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Kurbelloser Druckluft-Schüttelrutschenmotor, insbesondere für den
Grubenbetrieb
Die Erfindung betrifft einen kurhellosen, vorzugsweise doppeltwirkenden
Druckluft-Schüttelrutschenmotor, mit einem die Beaufschlagung eines oder mehrerer
Zylinder steuernden, kraftschlüssig bewegten Hauptschieber, dessen Umsteuerung durch
einen auf der einen Seite ständig an die Druckluftzuleitung angeschlossenen Hilfsschieber
heeinflußt wird, der vom Arbeitskolben des Motors aus am Ende des Hinganges zwangsläufig
verschoben wird. Hierbei hat man zur Reglung der Hul)länge des Arbeitskolbens beim
Rtickgang (entgegen der Förderrichtung) in einer Verbindungsleitung zwischen Hilfsschieber
und Hauptschieber ein Drosselglied angeordnet, so daß erst innerhalb einer gewissen
Zeitspanne eine das Umsteuern des Hauptsclliel)ers bewirkende Luftmenge aus der
Druckluftzuleitung hinter die entsprechende Stirnfläche des Hauptschiebers treten
kann. Bei einer anderen Bauart hat man dieses Drosselglied in einer vom Hauptschieber
ins Freie führenden Leitung angeordnet wodurch gleichfalls die Zeit für das Umsteuern
des Hauptschiebers und damit die Länge des Hubes des Arbeitskolbens einstellbar
ist.
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Bei heiden Bauarten wird infolge der Verwendung des Drosselgliedes
für die Reglung der Länge des Rückhul>es des Arbeitskolbens die aus der Druckluftzuleitung
zugeführte Luft unmittelbar über den Steuerschieber in die vordere Zylinderkammer
geleitet. Zur Reglung der Beaufschlagung der den Hingang der Rutsche bewirkenden
Zylinderkammer ist in deren Druckluftleitung ein Drosselorgan eingeschaltet.
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Zur Anpassung der Beaufschlagung des Motors an unterschiedliche Belastungsverhältnisse
benutzt man das bei allen Motoren übliche Absperrventil, welches in der Zuleitung
vor dem Steuergehäuse angeordnet ist. In der Praxis hat sich nun herausgestellt,
daß bei Drosselung der Beaufschlagung des Motors mittels dieses Absperrventils die
vorstehend beschriebene Hubverstellung bezüglich des Rückganges nicht mehr ordnungsmäßig
arbeitet hzw. daß der Arbeitskolben einen längeren Hub als den gewiinschten zurücklegt.
Diese Erscheinung erklärt sich dadurch, daß der Hilfsschieber bei gedrosselter Beaufschlagung
dem Arbeitskoll>en heim Rückgang nicht schnell genug nacheilt. Man hat vorgeschlagen,
diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, daß man dem Hilfsschieber eine Feder zuordnete;
doch sind Federn bei derartigen Motoren wegen ihrer nicht unbedingt zuverlässigen
Arbeitsweise, inshesondere nach auftretender Ermüdung, unerwünscht.
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WIan hat ferner versucht, den beschriebenen Nachteil dadurch behelfsmäßig
zu beseitigen, daß die Beaufschlagung des Hilfsschiebers mittels eines besonderen
Druckluftschlauches vorgenommen wurde, welcher vor dem Absperrventil in die Druckluftleitung
mündete.
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Erfindungsgemäß wird dadurch eine Verbesserung erzielt, daß in dem
im Steuergehäuse vorgesehenen Luftzuleitungskanal vor dem Hauptschieher, aher hinter
der Abzweigstelle eines oder mehrerer zum Hilfsschieber führender Luftkanäle ein
Drosselventil angeordnet wird. Dieses Ventil ermöglicht eine Reglung der Beaufschlagung
des Motors unter Vermeidung schädlicher Rückwirkungen auf den Steuervorgang bzw.
auf die Einstellung der Hublänge.
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Das in der Zuleitung vor dem Motorgehäuse hefindliche Druckluft-Absperrventil
wird nicht mehr zur Reglung der Beaufschlagung des Motors herangezogen und soll
heim Betrieb des Motors stets voll geöffnet sein. Ein Schließen dieses Ventils ist
selbstverständlich aber beim Verlegen des Motors erforderlich.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem .Nusfiihrungsheispiel
dargestellt.
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Fig. I ist ein Querschnitt; Fig. 2 ist ein Horizontalschnitt durch
den Antrieb; Fig. 3 zeigt einen ähnlichen Horizontalschnitt in der anderen Stellung
der Steuerorgane.
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Bei der Darstellung nach Fig. 2 und 3 sind die Steuerungsteile und
Kanäle in eine Ebene verlegt, um die Wirkungsweise zu verdeutlichen.
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Zwei Zylinder 1 und 2 von gleicher Hublänge und dem gleichen Durchmesser
mit je einem Scheibenkolben 3 sind beiderseits der Rinne a angeordnet. Die Kolbenstangen
4 sind an der einen Seite aus dem Zylinder herausgeführt und mit der Rinne (gegebenenfalls
durch ein Querhaupt) verbunden.
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Der mit I bezeichnete Zylinder besitzt einen als Steuerkopf ausgebildeten
Zylinderdeckel 6a, in welchem der Hilfsschieher 8 angeordnet ist. Der Hauptsteuerschieber
7 liegt in einem die heiden Zylinder verbindenden Gehäuse 1 etwa mittig unterhalb
der Rutsche, und zwar so, daß seine Achse parallel zur Zylinderachse liegt.
