Regeleinrichtung für Walzenstühle Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrau- lisch-mechanische Regeldarichtung zum Stellen der Mahlwalzen, zum Antrieb der Speisevorrichtungen und zum Sichern gegen Fehlfunktionen von Walzen stühlen, wobei der Regelimpuls am Gutfühler über einen Steuerschieber hydraulisch kraftverstärkend an einen Folgekolben gegeben wird.
Der Folgekolben wird bei bekannten Ausführun gen dazu benutzt, entweder ausschliesslich als Steuer organ für die hydraulische Einrichtung zu dienen oder neben dieser Aufgabe mechanische Arbeit zu leisten, zum Beispiel den Speiseschieber zu verstellen oder stufenlos in ihrem übersetzungsverhältnis veränderbare Getriebe zum Antrieb der Speisewalzen zu betätigen, wobei sowohl Reibradgetriebe als auch rein hydrostatisch arbeitende Getriebe angewendet werden.
An die Regeleinrichtungen von Walzenstühlen werden zahlreiche Forderungen gestellt, die einmal im rein Betrieblichen, vom Müllerischen her Kom menden begründet sind, und andererseits vom Wirt schaftlichen her, das heisst, dass die Regeleinrichtung billig herzustellen und einfach zu warten ist, wobei die Betriebszuverlässigkeit über lange Zeiträume hin weg besonders wichtig ist.
Kürzlich ist eine Regeleinrichtung bekanntgege ben worden, die unter Erfüllung zahlreicher mülle- risch-betrieblicher Bedingungen ein hydrostatisches Getriebe verwendet, um die Speisewalzen stufenlos anzutreiben. Bei dieser Einrichtung verstellt der Fol gekolben die hydraulische Pumpe in bezug auf ihr Fördervolumen.
Als- nachteilig hat sich dabei heraus gestellt, dass die Verstellpumpe und der dem Antrieb der Speisewalzen dienende hydraulische Motor ver hältnismässig teure Geräte sind, die zudem Spezial konstruktionen darstellen, die normalerweise nur von geschultem Personal betreut werden können; dies erfordert praktisch eine Kundendienstorganisation, die noch nicht zur Verfügung steht. Andererseits ist beim Anfang der Verstellung der hydraulischen Pumpe bei voller Antriebsdrehzahl die Fördermenge gering, so dass sämtliche Fördermenge verzehrenden Vorgänge entsprechend langsam anlaufen.
Die mahltechnischen Bedingungen, denen Regel einrichtungen für Walzenstühle genügen müssen, sind bereits zusammengestellt veröffentlicht worden und werden hier nochmals angegeben: 1. Die Mahlwalzen müssen ausgerückt sein und die Speisewalzen stillstehen, wenn der Walzenstuhl ohne Mahlgut leerläuft oder wenn der Mahlgutstrom ausbleibt; 2.
Die Mahlwalzen müssen auf die erforderliche Spaltweite und mit dem nötigen Druck zusammenge- presst werden, die Speisewalzen aber so schnell lau fen, dass alles zuströmende Mahlgut den Mahlwalzen gleichmässig zugeführt wird; dieser Betriebszustand muss sich auch einstellen, wenn das Mahlgut nach Ausbleiben wieder zuläuft, und zwar muss der Regler.
die Mahlwalzen allmählich zusammenführen und die Speisewalzen dürfen mit der Mahlgutförderung erst beginnen, kurz bevor die Mahlwalzen in ihren Ar beitszustand gebracht worden sind; 3. Die Drehzahl der Speisewalzen soll in Abhän gigkeit vom Mahlgutzulauf geändert werden; 4. Die Mahlwalzen sollen bei Ausbleiben des An triebes sogleich voneinander entfernt werden; 5.
Die Speisewalzen sollen erst dann stillgesetzt werden, wenn sich nach Ausbleiben des Mahlgutes die Mahlwalzen aus ihrer Arbeitsstellung etwas ent fernt haben, um ein Aufeinanderlaufen der Mahlwal zen zu verhindern; 6. Die hydraulischen Arbeitsdrücke sollen von aussen einstellbar sein; 7.
