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Schüttelrutschenmotor. Es ist bekannt, Schüttelrutschenmotore mit
einem Hauptkolben und mit einem oder auch mehreren Hilfskolben auszurüsten. Bei
einer Ausführung werden der Hauptkolben und die Hilfskolben so mit einem Druckmittel
beaufschlagt, daß der Motor als doppelt wirkender Motor arbeitet. Bei einer anderen
Ausführung werden Haupt- und Hilfskolben im gleichen Sinne mit einem Druckmittel
beaufschlagt, wobei z. B. auch unter Einstellung eines Schalorgans im zugehörigen
Luftkanal der (oder die) Hilfskolben entweder durch unmittelbaren Anschluß an die
Frischluftleitung dauernd beaufschlagt wird oder durch Anschluß an das Steuerorgan
des Hauptkolbens in gleicher Weise wie dir ser arbeitet oder durch Verbindung mit
der Außenluft ausgeschaltet «-erden kann.
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Vorliegende Erfindung besteht nun darin, diese beiden Motorarten in
einer Maschine zu vereinigen, wobei unter Einschaltung geeigneter Umschaltorgane
der Motor beliebig als doppelt wirkender oder als einfach wirkender arbeiten känn.
Bei Verwendung von einem Hauptkolben und z. B. zwei Hilfskolben können die beiden
Hilfskolben außerdem noch als neu so geschaltet werden, daß der eine Hilfskolben
im gleichen Sinne wie der Hauptkolben gesteuerte Druckluft erhält und der andere
Hilfskolben dauernd beaufschlagt wird. Ebenso kann die entgegengesetzte Kolbenseite
der beiden Hilfskolben beliebig durch Einschaltung geeigneter Schaltorgan- ganz
ausgeschaltet werden, oder es erhalten einer oder beide Druckluft für die Rückbewegung
des vorgetriebenen Hauptkolbens.
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Hierdurch wird ein Antriebsmotor geschaffen, der für alle vorkommenden
Verhältnisse, die überhaupt für den Rutschenbetrieb in Frage kommen, verwendbar
und verstellbar ist. Vorteilhaft wird ein dreizylindriger Motor benutzt, wobei der
Hauptzylinder zwischen zwei Nebenzylindern liegt. a) Soll z. B. eine kurze horizontal
elagerte Rutsche mit diesem Motor betrieben' werden, so wird so geschaltet. daß
der Hauptkolben allein die Rutsche anhebt und das fehlende Gewicht für den Rückgang
derselben durch Zuleitung von Druckluft auf die entgegengesetzte Seite eines oder
beider Hilfskolben erfolgt.
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b) Wird die Rutsche so lang, daß für das Anheben derselben der Hauptkolben
allein nicht mehr genügt, so wird auf einen Hilfskolben im gleichen Sinne gesteuerte
Druckluft geleitet.
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c) `'Wird die Rutsche so lang, daß diese beiden Kolben nicht mehr
'genügen, so wird der zweite Hilfskolben ebenfalls mit gesteuerter Druckluft beaufschlagt.
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d) Soll eine kurze mit z. B. io Grad Einfallen gelagerte Rutsche angetrieben
werden, so wird dieselbe nur durch Druckluft auf den Hauptkolben angehoben und durch
Druckluft auf einen der beiden Hilfskolben zurückgetrieben.
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e) Wird die Rutsche so lang, daß der Hauptkolben allein zu schwach
ist, so wird auf einen Hilfskolben in demselben Sinne dauernd Druckluft geleitet,
die durch das Gewicht der angehobenen Rutsche in die Rohrleitung zurückgedrückt
wird. Es kann in diesem Fall die Druckluft auf der Gegenseite der Hilfskolben ausgeschaltet
werden.
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f) Wird die Rutsche so lang, daß der Hauptkolben und der eine Hilfskolben
für das Anheben der Rutsche nicht mehr genügt, so wird auch auf den zweiten Hilfskolben
in demselben Sinne wie bei dem Hauptkolben da: Druckmittel geleitet. Dieses kann
nun bei genügend schwerer Rutsche dauernd auf dem Hilfskolben ruhen und wird ebenfalls
beim Niedergang der Rutsche in die Rohrleitung zurückgedrückt.
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g) Ist dagegen die Rutsche nicht schwer genug, so wird das Druckmittel
eines der
beiden Hilfskolben in gleicher Weise wie der Hauptkolben
gesteuert.
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h) Soll eine kurze, z. B. mit 2o Grad Einfallen liegende Rutsche bewegt
werden, so wird dieselbe wie unter d nur durch Druckluit auf den Hauptkolben angehoben
und durch Druckluft auf -einen Hilfskolben zurückgetrieben.
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i) Wird die Rutsche so lang, daß der Hauptkolben allein zu schwach
ist (dies tritt früher ein als bei e), so wird ein Hilfskolben mit umgesteuerter
Druckluft zu Hilfe genommen.
