DE24983C - Neuerungen in hydraulischen Hebevorrichtungen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 3B: Hebezeuge.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 8. März 1883 ab.

Beim Niedergange des Hubkolbens wird das Wasser aus dem Hubcylinder durch das Gewicht von Kolben und Korb in einen Cylinder gedrückt, dessen Kolben entsprechend dem Druck des Wassers, welches er empfangen soll, belastet ist. Das abgehende Druckwasser wird benutzt, um eine hydraulische Pumpe zu treiben, welche einen Theil des Wassers in die ursprüngliche Druckkammer zurückführt. Der belastete Cylinder kann das Wasser von verschiedenen Hebevorrichtungen erhalten; in solchem Falle genügt eine Pumpenvorrichtung für das gesammte Wasser. In einfach wirkenden Hebevorrichtungen kann dieser Cylinder auch fortfallen und Abwasser unmittelbar zu den Pumpen gehen, welche grofs genug sein müssen, um dasselbe entsprechend dem Zuflufs sofort zu beseitigen. Die Pumpen sind so gebaut, dafs sie jede Wassermenge zurückpumpen können, welche ihnen durch die Belastung des niedergehenden Korbes zugeführt wird.

Im Pumpwerk sind drei oder mehr Druckcylinder und Kolben neben einander angeordnet. Die Pumpencylinder sind den Druckcylindern gegenüber gestellt und werden durch eine Verbindungsstange bewegt, welche in einem Gleitstück befestigt ist, das in einer Schleife geht. Die Schleife ist an einem Ende drehbar und durch ein kurzes Glied an der Kolbenstange des Arbeitscylinders befestigt. Letztere hat stets gleichen Hub, aber mittelst der Schleife kann der Hub der Pumpe verändert werden, wobei der Pumpenkolben den gröfsten Hub hat, wenn der Korb die schwerste Last niederführt.

Fig. ι ist ein Querschnitt einer gewöhnlichen hydraulischen Hebevorrichtung, bei welcher A der Hauptcylinder, B dessen Kolben bedeutet, der in diesem Falle von einem in der Zeichnung fortgelassenen Kraftsammler gespeist wird. Das Wasser tritt durch das Rohr C ein, welches einen Dreiweghahn D trägt, durch den sowohl das Speisewasser zum Cylinder A, als auch beim Niedergang das Abwasser von A zum Cylinder E geleitet werden kann, dessen belasteter Kolben als Gegengewicht dient und dadurch die bisher gebräuchlichen Gegengewichte und Ketten unnöthig macht. Das in E gespannte Abwasser geht durch das Rohr G zu dem in Fig. 2 dargestellten Pumpenwerk, welches einen Theil des Speisewassers in den Kraftsammler zurückdrückt, während das Abwasser der Druck cylinder L sich in dem Gefäfs /, Fig. 3, ansammelt. Die Pumpencylinder J empfangen das Wasser durch das Abgangsrohr der Druckcylinder.

Die Fig. 4 und 5 zeigen in Ansicht und Grundrifs das Pumpwerk in unmittelbarer Verbindung mit einer einzelwirkenden Hebevorrichtung, Fig. 6, ohne Anwendung des belasteten Cylinders E. Die Maschine hat drei oder mehr Druckcylinder L und jedem derselben gegenüber einen Pumpencylinder J. Die Druckcylinder sind durch das Rohr G mit dem Hubcylinder A verbunden. D ist der Dreiweghahn. Die Kolben der Cylinder L sind jeder durch ein Glied mit je einem Gleitstück und einer Schleife M verbunden, welche bei N drehbar an dem gegenüberstehenden Pumpenkolben gelagert ist, so dafs, obschon der Druckkolben

stets den gleichen Hub macht, doch der Pumpenkolben einen veränderlichen Hub erhalten kann, indem das Gleitstück in der Schleife verstellt wird. Die Verstellung erfolgt selbsttätig in folgender Weise.

