DE147753C

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Publication number: DE147753C
Application number: DENDAT147753D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

JVf 147753 KLASSE 886.

Mit der -vorliegenden Steuerung soll der Kolben einer hydraulischen Hebevorrichtung oder einer anderen hydraulischen Einrichtung so gesteuert werden, daß die Geschwindigkeit, unabhängig von der Geschicklichkeit der Bedienung und auch unabhängig von der Größe der Belastung, in einer ganz bestimmten Weise sanft von Null bis zum Maximum ansteigt und eventuell auch bei Beendigung der Bewegung von der Maximalgeschwindigkeit allmählich wieder auf Null zurückgeführt wird. Zu diesem Zwecke wird in die Druckleitung zwischen Absperrorgan und Kolben der Hebevorrichtung o. dergl. noch ein besonderes zweites Absperr- bezw. Steuerorgan eingeschaltet. Dieses wird durch einen Kataraktkolben , dessen Bewegung durch, besondere, von der Hebevorrichtung o. dergl. ange-. triebene Druck- oder Pumpenkolben beeinflußt wird, gesteuert.

Würde man das zweite Absperr- oder Steuerorgan dem Einflüsse des Kataraktkolbens allein überlassen, so würde zwar auch die Bewegung allmählich anfangen, aber sie würde, dem Sinken des Kataraktkolbens entsprechend, gleichförmig oder nahezu gleichförmig zunehmen, und diese Zunahme würde je nach der Größe der Belastung schneller oder langsamer erfolgen, und zwar würde bei großer Belastung das Heben langsamer und das Sinken schneller erfolgen und bei geringer Belastung das Umgekehrte der Fäll sein. Drückt man aber durch einen von der Hebevorrichtung· bewegten Kolben Wasser in den Kataraktzylinder, so kann man die Wirkung des Kataraktkolbens in beliebiger Weise beeinflussen.

Drückt der Kolben z. B. mit gleichförmiger Be\vegung ebensoviel Druckflüssigkeit in den Kataraktzylinder, als durch die Regelungs-Öffnung des Kataraktkolbens entweicht, so bleibt dieser stehen, und die Durchflußöffnung bleibt dieselbe, also auch die Geschwindigkeit der Hebevorrichtung. Diese Geschwindigkeit kann hier weder durch größere oder geringere Belastung, noch durch höheren oder geringeren Druck oder Massenwirkung usw. beeinflußt werden; denn sobald die Geschwindigkeit durch irgend einen Einfluß zu- oder abnimmt, wird mehr oder weniger Druckflüssigkeit durch den Reglerkolben unter den Kataraktkolben gedrückt, so daß derselbe sich hebt oder senkt und dadurch durch das Steuerorgan den Durchgang entsprechend verengt oder erweitert, bis wieder die Geschwindigkeit eintritt, bei der der Reglerkolben so viel Druckflüssigkeit liefert, als der Kataraktkolben durchläßt.

Die Geschwindigkeit der Hebevorrichtung o. dergl. ist also nur abhängig von der Geschwindigkeit des Sinkens des Kataraktkolbens und der jeweiligen Geschwindigkeit des Reglerkolbens und kann durch Veränderung beider verschieden eingestellt werden.

Ist die Bewegung des Reglerkolbens eine ungleichförmige, so wird auch die Bewegung der Hebevorrichtung o. dergl. eine ungleichförmige, jedoch in umgekehrtem Sinne, denn

je größer die Geschwindigkeit des Reglerkolbens ist, desto mehr wird der Kataraktkolben zurückgehalten und die Durchflußöffnung durch den Steuerkolben verengt und umgekehrt. Wird also der Reglerkolben z. B. durch eine Kurbel bewegt, sojentspricht auch die Bewegung des Kolbens der Hebevorrichtung vollkommen oder annähernd der eines durch Kurbel bewegten Kolbens. Steht also

ίο bei Beginn des Hubes die Kurbel des Reglerkolbens auf dem größten Hube, so nimmt die Geschwindigkeit des Kolbens der Hebevorrichtung in dem Maße zu, wie die Geschwindigkeit des Reglerkolbens abnimmt, und erreicht, wenn dieser im toten Punkt steht, ihr Maximum. Auch hierbei kann eine größere oder geringere Geschwindigkeit nur durch Verstellen des Hubes des Reglerkolbens und des Durchgangs des Kataraktkolbens erreicht werden, während Zu- oder Abnahme der Geschwindigkeit durch andere Einflüsse sofort wieder entsprechende Verengung oder Erweiterung des Durchgangs durch das mit dem Kataraktkolben verbundene Steuerorgan bedingen würde, also eine Abweichung von der einmal eingestellten Geschwindigkeit unmöglich ist.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der bezw. die Regler- kolben durch von der zu steuernden Hebevorrichtung o. dergl. beeinflußte Kurbeln bewegt werden. Es ist α das von Hand oder auf sonstige Weise bewegte Absperrorgan, b das zwischen α und die Hebevorrichtung

o. dergl. eingeschaltete und die Bewegung der letzteren regelnde zweite Absperrorgan, dessen Bewegung sowohl von der des Kataraktkolbens c als der der Reglerkolben d d^l beeinflußt wird. In der gezeichneten Stellung stehen die Kurbeln ee^{, welche von der Scheibe f bewegt werden, horizontal. Die Scheibe f steht mit der Hebevorrichtung o. dergl. durch Seil, Kette usw. so in Verbindung, daß sie bei einem Hube eine halbe Umdrehung macht, also auch die Kurbeln um eine halbe Umdrehung verdreht, und zwar die Kurbel e in dem unteren, die Kurbel e¹ in dem oberen Halbkreis. Nach jeder halben Umdrehung ist die Kolbenstellung wieder dieselbe, die Kurbelstellung allerdings die entgegengesetzte, aber die Wirkung dieselbe.

