DE200369C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 200369 KLASSE 35 d. GRUPPE

JAMES WILLIAM NELSON in NEW-YORK.

Hydraulischer Hebebock. Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Dezember 1906 ab.

Die gebräuchlichen hydraulischen Hebeböcke umfassen einen Flüssigkeitsbehälter, . eine Druckkammer, unter dem Druckstempel und eine Pumpvorrichtung, welche dieFlüssigkeit (Wasser, Glyzerinlösung u. dgl.) aus dem Vorratsbehälter in die Druckkammer preßt, um den Druckstempel anzuheben. Ferner besitzen sie eine Verbindung zwischen der Druckkammer und dem Vorratsbehälter, durch welche die Flüssigkeit aus der Druckkammer in den Behälter zurückgeleitet werden kann, wenn der Druckstempel gesenkt werden soll. Für letzteren Kanal ist natürlich auch ein Abschlußorgan notwendig. Es ist nun bekannt, diesen Kanal direkt durch den Pumpenkörper hindurchzuführen und mit dem Pumpenzylinder zu verbinden. Gemäß der vorliegenden Erfindung geschieht nun diese Verbindung derart, daß derselbe Kanal sowohl zum> Einlassen der Flüssigkeit in den Zylinder der Pumpe und in seiner Verlängerung dann zum Einpressen der Flüssigkeit in die Druckkammer unter dem Druckstempel dient, als auch zur Zurückleitung der Druckflüssigkeit in den Behälter benutzt wird. Dabei sind alle notwendigen Ventile in ein und . demselben Kanal angeordnet, während der . Kolben der Pumpe selbst ventillos ist. Hierdurch wird die Anbringung der Ventile und des Kanals selbst in dem harten Metall, das den Pumpenkörper bildet, erleichtert und ein Ventil gespart. Schließlich wird noch eine bequemere Eröffnung der Ventile beim Rückfluß zwecks Senkens des Druckstempels ermöglicht und mittels derselben Vorrichtung das Ausschalten der Pumpenkolben bis auf einen bei einer mehrkolbigen Druckpumpe erreicht.

In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. ι ist ein senkrechter Mittelschnitt durch einen hydraulischen Hebebock mit einer einkolbigen Pumpe.

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstabe einen ähnlichen Schnitt durch den unteren Teil eines Bockes mit zwei Pumpenkolben, bei denen die Pumpenkolben hintereinander angeordnet sind.

, Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2.

Fig. 4 und 5 sind ähnliche Querschnitte, die Ausführungsformen zeigen, welche hinsichtlich der Lage und der Anordnung des Einlaufkanales abweichen.

Fig. 6 zeigt in größerem Maßstabe einen Teil des Kopfes von außen gesehen, welcher ' die Lage der Vorrichtung zur Umstellung der Ventile anzeigt.

Fig. 7 zeigt in senkrechtem Schnitt eine Ausfülirungsform mit zwei nebeneinanderliegenden Druckpumpenkolben.

Fig. 8 ist ein Querschnitt in größerem Maßstabe nach Linie 2-2 der Fig. 7.

Fig. 9, 10 und 11 zeigen Querschnitte nach den Linien 9-9, 10-10, 11-11 der Fig. 8.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist im Zylinder 12 der hohle Druckstem- pel 14 abgedichtet.

Ein hohler Kopf 17 ist auf das obere Ende des Stempels 14 geschraubt und bildet eine Kammer 18, die mit dem Innern des Stempels in Verbindung steht. Der Kopf 17 ist oben mit einer Füllöffnung versehen, die gewöhnlich durch eine Platte oder einen Schraubstopfen 19 verschlossen ist.

Der Stempel 14 hat eineBohrung von gleichmäßig durchlaufender Weite. In das untere Ende dieser Bohrung ist der Druckpumpenzylinder 21 eingeschraubt. Bei der einkolbigen Anordnung, die in Fig. 1 dargestellt ist, hat der Pumpenzylinder 21 eine Bohrung 24 von gleichbleibender Weite, die durch den Boden des Zylinders dauernd geschlossen ist. Der Pumpenkolben besitzt eine Stange 25, welche mit einem Kopf 26 und der üblichen Packung 27 versehen ist.

