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Druckluftantrieb für Schüttelrutschen Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen Druckluftantrieb für Schüttelrutschen, bei welchem der Lüfteinlaß
und -auslaß durch einen im Zylinderdeckel angeordneten, die Kolbenstange unischließenden
Rohrschieber gesteuert werden, welcher von dem zentralen Ansatz des' plungerartig
ausgebildeten Kolbens am Ende des in der Förderrichtung erfolgenden Hubes angeschlagen
wird, während die Umsteuerung des Rohrschiebers in der anderen Endlage kraftschlüssig
durch Druckluft oder zwangsläufig durch einen Ansatz der Kolbenstange erfolgt.
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Es sind Druckluftantriebe für Schüttelrutschenmotore bekannt, bei
denen im Zylinderdeckel ein schieberartiges Steuerglied angeordnet ist, welches
am Ende des in der Förderrichtung erfolgenden Hubes (Hingang) vom Arbeitskolben
oder von der Kolbenstange aus zwangsläufig umgesteuert wird. Hierbei liegt das Steuerorgan
in der Regel oberhalb der Kolbenstange parallel zu dieser oder in Querrichtung.
Beide Bauarten haben besondere Nachteile. Bei parällel'er Anordnung zur Kolbenstange
kann der Schieber aus Raummangel einen nur verhältnismäßig kleinen Durchmesser erhalten,
so daß sich zu geringe Luftquerschnitte ergeben. Wenn man den Schieber quer anordnet,
so ergibt sich eine wiederholte Umlenkung der Luft. Damit ergeben sich bezüglich
der Arbeitsluft unerwünschte Drosselverluste, während eine Umlenkung der Auspuffluft
die Vereisungsgefahr vergrößert. Unter teilweiser Behebung dieser geschilderten
Übelstände ist eine weitere Bauart bereits bekanntgeworden, bei, welcher das :als
Rohrschieber ausgebildete Steuerglied die Kolbenstange umgibt und in einem Deckelkörper
des Zylinders untergebracht ist. Für den Ein- und Auslaß der Luft sind besondere,
zum Zylinder führende Umführungskanäle von verhältnismäßig großer.Länge vQrgesehen,
so daß der Motor bei starker Belastung leicht vereist, was zu einer Festsetzung
des Steuerschiebers führen kann.
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Erfindungsgemäß wird bei derartigen Antrieben däidurch eine Verbesserung
erzielt, daß die Kolbenstange von einer zum Zylinder offenen, am anderen Ende jedoch
geschlossenen-, an ihrem Außenumfang durch einen hülsenförmigen Teil des Zylinderdeckels
oder eine besondere Führungsbüchse begrenzten Ringkammer für die Führung der eintretenden
Frischluft und der Auspuffluft umgeben ist und daß die Verbindung dieser Ringkammer
mit dem Frischlufteinlaß durch die von einem Kolbenansatz angeschlagene vordere
Kante des sich in dieser Ringkammer bewegenden Rohrschiebers unmittelbar gesteuert
wird. Unter Fortfall besonderer Umführungskanäle ergeben sich kurze Luftwege von
großen Abmessungen, so daß Vereisungen völlig ausgeschlossen sind. Günstig wirkt
sich auch der Umstand aus, daß die Frischluft - im Gegensatz zu den Verhältnissen
bei der vorbekannten Einrichtung - zentral in den Zylinderraum einströmt. Eine zentrale
Einströmung
ist allerdings- bei anderen Steuerungen bereits @ bekannt.
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Ein weiterer-Vorteil-der die Kolbenstange unmittelbar umgebenden Ringkammer
besteht darin, daß durch die ölhaltige Luft eine -gute Schmierung der Kolbenstange
erzielt wird.
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Da die- Anordnung nach der Erfindung eine Vorverlegung des Rohrschiebers
in den auch bei der bekannten Einrichtung vorhandenen Deckelansatz mit sich -bringt,
ergibt sich gegenüber der letzteren der zusätzliche Vorteil einer Verringerung der
Baulänge der Maschine.
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Die Steuerung des Schiebers für den Rückhub (entgegen der Förderrichtung)
kann kraftschlüssig (also durch Druckluft). oder auch zwangsläufig, durch einen
Ansatz der Kolbenstange ö. dgl, erfolgen.- Bei -- kraftschlüssiger Steuerung ist
der Schieber als Stufenschieber auszubilden.
