DE897770C

DE897770C - Sicherheitseinrichtung fuer Druckluftmotoren mit umlaufenden Zahnradlaeufern

Info

Publication number: DE897770C
Application number: DEE4530A
Authority: DE
Inventors: Felix Pollmeier; Karl-Heinz Sauer
Original assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Current assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Priority date: 1951-10-31
Filing date: 1951-10-31
Publication date: 1953-11-23

Description

Sicherheitseinrichtung für Druckluftmotoren mit umlaufenden Zahnradläufern Wenn mehrere Zahnradmotoren oder ein Zahnradmotor gemeinsam mit einem Elektromotor eine Förderanlage antreilben, so kann der Fall eintreten, daß die beiden Motoren mit einander entgegengesetztem Drehsinn auf den Förderer wirken. So kann es z. B. bei Förderanlagen, deren Fördersinn umgekehrt wird, vorkommen, daß versehentlich nur der stärkere Motor umgeschaltet wird, worauf dann der schwächere Motor von der Förderanlage angetrieben wird d. h. wenn er eine Druckluftmaschine ist, als Verdichter arbeitet. Die dabei entstehende Verdichtungswärme kann zu unzulässig hoher Erwärmung führen, welche namentlich im Untertagebetrieb gefährlich ist.
Die Erfindung löst die Aufgabe, einen Druck luftzahnradmotor blei betriebswidrigem Umlaufsinn selbsttätig von der Druckluftleitung abzug schalten und seinen bisherigen Lufteinlaß mit dem Auspuff zu verbinden bzw. ihn vom betrifebswidri gen Uml.aufsinn auf den entsprechenden Umlaufsinn umzuschalten.
Zu diesem Zweck ist nach der Erfindung mit der einen Läuferwelle ständig eine Flüssigkeitspumpe verbunden, welche bei normalem Umlaufsinn der Zahnradläufer nicht fördert. bei betriebswidrigem Umlaufsinn jedoch Flüssigkeit gegen wachsenden Druck zu fördern vermag un.d somit einen Steuerimpuls aufbringt, der zur Abschaltung des Motors vom Preßluftnetz bzw. zur Umschaltung des Motors herangezogen wird Hierbei wird von der Flüssigkeitspumpe nur bei betriebswidrigem Umlaufsinn des Motors Druckflüssigkeit in das Schaltorgan geliefert. Dies kann entweder dadurch bewirkt werden, daß die Pumpe mit dem einen Motorläufer durch eine Freilaufkupplung verbunden ist, welche nur die betriebswidrige Drehbewegung überträgt oder dadurch, daß zwischen dem Saugrohr der Pumpe und ihrem Druckrohr ein Nebenschlußkreislauf mit Rückschlagventil derart angeordnet ist, daß bei betriebsgemäßem Umlaufsinn des Motors die geförderte Flüssigkeit unter Öffnen des Rückschlagventils nahezu chne Druckwirkung durch den Nebenschlußkreislauf strömt, während bei betriebswidrigem Umlaufsinn das Rückschlagventil geschlossen, also der Nebenschlußkreislauf gesperrt ist un d die Pumpe somit Flüssigkeit gegen wachsenden Druck zu fördern vermag.
Als Flüssigkeitspumpe ist besonders eine Zahnradpumpe geeignet, weiche außer dem erwähnten Rückschlagventil keiner weiteren Ventile bedarf und daher besonders betriebssicher für den erfindungsgemäßen Zweck ist.
Soll der Zahnradmotor vom Druckluftnetz abgeschaltet und mit dem Auspuff verbunden werden, so ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in der Einlaßleitung zum Druckluftmotor eine Schaltvorrichtung angeordnet, welche durch eine ständig wirkende Federkraft in der die Einlaßleitung mit der Druckluftzufuhr verbindenden Stellung gehalten wird und bei Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit aus der Flüssigkeitspumpe unter Überwindung der Federkraft die Einlaßleitung von der Druckluftzufuhr abschaltet und mit der Außenluft verbindet.
Sind dagegen die beiden Läuferwellen des Motors über wechselweise schaltbare Kupplungen mit der Antriebswelle verbunden, so kann der Zahnradmotor auch bei Auftreten eines betriebswidrigen Umlaufsinnes in den entgegengesetzten richtigen Umlaufsinn umgeschaltet werden. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wind dann die Umschaltung der Kupplungen durch den von der Zahnradpumpe bei betriebswidrigem Umlaufsinn gegebenen Steuerimpuls vollzogen. Vorzugsweise wird durch den von der Zahnradpumpe gegebenen Steuerimpuls ein Schaltbahn betätigt, der die Druckmittelzuleitung von druckmittelbetätigten Lamellenreibungskupplungen steuert.
