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Hydraulischer Antrieb für Schüttelrutschen und andere, eine hin- und
hergehende Bewegung ausführende Arbeitsmaschinen Die Erfindung betrifft einen hydraulischen
Antrieb für Schüttelrutschen und andere eine hin und her gehende Bewegung ausführende
Arbeitsmaschinen, wobei dem Antriebskolben das Antriebsmittel durch . eine hydraulische
Pumpe mit Radialkolben und einem rotierenden Zylinderblock zugeführt wird, die eine
veränderliche Förderleistung und eine dadurch umkehrbare Förderrichtung hat, daß
eine Führungsbahn für die Radialkolben in zwei entgegengesetzten Richtungen verschoben
wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen solchen Antrieb zu schaffen,
wobei dem Antriebskolben das Antriebsmittel durch eine hydraulische Pumpe mit Radialkolben
und" einem rotierenden Zylinderblock zugeführt wird,, die eine veränderliche Förderleistung
und. eine dadurch umkehrbare Förderrichtung hat, .daßeine Führungsbahn für die Radialkolben
in zwei entgegengesetzten Richtungen verschoben wird. Dabei ist der hydraulische
Antrieb nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn der Kolben
sich frei dreht und auf drei Lagern, die auf einer durch die Pumpenachse gehenden
Geraden, seitliche Verschiebung zulassend, ruht, und daß an Lagern der hin und her
gehenden Führungsbahn in einer quer zu deren Verschiebungsrichtung verlaufenden
Richtung mehrere schwingende, hydraulische Stempel angreifen. Jeder der hydraulischen
Stempel besitzt
einen Kolben und einen Zylinder, die paarweise oder
unter Bildung von zwei Gruppen über Schläuche jeweils mit den Eintritts- bzw. den
Austrittsleitungen der Pumpe bzw. des Motors dauernd in Verbindung stehen.
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Eine drehbare Welle trägt einen Nocken, mit dessen Hilfe die Förderleistung
und Förderrichtung der Pumpe geändert bzw. umgekehrt wird. In den Ansaug- und Ablaßleitungen
des hydraulischen Antriebs sind Eintrittsventile angebracht und derart angeordnet,
daß sie während jedes Rücklaufes der Schüttelrutsche durch einen Hebelmechanismus
offengehalten werden, welcher durch einen Nocken betätigt wird, der ebenfalls auf
der drehbaren Welle angebracht ist. Jeder der Radialkolben ist mit einer Schubrolle
versehen, die in einem gabelförmigen Teil am äußeren Ende des Kolbens beweglich
mittels einer im Kolben befestigten Achse gehalten wird, welche durch eine verhältnismäßig
große Bohrung 'in der Rolle geht, die außen auf der zylindrischen Innenfläche der
Führungsbahn ruht und gleichzeitig innen gegen eine konkave Fläche am Ende des Kolbens
drückt, so daß dieses Ende des Kolbens gegenüber seiner Führungsbahn ohne gleitende
Reibung eine relative Wälzbewegung in beiden Richtungen ausführen kann.
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Die schwingend angebrachten Ausgleichszylinder bzw. -stempel, welche
mit einer Pumpe bzw. einem Motor gemäß der Erfindung verbunden sind, dienen zur
Erzeugung von Schüben, welche sich in derselben Weise ändern, wie die in der Pumpe
bzw. dem Motor auftretenden Kräfte. Die Schübe der Stempel haben dabei immer eine
diesen Kräften entgegengesetzte Richtung, um sie ganz ausgleichen zu können.
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Eine erfindungsgemäße, ausgeglichene hydraulische Pumpe bzw. ein derartiger
Motor mit Radialkolben und veränderlichem sowie umkehrbarem Durchfluß eignet sich
besonders für hydraulische Übertragung von Antriebskraft, welche einen Servomotor
in dauernde, schnelle Hinundherbewegung versetzt. Dieser Servomotor besitzt einen
in einem Zylinder laufenden Antriebskolben und kann z. B. zum Antrieb von Rutschen,
Rüttelsieben, Hobelmaschinen, Feilmaschinen und vielen anderen Maschinen, welche
eine ununterbrochene Hinundherbewegung verschiedener Art erfordern, oder zur Erzielung
einer schnell umkehrbaren Drehbewegung bei anderen hydraulischen Motoren verwendet
werden.
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In folgendem wird an Hand der Zeichnungen eine beispielsweise Ausführungsform
der Erfindung eingehend beschrieben. Es handelt sich um eine Pumpe mit ausgeglichenen
Radialkolben, die mit einem Nockenmechanismus verbunden ist und über eine hydraulische
Übertragung als Antrieb eines Schüttelrutschenmotors dient.
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Fig. i ist ein senkrechter Längsschnitt entlang der - Achse ,einer
ausgeglichenen., hydraulischen Pumpe nach der Linie I-I von Fig. 2; Fig. 2 ist ein
senkrechter Querschnitt nach der Linie II-II von Fig. i ; Fig. 3 ist ein Querschnitt
in größerem Maßstab der Pumpenwelle nach der Linie III-III von Fig. i ; Fig. 4 ist
ein Schnitt nach der Linie IV-IV von Fig. i zur Veranschaulichung der Anordnung
der Vorgelegezahnräder, welche den Nocken mit der erforderlichen Geschwindigkeit
drehen; Fig. 5 ist ein Teilschnitt nach der Linie V-V von Fig. 2 zur Veranschaulichung
des Nockens und der Einstellschraube; Fig.6 ist ein Teilschnitt nach der senkrechten
Linie VI-VI von Fig. i zur Veranschaulichung der Anordnung der Ventile und deren
Steuervorrichtung. ' Die dargestellte hydraulische; ausgeglichene Pumpe mit Radialkolben
besitzt einen Zylinderblock i i. In diesem befinden sich in Wechselstellung mehrere
(in diesem Beispiel vierzehn) radiale Bohrungen bzw. Zylinder 12. Jeder enthält
einen Kolben 13. Der Zylinderblock i I ist drehbar auf einer festen Zentralachse
14 angebracht. Hierzu dient ein Lager 15, das in den Zylinderblock i i eingepreßt.
ist. Dieser ist derart angeordnet, daß er über eine Kupplung 16 von der Welle 17
angetrieben wird, welche sich in den Wälzlagern 18 dreht., Jeder Radialkolben 13
ist mit einer Laufrolle bzw. einem Ring 22 versehen. Dieser ist derart angeordnet,
daß er auf einer Seite auf einer konkaven Fläche 12" am Ende .des Kolbens und auf
der anderen Seite auf der zylindrischen Innenfläche einer Trommel 23 ruht, welche
die Führungsbahn der Kolben bildet. Die Schubrollen bzw. Ringe 22 werden in Nuten
i i" im Zylinderblock i i geführt sowie in den gabelförmigen Teilen 13a jedes Kolbens
13. Hierdurch werden diese daran gehindert, sich in ihren Zylindern 12 zu drehen.
Jede Druckrolle bzw. jeder Ring 22 ist beweglich auf dem dazugehörigen Kolben mittels
einer Achse 24 befestigt. Diese sitzt in dem gabelförmigen Teil i3Q des Kolbens
13 'und geht durch eine Zentralbohrung 24" von verhältnismäßig großem Durchmesser
in der Druckrolle 22.
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Die Trommel 23 ist mittels Stiften und Schrauben 25 an zwei seitlichen
Kränzen 26 und 27 'befestigt. Diese Teile bilden zusammen einen äußeren Pumpen-
bzw. Motorrotor, der die zylindrische Führungsbahn der Kolben 13 bildet und mittels
zwei Rollenlagern 28 und 29 drehbar gelagert ist.
