DE2855978B2

DE2855978B2 - Aufhängevorrichtung für sich verschiebende Lasten, insbesondere Rohrleitungen

Info

Publication number: DE2855978B2
Application number: DE19782855978
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. 4300 Essen Trautmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-12-23
Filing date: 1978-12-23
Publication date: 1981-06-19
Also published as: DE2855978C3; DE2855978A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Aufhängevorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Eine derartige Aufhängevorrichtung ist durch die DE-OS 26 23 929 bekanntgeworden.

Die Stabilisierung des Federsystems bei Laständerungen wird dadurch erreicht, daß als Zusatzfederung eine zylindrische Schraubenfeder verwendet wird, die parallel neben der Hauptfederung verläuft. Die Zusatzfederung wirkt als Druckfederung über ihre

Widerlager mittels Rollen und Hebeln auf die Hauptfederung ein, wobei der Hauptfederung zur Übertragung der Kräfte Kurventeile zugeordnet sind. Die bekannten Aufhängevorrichtungen führen zu einem in der Regel unter Lastfall stabil und ruhig arbeitenden Federsystem. Kurvenungenauigkeiten führen aber bei der Übertragung der Kräfte zu Ungenauigkeiten und damit zur mangelnden Stabilität der Hauptfederung. Nachteilig ist auch, daß zur Kompensation der aus der Mittelstellung sich ändernden Zug- und Druckkraft der Hauptfederung und zur Übertragung der Druckkräfte der Zusatzfederung neben dem Winkelhebel mehrere weitere Einzelteile notwendig sind, die zwangsläufig bei Ungenauigkeiten oder Fehlern die auftretenden Ungenauigkeiten vergrößern. Dies kann auch durch eine relativ weiche Zusatzfederung nicht ausgeglichen werden, wobei diese noch den Nachteil hat, daß sie große Federwege benötigt. Als nachteilig hat sich darüber hinaus herausgestellt, daß die bekannte Aufhängevorrichtung mit den daneben angeordneten Zusatzfedern recht groß baut und daher bei den vielfach beengten Verhältnissen nicht oder nur mit großen Schwierigkeiten untergebracht werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Aufhängevorrichtungen der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß bei einer stabilen Bauweise mit geringen Abmaßen die Ungenauigkeiten bei der Übertragung von Kräften von der Haupt- auf die Zusatzfederung minimiert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale vorgesehen. Die Unteransprüche 2 bis 7 beinhalten für die Aufgabenlösung vorteilhafte 'ind förderliche Weiterbildungen, die teilweise Überschneidüngen mit dem Stand der Technik aufweisen.

Bei einem solchen Aufbau der Aufhängevorrichtung wird eine absolute Stabilisierung des Federsystems bei Änderung des Lastfalles erreicht. Das Federsystem geht in neue Stellungen bei Veränderungen der Last ein, ohne daß Unstabilitäten auftreten können.

Die Kräfte der Zusatzfederung werden sicher und ohne weitere zwischengeschaltete Teile über ein einziges Hebelsystem auf die Hauptfederung übertragen. Vorteilhaft ist insbesondere die geringe Bauhöhe und die kleine Grundfläche der Aufhängevorrichtung. Sie ist damit insbesondere für den Einsatz unter beengten Bedingungen geeignet.

Die Erfindung, ausgehend von dem zu verbessernden Stand der Technik gemäß der DE-OS 26 23 929 über die noch zu lösende Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches '. angegebenen Lösungsmitteln und damit die Entwicklung des Gestaltungsprinzips beim Anmeldungsgegenstand war nicht ohne weiteres und ohne erfinderische Überlegungen möglich, weil zur Entwicklung dieses Gestaltungsprinzips beim nachgewiesenen Stand der Technik keine solchen technischen Hinweise zu erkennen sind, die den Fachmann in die Lage versetzt hätte, diese Entwicklung ohne weiteres und ohne erfinderische Überlegungen durchzuführen.

Insoweit bei der Aufgabenlösung technische Überschneidungen mit dem Stand der Technik z. B. jenem gemäß der DE-OS 26 23 928 bestehen, hat der entsprechende Stand der Technik nicht auf die Aufgabenlösung hinführen können, weil die entsprechenden Gestaltungsmerkmale beim Stand der Technik in jeder Beziehung völlig anderen technischen Verhältnissen bekanntgeworden sind. Dies trifft auch für den Stand der Technik gemäß der DE-OS 26 23 929, der

G B-PS 14 85 326 und ζ. B. der US-PS 23 35 834 zu.