Der die Mahlwalzen bewegende Kolben soll stets in seine äusseren Endstellungen gehen und nicht in Zwischenstellungen stehenblieben, wie das vor kommen kann, wenn der Mahlgutzulauf zu langsam aufhört oder beginnt, denn in diesem Fall ist der Gut fühler zu wenig belastet, um den mit ihm verbunde nen .Steuerschieber des Folgekolbens so weit zu be wegen, dass die Steuerfunktion ausreichend ausgeübt werden kann.
Zu diesen Bedingungen kommen nun noch drei weitere dazu, die mit der Einrichtung nach der Erfin dung bei geeigneter Ausbildung dieser Einrichtung erfüllt werden können: B. Es sollen Fehlfunktionen verhindert werden, die sich automatisch einstellen können; 9. Man soll in die Regelfunktionen von Hand aus eingreifen können, um ' vorübergehende Betriebszu stände herstellen zu können, die dem Versuch, der Grundeinstellung oder sonstigen Zwecken dienen; 10.
Die Feinfühligkeit der Regeleinrichtung soll dadurch gesteigert werden, dass der Steuerschieber gegen sein Gehäuse, das ist also der Folgekolben, eine Drehbewegung ausführt, so dass dauernd glei tende Reibung vorliegt, nicht aber ruhende, die viel grösser ist.
Die hydraulisch-mechanische Regeleinrichtung nach der Erfindung kann aus einfachen und wohlbe- kanntere Maschinenelementen aufgebaut werden und ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Folgekolben als in einem von ihm verschiebbaren Träger axial fixiert gelagerte Vorgelegewelle zwischen dem angetriebe nen Eingangsrad eines dem stufenlos veränderbaren und abkuppelbaren Antrieb der Speisewalzen die nenden Getriebes und der Hydraulikpumpe ausgebil det ist, die Druckmittel liefert, welches über einen hydraulischen Sicherheitsschalter den Folgekolben,
einen Kolben zur Betätigung der Kupplung der Spei sewalzen und einen Kolben für das Stellen der Mahl- walzen beaufschlagt. Dabei kann der Träger auch mit einem Verstellmittel für den Speiseschieber befestigt sein, das das Ausmass der Speiseschieberverstellung zusätzlich von aussen einzustellen gestattet.
Weitere Eingriffsmöglichkeiten von aussen können für den Steuerschieber und die Speisewalzenkupplung vor banden sein. Der hydraulische Sicherheitsschalter ist zweckmässig derartig ausgebildet, dass bei Fortblei ben des Drucks in der hydraulischen Einrichtung die ganze Anlage in die Nullstellung geht mit der Folge,
dass bei unbeabsichtigtem oder unkontrolliertem Wiederanlaufen des Walzenstuhls der Betriebszu stand erst durch Eingreifen von Hand wieder herge stellt werden kann. Besonders vorteilhaft wirkt sich die Einrichtung nach der Erfindung dahingehend aus, dass bei Doppelwalzenstühlen mit derselben Mahl aufgabe nur eine Regeleinrichtung für beide Mahl- walzenpaare vorhanden zu sein braucht.
Die Erfladung wird an Hand eines Ausfühxungs- beispieles, das in der Zeichnung als Längsschnitt durch eine Regeleinrichtung gemäss der Erfindung dargestellt ist, im folgenden näher erläutert.
Die Einrichtung befindet sich im Gehäuse 1 des Walzenstuhles, von dem eine Ecke als Ausschnitt dargestellt ist. Dieser Raum ist zum Mahlraum hin begrenzt durch die Wand 16, die parallel zur senk- rechten Wand des Gehäuses 1 steht.
Dieser Regler- raum ist unterteilt durch die senkrechte, den Sicher heitsschalter enthaltende Wand 12 und die zum Mahlraum hin versetzte untere Wand 14, die die .öl pumpe und den Kolben für die Speisewalzenkupp- lung enthält. Zwischen diesem unteren. Teil der senk rechten Wand und der Abgrenzungswand 16 gegen den Mahlraum erstreckt sich in waagerechter Rich tung der Boden 15 eines als ölsumpf dienenden Rau mes.
