-
Verfahren zum Umschalten von periodisch arbeitenden Anlagen, z. B.
von Staubfiltern, und Schaltwerk zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umschalten periodisch arbeitender Anlagen,
z. B. mehrerer im Takte miteinander arbeitender Staubfilter bzw. Staubfilterabteilungen
in Arbeits- bzw. in Reinigungsstellung. Bei den bekannten Schaltsystemen wird im
allgemeinen eine Schaltwelle von einer Daumenwelle derart periodisch angetrieben,
daß nach mehreren Umdrehungen der Daumenwelle, währenddessen die Abklopfungen erfolgen,
die Schaltwelle um einen bestimmten Winkel weitergedreht wird, wobei die Klappen
(Haupt- und Spülklappe) unmittelbar von der Schaltwelle oder über ein auf die Daumenwelle
einwirkendes Schaltgestänge von dieser aus betätigt werden. Sollen nun mehrere Kammern
hintereinander bzw. nebeneinander betrieben werden, so ergibt sich für jede Schaltung
ein der Anzahl der Kammern entsprechender Drehwinkel, der z. B. bei zwölf Kammern
30° beträgt. Dieser verhältnismäßig kleine Winkel ist aber nicht nur zur Erreichung
der verhältnismäßig großen Schaltwege recht ungünstig, sondern noch ungünstiger
wirkt sich gleichzeitig die zur Umschaltung der Klappe zur Verfügung stehende geringe
Zeitspanne aus. Man hat daher bei verschiedenen Konstruktionen mehr oder weniger
große Überschneidungen der Schaltwege für die Haupt-und Spülklappen in Kauf genommen.
Bei anderen Konstruktionen hat man zwar die hiermit verbundenen Nachteile vermieden,
mußte dafür aber bei der zeitlich aufeinanderfolgenden Schaltung von Haupt- und
Spülklappe bzw. umgekehrt in Kauf nehmen, daß für
die Schaltung
jeder Klappe nur noch die Hälfte der an sich schon so geringen Schaltzeit zur Verfügung
stand.
-
In beiden Fällen tritt jedoch am Ende einer jeden Abreinigungsperiode
der sog. Umschaltstoß ein. Im ersteren Falle ist dies durch die Überschneidung der
Luftwege in Verbindung mit der kurzen Schaltzeit bedingt, während im zweiten Falle
die stoßartige Umschaltung die Ursache hierfür bildet.
-
Man hat versucht, den Umschaltstoß dadurch zu beseitigen, daß man
die zur Verfügung stehende Schaltzeit und den verfügbaren Schaltwinkel am Ende einer
jeden Abreinigungsperiode nur zum Schließen der Spülklappe verwendet und die nachfolgende
Öffnung der Hauptklappe durch Ablaufen eines mit dem Klappengestänge verbundenen,
unter Federdruck stehenden Hebels an einer auf der Daumenwelle befestigten Kurvenscheibe
herbeiführt. Diese Ausführung weist aber den Nachteil auf, daß der letzte Teil der
Öffnungsbewegung nicht mehr stetig, sondern unter der auf den Hebel wirkenden Schließkraft
frei und ungehemmt vor sich geht. Dies läßt sich nicht umgehen, da ja der mit dem
Klappengestänge verbundene Hebel für die Zeit der Arbeitsperiode aus dem Wirkungsbereich
der umlaufenden Kurvenscheibe herausgebracht werden muß.
-
Noch weit nachteiliger ist es aber, daß durch die Verzögerung in dem
Schließen der Spülklappe und in der Öffnung der Hauptklappe keine zeitliche und
somit auch keine wirkungsmäßige Übereinstimmung mehr mit dem Schließen der Hauptklappe
und dem Öffnen der Spülklappe der nächsten Kammer besteht. Die sich so von Kammer
zu Kammer ergebenden Überschneidungen wirken sich aber genau so in unerwünschten
Schwankungen der Betriebsverhältnisse aus, wie die Überschneidungen von Haupt- und
Spülklappe innerhalb der gleichen Kammer.
-
Diese Nachteile werden durch das Verfahren und die Vorrichtung nach
der Erfindung vermieden, mittels deren beispielsweise bis zu zwölf Filterkammern
nacheinander bei ausreichenden Schaltzeiten und Schaltwegen ohne irgendwelche nachteilige
Überschneidungen und unter Vermeidung von den Verschleiß fördernden Übertotpunktfedern
oder sonstigen stark gespannten Federn bei normalen Schaltwinkeln der Schaltwelle
geschaltet werden können. Zu diesem Zweck wird das Prinzip der Vor- und Nacheilung
eingeführt, wodurch eine zusätzliche Schaltzeit und ein zusätzlicher Schaltwinkel
geschaffen werden, die im Zusammenwirken mit der beispielsweisen 3o°-Schaltung der
Schaltwelle die gewünschte Schaltfolge und Schaltgeschwindigkeit gewährleisten.