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Wenn sich der Zylinderblock i i von einem Motor angetrieben mit der
gewöhnlichen, hohen Geschwindigkeit dreht, drücken die Kolben 13 infolge der Fliehkraft
mit ihren. Druckrollen 22 gegen die zylindrische Innenfläche der Trommel 23. -Befindet
sich die Trommel 23, welche die Führungsbahn bildet, in einer besonderen
Stellung, und zwar konzentrisch zur Achse 14, auf welcher sich der Zylinderblock
i i dreht, so können sämtliche Rollen 22 etwas gegenüber dem Grund der konkaven
Fläche am Ende der Kolben. in deren gabelförmigem -Teil U, entsprechend der Drehrichtung
verschoben werden. Hierdurch berühren sämtliche Achsen 24 dieselbe Seite der Bohrung
24a. Dadurch überträgt sich infolge der Reibungskräfte zwischen den
Druckrollen
22 und der zylindrischen Führungsfläche im Inneren der Trommel 23 die Umdrehung
des Zylinderblockes i i auf den. Führungszylinder 23. Bei dieser besonderen Stellung
der Trommel in bezug auf die Zylinderblockachse 14 bewegen sich die Druckrollen
22 nicht gegenüber den Kolbgn 13, noch entsteht eine Hinundherbewegung der Kolben
13 in bezug auf den Zylinderblock i i. Sämtliche Teile drehen sich mit gleicher
Geschwindigkeit gemeinsam um die Achse 14, ohne daß gleitende Reibung zwischen ihnen
aufträte. In dieser besonderen Stellung pumpt die Maschine nicht.
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Dreht sich der Zylinderblock x i in der einen oder anderen Richtung,
wenn die Führungstrommel 23 nicht mit der Umdrehungsachse 14 desselben konzentrisch
ist, so werden die Kolben 13 durch die Fliehkraft dauernd wieder nach außen gedrückt
und folgen der exzentrischen, zylindrischen Führung. Hierdurch führen sie eine vollständige
Hinundherbewegung bei jeder Umdrehung des Zylinderblockes i i aus. Bei diesem Vorgang
gelangen die Druckrollen 22 von selbst an den konkaver. Enden der Kolben 13 in den
gabelförmigen Abschnitten 13a in die geeignete Stellung. Dies erfolgt entsprechend
der Exzentrizität und der Drehrichtung der Trommel 23, so daß die Druckrollen 22
etwas in beiden Richtungen rollen. Sie rollen oder schwingen- nämlich auf den, konkaven
Enden der Kolben 12a innerhalb der Gabeln 13a während jeder Umdrehung des Zylinderblockes
i i, um auf diese Weise die Änderungen im Abstand zwischen den Enden der Kolben
und die Unterschiede der relativen Umfangsgeschwindigkeiten auszugleichen, die sich
während jeder Umdrehung wiederholen, wenn die Rollen der exzentrischen Führungstrommel
folgen.
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Die Führungstrommel 23 wird nur von dem -Teil der Rollen 22 mit konstanter
mittlerer Geschwindigkeit in Umdrehung versetzt, die der Reihe nach unter Druck
stehen, sowie von den Tangential- und Reibungskräften, wie oben .für die konzentrische
Trommelstellung beschrieben wurde. Die Tangentialkräfte hängen natürlich von der
Verschiebung der Rollen gegenüber den Kolbenenden ab. Es tritt nur eine rollende
und keine gleitende Reibung zwischen den flachen Enden der Kolben 13, den Rollen
22 und der Trommel 23 auf, vorausgesetzt, daß das Spiel der Achsen 24 in den Bohrungen
24a für die höchste Exzentrizität der Führungstrommel ausreicht.
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Die beiden Rollenlager 28 und 29 sind auf Naben angebracht, welche
mit zwei seitlichen Wänden 30 und 31 und einer starren Wiege ein Ganzes bilden.
Letztere ist mit den beiden Segmenten 32 und 33 (Fig. 2) versehen. Diese vier Elemente
bilden eine Wiege, welche sich hin und her bewegt. Sie werden mittels Bolzen 34
und den Führungsstiften 34a miteinander verbunden.
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Die ganze Wiege schwingt auf zwei Paar Gleitschuhen 35 und 36. Die
Schuhe 35 ruhen und gleiten quer auf der Zentralachse 14, während die Schuhe 36
quer auf einer -Büchse 37 ruhen und gleiten. Das Segment 33 der Wiege trägt einen
Fortsatz 38, der in dem Lager 39 hin und hex geht. Dieses Lager-bildet mit einem
an der Seitenwand des Gehäuses befestigten Flansch 4o ein Ganzes. Die auf diese
Weise an drei Punkten 35, 36 und 39 aufgehängte Wiege kann also auf der durch die
Pumpenachse 14 gehenden Horizontalebene eine Hinundherbewegung ausführen. Hierdurch
wird das Zentrum 41 der kreisförmigen Gleitbahnen der Kolben 13 in bezug auf das
Zentrum 42 der Achse 14 in beiden Richtungen verschoben. Um diese Achse 14 rotiert
auch der Zylinderblock i i. .
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Während sich der Zylinderblock z i dreht, wird jeder Kolben 13 durch
die Fliehkraft immer gegen die zylindrische Innenfläche der Trommel 23 gedrückt
und führt bei jeder Umdrehung des Zylinderblockes i i in seinem Zylinder i2 eine
vollständige Hinundherbewegung aus. Die Größe bzw. Länge der Kolbenbewegung beträgt
immer das Doppelte der Strecke zwischen den beiden Mittelpunkten 41 und 42.
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Die Achse 14, welche, wie bei Pumpen dieser Art üblich, auch ein Verteilerventil
für die Pumpe bildet, besitzt zwei Kanalpaare 43 und 44. Die beide.: Kanäle 43 stehen
mit einem Schlauch 45 in Vö:rbindung, während die beiden Kanäle 44 mit dem. Schlauch
46 verbunden sind. Die beiden Schläuche 45 und 46 enden an den entgegengesetzten
Enden eines Zylinders, in welchem sich ein (nicht dargestellter) Antriebskolben
befindet. Die beiden Schläuche 45 und 46 können je nach Richtung der Exzentrizität
bei gleicher Drehrichtung des Zylinderblockes entweder Eintritts- oder Ausflußleitungen
der Pumpe oder des Motors sein.
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Um die Exzentrizität und demzufolge Menge und Ausflußrichtung der
Druckflüssigkeit bei dieser erfindungsgemäßen, beispielsweisen Ausführungsform einer
ausgeglichenen, hydraulischen Pumpe oder eines solchen hydraulischen Motors laufend
zu ändern, wird ein Nockenmechanismus veä-wendet. Er besteht aus einem länglichen,
rotierenden Nocken 47, der sich axial auf einer Welle 48 verschiebt. Diese,wird
durch die Zahnräder 49, 50, 51a 52, 53 und 54 des in einem Kasten 55 angebrachten
Vorgeleges über die Welle 17 mit der erforderlichen Geschwindigkeit in Umdrehung
versetzt (Fig.4). Der Nocken 47 wirkt auf eine Rolle 56, die drehbär in einer Gabel
des Segmentes 3ä der Wiege angebracht ist. Eine Druckfeder 57 drückt die ganze Wiege
mit den Rollenlagern 28 und 29 sowie den äußeren Rotor der Pumpe mit dessen Führungstromme123
dauernd gegen den Nocken 47. Hierdurch wird bei jeder Umdrehung dieses Nockens 47
eine vollständige Hinundherbewegung und ein vollständiger Zyklus veränderlichen
Pumpendurchflusses.gewährleistet.
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Der Nocken 47 wird von einem schrägen Zylinderkörper gebildet, so
daß jeder Querschnitt ein eigenes Arbeitsprofil von besonderer Form aufweist. Dieser
Nocken kann mittels einer Schraube 58 längs der Welle 48 verschoben werden. Diese
Schraube 48 besitzt ein Rechts- und ein Linksgewinde und ist in einer mit Gewinde
versehenen Büchse 59 angebracht, welche in der Wand des.
Gehäuses
befestigt ist. Betätigt man die Schraube 58 mittels des Knopfes 6o, so verschiebt
sie sich axial und verschiebt ihrerseits doppelt so schnell eine Mutter, welche
eine Gabel 61 besitzt. Diese greift in einen Hals 62 des Nockens 47 derart ein,
daß dieser auf der Welle 48 je nach der Drehrichtung der Schraube 58 in der einen
oder der anderen Richtung mitgenommen wird. Hierdurch bietet sie der Rolle 56 je
nach der Verschiebung ein anderes Profil. Dadurch kann man die Art der Hinundherbewegung
leicht ändern.