Bei der zweikolbigen Anordnung, die in Fig. 2 veranschaulicht ist, umfaßt die Pumpenbohrung zwei Abteilungen 28, 29, deren obere 28 weiter ist als die untere. Die Kolbenstange 30 ist mit zwei Kolben 31 und 32 versehen. Der letztere ist am ersteren befestigt, und beide entsprechen in Größe und Lage der zu ihrer Aufnahme bestimmten Pumpenbohrung. Der. Kolben 31 ist am Ende der Stange 30 gebildet und der Kolben 32 am Ende einer kleineren Stange 33, die in den Kolben 31 eingeschraubt ist. Beide Kolben sind in geeigneter Weise gedichtet, und zweckmäßig werden ihre Durchmesser so gewählt, daß die wirksame Kolbenfläche der beiden Kolben die gleiche ist.

Der hohle Kopf 17 und der darin enthaltene Antriebsmechanismus ist für beide beschriebenen Ausführungsformen gleich. Sowohl wenn ein als auch zwei Kolben angewandt sind, reicht die Kolbenstange 25 bzw. 30 in den Kopf 17 hinein und ist dort mit einer geeigneten Vorrichtung zur Hervorbringung einer Hin- und Herbewegung verbunden. Diese kann beispielsweise (vgl. Fig. 1) aus einer schwingenden Welle 34 bestehen, die im Kopf 17 gelagert und an der Außenseite mit einer nicht gezeichneten Vorrichtung zur Drehung, z. B. einem Hebel oder Handgriff versehen ist. Die Schwingwelle 34 trägt einen Daumen 35, der in eine Aussparung 36 eines am oberen Ende der Kolbenstange sitzenden Kopfes 37 eingreift, derart, daß durch Schwingen der Welle der Daumen die Kolbenstange der Länge nach hin und her schiebt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten zweipumpigen Vorrichtung liegt die Pumpenbohrung exzentrisch im Pumpenzylinder, so daß Raum für die engere Bohrung 38 bleibt, die parallel zur Pumpenbohrung' liegt und den Zylinder ganz durchsetzt, so daß eine unmittelbare Verbindung zwischen der Vorratskammer 18 und der Druckkammer unterhalb des Stempels geboten wird. Am unteren Ende der Bohrung 38 befindet sich ein Ventil 39, dessen aufwärtsgerichtete Spindel 40 zweckmäßig dreieckigen. Querschnitt hat, um den Durchfluß der Flüssigkeit zu gestatten. Dieses Ventil kann jede geeignete Konstruktion haben und wird zweckmäßig durch eine Feder 41 auf seinen Sitz gedrückt, die in einer kleinen Kammer 42 im unteren Teil des Pumpenzylinders eingeschlossen ist und sich gegen einen durchlochten Stopfen oder eine Kappe 43 stützt.

Ein wenig oberhalb des oberen Endes der Spindel 40 des Ventils 39 ist die Bohrung 38 verengert und bildet einen Sitz für ein zweites Ventil 44, das eine ähnliche aufwärtsragende Spindel 45 besitzt. Etwas über dem oberen Ende der Spindel 45 ist die Bohrung 38 wiederum verengert und bildet einen Sitz für ein drittes Ventil 46, dessen Spindel 47 in das ein wenig erweiterte obere Ende der Bohrung 38 eintritt. Die Spindeln 40 und 45 . stehen mit den Ventilen 44 und 46, wenn diese auf ihrem Sitz sich befinden, nicht in Berührung, sondern endigen etwas unterhalb der Ventile, so daß jede Spindel die normale selbsttätige Bewegung des darüber befindlichen Ventils nicht hindert, aber dann, wenn das Ventil zwangläufig weiter als gewöhnlich geöffnet wird, von diesem Ventil Druck erhält.

