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Selbsttätige Regelvorrichtung für die Druckluftzufuhr zu Druckluftmotoren
Ein bekannter Übelstand bei durch Druckluftmotoren angetriebenen Schüttelrutschen
oder ähnlichen Arbeitsvorrichtungen besteht darin, daß bei zeitweisen Entlastungen,
z. ß. Leerlauf, der Rutschen infolge der dem Motor mit unveränderter Stärke zugeführten
Druckluft plötzliche Steigerungen der .Bewegungsgeschwindigkeit der Rutschen verbunden
mit heftigen Stößen auftreten, die sowohl für die Rutsche wie den Motor außerordentlich
schädlich sind und zu raschem Verschleiß oder auch zum Bruch der Teile führen. Zur
Behebung dieses Übelstandes sind bereits selbsttätige Regelvorrichtungen für die
Druckluftzufuhr zu den Druckluftmotoren bekannt. Diese Vorrichtungen bestehen aus
einem in der Druckluftzuleitung angeordneten, in Abhängigkeit von der Motorbelastung
beeinflußten Drosselkörper, durch den bei normaler Belastung des Motors der Durchgangsquerschnitt
in der Druckluftzul:eitung zum Motor geöffnet, bei Entlastung jedoch im Schließsinne
gesteuert wird. Die Verstellung des Drosselkörpers erfolgt durch eine Luft- oder
Flüssigkeitspumpe oder einen FliehkraftregIer, die ihren Antrieb vom Motor aus erhalten.
Zum Betrieb der Pumpen ist ein nicht unerheblicher Kraftaufwand erforderlich, der
eine entsprechende dauernde Leistungsminderung des Motors bedingt. Der Motor selbst
-wird durch die an ihm angebrachte Pumpe baulich verwickelt und überdies geht bei
normaler Belastung des Motors das erzeugte Druckmittel unausgenutzt verloren. Außerdem
sind als auf den Drosselkörper wirkende Gegenkraft Federn erforderlich, die im Gebrauch
ihre Spannung verlieren und daher nachgestellt werden müssen. Bei der bekannten
Regelvorrichtung mit einem Fliehkraftregler für die Steuerung des Drosselkörpers
muß der Motor eine umlaufende Kraftwelle antreiben und sind nicht nur zwischen dem
Motor und dem Fliehkraftregler, sondern auch zwischen dem letzteren und dem Drosselkörper
außenliegende Kraftübertragungsmittel (Riemen, Riemscheiben, Gestänge)
erforderlich,
die in vielen Betrieben, besonders im Grubenbetrieb, nachteilig sind. Eine derartige
bekannte, mit Fliehkraftregler arbeitende Regelvorrichtung ist zudem nur bei Motoren
anwendbar, deren Arbeit in drehende Bewegung umgesetzt wird, von der der Antrieb
für den Fliehkraftregler abgeleitet werden kann.
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Bei der mit einem Fliehkraftregler arbeitenden erfindungsgemäßen Regelvorrichtung
für die Druckluftzufuhr zu Druckluftmotoren wird ein von dem Bekannten verschiedener
Weg beschritten, indem. die Regelung nicht mehr vom Motor. sondern von der dem Motor
zuströmenden Druckluft abgeleitet wird.
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Gemäß der Erfindung ist die Druckluftzuleitung zweckmäßig kurz vor
ihrem Anschluß an den'-Motor über ein in waagerechter Ebene umlaufendes Schaufelrad
geführt, dessen Welle die Spindel des Fliehkraftreglers bildet, während die Regl.ermuffe
über eine Stange den Drosselkörper steuert. Die Ausführung ist vorzugsweise derart,
daß die Druckluftzuleitung vor dem Anschluß an den Motor ein U-Rohr mit in senkrechter
Ebene übereinanderliegenden Schenkeln bildet bzw. als auswechselbares Einbaustück
enthält, an dessen oberen, in der Strömungsrichtung der Druckluft zunächstliegenden
Schenkel das Gehäuse des mit seinem Schaufelkranz in die Druckluftzuleitung hineinragenden
Schaufelrades angebaut ist, während die von der Reglermuffe gesteuerte Stange mit
dem Drosselkörper in den unteren Schenkel des U-Rohres eingeführt ist. Der Fliehkraftregler
ist zweckmäßig in einer luftdicht geschlossenen Kammer angeordnet, mit der die Druckluftzuleitung
lizw. das in dieser eingebaute U-Rohr und das Schaufelradgehäuse ein Stück bilden.