(In Wirklichkeit liegt nämlich die Achse der Kurbeln und Scheibe gegen die Bildebene um 90⁰ verdreht, so daß sie durch beide Zylinderachsen hindurchgeht und der Ausschlag der Pleuelstangen in der Anfangsund Endstellung derselbe ist. Die gezeichnete Darstellung wurde gewählt, um in einer Figur Kurbel- und Kolbenstellung sehen zu können.) In der gezeichneten Stellung steht ferner das Absperrorgan α in der Mittelstellung, in welcher Ein- und Austritt geschlossen sind. In dieser Stellung wird das Absperrorgan b. mit Kataraktkolben c durch einen mit dem Steuerhebel in Verbindung stehenden Kniehebel in seiner höchsten Stellung gehalten, wenn aber der Steuerhebel aus der Mittelstellung gebracht wird, freigelassen. Dieser Kniehebel kann durch eine beliebige andere geeignete Vorrichtung ersetzt werden oder ganz fehlen, in welchem Falle vor Öffnen des Ein- oder Austritts das Anheben von b von Hand erfolgen müßte.

Die Wirkungsweise ist nun folgende:

Soll Druckwasser in den Zylinder der Hebevorrichtung o. dergl. eintreten, so kann von Hand, durch den Steuerhebel oder auf sonstige Weise das Absperrorgan α für den Eintritt ganz geöffnet werden. Es ist dann zunächst der Durchgang durch b ganz oder annähernd geschlossen, und der Kataraktkolben bewegt sich durch sein eigenes Gewicht bezw. auch unter Zuhilfenahme besonderer Belastung nach unten und gibt den Durchgang allmählich frei. Sobald sich nun die Hebevorrichtung in Bewegung setzt, dreht sie die Scheibe/ in der Richtung des Pfeiles, und der Kolben d^l wird durch die Kurbel e¹ nach oben bewegt und drückt das über ihm befindliche Wasser durch ein Ventil unter den Kataraktkolben. Die Dirnensionen können nun so gewählt und der Hub kann so eingestellt werden, daß das Sinken des Kataraktkolbens nahezu aufgehoben wird und die Bewegung der Hebevorrichtung ganz allmählich beginnt. In dem Maße, wie die Bewegung fortschreitet, nimmt die Bewegung des Kolbens d^l ab und die von b und c und somit auch die der Hebevorrichtung" zu, bis die Geschwindigkeit des Kolbens d^l nach Y₄ Umdrehung der Kurbel e¹ gleich Null wird und die der Hebevorrichtung ihr Maximum erreicht. Soll die Geschwindigkeit auf der zweiten Hälfte des Hubes wieder verzögert werden, so tritt der zweite Kolben d in Tätigkeit. Er hat während der ersten Y₄ Umdrehung Wasser aus dem Raum g angesaugt und drückt auf der zweiten ¹J₄. Umdrehung das Wasser mit zunehmender Geschwindigkeit unter den Kataraktkolben, so daß dieser am Ende der Bewegung wieder in seiner höchsten Stellung steht. Der Kolben d muß natürlich mehr Wasser unter den Kataraktkolben drücken, da er die Wirkung desselben nicht nur verzögern oder aufheben, sondern ihn heben muß, und es müssen die Größenverhältnisse des Kolbens d dementsprechend bemessen sein.

Die Rückwärtsbewegung der Hebevorrichtung o. dergl. kann in genau derselben Weise wie die Vorbewegung beeinflußt bezw. geregelt werden.

Statt der verschieden großen Kolben dd^l

können natürlich auch gleich große mit verschiedenem Hube oder ein Differentialkolben angewendet werden.

Ferner kann die Bewegung der Kolben dd' statt durch Kurbeln auch durch eine Kurvenschiene bewirkt werden, bei der man es in der Hand hat, die Bewegung in ganz beliebiger Weise zu- und abnehmen zu lassen. Endlich können auch die Kolben d d' oder

ίο die ganze Vorrichtung horizontal oder schräg angeordnet werden, wobei natürlich der Kataraktkolben durch besondere Belastung, z. B. Federbelastung, bewegt werden muß.

Die konstruktiven Einzelheiten der Vorrichtung werden naturgemäß der Eigenart der hydraulischen Anlage, für welche die Vorrichtung benutzt werden soll, in jedem Falle zweckentsprechend anzupassen sein. So kann die Vorrichtung sowohl für einen wie auch für mehrere hin- und hergehende Kolben benutzt werden, die z. B. eine rotierende Welle antreiben. Die Bewegung der Kolben d und d¹ wird man dann vorteilhaft von der Welle ans durch einen Schneckentrieb oder bei Fördermaschinen etwa durch den Teufenanzeiger erfolgen lassen. Es ist auch nicht erforderlich, die Kolben d und d^l während einer Regelungsperiode nur je einen Hub machen zu lassen, es können vielmehr auch mehrere Hübe während jeder Periode erfolgen.

Claims

Patent-AnSPRUcη :

Steuerung für Kolben hydraulischer Kraftanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Absperrorgan (a) und die Kraftanlage ein zweites Absperrorgan (b) eingeschaltet ist, welches mit einem Kataraktkolben (c) verbunden ist, dessen Bewegung durch ein oder mehrere Steuerkolben (dd¹), die von der Kraftanlage bewegt werden, direkt beeinflußt wird, derart, daß Anfang oder Ende der Bewegung oder Anfang und Ende der Bewegung des Kolbens der Kraftanlage in einer bestimmten, aus der Art des Antriebs der Steuerkolben (dd¹) sich ergebenden Weise zu- bezw. abnimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.