Die untere Abteilung 29 der Pumpenbohrung steht durch einen Kanal 48 mit der Bohrung 38 zwischen den Ventilen 39 und 44 in Verbindung. Die obere Abteilung 28 der Pumpenbohrung hat eine ähnliche Verbindung 49 mit der Ventilbohrung 38 zwischen den Ventilen 44 und 46.

Eine Druckstange 50 wird von einer Feder 51 getragen, die zwischen den oberen Teil des Pumpenzylinders und einem durch die Stange hindurchgeschlagenen Stift 52 angeordnet ist, derart, daß das untere Ende der Stange das obere Ende der Ventilspindel 47 ganz oder nahezu berührt. Die Stange 50 reicht (vgl. Fig. 1) durch ein Lager eines nach innen gerichteten Vorsprunges 53 hindurch in den unteren Teil des Kopfes 17 hinein. In die Seitenwand des Kopfes 17 ist ein Schraubenstopfen 54 eingesetzt, an dessen innerem Ende

ein Winkelhebel 55 derart gelagert ist, 'daß einer seiner Arme auf dem oberen Ende der Ventilstange 50 aufruht, während der andere Arm in der Bewegungsbahn einer Schraube 56 in dem Stopfen 54 liegt. Die Schraube 56 ist mit einem vielkantigen Loch oder einer Vertiefung zur Aufnahme eines Schlüssels 57 oder einer anderen Einrichtung versehen, wodurch die Schraube 56 gedreht werden kann. Eine

to Einwärtsbewegung der Schraube 56 bringt vermittels des Hebels 55 eine Abwärtsbewegung der Ventilstange 50 gegen die Wirkung der Feder 51 hervor. Offenbar kann an Stelle des Hebels 55 auch ein Daumen o. dgl. angewandt werden.

Die Bohrung 38 bildet die einzige Verbindung zwischen dem Behälter 18 und der Druckkammer unterhalb des Stempels. Alle dem Behälter von den Pumpen entnommene und in die Druckkammer übergeführte Flüssigkeit muß durch die Bohrung 38 fließen. Wenn der Pumpenkolben 30 aufwärts geht, entsteht ein teilweises Vakuum unterhalb jedes Kolbens in den Kammern 28 und 29. Der Überdruck auf den oberen Seiten der Ventile 46 und 44 hebt diese von ihren Sitzen und läßt die Flüssigkeit durch die Kanäle 49 bzAv. 48 in die Pumpenkammern eintreten. Bei der Abwärtsbewegung der Kolben wird die Flüssigkeit durch die Kanäle 49 und 48 in die Bohrung 38 zurückgeführt und schließt vermöge ihres Druckes selbsttätig das obere Ventil 46, während das Mittelventil 44 und das untere Ventil 39 sich öffnet. Demzufolge wird die in die Pumpenkammern eingeführte Flüssigkeit durch die Pumpen in die Kammer unterhalb des Stempels gepreßt, der gemäß dem wohlbekannten hydraulischen Prinzip mit starkem Druck aufwärts geht.

Wenn beide Pumpenkolben in Tätigkeit sind, wird offenbar die doppelte Flüssigkeitsmenge bei jedem Hub in die Druckkammer übergeführt wie bei der Anwendung eines einzigen Kolbens, so daß der Stempel bei derselben Hubzahl sich weiter aufwärts bewegt. Wenn der Stempel bis zu dem Punkt aufwärtsgegangen ist, wo er die größte Last empfängt und die Kraft auf Kosten der Geschwindigkeit vergrößert werden muß, wird der Hub eines der Pumpenkolben wirkungslos gemacht.