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Eine besonders günstige Anordnung ergibt sich hierbei, wenn die von
dem- dem Arbeitszylinder abgewandten Endteil des Rohrschie-, bers umschlossene Verschleißbüchse
der Kolbenstange die Ringkammer in axialer Richtung an ihrem- geschlossenen Ende
begrenzt. Auf diese Weise wird nämlich eine an sich anderen- Zwecken dienende Einrichtung,
nämlich die Verschleißbüchse für die Schaffung der Ringkammer, nutzbar' gewacht
und gleichzeitig eine besondere Verschleißbüchse für den Schieber erspart.
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In .der Zeichnung .ist der. Gegenstarnd der Erfindung in zwei` -Acisführungabeispielen
dargestellt.
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Fig i zeigt .einen Längsschnitt; Fig, 2- ist ein Schnitt nach Linie
II-II der Fig. z ; Fig. 3 ist ein Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform. -In
dem Zylinder i -gleitet der auf der Kolbenstänge z angeordnete plungerartig ausgebildete
Arbeitskolben J, der mit .einem -zerrtralen - Steueransatz ¢ versehen ist.
In dem Zjlinderdeckel 5 *ist 'auf . der @ersch@ei.ßlüzchse 6 der Rohrschieber' 7
geführt, der als Stufenschieber ausgebildet ist, --Die Druckluft tritt -durch den
Stutzen 8 in den Zyrnderddckel ein und. gelängt, wenn sicl der sthieber in seiner
äußersten Linksstellung befindet, -durch die öffnung g und Ringkanal ia in eine
die Kolbenstange urnsehließende R ingkaninrer" aus, welcher sie in. axialer Richtung
vor den Arbeitskolben _3 strömt und: die -sesr nach rechts bewegt,, wodurch die:
Rutsche (entgegen der Förderrichtung) angeloben wird.
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__in der- gezeichneten- Stellung hat der Kolben seinefi Arbeitshub.
nahezu vollendet. i i, r2 und 13- sind IIubverstellkärtäle, .die durch nicht gezeichnete
Schrauben --wechselweise äffenzustellen sind. Der Kolben hat den offengestellten
Kanal i i überflogen, so daß Arbeitsluft aus dem -Zylinder in den Steuerkanal 14
Tiber die Bohrung 15 hinter die große Fläche 16 des Schiebers 7 treten.
kann. In der gezeichneten Stellung ist der Schieber bereits um ein gewisses Maß
nach rechts bewegt, so daß die weitere Luftzuführung über die Bohrung 9 abgesperrt
ist. Nach Abdecken der Öffnung g durch den Schieber beginnt eine Entspanriüngsperiode
im Zylinder, wobei sich der Kolben weiter nach rechts bewegt. Diese Perioide ist
in dem Augenblick beendet, in dem die öffnungen 17 des Schiebers bei dessen Rechtsbewegung
den Kanal r8 freigeben, der mit der Auspuffkammer 19 in Verbindung steht.
-Dis im Zylinder befindliche Arbeitsluft kann dann auspuffen. Der Schieber 7 hat
dann in dem in den Zylinder vorspringenden Teil 5" des Deckels seine rechte Endstellung
erreicht. Der Hub des Schiebers in dieser Richtung wird dadurch begrenzt, daß sich
der Schieber mit seiner kleinen Ringfläche 2o gegen den Anschlag 2 i der Büchse
6 anlegt. Der zwischen den Flächen 2i und 2o gebildete gingraurn ist über Öffnung
22 und Kanal 23 mit -der Auspuffkammer in Verbindung gebracht, so daß der Riiigraurn
normalerweise entlüftet ist. Um ein hartes Anschlagen des Schiebers bei seiner Rechtsbewegung
zu ver,-meiden, wird durch entsprechende Anordnung der Öffnungen 22 und 23 die Entlüftung
auf dem letzten Teil des Rechtshubes unterbrochen, so daß- in dem Ringraum zwischen
den Flächen 2o und 2,1 ein kleines Verdichtungspolster entsteht.
