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Gewichtsausgleich für aufklappbare Apparatedeckel Im Apparatebau,
besonders bei Filtern, ergibt sich ?oft die Noevendigkelt, oben offene Behälter
-durch aufklappbare Deckel zu verschließen. Diese sind um ein Gelenk am Dekkel-
bzw. Behälterrand drehbar angeordnet: Um Idas Heben und Senken des Deckels zu erleichtern,
ist es zweckmäßig, -,dass Gewicht des Deckels durch ein oder mehrere Gegengewichte
auszugleichen. Diese werden in bekannter Weise an eb:enialls um die Gelenke dmehbaren
Armen angebracht.
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Eine derartige Anordnung hat verschiedene Nachteile. Der Platzbedarf
ist infolge der Ausladung,der möglichst Lang gewählten Arme vexhältunismäßig groß.
Der Raum unter den Gewichten kann aber aus Sicherheitsgründen nicht :anderweitig
benutzt werden. Zur besseren Raumausnutzung könnte man vorschlagen, :das Gewicht
des: Deckels durch ein Gegengewicht auszugleichen, das an einem über eine Rölle
gelegtes Seil hängt, wie das bei senkrecht verschiebbaren Deckeln belminit ist.
Bei aufklappbaren Deckeln ändert sich aber die auf das Seil wirkende Zugkraft beim
Heben und Senken, während das Gegengewicht immer mit gleicher Kraft an dem Seid
zieht. Ein solcher Deckel würde somit nur in den Endstellungen gehalten werden.
Ein Gewichtsausgleich während der ganzen Bewegung aus einer Endstellung in die andere
tritt hier nicht ein, so. idaß ein Zuschlagen .oder Aufschlagen des Deckels.. unvermeidbar
isst. Aus. Sicherhebgründen ist daher vife ,solche Voorichtung nicht .anwendbar,
zumal dann nicht, wenn der Deckel en hohes Eigengewicht besitzt.
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Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, eine Anzahl übereinanderliiegender
G.egengewI:chte, deren unterstes mit dem Dekkel mittels einer @durch Ausisparungen
in den übrigen hindurchreichenden Kette o. dgl. verbunden ist, in einem aufrecht
stehenden Rahmen .gleitend anzuordnen und mit Nasen zu versehern, mit welchen sich
die einzelnen Gegengewichte auf .an den Rahmen angehrachten
Stützen
auflegen können. Diese Nasen und Stützen sollen so angeordnet werden, daß beim Heben
des Deckels und Absenken der Gegengewichte eins nach dem andern ;sich mit den Nasen
auf die zugehörigen Stützen. auflegt und damit vom untersten Gewicht abgehoben wird,
wodurch sich die Gesamtzugkraft der Gegengewichte verringert. Beim Senken des Hebels
wird zunächst das unterste, an der Kette -hängende Gewicht angehoben, welches bei
der weiteren Aufwärtsbewegung ein Gegengewicht nach dem andern von den Stützen nimmt,
so daß sich die an der Kette hängende Zuglast von Stütze zu Stütze vergrößert Um
die an der Kette lastende veränderliche Zugkraft .des Deckels dauernd im: Gleichgewicht
,mit den Gegengewichten zu halten, wäre 'an sich ,eine unendlich große Anzahl davon
,erforderlich. Es liegt nun- im Rahmen der Erfindung, eine beschränkte Anzahl hiervon,
beispielsweise acht, anzubringen. Würde nun, um bei dem Beispiel zu bleiben, in
der Stellung des Deckels, in welcher sich die Nasen des vierten Gewichtes auf die
Stützen auflegen, ein Gegengewicht von M kg die Zugkraft des Deckels aufheben und
ebenso ein Gegengewicht von N kg die Zugkraft des Deckels ausgleichen, wenn sich
die Nasen dies fünften Gewichtes auf die Stützen auflegen, dann soll die Gesamtzugkraft
der auf die Kette zwischen der vierten und fünften, Stütze wirkenden Gegengewichte
=
sein, d. h. also, in der angegebenen Höhe zwischen. den Stützen des vierten und
fünften Gewichtes überwiegt teilweise idie Zugkraft der Gegengewichte, teilweise
die des Deckels. Dadurch wird erreicht, daß der Deckel niemals auf-oder zuschlagen
kann, da vorübergehend immer elrie zusätzliche Kraft erfemderlich ist, damit die
Bewegung des Deckels nicht unterbrochen wird.
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Die Erfindung soll durch ein Ausführungsbeispiel erläutert werden.
Hierzu dient auch die Zeichnung, in welcher Abb. i die grapbische Berechnung der
auftretenden Kräfte, Abb. a und 3 Rücken- und Seitenansicht eines Filters mit geschlossenem
Deckel, Abb. q. und 5 denselben Filter mit geöffnetem Deckel wiedergeben.
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In der graphischen Darstellungsoll O der Drehpunkt ides Behälterdeckels
stein. Das Gewicht Gr des Deckels ist im Schwerpunkt zusammengezogen angesiehen,
der sich beim Heben und Senken des Deckels auf dem Kreisbogen 1(i 1(5 bewegt. Abgesehen
von der Lage des aufliegenden Deckels 0.l(1 und des geöffneten Deckels O1(5
!sind noch drei Zwischenlagen O1(2, 093 und - O1(4 gezeichnet. R sei die
Rolle, um welche die im Schwerpunkt ödes Deckels befestigte Kette gelegt ist. In
den. fünf skizzierten Deckellagen stützt sich dieser einerseits gegen den Drehpunkt
0 ab, andererseits übt er einen Zug auf die Kette RXl, R92 usw. .aus. Diese Kräfte
lassen sich mit Hilfe des Parallelogramms der Kräfte leicht errechnen. S1, S2 usw.
ist die Stüzkraft gegen den Deckeldrehpunkt 0; Z1, Z2 usw. die an der Kette wirkende
Zugkraft. Es ist der Darstellung zu .entnehmen, däß letztere bei ö'ffnung des Deckels
immer kleiner wird und bei aufliegendem Deckel den Höchstwert an-.nimmt.
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In der tiefsten Lage des Deckels 0I(1 hat -die über die Rolle hinausragende
Kette die Länge RLi. Dias Gleichgewicht mit der vom Deckel ausgeübten Zugkraft Zi
würde hier durch ein Gegengewicht gleicher Größe hergestellt werden. Beim Anheben
des Deckels kommt dieser in die Lage O1(2; die Kette nimmt auf der Seite des Deckels
die Länge R1(2, auf der Seite der Gegengewichte die Länge RL2 an. Nunimehr würde
ein Gegengewicht vom der GrößeZ2 der -Zugkraft des Deckels die Waage halten. Ebenso
errechnet sich das Gegengewicht für die Deckelhage O1(3, 094 und O1(5. Nun sollen
nach der weiteren Ausbildung der Erfindung während des Absinkens der Gegengewichte
von L1 bis L2 .die Gegengewichte. eine Belastung von -
- auf die Kette ausüben. Damit wird ,erreicht, .daß zunächst eine zusätzliche, von
dem Bedienungspersonal auszuübende Kraft erforderlich ist, um den Deckel anzuheben,
und daß auf der zweiten Hälfte dieses Weges die Gegengewichte allein den Deckel
ho,chziehen, bis ,die Kette die Länge RL2 erreicht hat. In dieser Lage bleibt der
Deckel. stehen; denn nunmehr reicht die Belastung von -
-nicht mehr aus, und es ist zum weiterein Anheben des Deckels erneut eine
zusätzliche Kraft erforderlich. Durch diesen Wech-Sel des Übergewichtes vom Deckel
zum Gegengewicht und zurück wird das Zuschlagen oder Aufschlagen des Deckels mit
Sicherheit verhindert.