Zu diesem Zweck wird die Schraube 56 im Stopfen 54 mittels des Schlüssels 57 oder eines anderen Handgriffes gedreht, bis ein Zeiger, welcher bei der normalen Stellung," bei der die Ventilstange 50 ihre obere Lage hat, auf die Ziffer »1« der Anzeigevorrichtung (siehe Fig: 6) weist, auf die Ziffer »2« dieser Vorrichtung zeigt. Durch diesen Vorgang wird

60, die Stange 50 genügend weit abwärtsbewegt, so daß sie die Spindel 47 niederdrückt und das Ventil 46 zwangläufig abhebt und geöffnet hält, ohne aber die unabhängige Wirkung der beiden unteren Ventile 44, 39 zu beeinflussen. Wenn nunmehr die Pumpenkolbenstange auf- und abwärtsbewegt wird, so arbeitet der untere Kolben in der beschriebenen Weise weiter. Da aber das oberste Ventil 46 geöffnet bleibt, wird das aus dem Behälter 18 in die obere Pumpenkammer 28 eintretende Wasser nicht durch die Ventilbohrung 38 in die Stempelkammer gedrückt, wenn der Kolben seine Abwärtsbewegung macht, sondern fließt, der Bahn des geringsten Widerstandes folgend, in den Behälter 18 zurück. Wenn somit das Ventil 46 offengehalten wird, so fließt die Flüssigkeit zwischen Behälter 18 und der oberen Pumpenkammer 28 wirkungslos hin und her, so daß der Arbeiter nur die Hälfte der Flüssigkeitsmenge fördert wie bei dem Gebrauch beider Pumpenkolben. Man erhält auf diese Weise den höchsten Druck des Stempels.

Wenn ferner der obere Kolben schadhaft wird oder aus irgendeinem Grunde unwirksam wird, fährt der untere Kolben fort, in der beschriebenen Weise zu arbeiten, so daß der Druckstempel gehoben und gesenkt werden kann und der Hebebock brauchbar bleibt. In ähnlicher Weise kann beim Unwirksamwerden des unteren Kolbens der obere Kolben allein benutzt werden, da er beim Aufwärtsgang die Flüssigkeit ansaugt und beim Abwärtsgang das oberste Ventil 46 schließt und gleichzeitig die unteren Ventile 44 und 39 öffnet und die Flüssigkeit in die Druckkammer preßt.-

Tedes der Ventile 46 und 44 kann sich frei von seinem Sitz abheben, wenn kein Druck auf der Unterseite wirksam ist, und bildet daher ein gewöhnlich offenes Rückschlagventil. Dies ist wichtig für die rasche Arbeit des Hebebockes, da nicht, wie bei der Anwendung federbelasteter Ventile, der Zufluß zu den Pumpenkammern gehemmt wird.

Wenn die Flüssigkeit aus der Druckkammer zum Senken des Stempels herausgelassen'werden soll, wird die Schraube 56 so weit gedreht, daß der Pfeil auf die Ziffer »3« der Anzeigevorrichtung weist. Hierdurch wird eine weitere Abwärtsbewegung der Stange 50 hervorgebracht, welche so bemessen ist, daß jedes Ventil gegen die Spindel des darunterliegenden Ventils gedrückt wird und alle drei Ventile von ihren Sitzen abgehoben werden. Wenn die Stange 50 in dieser Lage erhalten wird, werden alle Ventile zwangläufig offen gehalten, so daß die Bohrung 38 eine offene Verbindung zwischen der Druckkammer und dem Behälter ergibt und die Druckflüssigkeit in letzteren zurückkehrt.

Bei Hebeböcken mit einer einkolbigen

Pumpe (Fig. ι) verbindet ein einziger Kanal 58 die Pumpenkammer 59 mit der Ventilbohrung 38 zwischen den Ventilen 60 und 61. Soweit die Arbeitsweise dieser Ausführung in Betracht kommt, liegt der Vorteil der besonderen Ventilbohrung und der Anordnung der Ventile darin, daß die Ventile zum Senken des Stempels leicht von ihren Sitzen abgehoben werden können. Dies geschieht mittels der Ventilstange 50 in genau derselben Weise wie bei der Konstruktion mit zwei Pumpenkolben.