-
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des der Erfindung
zugrunde liegenden Gedankens wiedergegeben, und zwar zeigen Fig. I bis 4 Seitenansichten,
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Schaltmechanismus einer Filteranlage mit durchgehender
Schaltwelle und Fig. 6 und 7 eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht auf einen Schaltmechanismus
mit geteilter Schaltwelle.
-
Auf der Daumenwelle I sitzt ein Ritzel 2, welches ein auf der Zwischenwelle
4 fest aufsitzendes Zahnrad in bekannter Weise derart antreibt, daß eine Umdrehung
des Zahnrades 3 und damit der Zwischenwelle 4 der Zeit einer Abreinigungsperiode
entspricht. Die Steuerung der Schaltwelle 5 erfolgt von der Zwischenwelle 4 aus
an beliebiger Stelle durch das von einer Kurvenscheibe 6 betätigte einfache Klinkenschaltwerk
7, 8, durch das die Schaltwelle beispielsweise bei einem Schaltmechanismus für zwölf
Filterkammern um jeweils 3o° weitergeschaltet wird.
-
Der Vorteil des Kurvenscheibenantriebes gegenüber dem Antrieb des
Klinkenschaltwerkes durch Kurbelzäpfen oder Exzenter bzw. gegenüber einem Malteserantrieb
liegt dabei darin, daß durch entsprechende Formgebung der Antriebskurve der Ablauf
des Schaltvorganges so günstig wie nur möglich, z. B. langsam und gleichförmig,
eingerichtet werden kann.
-
Auf der Zwischenwelle 4 sind ferner für jede Filterkammer zwei Nocken
9, Io befestigt, die mit den auf der Schaltwelle 5 befindlichen Schaltscheiben II
für die Hauptklappe und I2 für die Spülklappe über die Rollen I3 bzw. I4 in Eingriff
gebracht werden können. Die Schaltscheiben II und I2 sind mit der Schaltwelle 5
nicht starr verbunden, sie stehen vielmehr über die auf ihnen fest angeordneten
Kupplungsklauen I5, I6 mit auf der Schaltwelle fest angebrachten Kupplungsklauen
I5a und I6a derart im Eingriff, daß sich die Schaltscheiben II und I2 unabhängig
voneinander in Drehrichtung der Schaltwelle um einen Vor- bzw. Nacheilwinkel von
beispielsweise 3o° bei einem Schaltmechanismus für zwölf Filterkammern relativ gegenüber
der Schaltwelle verdrehen können.
-
Die Hauptklappen I7 und Spülklappen I8 sind gewichtsbelastet, und
zwar derart, daß die Gewichte auf ein Schließen der Klappen hinwirken. Während der
Arbeitsperiode läuft die Rolle I9 an dem Betätigungsgestänge für die Hauptklappen
I7 auf dem gleichbleibenden Umfang der Schaltscheibe II ab und hält so die Hauptklappen
geöffnet. Das Schließen und Wiederöffnen der Hauptklappen I7 erfolgt durch die kurvenförmige
Einbuchtung 2o auf dem Umfang der Schaltscheiben II, die eine entsprechende Schwenk-Bewegung
der Rolle I9, des Klappenbetätigungsgestänges und damit der Hauptklappe I7 selbst
steuert.
-
Die Spülklappen I8 werden während der Arbeitsperiode durch ihr Gewicht
geschlossen gehalten und können also während dieser Zeit unabhängig von ihrer Schaltscheibe
I2 sich selbst überlassen bleiben. Das Öffnen der Spülklappen wird durch den kurvenförmigen
Nocken 2I auf dem Umfang der Schaltscheibe I2 bewirkt, welches der Rolle 22 an dem
Klappengestänge entsprechend der Nockenform eine Schwenkbewegung erteilt, wodurch
über das Kläppengestänge die Spülklappe 18 entgegen der Gewichtsbelastung geöffnet
und bei weiterer Drehung der Schaltscheibe 12 unter der Wirkung der Gewichts-Belastung
wieder geschlossen wird.
-
Das Öffnen und Schließen der Haupt- und Spülklappen kann auch durch
sinngemäße Umkehrung der Belästungs- und Bewegungsvorgänge erfolgen.
-
Der Schaltvorgang ist nun folgender: Bevor die Schaltwelle 5 durch
die Kurvenscheibe 6 und das einfache Klinkenschaltwerk 7, 8 weitergeschaltet wird,
z.
