CH417229A - Kraftausgleichs-Einrichtung - Google Patents

Description

      Kraftausgleichs-Einrichtung       Die Erfindung betrifft eine     Kraftausgleichs-Ein-          richtung,    die z. B. imstande ist, ein Gewicht, das  vertikal zu bewegen ist, in der Schwebe zu halten       bzw.    dessen Schwerkraft zu kompensieren.  



  Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe  ist es, eine dem vertikal zu bewegenden Gewicht  äquivalente Kraft abzugeben, die aber linear über  den ganzen Bewegungsbereich gleich gross ist, Da  durch     wiTd    es durch     einf        achste,    Mittel möglich, selbst  Gewichte von einigen Tonnen von Hand vertikal  zu bewegen. Die Einrichtung soll die Anordnung  von Gegengewichten unnötig machen, und sie soll  klein und leicht gebaut werden können, so     dass    sie  sich überall und in jeder Lage einbauen     lässt.     



  Die Erfindung nützt die spezifischen     Eigenschaf-          te-ri    der     Flüssig-Gase    aus. Wenn z. B. ein     Volumteil     flüssiges Propan in einem Druckbehälter in den gas  förmigen Zustand übergeht, benötigt das     gasförrnige     Propan<B>260</B>     Volumteile.    Die Raumbeanspruchung  ist somit die 260fache bei gleichbleibendem Druck  im Druckbehälter. Durch Verdrängung kann das  Gas wieder in den flüssigen Zustand und dadurch  auf ein kleineres Volumen gebracht werden, wie  derum bei gleichbleibendem Druck.

   Das Gas ent  spricht in seiner     Dampfdruck-Volumen-Charakt--ri-          stik    einer mit konstanter Kraft arbeitenden Feder.  Dies gilt bei gleichbleibender Umgebungstemperatur.  



  Gegenstand der Erfindung ist eine     Kraftaus-          gleichs-Einrichtung    mit zwei gegeneinander     beweg-          liehen        Teillen,    welche, dadurch gekennzeichnet ist,       dass    ein gegen aussen dicht abgeschlossener Raum  zwischen den beiden Teilen zum Teil mit mindestens  einer Flüssigkeit und zum anderen     Teü    mit dem  Dampf dieser Flüssigkeit, der mit der Flüssigkeit  in Berührung     eeht,    gefüllt ist.  



  Die Einrichtung kann z. B. in einem     zylindfi,     sehen Behälter so viel Flüssiggas, z. B. Propangas,    enthalten,     dass    beim Eintauchen eines Stabes durch  eine mit einer     Spezial-Flüssigkeitsdichtung    versehene       Stirnöffnung    das Gas vom gasförmigen in den flüssi  gen Zustand übergehen kann, verhältnismässig zur       Eintauchtiefe    des Stabes, so     dass    der Dampfdruck,       bzw.    das Bestreben des flüssigen Gases, wieder in  den gasförmigen Zustand überzugehen,

   dem Stab  eine     dam        Eintriebaufwand    äquivalente     Austriebs-          kraft    verleiht, somit eine über die, ganze     Eintauch-          tiefe    konstante Federkraft entsteht.

   Die Grösse der       Eintriebs-        bzw.        Austriebskraft    ist bei dieser     Ausfüll-          rungsform    vom Querschnitt des Tauchstabes abhän  <B>gig</B> und kann von einigen     Grammen    bis einigen  Tonnen betragen, und der     Eintauchweg    ist     nurdurch     die Länge des Zylinders und des Tauchstabes be  schränkt.  



  Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein  Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Er  findung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine       Kraftausglcichs-Einrichtung    im Längsschnitt.  



       Diedargestellte    Einrichtung weist einen auf einem  Montagefuss     la    befestigten Zylinder<B>1</B> auf, dessen  Innenraum 2 zum Teil mit einer Flüssigkeit, wie  Propan,     Isobutan,         Freon     oder dergleichen, und  zum anderen Teil mit dem Dampf dieser Flüssigkeit  gefüllt ist. Das obere Ende des Zylinders<B>1</B> ist durch  eine aufgeschweisste Endwand<B>3</B> dicht abgeschlossen.  In einer zentralen Bohrung dieser Endwand<B>3</B> ist  ein in das Innere des Zylinders<B>1</B> hineinragender  Tauchstab 4 axial verschiebbar geführt. Auf das  untere Ende des Tauchstabes 4 wirkt somit der  konstante Druck des genannten Dampfes.  



  Die Dichtung zwischen dem oberen Ende des  Zylinders<B>1</B> und dem Tauchstab 4     umfasst    neben der       Endwand   <B>3</B> noch einen Führungsring<B>6,</B> der an der  Endwand<B>3</B> über eine in die Endwand und den  Führungsring geschraubte Siebhülse<B>7</B> befestigt ist.

        In der oberen     Verschrauhung    ist eine Hutmanschette  <B>8</B> nach innen gerichtet festgeklemmt, während     die     untere 'Verschraubung zwei Hutmanschetten<B>9</B> und  <B>10</B> trägt, die eine nach innen und die andere nach  aussen gerichtet.     Überdie    Aussenseiten des Führungs  ringes<B>6</B> und eines     Fortsatzes    an der     Endwand.   <B>3</B>  ist ein flexibler Schlauch<B>11,</B> z. B. aus Gummi,<B>ge-</B>  stülpt und dicht verklebt oder     verbridet.    Das Innere  des Schlauches<B>11</B> ist mit einer     Dichtungsflüssigkeit,     z. B.     Hydrauhköl,    gefüllt.