Die beiden senkrechten Wände 12 und 14 wer den durchdrungen von den Zylindern 18, 13, deren ersterer sich nach links erstreckt und als Führung für den Träger dient, während der letztere sich in den Ölsumpfraum hinein erstreckt und der Führung des Folgekolbens dient.
Der Folgekolben 4 ist axial verschiebbar im Zy linder 13 und ist nach rechts hin in das Ritzel 42 hin- ein verlängert, während sich links die Welle 41 mit dem Zahnrad 43 anschliesst. Von der linken Kreis- ringfläche des Folgekolbens 4 geht der Zulaufkanal 44 für das öl .aus, der in die Mittelkammer 48 mün det.
Von den Bohrungen 49 für den linken Teil 68" des Steuerschiebers und 48' für den rechten Teil 68 des Steuerschiebers gehen Rücklaufkanäle 45 und 46 aus, die dann am Umfang des Folgekolbens münden. Das Ritzet 42 des Folgekolbens kämmt mit dem Zahnrad 93 der ölpumpe 92; der Steuerschieber 68 trägt an seinem .aus dem Folgekolben herausschauen den Ende die Scheibe 69.
Der Folgekolben 4 ist über die zugehörige Welle 41 drehbar, aber axial fixiert mit dem Träger 2 verbunden; dazu dient der Fixier deckel 2' des Trägers, auf dessen Aussenseite das Zahnrad 43 der Welle 41 anliegt, während auf der Innenseite der Bund 41' anliegt. Das Zahnrad 43 der Welle 41 ist über ein auf dem Achsstummel 29 des Trägers gelagertes Zwischenrad 21 mit dem Zahnrad 23 verbunden, das seinen Antrieb vom Eingangsrad 22 des stufenlos veränderbaren Getriebes für den Antrieb der Speisewalzen enthält.
Das Eingangsrad 22 ist als Kegelscheibe .ausgebildet und wird durch den Riemen 24 vom Hauptantriebsrad des Walzen- stuhles angetrieben. Es steht im Reibschluss mit dem Topfrad 52 des Getriebes, welches im Schwenkge häuse 5 gelagert ist; dieses hingegen ist wiederum in der Wand 14 schwenkbar gehalten und wird von der Feder 53 so beaufschlagt, dass das Topfrad 52 gegen die Kegelscheibe gedrückt wird.
Im Schwenkgehäuse 5 befindet sich das Zahnradpaar 52', 54', von denen das erste mit dein Topfrad, das zweite mit der Welle 54 verbunden isst, die an ihrem Ende eine Verzah nung für die bewegliche Kupplung 55 aufweist.
Ko- axial mit der Welle.54 liegt die Welle 37 der Speise, walze 3,6, .die über die Stirnverzahnung der Kupp- lungsteile 55 und 37' abkuppelbar angetrieben wer- den kann. Die der Verstellung des Kupplungsteils 55 dienende Schaltgabel 50 kann verstellt werden ent weder durch den hydraulisch
beaufschlagbaren Kol ben 5.6 oder über das Zahnrad 58' von einem ausser- halb des Gehäuses liegenden Handhebel 58, der hier nur strickpunktiert angedeutet ist. Da die Kupplung 55 durch die Feder 57 in der Ausrückstellung'gehal- ten wird, muss der Handhebel 58 in der Einschalt stellung verriegelbar sein.
Es ist ausserdem noch ein Elektroschalter 91 vorgesehen, der im Einrückzu- stand der Kupplung 55 die Glühbirne 95 zum Auf leuchten bringt, Zwischen der ;Ölpumpe 92 bzw. dem von ihr aus gehenden Druckkanal 132 und dem Zylinderraum 13' des Folgekolbens 4 befindet sich ein Sicherheits- schalter, der aus dem Nadelschieber 71 und dem Hohlschieber 74 besteht; dieser wird von der Feder 78 gegen den Nadelschieber 71 gedrückt.
Der Nadel schieber 71 trägt an seinem unteren Ende die Nadel 73 und an seinem oberen Ende einen Stift für den Knopf 72. Der obere Rand des Hohlschiebers 74 weist eine Quernut 75 auf, die die Verbindung zwi schen der Bohrung 77 des Hohlschiebers und dem Kanal 132 herstellt. Ausserdem weist die Bohrung 77 des Hohlschiebers 74 eine Querbohrung 76 auf, die in der Ruhelage des Schalters mit der Querbohrung 12' der Wand 12 Verbindung hat. Die Bohrung 77 des Hohlschiebers weist an ihrem unteren Ende eine Verengung auf, die von der Nadel 73 des Nadelschie bers 71 durchdrungen wird.
Der Nadelschieber, der Hohlschieber und die Feder 78 können nach oben leicht aus dem Gehäuse gezogen werden, wenn man den Deckel 10 des Gehäuses entfernt. Vom Boden der Bohrung für die beiden Schieber 71, 74 geht die Druckhauptleitung 133 weiter, durchdringt den mit dem Zylinder 13' des Folgekolbens 4 verbundenen Ringkanal 134 und geht in die Leitung 94' über, die unter den Kolben 94 zum Anstellen der Mahlwalzen führt. Es können mehrere Kolben angeschlossen sein, wie der Pfeil 81 andeutet. Von den Zylindern für die Mahlwalzenkolben 94 geht Leitung 56' aus; die hin ter die Kolben 56 zur Betätigung der Speisewalzen kupplung 55 führen.
Der Pfeil 82 deutet an, dass weitere Kupplungskolben angeschlossen werden können.
Die Bewegung des Gutfühlers 6 wird durch be kannte Umleitmittel 61 in die Waagerechte geleitet und über ein aus Kugelschale 61' und Kugel 62' be stehendes Gelenk .auf den Hebel 62 der Hohlwelle 63 übertragen, die an ihrem oberen Ende eine Stirnver zahnung 63' trägt. In diese Verzahnung greift eine entsprechende Verzahnung des Knopfes 64 ein, der die Welle 65 umschliesst und drehend mitnimmt über den Stift 64', der in .einem Langloch 65' der Welle 65 gleiten kann.
Die Welle 65 endet in einer Scheibe 66, die über einen Steg 67 und einen .daran anschliessen- den Arm 67' in den unteren Teil .der Welle 65 über geht. Dieser ist .durch die Feder 60 umwunden, die das Eigengewicht des :Gutfühlers 6 und der zuge hörigen Übertragungsteile ausgleicht.
Die Endscheibe 69 des Steuerschiebers 68 greift in eine Bogennut 66' ein, die in der Scheibe 66 eingebracht ist; auf diese Weise kann man die der Scheibe 66 über die Welle 65 verliehene Drehung in eine Axialbewegung des Steuerschiebers 68 umlenken.
Am Träger 2 ist noch die Stange 3 befestigt, und zwar drehbar; die Winkelstellung der Stange 3 kann fixiert werden durch den Schraubgriff 31 des Hebels 32. An dem in den Mahlraum hineinragenden Ende der Stange 3 ist ein Kegelnocken 33 angeordnet, des sen Mantelfläche verschiedene Neigungen besitzt, die von der Achsparallelen 33" bis zu einer grössten Neigung 33' reichen.
Der Kegelnocken 33 beauf- schlagt über eine in, der Führung 16' gelagerte Stange 34 dem. Speiseschieber 35 durch Druck; durch das Ge wicht des Speiseschiebers wird die Stange 34 gegen den Kegelnocken 33 gedrückt.