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k) Wird die Rutsche noch länger, so wird auch der zweite Hilfskolben
mit ungesteuerter Druckluft zu Hilfe genommen. Natürlich werden in den beiden letzten
Fällen die beiden Hilfskolben auf der Gegenseite ausgeschaltet.
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Es ist ohne weiteres zü erkennen, daß durch die verschiedenen Umschaltungen
bis zu 5o Prozent je nach Länge und Lage der Rutsche Druckluft gewonnen werden kann,
indem dies entweder durch Einschalten verschiedener Kolben oder durch Zurückdrücken
eines Teils der gebrauchten Druckluft in die Rohrleitung ermöglicht- wird. .
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Um einen kräftigen und kurzen Motor zu erhalten, wird am besten der
Hauptkolben zwischen die beiden Hilfskolben gelegt und die drei Kolbenstangen durch
ein gemeinschaftliches Querhaupt miteinander verbunden. Die Rutsche wird an diesem
Querhaupt geeignet durch Zug- oder Schubstangen angeleckt.
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Am einfachsten erhält der Hauptkolben nur auf einer Seite und die
beiden Hilfskolben beliebig auf beiden Seiten Druckluft.
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Es können beliebig eine und mehrere Steuerungen angeordnet werden.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung im Schnitt
schematisch mit einer freifliegenden Steuerung dargestellt, auch kennen der Hauptzylinder
und der Hilfszylinder in an sich bekannter Weise hintereinander angeordnet werden.
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Es ist hiernach i das Steuergehäuse, in dem sich das Steuerventil
2 bewegt. Von 3 aus wird die Druckluft der Steuerung zugeführt; 4, 5, 6, 7, 8, g,
io, i1, i2, 13, 14, 15, r6 und 17 sind Luftzuführungskanäle vor und
hinter die Arbeitskolben k, k1 und k2.
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Es ist 18 ein Auspuff am Hauptzylinder, ig, 2o, 2i sind Entlüftungskanäle,
desgleichen 22 und 23. In dem Kanal 15 liegt ein Dreiwegehahn 24 mit einem Verschlußstopfen
25 ; 26 und 27 sind Verschlußstopfen hinter den Hilfskolben k1 und k2 und 28 und
29 Verschlußstopfen vor denselben Hilfskolben, 30 und 31
sind Entlüftungskanäle
zu den letztgenannten Stopfen, 32 ist ein Entlüftungskanal vor dem Hauptkolben k,
33 mit 34 ist das Verbindungsstück für die drei Arbeitskolben, in punktierter Linie
sind zwei Zugstangen 35 angedeutet, welche von den Hilfskolben k1 und k2 zwischen
sich genommen werden können.
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Für die Beschreibung dieses neuen Motors sollen aus den vielen zum
Teil anfangs angegebenen Arbeitsweisen nur drei herausgegriffen werden, wofür auch
drei Zeichnungen vorliegen.
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Der Deutlichkeit halber sind in der Zeichnung sämtliche Kanäle möglichst
in eine Ebene gelegt worden, wo viele Kanäle länger gezeichnet werden mußten, als
sie es in Wirklichkeit- sind.
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Nach Abb. I soll der Motor mit einer kurzen Rutsche von ungefähr 15
Grad Einfallen geeignet verbunden sein. Zur Bewegung dieser Rutsche genügt die Luftzuführung
nur hinter den Hauptkolben k, wobei das Gewicht der angehobenen Rutsche so groß
ist, um alle drei Kolben k, k' und k2 lediglich durch ihr Gewicht in ihre Anfangsstellung
zurückzutreiben.
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Die Arbeitsweise ist hierbei folgende: Es tritt durch die Kanäle 4,
5 und 6 Druckluft hinter den Hauptkolben k und treibt denselben vor, bis der Auspuff
18 freigegeben wird und hier die gebrauchte Druckluft ausströmt. Durch Überdruck
auf den Stopfen wird das Ventil 2 vorgeschoben und schließt den Kanal 6 ab. Zugleich
werden die beiden Hilfskolben k1 und k2 mit vorgeschoben, wobei die atm. Luft hinter
diesen beiden Kolben von außen durch den Dreiwegehahn 24 und durch die Kanäle 15,
14 und 16 nachströmt und die vor den drei Kolben befindliche atm. Luft durch die
Kanäle 32, 12 und 30 sowie ii und 31 ausströmt.
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Die mit dem Vorwärtsgang des Hauptkolbens k angehobene Rutsche schiebt
nach Freigabe des Auspuffs 18 durch ihr Gewicht sämtliche drei Arbeitskolben zurück,
bis z. B. ein Entlüftungskanal ig durch den Kolben k abgedeckt wird und durch die
dann in diesem Zylinder eintretende Luftverdichtung das Ventil 2 wieder zurückgeschoben
wird und durch Freigabe des Kanals 5 und 6 das Spiel von neuem beginnt.