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In der in Fig. 2 veranschaulichten Stellung haben die Kolben 3 ihren
Rückgang entsprechend Pfeil x, d. h. entgegen der Förderrichtung, begonnen. I)ie
Druckluft tritt über den Einlaßstutzen 9, den Kanal 9a, die Schiebereindrehung 10
und die Kanäle 1 Ta in die Zylinderkammern 12.
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Die Mündungen 1 1' der Kanäle 11a a liegen in einem gewissen Abstand
von der Zylinderstirnfläche 13.
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Während dieses Hubes sind die Zylinderkammern über die Luftkanäle
15,, mit der Auspufföffnung 17 verbunden.
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Uher die Kanäle I8, 19 strömt Frischluft in die Eindrehung 20 des
Hilfsschiebers 8 und von dort über den mit einem Drosselhahn 21 versehenen Kanal
22 hinter die Stirnfliclle 23 des Hauptsteuerschiebers 7. Die andere Stirnfläche
24 ist bei dieser Schiel>erstellung ül)er den Kanal 25, die Eindrehung 26 des
Hilfsschiel)ers 8 und den Kanal 27 mit der Atmosphäre verlunden.
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Sobald sich hinter der Schieberfläche 23 ein genügender Druck gebildet
hat, steuert der Hauptschieher 7 in die in Fig. 3 dargestellte Lage um.
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Der Zeitpunkt dieser Umsteuerung hängt von der Einstellung des Drosselvorgangs
21 ab. Sobald der Hauptschieber in die Lage nach Fig. 3 umgesteuert ist, werden
die Kanäle 11 von dem Frischlufteinlaß 9 abgeschlossen und mit dem Auspuff I7 verhunden,
so daß die Zylinderkammern 12 entlüftet werden.
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Gleichzeitig strömt nnnmeir Druckluft über das dem Hauptsteuerscll
iel>er vorgeschaltete Drosselorgan 28 und die Schiebereindrehung 29 über die
Kanäle 1 Sa in die Zylinderkammern 14, und es beginnt nunmehr der Hingang der Rutsche
(in Förderrichtung Pfeil y). Die Beaufschlagung der Zylinderkammern 14 kann durch
Einstellung des Drosselorgans 28 zwischen Null und einem dem Leitungsdruck entsprechenden
Höchstwert stufenlos geregelt werden.
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Gegen Ende des Hinganges wird von dem im Zylinder 1 befindlichen
Koll)en 3, der mit seinem freien Ende um ein gewisses Maß in die eine Zylinderkammer
12 hineinragende Hilfsschieber 8 in die Stellung nach Fig. 3 umgesteuert. Dadurch
wird die Schieberfläche 23 über die Kanäle 22, 22', die Eindrehung 26 des Hilfsschiebers
und den Kanal 27' entlüftet. Gleichzeitig wird die Schieberfläche 24 über die Kanäle
I8, I9, Schiebereindrehung 20 und Kanal 25 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch der
Schiel)er in die in Fig. 2 dargestellte Lage umsteuert. Dadurch tritt nunmehr Luft
über den Stutzen 9 und den Kanal 1 1,j in die Zylinderkammern I2, d. h. es findet
eine Voreinströmung in diese Kammern statt. Die sich zunächst noch in der Richtung
des Pfeiles y weiterbewegenden Kolben decken dann die Mündungen 11' der Kanäle 11a
ab, und es wird dann die in den Kammern 12 eingeschlossene Druckluft hochverdichtet
(auf einen Wert, der ein Mehrfaches des Leitungsdruckes hetragen kann). Die Expansion
der
hochkomprimierten Luft leitet die Bewegungsumkehr der Kolben 3 ein. die nach Freilegen
der Kanalmündungen 11' mit Druckluft beaufschlagt werden. Der Hilfsschieber 8, der
über dem Kanal 18 auf seiner hinteren Stirnfläche 30 ständig mit Druckluft beaufschlagt
ist, folgt dem in der Richtung des l'feiles A sich bewegenden Kolben, Ilis er wieder
die Stellung nach Fig. 2 einnimmt. Das beschriebene Arbeitsspiel beginnt dann von
neuem.
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Das Drosselorgan 28 wird zweckmäßig in dem Steuerkopf 6a des Zylinders
1 angeordnet, ebenso wie der Zuleitungsstutzen 9 untl das Drosselventil c, das in
dem Luftkanal so eingeschaltet ist, daß die Kanäle 18, 1<) vor diesem Drosselventil
liegen, also von einer etwaigen Drosselung desselben nicht betroffen werden.
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In der zum Steuergehäuse führenden nicht gezeichneten Druckluftleitung
ist ein Absperrventil angeordnet, welches nur beim Verlegen des Motors geschlossen
werden muß.
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Der Erfindungsgedanke ist selbstverständlich bei allen Rutschenmotoren
anwendbar, bei denen einem kraftschlüssig bewegten Hauptschieber ein vom Kolben
am Ende des Hinganges zwangsläufig gesteuerter Hilfsschieber zugeordnet ist, dessen
Umsteuerung in entgegengesetzter Richtung durch Druckluftbeaufschlagung erfolgt.
Die Erfindung ist vorzugsweise für doppelt wirkende Motoren mit einem oder mehreren
synchron arbeitenden Zylindern bestimmt, kann aber auch bei einfach wirkenden Motoren
Verwendung finden. Auch kann selbstverständlich die Art der Hubverstellung anders
als bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgen.