DE4101865A1 - Anordnung zum quasistatischen gewichtsausgleich konstanter massen - Google Patents

Anordnung zum quasistatischen gewichtsausgleich konstanter massen

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DE4101865A1
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/001—Arrangements compensating weight or flexion on parts of the machine
    • B23Q11/0017—Arrangements compensating weight or flexion on parts of the machine compensating the weight of vertically moving elements, e.g. by balancing liftable machine parts
    • B23Q11/0021—Arrangements compensating weight or flexion on parts of the machine compensating the weight of vertically moving elements, e.g. by balancing liftable machine parts the elements being rotating or pivoting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/28—Counterweights, i.e. additional weights counterbalancing inertia forces induced by the reciprocating movement of masses in the system, e.g. of pistons attached to an engine crankshaft; Attaching or mounting same
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum quasistatischen Gewichtsausgleich konstanter Massen, die auf senkrechten Kreisbahnen im Schwerefeld der Erde bewegt werden, wobei am Hebelarm der Kurbel indirekt durch angeordnete Übertragungsmittel die Kraft einer ortsunabhängig gelagerten Feder einleitbar ist.
Vorbekannt ist eine gattungsgemäße Anordnung durch die Patentschrift DE 9 36 966. Darin wird die Federkraft durch Zugelemente, wie Seil oder Gliederkette, über Umlenkrollen zum Anlenkpunkt (B) der Kurbel (AE) übertragen.
Nachteilig bei dieser Anordnung sind die Seil- oder Kettenelemente, die im Zusammenwirken mit den Umlenkrollen einem starken Verschleiß unterliegen. Des weiteren ist die Lage der Ausgleichsfeder nahe der Ausgleichsanordnung nachteilig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Federspeicher ortsunabhängig gelagert werden kann und nicht über mechanische Kopplungsmittel in die Ausgleichsanordnung eingreift.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs genannten Mittel die Kopplung zwischen Hebelarm und Federspeicher herstellen.
Der besondere Vorteil einer derartigen Anlage liegt
  • - in der Realisierung eines idealen Federwegs mit Hilfe eines realen Ausgleichszylinders,
  • - in der ortsunabhängigen Lagerungsmöglichkeit des hydraulisch wirkenden Federspeichers,
  • - in der Erhöhung der Dimensionierungsvielfalt der Ausgleichsfeder durch die freie Wahl der Flächen der Kolben im Ausgleichszylinder und im Zylinder des hydraulisch wirkenden Federspeichers und
  • - in der Verwendung des störunanfälligen hydraulischen Übertragungssystems.
Anhand einer Zeichnung soll die erfindungsgemäße Ausführung näher erläutert werden.
Es zeigt Fig. 1 ein Schema der erfindungsgemäßen Anordnung des elasto-hydraulischen Gewichtsausgleich auf vertikalen Kreisbahnen bewegter Massen.
Die Masse (m) mit dem Gewicht (G) ist im Punkt (E) auf eine Kurbel (AE) im Abstand (a+b) um den Punkt (A) drehbar gelagert. Durch einen zwischen den Punkten (B) und (D) beiderseitig drehbar gelagerten und auf Zug beaufschlagten Ausgleichszylinder (1) wird mittels einer Ausgleichsfeder mit der Federkonstanten
im hydraulisch wirkenden Federspeicher über eine hydraulische Leitung (l) die für das Kräftegleichgewicht erforderliche Zugkraft am Hebel (AB) der Kurbel (AE) erzeugt. Der Abstand der senkrecht übereinanderliegenden Punkte (A) und (D) ist (d).
Bezugszeichen:
1 Ausgleichszylinder
2 Hydraulisch wirkender Federspeicher
A Fundamentlager der Kurbel
A Kolbenfläche im Ausgleichzylinder
A Kolbenfläche im hydraulisch wirkenden Federspeicher
AB Hebel der Länge (a) an der Kurbel
AD Abstand (d) der senkrecht übereinanderliegenden Fundamentlager (A) und (D)
AE Kurbel der Länge (a+b)
B Anlenkpunkt des Ausgleichszylinders auf der Kurbel
c Federkonstante der im hydraulisch wirkenden Federspeicher liegenden Feder
D Fundamentlager des Ausgleichszylinders
E Gewichtsangriffspunkt an der Kurbel
G Gewicht der Masse (m)
l Hydraulische Leitung
m Auszugleichende Masse (m)

Claims (3)

1. Anordnung zum quasistatischen Gewichtsausgleich konstanter Massen (m), die an einer Kurbel auf senkrechten Kreisbahnen im Schwerefeld der Erde von 0 bis 360 Grad bewegt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß am Hebelarm (AB) der Kurbel (AE) ein auf Zugwirkung beaufschlagter Ausgleichszylinder (1) schwenkbar angeordnet ist und eine schwenkbare Gegenlagerung am Lagerfundament (D) aufweist, wobei über eine Druckleitung (l) die Beaufschlagung des Ausgleichszylinders (1) von einem hydraulisch wirkenden Federspeicher erfolgt, wodurch beim Absenken der Masse (m) die frei werdende potentielle Energie als Federenergie gespeichert wird und beim Anheben der Masse (m) die notwendige potentielle Energie aus der gespeicherten Federenergie, gemäß der Formel für die Federkonstante (c₂), zurückgewonnen wird.
2. Anordnung zum quasistatischen Gewichtsausgleich konstanter Massen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen hydraulisch wirkenden Federspeicher (2) über eine Hydraulikleitung (l) ein auf Zug beaufschlagter realer Ausgleichszylinder (1) einen idealen Federweg in der Strecke (BD) realisiert.
3. Anordnung zum quasistatischen Gewichtsausgleich konstanter Massen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des hydraulisch wirkenden Federspeichers ortsunabhängig erfolgen kann.
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