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Nach Abb. II soll z. B. der Motor mit einer etwas längeren Rutsche,
jedoch horizontal liegend oder sogar etwas ansteigend, verbunden sein.
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Es muß dann der Stopfen 26 den Kanal 13 freigeben, so daß derselbe
mit den Kanälen 14 und 15 in Verbindung tritt.
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Die Arbeitsweise ist für den Hauptkolben genau dieselbe wie nach Abb.
I. Es wird aber des größeren zu.hebenden Gewichtes der Rutsche wegen jetzt auch
von dem Kanal 6 aus durch die Kanäle 13 und 14 Druckluft auf den Hilfskolben k1
und zugleich durch die Kanäle 13, 15, 16 Druckluft hinter den Hilfskolben k2 geleitet
und arbeiten diese beiden Hilfskolben beim Hingang dann genau wie
der
Hauptkolben, wobei beim Hergang oder Niederfall der Rutsche die gebrauchte Druckluft
durch die Kanäle 14, 13, 6 und i6, 15, 13, 6 mit der Auspuffluft des Hauptkolbens
Ir am Auspuff 18 mitentweicht. Da bei horizontal gelagerter oder ansteigender Rutsche
in diesem Fall das Gewicht der angehobenen Rutsche nicht allein für einen kräftigen
Rückstoß genügt, so sind hier beispielsweise durch Lösen der Stopfen 28 und 29 die
Kanäle 9 und io mit den Kanälen ii und 12 in Verbindung gebracht worden, so daß
beim Niederfall der angehobenen Rutsche Druckluft von 7, 8 aus durch die Kanäle
ix und 12 vor die beiden Hilfskolben k1 und k2 strömt, die bei Hubende durch die
Kanäle 11, 12, io, 9, 8, 22 am Auspuff 23 wieder ausströmt. Der Dreiwegehahn muß
hier so gestellt sein, daß in diesem Fall keine Luft bei 25 ausblasen kann, oder
es muß der Verschlußstopfen 25 eingeschraubt sein.
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Nach Abb. III soll eine lange, z. B. unter 2o Grad liegende Rutsche
mit dem neuen Motor angetrieben werden. Es wird dann am besten der Kanal
13 wieder geschlossen und dafür der Kanal 17 geöffnet, so daß dieser mit
den Kanälen 14, 15 und 16 in Verbindung tritt. Die Kanäle 9 und io werden wieder
geschlossen, wodurch zugleich die Kanäle ii und 12 durch die Kanäle 30 und
31 wieder mit der Außenluft in Verbindung treten.
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Der Motor arbeitet jetzt einfach wirkend, wobei für das Anheben der
Rutsche Druckluft auf alle drei Kolben geleitet wird, jedoch mit dem Unterschied
zum zweiten Fall, daß z. B. die auf die Hilfskolben k1 und k2 geleitete Druckluft
nicht gesteuert und herausgelassen wird, sondern z. B. in die Rohrleitung zurückgedrängt
wird. Dies geschieht in folgender Weise: Beim Anheben der Rutsche tritt außer der
Druckluft auf den Hauptkolben k auch Druckluft durch die Kanäle 4, 1;, 16, 15, r.f
auf die beiden Hilfskolben k1 und k2 und hilft die Rutsche heben. Beim Hubende tritt
nur die gebrauchte Druckluft des Hauptkolbens bei 18 aus, und beim Niederfall der
Rutsche z. B. lediglich durch das Gewicht der angehobenen Rutsche wird die Druckluft
hinter den Hilfskolben k1 und k= durch die Kanäle 14, 15, 16, 17 und 4 in die Zuleitung
3 zurückgedrückt.
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Nach dem ersten Fall tritt eine Luftersparnis ein, da bei kurzer Rutsche
nur ein Kolben und bei längerer Rutsche später die beiden Hilfskolben beliebig eingeschaltet
werden können.
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Nach dem zweiten Fall tritt gegenüber einigen bekannten Motoren keine
Luftersparnis ein.
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Nach dem dritten Fall tritt eine große Luftersparnis ein, indem ein
Teil der gebrauchten Druckluft durch das Gewicht der angehobenen Rutsche wiedergewonnen
wird. Alle drei Fälle bieten aber z. B. bei der Dreizylinderanordnung den Vorteil
der niedrigen Bauart.
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Für das Wesen der Erfindung ist belanglos, ob die Steuerung eine zwangläufige
oder eint freifliegende oder eine sonstige ist.
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Auch ist es gleichgültig, ob bei Verwendung eine: oder mehrerer Steuerventile
auch sonstige Hilfssteuerungen verwandt werden.