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Hydraulische Aufzugssteuerung Die Erfindung bezieht sich auf eine
hydraulische Aufzugsvorrichtung und insbesondere auf die Steuerung derselben und
bezweckt die Schaffung einer in sich abgeschlossenen hy-
draulischen Aufzugseinheit,
deren Bewegungselement direkt und zuverlässig mit dem Aufzug oder Elevator verbunden
ist, und es wird eine weiche und zuverlässige Steuerung der Bewegung dieses Aufzugselements:
während des gesamten Hubes erreicht, und zwar durch die Vereinigung verschiedener.
Elemente und einen neuartigen Kreislauf in Verbindung mit diesen Elementen.
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Hydraulische Aufzugsvorrichtungen, -bei denen das Anwachsen oder Abnehmen
des Flüssigkeitsstroms zur Steuerung des Anfahrens und Anhaltens des Aufzuges benützt
wird, sind an sich bekannt. Durch den bei der bekannten Einrichtung bestehenden,
konstruktiv bedingten Abstand zwischen der Flüssigkeit und dem Kolben wird eine
wesentliche Verzögerung der Kolbenbewegung verursacht, worin ein wesentlicher Nachteil
dieser bekannten Einrichtung liegt.
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Zur weichen Steuerung des Aufzuges hat man auch bereits elektrische
Antriebe vorgeschlagen. Jedoch benötigen diese bekanntlich eine erheblich größere
Antriebskraft als hydraulische Aufzüge, ohne daß eine gleich günstige, also sehr
große Beschleunigung öder Bremsung erzielt werden kann wie beim Erfindungsgegenstand.
Ein weiterer Nachteil elektrischer Betriebsaufzüge besteht darin; daß diese in'der
Regel an eine Stromversörgung gebunden, also wenig beweglich sind: Schließlich sind
auch schon Druckluftantriebe vorgeschlagen worden', die aber wegen der Ausdehnungsfähigkeit
der Drucklüft eine weiche@Steuerung nicht zulassen.
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Erfindungsgemäß weist die Aufzugssteuerung einen Flüssigkeitsbehälter,
eine FlüssigkeitsfördereiririchtUng,-ein Drückflüssigkhtst ventil und einen durch
die Druckflüssigkeitgesteuerten =Kolben auf, wobei zwischen dem Druckfiüssigkeitssteuerventil
und dem Zylin-' der, in dem sich der Kolben bewegt, zwei gemeinsam und gleichzeitig
zu betätigende: Ventile angeordnet sind, von denen das eine als Hauptsteuerve`ntil
. für .den . Kolben und das andere-als Steuerventil.' für das Druck-_ flüssigkeitssteuerventil
dient und beide Ventile mit einem am Zylinderende angeordneten-und von dem Kolben
in seiner Endstellung betätigten Ventil- verbunden sind,-welches zur Steuerung des
Druckflüssigkeitsventils am Hubende des Kolbens dient.
Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung sind das Hauptsteuerventil für den,
| Kolben und das von diesem Kolben in sei |
| Endstellung betätigte Ventil mit ein |
| weiteren Ventil verbunden, welches |
Kolben in seiner unteren Endstellung me`=. chanisch sperrt und nach erfolgter Sperrung
erst die Druckentlastung des Flüssigkeitssteuerventils erfolgt. Zum Zweck der Sperrung
des Kolbens in seiner unteren Endstellung ist das die Sperrung durchführende Ventil
als Sperrklinke ausgebildet.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung betrifft die Ausgestaltung des
Zylinders und des Kolbens, indem der Kolben an seinen Enden von denHauptleitungen
derDruckflüssigkeitsleitung an verjüngt ist und der Kolben konische Teile aufweist,
wobei infolge des Zusammenwirkens der Zylinderverjüngungen und der konischen Teile
des Kolbens die allmähliche Unterbindung des Flüssigskeitsaustritts aus dem Zylinder
und damit die Dämpfung der Kolbenbewegung bewirkt wird.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
und den Zeichnungen.
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In den Zeichnungen ist: Fig. i die Darstellung eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung für das Heben oder Senken eines Aufzugs- oder Elevatorenkorbes, um
eine dem dreifachen Hub des Aufzugkolbens entsprechende Strecke, Fig. 2 eine schematische
Ansicht des Flüssigkeitskreislaufs, wobei alle Leitungen zur leichteren Verfolgung
der verschiedenen Kreisläufe und Steuerungen als in einer Ebene liegend dargestellt
sind, Fig. 3 eine der Fig. z entsprechende Kreislaufdarstellung in der Stellung
für den Aufwärtshub des Kolbens bzw. den Abwärtshub des Aufzuges, -wobei der Kolben
bereits. in seiner oberen Endstellung dargestellt-ist, Fig. q. eine Darstellung
des Steuerventils mit dein Hilfsventil am gleichen Ventilschaft und Fig, 5 endlich
eine der Fig, i ähnliche, Darstellung, aus der diä Verbindung bzw. Übertragung des
Kolbens bzw. dessen Bewegung auf den Aufzugskorb o. dgl, ersichtlich ist..
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Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend der Kreislauf der Druckflüssigkeit
zur Betätigung des Kolbens beschrieben.
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Öl aus dem Behälter i dient zur Speisung einer Pumpe z, die das Öl.
unter Druck in die Hauptleitung 2a. und in das Ventil 3 fördert. Die Wirkungsweise
dieses Ventils 5 wird weiter unten näher erläutert.
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Das unter Druck stehende Öl fließ.: durch die Hauptleitung 2" in eine
Ksmmer q. des Ventils 3 und von dieser aus normalerweise durch die Leitung 5 in
die Eintrittskammer 6 eines drehbaren Umschaltventils 7. Dieses "Ventil 7 ist mit
einem Kanal 8 versehen, durch
| das Öl unter Druck in eine Kammer 9 |
| .@mt, die der Kammer 6 gegenüberliegt und |
-,gleich groß ist. Von dieser Kammer 9 aus -strömt das Öl durch die Leitung io in
das obere Ende i i des Zylinders 12. Bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung des Ventils
7 bewirkt der Drucköleintritt in das obere Ende i i des Zylinders 12 die Abwärtsbewegung
des Kolbens 13.
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Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist der Kolben
13 direkt mit einem Kabel verbunden und über eine Anzahl Rollen mit dem Aufzug
oder Elevator, derart, -daß eine Abwärtsbewegung des Kolbens 13 eine Aufwärtsbewegung
des Aufzuges oder Elevators ergibt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist der Zylindex
12, in dem sich der Kolben 13 bewegt, zwischen zwei Rollensätzen 61, 62 und 63,
64 fest angeordnet. Die Kolbenstange q.6 des Kolbens 13 ist weiterhin mit einem
Rollenträger 65 verbunden, der die Lager für zwei weitere Rollen 66 und 67 trägt.
Sämtliche erwähntenRollen sind um ihreAchsen frei drehbar. Ein an einem Ende des
Rollenträgers 65 befestigtes Kabel läuft um die erwähnten Rollen herum und endigt
an dem anderen Ende des Rollenträgers 65. Die einzelnenKabelenden sind mit 68, 69,
70, 71, 72, 73 und 74 bezeichnet. An dem Kabelteil 71 ist ein Aufzugskorb
o. dgl. 75 befestigt. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß, wenn sich der
Kolben beispielsweise um einen Meter nach oben bewegt, die Kabelteile 68, 69 und
70 sich jeder um einen Meter verlängern und dementsprechend die Kabelteile
72, 73 und 74 um jeweils einen Meter kürzer werden. Diese Längenänderung der einzelnen
Kabelteile bewirkt, daß sich der Kabeltei171 um den dreifachen Betrag, also um,
drei Meter, bewegt. Da .sich der Kolben, wie gesagt, nach oben bewegen soll, bewegt
sich der Kabelteil 71 mit dem. an ihm angelenkten Fürd-erkorb 7 5 nach untern, und
zwar, wie gesagt, um den dreifachen. Betrag der Kolbenbewegung.
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Die allgemeine Verfolgung der Betriebsweise -zeigt, daß der Kolben
von der in Fig. 3 gezeigten Stellung ausgeht, von der aus er sich bis zu seiner
tiefsten Stellung gemäß Fig. 2 bewegt. Während dieses Abwärtshubes des Kolbens
13 und des entsprechenden Aufwärtshubes des Aufzuges wird Öl durch die Leitung
1q. aus dem Zylinder 12 ausgestoßen. Diese Leitung 14. ist mit der einen Teil des
Ventils 7 bildenden Kammer 15 direkt verbunden. Diese Kammer 15 verbindet die Leitung
14 mit der Leitung 16 zur Rückführung der Druckflüssigkeit in den Behälter i. Von
der Stelle 17 aus verjüngt sich der Zylinder 12, und das untere Ende des Kolbens
13 ist,
wie bei 18 dargestellt, konisch, so daß während des Abwärtshubes
des. Kolbens 13 .der konische Teil 18 desselben in den verjüngten'.; Zylinderteil
eintritt und den Flüssigkeitsaustritt aus dem Zylinder durch die Leitung 14 in allmählich
abnehmendem Maß unterbindet, wodurch der Kolben am Ende seines Hubes sanft und hydraulisch
gedämpft wird.
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Nachdem der Kolben so gedämpft ist und allmählich an seinem untersten
Punkt ankommt, gelangt er mit- dem Ventil i9 in Berührung und bewegt dieses gegen
die Wirkung der Feder 2o nach unten, bis eine Einbuchtung 21 des Ventils i9 mit
den Leitungen 22 und 23 in Verbindung kommt, diese also verbindet. Ein ähnliches
Ventil 24 ist quer zum Zylinder angeordnet. Dieses Ventil hat die Form einer Sperrklinke,
indem sein Ende so ausgebildet ist, daß es hinter einen Teil 25 am unteren
Kolbenende greift. Dieses Sperrklinkenventil 24 wird gewöhnlich durch die-Feder
26 in zurückgezogener Stellung gehalten,. und . wenn der Teil 25 in die in Fig.
2 gezeigte Stellung herabbe"vegt wird und das Sperrklinkenventil 24 sich vorbewegt,
um hinter diesen Teil 25 zu .greifen, dann gelangt die Leitung 22 infolge einer
Einbuchtung am Ventil 24 mit einerLeitung27 inVerbindung, die zurHauptleitung 14
führt. Wenn sich _ das Ventil ;7 in der in Fig. 2 gezeigten Stellung befindet (vgl.
Handgriff 28 in ausgezogenen Linien), führen die- Leitungen 27 und 14 zum Behälter
i, und zwar über die Kammer 15 und die Leitung 16.
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Das-Drucknlinderventil3 enthält eine Hauptkammer 4 zur Aufnahme der
Flüssigkeit von der Pumpe 2: Der in dieser Kammer 4 herrschende Druck wird durch
die enge Öffnung 29 in eine Kammer 30 übertragen, die sich oberhalb eines
kolbenartigen `Teils 31 des Steuerventils 32 befindet. Der Durchmesser des Ventils
32, das auf dem Ventilsitz 33 aufliegt, entspricht dem Durchmesser des Verlängerungsteils
34, der in den oberen Teil des Ventilgehäuses reicht. Gleicher Druck in der Kammer
4 und in der Kammer 30 führt also zu keiner Bewegung des *Kolbens
31. Die leichte Feder 35 hält also das Ventil, wie in Abb.2 dargestellt, auf seinen
Sitz gedrückt.
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Der Höchstdruck des Ventirs 3 wird durch ein Kugelglied 36 bestimmt,
das unter dem Druck einer Feder 37 steht. Wenn der Druck in der Kammer 4 und in
der Kammer 30 genügend groß wird, um. dieKugel 36 aus ihrer Stellung zu verrücken,
kann Öl am Ventil 36 vorbei durch eine Leitung 38 und von da über die Leitung 16-
zum Behälter i zurückfließen. Da das Ventil 36 eine sehr. viel größere Flüssigkeitsmenge
umzuleiten. vermag, als durch die kleine Öffnung 29 zugeleitet werden kann, kann
der Druck in der Kammer 3o nicht länger steigen. Ein weiteres Ansteigen des Drucks
in der Kammer 4 wird also gegen den Kolben 31 wirksam, der das Ventil 32 öffnet,
@,Cadurch überschüssiges Öl in den Behälter rüclcströmen kann. Wenn der Druck in
der ammer 4 auf einen Betrag sinkt, der geringer ist als der., der zum Verschieben
des Ventils 36 erforderlich ist, gleichen sich die Drücke in den Kammern 4 und 3o
aus, und das Ventil 32 wird durch die Feder 35 wieder auf seinen Sitz zurückbewegt.
Da die Feder 35 nur zur überwindung der Reibung des Kolbens 31 ausreicht, ist der
Druckanstieg und Druckabfall zur vollständigen Öffnung und Schließung des Ventils
sehr klein, so daß eine sehr genaue Einstellung des Ventils erfolgen kann.
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Ein merkbarer Druckabfall in der Kammer 3o bewirkt also unmittelbar
die Öffnung des Ventils 32 und damit die vollständige Entleerung der Kammer 4 über
die Leitung 16 zum Behälter i. Wenn der Kolben 13 die tiefste Stelle seines Hubes
erreicht hat, so daß das Ventil i9 nach unten gedrückt wird, bis die Leitungen 22
und 23 miteinander in Verbindung kommen und das Sperrklinkenventil 24 hinter den
Kopf 25 springt, um die Durchlässe 22 und 27 zu verbinden, dann steht die Leitung
23 mit dem Behälter i und damit mit der Atmosphäre in Verbindung, und zwar über
die Leitungen 22, 27, 14,- die Kammer 15 und die Leitung 16.
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Die Leitung 23 führt direkt in ein Ventil 39, dessen drehbarer Teil
so eingerichtet ist, daß er gleichzeitig mit dem Ventil 7 betätigt wird (vgl. Fig.
q.). Wenn das Ventil 39 die in Fig.2 gezeigte Stellung einnimmt, steht die Leitung
23 mit der Kammer 40 in Verbindung, von der eine Leitung 42 zu der auf der entgegengesetzten
Seite befindlichen Kammer 41 führt. -Das Ventil 39 wirkt für das Ventil 3 als Steuerventil
und steht über die Leitung 43 mit der Kammer 3o dieses Ventils in Verbindung.. Wenn
die Leitungen 27, 22 und 23 gemäß Fig. 2 durch die Stellung der Ventile i9 und 24
untereinander verbunden sind, steht die Kammer 30 unter Atmosphärendruck,
so daß sich der Kolben 31 zur Öffnung des Ventils 32 nach oben bewegt und die Pumpe
2 im wesentlichen keinen Druck erzeugt. Bevor jedoch die Pumpe drucklos gemacht
wird und bevor weiterhin in der gleichen Weise der Druck vom Kolben 13 fortgenommen
wird, muß- das Sperrklinkenventi124 .hinter den Kopf 25 des Kolbens 13 greifen;
die Druckverminderung der Pumpe kann also erst erfolgen, wenn die Klinke mit dem
Kolben in Eingriff steht.
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Wenn der Aufzug sich nach unten bewegen soll, der Kolben 13 also nach
oben, werden die Ventile 7 und 39 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung bewegt. In
dieser Stellung steht die Leitung 23 mit der Leitung 43 und der Kammer
3o-nicht
mehr in Verbindung, und ebenfalls ist die Kammer 3o nicht mehr unter Atmosphärendruck.
Infolgedessen steigt der Druck in der Kammer 3o bis zu dem in der Kammer 4 herrschenden
Druck, worauf die Feder 35 den Kolben 31 nach unten bewegt, so daß der Druck bis
zu dem durch das Kugelrückschlagventil36 kontrollierten Punkt ansteigen kann. Dieser
nutzbare Druck in der Kammer 4 wird über die Leitung 5, die Kammer 6, den Durchgang
8, die Kammer 9 und die Leitung i in den Teil i i des Zylinders 12 übertragen. Der
gleiche Druck wird ebenfalls von der Kammer 6 über die Leitung 14, das Ventil 44
und die Leitung 45 an das andere Ende des Kolbens geführt. Der Zweck des Rückschlagventils
44 ist, den Gesamtdruck der Leitung für die Kolbenbewegung nutzbar zu machen, anstatt
durch den verjüngten Auslaß zu gehen, der durch den konischen Teil 18 des Kolbens
und die Zylinderwandung gebildet wird. Da die untere Fläche des Kolbens 13,
die dem Druck in der Leitung 14 unterliegt, wegen der Fläche der Kolbenstange 46
größer ist als die dem Druck in der Kammer 11 ausgesetzte Fläche, wird der Kolben
13 nach oben, der Aufzug also nach unten bewegt, und das Öl fließt aus der Kammer
il durch die Leitung i o, und das Ventil 7 und vereinigt sich mit dem Strom aus
der Pumpe durch die Leitung 5. Der nutzbare Druck und das für die Bewegung des Kolbens
nach oben erforderliche Volumen sind also lediglich der Verdrängung der Kolbenstange
46 äquivalent. Bei Beginn der Aufwärtsbewegung wirkt die Zufuhr von Betriebsdruck
durch die Leitung 14, das Rückschlagventil 44 und die Leitung 45 auf den
Kolben 24 ein und verursacht dessen Bewegung nach außen, so daß der Kopf des Kolbens
1-3 freigegeben wird und der Kolben 13 in der gewünschten Richtung arbeiten kann.
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Das den Kolben 24 umgebende Gehäuse steht mit dem Atmosphärendruck
in Verbindung, und zwar durch die mit der Leitung 16 verbundene Leitung 47, wodurch
die nach außen gerichtete Bewegung des Kolbens 24 infolge des Betriebsdrucks aus
der Leitung 14 ermöglicht wird. Die Bewegung des Kolbens in der einen oder .anderen
Richtung geht so weit, bis eine Einschnürung 48 in der Kolbenstange 46 die in Fig.
3 gezeigte Stellung einnimmt. Diese Einschnürung dient hier dazu, eine Leitung 49
mit einer Leitung So zu verbinden. In der in Fig.3 gezeigten Stellung des Ventils
39 steht die Leitung 49 mit der Leitung 43 in Verbindung. Aus Fig. 2 und 3 ist ersichtlich,
daß die Leitung So mit dem Auslaß 16 verbunden ist. Wenn also der Kolben 13 den
obersten Punkt seines Hubes erreicht hat, der Aufzug also ganz unten ist, wird der
in der Kammer 30 herrschende Druck wieder auf Atmosphärendruck zurückgeführt,
was, wie dargelegt, einen Austritt der Ladung aus der Pumpe bewirkt.
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Wenn das obere Ende des Aufwärtshubes erreicht ist, so ist, wie aus
Fig. 3 ersichtlich, ein Einschnürungsteil 18" des Kolbens 13 vorgesehen. Ein gewisser
Teil dieses Einschnürungsteils ist konisch und wirkt mit einem eingeschnürten Teil
des Zylinders 12 zusammen, um das polsterartige Stoppen zu erreichen, wie dies vorher
im Zusammenhang mit dem anderen Hubende beschrieben worden ist. Wie aus Fig.3 hervorgeht,
ermöglicht das Rückschlagventii 51 das Eintreten des vollen Druckes hinter den Kolben
13 und die Fortbewegung aus der obersten Stellung.