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Bei der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung kann der Motor beliebiger
Art und Ausführung sein. An ihm wird bei Anwendung der Erfindung keine Veränderung
vorgenommen und kein Zusatzteil angebracht, da die Regelvorrichtung vollständig
getrennt und unabhängig vom Motor ist. Außenliegende Kraftübertragungsmittel kommen
in Fortfall. Da die verschiedenen Teile völlig in dem Einbaustück verkapselt sein
können, sind sie gegen Beschädigungen und Verschmutzung völlig geschützt. Zum Antrieb
des Schaufelrades und des Fliehkraftreglers, die in Kugellagern laufen können, ist
keinerlei nennenswerter Kraftaufwand erforderlich, und die hierfür aufgewandte Druckluft
geht nicht verloren. Die aus dem Schaufelradgehäuse nach außen führende Welle des
Schaufelrades und die aus der Druckluftleitung herausführende Tragstange des Drosselschiebers
brauchen nicht abgedichtet zu werden, da allenfalls an. diesen Teilen vorbeitretende
Druckluft nur in die den Regler enthaltende luftdichte Kammer gelangen, aber nicht
in die Atmosphäre entweichen kann.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Regelvorrichtung
dargestellt, und zwar zeigt Abb. t einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung
und Abb. z einen waagerechten Schnitt durch das Schaufelradgehäuse mit der DruclJluftzuleitung.
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Die Teile der Vorrichtung sind in bzw. an einem U-Rohr a angebracht,
welches, mit seinen Schenkeln b und c in einer senkrechten Ebene liegend, als Zwischenstück
in die Druckluftzuleitung, zweckmäßig kurz vor deren Anschluß an den Motor, eingebaut
wird. Die Druckluft strömt in den Schenkel b ein und durch den Schenkel e aus zum
Motor (nicht dargestellt). An den oberen Schenkel b ist seitlich in waagerechter
Ebene ein flaches Gehäuse d angebaut, in dem ein Schaufelrad j mit senkrecht
stehender Welle g gelagert ist, welches mit seinem Schaufelrand derart in den Rohrschenkel
b hineinragt, daß es von der durchströmenden Druckluft ständig in Drehung gehalten
wird. Die Welle o, ragt nach unten senkrecht aus dem Gehäuse d heraus und bildet
die Spindel. eines Fliehkraftregliers h. In Fortsetzung der Spindel o, ist undrehbar
eine Stange i vorgesehen, die durch eine öffnung k des unteren Rohrschenkels c in
diesen hineinragt und dort einen Drosselschieber m trägt. Die Stange i greift.
mit einem Flansch n in eine innere Ringnut der Muffe o des Reglers lt derart
ein, daß sie und damit der Schieber nt bei den Bewegungen der Muffe o von dieser
mitgenommen wird. Zwischen dem Regler h sowie der Muffe v einerseits und der Stange!
andererseits sind geeignete Kugel- oder Rollenlager vorgesehen, welche die Reibung
.wischen den Teilen auf ein Minimum herabsetzen. An der Einbaustelle des Schiebers
in besitzt der Rohrschenkel c unten eine Erweiterungp, die etwa in Form eines
abnehmbaren Deckels gebildet sein kann, der gleich2eitig Zutritt zu dem Schieber
gestattet. Zwischen dem Schenkel b mit dem Gehäuse d und dem Schenkel c ist eine
luftdichte Kammer r gebildet, welche den Fliehkraftregler umschließt. Die Kammer
r bildet mit dem Rohrschenkel b nebst Gehäused und dem Rohrschenkel c ein zusammenhängendes
Stück. Zweckmäßig ist das Aggregat in der waagerechten Längsmittelebene geteilt
und luftdicht zusammen-,-flanscht. Diese Ausführung gestattet eine leichte Herstellung
der Teile und einen leichten Zusammenbau.
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Im normalen Betrieb, d. h. bei belastetem Motor, befindet sich der
Schieberin. innerhalb der unteren Erweiterung p des Rolirsclienkels
c,
so daß die Druckluft zum Motor hin frei durchströmen kann. Tritt jedoch eine plötzliche
Entlastung des Motors ein, so wird das Schaufelrad f zufolge der sich dann erhöhenden
Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft mit solcher ierhöhten Geschwindigkeit getrieben,
daß die Kugeln des Reglers h und dessen Muffe o angehoben werden, wodurch der Schieber
m ganz oder teilweise in Drosselstellung bewegt wird und den Durchtritt der Druckluft
zum Motor völlig oder teilweise unterbindet. Die Druckluftzufuhr paßt sich also
dem jeweiligen Belastungszustand des Motors bzw. der an diesem angeschlessenen Arbeitsvorrichtungen
an.