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Vorrichtung zur hydraulischen Fernbetätigung von Entlüftungseinrichtungen
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hydraulisch arbeitet. Mit Hilfe einer von Hand oder motorisch betätigten Pumpe, z. B. einer Zahnrad- pumpe, kann man in den Druckleitungen den erforderlichen Arbeitsdruck erzeugen, um einen Kolben zu beaufschlagen. Dieser Kolben dient dazu, eine Hebelstange zu betätigen, an deren Ende ein Gelenkarm des Daches ode dgl befestigt ist. Die Anordnung kann im einzelnen so getroffen sein, dass der Betätigungs- ) kolben ein Doppelkolben ist, dessen Kolbenteile über einen mit einem Gewinde versehenen Schaft ver- bunden sind. In diesen Schaft greift ein Ritzel ein, welches auf die Hebelteile des Gestänges bei seiner
Verdrehung einwirkt.
Diese oder ähnlich ausgebildete hydraulische Anlagen sind aber mit dem Nachteil behaftet, dass der erforderliche Betätigungsdruck sehr hoch sein muss, da eine Direktbetätigung der Aggregate erfolgt und relativ hohe Verstellkräfte benötigt werden. Hiebei ist zu berücksichtigen, dass das Betätigungsgestänge relativ grosse Abmessungen aufweist. Infolge dieses hohen Druckes können die Leitungen bzw. ihre An- flanschstellen oder auch die Ventile undicht werden ; die Anlage leckt bzw. ermöglicht einen Druckaus- gleich und es tritt eine unerwünschte Verstellung der Entlüftungseinrichtung ein. Es hat sich gezeigt, dass auch bei Verwendung besten Materials und bei sorgfältiger Ausführung der Konstruktionen diese obigen
Nachteile nur bedingt beseitigt-werden können, oder es muss ein unverhältnismässig grosser Kostenaufwand in Kauf genommen werden.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Pumpe der hydraulischen Fernbetätigung minde- stens ein hydraulischer Drehmotor z. B. ein Drehkolbenmotor im Endbereich der Druckleitung nachgeschal- tet und auf ein selbsthemmendes Schnecken- oder Spindelgetriebe einwirkt, durch das die Betätigung eines Flügels od. dgl. der Entlüftungseinrichtung erfolgt. Durch die Verbindung des hydraulischen Dreh- kolbenmotors mit dem nachgeordneten selbsthemmenden Getriebe ergibt sich der Vorteil, dass der ver- stellbare Flügel der Entlüftungseinrichtung od. dgl. in der eingestellten Lage selbsttätig verbleibt.
Die hydraulische Leitung braucht hiebei nicht unter hydraulischem Druck gehalten zu werden. Die das
Druckmedium aufnehmende Leitung kann sogar nach der Verstellung des zu betätigendenFlügels vom
Druck entlastet werden. Weiterhin benötigt man im allgemeinen einen geringen Flüssigkeitsdruck und auch die zu erzeugenden Drehmomente können kleiner gehalten werden, da das Drehmoment bei der er- findungsgemässen Anordnung erst im selbsthemmenden, z. B. dem Schneckengetriebe erzeugt wird. Wei- terhin können mit dem gleichen Hydraulikmotor verschiedene Drehmomente an der Fernbetätigungsstelle erzeugt werden. Dies hat weiterhin zur Folge, dass die Flüssigkeitsleitung selbst bei an dem Flügel auszu-
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leitungen.
Die Antriebswelle des hydraulischen Drehkolbenmotors ist vorteilhaft unmittelbar und fluchtend mit
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der Schneckenwelle verbunden, und auf der Schneckenradachse ist ein drehfest mit der Achse verbundener
Verstellhebel angeordnet. Ferner kann sich ein Zahnrad auf dieser Achse befinden, das in eine verschieb- bare Zahnstange zur Verstellung des Flügels mittels eines Gestänges eingreift.
Wenn mehrere aus hydraulischen Motorgetrieben bestehende Verstellgeräte zueinander parallel gei stellt sind, können diese Verstellgeräte von jeweils nur einem in der Etage eines Bauwerks vorhandenen
Antriebsgerät, z. B. einer Zahnradpumpe, verstellt werden.
Der hydraulischen Fernbetätigung ist ferner vorteilhaft ein Überdruckventil zugeordnet, das eine dop- pelte Funktion hat. Dieses zwischen Druckleitung und Rücklaufleitung angeordnete Überdruckventil kann topfförmige, an den beiden inneren Stirnflächen des Ventilgehäuses über eine Druckfeder angepresste Ventilkörper aufweisen, deren mittlere Hohlteile als weitere Ventilsitze ausgeführt sind. Hiebei ist das Überdruckventil zweckmässig unmittelbar am Gehäuse eines Ölsammelbehälters angeordnet.
