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Selbsttätige Regelungsvorrichtung für die Treibmittelzufuhr bei kolbengesteuerten
Druckluftmotoren von Schüttelrutschen in Abhängigkeit von der Belastung der Rutsche
Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Regelungsvorrichtung für die Treibmittelzufuhr
bei kolbengesteuerten Druckluftmotoren von Schüttelrutschen in Abhängigkeit von
der Belastung der Rutsche.
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Es ist bereits eine Regelvorrichtung bekannt, bei der eine Kolbenpumpienvorrichtung
von einem im Arbeitstakt des Antriebsmotors hin und her bewegten Motorenteil aus
angetrieben und das von dieser Pumpe geförderte Druckmittel, insbesondere Luft,
über einen Windkessel zu einer ständig geöffneten, einstellbaren Drosselöffnung
für den freien Austritt des Druckmittels und ferner über eine Verbindungsleitung
zu einem den Zuführungsquerschnitt des Treibmittels für den den Motor steuernden,'
mit regelbarer, federnder Gegenbelastung versehenen Regelkörper geführt wird.
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Dieser bekannten Bauart gegenüber besteht die Erfindung in der Anordnung
der als Hahn ausgebildeten einstellbaren Drosselöffnung am Windkessel, so daß eine
bestimmte, einstellbare Menge des von der Pumpe geförderten Druckmittels einerseits
durch den am Windkessel angebrachten, stets geöffneten, steuerbaren Drosselhahn
von nach seiner Einstellung unveränderlichem Durchflußquerschnitt ins Freie ausströmt
.und die Restmenge des Druckmittels in der vorerwähnten Art in den Steuerzylinder
des Hauptsteuerkörpers gelangt. Durch diese Anordnung einer regelbaren Drosselöffnung
am Windkessel werden gegenüber der bereits bekannten Regelvorrichtung wesentliche
Vorteile erzielt.
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An Stelle des bei der Anordnung gemäß der Erfindung verwendeten Drosselhahnes
ist nämlich bei der bekannten Bauart ein im Regelventil selbst unmittelbar vorgesehener,
einstellbarer Schlitz von veränderlichem Querschnitt angeordnet, der vom Schieber
des Regelkörpers für das Motortreibmittel gesteuert, d. h. gedrosselt oder geöffnet
wird. Die Reglerpumpe ist dabei mit dem Hauptsteuerkörper derart verbunden, daß
das von ihr geförderte Druckmittel auf den Schieber des Hauptsteuerkörpers, der
auf der Gegenseite mittels einer einstellbaren Schraubenfeder offen ,gehalten wird,
drückt, und teilweise durch den freigegebenen Schlitz entweicht. Bei steigender
Hubzahl des Kutschenmotors in der Zeiteinheit und damit auch bei rascherem Lauf
der Reglerpumpe erhöht sich der Druck des in der Pumpe erzeugten Druckmittels, wodurch
der Schieber des Regelkörpers augenblicklich niedergedrückt wird und der freie Austrittsschlitz
zusätzlich vergrößert wird. Die Folge davon ist, daß die von der Pumpe geförderte
größere Druckmittelmenge, die zur überwindung des beim Schließen des Schiebers auftretenden
höheren Federdruckes dienen soll, mindestens teilweise durch den weiter geöffnetcn
Austrittsschlitz entweicht, wobei der Druck des Pumpendruckmittels
absinkt.
Es besteht hierbei die Gefahr, daß der Schieber den Durchflußquerschnitt für das
Motortreibmittel vorzeitig öffnet, ohne den beabsichtigten Einflul3,' einer Drosselung
der Treibmittelzufuhr ausgeübt zu haben.
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Bei der Bauart gemäß vorliegender Erfindung sorgt der am Windkessel
angebrachte Drosselhahn von gleichbleibendem Austrittsquerschnitt dafür, daß bei
plötzlicher Drucksteigerung im Druckmittel ein Teil dieses Mittels bereits vom Windkessel
aus ins Freie gelangt und somit nicht erst zum Schieber des Regelkörpers geleitet
wird,. so daß dieser bei plötzlich eintretender Drucksteigerung nur so viel an Druckmittel
erhält und nur so weit verschoben wird, als zur Regelung des Hauptsteuerkörpers
erforderlich ist. Die Regelvorrichtung gemäß der Erfindung gestattet daher, die
Hubzahl des Förderrutschenmotors innerhalb weiter Grenzen, beispielsweise zwischen
i bis 65 Hübe/Min., einzustellen.
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Auf den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
für den Antrieb einer Schüttelrutsche mittels Druckluftmotors veranschaulicht.
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Abb. i stellt einen Grundriß der Gesamtanordnung, Abb.2 einen Schnitt
nach der Linie II-II in Abb. i durch die Anordnung des Regelventils, und zwar in
vergrößertem Maßstabe, Abb.3 einen waagerechten Schnitt nach der Linie 111-11l in
Abb. 2 durch dieses Ventil, Abb. 4. einen Längsschnitt nach der Linie IV-IV in Abb.
z durch den -Steuerzylinder des Regelventils in Abb. i dar.
