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Gewichtskraftmaschine Gegenstand vorliegender Erfindung bezieht sich
auf eine Gewichtskraftmaschine, bei welcher niedergehende Gewichtsmasse ein über
eine Scheibe oder Trommel laufendes bieg-, sames Organ mit daran befestigten Tragorganen
für die Gewichtsmasse bewegt und am Hubende selbsttätig von den Tragorganen entladen
wird, deren wesentlichstes Merkmal darin besteht, daß- als Tragorgan ein in einem
Zylinder verschiebbarer Kolben dient, welcher nach Entladung der Gewichtsmasse zerlegt
und in die Anfangsstellung zur neuen Beladung zurückgebracht wird.
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Eine weitere Verbesserung dieser Vorrichtung besteht darin, daß die
unter dem Kolben befindliche Flüssigkeit unter Druck gesetzt und aufgespeichert
wird.
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Ferner soll gemäß vorliegender Erfindung der Zylinder mit einem luftdicht
schließenden Deckel verschlossen sein, während als Gewichtsmasse'Wasser dient, um
einen höheren Druck auf den Kolben zu erzielen, ohne gleichzeitig eine größere Wassermenge
zu benötigen.
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In den Zeichnungen sind beispielsweise schematisch eine Reihe von
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung dargestellt.
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Abb. i ist ein senkrechter Achsenschnitt einer Vorrichtung gemäß der
Erfindung, bei welcher als Gewichtsmasse Wasser verwendet wird, das auf einen Kolben
wirkt, der sich in einem senkrechten Zylinder bewegt, wobei die Bewegung des Kolbens
mittels eines biegsamen Organs nutzbar gemacht wird.
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Abb. z zeigt teils in Außenansicht, teils in senkrechtem Achsenschnitt
eine Vorrichtung, welche wie diejenige nach Abb. i eine Masse von starker Dichtigkeit
verwendet, die auf einen Kolben wirkt und einen Eimer oder ähnlichen Behälter enthält,
wobei das Ganze im Inneren eines Zylinders untergebracht ist, um darin eine entsprechende
Flüssigkeit zu verdichten.
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Abb. 3 zeigt eine ähnliche Lösung für den Fall, daß das zu verwendende
Material von geringer Dichtigkeit ist, z. B. Wasser.
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Abb. 4 veranschaulicht eine Vervollkommnung der in Abb. 3 gezeigten
Lösung.
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Abb. 5 und 6 zeigen im Querschnitt Mittel, mit denen erreicht wird,
daß der Kolben der in den vorhergehenden Abbildungen veranschaulichten Ausführungsformen
während seines Hubes nach oben mit der inneren Wand des Zylinders nicht in Berührung
kommt, während dagegen bei seinem Hub nach unten seine Stellung für das richtige
Wirken der Vorrichtung gesichert wird.
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Abb. 7 zeigt die Anwendung einer der in Abb.2 und 3 veranschaulichten
Vorrichtungen. In den Abb. i bis 4 ist unten auch die
Lage gezeichnet,
welche von dem beweglichen Körper beim Ausladen der Inhaltsmasse angenommen wird.
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In Abb. 1 ist 14 ein senkrechter Zylinder, in welchen ein Kolben 17
an einem biegsamen Organ 4 hängt, das oben über eine Scheibe oder Trommel 5 gewunden
ist, welche mittels Zapfen 6 sich drehen kann. io ist ein Wasserzufluß, der abgeführt
wird, wenn der Kolben hochgeht, nachdem die über ihm befindliche Wassermenge entleert
ist. Das Wasser ,tritt in den Zylinder 14 durch einen Trichter 36 ein, der an dem
einen Ende eines Rohres 35 angeordnet ist; an dem anderen Ende besitzt das Rohr
35 einen Deckel 34, der mit dem Zylinder 14 luftdicht verbunden ist. Das einströmende
Wasser zwingt den Kolben 17, sich zu senken und so eine Arbeit zu leisten, welche
mittels des biegsamen Organs 4 und der Trommel 5 aufgespeichert _wird. Wenn der
Kolben in der gestrichelten unteren Stellung angelangt ist, so wird durch die Öffnung
22 das Wasser herausgelassen, worauf der Kolben unter Ausnutzung nur eines Teiles
der mittels der Scheibe 5 aufgespeicherten Energie nach oben in -seine Ausgangsstellung
zurückgebracht wird und der Kreislauf sich wiederholt. Die Anordnung des . Rohres
35 ermöglicht die Nutzbarmachung des Druckes entsprechend der Höhe h, wenn der Kolben
am Ende seines Hubes ist, und zwar ohnd daß die ganze Wassermasse verbraucht wird,
deren Basis die Oberfläche des Kolbens bildet und deren Höhe la ist.
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Abb.2 zeigt ein Beispiel der Anwendung der Erfindung, um eine Flüssigkeit,
z. B. Luft oder Wasser, in einem Zylinder 14 zu kOrnprimieren. Das Material (Erde,
Abfälle u. dgl.) wird mittels Kippwagen i zugeführt und auf der Rutsche 2' in' den
Eimer oder Behälter 15 entladen, welcher von dem Seil 4, das über die Rolle 5 auf
der Welle 6 läuft, gehalten wird. Die in dem Raum 16 unter dem Kolben 17 enthaltene
Flüssigkeit wird komprimiert und zur Verwendung aus dem Rohr 18 entnommen, das mit
einem selbsttätigen Rückschlagventil versehen ist. Der Eimer 15 und der Kolben 17
haben in ihrem Boden eine Öffnung i9', die durch eine Klappe i9 geschlossen werden
kann, welche von einem Riegel 2o in Verschlußstellung gehalten wird, der einen besonders
geformten verlängerten Arm 21 hat. Wenn der Kolben 17 eine bestimmte Lage zum Boden
23 des Zylinders erreicht hat, so dreht sich der Arm 21, indem er den Widerstand
einer Feder (in der Zeichnung nicht angegeben) auslöst, die dazu dient, den Riegel2o
geschlossen zu halten, um die Achse 24 und löst die Klappe i9 aus, die sich unter
dem Druck der darüber befindlichen Masse öffnet und die Entladung der Masse freigibt.
Die Länge des Armes 2i ist so, daß bei dem in Abb.2 dargestellten Vorgang der Kolben
17 mit seinem Umfang die Mündung des Rohres 18 schließt. Der Boden 23 des Zylinders
weist eine Öffnung 25 mit Klappe 25 auf, welche mit der Hand von oben oder
selbsttätig von dem Kolben 17 bewegt wird, so daß sie sich öffnet, wenn sich die
Klappe 19 öffnet. Auf diese Weise kann die in dem Behälter 15 enthaltene Masse vollständig
außerhalb des Behälters i5 und des Zylinders 14 entleert werden. Nachdem die verschiedenen
Teile in die Anfangsstellung zurückgebracht und die Platten i9 und 25 geschlossen
sind, wird die Flüssigkeit durch die öffnung 26 in den Raum 16 eingeführt, und der
Vorgang wiederholt sich.
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Abb. 3 - zeigt eine Anlage ähnlich der in Abb.2 dargestellten, bei
welcher jedoch als wirksame Masse Wasser oder eine andere Flüssigkeit von geringer
Dichte verwendet wird. 4, 5, 6, 10, 14, 15, 16, 17, 18 und 26 sind die gleichen
Teile wie in der vorhergehenden Abbildung. Der mehrteilige Kolben 17 ist in diesem
Falle (in Anbetracht der hohen Beweglichkeit der Masse) anders geformt, und zwar
weist er eine Scheibe 27 auf, welche, wenn der Kolben in einer bestimmten Entfernung
vom Boden angelangt ist (d. h. wenn sein Mantel die Mündung des Rohres 18 bedeckt),
von einem Anschlag 31 festgehalten wird, während der andere Teil des Kolbens unter
dem Druck der darüber befindlichen Flüssigkeit noch ein wenig fortfährt, .sich zu
senken. Die Verbindung zwischen den beiden Teilen des Kolbens erfolgt durch Stangen
28, die in entsprechenden Führungen innerhalb des Kolbens 17 verschiebbar angeordnet
und an dem Verschlußstück 27 unter Zwischenschaltung von Federn 30 und Scheiben
29 befestigt sind. Die in dem Behälter 15 enthaltene Flüssigkeit kann alsdann aus
diesem durch den Boden des Zylinders ausfließen, und zwar durch ein Rohr 32 mit
Absperrventil 33, das sowohl. von oben mit der Hand als auch selbsttätig durch den
Kolben bewegt werden kann, wenn dieser eine bestimmte Höhe über dem Boden des Zylinders
erreicht hat. Die weiteren Vorgänge spielen sich in der gleichen Weise ab; wie in
den bei der vorhergehenden Abbildung beschriebenen Fällen.
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Abb.4 veranschaulicht einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung,
die im ganzen derjenigen der Abb. 3 gleicht, aber anzuwenden ist, wenn ein größerer
Druck des Wassers auf den Kolben der Vorrichtung erzielt werden soll. Zu diesem
Zweck wird der ganze Raum über dem Kolben 17 mit Wasser gefüllt. Außerdem ist auf
dem Deckel 34 des Zylinders ein Rohr 35 angebracht, das nach
oben
in einen Einzeltrichter 36 endigt. Der Druck des Wassers auf den Kolben 17, wenn
derselbe am Ende seines Hubes ist, entspricht der Höhe h der Wassersäule.
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Während des Abwärtshubes muß der Kolben möglichst dicht an der Zylinderwand
anschließen. Zur Vermeidung von Reibungsverlust beim Aufwärtshub dagegen muß die
Reibung des Kolbens an der Innenwand des Zylinders möglichst gering gehalten werden.
Zu diesem Zweck wird der Kolben mit einer elastischen Packung7o versehen, welche
unter dem Druck der Flüssigkeit 71 (Abb. 5) oberhalb des Kolbens 72 oder
bei geschlossener Platte 73 (Abb.6) in der Richtung des Pfeiles 7.1 nach außen gedrückt
wird, während die Packung, wenn in umgekehrter Richtung die Flüssigkeit nach 71
(Abb. 5) geht oder wenn die Klappe 73 (Abb. 6) hochgehoben ist, unter der Wirkung
der Federn 75 in entgegengesetzter Richtung des Pfeiles 74. sich von der Innenwand
des Zylinders ablöst und so das Hochgehen des Kolbens ohne Reibung zuläßt.
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Abb.7 veranschaulicht schematisch eine Anlage wie nach Abb. 2 und
3, jedoch wird die komprimierte Luft, die aus dem Rohr 18 kommt, in einen Behälter
76 geführt, aus dem sie alsdann nach Bedarf entnommen werden kann.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorstehend beschriebenen
und in den Zeichnungen erläuterten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ergeben
sich bei der praktischen Ausführung vielfache Veränderungen, z. B. durch Anwendung
von mehreren parallelen Vorrichtungen, die jedoch auf den Grundgedanken der Erfindung
beruhen können.