Das Überdruckventil begrenzt nicht nur den Überdruck in der Leitung, sondern dient sogleich als
Nachfüllventil. Dies ist bei der Fernbetätigungsvorrichtung gemäss der Erfindung von Bedeutung, als die hydraulischeFernbetätigung mit niedrigem Druck betrieben werden kann. Bei Vorhandensein eines niedrigen hydraulischen Druckes ist die Gefahr des Eintretens von Luftblasen bzw. eines Luftpolsters verhältnis- mässig gross. Man würde dann beim Drehkolbenmotor keine zwangsläufige Bewegung, sondern eine elasti- sche Bewegungsübertragung erhalten, was dazu führen kann, dass die Verstellung des Flügels in dem ge- wünschen Umfang nicht erfolgt. Bei hohem Druck des Druckmediums würde ein solcher Luftpolster sich prozentual nicht so stark auswirken wie gerade beim Arbeiten mit einem niedrigen Druck.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten schematischen Aus- führungsbeispiele erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Gesamtanordnung einer hydraulisch arbeitenden Vorrichtung, wobei mehrere, in einzelnen Etagen vorhandene hydraulische Pumpenaggregate gezeigt sind. Fig. 2 zeigt die Anordnung der hydraulischen Pumpe, des Flüssigkeitsmotors, der Schneckenwelle sowie eines in Umrissen angedeu- teten Schneckengetriebes, welches mit einem Verstellhebel in Verbindung steht. Fig. 3 zeigt einzelne
Verstellagen dieses Verstellhebels nach Fig. 2. Fig. 4 ist einQuerschnitt durch einenFlüssigkeitsmotor, der als Drehkolbenmotor ausgebildet ist. Fig. 5 zeigt Möglichkeiten der Kraftübertragung von der Schnecken-
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ist.
Gemäss Fig. 1 kann auf jeder Etage ein hydraulisches Gerät zur Einstellung des Antriebdruckes 10, 10a, lOb vorhanden sein, welches z. B. zwei in Eingriff miteinander befindliche Zahnräder enthält, so dass bei Verschwenken oder Verdrehen eines Hebels 14 entweder mit der Hand oder auch motorisch die Zahnradpumpe aus dem Behälter 50 (Fig. 6), der in Fig. 1 lediglich verkleinert dargestellt ist, Öl ansaugt und in die Zufuhrleitung 11 hineindrückt. Da die Möglichkeit einer Verstellung auch manuell vorgesehen ist, treten lediglich niedrige Drucke in der Leitung 11 auf.
Zwischen dieser Leitung 11 und der Rricklauflej. tung 12 sind eine Anzahl von Kraftverstärkern in Parallelschaltung vorhanden, die vorzugsweise als Flüssigkeits-Drehkolbenmotoren 13 ausgebildet sind, wobei letztere über die Motorabtriebswelle unmittelbar mit den Schneckengetrieben 30, 30a, 30b verbunden sein können.
Der über eine Zeitdauer genommene relativ niedrige Antriebsdruck in der Leitung 11 wird durch den in Fig. 4 im einzelnen dargestellten Kraftverstärker auch im Anfangsbereich der einen Hebel 37a verstellenden Bewegung bereits derart verstärkt, dass gleich ein ausreichender Verstellweg möglich ist. Das über Einlassstutzen 19 der Leitung 11 in den Verdichtungsraum des Drehkolbenmotors einströmende Druckmedium, z. B. Drucköl, hat eine starke, auf die einzelnen Kolben 16 wirkende tangentiale Druckkomponente, so dass der über eine Feder 17 vorbelastete Druckkolben 16 in Rotation versetzt wird, das Drucköl im etwa sichelförmigen Verdichtungsraum des Drehkolbenmotors zusammendrückt und somit die Abtriebswelle 18 in Rotation versetzt. Das komprimierte Öl entweicht über Auslassstutzen 20 in die Rücklaufleitung 12.
Zweckmässig sind drei nach radial aussen vorbelastete, mit ihren Stirnkanten an die Innenfläche des Verdichtungsraumes angepresste Druckkolben vorhanden. Die Erfindung ist jedoch auf die Anzahl der Kolben einer derartigen Druckkolbenanordnung, die einzeln an sich bekannt ist, nicht eingeschränkt. Da derFlüs- sigkeitsmotor durch fortlaufende Betätigung einer Zahnradpumpeod. dg1. 10 laufend Impulse zugeführt bekommt, die in Tangentialrichtung auf die Abtriebswelle einwirken, wird letztere rasch in Rotation versetzt und es wird gleichzeitig eine beachtliche Leistung und ein hohes Drehmoment erreicht, da z. B. eine Druckverstärkung um das Zehnfache des eingespeisten Druckes ohne weiteres möglich ist. Zweckmässig ist das Gehäuse 13 des Flüssigkeitsmotors unmittelbar am Gehäuse des Schneckengetriebes 30 angeflanscht.