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In ,den Abb. z bis 5 ist i der Apparat, in diesem Fall neinstehendes
Kesselfilter, das durch einen Deckel n oben geschlosisen wird. Der Deckel ist durch
zwei Arme 3 und 4 mit dem Gelenk 5 verbunden. Dieses ist an zwei aufrecht stehenden
U-Eisen 6 und 7 befestigt, welche oben eine Welle 8 tragen. Um zwei auf dieser aufgekeilte
Kettenräder 9 und io sind zwei Ketten i i und i z gelegt, welche ,einerseits am
Deckel z befestigt sind, andererseits .eine Anzahl Gegengewichte 13 bis
17
tragen. Von diesen ist das unterste, 17, mit den Ketten i i und 12 fest
verbunden; wähsend
die anderen lose auf dem Gegengewicht 17 aufliegen.
Die Welle 8 wird durch eine Kurbel 18 mittels einer Kettenübersetzung.ig, 20 und
21 gedreht. Die Gegengewichte 13 bis 17 tragen j e vier Nasen a bis d, zu denen
je vier Stützen e bis h gehören, die an -den U-Eisen 6 und 7 befestigt sind. Von
beiden Teilen sind nur je zwei gezeichnet. Die Nasen der einzelnen Gegengewichte
sind so. gegen--einander versetzt, daß die Nasen 13 ä bis 13 d des oberen
Gegengewichtes 13 auf die oberen kürzesten Stützen 13e bis 13h sich auflegen, die,der
übrigen .an diesen Stützen i 3 e bis 13/1 aber verbeigleiten, dann sich die des
Weiteren Gegengewichtes 14 auflegen usw. Die übrigen für die vorliegende Erfindung
unwesentlichen Teile,des Apparats sind nicht näher bezeichnet.
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Soll der Deckel 2 von dem Apparat 1 abgehoben werden, dann ist die
Kurbel i 8 in der in Abb.3 angegebenen Pfeilrichtung zu drehen. Die Welle 8 dreht
sich in gleicher Richtung, und die auf ihr befestigten Kettenräder g und io ziehen
,mit Hilfe der Ketten i i und 12 den Deckel ,auf. Es ist hierbei zunächst so viel
Kraft von dem Bedienungsmann anzuwenden-, daß- :er das Übergewicht des Deckels 2
gegenüber dem Gesamtgewicht der Gegengewichte 13 bis 17 .überwindet. Dann kommt
ein Weg, auf dem das Gesamtgewicht der Gegengewichte größer ist als das Gewicht
ides Deckels 2, dieser also, von ersteren ,aufgezogen wird, ohne daB der Bedie!nungsmann
eine zusätzliche Kraft auszuüben braucht. Dann legen sich,die Nasen 13a bis 13 d
des Gegengewichtes 13 auf die Stützen 13e bis 13h auf, wodurch sich das Gesamtgegengewicht
auf die noch an der Kette ziehenden Gegengewichte 14 bis 17 verringert. Der B ed$enungsmann
muß wieder zusätzliche Kraft aufwenden, um den Deckel 2 weiter aufzuklappen; dann
ziehen die Gegengewichte 14 bis 17 den Deckel 2 wieder auf, bis, .sich die Nasen
1q.a bis 1q.d des. Gegengewichtes 14 auf die zugehörigen Stützen 14e bis,
14h auflegen. So. wiederholt sich der Arbeltstakt, bis zum Schluß der Deckel 2 völlig
geöffnet ist und nur noch .das -Gewicht 17 an der Kette zieht .so. daß der Deckel
2 nicht zuklappen kann.
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Das Schließen des Apparats erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Die
Kurbel 18 ist entgegengesetzt der Pfeilrichtung zu drehen. Auch hierbei überwiegt
abwechselnd das Gewicht Ües Deckels oder das der Gegengewichte, deren Zahl immer
größer wird dadurch, daß eines nach .dem anderen von den Stützen abgehoben wird.
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Die konstruktive Ausbildung .des Gewichtsausgleiches nach Abb.2 kann
in ihren Einzelheiten -den jeweiligen Erfordernissen angepaßt. Zierden. Die Erfindung
kann auch bei anderen Teilen von Apparaten oder Maschinen. angewendet werden, bei
welchen ein veränderlicher Gewichtsausgleich erfarderlvch ist.