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Wie wichtig der Ausgleich sämtlicher Kräfte üti dem oben beschriebenen
Nockenmechanismus zur Erzielung einer freien und leichten Bewegung der Wiege ist,
welche die Führungstrommel 23 trägt, läßt sich leicht ermessen, wenn man
berücksichtigt, daß die Wiege, während sie den nur auf einen Teil der Kolben
13 wirkenden hydraulischen Schüben ausgesetzt ist, eine dauernde Hinundherbewegung
ausführen muß.
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Obgleich jeder direkt-vom Zylinderblock i i über das Lager 15 auf
die Achse 14 ausgeübte hydraulische Schub hydraulisch vollständig ausgeglichen werden
kann, indem man das Verhältnis des Durchmessers der Öffnungen des Lagers 15 und
desjenigen der Achsnuten 14 in geeigneter Weise derart wählt, daß zwischen diesen
beiden Teilen keinerlei Druck herrscht und demzufolge zwischen ihnen eine geringe
Reibung und Abnutzung auftritt, so ergibt der Schub, welcher von den Rollen 22 an
den äußeren Enden der Kolben 13 auf ihre Führungstrommel ausgeübt wird, doch eine
bedeutende senkrechte Beanspruchung. Dies beruht darauf, daß nur die Hälfte aller
Kolben 13 (d. h. nur diejenigen; welche über oder unter der.horizontalen Medianebene
liegen) unter Druck stehen. Diese Beanspruchung wird von den Rollenlagern 28 und
29 auf die Wände 30 und 31 der Wiege übertragen und kann erheblichen Druck,
Reibung und Gegenkräfte zwischen den Schuhen 35 und 36 .und deren Lagern erzeugen.
Man kann auch feststellen, daß waagerechte Beanspruchungen auftreten, und zwar in
der Richtung der Hinundherbewegung der Wiege und der Führungstrommel 23. Diese Beanspruchung
ist auf die Exzentrizität der Führungsbahn in bezug auf die Drehachse des Zylinderblockes
i i zurückzuführen. Es ist zu beachten, daß der größte Teil des Zylinderblockes
i i, also eine größere Anzahl der unter Druck stehenden Radialkolben 13, einer Vergrößerung
der Exzentrizität der Führungstrommel entgegenwirkt, während der Teil des Zylinderblockes,
welcher .eine solche Vergrößerung fördert, kleiner ist.
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Um sämtliche erwähnten Kräfte auszugleichen, sind gemäß der Erfindung
vier schwenkbare, gleiche, hydraulische Stempel 63, 64, 65 und 66 (in Fig.
2 ist nur 63 im Schnitt -dargestellt, während die anderen in Ansicht gezeigt sind)
vorgesehen. Jeder dieser Stempel besteht aus einem Zylinder 67, dessen Boden mit
einer »Schneide« 68 versehen 'ist, und einem Kolben oder Plunger 69 mit einer ähnlichen
Schneide 70. Ein Kolbenring 71 dichtet den Kolben ab. Eine schwache Feder 72 gewährleistet
eine dauernde Berührung zwischen den Schneiden 68 und 70 und deren Schalen
73, 73" 74 und 74a# wenn die Kolben nicht unter Druck stehen. Zwei
Schalen 74 sind in einem Vorsprung 75 des Segmentes 32 fest eingelassen. Dieser
Vorsprung 75 trägt die Rolle 56, welche auf dem Nocken läuft. Zwei weitere Schalen
74a sind in dem Fortsatz 38 des Segmentes 33 fest eingelassen. Zwei Schalen 73 sind
an den Querträgern 76 befestigt und zwei weitere Schalen 71, am Boden des
Gehäuses.
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Die beiden oberen Stempel 63 und 65 stehen immer durch zwei Schläuche
77 und .77a (Fig. 2 und 6) mit den oberen Kanälen 43 in Verbindung, und die beiden
unteren Stempel 64 und 66 sind über zwei Schläuche 78. und 78Q immer mit den Kanälen
44. verbunden.