Die Zeichnungen zeigen zwei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung. In Abb. 1 ist als Ausführungsbeispiel ein Zahnradmotor in Stirnansicht, in Abb. 2 im Schnitt, und zwar in der betriebsgemäßen Steuerstellung gezeigt, während die Abb. 3 einen Schnitt durch denselben Zahnradmotor, aber in der betriebswidrigen Steuerstellung zeigt. Die Abb. 4 und 5 zeigen schematisch die Steuerung, und zwar für die betriebsgemäße und die betriebswidrige Steuerstellung. Als weiteres Ausführungsbeispiel zeigt die Abb. 6 einen anderen Zahnradmotor im Schnitt, dessen Steuerung schematisch in Abb. 7 dargestellt ist.
Mit der Läuferwelle 1 des Zahnradmotors 2 ist durch eine Kupplung 3 der eine Läufer der Zahnradpumpe 4 verbunden. Die Saugleitung 5 verbindet die eine Seite der Zahneingriffstelle der Zahnradpumpe 4 mit einem Olsumpf 6, die Druckleitung 7 verbindet die gegenüberliegende Zahneingriffstelle mit dem Raum über der oberen St;irnfläche des Schieberkolbens 8 im Schaltorgan. Dieser wird bei Entlastung seiner oberen Stirnfläche durch die vorgespannte Feder g in seiner oberen Lage gehalten, in welcher seine Eindrehung 10 die Druckluftleitung 11 mit der Einlaßleitung 12 des Druckiuftmotors verbindet. Im unteren Abschnitt des Schiebergehäuses I3' befinden sich Auspufföffnungen I4. Diese werden durch die Eindrehung 10 mit der Einlaßleitung 12 zu deren Entlüftung verbunden, wenn der auf der Stirnfläche des Schiebers 8 lastende Druck den Kolbenschieber 8 gegen den Federdruck nach unten bewegt. Damit bei normaler Drehrichtung die Zahnradpumpe wenig Leerlaufarbeit leistet, sind ihre beiderseits des Zahneingriffs befindlichen Räume durch eine das Rückschlagventil 16 enthaltende Zweigleitung verbunden; bei normalem Drehsinn der Läufer öffnet sich das Rückschlagventil, und die Räume beiderseits des Zahneingriffs sind unmittelbar miteinander verbunden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 6 und 7 ist die Läuferwelle 17 wie im Ausführungsbeispiel gemäß Abb. I bis 5 durch eine Kupplung 3 mit einem Läufer der Zahnradpumpe 4 verbunden.
Die Saugleitung 5 verbindet die eine Seite der Zahneingriffstelle der {Zahnradpumpe mit einem Ölsumpf 6, die gegenüberliegende Zahneingriffstelle ist durch die Druckleitung 7 mit dem Raum über dem Steuerkolben 18 verbunden. Beim betriebsgemäßen Umlaufsinn der Zahnradläufer wird der Steuerkolben 18 durch die vorgespannte Feder 19 in seiner einen Endlage gehalten. Bei betriebswidrigem Umlaufsinn wird jedoch von der Zahnradpumpe 4 Drucköl gefördert und der Steuer kolben in gegen den Druck der Feder 19 in seine andere Endlage gedrückt. Der Umsteuerkolben 18 ist mit einer Zahnstange 20 verbunden, die mit einem gleichachsig zum Vierwegehahn 2I angeordneten Zahnrad 22 im Eingriff steht. Vom Vierwegehahn 21 sind die (den Hahn mit der Luftzuführung verbindende Leitung 23, die den Hahn mit der Außenluft verbindende Leitung 24 und die beiden zu den Schaltkupplungen 27 un'd 28 führenden Leitungen 25 und 26 abgezweigt. Infolge der Bewegung der Zahnstange. 22 bei Beaufschlagung des Steuerkolbens I8 mit Drucköl wird der Vierwegehahn jeweils um 90° gedreht. Dadurch wird die bisher mit der Luftzuleitung 23 verbundene druckmittelgesteuerte Kupplung mit dem Auspuff 24 verhunden, aiso entkuppelt, und die bisher mit dem Auspuff verbundene druckmittelgesteuerte Kupplung mit der Luftzuleitung; 23 verbunden, also eingekuppelt. Der Zahnradmotor ist somit wieder auf den betriebsgemäßen Umlaufsinn gebracht, und die mit der Läuferwelle 17 gekuppelte Zahnradpumpe hat ihren Umlaufsinn ebenfalls geändert. Die Leitung 7 ist drucklos, und der Steuerkolben I8 mit der Zahnstange 20 wird durch die Feder 19 in seine eine Endlage zurückgeholt. Der Vierwegehahn 21 verharrt jedoch in der entspiechenden Stellung, da zwischen ihm und dein mit ,der Zahnstange 20 im Eingriff stehenden Zahnrad 22 ein nicht dargestellter Freilauf angeordnet ist. Der Vierwegehahn 21 kann außerdem mit einem Schalthebel versehen sein, so daß er auch von dem Bedienungspersonal umgeschaltet werden kann. Des weiteren ist in die Luftzuleitung 23 ein Dreiwegehahn 29 eingeschaltet, womit diese Leitung auch vom Druck luftnetz abgeschaltet und mit der Außenluft verbunden werden kann. Damit sind beide Schaltkupplungen entkuppelt. Der Dreiwegehahn 29 kann gegebenenfalls mit dem Hauptlufthahn des Motors gekuppelt sein.
