DE3331508A1 - Selbsthemmende hydraulik zum bewegen von vorrichtungs- und maschinenteilen - Google Patents

Selbsthemmende hydraulik zum bewegen von vorrichtungs- und maschinenteilen

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DE3331508A1
DE3331508A1 DE19833331508 DE3331508A DE3331508A1 DE 3331508 A1 DE3331508 A1 DE 3331508A1 DE 19833331508 DE19833331508 DE 19833331508 DE 3331508 A DE3331508 A DE 3331508A DE 3331508 A1 DE3331508 A1 DE 3331508A1
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hydraulic
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sleeve
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Rudolf Dipl.-Ing. 6203 Hochheim Oertel
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MAN Gutehoffnungshutte GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/26—Locking mechanisms
    • F15B15/262—Locking mechanisms using friction, e.g. brake pads

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Description

j, 3331503
Dipl.-Ing. Rudolf Oertel
Betratender Ingenieur für Großpumpen
Hochheim, den 2. August 1983
Selbsthemmende Hydraulik zum Bewegen von Vorrichtungs- und Maschinenteilen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hydraulik zum Bewegen von Vorrichtungs- und Maschinenteil en,~z. B. Leit- oder Laufschaufeln von Kaplanpumpen oder -turbinen, bei der außerhalb des Arbeitsalso Bewegungsvorganges der Hydraulikkolben im Hydraulikzylinder durch federbelastete Stel1 elemente festgebremst ist und beim Arbeits- also Bewegungsvorgang diese Stel1 elemente durch das Druckmedium selbst gelöst werden.
Es ist bekannt, Hydraulikkolben nach dem Arbeitshub in der jeweiligen Stellung dadurch zu fixieren, -daß das Volumen des Arbeitsmediums z. B. Hydrauliköl konstant gehalten wird. Wegen zwangsläufiger Lässigkeitsverluste ist dies jedoch normalerweise nur durch überwachung des Öldrucks auf beiden Seiten des Hydraulikkolbens möglich. Es ist auch bekannt, nach der Bewegung des Kolben diesen bzw. das die Bewegung übertragende Gestänge festzubremsen, z. B. durch eine Hydraulikbremse. Diese muß jedoch dann absolut synchron mit der Kolbenbewegung gesteuert werden. Beide Lösungen bedeuten größeren konstruktiven Aufwand.
Durch die hier vorgeschlagene"selbsthemmende" Hydraulik werden erfindungsgemäß diese Nachteile beseitigt. Durch Anordnung von Tangential-Konushlilsenpaare aus Federstahl (6/8) und (7/9) an den Umfangsflachen der beiden Kolbenenden einer doppelseitig beaufschlagten Hydraulik, wobei die Innenhülsen (6/8) axial fest auf dem Kolben montiert sind und die Außenhülsen (7/9) durch eine Anpreßfeder (12) auf die innere Hülse aufgeschoben wird, ist der Kolben außerhalb des Bewegungsvorgangs festgebremst. Beim Bewegungsvorgang werden diese äußeren Hülsen'(7/9) auf der einen Seite über einenan der Stirnfläche des Kolbens axial beweglich montierten
-■■*-·
3331503
Druckteller (14) bzw. (15) durch das Hydrauliköl selbst und auf der anderen Seite durch die Reibkraft zwischen dieser Hülse und der Zylinderwand zurückgeschoben und so die Festbremsung des Kolbens vor Beginn des Hubs aufgehoben. Auf der zweiten Seite kann das Konushülsenpaar auch dadurch auseinandergezogen werden, daß die innere Hülse (7/9) synchron mit der Bewegung der äußeren Hülse (6/8) der ersten Seite verschoben wird.
Die Erfindung ist in Skizze 1 näher erläutert. Eine Hydraulik soll bei einer Kaplanpumpe oder -turbine die Schaufelanstellung der Lauf- und/oder Leitschaufeln über eine am Hydraulikkolben (1) befestigten Stanqe (2) ändern, wobei der Hydraulikzylinder (3) mit dem nicht gezeichneten Lauf- bzw. Leitapparatgehäuse über Halterungen (4) verbunden sind. Das Hydrauliköl wird den jeweiligen Druckräumen des Zylinders durch Ulzuführungsrohre (5) stirnseitig zugeführt, über die beiden Enden des Kolbens sind ein (6) und (7) oder hintereinander angeordnet mehrere (8) und (9) Tangential-Konushülsenpaare aus Federstahl aufgezogen, wobei jeweils die inneren Konushülsen (6/8) mit Halteringen (10) auf dem Kolben gegen axiale Verschiebung gesichert sind und die äußeren (7/9), wahlweise geschlitzt, über Druckbuchsen (11) durch eine oder mehrere Tellerfedern (12) auf die inneren Hülsen aufgeschoben und damit gegen die Zylinderwand gepreßt werden. Auf den der Feder abgewandten Stirnflächen dieser äußeren Konushülsen sitzen bündig Druckteller (14) mit gleichem Außendurchmesser wie der Kolben, geführt durch entsprechende zentrische Bohrungen der Kolbenstirnfläche und dort mit O-Ringen (16) abgedichtet. In Axial richtung sind beide Druckteller mit dem entsprechenden Spiel für die Entlastungsbewegung der äußeren Konushülsen durch Stellschrauben (17) fixiert.
Ein weiteres Beispiel, siehe Skizze II, zeigt wiederum die ölhydraulik für eine Lauf- oder Leitapparatverstellung von Kaplanpumpen oder -turbinen. Das Hydrauliköl wird hier jedoch nur einer Stirnfläche des Hydraulikzylinders zugeführt. Dabei ragt das öl zuführungsrohr (5) für die obere Druckkammer in den Zylinderraum hinein und gleitet dichtend in einer entsprechenden zentrischen Bohrung des Kolbens (1). Die zentrische Bohrung des unteren Drucktellers (15) ist entsprechend aufgebohrt.
Das ül für die untere Druckkammer gelangt über ein das Rohr (5) umhüllendes größeres Druckrohr (19) dorthin. Außerdem ist der Hydraulikzylinder (3) zweigeteilt um die Möglichkeit zu bekommen, den Hydraulikkolben (1) über einen an ihm befestigten Teller (2), mit den nicht gezeichneten Verstellteilen zu verbinden. Ferner sind die inneren Konushülsen (6/8) auf eine Schiebemuffe (20) aufgezogen und dort wiederum mit Halteringen (10) axial fixiert. Die Schiebemuffen sind wiederum in einer entsprechenden zentrischen Bohrung des Hydraulikkolbens (1) mit dem gleichen Spiel wie die Druckkörper (14) bzw. (15) axial geführt und dort mit Ringdichtungen (21) abgedichtet. Durch entsprechende Bohrungen des Hydraulikkolbens und der Schiebemuffe im gleichen Teilkreis sind jeweils abwechselnd die beiden Druckteller über Druckstangen (22) miteinander starr verbunden und entsprechend der erforderlichen Vorspannung der Anpreßfedern (12) vorgespannt.
Dipl.-Ing. Rudolf Oertel Beratender Ingenieur für Großpumpen
Hochheim, den 2. August 1983
Tei 1 nummernverzeichni s
1 Hydraulikkolben
2 KoIbenhalterung
3 Hydraulikzylinder
4 ZyIinderhalterung
5 öl zuführungsrohr
6 Einteilige innere Konushülse
7 Einteilige äußere Konushülse
8 Mehrteilige innere Konushülse
9 Mehrteilige äußere Konushülse
10 Halteringe der inneren Konushülsen
11 Druckbuchse
12 Anpreßfeder
13 Kolbendichtungsringe
14 Druckteller
15 Druckteller
16 Dichtungsringe der Druckteller
17 Stellschraube
18 Dichtungsringe der Stellschraube
19 Äußeres Ölzuführungsrohr
20 Schiebemuffe
21 Dichtungsringe für Schiebemuffe
22 Druckstangen
- Leerseite -

