung (vgl. Abb.8f) der Schalthebel-Stumpf entrastet und das
Ventil geschlossen wird. Erst jetzt werden die Schwingbühnen 125 angehoben, die
Korbsperre 127 gesenkt, dabei gegebenenfalls ein auf der Schwingbühne der Ablaufseite
befindlicher Mitnehmer betätigt, der den abgestoßenen Wagen aus dem Bereich des
Förderkorbes herauszieht, und der Aufschieber zurückgefahren. Alsdann gibt der Bedienungsmann
das Signal zum Hochziehen des Korbes.
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Sollen die Schwingbühnen gesenkt werden, ohne daß Aufschieber, Wagensperre
und Korbsperre in Wirksamkeit treten, so wird der Schalthebel, der dem ersten Bauelement
in der unteren Reihe zugeordnet ist, betätigt. In diesem Falle wird hier die Frischluft
mit der mittleren Kammer 4 verbunden, die an das erste Steuerschütz angeschlossen
ist.
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Für das Nachbargleis, das auf den am gleichen Seil hängenden Nachbarkorb
arbeitet, ist zweckmäßig ein gleiches Steueraggregat, bestehend aus einem weiteren
Aggregat von Dreikammerblöcken 137 und einem Aggregat von Steuerschützen
138,
vorgesehen. Dieses befindet sich unterhalb des ersten in umgedrehter
Lage, aber spiegelbildlich dazu. Die Schaltarme und Schalthebel beider Aggregate
führen bei Vor- und Rückwärtsbewegungen, bei Links- und Rechtsschwenkung die gleichen
Operationen aus.
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Ebenso wie am Füllort kann ein entsprechendes Aggregat auch an der
Hängebank Verwendung finden. Statt der Wagen eines Gleises können auch die Einrichtungen
für die mit dem gleichen Korb
beförderten Wagen zweier benachbarter
Gleise durch das gleiche Aggregat gesteuert werden.