B. um 3o°, wofür durch die Ausbildung der Kurven-Scheibe 6 beispielsweise 3 Sekunden
zur Verfügung stehen, erfolgt bei der Kammer, die abgereinigt werden soll, von der
Zwischenwelle 4 aus über den Nocken 9 und die Rolle I3 eine Voreilschaltung auf
die Schaltscheibe II von z. B. gleichfalls 3o° in 3 Sekunden, wobei die Hauptklappe
I7 entsprechend der Einbuchtung 2o auf der Schaltscheibe II bei stillstehender Schaltwelle
zum Schließen gebracht wird. Unmittelbar anschließend erfolgt die Drehung der Schaltwelle
5 über das Klinkenschaltwerk 7, 8, wobei z. B. gleichfalls 3o° in 3 Sekunden geschaltet
werden. Bei dieser Schaltung wird die Spülklappe geöffnet und am Ende des Schaltweges
der Schlauchsatz in bekannter Weise zur Abklopfung freigegeben. Gleichzeitig wird
die Voreilung der Schaltscheibe I9 für die Hauptklappe bis zum Beginn der nächsten
Abreinigungsperiode der gleichen Kammer durch eine der vorangegangenen Voreilung
gleiche Nacheilung wieder aufgehoben.
-
Am Ende der Abreinigungsperiode wiederholt sich der gleiche Vorgang,
nur im umgekehrten Sinne. Zunächst erfolgt über den Nocken Io eine Voreilschaltung
der Schaltscheibe I2 für die Spülklappe, wodurch diese z. B. bei einem Drehwinkel
von 3o° in 3 Sekunden geschlossen wird. Anschließend erfolgt die erneute normale
Schaltbewegung der Schaltwelle 5 über das Klinkenschaltwerk 7, 8. Hierbei wird die
Hauptklappe über Kupplung I5, I5a, Schaltscheibe II, Kurve 2o, Rolle I9 und das
damit verbundene Klappengestänge in z. B. 3 Sekunden wieder geöffnet und in bekannter
Weise die Straffhaltung des Schlauchsatzes bewirkt. Gleichzeitig wird die Voreilung
der Schaltscheibe I2 wieder aufgeholt, so daß diese bis zur nächsten Voreilschaltung
über die Kupplung I6, I6a von der Schaltwelle 5 angetrieben wird.
-
Obwohl also in dem beschriebenen Beispiel die Schaltwelle jeweils
nur um 3o° geschaltet wird, steht für die Klappenschaltung ein Schaltwinkel von
6o° zur Verfügung. Es können also ohne Schwierigkeiten entsprechend größere Schaltwege
erreicht werden, die eine aufeinanderfolgende Schaltung von Haupt- und Spülklappe
bzw. umgekehrt ermöglichen, ohne das sonst so ungünstige Verhältnis von Schaltweg
zu Schaltwinkel in Kauf nehmen zu müssen.
-
Weit wesentlicher ist es aber, daß für die Umschaltung eine wesentlich
größere Schaltzeit (6 Sekunden gegenüber im Höchstfall 2,5 Sekunden) zur Verfügung
steht, wodurch ohne jede Überschneidung der Luftwege bei der Schaltung einer Kammer
eine völlig stoßfreie Umschaltung gewährleistet ist. Da ferner das Schließen der
Hauptklappe und das Öffnen der Spülklappe der einen Kammer zeitlich mit dem Schließen
der Spülklappe und dem Öffnen der Hauptklappe einer anderen Kammer genau übereinstimmt
und die Auswirkungen dieser Schaltungen auf den Filtervorgang (Nutzluftmenge) genau
aufeinander abgestimmt werden können, findet auch keine Überschneidung der Luftwege
von Kammer zu Kammer statt. Schwankungen in den Betriebsverhältnissen werden infolgedessen
praktisch vollständig vermieden.
-
Dies ist bei den heutigen Anforderungen an die Betriebsweise von Staubfiltern,
z. B. Absaugung und Entstaubung von pneumatischen Förderanlagen, von gegenüber Betriebsschwankungen
empfindlichen metallurgischen und chemischen Prozessen usw. außerordentlich wichtig.
Die Gesamtzeit für die Durchreinigung sämtlicher, z. B. zwölf, Filterabteilungen,
ist dabei nicht größer als bei den bekannten Konstruktionen.
-
Der Verschleiß bei dem Schaltmechanismus gemäß der Erfindung ist dabei
besonders gering, da schnelle und stoßartige Bewegungen sowie ungünstige Belastungs-
und Übersetzungsverhältnisse vermieden werden und auf Übertotpunktfedern oder sonstige
stark gespannte Federn verzichtet wird.
-
Da durch das Prinzip der Voreilung bzw. Nacheilung gegenüber den bekannten
Systemen erheblich vergrößerte Schaltmöglichkeiten gegeben sind, kann der Schaltmechanismus
gemäß der Erfindung auch entsprechend viel leichter variiert werden. So kann z.
B. das Freigeben des Schlauchsatzes zur Abklopfung bereits nach Schließen der Hauptklappe
zugleich mit Beginn des Öffnens der Spülklappe erfolgen; ferner kann durch wiederholte
Voreilung während der Abreinigungsperiode ein intermittierender Spülluftstrom erzeugt
werden.