Ferner ist aus Fig. 1 ersichtlich, dass Flüssigkeitsmotor 13 im Endbereich der Zufuhrleitung 11, d. h. in
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dem Bereich, wo diese Leitung 11 vor dem Schneckengetriebe endet, angeordnet ist, wobei die hydrau- lische Verbindung mittels einer kurzen abgezweigten Leitung 11a erfolgen kann.
Fig. 2 zeigt, dass Abtriebswelle 18 mit der Schneckenwelle 31 unmittelbar verbunden werden kann, so dass das Drehmoment des Flüssigkeitsmotors diese Welle in Potation versetzt. Die Erfindung ist aber hierauf nicht eingeschränkt und die Anordnung kann auch Untersetzungs- oder Übersetzungsgetriebe zwi- schen den Teilen 18 und 31 vorsehen, je nachdem, wie die Übertragung des Drehmomentes vom Motor 13 auf das Schneckengetriebe 30 im einzelnen erfolgen soll. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass ein mit dem
Schneckengetriebe verbundener Hebel 37a wahlweise mehr oder weniger und auch ohne weiteres über 1800 verschwenkt werden kann. Diese Übertragung kann nun erfindungsgemäss auf verschiedene Weise erfolgen.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 zeigt, dass die mit den Endteilen 32 gelagerte Schneckenwelle 31 mit einem Schneckenrad 33 in Eingriff steht, wobei ihre Achse 34 mit einer Kerbverzahnung od. dgl. zur Auf- nahme des Hebels 37a versehen ist. Der auf der Welle 34 feste Hebel 37a wird immer dann verschwenkt, wenn das Schneckenrad 33 in Rotation versetzt wird. An Stelle des Schneckenrades kann aber auch ein geeignet ausgebildetes Kegelrad, ein Ritzel od. dgl. benutzt werden.
Wenn es aber darauf ankommt, grössere Verstellwege sicherzustellen, so wird eine geeignete Welle, z. B. die Welle 34 mit einem kleinen Zahnrad bzw. Ritzel 35 versehen, welches ebenfalls auf dieser Welle fest aufgekeilt ist und in die Zähne einer Zahnstange 36 eingreift. Die Zahnstange 36 ist verschiebbar ge- lagert und vorzugsweise an einem Ende mit einem Kugel- oder Zapfengelenk versehen, an welchem ein
Zwischenhebel 37 befestigt ist. Dieser Hebel 37 ist nun über einen Zapfen od. dgl. mit einem zweiten He- bel 38 verbunden, der einen mittleren Drehpunkt aufweisen kann und somit mit seinem andern Ende einen Flügel 39 od. dgl. in die gewünschte Stellung verschwenkt, wie durch Pfeile in Fig. 5 dargestellt.
Diese Verschwenkung erfolgt immer dann, wenn die Zahnradpumpe in Gang gesetzt, der Druck in der
Leitung 11 erhöht und über den Flüssigkeitsmotor 13 ein Schneckengetriebe in Rotation versetzt wird bzw. über Schneckenwelle 31 ein Schneckenrad 33 mit der Welle 34 verdreht wird ; die gleichzeitige Ver- drehung des Ritzels 35 bewirkt die entsprechende Verschiebung vorwärts oder rückwärts an der Zahnstan- ge 36 (wie durch den geraden Pfeil in Fig. 5 dargestellt), und es ist durch diese Anordnung möglich, recht hohe Verstellwege zur Verschwenkung der BelUftungs- oder Entlüftungseinrichtung zu erreichen.
Die Erfindung sieht ferner die Verwendung eines Überdruckventiles 40 vor, welches in Fig. 1 sche- matisch und in Fig. 6 mit mehr Einzelheiten veranschaulicht wird. Dieses mit der Zufuhr-und Rücklauf- leitung 11 bzw. 12 mittels seitlich abgehenden Leitungen verbundene Ventil kann ein gemeinsames Ge- häuse mit dem Ölbehälter 50 aufweisen, so dass eine gedrungene Gestalt erreicht wird. In an sich be- kannter Weise kann der Öldruckbehälter durch eine mittels Schraube 51 verschlossene Öffnung nachge- füllt werden.
