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Sch achtfördervorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schachtfördervorrichttmg
für Fördergestelle nach Patent 475845, bei der eine hydraulische Kupplung oder ein
hydraulischer Geschwindigkeitsumformer zwischen der Antriebsmaschine und der Seiltrommel
oder der Treibscheibe vorgesehen ist.
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Um bei einer solchen Verwendung einer hydraulischen Kupplung oder
eines hydraulischen Geschwindigkeitsumformers ein erfolgreiches Arbeiten zu erzielen,
ist ges notwendig, daß entsprechend .einer jeden Steuerhebelstellung ein bestimmter
Wert der übertragenen Drehkraft vorhanden ist, und daß diese Drehkraft ohne Rücksicht
auf die Geschwindigkeit oder die Umdrehungsrichtung der angetriebenen Welle konstant
verbleibt. Beim Kuppeln der angetriebenen, vorher stillstehenden Welle mit seiner
ständig laufenden Antriebswelle ist es gleichfalls für ein erfolgreiches Arbeiten
erforderlich, entsprechend der Bewegung des Steuerhebels von dessen neutraler Lage
aus einen verhältnismäßig hohen anfänglichen Füllungsbetrag zusichern, auf den eine
Verminderung dieses Betrages folgt, und darauf :die Drehkraft in einem konstanten
Wert aufrechtzuerhalten, der von der durch den Steuerhebel eingenommenen Stellung
abhängt.
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In der Beschreibung des genannten Patentes ist eine Vorrichtung beschrieben,
mittels welcher das Einlaßventil der betreffenden Kupplung oder des Geschwindigkeitsumformers,
der gerade in Benutzung genommen wird, zuerst weit geöffnet und dann teilweise geschlossen
wird, wenn die übertragene Drehkraft zunimmt. Es ist dort eine Ausführungsform einer
solchen Vorrichtung, nämlich ein sogenannter Zugmotor, beschrieben, der verwendet
wird, wenn die verwendete Antriebsmaschine ein Elektromotor ist; eine solche in
Abhängigkeit von der Belastung wirkende Vorrichtung ist leicht ausführbar, da die
Belastungsänderung sich als Änderung der Stromstärke in der Zuleitung zum Motor
auswirkt und deshalb die Regelung von der Stromstärke abhängig gemacht werden kann.
Wenn jedoch eine andere Ausführungsform einer Antriebsmaschine verwendet wird, wie
beispielsweise eine Dampfmaschine _ oder eine Dampfturbine oder eine Verbrennungskraftmaschine,
oder wenn ein Schwungrad mit einem -Elektromotor oder mit einer anderen Antriebsmaschine
vereinigt
wird, in welchem Falle die von der Antriebsmaschine entwickelte Energie nicht notwendigerweise
in jedem Augenblick die- zum Heben oder Senken der Förderlast erforderliche Energie
darstellt, da das Schwungrad- Energie - aufnehmen oder abgeben kann, so ist es notwendig,
eine Vorkehrung zu treffen, die nicht von der Kraftzuleitung zu der Antriebsmaschine
abhängt; die Erfindung bezweckt nun, eine solche Vorrichtung zu schaffen.
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Gemäß der Erfindung ist in die verwendete Vorrichtung, mittels welcher
die Kraft von der Antriebsmaschine auf die Fördertrommel übertragen wird, eine an
sich bekannte selbsttätige Steuervorrichtung für die Ventile der hydraulischen Kupplung
oder des hydraulischen Geschwindigkeitsumformers eingeschaltet, welche mechanisch
auf die übertragene Drehkraft anspricht. Diese selbsttätige Steuervorrichtung wird
hierbei so angeordnet, daß bei einer Bewegung- des Handsteuerhebels von dessen neutraler
Lage aus eine verhältnismäßig schnelle anfängliche Füllung der hydraulischen Kupplung
oder des hydraulischen Geschwindigkeitsumformers entsprechend der Steuerhehelstellungermöglicht
und darauf diese Füllung in einem -solchen Grade aufrechterhalten wird, daß -die
übertragene Drehkraft entsprechend der Stellung des Steuerhebels einen konstanten
Wert hat. Diese selbsttätige Steuervorrichtung wird dazu benutzt, den öffnungsbetrag
des Haupteinla:ßventils zu regeln. Die Regelung kann unmittelbar auf das Einlaßventil.
wirken; wenn aber die auf die Drehkraft ansprechendeVorrichtung in eine Welle eingeschaltet
ist, deren Drehungsrichtung sich mit der Förderricbtung umsteuert, so wird ihre
Bewegung in derselben Richtung auftreten, gleichgültig; ob die Förderung in der
-einen oder in _ -der anderen Richtung erfolgt. Daher inüß die mechanische Verbindung=
zwischen der auf die Drehkraft ansprechenden Vorrichtung und dem Steuerventil, z.
B. durch eine Lenkeranordnung, so ausgebildet werden, da.ß Idas Ventil in der der
Förderrichtung entspre, chenden, Richtung beeinflußt wird. Ferner ist es vorteilhaft,
die selbsttätige; mechanisch auf die Drehkraft ansprechende Vorrichtung zur Steuerung
einer durch eine Druckflüssigkeit bewegten Vorrichtung zu benutzen, durch die das
Haüpteinlaßventil beeinflußt wird; eine solche Anordnung besitzt den Vorteil, da.ß
jede Erschütterung, die in der auf die Drehkraft ansprechenden Vorrichtung auftritt,
nicht auf die das Ventil steuernde 'Einrichtung übertragen wird.
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in der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigen Fig. i 'und 2 ein Ausführungsbeispiel der Steuerung
mittels einer auf die Drehkraft ansprechenden Vorrichtung, die durch eine mittels
eines Flüssigkeitsdruckes arbeitende Einrichtung wirkt.
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Fig.3 veranschaulicht eine abgeänderte Ausführungsform einer auf die
Drehkraft ansprechenden Vorrichtung.
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Bei der in Fig. i dargestellten AusfüU-rungsform kommt eine biegsame
Kupplung i bekannter Bauart zur Verwendung, die vorzugsweise in die Hauptwelle 2
eingeschaltet wird, die von der Antriebsmaschine in Umdrehung versetzt wird. Eine
Kupplung der genannten Art besitzt gewöhnlich Scheiben 3 und q., die .auf der antreibenden
und angetriebenen Welle sitzen und mit Äußeren Ansätzen versehen sind, um die seine
wellenförmig gestaltete Feder 5 herum angebracht ist. Diese Feder wird durch .ein
zylindrisches Stahlgehäuse 6 in ihrer Lage gehalten, das an einer der genannten
Scheiben, beispielsweise an der Antriebsscheibe, angebracht ist.
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Beim Ausführungsbeispiel sind Zähne; 7, deren Richtung parallel zur
Wellenachse verläuft, an der Außenseite des zylindrischen Stahlgehäuses 6 vorgesehen,
und entsprechende Zähne 8, die jedoch schraubenförmig gestaltet sind, sind auf der
Umfangsfläche einer zweiten Scheibe g vorgesehen, die von der treibenden Welle 2
getragen wird. Diese beiden Zahnreihen werden durch einen Außenring io miteinander
verbunden, auf dessen innerer Umfangsfläche Zähne eingeschnitten sind, welche nach
Steigung und Richtung den Zähnen auf dem zylindrischen Stahlgehäuse 6 und der Scheibe
g entsprechen<. Wenn somit eine Drehkraft durch die Kupplung mit :einer entsprechenden
geringen relativen winkligen Verschiebung zwischen Antriebswelle und. angetriebener
Welle übertragen wird, so wird in einer -axialen Richtung eine Bewegung des Außenringes
io auftreten, die proportional der übertragenen Drehkraft - ist. Mittels geeigneter
Übersetzungshebel i i, die. an der Scheibe 9 angelenkt, sind, wird diese Bewegung
auf eine Muffe 12 Überträgen, welche .entgegen der Wirkung einer -Feder 13 auf der
angetriebenen Welle gleitet. 'Von dieser MulTe 12 kann durch einen Bund oder einen
Hebel 14, der sich auf einen Flansch der Muffe 12 auflegt, die Bewegung entweder
durch geeignete mechanische Verbindungen oder mittels einer durch eine Druckflüssigkeit
wirkendem Einrichtung auf das $aupteinlaß, ventil übertragen, werden. Wie oben angegeben,
wird die Steuerung dieses Ventilfis durch Flüssigkeitsdruck vorgezogen, und zu diesem
Zweck kann eine auf der Ventilspindel sitzende Kurbel 15 durch eine Lenkstange
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ungefähr mit der Mitte eines verschiebbaren Hebels 17 verbunden werden, an dessen
Enden der Handsteuerhebel 18 ' und die Stange eines Kolbens i9 angreifen, welcher
mit zentrierenden Federn 2o in einem Zylinder 2 1 untergebracht ist, dem seinerseits
an jedem Ende ein Flüssigkeitsdruck zugeleitet werden kann. Die Zuführung dieses
Druckes zu dem einen oder anderen Ende des Zylinders 21 wird durch einen Schieber
22 unter der Steuerung des Handhebels 18 bestimmt, wobei das andere Ende des Zylinders
zu diesem Zeitpunkt mit dem Auslaß verbunden ist. Die Zuleitung der unter Druck
stehenden Flüssigkeit zu dein Steuerzylinder 21 erfolgt unter der Steuerung eines
den Druck regelnden Kolbenschiebers, der einen Zylinder 23 besitzt, welcher drei
Kanäle 24, 25, 26 aufweist, die ihrerseits mit der - Zuleitung für die unter Druck
stehende Flüssigkeit mit dem Steuerzylinder und dem Ausläßbehälter verbunden sind.
Mit dem Hebel 14 ist der Kolbenschileber 27 zweckmäßig mittels einer stoßdämpfenden
Feder 28 verbunden, so daß die Lage dieses Kolbenschiebers durch die übertragene
Drehkraft bestimmt wird. Auf der zylindrischen Umfangsfläche dieses Kolbenschiebiers
ist ein Kanal 29 vorgesehen, der sich in der Längsrichtung des Schiebers erstreckt
und auf seine Enden zu konisch verläuft. Wenn keine) Drehkraft zu übertragen ist,
oder wenn letztere unter einem gewissen vorher bestimmten Wert liegt, ist die Lage
des Kollb-enschiehers 27 in der druckregelnden Vorrichtung so, daß zwischen dem
Kanal 24 und den Kanälen 25, 26 keine Verbindung vorhanden ist. Sobald jedoch die
übertragene Drehkraft ausreicht, um den Kolbenschieber 27, in eine solche Lage zu
bewegen, daß sein Kanal 29 in Verbindung mit dem Kanal 24 kommt, so strömt Flüssigkeit
unter Druck durch die Kanäle 25 und 26 zum Teil zu dem Steuerzylinder 21 und zum
Teil zu dem Auslaßbehälter. Die weitere Bewegung des Kolbenschiebers 27 infolge
erhöhter Drehkraft dient dazu, die Querschnitts$äche seine Kanals 29 zu vergrößern,
die gegenüber dein Einlaßkanal 24 freigelegt wird, und diejenige Querschnittsfläche
zu vermindern, welche den Auslaßkanal26 freilegt, wodurch der Flüssigkeitsdruck
in dem zu dem Steuerzylinder 21 führenden Kanal 25 schrittweise erhöht wird.
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Beim Arbeiten dient der Handsteuerhebel 18, nachdem er in seine Vorwärts>
oder Rückwärtsstellung vollständig umgelegt worden ist, dazu, das Haupteinlaßventil
für die Kupplung für den Vorwärtsgang oder Rückwärtsgang vollständig zu öffnen.
Diese Wirkung findet durch den verschiebbaren Hebel 17 statt: Zu derselben
Zeit, zu der der Schieber 22 des Steuerzylinders 21 entsprechend bewegt wird, und
wenn die übertragene Drehkraft erhöht wird, wird die unter Druck stehende Flüssigkeit
dem Steuerzylinder mittels des Kolbenschiebers zugeleitet, wobei der Druck dieser
Flüssigkeit, wie oben beschrieben, von der Lage 'des Kolbenschiebers 27 in dem Zylinder
23 abhängt. Die Bewegung des Kolben§ i9 in dem Steuerzylinder und demzufolge der
B-etrag, um den mittels des Hebels 17 das Haupteinlaßventil teilweise geschlossen
wird, hängt von dem Druck der Flüssigkeit ab, welche dem Steuerzylinder 21 zugeleitet
wird, d. h. von der Lage des Kolbenschieberei 2`7, die ihrerseits wieder durch die
übertragene Drehkraft bestimmt wird. Wenn der Handsteuerhebe118 in seine neutrale
Stellung zurückgeführt ist, schneidet der Schieber 22 die Zuleitung der unter Druck
stehenden Flüssigkeit ab und verbindet beide Enden des Steuerzylinders 21 mit dem
Auslaß. Diejenige Zentrierungsfeder 20, die zusammengedrückt wurde, wirkt alsdann
dahin, den Kolben i9 in die Mittelstellung zurückzuführen, und das Haupteinlaßventil
wird hierdurch in diejenige Stellung zurückgeführt, in welcher die Einlaßöffnungen
zu beiden hydraulischen Kupplungen geschlossen sind.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten abgeänderten Ausführungsform ist der
Steuerzylinder von üblicher Bauart. Durch die Bewegung des Kolbens.3o auf die eine
Seite von seiner neutralen Lage aus wird der Schieberkasten des Steuerzylinders
mit der Druckzuleitung in Verbindung gebracht, und durch die Bewegung des Kolbens
auf die andere Seite wird der Schieberkasten mit dem Auslaß verbunden. Hierzu ist
zwischen dem Einlaßstutzen 3 5 des an dem Steuerzylinder 21 sitzenden Schieberkastens
und dem Stutzen 36 des Schieberkastensi 37 (Fig. 2) eine Verbindung vorgesehen.
Die Eirilaßstutzen 38 und 39 sind hierbei mit der Druckzuleitung oder dem Auslaß
verbunden. Wenn also :die Muffe 12 durch die auf die Drehkraft ansprechende Vorrichtung
-i beispielsweise nach rechts verschoben wird, so wird der Kolbenschieber 3o nach
links verschoben, so daß die Druckflüssigkeit über 38, 36 und 35 zu dem Schieberkasten
des Steuerzylinders -,i gelangen kann. Dieser Schieberkasten ist ebenso wie bei
der Ausführungsform der Fig. i mit einem Schieber 22 versehen, so daß das Druckmittel
entsprechend der Lage des Steuerhebels 18 zu der einen oder anderen Seite des Kolbens
i;9 geführt wird, wobei dessen andere Seite mittels des Auslaßkanals 40 mit dem
Auslaß verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist nun die
Stange-
des Kolbens ii9@ mittels äiner Kurbelschleife 32, eines Lenkers und eines Hebels
31 mit dem Kolbenschieber 3o noch mechanisch verbunden. Wenn nämlich 'bei der in
Fig. 2 dargestellten Ausführungsform des Kolbenschiebers 3o, bei dem die .-vorstehend
beschriebene wechselseitige Steuerung -.des Zuleitungskanals 25 und des Auslaßkanals
26 fehlt, der Kolbenschieber 30 .den Einla.ßstutzen für das Druckmittel freizulegen
beginnt, so kommt sofort der volle Flüssigkeitsdruck auf den Kolben i9 zur Einwirkung,
selbst dann, wenn der Einlaßstutzen 38 nur gerade anfängt freigelegt zu werden.
Dieser volle Druck des Druckmittels hat die Neigung, den Kolben i.9 über seine volle
Wegstrecke zu verschieben, was aber- nicht @eintreten -soll. Wenn also beispielsweise
der Kolbenschieber 3o durch die auf die Drehkraft entsprechende Vorrichtung um ein
Viertel seines Hubes verschoben wird, so wird der volle "Flüssigkeitsdruck auf den
Kolben i g. zur Einwirkung kommen,. der sich entsprechend der Einsstellung .des
Schiebers:22 alsdann in der einen oder .anderen Richtung bewegt, -wobei der -Kolben
in einer solchen Richtung zurückzugehen beginnt, daß mittels der Kurbelschleife
32 und des Hebels 31 der Kolbenschieber 3o verschoben und der Einlaßstutzen38"abgeschlossen
wird. Die vollständige Abschließung des EinlaBstutzens tritt aber nicht eher auf,
bis der Kolben i9 um einen Betrag verschoben worden ist, der der oben, enwähnten
Wegstrecke des Kolbenschiebers 3o entspricht. - Bei -Verminderung der übertragenen
Drehkraft geht die Muffle 12 nach links zurück, -wodurch mittels der Hebel 14 und
31- der Kolbenschieber 3o. noch weiter nach rechts verschoben wird, so daß zu einem
bestimmten Zeitpunkt der Steuerzylinder 21 mit -dem Auslaß in. Verbindung gebracht
wird. Der .auf den Kolben i9 wirkende Druck wird hierdurch aufgehoben, und der Kolben
wird alsdann durch die Wirkung seiner Feder zo (Fig. i) in die Mittelstellung gebracht
: In. denjenigen- Fällen, in denen beispielsweise _ die Aht4ebsmaschine in, einem
anderen Gebäude -als das die eigentliche Fördervorrichtung aufnehmende untergebracht
ist und wobei die" Welle; in die :die biegsame Kupplung eingeschaltet ist, von beträchtlicher
Länge ist; kann. die. Verdrehung dieser Welle dazu benutzt werden, die gewünschte
Steuerung.herbeizuführen oder zu unterstützen. Zu diesem Zweck kann (Fig. 3) : die
Antriebswelle 33 von einem Rohr 34 umgeben werden, das mit der Welle an einem nahe
der An. triebsmaschine liegenden Punkt starr verbunden ist. Die Scheibe 9, welche
die mit dem gezahnten Außenring i o zusammen arbeitenden .schraubenförmigen Zähne
8 trägt, sitzt an dem anderen Ende des Rohres 34. Diese. Vorrichtung kann, wie dargestellt,
mit einer biegsamen Kupplung verwendet werden;-jedoch kann in gewissen Fällen die
Verdrehung über diaI:änge der von dem Rohr 34 umgebenen Welle 33 ausreichend stein,
um zu .ermöglichen, :daß. die Welle zusammenhängend ausgebildet- wird. Hierbei-
wird seine Scheibe, die diele axialer Richtung verlaufenden Zähne trägt, auf .der
Welle in der Nähe der Scheibe-9 -angebracht, welche am Ende des Rohres. 34_ sitzt
und mit ihm durch einen Außenring.io -:Verbunden ist.: Bei dem in Fig.-3 _ .dargestellten-
Ausführungsbeispiel bewirkt 'die lange Welle nicht allein die Steuerung, sondern
in Verbindung -mit der in Fig'. i dargestellten-Kupplung 9, 1o.