-
Soll eine geringere Anzahl als zwölf Filterabteilungen derart geschaltet
werden, daß Betriebsschwankungen vermieden werden, so kann dies durch Verlängerung
der Spülzeiten von I2-z Filterabteilungen geschehen, wobei z die Anzahl der tatsächlich
vorhandenen Filterabteilungen bedeutet. Sind also tatsächlich z. B. nur neun Filterabteilungen
zu schalten, so wird die Spülzeit von I2-9=3 Abteilungen verdoppelt, so daß die
Durchreinigungszeit für das gesamte Filter mit z. B. 6ß20+3ß40=24o
Sekunden genau die gleiche bleibt, wie bei dem zwölfabteiligen Filter mit I2ß2o=24o
Sekunden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Schließung der Spülklappen und die
Öffnung der Hauptklappen bei den I2-9=3 Abteilungen nicht im normalen Zeitpunkt
erfolgt, sondern erst mit einer Nacheilung von der Dauer einer Abreinigungsperiode.
Hierzu ist in die Ausnehmungen 2o an den Schaltscheiben II an deren tiefster Stelle
bzw. an den Nocken 2I auf den Schaltscheiben I2 an deren höchster Stelle ein konzentrisches
Bogenstück von 3o° Bogenwinkel einzufügen. Die Rolle I4 an der Schaltscheibe I2
ist ferner um 3o° entgegen der Drehrichtung zurückzusetzen.
-
Soll dagegen ein Filter mit einer geringeren Anzahl als zwölf Abteilungen
bei verringerter Gesamtdurchreinigungszeit mit zeitlich stets gleichbleibenden Abreinigungsperioden
geschaltet werden, so kann dies mit dem Schaltmechanismus gemäß der Erfindung auf
folgende Weise geschehen: Das feste Klinkenrad 23 (vgl. Fig. 4) auf der Schaltwelle
5 erhält abwechselnd Zähne von 3o° Bogenwinkel und Zähne mit einem Bogenwinkel,
der sich aus der Beziehung 36o°' -Kammerzahl X 30°: Kammerzahl errechnet. Soll z.
B. ein Filter mit acht Kammern fortlaufend geschaltet werden, so erhält das Klinkenrad
acht Zähne 24 mit 30°-Bogenwinkel und acht Zähne 25 mit 36o-8X30: 8=15°-Bogenwinkel.
Die Antriebskurvenscheibe 26 für das Klinkenschaltwerk 7, 23 erhält ferner zwei
Kurvennocken 27, 28, von denen
der erstere, 27, das Klinkenrad 23
genau wie beim zwölfabteiligen Filter um jeweils 3o° weiterschaltet, während der
andere Nocken, 28, eine weitere Schaltung von I5° bewirkt, so daß bei jeder Umdrehung
der Kurvenscheibe 23 insgesamt 45° geschaltet werden, was bei acht Kammern mit 8ß45=36o°
eine fortlaufende Schaltung der Kammern bedeutet.
-
Die Schaltung der Klappen erfolgt hierbei mit 30° Vor- bzw. Nacheilung
mit genau den gleichen Schaltwinkeln und in genau den gleichen Schaltzeiten wie
beim zwölfabteiligen Filter. Die dazwischenliegende Schaltung von z. B. jeweils
I5° beim achtabteiligen Filter ist eine reine Leerschaltung, die lediglich bewirkt,
daß die Schaltwelle nach Abreinigüng aller Kammern eine volle Umdrehung gemacht
hat, damit an die Abreinigung der letzten Kammer die Abreinigung der ersten Kammer
unmittelbar anschließt.
-
Das neue Verfahren läßt sich jedoch auch mit einem Schaltwerk gemäß
Fig. 6 und 7 durchführen. In diesem Falle treibt, genau wie bei der vorbeschriebenen
Ausführung, die Welle I über das Zahnradpaar 2, 3 die Zwischenwelle 4 an, auf welcher
eine breit gehaltene Kurvenscheibe 29 fest angeordnet ist. Die Schaltwelle 5 ist
in zwei Teile 3o, 3I zerlegt, deren Stoßenden etwa mit der Mitte der Kurvenscheibe
29 fluchten, und auf denen je ein festes Klinkenrad 32, 33 angeordnet sind, die
mittels Kupplungsklauen 34, 35 miteinander im Eingriff stehen, jedoch eine Relativbewegung
der Wellenteile 3o, 3I gegeneinander um einen bestimmten Winkel gestatten.
-
Die Klinkenräder werden von einem Schaltwerk angetrieben, das aus
den beiden Hebelwangen 36, 37, dem Verbindungsbolzen 38, den frei beweglichen Klinken
39, 4o, dem Rollenbolzen 4I und der Rolle 42 besteht. Bei jedem der Klinkenräder
32 und 33 ist ein Zahn ausgespart, so daß jedes bei einer Teilung n nur n-I Zähne
aufweist. Bei jeder Schaltung durch das Klinkenschaltwerk wird das Klinkenrad 32
bzw. 33 um 360:n° weitergeschaltet, und zwar entsprechend ihrer Zähnezahl (n-I)-mal.