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Wie erwähnt, führt die Wiege, welche den Vorsprung 75 und den Fortsatz
38 trägt, durch den Nocken 47 und die Feder 57 betätigt, eine Hinundherbewegung
aus. Auf diese Weise wird das Zentrum "q.1 gegenüber dem Zentrum 42 abwechselnd
nach links und rechts verschoben. Gleichzeitig schwingen die vier Stempel 63, 64,
65 und 66. Die Stellungen der feststehenden Schalen 73 und 74 sind so gewählt, daß
sämtliche Stempel immer dann eine senkrechte bzw. neutrale Stellung einnehmen, wenn
die Zentren 41 und 42 übereinstimmen (wenn also keine Exzentrizität besteht). Der
Durchmesser jedes Kolbens 69 der Stempel ist derart gewählt, daß jedes Stempelpaar
63, 65 und 64, 66 in der Lage ist, die vertikale Komponente sämtlicher hydraulischer,
auf die Kolben 13 wirkender Schübe auszugleichen. Die Länge der Stempel ist
derart gewählt, daß jedes Paar, wenn es schräg liegt, einen Schub in Richtung der
Exzentrizität erzeugen kann, dessen Wert der waagerechten Kraft gleich ist und wie
diese zunimmt, die sich der Verschiebung der Wiege entgegenstemmt. Hierdurch kann
diese Kraft ausgeglichen werden.
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Auf Grund der oben beschriebenen Anordnung werden sämtliche einer
Verschiebung der Wiege entgegenwirkenden Kräfte immer hydraulisch ausgeglichen.
Für jede Drehrichtung des Zylinderblockes ii und jeden Druck der hydraulischen Flüssigkeit
in dem einen oder anderen der Kanäle 43, 44 (oder in beiden gleichzeitig) sowie
für jede Exzentrizität der Führungsbahn der Kolben 13
bilden, wie ersichtlich,
die schwingenden hydraulischen. Stempel gleichzeitig und automatisch ausgleichende
Schübe bzw. Gegendrücke, die den Belastungen gleich und ihnen entgegengerichtet
sind. Die Hinundherbewegung der Wiege, welche zur Änderung des Durchflusses und
der Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit in der Pumpe erforderlich ist, kann also
leicht und unbehindert erfolgen. -Die Pumpe bzw. der Motor besitzt einen Hebelmechanismus
zur Betätigung der Eintrittsventile. Dieser dient zur automatischen Regulierung
der Hinundherbewegung des Antriebskolbens, welche einen anderen Gegenstand der Erfindung
bildet. Der Antriebskolben läüft in einem Zylinder eines Servomotors. -Dieser- treibt
eine Schüttelrutsche
oder eine ähnliche Maschine. Die Regulierung
erfolgt, indem der Flüssigkeitsüberschuß frei abfließen kann, welcher sich auf jeder
Fläche des Antriebskolbens infolge einer Undichtheit oder aus anderen zufälligen
Gründen in einer erfindungsgemäßen, ausgeglichenen hydraulischen Pumpe bilden kann.
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Der Hebelmechanismus ist mit gewöhnlichen Ansaug- und Entspannungsventilen
verbunden, wie sie allgemein in den hydraulischen Apparaten dieser Art vorgesehen
sind. Sie dienen dazu, jedes Lecken oder sonstigen Flüssigkeitsverlust in der Maschine
auszugleichen und als Sicherheitsorgane gegen Überdrücke.
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Jeder Kanal 43 oder 44 ist bei dieser besonderen Ausführungsform
mit einem gesonderten Ansaugventil 8o oder Sod versehen, das eine Kugel 81 oder
81" enthält, sowie mit einem Entspannungsventil 92, das eine Kugel 83 enthält. Diese
ist mit einer Feder 84 belastet, welche mittels der Verschlußschraube 85 eingestellt
werden kann.
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Wie in Fig. 6 ersichtlich, sind die beiden Ventile So und 82 mit den
Kanälen 44 verbunden und in einem abnehmbaren Ventilblock 86 angebracht, der mittels
zweier Bolzen 87 dicht mit der Achse 14 verbunden ist. Ebensolche Ansaug- und Entspannungsventile
sind mit den anderen Kanälen 43 der Achse 14 verbunden. Diese beiden letzteren Ventile
sind in einem zweiten, abnehmbaren Ventilblock 89 an der entgegengesetzten Seite
der-Achse 14 mittels der Bolzen 9o dicht befestigt.
