-
Sicherheitseinrichtung für Druckluftmotoren mit umlaufenden Zahnradläufern
Zusatz zum Patent 897 770
Das Patent 897 770 betrifft eine Sicherheitseinrichtung
für Druckluftmotoren mit umlaufenden Zahnradläufern mit Wendegetriebe, deren Läufer
ihren Umlaufsinn bei jeder Schaltstellung des Wendegetriebes beibehalten. Nach dem
Hauptpatent ist mit einer der beiden Läuferwellen des Druckluftmotors eine Flüssigkeitspumpe
gekuppelt, die bei normalem Umlaufsinn der Zahnradläufer nicht fördert, bei betriebswidngem
Umlaufsimi jedoch Flüssigkeit gegen wachsenden Druck zur Erzeugung von Steuerimpulsen
zu fördern vermag. Damit wird entweder die Abschaltung des Motors vom Druckluftnetz
bei gleichzeitiger Verbindung des Einlasses mit der Außenluft oder die Umschaltung
des Getriebes von der einen Drehrichttng der Abtnebswelle auf die entgegengesetzte
erreicht.
-
Die Erfindung geht von einer Anordnung gemäß dem Patent 897 770 aus,
insbesondere einer solchen, wie sie das Ausführungsbeispiel gemäß Abb. I bis 5 des
Patents 897 770 zeigt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß der Motor, wenn seine
Zahnradläufer im betriebsgemäßen Umlaufsinn umlaufen, er jedoch von der Druckluftzufuhr
abgeschaltet ist, als Saugpumpe arbeitet. Es wird also die Luft vom Unterdruck am
Auseinanderlauf der Zähne aui Druck am Zusammenlauf der Zähne verdichtet. Reibungswärme
und die durch Undichtigkeiten zur Ansaugseite zurückströmende Luft bewirken eine
schnelle weitere Steigerung der Temperatur.
-
Zur Vermeidung dieser Übelstände ist es bekannt, den Lufteinlaßhahn
als Dreiwegehahn aus-
zubilden, der den Lufteinlaß bei Abspernmg
von der Druckluft mit der Außenluft verbindet. Diese Maßnahme ist jedoch nicht vollkommen,
da einerseits dann leicht Schmutz in den Motor eingesaugt wird, zum anderen aber,
wenn der Dreiwegehalut nicht die richtige Lage einnimmt, sondern in eine Mittelstellung
geschaltet ist, die Belüftung des Motors dennoch vereitelt ist.
-
Gemäß der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, die mit einer der
beiden Läuferwellers gekuppelte Flüssigkeitspumpe in einem mit einer Drosse1stelle
versehenen Ölkreislauf anzuordnen, wobei in dem einen Teil des Ölkreislaufes zwischen
Flüssigkeitspumpe und Drosselstelle ein ölbehälter und in dem anderen Teil des Ölkreislaufes
zwischen Drosselstelle und Flüssigkeitspumpe ein Steuerkolben angeordnet ist, welcher
mit einem Dreiwegehabn gekuppelt ist, der die betriebsmäßig mit Druckluft beaufschlagte
Seite des Zahneingriffs der Zahnradläufer in seiner einen Stellung mit der Druckluft
und in seiner anderen Stellung mit der Außenluft verbindet.
-
Nähere Einzelheiten und die Wirkungsweise sind aus der Zeichnung
zu entnehmen, welche in Abb. I im teilweisen Längsschnitt und in Abb. 2 in Stirnansicht
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
-
Eine schematische Darstellung erläutert die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen
Einrichtung, und zwar zeigt Abb. 3 die Betriebsstellung und Abb. 4 die Sicherheitsstellung
der Einrichtung; Abb. 5 und 6 zeigen schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
-
Mit der einen Üäuferwelle I des Zahnradmotors 2 ist durch eine Isupplung
3 der eine Läufer 4 der Zahnradpumpe 5 verbunden. Die Zahnradpumpe 5 ist in dem
aus den Rohrleitungsabschnitten 6, 7 und 8, 9 bestehenden Ölkreislauf angeordnet.
-
Zwischen den Abschnitten 7 und 8 des Ölkreislaufes ist die Drosselstelle
10 angeordnet. Der eine Abschnitt des Ölkreislaufes schließt zwischen den Rohrleitungen
6 und 7 einen Ölbehälter 1 1 ein, während der andere Abschnitt des Ölkreislaufes
zwischen den Rohrleitungen 8 und 9 den Zylinder 12 mit dem Steuerkolben 13 einschließt.
Die Kolbenstange 14 ist über den Hebel 15 mit dem Dreiwegehahn 16 verbunden. Außerdem
ist der Dreiwegehahn 16 mit einem Etandhebel I 7 versehen.
-
Wird der Zahnradmotor mit Druckluft beaufschlagt und ist sein Drehsinn
entsprechend dem durch den Hauptmotor, beispielsweise der Förderanlage, mitgeteilten
Laufsinn geschaltet, d. h. er läuft im betriebsgemäßen Drehsinn, so stellt sich
seine Sicherheitssteuerung gemäß der in Abb. 3 dargestellten Stellung ein. Die Zahnradpumpe
5 läuft in dem durch die Pfeile 18 angegebenen Drehsinn um. Dlamit wird aus dem
Ülbehälter 1 1 über die Leitung 7, die Drosselstelle to, die Leitung 8, den Raum
des Zylinders 12 und die Leitung 9 öl angesaugt und durch die Leitung 6 zum Ölbehälter
1 1 zurückgedrückt. Der in den Leitungen 8 und 9 und damit auch im Raum des Zylinders
12 herrschende Unterdruck zieht den Steuerkolben 13 in seine rechte Endstellung,
womit über die Solbenstange 14 und den Hebel 15 der Dreiwegehahn stets so geschaltet
ist, daß der Motor mit Druckluft beaufschlagt ist. Selbst wenn der Motor zwar im
betriebsgemäßen Umlaufsinn angetrieben wird, seine Zahnradläufer jedoch nicht mit
Druckluft beaufschlagt sind, wird infolge des in den Rohrleitungen 8 und 9 und im
Raum des Zylinders 12 auftretenden Unterdrucks der Dreiwegehahn I6 umgeschaltet
und der Motor mit Druckluft beaufschlagt. Es wird also der als Hilfsmotor dienende
Zahnradmotor, wenn er von der anzutreibenden Anlage im betriebsgemäßen Umlaufsinn
mitgenommen wird, stets selbsttätig zur Leistungsabgabe gesteuert, falls nicht mittels
der Handhebel 19 des Schaltgetriebes die Abtriebswelle des Motors von den Läufenvelien
entkuppelt ist.
-
Wird jedoch der als Hilfsmotor dienende ZahI1-radmotor vom Hauptmotor
über die von diesen Motoren angetriebene Anlage derart mitgenommen, daß die Zahnradläufer
im betriebswidrigen Drehsinn umlaufen (Abb. 4), so wird durch die mit der einen
der Zahnradläuferwellen gekuppelte Zahnradpumpe 5 über die Leitung 6 aus dem ölbehälter
ii öl angesaugt und durch die Leitungen g und 8 über die Drosselstelle 10 und die
Leitung 7 in den Ölbehälter ii zurückgedrückt. In dem Zylinder 12 wird durch das
vor der Drosselstelle 10 angestaute Drucköl der Steuerkolben I3 in seine linke Endlage
gedrückt und damit über die Kdbenstange 14 und den Hebel 15 der Dreiwegehahn 16
derart geschaltet, daß die betriebsmäßig mit Druckluft beaufschlagte Seite des Zahneingriffs
mit der Außenluft verbunden ist. Die durch den Auspuff des Motors angesaugte und
von den Zahnradläufern gepumpte Luft kann somit ungehindert entweichen.
-
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 5 und 6 stellt die Abb. 5 die
betriebsgemäße Steuerstellung und Abb. 6 die Steuerstellung dar, wie sie sich bei
betriebswidriger Drehrichtung der Motorzahnradläufer einstellt.
-
In der betriebsmäßigen Drehrichtung des Motors gemäß Abb. 5 saugt
die mit einer der Läuferwellen des Motors gekuppelte Zalmradpumpe 20 durch die Leitung
21 öl aus dem Behälter 25 an und drückt es durch die Leitungen 24 und 23 durch die
Drosselstelle 26 und dann durch die Leitung 22 in den Behälter 25 zurück. Zwischen
den Leitungen 24 und 23 ist der Zylinder 27 mit dem unter der Wirkung einer Feder28
stehenden Steuerkolben 29 angeordnet. Mit der Kolbenstange 30 ist über den Hebel
31 der Dreiwegehahn 32 gekuppelt. Beim betriebsgemäßen Umlaufsinn wird in jedem
Fall durch das vor der Drosselstelle 26 gestaute öl der Steuerkolben 29 entgegen
dem Druck der Feder 28 in seine linke Endlage gedrückt bzw. in dieser gehalten.
-
Wird nun die vom Hauptmotor und dem als Hilfsmotor dienenden Zahnradmotor
angetriebene Anlage am Hauptmotor stillgesetzt, also die weitere Drehung der Zahnradläufer
des Hilfsmotors und
damit der Zahnradpumpe 20 verhindert, so bewegt
die Feder 28 den Steuerkolben in seine rechte Endlage zurück und verstellt den Dreiwegehahn
32 derart, daß der Hilfsmotor von der Preßluftzufuhr abgeschnitten wird.
-
Wird nun die Anlage vom Hauptmotor aus wieder angelassen, so wird
durch das von der Zahnradpumpe 20 geförderte und vor der Drosselstelle 26 gestaute
Öl der Kolben 29 wieder in seine linke Endlage zurückgedrückt und damit der Dreiwegehahn
derart verstellt, daß der Hilfsmotor wieder von der Preßluft beaufschlagt wird.
-
Wird der Hilfsmotor jedoch vom Hauptmotor über die anzutreibende
Anlage derart mitgenommen, daß seine Zahnradläufer im betriebswidrigen Umlaufsinn
umlaufen, so saugt die Zahnradpumpe 20 über die Leitungen 24 und 23, über die Dirosselstelle
26 und über die Leitung 22 Öl aus dem Behälter 25 an und drückt es durch die Leitung
21 in den Behälter 25 zurück. Der hinter der Drosselstelle 26 in den Leitungen 23
und 24 und damit auch im Zylinder 27 herrschende Unterdruckunterstützt die Wirkung
der Feder 28, so daß der Dreiwegehahn 32 die betriebsmäßig mit Druckluft beaufschlagte
Seite des Zahneingriffs mit der Außenluft verbindet und von der Druckluft absperrt.