Anschließend kann eine Veiterschaltung durch das Klinkenschaltwerk zunächst nicht
mehr erfolgen, da den lose auf dem Zapfen 38 angebrachten Klinken 39 bzw. 40 durch
den fehlenden Zahn keine Eingriffsmöglichkeit mehr gegeben ist. Die Klinken bewegen
sich in diesem Falle also leer auf dem zahnlosen Teil der Schalträder 32 bzw. 33
Ein und her.
-
Zum Weiterschalten im richtigen Zeitpunkt dienen die Kupplungen 34
und 35 an den Klinkenrädern 32 und 33. In Fig. 6 ist die Anordnung in folgender
Stellung gezeichnet: Die Kurvenscheibe 29 hat das Klinkenschaltwerk in seine obere
Endstellung gebracht; dabei ist das Rad 32 zum letztenmäl geschaltet worden, weil
der nächste Zahn fehlt und die Klinke 39 also beim Rückgang nicht zum Eingriff kommen
kann. Das Rad 32 wird also zunächst nicht weitergeschaltet, und damit bleibt auch
die Welle 30 in Ruhe. Vor der letzten Schaltung des Schaltrades 32 lag das Kupplungsstück
34 gegen das Kupplungsstück 35 des Rades 33. Bei der letzten Schaltung des Rades
32 wurde also nicht nur dieses weitergeschaltet, sondern über die Kupplungsstücke
34 und 35 auch das Rad 33 und Welle 3I. Hierbei wurde das Rad 33, das sich bis dahin
mit Welle 3I in Ruhestellung befand, um so viel weitergeschaltet, daß die Klinke
4o bei dem folgenden Rückgang mit Rad 33 in Eingriff gelangt.
-
Bei der in Fig. 6 gezeichneten Stellung ist mit der letzten Schaltung
also das Rad 32 zum letztenmal und das Rad 33 gleichzeitig zum erstenmal geschaltet
worden. Bei den folgenden Schaltungen bleiben das Rad 32 und damit Welle
30 stehen, während das Rad 33 und damit Welle 3I bei jeder Schaltung eine
Voreilung gegenüber der Welle 3o erhält, bis sich schließlich der Kupplungsteil
35 gegen das Kupplungsteil 34 legt. Bei der dann folgenden Schaltung wird das Rad
33, da jetzt die zahnlose Stelle am Rad 33 kommt, zum letztenmal geschaltet, während
gleichzeitig das Rad 32 mittels der Kupplungsteile 34 und 35 aus dem zahnlosen Teil
weitergedreht und so wieder mit der Klinke 39 zum Eingriff gebracht wird. Es folgt
jetzt entsprechend die Voreilung des Rades 32 und der Welle 3o bei stillstehender
Welle 3I, bis durch die Kupplungsstücke wieder eine Umkehrung der Bewegungsvorgänge
erfolgt. Weisen also die Klinkenräder 32 und 33 eine Aufteilung in n gleiche Teile
und n - I Zähne auf, so erfolgt zunächst eine Schaltung durch die Kupplungsstücke
34 und 35, und es folgen dann n - I Schaltungen über die Klinke 39 bzw. 40 Jedes
Klinkenrad wird also insgesamt n-mal geschaltet, und zwar (n - I)-mal für sich allein
und einmal gemeinsam mit dem anderen Schaltrad. Während der (n - I) Schaltungen
des einen Klinkenrades bleibt das andere Klinkenrad in Ruhe, so daß die beiden Wellen
30 und 3I abwechselnd (n - I)-mal und dazwischen jeweils einmal gemeinsam geschaltet
werden.
-
Unterteilt man also die Schaltwelle gemäß dem Erfindungsgedanken,
so braucht mit jeder Schaltwellenhälfte auch nur die Hälfte der Filterabteilungen
geschaltet zu werden. Da aber für jede Schaltwellenhälfte nunmehr eine volle Umdrehung
zur Verfügung steht, können also die Schaltwinkel und Schaltzeiten entsprechend
vergrößert werden. Während bisher z. B. eine 6o°-Schaltung nur bei Filtern mit sechs
Abteilungen möglich war, können bei dem Schaltmechanismus mit zweigeteilter Schaltwelle
bis zu zehn Kammern mit 6o°-Schaltung, bis zu zwölf Kammern mit 5I3/7°- und bis
zu zweiundzwanzig Kammern mit 3o°-Schaltung geschaltet werden.