Zum Gebrauch der Hebeböcke in wagerechter Stellung ist eine von den weiter unten beschriebenen Ausführungsformen besser geeignet, jedoch kann auch jede der beschriebenen Konstruktionen in solcher Lage verwandt werden. In diesem Fall kann es vorkommen, daß der Spiegel der in der Kammer 18 enthaltenen Flüssigkeit nicht mehr oberhalb der Bohrung 38 liegt, welche natürlich stets untergetaucht sein muß, damit die Flüssigkeit richtig in die Stempelkammer einfließen kann. Um solche Zufälle zu vermeiden, kann ein Dichtungsring um das untere Ende der Stange 50 im oberen Teil der Bohrung 38 herumgelegt (s. punktierte Linien Fig. 2) und ein seitlich einmündender Kanal zum Zulassen der Flüssigkeit zu der Bohrung benutzt werden. In Fig. 2 und 3 ist dieser Kanal 63 unmittelbar von der Bohrung 38 nach der Seite des Zylinders gerichtet und durch eine Nut oder einen Kanal 64 mit dem Raum oberhalb des Zylinders und dem Behälter 18 verbunden.

Bei dieser Konstruktion muß, wofern der Bock in wagerechter Lage benutzt wird, diejenige Seite der Vorrichtung, an welcher die Ventilstange liegt, nach unten gerichtet sein. Da nun in diesem Falle nicht immer der Hebel zur Bewegung der Pumpe in bequemer Lage sich befindet und auch die Einrichtung zur Bewegung der Ventildruckstange 50 unten liegt, kann es zweckmäßiger sein, die umgekehrte Lage der Vorrichtung bei wagerechter Verwendung anzuwenden, derart, daß die Schraube 56 oben liegt. Infolgedessen wendet man für solche Fälle statt des einzigen Kanales 63 zwei seitliche Kanäle 65 und 66 an, welche von entgegengesetzten Seiten des Zylinders zu der Bohrung 38 führen (vgl. Fig. 4) und durch eine Nut mit dem Vorratsbehälter in Verbindung stehen. Auch bei dieser Konstruktion kann im Falle wagerechter Verwendung des Hebebockes nicht die ganze Flüssigkeit ausgenutzt werden, und man kann daher, wie Fig. 5 zeigt, einen winkelförmigen Kanal 67 benutzen, der die Bohrung 38 mit der gegenüberliegenden Seite des Zylinders verbindet und wiederum durch einen Kanal mit dem Behälter in Verbindung steht.

Die Fig. 7 bis 11 zeigen eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, bei welcher die Pumpenkolben voneinander getrennt und parallel angeordnet sind und in getrennten Bohrungen arbeiten. Bei dieser Konstruktion trägt ein Gehäuse 68 einerseits den Druckzylinder 69 und andererseits das Pumpengehäuse 70 und die Pumpvorrichtung. Das Gehäuse 68 bildet eine Kammer 71, welche, wie bei den früheren Konstruktionen, als Reservoir für die Flüssigkeit und als Mantel für den Pumpenantrieb dient. Letzterer ist bei der gezeichneten Ausführungsform etwas anders konstruiert wie bei der ersten Altsführungsform, aber bedarf keiner Be-Schreibung im einzelnen. Er besitzt jedoch eine Vorrichtung zur Hin- und Herbewegung des Pumpenblockes 72, welche die abwärtsragenden Plungerstangen 73, 74 trägt, die in Bohrungen 75 und 76 des Gehäuses 70 arbeiten. DieseBohrungen unddie zugehörigen Kolben haben zweckmäßig verschiedene Durchmesser, obwohl, bei dieser Ausführungsform auch die gleichen Kolbendurchmesser Anwendung finden können.

Die Pumpenbohrungen 75,76 sind nicht ganz durch das Gehäuse 70 hindurchgeführt, sondern unten geschlossen. Parallel zu ihnen liegt die Ventilbohrung JJ, welche ebenfalls unten geschlossen und mittels eines seitliehen Kanales 80 mit der Kammer 78 unterhalb des Stempels 79 in Verbindung gebracht ist.

Die Ventilbohrung JJ ist in ihrer ganzen Länge gerade und in allen Einzelheiten der Ventilbohrung 38 in der oben beschriebenen Konstruktion gleich. Ebenso ist die Anordnung der übereinanderliegenden Ventile 81, 82, 83 und der Spindeln 84, 85, 86 dieselbe wie bei den beschriebenen Konstruktionen. In ähnlicher Weise führt oberhalb des Ventils 81 ein Kanal 87 von der Bohrung JJ zur Kammer 88 unterhalb des dünneren Kolbens und eine Bohrung 89 oberhalb des Ventils 82 zur Kammer 90 unterhalb des stärkeren Kolbens.

