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Schalteinrichtung für Mehrwege-Steuerschieber, z. B. für Gleisbremsen
vor Kreiselwippern, Schachttüren o. dgl. Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung
für Mehrwege-Steuerschieber, die zum Umsteuern von mit Druckmitteln, vorzugsweise
Preßluft, betriebenen Arbeitszylindern dienen, welche insbesondere zum Betätigen
von bergbaulichen Einrichtungen, Gleisbremsen, Wagenaufschiebern, Schachttüren usw.,
Anwendung finden. Der Druckmittelzu- und -abfluß der Arbeitszylinder wird hierbei
durch einen Mehrwege-Steuerschieber gesteuert, der als Flach-, Kolben- und Drehschieber
ausgebildet sein kann. Am gebräuchlichsten sind Mehrwege-Steuerschieber mit einer
Schiebermuschel als Steuerglied, die durch eine Teildrehung die Druckmittelleitungen
zu den Arbeitszylindern freigibt bzw. absperrt. Im allgemeinen sind die Mehrwege-Steuerschieber
für Handsteuerung eingerichtet, indem das Steuerglied des Steuerschiebers, z. B.
die Schiebermuschel, mit einem Handhebel verbunden ist, mit dessen Hilfe die Schiebermuschel
in die jeweils gewünschte Betriebsstellung gebracht wird.
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Die fortschreitende Mechanisierung der Bergbaubetriebe mit dem Ziel
einer Steigerung der Förderleistung bringt es mit sich, auch das Umschalten des
erwähnten Mehrwege-Steuerschiebers von der Handbedienung unabhängig zu machen. Dies
hat man durch zusätzliche Anordnung kleiner Preßluftzylinder zu erreichen versucht,
die an einer Verlängerung des Handhebels des Steuerschiebers angreifen. Ferner sind
für den gleichen Zweck Schalteinrichtungen mit Kolbenschiebern und Hilfszylindern
vorgeschlagen worden. Alle diese Schalteinrichtungen haben aber konstruktiv und
betrieblich
nicht befriedigt. Einmal sind sie im Aufbau viel zu
sperrig, so daß sie erheblichen Platzbedarf erfordern. Zum anderen sind sie in der
Anschaffung sehr kostspielig, da der Steuerschieber und die zugehörige Schalteinrichtung
als getrennte Einzelaggregate sehr viel Werkstattarbeit erfordern. Ferner bedingt
dieser Aufbau auch eine große Reservehaltung.
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Gemäß der Erfindung wird demgegenüber eine wesentlich verbesserte
Schalteinrichtung zum selbsttätigen Umschalten des Mehrwege-Steuerschiebers vorgeschlagen,
die sich durch bauliche Einfachheit, geringen Platzbedarf sowie geringstmöglichen
Arbeits- und Kostenaufwand und Betriebssicherheit auszeichnet. Die beanspruchte
neue Schalteinrichtung besteht im wesentlichen darin, daß das Umschalten des Mehrwege-Steuerschiebers
durch ein an dessen Drehachse bzw. Steuerglied (z. B. Schiebermuschel) angreifendes
Schaltorgan erfolgt, das mit dem Steuerschieber zweckmäßig zu einem Einzelaggregat
vereinigt ist. Das Schaltorgan selbst, das elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch
betrieben werden kann, arbeitet in Abhängigkeit von einem hand- bzw. einem zwangsläufig
gesteuerten Fernschalter, z. B. Gleishebel, der maschinellen Anlage. Vorteilhaft
dient als Schaltorgan ein als Drehschieber ausgebildetes und mit der Drehachse des
Steuerschiebers bewegungsschlüssig verbundenes Konstruktionselement, das .mit Preßluft
beaufschlagt wird. Um in gegebenen Fällen den Mehrwege-Steuerschieber auch von Hand
umschalten zu können, wird vorteilhaft der übliche Handsteuerschieber benutzt, auf
dessen eine Seite das erfindungsgemäße Schaltorgan angebaut wird. Die Stellung des
Handhebels zeigt hierbei die jeweilige Betriebsstellung des Steuerschiebers äußerlich
an.
