DE553577C - Hydraulische Antriebsvorrichtung mit in den Arbeitskolben eingebauter Pumpe - Google Patents

Description

Gegenstand des Hauptpatentes 550 016 ist eine hydraulische Antriebsvorrichtung mit einem Druckzylinder, bei welcher eine Kreiselpumpe in den Boden des Arbeitskolbens eingebaut ist und durch ihn zur Erzeugung des Druckunterschiedes zwischen den beiden Kolbenseiten hindurchfördert. Sowie die Kreiselpumpe in Betrieb ist, wird der Kolben angehoben und bleibt in seiner angehobenen Lage so lange, wie die Pumpe rotiert. Wird der Antrieb der Pumpe abgeschaltet, dann hört der Druckunterschied zwischen den beiden Kolbenseiten auf, und der Kolben sinkt unter seiner Schwerkraft, welche durch die Feder der betätigten Vorrichtung, beispielsweise einer Bremse, unterstützt werden kann, in seine untere Lage zurück.

Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht nun darin, die im Hauptpatent beschriebene Vorrichtung weiterhin dadurch zu verbessern, daß die Abwärtsbewegung des Kolbens beim Abschalten der Kreiselpumpe nach Möglichkeit beschleunigt wird. Wesentlich zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erkenntnis, daß die träge Masse der Kreiselpumpe und des Motorankers auch nach Abschaltung des Motors für kurze Zeit ein weiteres Rotieren der Kreiselpumpe veranlaßt. Der Druckunterschied zwischen den beiden Kolbenseiten wird daher nicht sofort Null, sondem nimmt nur allmählich ab.

Gemäß der Erfindung wird der Druckunterschied zwischen den beiden Kolbenseiten äußerst schnell dadurch auf Null herabgesetzt, daß bei Abschalten der Antriebskraft die von der Kreiselpumpe geförderte Flüssigkeit selbsttätig nach der oberen Kolbenseite abgeleitet wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Abb. 1 und 2 zeigen Längsschnitte einer hydraulischen Antriebsvorrichtung, welche durch zwei verschiedene Ebenen gelegt sind. Die Abb. 3 ist eine perspektivische Darstellung des teilweise im Schnitt gezeichneten KoI-bens.

In den Abbildungen ist 10 der Zylinder, auf welchem der Zylinderdeckel 11 ange-

*) Früheres Zusatzpatent 551206

bracht ist. 12 und 13 sind auf dem Zylinder boden angebrachte Schrauben, durch welche die Druckflüssigkeit, beispielsweise das Öl, ausgelassen werden kann. Auf dem Zylinderdeckel ist der Antriebsmotor 14 für die Kreiselpumpe angebracht, welcher mit einem staubdichten Lagerschild 15 bedeckt ist. Innerhalb des Gehäuses ist der aus den beiden Teilen 16 und 17 zusammengesetzte Zylinder angeordnet. Die beiden Teile des Zylinders stellen das Gehäuse der Kreiselpumpe dar, deren Schaufelrad mit 18 bezeichnet ist; das Rad 18 wird über die geriffelte Welle 19 von dem Motor 14 angetrieben. Die Welle 19 ist in dem Pendellager 20 und außerdem im Lager 21 geführt, welches auf dem Zylinderdeckel angebracht ist. 22 ist der Ventilator des Motors; 23 ist ein Ring, welcher zwischen dem Kolben und der Zylinderwand gleitet und über Federn mit dem Kolben verbunden ist, derart, daß er sich relativ zum Kolben in axialer Richtung verschieben kann. Die Federn sind aus der Abb. 2 zu ersehen und mit 34 bzw. 35 bezeichnet. Aus den Abb. 2 und 3 ist zu ersehen, daß in den Teilen 16 und 17 des Kolbens Kanäle angeordnet sind, welche das Öl von oberhalb des Kolbens zur Mitte der Kreiselpumpe führen, und weitere Kanäle, welche das Öl vom Umfang der Kreiselpumpe seitlich aus dem Kolben fortleiten. Durch die Öffnungen 24 (Teil 17) und die Kanäle 25 und 26 (Teil 16) wird das öl der Kreiselpumpe von der Seite oberhalb des Kolbens zugeführt. Die seitliehen Abflußleitungen sind mit 28 und 29 bezeichnet. Befindet sich der Ring 23 in der in der Abb. 1 gezeichneten Lage, dann wird die Druckflüssigkeit nach unterhalb des Kolbens gefördert, wobei der Druck den Ring 23 entgegen den Kräften der Federn 34 und 35 in seiner dargestellten Lage hält. Es besteht also ein Druckunterschied zwischen den beiden Kolbenseiten. Befindet sich dagegen der Ring 23 in der in der Abb. 3 gezeichneten Stellung, dann entweicht die von der Kreiselpumpe geförderte Flüssigkeit durch die Öffnung 15, welche nunmehr mit der Flüssigkeit oberhalb des Kolbens in Verbindung steht. Es besteht also kein Druckunterschied zwisehen der Flüssigkeit unterhalb und der Flüssigkeit oberhalb des Kolbens. In welcher Weise der Ring 23 die öffnungen 15 das eine Mal mit der unterhalb des Kolbens befindlichen Flüssigkeit und das andere Mal mit dem Druckmittel oberhalb des Kolbens verbindet, soll im nachstehenden näher dargelegt werden.