Die Ventile werden in ähnlicher Weise wie bei der früher beschriebenen Einrichtung bewegt, oder aber, wie Fig. J erkennen läßt, ist * die Ventilstange 91, welche in den erweiterten Teil 92 der Bohrung JJ eintritt, durch die no Schraubplatte 93 mit Gewinde hindurchgeführt, so daß sie mittels des Handrades 94 gedreht und auf- und niederbewegt werden kann.

Die Wirkungsweise der Pumpen bei der letzten Ausführungsform ist im allgemeinen dieselbe wie bei der beschriebenen Ausführungsform mit zwei hintereinanderliegenden Kolben. Beide Pumpen können zum Einpressen der Flüssigkeit in die Stempelkammer benutzt werden, bis die größte Kraftent- 1.20

faltung notwendig wird, worauf durch Drehung des Handrades 94 und Senkung der Stange 91 das Ventil 83 zwangläufig geöffnet wird. Der schwächere Kolben bleibt dann allein in Tätigkeit.

Um die Flüssigkeit aus der Druckkammer zu entlassen, wenn der Stempel gesenkt werden soll, wird das Handrad 94 weiter gedreht, bis alle drei Ventile geöffnet sind.

Es ist nicht erforderlich, daß der Stempel und die Stempelkammer seitlich vom Pumpenblock liegen, wie bei Fig. 7, sondern man kann auch den Pumpenblock mit den beiden nebeneinanderliegenden Pumpenbohrungen einen Teil des Stempelzylinders bilden lassen und braucht in diesem Fall den Kanal 80 nicht, sondern kann die Bohrung 77 unmittelbar in die Stempelkammer münden lassen.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Hydraulischer Hebebock mit einer direkten Flüssigkeitsleitung zwischen Vorratsbehälter und Druckkammer, dadurch gekennzeichnet, daß in dieser Leitung sämtliche Ventile (39, 44, 46 bzw. 60, 61 bzw. 81,82,83) angebracht sind, so daß die gleiche Leitung beim Heben des Druckstempels (14 bzw. 79) die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter (18,68) in den Pumpenzylinder (28, 29, 59, 88, 90) und aus diesem in die Druckkammer (12, 78) führt und beim Senken des Druckstempels die Flüssigkeit aus der Druckkammer in den Vorratsbehälter zurücktreten läßt.
2. 2. Hydraulischer Hebebock nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung geradlinig ist und die Ventile (60, 61, 39, 44, 46, 81, 82, 83) in solcher Stellung übereinander enthält, daß sie sich bei der Arbeit der Pumpe (26, 30, 31,73,74) selbsttätig bewegen können, aber zwecks Senkens des Druckstempels durch eine einzige Vorrichtung (50) nach Belieben geöffnet werden können.
3. 3. Hydraulischer Hebebock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile zum Senken des Stempels derart geöffnet werden, daß eine Stange (50,91) auf das oberste Ventil (60,46,83) drückt, welches sich auf das zweite Ventil (61, 44, 82) aufsetzt, das bei Vorhandensein eines dritten Ventils (39,81) wieder dieses eröffnet.
4. 4. Hydraulischer Hebebock nach Anspruch 3 mit mehreren Pumpenkolben, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe Vorrichtung (50,91), welche die sämtlichen Ventile eröffnet, wenn der Stempel gesenkt werden soll, auch auf nur eines der Ventile (46,83) derart einwirken kann, daß dieses geöffnet bleibt und dadurch den einen Pumpenkolben ausschaltet.
5. 5. Hydraulischer Hebebock nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zu der die Ventile enthaltenden Leitung die Flüssigkeit durch einen oder mehrere Seitenkanäle (63,65,66,67) zugeleitet wird, die an der Seite des Stempelzylinders (12) münden.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.