Abweichend von den bekannten Aufhängevorrichtungen geht die Erfindung konsequent insbesondere auf eine Vereinfachung des Hebelmechanismus aus, die durch die besondere Anordnung der beiden Federn zueinander und zur Lastaufhängeachse erreicht wird. Diese Lösung, die zugleich eine raumsparende, wenn nicht sogar raumgewinnende Anordnung darstellt, weicht insofern von dem bisher vom Stand der Technik beschrittenen Weg des Verkomplizierens des Hebelmechanismus durch Kurvenscheiben und ähnliches ab.

Neben den günstigen Baumaßen zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß sie mit relativ einfachen Mitteln sich ändernden Bedingungen angepaßt werden kann, und zwar auch dann, wenn der Federweg verändert werden muß. Vorteilhaft ist weiter, daß die Federkraft der zentral angeordneten Zusatzfederung konstant gehalten werden kann, indem die Oberfläche der oberen Widerlagers gekrümmt ausgebildet ist.

Dies bringt den zusätzlichen Vorteil daß die Zusatzfederung in dem Sinne keinen Federweg aufweisen muß, so daß eine eng gewickelte Feder mit wenigen Windungen und hoher Tragkraft eingesetzt werden kann.

Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. ^!n der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Aufhängevorrichtung im Längsschnitt,

F i g. 2 einen Winkelhebei.

In F i g. 1 ist die Aufhängevorrichtung allgemein mit 1 bezeichnet. Sie besteht aus dem Gehäuse 2 mit dem Befestigungsgewinde 3 und dem Pendelbolzen 13, die die Verbindung zum Aufhängepunkt bzw. zur zu tragenden Last darstellen. In dem Gehäuse 2 sind sowohl die Hauptfederung 5 als auch die Zusatzfederung 20 untergebracht. Im dargestellten Beispiel dienen die Federn 15, 16 mit jeweils unterschiedlicher Weichheit als Hcuptfederung 5. Sie sind beiderseits der zylindrischen Hülse 10 so angeordnet und stützen sich einerseits auf dem oberen Widerlager 7 sowie dem gleichzeitig als Boden des Gehäuses 2 dienenden unteren Widerlager 6 ab. Das untere Widerlager 6 kann über die Verstellschrauben 8, die sich in den Schraubblöcken 9 bewegen, in der Lage verändert werden, so daß sich der Abstand zwischen den beiden Widerlagern ändert. Die zylindrische Hülse 10 dient als Überlastschutz. Der Zylinder 14 ist über das untere Widerlager 6 hinausgeführt und durch den Boden 11 verschlossen. Der Boden weist eine Bohrung 12 auf, in die der Pendelbolzen 13, an den die nicht dargestellte Last angehängt werden kann, eingeführt ist.

Die Zusatzfederung 20 ist im Zylinder 14 beweglich angeordnet und befindet sich ihrerseits wiederum in einem zylindrischen Mantel 24, dessen Boden a!s unteres Widerlager 21 für die Feder 23 der Zusatzfederung 20 dient. Das obere Ende des zylindrischen Mantels 24 ist mit einer Abdeckplatte 25 versehen, deren überkragender Rand 26 über die Halterung 29 mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Der Abstand zwischen Gehäuse and der Abdeckplatte 25 kann mit Hufe der Stellmutter 27 und 28 verändert werden.

Über die Betätigung der Stellmuttern 27, 28, die die Reguliervorrichtung 31 darstellen, sind eventuelle Federtoleranzen der Zusatzfederung 20 auszugleichen. Ein solcher Ausgleich wild insbesondere beim Einstellen der Aufhängevorrichtung durch geeignete Meßgeräte vorgenommen. Innerhalb des zylindrischen Mantels 24 ist auf der Feder 23 eine bewegliche Scheibe vorgesehen, die als oberes Widerlager 22 dient. Die Oberfläche 35 des oberen Widerlagers 22 ist wie dargestellt gekrümmt ausgebildet und weist somit einen

ίο P.and auf. Dieser Rand dient quasi als Begrenzung. Somit liegt die zur Kompensation der aus der Mittelstellung sich ändernden Zug- und Druckkraft der Hauptfederung für die Konstanthaltung der Haltekraft dienende Zusatzfederung 20 innerhalb der Hauptfederung 5, wodurch eine optimale Platzausnutzung erreicht wird.

Die notwendigen Druckkräfte der Zusatzfederung 20 werden über die Winkelhebel 40,4! auf die Hauptfederung 5 übertragen. Im dargestellten Beispiel, das im übrigen durch die F i g. 2 noch weiter erläutert ist, sind zwei Winkelhebel 40, 41 mit ihrem ortsfesten Drehpunkt 39 vorgesehen. Der ortsfeste Drehpunkt 39 liegt mittig oberhalb der Zusatzfederung 20. Die Winkelhebel 40, 41 weisen an den Enden 46, 47 ihres Teils 42 und Teils 43 Rollen 44 und 45 auf. Die Rollen 44, 45 können den gleichen Durchmesser oder aber wie in F i g. 2 gezeigt einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.

Der Winkel 50 zwischen Teil 42 und Teil 43 ist bei allen Winkelhebeln 40, 41 gleich. Dadurch, daß die Kräfte allein über einen Winkelhebel und somit ohne weitere Übertragungsglieder von der Zusatzfederung 20 auf die Hauptfederung 5 übertragen werden, wird die mögliche Fehlerquote verringert. Dabei ist es möglich, entweder die koaxial zur Lastaufhängeachse angeordnete Zusatzfederung 20 innerhalb der Hauptfederung 5 oder umgekehrt die Hauptfederung 5 innerhalb der Zusatzfederung 20 anzuordnen. Bei der zuletzt genannten Möglichkeit kann die Zusatzfederung 20 über die

4ü Winkelhebel 40,41 jeweils zur Mitte hin wirken, was zur Erhöhung der Stabilität beiträgt.

Unabhängig von der Zuordnung der Hauptfederung 5 und Zusatzfederung 20 können die Federn 15,16 bzw. 23 nach bekannten Formeln berechnet und so jeweils die günstigste Ausführung ermittelt werden. Weiter können der Teil 42 und der Teil 43 jeweils beliebig gewählt werden, so daß der Lastweg mit konstanter Tragkraft verändert werden kann. Der Teil 42 bzw. 43 ist durch die Mantelwand 30 geführt, die dazu z. B. Langlöcher aufweist.

Die Rollen 44 sind in einer Rollenführung 60 geführt, damit bei Änderung der am Pendelbolzen 13 angreifenden Last die Kräfte einwandfrei über die Winkelhebel 40,41 mit ihren Teilen 42,43 von der Zusatzfederung 20 auf die Hauptfederung 5 übertragen wird.

Die Funktion der innerhalb der Hauptfederung 5 angeordneten Zusatzfederung 20 kann von mehreren zylindrischen Federn gleicher Abmessung und Federkennlinie übernommen werden. Diese Federn sind

M> achsparallel so angeordnet, daß eine gleichmäßige Übertragung über die Winkelhebel, die dem Widerlager einer jeder solchen Feder zugeordnet sind, gewährleistet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aufhängevorrichtung für sich verschiebende Lasten, insbesondere Rohrleitungen, deren Zusatzfederung achsparallel zur Hauptfederung angeordnet ist und als Druckfederung über ihr oberes und unteres Widerlager, die über Winkelhebel mit ortsfestem Drehpunkt übertragene, aus den Änderungen der Hauptfederung resultierende Zug- und Druckkräfte aufnimmt, so daß die Kraftwirkung der Hauptfederung auf die Lastaufhängung annähernd konstant bleibt, wobei Haupt- und Zusatzfedern Zylinderfedern sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Zusatzfederung (20) koaxial zu der Lastaufhängeachse angeordnet ist, von der Hauptfederung (5) achsparallel umgeben, daß zwei Winkelhebel (40, 41) mit dem einen Teil (42) über Rollen (44) in einer mit dem oberen Widerlager (7) der Hauptfederung (5) fest verbundenen Rollenführung (60) geführt sind und mit dem anderen Teil (43) über Rollen (45) an einem nach oben gekrümmten Stützlager (35) als obere Begrenzungsfläche des oberen Widerlagers (22) der Zusatzfederung (20) abgestützt sind, wobei die beiden Winkelhebel (40, 41) einen gemeinsamen ortsfesten Drehpunkt (39) oberhalb und mittig der Zusatzfederung (20) haben und der Winkel (50) zwischen den beiden Teilen (42, 43) jeweils gleich ist.

2. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Widerlager (22) der Zusatzfederung (20) unterhalb des oberen Widerlagers (7) der Hauptfederung (5) angeordnet ist.

3. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Winkelhebel (40, 41) mit ihren Rollen (44, 45) über den Umlang der Hauptfederung (5) mehrfach angeordnet sind.

4. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zus-Jtzfederung (20) in einem zylindrischen Mantel (24) angeordnet ist, dessen Boden als unteres Widerlager (21) dient und dessen Abdeckplatte (25) über ihren überkragenden Rand (26) und mittels einer Reguliervorrichtung (31) mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.

5. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfederung (5) aus zwei auf beiden Seiten des Zylinders (10) angeordneten zylindrischen Schraubenfedern (15,16) gebildet ist.

6. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfedern (15, 16) eine unterschiedliche Weichheit aufweisen.

7. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zylindrische Schraubenfedern übereinander angeordnet die Hauptfederung (5) bilden.