   Ein Kugelventil 12 ist  zum Nachfüllen von Dichtungsflüssigkeit vorgesehen,  wobei Luft durch Lösen einer     Entlüftungsschraube     <B>13</B> abgelassen werden kann.  



  Der im Zylinder<B>1</B> enthaltene Dampf drückt  nicht nur auf den     Tauchistab    4, sondern auch auf  ,die Aussenseite des     Schlauch-es   <B>11,</B> so     dass    in der  Dichtungsflüssigkeit in diesem Schlauch der gleiche  Druck     wie    im     Zylinderinnearaum,    2 herrscht. Die  untere Manschette<B>9</B> erhält von der     ölseite    her den  gleichen Druck wie die Manschette<B>10</B> von der  Gasseite her. Diese     Druckäquivalenz    schliesst jeden  Gasverlust aus.

   Die kleinen     ölleckverluste    durch die  Manschette<B>8</B> können     idurch    das     Kugelventil    12 er  setzt werden.     Die    Anordnung gestattet eine einwand  freie Schmierung des Tauchstabes 4.  



  Der Tauchstab 4 wird durch ein Stahlrohr gebil  det, das unten mit einem Boden 14 verschlossen ist.  Ein Anschlagring<B>15</B> verhindert das völlige Austrei  ben des Tauchstabes. Der Tauchstab ist oben mit  einem     Gasanschlussgewinde    Versehen, das eine     Ein-          füllarmatur    aufnehmen kann. Das untere Ende des  Tauchstabes hat eine kleine Querbohrung<B>16',</B> die  mit einem     Gummischlauchstück   <B>16</B> so überdeckt ist,       dass    ein Einwegventil vorliegt.

   Das Gas wird durch  den Tauchstab über dieses     Einwegvent1,1   <B>16, 16'</B> in  den Gasraum 2 eingebracht, wobei eine Schraube<B>17</B>  im untersten Teil des Zylinders<B>1</B> als     Entlüftung     dienen kann. Nach vollendeter Einfüllung wird das  obere     Anschlussgewinde    im Tauchstab mittels eines       Schraubenpfropfens   <B>18</B> gasdicht verschlossen. Das  Gewinde kann auch z. B. einen Flansch     usw.    auf  nehmen.  



  Es ist klar,     dass    bei der beschriebenen Einrich  tung der Gas- oder Dampfdruck im Inneren des.  Zylinders nur von der Temperatur abhängt, dagegen  praktisch nicht von der Lage der Tauchstange. Die  auf die Tauchstange wirkende Kraft kann daher  durch     Konstanthaltender    Temperatur praktisch kon-         stant    gehalten werden. Hierzu können geeignete  (nicht dargestellte) Heiz-     und/oder    Kühleinrichtungen  und Thermostaten vorgesehen sein, wobei die Kraft  durch Verändern der dem Thermostaten vorgeschrie  benen     Soll-Temperatur    einstellbar sein kann.  



  Es kann auch vorteilhaft sein, die Heiz-     und/oder     Kühleinrichtungen nicht durch einen Thermostaten,  sondern durch den im Zylinder herrschenden Druck  selbst zu regeln.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Kraftausgleichis-Einrichtung mit zwei gegeneinan- .der beweglichen Teilen<B>(1</B> und 4), dadurch gek-enn- zeichnet, dass ein gegen #aussen dicht abgeschlossener Raum (2) zwischen den beiden Teilen<B>(1</B> und 4), zum Teil mit mindestens einer Flüssigkeit und zum ande ren Teil mit dem Dampf dieser Flüssigkeit, der mit der Flüssigkeit in Berührung steht, gefüllt ist.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Kraftausgleichs-Einrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der eine der aenannten Teile ein den genannten Raum (2) um- ,schliessender Zylinder<B>(1)</B> und der andere Teil ein in den Zylinder hineinragender Tauchstab (4) ist, der in einer Endwand<B>(3)</B> des Zylinders längsbeweglich geführt und abgedichtet ist. 2. Kraftausgleichs-Einrichtung nach Unteran spruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der Tauch stab (4) in der genannten Endwand<B>(3)</B> des Zylinders, <B>(1)</B> durch eine Flüsisigkeitsdichtung abgedichtet ist.

   <B>3.</B> Kraftausgleichs-Einrichtung nach Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssig keitsdichtung einen flexiblen, die Dichtungsflüssig keit einschliessenden Schlauch<B>(11)</B> aufweist, euf des- ,sen Aussenseite der Druck in dem genannten Raum (2) einwirkt.

   4. Kraftausgleichs-Eimichtung nach Unteran- anspruch 2 oder<B>3,</B> gekennzeichnet idurch ein Kugel- venttil (12) zum Nachfüllen von Dichtungsflüssigkeit. <B>5.</B> Kraftausgleichs-Einrichtung nach Unteran spruch<B>1,</B> 2 oder<B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchstab (4) als Hohlstab ausgebildet ist, idurch welchen der genannte Raum (2) mit Flüssigkeit bzw. Dampf,derselben nachgefüllt werden kann.