-
Zur näheren Erläuterung diene folgendes Beispiel: Sollen mit der Schaltwellenvoreilung
zwölf Kammern fortlaufend geschaltet werden, so müssen die Klinkenräder in 6+I=7
gleiche Teile aufgeteilt werden. Jede Schaltung beträgt dann 36o: 7 = 5=3/7'. Dies
ist erforderlich, weil die je sechs Kammern nicht nur zum Beginn der Abreinigungsperiode
geschaltet werden müssen, sondern auch an deren Ende. Normalerweise erfolgt aber
die Umschaltung der einen Kammer zur Abreinigung gleichzeitig mit der Umschaltung
der vorhergehenden Kammer zur Abreinigung gleichzeitig mit der Umschaltung der vorhergehenden
Kammer auf Arbeitsstellung. Ist nun die sechste Kammer in Abreinigungsstellung gebracht
worden, so würde sie in dieser Stellung verbleiben, wenn nicht noch eine siebente
Schaltung erfolgen würde, die sie wieder in Arbeitsstellung bringt. Diese
gemeinsame
Schaltung erfolgt durch die Kupplungsstücke 34 und 35 gleichzeitig auf beide Schaltwellenteile,
wobei Kammer 6 in Arbeitsstellung und gleichzeitig Kammer 7 in Abreinigungsstellung
gebracht werden. Das Entsprechende ergibt sich beim Übergang von Kammer I2 auf Kammer
I.
-
Man verliert also gewissermaßen zwei Schaltungen, so daß bei einer
zweigeteilten Schaltwelle nur I2-2 =Io Kammern mit vollen 6o° geschaltet werden
können bzw. 24-2=22 Kammern mit vollen 3o°. Bei zwölf Kammern ergeben sich so 36o:
6 + i = 5I3/7°, was fast noch einer Verdopplung der üblichen Schaltwege und Schaltzeiten
gleichkommt. Aber es können auf Grund des Erfindungsgedankens auch zwölf Filterabteilungen
und mehr, ja eine theoretisch unbegrenzte Anzahl von Filterabteilungen hintereinander
mit je 6o° geschaltet werden, wenn nur die Schaltwelle entsprechend oft unterteilt
wird.
-
Legt man beispielsweise einen Schaltwinkel von 6o° zugrunde, so erhalten
bei der mehrfach unterteilten Schaltwelle die beiden außenliegenden Schaltwellenteile
genau wie bei der zweigeteilten Schaltwelle Klinkenräder mit (n - I) = 5 Zähnen.
Mit jeder der beiden außenliegenden Schaltwellenteile werden also fünf Filterabteilungen
vollständig geschaltet. Die innenliegenden Schaltwellenteile beliebiger Anzahl erhalten
demgegenüber Klinkenräder mit nur (n - 2) = 4 Zähnen; von diesen Schaltwellenteilen
werden also nur vier Filterabteilungen geschaltet. Während also die außenliegenden
Schaltwellengruppen über den Klinkenantrieb um 5 ß 6o = 3oo° weitergedreht
werden, erfolgt bei den innenliegenden Schaltwellengruppen nur eine Weiterdrehung
um 4 x 6o = 24o°.
-
Hierdurch wird erreicht, daß die vorgeeilten inneren Schaltwellenteile
bei ihrer jeweils letzten Schaltung zwar den folgenden Schaltwellenteil um eine
Drehschaltung von 6o° mitnehmen, auf den vorliegenden Schaltwellenteil aber keine
Wirkung ausüben. Hier legt sich vielmehr nur der vorgeeilte Kupplungsteil gegen
den ruhenden Kupplungsteil an. Ist so das gesamte Filter mit jeweils 6o° über sämtliche
Schaltwellenteile durchgeschaltet, so liegen schließlich alle Kupplungen gegeneinander,
und die Schaltung auf den fünften Zahn des Klinkenrades des letzten ganz außen liegenden
Schaltwellenteiles bewirkt, daß sämtliche Schaltwellenteile gemeinsam um 6o° weitergedreht
und in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht werden.
-
Bei dieser gemeinsamen Schaltung werden die letzte Filterabteilung
der letzten Schaltwellengruppe sowie die erste Filterabteilung der ersten Schaltwellengruppe
geschaltet, während bei den mittleren Schaltwellengruppen eine Leerdrehung der Schaltwellenteile
erfolgt. Diese Schaltbewegung geht also für die mittleren Schaltwellengruppen verloren,
so daß hier also nur (n - 2) Filterabteilungen gegenüber (n - I) Filterabteilungen
bei den Außengruppen geschaltet werden können.
-
Bei einer z. B. in 7 Teile geteilten Schaltwelle lassen sich auf diese
Weise zwei Außengruppen zu je fünf Filterkammern und fünf Innengruppen zu je vier
Filterkammern, insgesamt also 2 ß 5 + 5 ß 4 = 3o Filterkammern fortlaufend
hintereinander mit je 6o° schalten. Der bisher auf sechs Kammern beschränkten 6o°-Schaltung
(6 ß 6o = 36o° = I Schaltwellenumdrehung) steht also durch die Anordnung
gemäß der Erfindung eine 6o°-Schaltung für eine theoretisch unbegrenzte Anzahl von
Filterkammern gegenüber.
