DE864942C - Device for regulating at least two geared air motors each working on a common shaft via a gear - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Regeln von mindestens zwei über je ein Getriebe auf eine gemeinsame Welle arbeitenden Zahnrad-Druckluftmotoren I)ie Erfindung bezieht sich auf eine "orrichtung zum Regeln von mindestens zwei über je ein Getriebe auf eine gemeinsame Welle arbeitenden Zallnrad-DruelKluftmotoren gleicher Größe und Leistung, von denen entweder nur einer oder zeitweilig mehrere oder alle in Betrieb sind, vorzugsweise zum Antrieb von Abbaufördereinrichtungen unter Tage. Kraftmaschinenanlagen dieser Art werden im Bergbau beispielsweise zum Antrieb von Förderbändern verwandt, deren Länge und Belastung sich im Laufe weniger Tage oder Wochen erheblich ändern. In solchen Fällen ist es mit Rücksicht auf die Wirtschaftlichkeit richtig, die maximale Antriebsleistung in mindestens zwei einzelne Kraftmaschinen zu unterteilen. Bei Anordnung zweier Maschinen würde dann in dem Falle, wo die halbe maximale Antriebsleistung aufzubringen ist, nur eine der beiden Maschinen zum Antrieb benutzt und bei gutem Wirkungsgrad voll belastet, während die andere Maschine abgekuppelt würde.Device for regulating at least two via one gear each a common shaft working gear air motors I) he invention relates on a "device for regulating at least two via one gear each on Pinwheel air motors of the same size and working on a common shaft Achievement of which either only one or several or all of which are in operation at times are, preferably for driving mining conveyors underground. Power machinery of this type are used in mining, for example, to drive conveyor belts, the length and load of which change significantly over the course of a few days or weeks. In such cases it is correct, with a view to economic efficiency, to use the maximum To subdivide drive power into at least two individual prime movers. at Arrangement of two machines would then in the case where half the maximum drive power is to be raised, only one of the two machines is used for the drive and with good Efficiency fully loaded while the other machine would be uncoupled.

B;ei derartigen Maschinenanlagen 'haben sich Schwierigkeiten bezüglich der Regelung ergeben. B; ei machine systems of this type have difficulties with regard to result from the regulation.

Sollen die Motoren gleichmäßig zu der von ihnen abgegebenen Gesamtleistung beitragen, so müssen sie an der anzutreibenden Welle möglichst gleiche Drehzahl aufweisen. Bleibt einer der Motoren in der Drehzahl zurück, so werden dadurch der andere oder die anderen Motoren zusätzlich belastet. Um dem vorzubeugen, hat man bisher jeden der Motoren mit einem besonderen Regler ausgestattet und durch entsprechende Einstellung der Reglerfedern eine gleiche Drehzahl der Motoren zu erreichen versucht.The engines are supposed to be equal to that of them submitted Contribute to the overall performance, they must be as equal as possible on the shaft to be driven Have speed. If one of the motors remains behind in speed, this will result in the other or the other motors are additionally loaded. To prevent this, has so far each of the motors has been equipped with a special controller and through Corresponding setting of the regulator springs to ensure the same speed of the motors tried to achieve.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß auf diese Weise eine zufriedenstellende Regelung nicht möglich ist, so daß bei aller Sorgfalt in der Einstellung der Regler immer wieder Verschiedenheiten in der Drehzahl der einzelnen Motoren und damit ein ungünstiges Zusammenarbeiten auftraten. DieUrsache hierfür dürfte darin liegen, daß es praktisch nicht möglich ist, das Spiel der Rotoren zweier hochtouriger Zahnrad-Druckluftmotoren derart gleichzumachen, daß beide Motoren gleich viel Luft schlucken und demgemäß gleich viel leisten. Es sind immer gewisse Unterschiede in Leistung und Spiel vorhanden.However, it has been found that in this way a satisfactory Regulation is not possible, so that with all care in setting the controller again and again differences in the speed of the individual motors and thus a unfavorable collaboration occurred. The reason for this is likely to be that it is practically not possible, the play of the rotors of two high-speed gear air motors to be made equal in such a way that both engines swallow the same amount of air and accordingly achieve the same amount. There are always certain differences in performance and play.

Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß zum Regeln sämtlicher Motoren ein einziger tFliehkraftregler vorgesehen ist, der von der Welle oder einer der Maschinen angetrieben ist und die allen Maschinen von einer gemeinsamen Hauptleitung aus zuströmende D!ruckluftmenge regelt. Vorteilhaft sind in den zu den einzelnen Motoren gehenden Verzweigungsleitungen noch zusätzliche Regelorgane vorgesehen. According to the invention, this disadvantage is avoided by the fact that for regulating A single centrifugal governor is provided for all engines, which is from the shaft or one of the machines is driven and all machines are driven by a common one Main line regulates the amount of compressed air flowing in. Are advantageous in the to The branch lines going to the individual motors still have additional control organs intended.

Es ist bekannt, bei Dampflokomotiven mehrere Dampfzylinder, die auf eine gemeinsame Welle arbeiten, durch einen einzigen Regler zu betätigen. It is known to have several steam cylinders on steam locomotives work a common shaft, operated by a single regulator.

Hierbei handelt es sich jedoch um eine von der Erfindung vollkommen verschiedenartige Kraftmaschinenanlage. Die Kolben der Dampfzylinder sind regelmäßig kraftschlüssig und nicht über ein Getriebe mit der anzutreibenden Welle verbunden, so daß ein ungleichmäßiger Lauf und eine ungleichmäßige Leistung der einzelnen Zylinder zwangsläufig vermieden ist. Außerdem kommt der Fall, daß nur einer von den beiden oder mehreren Dampfzylindern auf die anzutreibende Welle arbeitet, bei der Dampfiokomotive praktisch nicht in Frage, höchstens in Ausnahmefällen, wenn ein Zylinder infolge Störung ausfällt. Unterschiede im Spiel und in der Schluckfähigkeit dier einzelnen Dampfzylinder kommen praktisch ebenfalls nicht in Frage.However, this is entirely one of the invention various power machinery. The pistons of the steam cylinders are regular non-positive and not connected to the shaft to be driven via a gear, so that uneven running and uneven performance of the individual cylinders is inevitably avoided. In addition, there is the case that only one of the two or several steam cylinders working on the shaft to be driven, in the case of the steam locomotive practically out of the question, at most in exceptional cases, if a cylinder as a result Failure fails. Differences in the game and in the ability of each individual to swallow Steam cylinders are also practically out of the question.

Demgegenüber werden bei der Erfindung durch die ungleichmäßige Schluckfähigkeit der hochtourigen Zahnrad-Druckluftmotoren und die -durch die Zwischenschaltung besonderer Getriebe an jeder Kraftmaschine bedingte Empfindlichkeit andere Betriebsverhältnisse geschaffen, die einen Vergleich mit den Dampflokomotiven nicht zulassen.In contrast, the invention is due to the uneven swallowing ability the high-speed gear air motors and the special ones due to the interposition Gearbox on each engine-related sensitivity different operating conditions created that do not allow a comparison with the steam locomotives.

Andersartig als die Anordnung gemäß der Erfindung sind auch bekannte Regelvorrichtungen für Brennkraftmaschinen, bei denen ein Fliehkraftregler nicht auf eine gemeinsame Leitung zur Zuführung von Treibmitteln einwirkt, sondern auf mehrere Achsen, die mit den Regeigliedern der verschiedenen Brennstoffpumpen verbunden sind'. Other than the arrangement according to the invention, there are also known ones Control devices for internal combustion engines that do not have a centrifugal governor acts on a common line for supplying propellants, but on several axes connected to the registers of the various fuel pumps are'.

Außerdem unterscheiden sich Brennkraftmaschinen bezüglich ihrer Betriebscharakteristiken erheblich von Zahnrad-Druckluftmotoren. Dasselbe gilt in noch höherem Maße von elektrischen Maschinen, von denen mehrere gemeinsam auch schon durch einen einzigen Regler betätigt worden sind.In addition, internal combustion engines differ in terms of their operating characteristics significantly different from gear air motors. The same is true to an even greater extent of electrical ones Machines, several of which are already operated jointly by a single controller have been.