Ein kleiner Cylinder O steht mit dem Hubcylinder A durch das Zweigrohr P in Verbindung. Der Kolben dieses kleinen Cylinders wirkt gegen einen belasteten Hebel Q, dessen Gewicht Ji durch die Kolbenstange S auf dem Hebel Q verschoben wird, welcher mittelst der in T auf- und absteigenden Führung und Gelenkstangen mit R verbunden ist. Wenn die verschiedenen Theile die Stellung der Fig. 4 haben, so ist der Hub vom Druck- und Pumpenkolben der gleiche, sobald indefs im Cylinder A durch Belastung des Korbes eine Druckerhöhung eintritt, wird der Kolben in dem kleinen Cylinder O verschoben und drückt das Gewicht R, den Hebel Q und das damit in Verbindung gesetzte Gleitstück in der Schleife M aufwärts, wodurch der Hub der Pumpe J verlängert und entsprechend mehr Wasser in den Kraftsammler gedrückt wird.

Zur Beseitigung der bisherigen Gegengewichte und Ketten dienen folgende Vorrichtungen. In Fig. 7 ist A der Hubcylinder, B der Kolben, welcher den Korb trägt. Der zweite Cylinder E mit dem Kolben B'" steht durch das Rohr C mit dem Cylinder A in Verbindung. Unmittelbar neben E ist ein dritter Cylinder F angebrächt, dessen Kolben B" von unten in denselben eintritt. Die beiden Kolben .3" B'" sind durch Lenkstangen G G', die punktirt gezeichnet sind, mit den Schwingen HH verbunden, welche in dem festen Lager X drehbar sind. Der Raum zwischen den beiden Kolben der Cylinder E und A ist mit Wasser gefüllt, welches während des Betriebes wechselnd von einem Cylinder in den anderen steigt. Wenn der Dreiweghahn D die Druckwasserleitung nach F öffnet, geht der Kolben B" und mit ihm durch die Uebertragung GH der Kolben B'" abwärts. Letzterer verdrängt das Wasser aus E, drückt es in den Hubcylinder A und bewegt dadurch die Hebevorrichtung. Wird der Hahn D verstellt, so tritt die entgegengesetzte Bewegung ein; der Hubkolben B sinkt mit dem Korb, und ihr Gewicht drückt die Kolben B" B'" aufwärts. Diese beiden Kolben bewegen sich stets zusammen in der gleichen Richtung, welche derjenigen des Hubkolbens entgegengesetzt ist. Der Kolben B" kann nötigenfalls mit Gewichten Z belastet werden. Der Verbrauch an Speisewasser ist hiernach nur derjenige, welcher erforderlich ist, die wirkliche Last zu heben und die entstehende Reibung zu überwinden. Der Inhalt des Cylinders F und die Stellung der zugehörigen Lenkstange zum Hebel H hängt von dem Druck des Speisewassers ab; wenn die Verbindung weiter vom Drehpunkt X entfernt gelegt wird, übt er eine gröfsere Wirkung gegen den Hubkolben aus als im umgekehrten Falle. Beim Steigen des Hubkolbens B nimmt dessen in das Druckwasser eingetauchter Theil beständig ab und das Wasser hinter demselben verliert so viel an Wirkung, wie die der Hublänge des Kolbens entsprechende Wassersäule wiegt. Wenn der Kolben niedergeht, erhält er einen beständig wachsenden Widerstand aus demselben Grunde.