Aus der Abb. 2 ist zu ersehen, wie der Ring

23 vom Kolben getragen wird. Zwei Bügel 30 und 31 sind an dem oberen Teil 17 des Kolbens befestigt und tragen die Bolzen 32, 33, auf welchen der Ring 23 gleitet. Druckfedern 34 und 35 versuchen, den Ring nach unten zu bewegen, so daß er unterhalb der im Kolben angebrachten Ausflußöffnungen 15 und 15' zu liegen kommt. Diese Stellung nimmt der Ring 23 dann ein, wenn der Druck unterhalb des Kolbens abnimmt, so daß die Federkraft überwiegt. Als Ansprechdrnck sei beispielsweise jener Druck angenommen. welcher dann herrscht, wenn die Drehzahl der Kreiselpumpe um einen geringen Betrag unterhalb der Normaldrehzahl liegt. Durch die Muttern 36 und 37 kann die Kraft der Feder beliebig eingestellt werden.

Der Kolben ist mit Ansätzen 39 und 4.0 versehen, welche mit dem Mittelstück 38 durch Rippen verbunden sind. Die Kolbenstangen 41 und 42 sind in den Ansätzen 39 und 40 geführt und durch das Querstück 47 verbunden. Auf dem Querstück 47 ist die öse 48 angebracht, welche mit dem zu bewegenden Apparat, beispielsweise einer Bremse, verbunden ist. Die Kolbenstangen gleiten in Lagern 45 und 46, welche im Zylinderdeckel angebracht sind und gleichzeitig zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung dienen. Die Begrenzung wird dadurch erreicht, daß die mit dem Kolben verbundenen Hülsen 43 und 44 mit den Lagerschalen 45 und 46 in Eingriff kommen.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Wenn der Motor 14 eingeschaltet wird, dann wird das Rad der Kreiselpumpe i8 in Drehung versetzt und saugt von der Flüssigkeit, welche sich oberhalb des Kolbens befindet, über die Kanäle 24 bis 27 Druckflüssigkeit an und fördert sie nach unterhalb des Kolbens über die Durchfluß wege 28 und 29. Dadurch entsteht zwischen den beiden KoI-bensei ten ein Druckunterschied, so daß der Kolben nach oben bewegt wird. In der untersten Lage des Kolbens befindet sich der Ring 23, durch einen im Zylinder 10 angebrachten Anschlag oberhalb der Öffnungen 15 und 15'. In dieser relativen Lage zum Kolben wird der Ring auch weiterhin gehalten, da der Druck unterhalb des Kolbens die Kraft der Federn 34 und 35 überwindet. Wenn der Kolben seine oberste Lage erreicht hat, no welche durch die Teile 43 und 44 bestimmt ist, behält er diese Lage so lange bei, als die Kreiselpumpe sich bewegt.

Soll der Kolben in seine Anfangslage zurückkehren, dann wird der Motor 14 abgeschaltet. Die Geschwindigkeit der Kreiselpumpe sinkt sofort um einen geringen Betrag, und dementsprechend sinkt auch der Druckunterschied zwischen den beiden Kolbenseiten um einen geringen Wert. Bei der bisherigen Ausführungsform würde sich nunmehr der Kolben entsprechend dem nachlassenden

Druck nach unten bewegen. Bei vorliegender Erfindung wird aber durch die Kraft der Federn 34 und 35 der Ring 23 sofort relativ zum Zylinder nach unten bewegt, da der FKi 5-sigkeitsdruck unter dem Kolben nicht mehr ausreicht, um den Federn das Gleichgewicht zu halten. Dadurch werden die öffnungen 15 und 15' mit der oberhalb des Kolbens befindlichen Flüssigkeit verbunden, so daß die von der Kreiselpumpe geförderte Druckflüssigkeit nach oben abgeleitet wird. Der Druckunterschied zwischen den beiden Kolbenseiten wird dadurch, trotzdem sich die Kreiselpumpe weiterbewegt, in äußerst kurzer Zeit auf Null herabgesetzt. Es kann daher die Flüssigkeit von der Unterseite des Kolbens über die öffnungen 15 und 15' nach oben fließen, so daß sich der Kolben ohne jede Verzögerung nach unten bewegt ohne Rücksicht auf die durch die Massenträgheit bedingte Weiterbewegung der Kreiselpumpe.

Claims (2)

1. Patentansprüche:
   ι . Hydraulische Antriebsvorrichtung mit in den Arbeitskolben eingebauter Pumpe nach Patent 550 016, dadurch ge- as kennzeichnet, daß zur raschen Rückführung des Kolbens die Pumpenförderung beim Auslaufen der Pumpe nach dem Abschalten der Antriebskraft durch ein infolge der eintretenden Druckminderung sich nach der Saugseite öffnendes, federbelastetes Ventil am Kolben abgeleitet wird, das bis zum Beginn des Kolbenhubes durch einen Anschlag geschlossen gehalten wird.
2. 2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil " durch einen gegen den Druck von am Kolben befestigten Federn (34, 35) verschiebbaren Ring (23) zwischen Zylinderrand und Kolben gebildet wird, der über Ausflußöffnungen (15, 15') im Kolben gleitet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen