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Fernbetätigte Druckluftsteuerung, insbesondere für automatische Weichenstell-
und/oder Signalanlagen bei Grubenbahnen Die Erfindung bezieht sich auf eine fernbetätigte
Druckluftsteuerung, bei der durch einen Steuerkolben einem Stell- oder Arbeitszylinder
Druckluft zu- und von ihm abgeführt und dieser dadurch umgeschaltet wird. Derartige
Steuerungen finden Anwendung an automatischen Weichenstell- oder Signalanlagen für
Grubenbahnen, ferner zum Umsteuern von Vorrichtungen an Förderkorbbeschicktingsanlagen
und für sonstige verschiedene Zwecke.
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Für derartige Steuerungen sind zylindrische Steuerkolben, d. h; Kolben
mit beiderseitig gleich cyroß beaufschlagten und unter Druck stehenden Kolbenflächen,
seit langem bekannt. Es ist ferner bekannt, den Steuerkolben durch Entlüften einer
im Verhältnis zur Druclclufiztileititng verglei@:h «eise weiten Entlüftungsleitung
umzusteuern. Hierbei wird beim Entlüften in einem hinter dem Steuerkolben befindlichen
Zylinderraum ein Unterdruck verursacht und der Kolben durch den auf der anderen
Seite befindlichen Druck verschoben. Diese Steuerungen arbeiteten bisher so, daß
für jed-- Stellung des Steuerkolbens, d. h. an beiden Seiten, eine besondere Entlüftizngsleitting
angeschlossen werden mußte.
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Man hat sich darum auch schon mit dein Problem befaßt, den zvlindrischen
Steuerkolben durch eine Lntlüftungsleitung abwechselnd in die eine oder andere Stellung
=zusteuern. Die bisherigen Vorschläge waren aber alle sehr kompliziert oder
arbeiteten
nicht sicher genug; um Eingang in die Pralis zu finden. _ Nach der Erfindung wird
eine einfache Lösung vorgeschlagen, die darin besteht, nach dem Entlüftungsvorgang
das Wiederansammeln des Druckes in dem Zylinderraum durch die Entlüftungsleitung
selbst erfolgen zu lassen. Dies hat den Vorteil, falls nach dem Umsteuern des Kolbens
auch Luft aus dem an der anderen Seite befindlichen Zylinderraum entweichen sollte,
daß beide Zylinderräume sich gleichmäßig ansteigend wieder mit Druckluft füllen,
d. h. immer unter gleichem Druck stehen und ein ungewolltes Wandern des Kolbens
nicht möglich ist.
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Wichtig ist hierbei, daß es keine Rolle spielt, wie lange der Entlüftungsvorgang
gedauert hat: Dies wird erreicht, indem die zu den Zylinderräumen führende Entlüftungsleitung
sowie die Zuleitung abwechselnd durch einen Steuerkolben abgesperrt bzw. freigegeben
werden. Bei abgesperrter Entlüftungsleitung soll der Zylinderraum durch eine von
der Entlüftungsleitung abgezweigte Leitung wiederbelüftet werden. In dieser Leitung,
die nur ein Zuströmen zulassen soll, ist ein Rückschlagventil eingebaut. Durch diese
Anordnung können sämtliche Steuervorgänge durch einen Kolben durchgeführt werden.
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Die Leitungen werden vorteilhaft so vorgesehen, daß beim Umsteuern
des Steuerkolbens zunächst die Druckluftzüleitung und danach erst die Entlüftungsleitung
freigegeben werden, damit die aus der Zuleitung kommende Luft beim Umsteuern noch
mithelfen kann. Um bei diesem Umsteuervorgang des Steuerkolbens eine erhöhte Sicherheit
zu haben, daß er richtig umsteuert, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung
vorgeschlagen; einen Magneten auf den Steuerkolben in Richtung der Umsteuer-Bewegung
einwirken zu lassen. Die Magnetkraft ist zweckmäßig so zu bemessen, daß, wenn der
Steuerkolben die Entlüftungsleitung freigibt, er in den Anzugsbereich des Magneten
gekommen ist und in seine Endstellung gezogen und in ihr festgehalten wird. Wird
der Magnet in der Mitte des Steuerkolbens angeordnet, so kann mit einem Magneten
für beide Stellungen des Steuerkolbens gearbeitet werden. An Stelle eines Magneten
kann auch eine Schaltfeder vorgesehen werden, wie sie beispielsweise an Kippschaltern
in der Elektrotechnik Anwendung finden, d. h. die keinen Totpunkt beim Umsteüervorgang
des Steuerkolbens zuläßt und ihn in den Endstellungen festhält.
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Die Zeichnung veranschaulicht schematisch Ausführungsbeispiele nach
der Erfindung, und zwar zeigen Abb. i und - die beiden Stellungen des Steuerkolbens.
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Die Arbeitsweise der Steuerung ist wie folgt: Durch den beispielsweise
mit einem Handänschlagteller ia versehenen Betätigurigsköntakt i (Abb. i), der mit
einem Entlüftungsventil arbeitet, wird die Entlüftungsleitung 2 entlüftet. Da die
Entlüftungsleitung bei 2b mit dem Raum 3 in Verbindung steht, wird auch dieser Raum
entlüftet, da durch die Zuleitung 9 nicht genügend Luft nachströmen kann. Durch
die Druckluft in dem Raum q., der durch das in Pfeilrichtung wirkende Rückschlägventil
i i nicht entlüftet werden kann, wird der Steuerkolben 7 nach rechts geschoben.
Sobald bei diesem Vorgang die Zuleitung 6 freigegeben wird, hilft auch die aus dieser
Leitung kommende Druckluft mit, den Kolben 7 umzusteuern. Wird danach die Entlüftungsleitung
bei 2a freigegeben, so kann es möglich sein, daß, falls in der Entlüftungsleitung
noch Unterdruck heischt, sich dieser auch in dem Raum q. bemerkbar macht, aber durch
die kinetische Energie des Kolbens 7 bzw. durch die Anzugskraft des Magneten 8 wird
jeder in die in Abb. 2 dargestellte Lage verschöben und festgehalten.
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Bei diesem Umsteuervorgang des Kolbens 7 werden die Entlüftungsleitung
bei 2b und die Zuleitung 9 abgesperrt (Abb. 2). Ist der Entlüftungsvorgang beendet,
kann sich der Druck über die Zuleitung 6 in dem Raum .4 sowie in der Entlüftungsleitung
2 wieder ansammeln. Gleichzeitig wird über das Rückschlagventil io der Raum 3 belüftet,
so daß auch dieser Raum unter Druck steht. Ein Umsteuervorgang ist damit beendet.
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Der zweite Umsteuervorgang geht genau so vor sich. Beim Entlüften
der Entlüftungsleitung 2 (Abb. 2) wird der Raum q. entlüftet, da durch die Zuleitung
6 nicht genügend Luft nachströmt. Der Kolben steuert durch den im Raum 3 herrschenden
Druck nach links wie in Abb. i dargestellt ist.
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Es ist auch möglich, an Stelle der Zuleitungen 6 und g eine Zuleitung
12, wie in Abb.2 strichpunktiert angedeutet, an dieEntlüftüngsleitung anzuschließen.
Die Zuleitung 12 muß einen geringeren Querschnitt haben als die Entlüftungsleitung2.
Sie kann an einer beliebigen Stelle angeschlossen sein. Der Umsteuervorgang ist
im wesentlichen der gleiche; d. h. die Räume 3 und q. werden abwechselnd entlüftet,
da durch die Zuleitung i2: nicht genügend Luft nachströmen kann: Nach dem Entlüftungsvorgang
sammelt sich die Luft durch die Zuleitung 12 bzw. Entlüftungsleitung :2 entweder
direkt oder über die Rückschlagventile io bzw. i i in den Räumen 3 und q. wieder
an. Der Steuerkolben 7 geht bei jedem Entlüftungsvorgang abwechselnd in die eine
oder andere Lage.
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Es ist auch möglich, wie in Abb. 2 dargestellt, an den Zylinderraum
3 bzw. q. eine Nebenleitung 13 bzw. 14 anzuschließen, wobei durch Entlüften einer
dieser Leitungen der Kolben 7 nur in eine bestimmte Lage umgestellt werden kann.
Befindet sich der Steuerkolben 7 schon in seiner richtigen Lage und wird trotzdem
der entsprechende Zylinderraum entlüftet; so bleibt der Steuerkolben stehen. Dieser
Fall kann dort erwünscht sein, wenn bei einem rückwärtigen Einlauf in eine Weiche
immer nur eine bestimmte Stellung der Weiche eingestellt zu werden braucht. Damit
die Nebenleitungen 13 und i¢ beim Entlüftungsvorgang durch die Entlüftungsleitung
:2 nicht immer ganz mit entlüftet zu werden brauchen, sind Rückschlagventile 15
und 16 vorgesehen.
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Der so hin und her gesteuerte Kolben 7 soll in an sich bekannter Art
und Weise Kanäle freigebest oder
einen Steuerschieber mitnehmen,
wodurch einem Arbeits- oder Stellzylinder Luft zu- und abgeführt wird.