-
Aber auch bei der Schaltung von sechs Kammern und weniger bietet der
Schaltmechamismus gemäß der Erfindung wesentliche Vorteile. Sind nur sechs Filterabteilungen
oder weniger in fortlaufender Folge, also ohne jede Schaltpause zu schalten, so
kann dies gleichfalls mit geteilter Schaltwelle erfolgen. Die Schaltscheiben II
und I2 (vgl. Fig. 2 und 3) erhalten in diesem Falle lediglich um I8o° versetzt eine
weitere Ausnehmung 2o bzw. einen weiteren Nocken 2I, und als Ausgleich hierfür wird
die Schaltung für die doppelte Abteilungszahl (bei sechs Abteilungen Zwölferschaltung,
bei fünf Abteilungen Zehnerschaltung usw.) angewendet.
-
Oder aber es kommt eine ungeteilte Schaltwelle zur Anwendung, für
die ja sechs Schaltungen zu je 6o° zur Verfügung stehen. Wesentlich ist hierbei,
daß bei der Schaltung gemäß der Erfindung für jede beliebige Anzahl von Filterabteilungen
der gleiche Schaltwinkel von 6o° zur Verfügung steht und somit in allen Fällen die
gleichen Schalteinrichtungen mit den gleichen günstigen Schaltwegen und Schaltzeiten
zur Anwendung gelangen, während bei den bisher bekannten Ausführungen jede Änderung
des Schaltwinkels (z. B. 6o° bei sechs Abteilungen, 3o° bei zwölf Abteilungen) auch
konstruktive Änderungen erfordert, wobei mit der Vergrößerung der Schaltwinkel noch
keinesfalls eine Verlängerung der tatsächlichen Schaltwege und Schaltzeiten verbunden
zu sein braucht.
-
Sollen mit dem Schaltmechanismus gemäß der Erfindung weniger als sechs
Filterabteilungen mit ungeteilter Schaltwelle derart geschaltet werden, daß Betriebsschwankungen
unterbleiben, wobei also eine Abteilung stets in Abreinigungsstellung sein muß,
so kann dies sinngemäß, wie bereits vorher beschrieben, dadurch geschehen, daß bei
6 - z Filterabteilungen (z = Anzahl der vorhandenen Filterabteilungen) die Abreinigungszeit
verdoppelt wird, indem z. B. für z = 4 bei 6 - 4 = 2 Abteilungen das Schließen der
Spülklappe und das (Öffnen der Hauptklappe erst mit einer Nacheilung von der Dauer
einer Abreinigungsperiode gegenüber dem normalen Betätigungszeitpunkt erfolgt. Dies
wird dadurch erreicht, daß bei der Schaltscheibe II für die Hauptklappe am tiefsten
Punkt der Ausnehmung 2o (vgl. Fig. 2) und bei der Schaltscheibe I2 für die Spülklappe
am höchsten Punkt des Nockens 2I (vgl. Fig. 3) ein konzentrisches Bogenstück von
je 6o° eingefügt wird.
-
Damit ist aber der Erfindungsgedanke noch nicht erschöpft. Soll nämlich
eine bestimmte Anzahl von Filterkammern fortlaufend mit z. B. 6o° geschaltet werden,
die nicht mit der Kammerzahl der normalen Schaltwellengruppen 6, Io, I4, I8, 22,
26 usw. Kammern übereinstimmt, so ist dies ohne jede Änderung an den Klinkenrädern,
der Klinkenradschaltung, der Klappenbetätigungsscheiben des Klappengestänges usw.
auf die einfachste Weise lediglich dadurch möglieh,
daß die Voreilwinkel
zwischen den einzelnen Schaltwellengruppen durch entsprechende Bemessung des Bogenmaßes
der miteinander im Eingriff stehenden Kupplungsklauen geändert werden.
-
Sollen z. B. sieben Filterabteilungen fortlaufend mit 6o° geschaltet
werden, so kann dies auf folgende Weise geschehen: Die Schaltwelle wird in zwei
Teile I und II geteilt, von denen der eine Teil I vier Kammern und der andere Teil
II drei Kammern schalten soll. Die beiden Kupplungsteile zwischen den inneren Schaltwellenenden
erhalten ferner Klauen, die den beiden Kupplungsteilen und damit den Schaltwellenteilen
I und II jeweils nur eine Voreilung von 6o° gegeneinander gestatten. Die Schaltung
für die sieben angenommenen Filterabteilungen sieht dann folgendermaßen aus: Kammer-Nr.