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Zur Betätigung der beiden Ansaugventile 8o und Boa und um sie während
der erforderlichen Zeiträurne innerhalb des Laufes des Kolbens des Servomotors gerade
dann offenzuhalter, wenn sich die Bewegungsrichtung des Kolbens ändert, sind zwei
mit Gewinde versehene Stößel 9i und 92 auf einem Schwengel 93 befestigt,
welcher schwingt und der fest mit einer Welle 94 verbunden ist. Der Schwengel 93
ist mittels ein .s Gestänges 95 und einer Druckfeder 96 mit einem zweiten Hebel
97 vexbunden. Dieser ist an einer Welle 98 befestigt, die durch ein Gegengewicht
99 in Schwingungen versetzt wird. Auf diesem ist eine Rolle ioo angebracht, welche
mit einem Nocken ioi zusammenarbeitet. Dieser ist auf einer Welle 48 befestigt,
welche ebenfalls den länglichen Nocken 47 trägt, der dazu dient, den Durchfluß und
die Strömungsrichtung zu ändern. Der Nocken ioi (Fig. 6) besitzt auf seinem Umfang
zwei zylindrische Abschnitte io2 und 103 mit einem Radius, auf Grund dessen sie
die beiden Stößel gi und 92 in einer neutralen Stellung halten, in welcher sie die
beiden Kugeln 81 und 81" der Ventile nicht berühren. Ein Abschnitt mit größerem
Radius ioi des Nockens ist dazu bestimmt, die Ventile 8o eine gewisse Zeit lang
offenzuhalten, wähnend welcher der Kolben des Servomotors seine Bewegungsrichtung
ändert. Ein Abschnitt mit geringerem Radius 1o5 des Nockens hält das zweite Ventil
Sod offen, wenn der Antriebskolben wieder seine Bewegungsrichtung ändert. Natürlich
verhindert ein offenes Ansaugventil das Entstehen eines Druckes und gestattet den
freien Austritt der hydraulischen Flüssigkeit auf der entsprechenden Seite des Servomotorzylinders,
wenn der Kolben des Servomotors die Bewegungsrichtung ändert und durch eine Druckfeder
bzw. andere Dämpfungsorgane, wie sie gewöhnlich in einem derartigen Servomotor vorgesehen
sind, in seine Mittelstellung im Zylinder zurückgebracht wird.
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Die beschriebene hydraulische Pumpe (bzw. der Motor) ist in einem
Gehäuse 107 untergebracht. Es besitzt einen Deckel io8 und ruht auf einer
Grundplatte io9, welche auch den Antriebsmotor 2o trägt. Durch eine senkrechte Trennwand-112
wird das Gehäuse in zwei Abteile i io und i i i unterteilt. Das Abteil i i i enthält
den Flüssigkeitsbehälter mit hohem Flüssigkeitsstand 113. Die Zentralachse 14 (Fig.
i) geht von der Außenwand 114 durch diesen Behälter i i i bis zur Trennwand 112
und ist fest in diesen Wänden gelagert. Die beiden Ventilblöcke 86 und 89, welche
die Ansaug-und Entspannungsventile enthalten, befinden sich im Abteil i i i. Die
sich drehenden Teile der Pumpe bzw. des Motors sind im Abteil iio untergebracht.
Hierin wird der Flüssigkeitsstand 115 niedrig gehalten. Infolge dieser Anordnung
drehen sich die Teile der Pumpe nicht in einem Ölbad, sondern in Luft. Hierdurch
wird eine hohe Umdrehungsgeschwindigkeit möglich, da die Reibung zwischen dem
Öl und den sich drehenden Teilen wegfällt. Sie kann bei hohen Geschwindigkeiten
sehr groß sein.
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Um die Flüssigkeit im Abteil iio auf dein vorgesehenen niedrigen Stand
i 15 zu halten, muß jeder Flüssigkeitsüberschuß entfernt werden, der von
Undichtheiten während des Betriebes der Pumpe herrühren könnte. Hierfür ist im Gehäuse
über dem Rotor der Pumpe eine schräge Wand 116: vorgesehen. Durch diese Anordnung
wird jeder ÖI-überschuß über dem Stand 115 von den rotierenden Außenteilen des Rotors,
nämlich der Trommel 23, mitgerissen und laufend auf die gewellte Wand 116 geschleudert.