Claims (3)

  1. Dipl.-Ing. Rudolf Oertel ;/ . "■ ο q ο i c. η ο
    Beratender Ingenieur für Großpumpen
    Hochheim, den 2. August 1983
    Patentansprüche
    Λ
    Γ\.) Hydraulik zum Bewegen und Fixieren von Vorrichtungs- oder
    ^—^ Maschinenteilen z. B. von Lauf- oder Leitapparatschaufeln von Kaplanpumpen oder -turbinen, wobei z. B. der Hydraulikzylinder (3) starr mit dem Gehäuse von Laufrad oder Leitapparat und der Hydraulikkolben (1) mit den entsprechenden Verstell teilen, jeweils über eine entsprechende Halterung (2) bzw. (4) verbunden ist, und das Arbeitsmedium, z. B. Hydrauliköl über ölzuführungsrohre (5) den Hydraulikzylinder stirnseitig zugeführt wird dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mantelfläche der beiden Kolbenenden und der Zylinderwand je ein (8) und (9) oder mehrere (6) und (7) hintereinander angeordnete Tangential-Konushülsenpaare aus Federstahl montiert sind, die im Stillstand der Hydraulik durch eine Andrückfeder z. B. Tellerfeder (12) durch axiales Verschieben der Außenhülse (7/9) gegen die z. B. durch Halteringe (10) starr auf dem Kolben befestigten Innenhülse (6/8) so in einandergeschoben werden, daß das Konushülsenpaar den Kolben im Zylinder gegen jede Belastung festbremst und beim Bewegungsvorgang wieder so weit auseinandergerückt werden, daß der Kolben sich frei im Zylinder bewegen kann, in Bewegungsrichtung bewirkt durch entsprechendes axiales Verschieben der Außenhülsen (7/9) durch Beaufschlagen der stirnseitigen an den Kolbenenden axial beweglich, montierten Druckteller (14) durch das Drucköl, wobei sich diese auf der federabgewandten Seite der äußeren Konushülsen abstützen, und gegen die Bewegungsrichtung durch die verbleibende Differenzkraft zwischen der Reibung der Ruhe und Bewegung von Außenhülse und Zylinderwand.
  2. 2. Hydraulik gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß beim Bewegungsvorgang das Drucköl gleichzeitig beide Tangential-Konushülsenpaare auseinandergeschoben werden, z. B. dadurch bewirkt, daß die inneren Konushülsen (6/8) auf einer an den . Kolbenenden
    - ■"-'" ": " "-:- 3331 503
    axial geführten Schiebemuffe (20) starr montiert sind und diese, über Druckstangen (22) die durch entsprechende Bohrungen in
    dem Kolben und der Schiebemuffe geführt werden, jeweils mit den
    Drucktellern (14) bzw. (15) verbunden und gegendie jeweilige
    ■Anpreßfeder (12) verspannt sind.
  3. 3. Hydraulik gemäß Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Konushülsen (7/9) geschlitzt sind.
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