Wirkung der Einrichtung: Von der Hauptantriebsscheibe für die Mahlwal zen wird über den Riemen 24 eine Drehbewegung auf die Kegelscheibe 22 und von hier über die Räder 23, 21 und 43 auf die Welle 41 und damit auf den Folge kolben 4 übertragen, dessen Ritzel 42 über das Rad 93 die Ölpumpe 92 antreibt. Das öl wird aus dem Ölsumpf 17 in Pfeilrichtung 83 in die Leitung 131 gesaugt und von der Ölpumpe 92 durch die Leitung 132 und die Nut 75 des Hohlschiebers 74 in dessen Bohrung 77 gedrückt,
von wo aus es über die Quer bohrung 76 des Hohlschiebers und die Querbohrung 12' der Wand 12 in den Sumpf zurückgefördert wird. Erst wenn der Gutfühler 6 so weit nach unten ge drückt worden ist, dass der Steuerschieber 68, 68', 68" in der gezeichneten Lage steht, hat es Zweck, den Sicherheitsschalter durch Druck auf den Knopf 72 zu betätigen, denn, nun erst ist Mahlgut vorhanden und die Mahlwalzen können gegeneinander geführt werden, ohne deren Beschädigungen befürchten zu müssen.
Wenn der Knopf 72 nach unten gedrückt wird, was nur ganz kurz der Fall zu sein braucht, wird über den Nadelschieber 71 auch der Hohlschie ber 74 nach unten gedrückt mit der Folge, dass die Querbohrung 76 ausser Verbindung mit der Quer- bohrung 12' kommt und das<B>öl</B> nicht mehr in seinen Ölsumpf 17 zurückfliessen kann. Das :öl geht nun unter Druck durch die Räume 133;
134, 13' unter die Wirkfläche des Folgekolbens 4, durch die Räume 133, 94' .unter den oder die Kolben 94 und anschlies- send unter den oder die Kolben 56. Hier zweigt eine Leitung zum Druckbegrenzer 96 ab; von dem die Rückförderung des !Öles in den Sumpf 17 erfolgt, wie aus der Darstellung ohne weitere Erläuterungen er sichtlich ist.
In der gezeichneten- Stellung von Steuerschieber 68 und Folgekolben 4 bleibt dieser unter Druck ste hen; erhöht sich der Druck, so geht der Folgekolben 4 um eine Kleinigkeit nach rechts, wodurch aber, da der -Steuerschieber 68 festgehalten ist, die Verbin dung zwischen der Druckleitung 44, der Mittelkam mer 48 und der Bohrung 48' zur Rücklaufleitung 46 hergestellt wird,
so dass das Öl in Pfeilrichtung 84 im Ringraum zwischen dem Ritzel 42 und der Bohrung des Zylinders 13 in den .Ölsumpf 17 zurückfliesst. Durch diese Möglichkeit des Rücklaufs fällt der Druck und die Kraft der Feder 25, die über den Trä ger 2 und die Welle 41 auf den Folgekolben 4 geleitet wird, überwiegt und der Folgekolben geht nach links mit der Wirkung, dass die ineinander übergehenden Räume 49 und 48 wieder abgeschlossen werden, sich Druck bildet und der Kolben wieder nach rechts geht.
Dieses schnelle Wechselspiel hält den Folgekolben praktisch ruhig. Senkt sich der Gutfühler 6 unter Wirkung des zulaufenden Gutes ab, so wird der Arm 62 der Hohlwelle 63 geschwenkt und diese gedreht, mit der Folge, dass sich auch die Scheibe 66 dreht, da ihre Welle 65 über die Kuppelmittel 63', 64', 65' mit der Hohlwelle 63 verbunden ist. Bei Drehung der Scheibe 66 wird die Endscheibe 69 des Steuerschie bers 68 durch die Bogennut 66' nach rechts gezogen mit der Folge, dass der Kolben 4 nachkommt und den ganzen Träger 2 nach rechts bewegt gegen die Kraft der Feder 25.
Mit Auftreten des Druckes, wie beschrieben, war der Kolben 56 nach rechts bewegt worden und hatte über die Schaltgabel 50 die Kupp lung 55 mit dem Kupplungsteil 37' auf der Welle 37 der Speisewalze 36 zum Eingreifen und damit den Walzenstuhl in Funktionsstellung gebracht.
Je weiter die Kegelscheibe 22 in das Topfrad 52 eintaucht, um so schneller wird dieses angetrieben, wobei das Schwenkgehäuse 5 entgegen der Wirkung der Feder 53 drehschwenkend ausweichen kann. Mit dem Nachrechtsgehen des Trägers 2 wird auch die Stange 3 verschoben mit der Wirkung, dass der Kegelnocken 33 in derjenigen Stellung, in der die Mantellinie 33' wie dargestellt geneigt ist, die Stange 34 nach unten drückt und damit den Speiseschieber 35 öffnet.
Der Grad dieses öffnens kann durch Einstellung des Ke- gelnockens 33 durch Drehung am Hebel 32 einge stellt werden, wobei die eingestellte Lage durch Dre hung des Handgriffes 31 fixierbar ist. Man kann, wenn man den Kegelnocken mit seiner strichpunk tiert dargestellten Mantellinie 33" wirken lässt, jede Einflussnahme auf den Speiseschieber ausschalten, also auch einen konstanten Wert einstellen.
Soll der Walzenstuhl aus vollem Betrieb heraus angehalten werden, so braucht nur der Knopf 64 her ausgezogen und so gedreht zu werden, dass der Steu erschieber 68 nach links geht, bis der Träger 2 durch den Achsstummel 29 am Anschlag 11 des Gehäuses 1 anliegt. Wird dann der Steuerschieber noch weiter nach links bewegt, so gibt der linke Steuerschieberteil 68" die Bohrung 45 frei, was ein Absinken des Drucks zur Folge hat,
so dass die Kupplung 55 durch Wirkung der Feder 57 ausgeschaltet und der Kolben 56 zurückgedrückt wird. Es geht auch der Kolben 94 für die Anstellung der Mahlwalzen zurück, das heisst, dass die Mahlwalzen abgerückt werden. Verschwin det aber der Druck, so verschwindet auch der Stau druck des fliessenden Öls-, der sich durch die Veren gung am unteren Ende der Bohrung 77 des Hohl schiebers 74 im Zusammenwirken mit der Schieber- nadel 73 bemerkbar macht.
In diesem Fall aber überwiegt die Kraft der Feder 78, die den Hohlschie ber nach oben bewegt und die Querbohrung 76 des Hohlschiebers mit der Querbohrung 12' des Gehäu ses 12 in überdeckung bringt, womit der eingangs beschriebene Kurzschluss wiederhergestellt ist. Soll die Maschine wieder in Gang gesetzt werden, so ist nicht nur die ursprüngliche Kupplung zwischen der Hohlwelle 63 und der Stellwelle 65 durch Eindrük- ken des Knopfes 64 wieder einzurücken, sondern auch der Sicherheitsschalter 71, 74 durch Druck auf den Knopf 72 zu betätigen.
Dieser Sicherheitsschalter kommt insbesondere auch dann zur Wirkung, wenn der Antrieb des Walzenstuhles plötzlich fortbleibt. In diesem Falle verschwindet der Öldruck, da die Pumpe 92 steht, durch die Undichtigkeiten, und be wirkt wie vorher beschrieben ein Nachobengehen des Hohlschiebers 74 mit der Wirkung, dass alle Organe in die Leerlaufstellung zurückgehen.
Läuft die Ma schine aus irgendeinem Grunde unkontrolliert wieder an, so kann kein Schaden entstehen. Vielmehr muss die Bedienungsperson den Walzenstuhl von Hand wieder einschalten. Durch die Bemessung der Nadel 73 und/oder der Verengung der Bohrung 77 hat man es in Zusammenwirken mit der Bemessung der Feder 78 feinfühlig in der Hand, den gewünschten Effekt einzustellen oder zu ändern.
Eine weitere Eingriffsmöglichkeit von aussen be steht in der Einrückbarkeit der Kupplung 55 durch den in Pfeilrichtung 84 zu bewegenden Handhebel über das Ritzel 58' und den Schaltgabelkopf 51. Der Stift 51' des Schaltgabelkopfes 51 zieht sich dann aus dem Kolben 56 entsprechend heraus. Auch der Druckbegrenzer 96 kann ohne weiteres von aussen leicht zugänglich angeordnet werden.
Aus den Darlegungen ist zu ersehen, dass die Einrichtung nicht nur die eingangs aufgezählten zehn Betriebsbedingungen erfüllt, sondern auch mit einfa chen Mitteln billig zu erstellen ist.