Die Zahnradpumpe 4 kann über einen auf betriebsgemäßem Umlaufsinn des Motors ansprechenden Freilauf mit d;er Läuferwelle I7 gekuppelt sein, oder es kann ebenso wie im Ausführungsbeispiel gemäß Abb. I bei 5 auch im Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 6 und! 7 eine beide Seiten des Zahneingriffs verbindende und ein Rückschlagventil 16 enthaltende Zweigleitung 15 vorgesehen sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. 5 icherheitseinrichtung für umlaufende Druckluftzahnradmotoren mit Wendegetriebe, deren Läufer ihren Umlaufsinn bei jeder Schaltstellung des Wendegetriebes beibehalten, dadurch gekennzeichnet, daß mit der einen Läuferwelle des Druckluftmotors eine Flüssigkeitspumpe gekuppelt ist, die bei normalem Umlaufsinn nicht fördert, bei betriebswidrigem Umlaufs-inn jedoch Flüssigkeit gegen wachsenden Druck zur Erzeugung von Steuerimpulsen zu fördern vermag.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeitspumpe eine Zahnradpumpe dient.
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitspumpe über ein bei betriebswidrigem Umlaufsinn kuppelndes Sperrgetriebe mit der Läuferwelle gekuppelt ist.
4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Saug-und Druckstutzen der Flüssigkeitspumpe eine Nebenschlußleitung angeschlossen ist, in der ein Rückschlagventil angeordnet ist.
5. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in der Einlaßleitung zum Motor angeordr nete Schaltvorrichtung, welche durch eine Federkraft in der die Einlaßleitung mit der Druckluftzufuhr verb-indenden Stellung gehalten wird und bei Beaufschlagung mit Druck flüssigkeit aus der Flüssigkeitspumpe - unter Überwindung der Federkraft die Einlaßleitung von der Druckluftzufuhr abschaltet und mit der Außenluft verbindet.
6. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferwellen des Zahnradmotors über schaltbare Kupplungen mit der Antriebswelle verbunden sind, wobei die Schaltung der Kupplungen durch die von der Flüssigkeitspumpe geförderte Druckflüssigkeit bewirkt wird.
7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als schaltbare Kupplungen druckmittelgesteuerte Lamellenreibungskupplungen dienen.
8. Sicherheitseinrichtung nach, Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das die Kupplungen beaufschlagende Druckmittel wecihs'elweise durch einen Vierwegehahn gesteuert ist.
9. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Vierwegehahn von dem durch den Flüssigkeitsdruck gegen den Federdruck bewegten Kolben über eine mit dem Kolben verbundene Zahnstange und über ein gleichachsig zum Vierwegehahn angeordnetes, mit der Zahnstange im Eingriff stehendes Zahnrad bewegt wird, wobei das Zahnrad mit dem Vierwegehahn über einen Freilauf gekuppelt ist.
10. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vierwegehahn mit einem nach außen weisenden Schalthebel versehen ist und somit außer durch den Flüssigkeitsdruck auch von Hand verstellbar ist.
11. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der das Druckmittel dem Vierwegehahn und damit den Schaltkupplungen zuführen den Leitung ein Dreiwegehahn angeordnet ist, dessen eine Anzapfung mit der Außenluft verbunden ist.
12. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der in der das Druckmittel Iden Schaltkupplungen zuführenden Leitung angeordnete Dreiwegehahn mit dem Hauptlufthahn des Motors gekuppelt ist.