EigentUmlich für das Überdruckventil 40 ist seine Doppelfunktion. In ihm sind an beiden Stirnseiten
Topfventile 41 vorhanden, deren endseitige Ringflansche gegen die Innenfläche des Überdruckventilge- häuses, u. zw. an seinen beiden inneren Stirnflächen 45, angedrückt sind. Dieser Anpressdruck wird durch eine sich im Gehäuse längs erstreckende Schraubenfeder 52 erreicht, welche beide Ringflansche und somit die Ventile 41 schliesst, wenn der Öldruck in der Zufuhrleitung 11 eine normale Grösse hat.
Diese Topfventile 41 verengen sich stufenartig zur Mittelachse hin, so dass auf einem kleineren Kreis- umfang Ventilsitze 42 für ein anderes Ventilpaar 44 gebildet sind. Diese als Platten- oder Kegelventile ausgebildeten Steuerventile werden in den Schaftteilen 43 der Topfventile 41 geführt und mittels einer
Zugfeder 46 gegen die Ventilsitze 42 gedrückt. Dadurch, dass sowohl das Topfventil auch das andere
Steuerventilpaar und ihre Vorspannelemente 46, 52 fluchtend zueinander bzw. ineinander angeordnet sind, wird eine niedrige Bauhöhe erzielt, aber darüber hinaus die folgende doppelte Steuerwirkung erreicht : Liegt ein unzulässiger Überdruck in einem der Leitungen 11, 12 vor, wird die Feder 52 zusammenge- drückt und eine dieser Leitungen mit dem Ölraum im Gehäuse des Überdruckventiles 40 verbunden.
Von hier aus kann die überschüssige Ölmenge, zweckmässig durch Aufdrücken einer zwischen Ventil 40 und Sammelraum 50 angeordneten Ventilkugel 47 in den Behälter 50 entweichen und der Überdruck wird schnell abgebaut. Hier ist vorteilhaft, dass die Topfventile 41 mit relativ grossflächigen Ringflanschen ausgeführt werden können, so dass der gefährliche Überdruck nahezu momentan ausgeglichen werden kann, wodurch ein Bersten der Rohre, ein Lecken und andere Schäden sicher vermieden werden können. Nun ist es anderseits fast ebenso wichtig, dafür zu sorgen, dass immer ausreichend Öl in der Leitung 11 oder 12 vorhanden ist, um das Fressen der beweglichen Teile, insbesondere der relativ empfindlichen Motorkolben 16 zu vermeiden. Hiezu dienen die Ventile 44. Erniedrigt sich der Druck z.
B. in der Leitung 11 unter denjenigen im Ölraum des Überflussventiles 40, werden die Ventilplatten 44 gegen die Spannkraft der Feder 46 aufgedrückt und beide Leitungen 11 und 12 mit Öl versorgt. Es wird also rasch neues Öl sowohl
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unmittelbar dem Flüssigkeitsmotor aber auch dem Sumpf der Zahnradpumpe zugeführt. Der erforderliche
Nachfluss aus dem Behälter 50 kann mit Hilfe eines Kugelventiles 48 erfolgen, und es ist ferner aus Fig. 6 ersichtlich, dass bei dieser Ölnachlieferung natürlich die Ringflansche der Ventile 41 gegen die inneren
Stirnflächen 49 des Ventilgehäuses angepresst sind, während Ventil 44 zusammen mit seinem Schaft 45 i nach aussen in die Offenstellung geht.
In einigen Fällen ist es zweckmässig, in der Anlage einen hydraulischen Kraftverstärker vorzusehen.
Dieser befindet sich in der Leitung zwischen dem Gerät zur Einstellung des Antriebsdruckes 10, 10a, 10b usw. und den Flüssigkeitsmotoren 13. In andern Fällen, wo es vorteilhaft ist, mit Hilfe eines einzigen
Flüssigkeitsmotors eine Anzahl von zueinander fluchtenden Schnecken anzutreiben, kann die Anordnung so getroffen werden, dass der Flüssigkeitsmotor als Kraftverstärker ausgebildet ist bzw. derart dimen- sioniert wird, dass er ein erhöhtes Drehmoment abgibt.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung zur hydraulischen Fernbetätigung von Entlüftungseinrichtungen, z. B. Glasdachflügeln, Rauchabzugsklappen, Ventilen u. dgl. mit einer den Anfangsdruck erzeugenden hydraulischen Pumpe, z. B. einer Zahnradpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Pumpe mindestens ein hydraulischer Drehmo- tor (13) im Endbereich der Druckleitungen nachgeschaltet ist und auf ein selbsthemmendes Schnecken-
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folgt.