Kammer-Nr. Welle Anfang Ende Welle II Anfang Ende Schaltung I .............. 6o°
Leerschaltung 6o° 7 6 2 .............. 6o° I 6ö° 7 3 .............. 60° 2 I 6o°
Leerschaltung - 4 ............:. 6o° 3 2 6o° Leerschaltung - 5 .............. 6o°
4 3 - (Vöreilung I) - 6 .............. 6o° 4 6o° 5 - 7 .............. - (Voreilung
II) 6o° 6 5 36o° , 36o° _ Schaltung I .............. 6o° Leerschaltung 6o° 7 6 -
2 .............. 60° I 6o° 7 usw. Jeder der Schalterwellenteile I und II macht also
hintereinander sechs Schaltungen, und zwar fünf durch den Klinkenradantrieb und
eine über die Kupplung. Da infolge der Ausbildung der Kupplung nur eine 6o°- Voreilung
möglich ist, bleibt jeder Schaltwellenteil nur für die Dauer einer Schaltung stehen.
Infolgedessen führen die beiden Schaltwellenteile fünf Schaltbewegungen gemeinsam
aus (Schaltung I, 2, 3, 4 und 6) und nur zwei Schaltbewegungen für sich allein (Schaltung
5 bzw. 7). Während der fünf gemeinsamen Schaltbewegungen wird aber nur zweimal gleichzeitig
eine Kläppenumschaltung vorgenommen, und zwar nur bei den beiden Übergängen von
dein einen Schaltwellenteil auf den andern (Schaltung 2 und 6). Bei den übrigen
gemeinsamen Schaltungen wird von jeweils einem Wellenteil eine Leerschaltung ausgeführt
(Schaltung I = Leerschaltung von Welle I; Schaltung und 5 = Leerschaltungen von
Welle II), bei denen zwar eine Weiterdrehung der Schaltwellenteile erfolgt, jedoch
ohne irgendwelche Klappen zu betätigen.
-
Sinngemäß kann eine entsprechende Überschneidung in den Drehbewegungen
der einzelnen Schaltwellenstücke auch für jede andere Kammerzahl und für jede beliebige
Unterteilung der Schaltwelle erfolgen, so daß jede beliebige Kammerzahl mit z. B.
6o° fortlaufend hintereinander geschaltet werden kann; es bleiben hierbei für jeden
Fall die Antriebs- und Schaltelemente unverändert; eine Änderung erfährt lediglich
der Bogenwinkel für die Klauen an den Kupplungen zwischen den einzelnen Schaltwellengrüppen,
wodurch die Anpassung an den jeweils erforderlichen Voreilwinkel herbeigeführt wird.
-
Weitere Möglichkeiten ergeben sich durch die Kombination der Voreilung
in der Klappenbetätigung und der Schaltwellenvoreilung. In diesem Falle wird normalerweise
eine Grundschaltung der Schaltwelle von 3o° zugrunde gelegt, während die weitere
3o°-Schaltung, um z. B. auf eine Gesamtschaltung von 6o° zu kommen, durch die Voreilung
in der Klappenbetätigung bewirkt wird.
-
Die Zwischenwelle 4 mit Zahnradantrieb 2, 3 trägt in diesem Falle
sowohl die Voreildaumen 9 und Io wie auch die Kurvenscheiben 29 für den Antrieb
der einzelnen Schaltwellenteile. Bei dieser Kombination können von den außenliegenden
Schaltwellengruppen je zehn Filterabteilungen und von den innenliegenden Schaltwellengruppen
je acht Filterabteilungen geschaltet werden, so daß sich bei einer Schaltwellengruppe
zwölf, bei zwei Schaltwellengruppen zwanzig, bei drei Schaltwellengruppen achtundzwanzig,
bei vier Schaltwellengruppen sechsunddreißig Filterabteilungen usw. fortlaufend
mit je 6o° schalten lassen.
-
Die Kombination der 6o°-Schaltung durch Schaltwellenvoreilung mit
der 3o°-Voreilung in der Klappenbetätigung ermöglicht ferner z. B. auch eine 9o°-Schaltung,
die beispielsweise in Frage kommt, wenn die Spülluft nach Passieren der Filterschläuche
nicht in den Staubluftkanal des Filters geleitet, sondern aus dem Filter herausgeführt
wird. In einem derartigen Falle bleiben nämlich die Spülluft und das Betätigen der
Spülluftklappen, wenn dieses bei geschlossenen Hauptklappen vor sich geht, ohne
Einwirkung auf die Betriebsverhältnisse des Staubfilters. Damit keine Belastungsschwankungen
auftreten, müssen sich in diesem Falle Öffnen und Schließen der Hauptklappen zeitlich
und wirkungsmäßig überschneiden, d. h. der gleichzeitigen Betätigung der Hauptklappen
maß das Schließen der einen Spülklappe unmittelbar vorangehen, während das Öffnen
der nächsten Spülklappe der Betätigung der Hauptklappen unmittelbar folgen maß:
Rechnet man wie bisher, um günstige Schalt-Wege und Schaltzeiten zu erhalten, je
Klappenschaltung mit einem Schaltwinkel von 30°, so wird im vorliegenden Falle insgesamt
ein Schaltwinkel von go° benötigt, der durch die erläuterte Kombination der
Erfindungsgedanken
auch tatsächlich zur Verfügung steht.