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In der Zeichnung sind schematisch mehrere Ausführungen des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise dargestellt; es zeigt Abb. i und ia einen normalen Vierwege-Handsteuerschieber
mit stirnseitig angebautem Schaltorgan im teilweisen Querschnitt und in Seitenansicht,
Abb. 2 und 2a eine abgewandelte Ausführung des Vierwege-Steuerschiebers ohne Handhebel
für rein automatischen Schaltbetrieb, ebenfalls im teilweisen Querschnitt und in
Seitenansicht, Abb. 3 und 3a das erfindungsgemäße Schaltorgan in abgewandelter Ausführung
für die Verwendung als Preßluftmomentschalter im teilweisen Querschnitt und in Seitenansicht,
Abb. 4 bis 6 die Anwendung des Handsteuerschiebers mit Schaltorgan gemäß Abb. i
und ia bei einer Förderwagengleisbremse in verschiedenen Arbeitsstellungen, Abb.
7 bis 9 die Anwendung des vollautomatisch gesteuerten Steuerschiebers gemäß Abb.
2 und 2a ebenfalls bei einer vor einem Kreiselwipper angeordneten Förderwagengleisbremse
in mehreren Arbeitsstellungen.
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In Abb. i und ia bezeichnet i einen normalen Vierwege-Handsteuerschieber
mit den Leitungen A, B und C, die an einen nicht gezeichneten Druckluftzylinder
mit wechselseitig beaufschlagtem Arbeitskolben angeschlossen sind, der zum Antrieb
irgendeiner maschinell arbeitenden Einrichtung, beispielsweise einer Gleisbremse
für Förderwagen, dient. Die Leitungen A, B, C werden durch das Steuerglied
des Steuerschiebers i, z. B. Muschelschieber, gesteuert, indem die beiden Seiten
des Preßluftzylinders wechselweise mit der Druckluftleitung D und der Auspuffleitung
B verbunden werden. Auf der. Drehachse i' des Steuerschiebers sitzt der Hane_-hebet
H, mit dessen Hilfe der Steuerschieber i voa Hand geschaltet werden kann.
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Für ein automatisches Schalten des Steuerschiebers i ist erfindungsgemäß
ein stirnseitig angebautes Schaltorgan vorgesehen. Dieses besteht aus einem im Zylinder
.2 gleitenden Dreh- bzw. Pendelschieber in Gestalt eines Kreissegmentkörpers 3.
Dieser Drehschieber ist mit der Drehachse i' des Steuerschiebers i über einen auf
dieser Drehachse aufgekeilten Mitnehmer 4 kraftschlüssig verbunden, so daß das Steuerglied
(Muschelschieber) des Mehrwege-Steuerschiebers bei jeder Drehbewegung des Drehschiebers
3 des Schaltorgans zwangsläufig mitgenommen wird und umgekehrt. Mit Hilfe der ferngesteuerten
Druckmittelleitung L1, die bei 5 an das Gehäuse 2 angeschlossen ist, wird der Drehschieber
3 des Schaltorgans und mit ihm zugleich auch der Steuerschieber i in der einen Richtung
selbsttätig umgeschaltet. Die Rückseite des Drehschiebers 3 ist über den Kanal 5a
ständig mit der Außenluft verbunden. Das Umschalten des Drehschiebers 3 in die entgegengesetzte
Endlage geschieht von Hand durch Umlegen des Handhebels H. Durch den Zusammen-.
bau des Steuerschiebers i und des Schaltorgans 2 hat man es mit einem Einzelaggregat
zu tun, das sich leicht verschicken und montieren läßt.
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In Abb. 2 und 2a wird eine Ausführung des Schaltorgans veranschaulicht,
das ein automatisches Umschalten des Steuerschiebers i nach beiden Richtungen ermöglicht.
Diese Ausführung unterscheidet sich von der Ausführung in Abb. i lediglich dadurch,
daß an den Kanal 5a auf der Rückseite des Drehschiebers 3 ebenfalls eine ferngesteuerte
Leitung L2 angeschlossen ist. Durch wechselseitiges Beaufschlagen des Drehschiebers
3 mit Druckluft wird dieser und damit auch der Steuerschieber i nach beiden Richtungen
automatisch geschaltet. Bei dieser Ausführung ist der Hebel H (Abb. i) für eine
Handsteuerung fortgelassen. Es steht aber nichts im Wege, diesen Handhebel vorzusehen.
In diesem Fall besteht die Möglichkeit, den Mehrwege-Steuerschieber gegebenenfalls
auch von Hand zu bedienen. Die Anordnung des Handhebels H bei vollautomatischem
Schaltbetrieb bietet den Vorteil, daß jederzeit von außen die Betriebsstellung des
Steuerschiebers i sichtbar ist.
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Während das Schaltorgan 2, 3 gemäß der Ausführung in Abb. i und 2
als ferngesteuertes Umschaltorgan dient, kann dasselbe unter Beibehaltung seiner
Hauptbestandteile durch eine geringfügige bauliche Abänderung auch als Momentschalter
zur Fernsteuerung von Schalteinrichtungen benutzt werden. Ein solches Ausführungsbeispiel
ist in Abb. 3 und 3a veranschaulicht. Auf der Achse i"
des Drehschiebers
3' ist außen ein Hebel, z. B. ein Gleishebel, gelagert, der in Verbindung mit einer
Gleisbremse, einem Wagenaufschieber o. dgl. Einrichtung von den Förderwagen überfahren
wird. Der Drehschieber 3', welcher als Schnellschlußventil zur Steuerung einer z.
B. mittels Preßluft betriebenen Schaltleitung einer Umsteuervorrichtung arbeitet,
stellt unter der Einwirkung einer Rückstellkraft, vorzugsweise einer Drehfeder 6,
die nach Freigabe des Bedienungsgliedes (Hebel o. dgl.) eine momentane Rückführung
des Drehschiebers 3' bewirkt und diesen in der angedeuteten Pfeilrichtung fest auf
seinen Sitz (Gummidichtung) 7 drückt, so claß die Preßluftzuleitung L3 dicht abgesperrt
ist. Beim Betätigen (Niederdrücken) des Bedienungshebels wird infolge einer Teildrehung
des Drehschiebers 3' der Abschluß der Preßluftleitung L3 kurzzeitig aufgehoben,
so daß Preßluft durch den Ringkanal 8 nach dem Zylinderraum 2' und bei abgedeckter
Auspuffleitung L4 weiter in die Schaltleitung I_1 bzw. L2 zum Umsteuerorgan 3 des
Schaltorgans strömen kann. In der gezeichneten Sperrstellung des Drehschiebers 3'
ist die SchaltleitungLi bzw. L, druckfrei, indem sie über den vom Drehschieber 3'
gesteuerten Abzugskanal 14 und die Auspuffleitung L4 mit der Außenluft in Verbindung
stellt.
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In Abb. .4 bis 6 wird der Mehrwege-Handsteuerschieber i mit ferngesteuertem
halbautomatischem Schaltorgan 2, 3 gemäß Abb. i in Anwendung bei einer Förderwagengleisbremse
veranschaulicht. Der mit der Preßluftleitung D in ständiger Verbindung stehende
Steuerschieber i ist mit seinen beiden Verbindungsleitungen A und C an den Arbeitszylinder9
angeschlossen, der die Wagenbremse io betätigt. Die Leitung L, ist die zum Schaltorgan
des Steuerschiebers i führende Schaltleitung, die beim Überfahren des Gleishebels
i i mit der Preßluftliauptleitung vorübergehend in Verbindung gebracht wird.