Diese leitet das überschüssige Öl in das Abteil i i i. Sämtliche im Gehäuse
107 befindlichen Teile werden natürlich durch die infolge der schnellen Umdrehung
der Pumpenteile entstehenden Ölnebel und Öltröpfchen tadellos geschmiert.
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Zum Einfüllen des Öles und um seinen Stand. zu prüfen, ist oben am
Gehäuse ein kleiner Deckel 117 mit einer Verschlußschraube 118 sowie ein kegelförmiger
Ölfilter i i9 vorgesehen.
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Der die Vorgelegezahnräder 49, So, 51, 52, 53 und 54 enthaltende Kasten
55 ist vom Abteil i io durch eine Dichtung i2o abgetrennt. Er ist durch vier Schrauben
121 am Gehäuse 107 befestigt und besitzt auch einen durch die Schrauben. i23 befestigten
Deckel 122.
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Die beschriebene Pumpe arbeitet Motor, wenn ihr Druckflüssigkeit über
den _als, ien oder anderen der Kanäle 45 oder 46 zugeführt wird. Infolgedessen arbeitet
die beschriebene hydraulische Maschine während des Bewegungsabschnittes des sich
hin und her- bewegenden Troges der Rutsche (oder eines anderen schwingenden Teiles),
in
welchem der Trog beschleunigt wird., als Pumpe. Hierbei liefert die Maschine Druckflüssigkeit
und überträgt auf den hin und her gehenden Trog (oder einen anderen Teil) die Antriebskraft
des Motors 20 und teilweise die kinetische Energie des schnell rotierenden Schwungrades
21. Während des nächsten Bewegungsabschnittes der Rutsche, in welchem die Trogbewegung
verzögert wird, arbeitet die hydraulische Maschine als Motor. Hierbei verbraucht
sie Druckflüssigkeit und liefert dem Schwungrad sowie dem Antriebsmotor _Enezgie,
wodurch beide beschleunigt werden.
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In beiden Fällen, d. h. wenn die hydraulische Maschine als Pumpe oder
als Motor dient, arbeitet die Ausgleichsvorrichtung ebenso «reich und mit ebenso
großer Wirkung.
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Es sind zwar schon hydraulische Pumpen und Motore mit veränderlichem
und umkehrbarem Durchfluß bekannt. Sie besitzen axial angeordnete Zylinder und schwingende
Schalen in Verbindung mit feststehenden hydraulischen Zylindern und Kolben, die
derart angeordnet sind, daß sie die Kräfte hydraulisch ausgleichen, welche Durchflußänderungen
in derartigen hydraulischen Maschinen entgegenwirken. Es sind ebenfalls schon hydraulische
Pumpen und Motore mit Radialkolben bekannt, die einen veränderlichen und umkehrbaren
Durchfluß haben. Bei diesen wird die Verschiebung von zentralen Gleitführungsbahnen
gegenüber der der Hauptachse zur Änderung des Durchflusses und Umkehrung der Durchlaufrichtung
durch hydraulische Servomotore erzielt. Diese bestehen aus Zylindern und Kolben,
die in der Verschiebungsrichtung der Gleitbahnen wirken unä mit Druckflüssigkeit
gespeist werden. Letztere wird über Steuerventile von einer Hilfspumpe oder einer
anderen, gesonderten Quelle geliefert. In diesem Falle werden die Kräfte; welche
sich einer Verschiebung entgegenstemmen, nicht ausgeglichen, sondern hydraulisch
überkompensiert.
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Es sind anscheinend bisher keine schwingenden, hydraulischen Stempel
zum Ausgleichen der Kräfte wie oben beschrieben verwendet worden, ebenso keineAnsaugventile
zur automatischen Regulierung der Kolbenbewegung des Servomotors, noch die Anordnung
der Radialkolben mit wälzender Reibung oder andere wesentliche Kennzeichen der erfindungsgemäßen
Maschine.