DE232450C

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Publication number: DE232450C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 232450 KLASSE 81 e. GRUPPE

HERMANN MARCUS in CÖLN.

Antriebsvorrichtung für Förderrinnen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. April 1909 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für Förderrinnen, durch die der Förderrinne eine sogenannte »Propellerbewegung« erteilt wird, die darin besteht, daß die Förderung des Förderguts im wesentlichen durch eine nahezu gleichförmig beschleunigte Bewegung der Förderrinne auf dem Hauptteil des Vorwärtsganges oder eine entsprechend schnelle, gleichförmig verzögerte, also rasch beginnende

ίο Rückwärtsbewegung oder endlich durch abwechselndes Anwenden beider Bewegungsarten erfolgt.

Das dieser Bewegungsart der Förderrinne entsprechende charakteristische Geschwindig-, keitsdiagramm ist in Fig. ι der Zeichnung zur Erläuterung dargestellt. Die Geschwindigkeit der Förderrinne, die zwischen den beiden Totpunkten ij und i₂ hin und her schwingt, soll auf dem Hingang gemäß der Kurve t_rt₃ annähernd gleichförmig zunehmen, wodurch dem Fördergut eine gleichförmige Beschleunigung erteilt wird, und zwar derart, daß der Beschleunigungsdruck gerade noch etwas kleiner ist als die Reibung. Hierdurch wird also die größte Impulserteilung auf das Fördergut erzielt. Wird alsdann die Rinne auf der Strecke von i₃ bis £₂ verzögert, so schießt bei Überschreitung des Reibungswertes das Fördergut auf dem Boden der Förderrinne gleitend vorwärts. Hierauf schwingt die Rinne nach der Geschwindigkeitskurve i_a-i₄-ij rasch beginnend zurück, bis das Fördergut in der Nähe des hinteren Totpunktes t_l wieder zur Ruhe kommt, worauf das Spiel von neuem beginnt. Die Geschwindigkeit des Rückganges muß rasch beginnen und möglichst stetig abnehmen. Doch kann im übrigen die Form der Kurve beim Rückgang eine beliebige sein, da das Fördergut sich während dieser Periode unabhängig von der Rinne bewegt.

Die bekannten Antriebsvorrichtungen, die es ermöglichen, der Förderrinne die diesem Geschwindigkeitsdiagramm entsprechende Bewegung zu erteilen, sind in ihrer Bauart mehr oder weniger verwickelt.

Eine Untersuchung der Bewegungsverhältnisse beim einfachen Kurbelgetriebe, d. h. bei der rotierenden Schubkurbel, hat nun folgendes ergeben:

Gibt man der Schubstange, wie es bisher bei Antriebsvorrichtungen für Förderrinnen üblieh war, etwa die zehnfache Länge der Kurbel, so macht das Ende der Schubstange nahezu die reine Sinusschwingung. Macht man das Längenverhältnis der Kurbel zur Schubstange ungefähr 1:6 bis 1:4, wie es bei Dampfmaschinen und sonstigen Kraftmaschinen gebräuchlich ist, so weicht das Geschwindigkeitsdiagramm von der reinen Sinusgeschwindigkeit bereits etwas ab, ohne daß dies jedoch allzu störend wäre.

Die eigenartige, oben gekennzeichnete Propellerbewegung kann nun mit Hilfe der einfachen rotierenden Schubkurbel erreicht werden, falls man der Kurbelstange eine kleinere als die vierfache Länge der Kurbel gibt, d. h. etwa das Verhältnis 1 : 3V₂ bis 1 '.2¹Z₂ benutzt. In diesem Falle ergibt sich tatsächlich die charakteristische Geschwindigkeitskurve der Propellerbewegung, wie sie in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist. Dies wird ersichtlich aus dem Diagramm nach Fig. 2. Es sei r der Kurbelradius, α die Schubstange, α der Rurbel-

(2. Auflage, ausgegeben am 7. September 1911.1

winkel, β die Neigung der Schubstange, w die konstante Drehungsgeschwindigkeit der Kurbel und ν die Geschwindigkeit des Schubstangenendes in der Führung. Alsdann gilt allgemein für das Schubkurbelgetriebe die Gleichung:

ν = r ■ sm α I t

Aus dieser Gleichung für die Geschwindigkeit kannman alle in Betracht kommenden Verhältnisse sofort entnehmen. Wäre die Schubstange sehr lang oder unendlich lang, so würde

der Winkel β und auch die Änderung —r~

zum Verschwinden kommen, d. h. die Geschwindigkeit wäre nach obiger Gleichung:

. ν = r ■ sin a · w.