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Angenommen, es ist die Forderung gestellt, daß jeweils nur ein Förderwagen
aus der Bremse io auslaufen darf, dann legt der Maschinist zum Lüften der Bremse
den Handhebel H von der Stellung O nach I (s. Abb. 5). Hierbei schaltet der Steuerschieber
i so um, daß die obere Kolbenseite des Arbeitszylinders 9 mit der Außenluft in Verbindung
gebracht wird. Die auf dieser Kolbenseite wirkende Preßluft strömt über den Steuerschieber
i ins Freie, wogegen nunmehr Preßluft durch die Leitung C auf die entgegengesetzte
Kolbenseite des Arbeitszylinders 9 gelangt. Der in Rede stehende Kolben wird nach
oben bewegt und dabei die Bremse io gelüftet. Der freigegebene Wagen läuft nun im
natürlichen Gefälle aus. Hierbei überfährt dieser Wagen den Gleishebel i i, der
einen Momentschalter entsprechend der Ausführung gemäß Abb. 3 und 3a betätigt, so
daß für einen kurzen Augenblick, solange der Gleishebel i i vom ausfahrenden Wagen
niedergedrückt wird, ein Preßluftstrom durch die Schaltleitung L i nach dem Schaltorgan
2, 3 gelangt, durch dessen Betätigung der Steuerschieber i zwangsläufig umgeschaltet
wird. Die Bremse io wird durch Umsteuerung des Arbeitszylinders 9 wieder geschlossen
(Abb. 6), wobei der nachfolgende Förderwagen des Wagenzuges von der Bremse so lange
festgehalten wird, bis der Maschinist den Handhebel H des Steuerschiebers i wieder
von O nach I umlegt. Die Arbeitsweise wiederholt sich dann in der geschilderten
Art.
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In Abb. 7 bis 9 wird ein Ausführungsbeispiel für einen vollautomatischen
Umschaltbetrieb des Mehrwege-Steuerschiebers, der entsprechend Abb. 2 und 2a ausgebildet
ist, veranschaulicht, und zwar in Anwendung auf eine Gleisbremse, die vor einem
Kreiselwipper 12 angeordnet ist. Es ist hier vor und hinter dem Kreiselwipper 12
je ein Gleishebelschalter (Fernschalter) i i und i i' vorgesehen, von denen der
eine die Schaltleitung Li und der andere die Schaltleitung L2, die beide zu dem
Schaltorgan 2, 3 des Steuerschiebers i führen, fernsteuern. Die beiden Fernschalter
i i, i i' sind wiederum als Momentschalter (Schnellschlußventil) entsprechend der
Ausführung in Abb. 3, 3a ausgebildet. Abb. 7 zeigt die Bremse io in geschlossenem
Zustand und den Kreiselwipper 12 mit einem eingefahrenen Förderwagen. Nach dem Entleeren
dieses Wagens läuft derselbe in Pfeilrichtung (Abb. 8) aus und überfährt hierbei
den zweiten Gleishebel i i'. Hierdurch wird der Steuerschieber in der oben geschilderten
Weise durch das mittels Preßluft betriebene Schältorgan 2, 3 automatisch umgestellt
und damit die Bremse io gelüftet. Der nun aus der Bremse ausfahrende und in den
Wipper 12 einfahrende nächste Förderwagen überfährt den Gleishebel i i (s. Abb.
9) und schaltet damit die gesamte Steuerungseinrichtung einschließlich den Arbeitszylinder
9 in der beschriebenen Weise um. Die Bremse io schließt sich wieder und fängt die
nachfolgenden Wagen auf.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Mannigfache bauliche Abwandlungen sind möglich,
ohne daß das Wesen und Ziel der Erfindung verändert wird. Unter anderem ist es möglich,
an Stelle der Preßluftschalteinrichtung eine elektrisch oder hydraulisch betriebene
Steuereinrichtung zu verwenden. Die Erfindung ist ferner auch nicht auf die Anwendung
bei bergbaulichen Einrichtungen beschränkt. Sie kann überall dort mit Erfolg angewendet
«-erden, wo ähnliche Schaltverhältnisse gegeben sind. Grundsätzlich ist es schließlich
möglich, an Stelle des Mehrwege-Steuerschiebers i auch andere Aggregate, bei denen
ähnliche Verhältnisse gegeben sind, im Sinne der Erfindung durch ein ferngesteuertes
Schaltorgan zu betätigen.