Diese Schwankungen können ausgeglichen werden durch Aenderungen in dem Druck des Speisewassers. Die Erfinder erreichen dieses dadurch, dafs die Kolben B" B'" mit der Schwinge H durch einen Zwischenmechanismus verbunden werden, dessen Stellung von der Stellung der Hebevorrichtung beeinflufst wird und das Verhältnifs der Hebelübertragung gegen H ändert. Wie bei Fig. 7 ersichtlich, ist die Stange G mit dem Hebel W verbunden, der durch ein Gleitstück im Schlitz U sich verschiebt. Der Hebel W ist mit dem Winkelhebel V verbunden. Sobald der Kolben B"' im Cylinder E niedersinkt, wird das Gleitstück durch V dem Drehpunkt X näher gebracht, wodurch dem Kolben und Hebel H eine gröfsere Hebelwirkung ertheilt wird. Statt dieser Einrichtung könnte man auch mit demselben Erfolg den Drehpunkt X des Hebels H verschiebbar anordnen.

Fig. 8 zeigt eine Abänderung der in Fig. 7 dargestellten Einrichtung. Die Länge des Hebels W ist gleich der Entfernung des Gleitstückes vom Drehpunkt X. Der Hebel W ist bei X' so gelagert, dafs das entgegengesetzte Ende des Hebels einen Weg beschreibt, welcher die beiden äufsersten Stellungen des Gleitstückes schneidet.

In Fig. 9 ist die Anordnung der Hebel und Gleitstücke noch etwas anders getroffen. Der Hebelmechanismus W ist in diesem Falle bei X' am Mauerwerk drehbar gelagert, und sobald der Kolben i?"' im Cylinder E sinkt, wird die Lenkstange G gegen den Drehpunkt des Hebels H gedrückt, indem der Winkelhebel an H befestigt ist.

Bei teleskopartigen hydraulischen Hebevorrichtungen werden^ die einzelnen Theile des Kolbens bisher meistens durch äufsere Ringe am unteren Ende mit inneren Ringen am oberen Ende unter einander gehalten. Die wirkende Oberfläche jedes Theiles ist dann die äufsere Oberfläche des Rohrstückes plus der Oberfläche des oberen inneren Ringes. Diese Gesammtoberfläche ist stets gröfser, als zum Heben des Theiles erforderlich, und der Ueberdruck bewirkt, dafs derselbe aufwärts gegen den vorangehenden Theil drückt, letzterer wieder auf den höher gelegenen u. s. w., bis alle den mittelsten Theil aufwärts stützen; wenn aber der äufsere Theil seinen Weg zurückgelegt hat,

verlieren die übrigen Theile dessen Stütze, und .»es entsteht ein Stofs, der sich bei jedem Theil wiederholt. Die Erfinder vermeiden diesen Stofs dadurch, dafs sie die Theile dicht schliefsend ohne die ringförmigen äufseren Vorsprünge herstellen und dadurch die wirkende Oberfläche jedes Theiles verkleinern.

Die Fig. io und ii zeigen Querschnitte des Teleskoprohres, dessen Theile mit ι, 2, 3, 4 bezeichnet sind. Jeder Theil mit Ausnahme des obersten trägt am unteren Ende ein inneres Rohr, und jedes dieser Rohre hat am oberen Ende einen vorspringenden Ring 5, der in dem inneren, nach oben folgenden Rohr gleitet und sich auf ein inneres Rohr 6 stützt, welches am unteren Ende des höher gelegenen Rohres befestigt ist. Am Untertheil des äufseren Cylinders ist eine Stange befestigt, die ebenfalls an ihrem oberen Ende einen Ring trägt und verhindert, dafs die Rohre zu weit ausgezogen oder gar von einander getrennt werden. Eine Gewichtsäusgleichung der einzelnen Rohrtheile kann durch aufgelegte Gewichte Z erfolgen. Diese teleskopartigen Hebevorrichtungen können durch die vorher beschriebenen Einrichtungen getrieben werden.

Fig. 11 zeigt eine Abänderung zum Zusammenhalten der Rohrtheile. Jedes untere Rohrende trägt ein Paar Vorsprünge (s. auch Fig. 12), mit 7, 7 bezeichnet, durch welche Hängebolzen gehen, die in die Vorspränge des nächsten Theiles hineinreichen und den Hub begrenzen. Diese Vorsprünge sind versetzt angeordnet, so dafs sie von einander frei gehen.

In der durch Fig. 13 und 14 dargestellten hydraulischen Hebevorrichtung hat ein waagrecht angeordneter Druckkolben einen mehrfach kürzeren Hub als der Hub des Korbes, und die Uebersetzung der Bewegung erfolgt durch Kettenrollen. Am hinteren Ende des Hubcylinders A ist über demselben eine Welle gelagert, welche zwei Kettentrommeln 8 und 9 trägt, von denen die eine so viel mal gröfser als die andere ist, wie der Weg des Hebekorbes gröfser ist als der des Druckkolbens. Um die kleinere Trommel ist eine Kette 10 gelegt, welche am Kopf des Druckkolbens B befestigt ist. Eine zweite Kette ist um die gröfsere Trommel gewickelt, geht zum oberen Ende der Hebevorrichtung und trägt den Korb. Wenn der Druckkolben durch Zuführung des Druckwassers herausgedrückt wird, wickelt sich die Kette von der kleineren Trommel ab, während die zur gröfseren Trommel gehörige Kette sich aufwickelt und den Korb hebt. Der Kolben B wird hierbei infolge der schrägen Richtung der zugehörigen Kette von seinem vorderen Ende gestützt, wodurch die Reibung verringert wird.

Claims (8)

Patent-An Sprüche:

1. An einer direct wirkenden hydraulischen Hebevorrichtung ohne Gegengewichte und Ketten die Einrichtung, dafs das Kolben- und Korbgewicht mit Hülfe des Abwassers ein Pumpwerk direct treibt, welches mit einer Vorrichtung versehen ist, durch die sich der Hub der Pumpen entsprechend dem Druck des Hubkolbens selbsttätig ändert.

2. An einer hydraulischen Hebevorrichtung, in welcher der Korb auf seinem ganzen Weg von dem Druckkolben getragen wird, die Einrichtung, das Gewicht von Kolben und Korb durch einen besonderen Cylinder auszugleichen, dessen Kolben durch Hebelübersetzung mit einem Treibkolben und Cylinder verbunden ist.

3. An direct wirkenden hydraulischen Hebevorrichtungen die Einrichtung eines Pumpwerks mit veränderlichem Hub, welches selbstthätig wirkt und zum Kraftsammler, Druckwassergefäfs oder zu anderen benutzten Druckquellen einen Theil des Speisewassers zurückführt, entsprechend der Belastung des Korbes plus dem Eigengewicht von Korb und Hebekolben.

4. An hydraulischen Hebevorrichtungen die dargestellten und vorstehend beschriebenen Einrichtungen zum Ausgleichen der Gewichtsänderungen des Hubkolbens bei wechselnder Eintauchung derselben in das Druckwasser.

5. An teleskopartigen hydraulischen Hebevorrichtungen die Verbindung des Ausgleichcylinders, Druckcylinders, der Hebel und Lenkstangen, wobei die Last der wechselnd wirkenden Oberfläche des Hubkolbens, entstehend durch aufser Arbeit tretende Rohrtheile des Kolbens, durch wechselnden Druck unter demselben ausgeglichen wird.

6. An teleskopartigen hydraulischen Hebekolben die Einrichtung innerer ringförmiger Vorsprünge nach Fig. 10 bezw. äufserer Verbindungsstangen nach Fig. 11 und 12, zum Zweck, die Rohrtheile zu hindern, zu weit aus einander zu gehen.

7. An teleskopartigen hydraulischen Hebevorrichtungen die Anwendung äufserer Belastungsgewichte Z zur Gewichtsausgleichung der einzelnen Theile.

8. An waagrecht liegenden hydraulischen Hebevorrichtungen mit Uebersetzung des Hubes durch Ketten die Anordnung der Zugkette 10, Fig. 13 und 14, in der Weise, dafs dieselbe vom Kolben B aus schräg aufwärts geht und den Kolben stützt, zum Zweck, die Reibung zu verringern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.