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Der Kalben beginnt nun unter dem Gewicht der Rutsche seinen Hub- nach
links (in der Förderrichtung). Während dieses Hubes. wird aus der Auspuffkammer
i g über den Kanal 24 Luft in den -hinteren Zylinderraum gesaugt, um einen unzulässigen
Unterdruck zu vermeiden. Diese Anordnung ist vorteilhafter als die Aribringurig
von Ansaugeöffnungen in denn Zylinderdeckel 25, weil so das- Hineindringen von Schmutz
und Staub vermieden wird.
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. Gegen Ende der-Linksbewegung .des- Kolbens wind. der Schieber 7
durch den zentralen Ansatz ¢ des: Kolbens nach links gebracht und dadurch zunächst
der Auspuff abgesperrt und dann -der Frischlufteinlaß 9 geöffnet. Darauf beginnt
der Kolben wieder seinen Reehtshul7, und das. Spiel wiederholt sich von neuem.
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Während- bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i und. _ der Schieber
in der einen Richtung zwangsläufig und in- der andern leraftsehlüssig gesteuert
wird, zeigt das Ausführungsbeispiel in Fig. 3 -eine rein zwangsläufige Steuerung
des Schiebers 7Q. In ähnlicher Weise-- wie bei .dem Ausführungsbeispiel der Fig.
i und 2 ist auch hier die Kolbenstange
von einer zum Zylinder hin
offenen Ringkammer für die Führung der ein- und austretenden Luft begrenzt. Im Gegensatz
zu Fig. i und :2 wird hierbei die Begrenzung dieser Ringkammer an ihrem Außenumfang
nicht unmittelbar durch den hülsenförmigen Teil des Zylinderdeckels, sondern durch
eine besondere Büchse 26 erzielt, welche zur Führung des: Schiebers dient. Der letztere
steuert ebenfalls in seiner vorderen Kante über die öffnung g den Einlaß der Frischluft
und mit den Ausnehmungen 17 den Auspuff über die Öffnung 18".
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Drucklüftmaschinen, bei welchen die Steuerung in beiden Richtungen
zwangsläufig erfolgt, sind an sich bekannt. Eine solche .Steuerung bildet nicht
den Gegenstand der vorIiegenden Erfindung: Die Umsteuerung des Schiebers nach links
durch den Ansatz ¢ des Kolbens vollzieht sich in der gleichen Weise wie bei der
Bauart Fig. i und 2. Zur Steuerung des Rechtshubes ist auf der Kolbenstange eine
Büchse 27 vorgesehen, die vermittels des Klemmringes 20 auf der Kolbenstange befestigt
ist. Zwischen dem durch die rechte Kante der Büchse 27 gebildeten Anschlag 27' und
dem Steuerschieber 7a ist ,eine Kupplungsringscheibe z9 elliptischen Querschnittes
eingeschaltet, die in einer zylindrischen,, entsprechend schräg gestellten Bohrung
3o verschieblich ist.
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Nachdem der Arbeitskolben 3 bei seiner Rechtsbewegung einen gewissen.
Punkt erreicht hat, trifft die Kante 27' der Büchse 27 auf den Ring 29 und schiebt
diesen Samt dem Steuerschieber 7" nach rechts. In dem Augenblick, -. in dem der
Schieber 7a seinen durch den Anschlag Zia begrenzten Rechtshub zurückgelegt hat;
hat sich die Kupplungsscheibe 29 so weit nach abwärts verschoben, daß die Kolbenstange
samt der Steuerbüchse 27 durch die Bohrungii der Kupplungsscheibe hindurchtreten
kann; so daß der Kolben frei ausschwingen kann.
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Um eine Drehung der Kupplungsscheibe 29 zu verhindern, -ist dieselbe
mit einem Stift 32 in einer Nut 33 geführt. Um eine Hubverstellung zu ermöglichen,
ist die Büchse 27 auf der Kolbenstange verschieblich und in verschiedenen
Stellungen feststellbar angeordnet. -Die beiden Ausführungsbeispiele zeigen die
Verwirklichung des Erfindungsgedankens bei einem einfach wirkenden Motor. Selbstverständlich
läßt sich der Erfindungsgedanke auch bei doppelt wirkenden Motoren anwenden. .