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An der Zugstange i des Druckluftmotors 2 ist eine Schüttelrutsche
in geeigneter Weise an die Anhängegabel 3 angehängt. Die Schüttelrutsche selbst
ist auf der Zeichnung nicht abgebildet. Am gegenüberliegenden Ende des Gehäuses
des Druckluftmotors 2 ist ein Hilfsarbeitszylinder 4 vorgesehen, in welchen die
verlängerte Kolbenstange 5 des nicht eingezeichneten Arbeitskolbens des Motors 2
unmittelbar eingreift. Der Arbeitszylinder 4 hat ein Saugventil 6 sowie ein Druckventil
7, v an welchem eine Rohrleitung 8 zum Ausgleichswindkessel 9 führt. Dieser Ausgleichswindkessel
ist nach der Erfindung einerseits mit einem einstellbaren, in die Atmosphäre ausmündenden
Drosselhahn io mit nach seiner Einstellung unveränderlichem Durchflußquerschnitt
und andererseits mit einer Rohrleitung i i ausgestattet, durch welche die Luft oder
ein ähnliches Druckmittel unter Überdruck in den Steuerzylinder 12 mit dem zugehörigen
Kolben 13 strömt (.Abt. 4). Die Kolbenstange 14 des Steuerzylinders 12 steuert mittels
geeigneter Übersetzungsglieder 13 und i 6 (Abt. i) die Spindel 17 des Ventilkörpers
18 (Abt. 2) des Steuerventils i9, welches die Zuleitung des Treibmittels zum Motor,
z. B. von Druckluft zum Druckluftmotor, durch die Hauptrohrleitung 2o regelt.
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Das vorerwähnte Übersetzungsglied 16 wird vorzugsweise als Kurbelarm
auf der Spindel 17 ausgebildet, welche sich gemeinsam mit diesem Arme dreht und
dabei gegen eine Schraubenfeder 21 (Abt. 2) drückt, so daß die Spannung dieser Feder
21 dem Druck des Mittels aus der Rohrleitung i i im Zylinder 12 auf den Kolben 13
entgegenwirkt. Die Spannung der Feder 21 kann in geeigneter Weise z. B. dadurch
geregelt werden, daß ein Federende 21' dieser Feder in eine der kranzförmig auf
der Scheibe 23 angeordneten öffnungen 22 eingehängt werden kann, wobei diese Scheibe
am oberen Ende der Spindel 17 gemeinsam mit dem Kurbelarm 16 sitzt. Die Spindel
17 ist außerdem gemeinsam mit dem Ventilkörper 18 in Kugellagern 24 gelagert, wodurch
die erwünschte Empfindlichkeit der Anlage erzielt wird. Die Einrichtung arbeitet
folgendermaßen: Bei vollbelasteter Schüttelrutsche führt der Kolben des Druckluftmotors
2 in der Zeiteinheit eine bestimmte Anzahl von Hüben aus. Dabei wird das Druckmittel
für die Steuervorrichtung, z. B. Druckluft, vermittels der verlängerten Kolbenstange
5 im Hilfszylinder 4 erzeugt und in den Windkessel 9 gepreßt. Der Überdruck dieses
Druckmittels im Windkessel wird einerseits durch Abströmen durch den geöffneten
Drosselhahn i o mit nach seiner Einstellung unveränderlichem Durchflußquerschnitt
ins Freie und andererseits durch Abströmen in die Rohrleitung i i und den Zylinder
12 ständig vermindert. Im Zylinder 12 wird durch diesen Druck des Mittels der Kolben
13 in einer bestimmten Lage seines Hubes, entsprechend dem Gegendruck der Feder
21, gehalten, so daß das Steuerventil 19 an der Rohrleitung 20 für die Höchstbelastung
der Rutsche vollkommen geöffnet ist. Wenn nun eine Entlastung der Rutsche z. B.
dadurch eintritt, daß Mangel an Fördergut zum Beschicken der Rutsche herrscht, beginnt
der Druckluftmotor 2 rascher zu laufen, wodurch er gleichzeitig infolge seiner erhöhten
Hubzahl in der Zeiteinheit eine größere Menge von -Druckluft aus dem Zylinder 4
in den Windkessel 9 preßt. Die Folge ist, daß der Kolben 13 durch den erhöhten Druck
des Mittels in seine niedrigste Lage (Abb.4) verschoben wird und so das Regelventil
i 9 an der Hauptrohrleitung 20 schließt, und zwar für so lange, als der Überdruck
im Windkessel 9 herrscht. Durch den nach dem Einstellen unverändert bleibenden Durchflußquerschnitt
des Drosselhahnes io strömt dabei eine bestimmte Menge
des Druckmittels
in der Zeiteinheit aus. Durch Drosseln oder öffnen dieses Drosselhahnes io kann
demnach das Drosseln bzw. das Schließen des Steuerventils i9, entsprechend der Rutschenbelastung,
in einfacher Weise gesteuert werden, und zwar durch Gleichhalten der Hubzahl.
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Nach einer abgeänderten, am rechten Ende des Zylinders des Druckluftmotors
2 auf Abb. i gestrichelt eingezeichneten Ausführungsform kann ein Hilfsluftzyli;.der
q.' in unmittelbarer Nähe der Anschlußgabel3 der Zugstange i vorgesehen werden,
wobei der Kolben dieses Zylinders q. mittels einer Hilfszugstange 25 angetrieben
wird. Die Druckluft aus dieser Pumpe wird in eine geeignete Rohrleitung geleitet,
welche der schon früher erwähnten, zum Windkessel 9 führenden Rohrleitung 8 entspricht.
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Durch diese einfachen Mittel wird eine zuverlässige gleichmäßige Steuerung
des "Ganges einer oder mehrerer miteinander gekuppelter Schüttelrutschen, je nach
ihrer Belastung bzw. Beschickung, erzielt, wodurch nicht nur eine rasche Abnutzung
dieser Rutschen vermieden., sondern auch ein Ersparnis an Antriebskraft erzielt
und auch das Lärmen infolge zu raschen Laufens weniger belasteter Rutschen verringert
wird. . An Stelle von Druckluft kann auch ein anderes Druckmittel für die Steuerung
des Regelkörpers unter Einschaltung eines Sammelbehälters verwendet werden, wobei
die grundsätzliche Anordnung eines Drosselhahnes nach der vorliegenden Erfindung
unverändert bleibt.