Es ist weiterhin bekannt, Arbeitsmaschinen mit großen Massen durch mehrere Motoren anzulassen, damit die Anlaufperiode abgelçürzt wird. Wenn die vorgeschriebene Geschwindigkeit erreicht ist, werden mitHilfe einer Art Fliehkraftregler die Motoren abgeschaltet, welche während des Beharrungszustandes nicht in Tätigkeit zu sein brauchen. Die reglerähnliche Vorrichtung verfolgt einen von der Erfindung völlig verschiedenartigen Zweck, soll also nicht, wie bei der Erfindung, während des Beharrungszustandes die Geschwindigkeit regeln. It is also known to have work machines with large masses start several motors to shorten the start-up period. If the prescribed Speed is reached, the motors are controlled with the help of a kind of centrifugal governor switched off, which during the steady state not to be in action to need. The controller-like device pursues one of the invention entirely different purposes, so should not, as in the case of the invention, during the steady state regulate the speed.

Ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung geregelten Kraftmaschinenanlage ist in den Abb. I bis 4 der Zeichnung dargestellt. Es stellt dar Abb. I eine Seitenansicht, Abb. 2 eine Längsansicht einer Kraftmaschinenanlage mit zwei Kraftmaschinen, Abb. 3 eine Draufsicht auf Iden Regler und die Verzweigungsleitungen und Abb. 4 teils in Ansicht, teils im Schnitt einen Regler zur Durchführung des neuen Verfahrens. An exemplary embodiment of an engine installation regulated according to the invention is shown in Figs. I to 4 of the drawing. It shows Fig. I a side view, Fig. 2 is a longitudinal view of a prime mover with two prime movers, Fig. 3 shows a plan view of the regulator and the branch lines and FIG. 4 partly In view, partly in section, a regulator for carrying out the new method.

Das den Fliehkraftregler enthaltende Gehäuse 12 ist gegenüber den Abb. I bis 3 um slo°-verdreht gezeichnet.The housing 12 containing the governor is opposite the Fig. I to 3 drawn rotated by slo °.

In der Zeichnung bedeuten I und 2 Zahnrad-Druckluftmotoren gleicher Schluckfähigkeit. Sie sind in größerer Entf ernung nebeneinander auf einem Rahmen 3 aufgebaut und dienen zum Antrieb einer auf der Achse 5 angeordneten Trommel 4, welche als Antriebstrommel für ein langes Förderband für den Untertagebetrieb dienen mag. Jeder der beiden Motoren leitet seine Leistung über eine Welle 7 in ein Getriebegehäuse 6 und durch das in ihm enthaltene Getriebe auf die Welle 5. Durch Kupplungen 8 werden entweder der eine oder andere oder auch beide Motoren mit der Welle 5 getrieblich verbunden. Auf der Welle des einen Antriebsmotors ist ein Kettenrad 9 angeordnet' welches über die Kette 10 das Kettenrad II an einem oberhalb des Motors angeordneten Regler für das Treibmittel antreibt. Das Reglergehäuse 12 weist zwei Anschlußstutzen auf, einen Einlaßstutzen 13 und einen Auslaßstutzen 19. An letzteren schließt sich eine Rohrleitung 14 an, die sich bei 15 in zwei Zweigieitungen I6 gabelt. Jede dieser Zweigleitungen führt zu einem der Motoren. Diese Zweigleitungen haben gleichen Durchmesser, gleiche Länge und auch gleiche Formgebung und Abmessungen. Die Leitungen sind durch Rohrverbindungen I8 an die Motoren angeschlossen. In jeder dieser Zweigleitungen ist noch ein Regelorgan IV vorgesehen, mit welchem man den Durchfluß des Treibmittels beeinflussn kann. Während durch die Verzweigung des Rohres 14 in zwei Rohre I6 von gleichen Abmessungen in Verbindung mit dem Regler 12 die Grobeinstellung durchgeführt wird, werden die Ventile I7 zur Feineinstellung verwandt. In the drawing, I and 2 are the same as air gear motors Ability to swallow. They are located next to each other on a frame at a greater distance 3 and are used to drive a drum 4 arranged on the axis 5, which serve as the drive drum for a long conveyor belt for underground operations like. Each of the two motors conducts its power via a shaft 7 into a gear housing 6 and through the gear it contains on the shaft 5. Through couplings 8 either one or the other or both motors with the shaft 5 geared tied together. A sprocket 9 is arranged on the shaft of one drive motor which via the chain 10, the sprocket II on one arranged above the motor Drives regulator for the propellant. The controller housing 12 has two connecting pieces on, an inlet port 13 and an outlet port 19. The latter closes a pipe 14, which forks at 15 into two branch lines I6. Any of these Branch lines lead to one of the motors. These branches have the same diameter, same length and also the same shape and dimensions. The lines are through Pipe connections I8 connected to the motors. In each of these branches a regulating element IV is also provided, with which the flow of the propellant can be controlled can influence. While by branching the pipe 14 into two pipes I6 of the same dimensions in connection with the controller 12 carried out the coarse adjustment the valves I7 are used for fine adjustment.

Mit ihrer Hilfe kann z. B. der gleiche Durchflußwiderstand zweier Verzweigungsleitungen I6 in vorbestimmter Weise verändert werden, um den Treibmitteldurchfluß Verschiedenheiten dieser Leitungen selbst, insbesondere der Antriebsmaschinen, anzupassen. Würde beispielsweise die Antriebsmaschine 2 infolge verwidkelter Bauart, unterschiedlicher Gebrauchsdauer oder infolge weniger guter Lagerung ihrer Läufer einen etwas größeren Bewegungswiderstand aufweisen, so wäre durch Verstellung eines oder beider Ventile I7 dafür zu sorgen, daß der Druck des Treibmittels unmittelbar vor dem Motor 2 entsprechend etwas 'höher ist.With their help z. B. the same flow resistance of two Branch lines I6 can be changed in a predetermined manner to increase the propellant flow Adjust the differences in these lines themselves, especially the prime mover. For example, the drive machine 2 would be different due to the twisted design Service life or a slightly longer one as a result of the poor storage of their rotors Have resistance to movement, so would be by adjusting one or both valves I7 to ensure that the pressure of the propellant immediately in front of the engine 2 accordingly something 'higher.

Würden andererseits zwei Zweigleitungen trotz gleichen Durchmessers, Form und Länge, beispielsweise wegen verschiedener Beschaffenheit der Innenwandungen, verschiedenen Durchflußwiderstand aufweisen, so könnte dieser Unterschied durch zweckentsprechende Einstellung der Ventile 17 ausgeglichen werden.If, on the other hand, two branch lines were to be used despite having the same diameter, Shape and length, for example due to the different nature of the inner walls, have different flow resistance, this difference could be due to Appropriate setting of the valves 17 are compensated for.

In Abb. 4 der Zeichnung ist ein Regler für eine Anlage gemäß der Erfindung dargestellt. Wie bereits erwähnt, hat das Reglergehäuse 12 einen Einlaßstutzen I3 und einen Auslaßstutzen 19. Der zwischen beiden öffnungen etwa U-förmig verlaufende Raum ist durch eine Zwischenwand 20 in zwei Teile abgeteilt, von denen der eine in den Stutzen 13, der andere in den Stutzen 19 mündet. In Fig. 4 of the drawing is a controller for a system according to the Invention shown. As already mentioned, the regulator housing 12 has an inlet port I3 and an outlet port 19. The one running approximately U-shaped between the two openings Space is divided into two parts by a partition 20, one of which into the connector 13, the other opens into the connector 19.

Zur Verbindung beider Räume dient eine kreisförmige Öffnung 2I. In dieser Offnung bewegt sich ein Kolbenschieber 23, 2A, 25, welcher in seinem mittleren Teil 24 im Durchmesser abgesetzt ist. In der Zeichnung ragt der im Durchmesser abgesetzte Teil 24 des Schiebers beiderseitig der Offnung 2I gleich weit hervor. In dieser Stellung ist der Durchströmquerschnitt für das vom Stutzen 13 herangeführte Treibmittel ein Maximum. Bei Bewegung des Schiebers in der einen oder anderen Richtung wird dieser Querschnitt verengt; tritt der Teil 25 des Kolbenschiebers in die Öffnung zI, dann ist der Querschnitt sogar o. Auf den Kolbenschieber wirkt ständig eine Feder 27 ein, welche ihn in der rechten Totlage entsprechend der maximalen Öffnung zu halten sucht. Die Spannung der Feder ist durch die Stellvorrichtung 28 einstellbar.A circular opening 2I serves to connect the two rooms. In this opening moves a piston valve 23, 2A, 25, which in its middle Part 24 is stepped in diameter. In the drawing, the one with a lower diameter protrudes Part 24 of the slide protrudes equally far on both sides of the opening 2I. In this The position is the flow cross-section for the propellant brought in from the nozzle 13 a maximum. When the slide is moved in one direction or the other, this cross-section narrows; the part 25 of the piston valve enters the opening zI, then the cross-section is even o. One is constantly acting on the piston valve Spring 27 a, which him in the right dead center corresponding to the maximum opening to keep looking. The tension of the spring can be adjusted by the adjusting device 28.

Die Regelung des Treibmittels erfolgt dadurch, daß eine vom Regler, welcher nicht in den Einzelheizen dargestellt ist, bei einer tSberschreitung der festgesetzten Drehzahl verschobene Spindel 26 den Kolbenschieber entgegen der Wirkung der Feder 217 nach links verschiebt bzw. umgekehrt bei einem Abfallen der Drehzahl durch Ausweichen nach rechts dem Kolbenschieber Gelegenheit gibt, sich unter dem Einfluß der Feder nach rechts zu bewegen.The control of the propellant takes place in that one of the controller, which is not shown in the individual heating, if the tS is exceeded Fixed speed shifted spindle 26 the piston valve against the action the spring 217 moves to the left or vice versa when the speed drops by dodging to the right gives the piston valve the opportunity to get under the Influence the spring to move to the right.

Es liegt innerhalb des Erfindungsgedankens, den Regler 12 anstatt durch den Motor 2 auch durch den Motor I oder die Welle 5 antreiben zu lassen. It is within the spirit of the invention to use the controller 12 instead to be driven by the motor 2 also by the motor I or the shaft 5.

Es kann ferner die Leitung 14 auch in drei oder mehr Zweigleitungen verzweigt werden, falls es sich um eine Israftmaschinenanlage mit mehr als zwei I(raftmaschinen handelt.Furthermore, the line 14 can also be divided into three or more branch lines be branched if it is an Israftmaschinenanlage with more than two I (raft machines act.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE I. Vorrichtung zum Regeln von mindestens zwei über je ein Getriebe auf eine gemeinsame Welle arbeitenden Zahnrad-Druckluftmotoren gleicher Größe und Leistung, von denen entweder nur einer oder zeitweilig mehrere oder alle in Betrieb sind, vorzugsweise zum Antrieb von Abbaufördereinrichtungen unter Tage, dadurch gekennzeichnet, daß zum Regeln sämtlicher Motoren ein einziger Fliehkraftregler vorgesehen ist, der von der Welle oder einer der Maschinen angetrieben ist und die allen Maschinen von einer gemeinsamen Hauptzuleitung aus zuströmende Druckluftmenge regelt. PATENT CLAIMS I. Apparatus for regulating at least two over gear air motors working on a common shaft are the same Size and performance, either only one of them, several or all of them at times are in operation, preferably to drive mining conveyors underground, characterized in that a single centrifugal governor is used to control all of the engines is provided, which is driven by the shaft or one of the machines and the Compressed air flowing in to all machines from a common main supply line regulates. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in den zu den einzelnen Motoren gehenden Verzweigungsleitungen für die Druckluft zusätzliche Regelorgane vorgesehen sind. 2. Apparatus according to claim I, characterized in that in the Additional branch lines for the compressed air going to the individual motors Regulatory bodies are provided. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 5ist43, 477 906; französische Patentschrift Nr. 814271. Referred publications: German Patent Specifications No. 5ist43, 477 906; French patent specification No. 814271.