Der Kurbelkreis stellt also das Geschwindig-"<o keitsdiagramm dar bei unendlichj langer Schubstange. Bei endlicher Schubstangenlänge wird

die Wirkung des Faktors —~ in der Geschwindigkeitsgleichung merkbar. Dieser Faktor ver-

ursacht innerhalb der Verhältnisse 1 : 6 bis 1 : 4 noch keine erhebliche Abweichung des Geschwindigkeitsdiagrammes von der Kreisform.

Ändert man dagegen dieses Verhältnis noch

weiter unter 1 : 4, etwa auf 1 : 3Y₂ bis 1 : 2¹Z₂, so ergibt sich für die Geschwindigkeitskurve das charakteristische Bild der Propellerbewegung, wie ein Vergleich der Fig. 1 und 2 ohne weiteres zeigt. Dagegen darf man die Schubstange auch nicht zu klein machen, weil alsdann die Bedingung der Propellerbewegung, auf dem Hingang eine konstante Beschleunigung zu erhalten, wieder verloren geht. Für die Bewegung von Förderrinnen erzielt man die günstigsten Verhältnisse, wenn die Schubstange etwa 2Y₂ . 40 bis 3 Y₂ mal so lang, als die Kurbel gemacht wird. . . ■

Eine solche Antriebsvorrichtung für För~ derrinnen ist in den Fig. 3 bis 6 der Zeichnung in einer Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt Fig. 3 eine Seitenansicht, während die Fig. 4 und 5 zwei Querschnitte veranschaulichen. In der Fig. 6 ist die kurze Schubstange für sich allein dargestellt.

Die gleichförmige Drehung der Kurbelwelle a' wird mit Hilfe der ganz kurzen Schubstange c, die im vorliegenden Falle etwa die dreifache Länge der Kurbel besitzt, in eine hin und her gehende Bewegung des Lenkers oder- Lenkerpaares d umgesetzt. Anstatt der genauen Geradführung ist also bei dieser Ausführungsform eine angenäherte Geradführung gewählt, indem das Ende der Schubstange auf einem schwachen Kreisbogen geführt ist. Das obere Ende des Lenkers d erfaßt unter Vermittlung der Zugstange e die Förderrinne f.

Beim .Vorwärtsgang der Rinne wird diese mit dem auf ihr lagernden Fördergut im größten Teil des Hubes gleichförmig beschleunigt. Alsdann wird auf dem letzten Teil des Hubes die Rinne plötzlich stark verzögert, so daß das Fördergut gleitend vorwärts schießt. Während dieses Vorwärtsgleitens wird die Rinne unter dem Fördergut zuerst schnell und alsdann mit gleichförmiger Verzögerung zurückgezogen, bis der hintere Totpunkt erreicht ist und das Fördergut in der Rinne wieder zur Ruhe gelangt.

Es ist klar, daß man mit Hilfe des gewöhnlichen früheren verwendeten Kurbelgetriebes diese Förderwirkung nicht erreichen kann, denn bei der einfachen Sinusschwingung würde das Fördergut in der Rinne lediglich hin und her ratschen, und es käme überhaupt keine Förderwirkung in einer bestimmten Richtung zustande, falls man nicht noch andere Mittel verwendet, um eine Wurfbewegung zu erzielen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für Förderrinnen, gekennzeichnet durch ein Schubkurbelgetriebe, dessen Schubstange eine kleinere als die vierfache, etwa die 3Y₂ bis 2Y₂fache Länge der Kurbel besitzt, so daß beim Hingang die Geschwindigkeit auf dem .Hauptteil des Hubes annähernd gleichförmig ansteigt, während die Geschwindigkeit beim Rückgang rasch beginnend verläuft.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der kurzen Schubstange (c) durch Vermittlung eines Lenkers oder Lenkerpaares (d) auf die Förderrinne (f) übertragen wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.