DE102015010990B4 - Suspension or support device for vertically shifting loads, in particular pipes and the like - Google Patents
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Abstract
Eine Aufhänge- oder Abstützvorrichtung für sich in vertikaler Richtung verschiebende Lasten, insbesondere Rohrleitungen und dergleichen, mit konstant bleibender Zugkraft. Zwischen einem Widerlager (1.2) und einem beweglichen Federteller (1.1) ist eine Last aufnehmende Hauptfederung (1) angeordnet. Es sind zwei Zusatzfederungen mit im Wesentlichen U- förmig ausgebildeten Blattfedern (2 und 3) zur Kompensation der sich ändernden Zug-Druckkraft der Hauptfederung vorgesehen. Von diesen Zusatzfederungen werden die Kompensationskräfte über ein Koppelelement (4, 4.1 bis 4.6) auf ein Lastrohr (1.3) übertragen, welches auf der Hauptachse der Hauptfederung (1) verläuft, mit dem beweglichen Federteller verbunden ist und durch das Widerlager (1.2) hindurchlaufend geführt ist. Der auf der Hauptachse der Hauptfederung (1) liegende Schwenkpunkt (4) des Koppelelements (4, 4.1 bis 4.6) ist am Lastrohr (1.3) oberhalb des beweglichen Federtellers (1.1) der Hauptfederung (1) angeordnet. A suspension or support device for vertically shifting loads, in particular pipes and the like, with a constant tensile force. Between an abutment (1.2) and a movable spring plate (1.1) a load-bearing main suspension (1) is arranged. There are two additional suspensions with substantially U-shaped leaf springs (2 and 3) to compensate for the changing train-compressive force of the main suspension provided. Of these additional suspensions, the compensation forces are transmitted via a coupling element (4, 4.1 to 4.6) on a load tube (1.3) which extends on the main axis of the main suspension (1), is connected to the movable spring plate and guided through the abutment (1.2) is. The pivot point (4) of the coupling element (4, 4.1 to 4.6) lying on the main axis of the main suspension (1) is arranged on the load tube (1.3) above the movable spring plate (1.1) of the main suspension (1).
Description
Aufhänge- oder Abstützvorrichtung für sich in vertikaler Richtung verschiebende Lasten, insbesondere Rohrleitungen und dergleichen, mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des PatentAnspruches 1. Eine derartige Aufhängevorrichtung ist an sich bekannt und in
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufhänge- oder Abstützvorrichtung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiter zu entwickeln, dass die Konstruktion noch weiter vereinfacht wird, insbesondere sollte die Breite der Vorrichtung kleiner gehalten werden können. Weiterhin sollte der Zusammenbau und die Justierung der Vorrichtung vereinfacht werden, und die Fertigungskosten und Wartungskosten sollten gering sein. Komponenten wie Kurvenbahnen, auf denen Rollen ablaufen, die gegen äußere Einflüsse wie Schmutz und Feuchtigkeit empfindlich sind, sollten vermieden werden.The invention has for its object to develop a suspension or support device with the features of the preamble of
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt grundsätzlich mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The solution of this problem is basically with the features of the characterizing part of
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Gestängekupplung der vorgenannten bekannten Vorrichtung als durchgehendes Lastrohr auszubilden, welches mit einem Ende durch ein unteres Widerlager geführt ist, das mittels Schraubenbolzen zu unteren Konsolen des Gehäuses verstellbar angeordnet ist und dem auf der Hauptachse der Hauptfederung liegenden Schwenkpunkt des Koppelelementes oberhalb des beweglichen Federtellers anzuordnen und im Gegensatz zu der vorgenannten bekannten Ausführung, bei der als Zusatzfederung eine einzige U-förmig ausgebildete Blattfeder verwendet wird, dessen relativ langer Mittelteil in Querrichtung zur Hauptachse der Hauptfederung geführt und an einer Platte des obenliegenden Aufhängeteils fest angeordnet ist, nun auf beiden Seiten neben der Hauptfederung je eine ebenfalls im Wesentlichen U-förmige Blattfeder mit einer nun aber U-bogenförmig ausgestalteten Basis eines relativ kurzen Mittelteils auf einem pendelnd gelagerten U-förmigem Widerlager fest anzuordnen, das in der unteren Hälfte der Schraubendruckfeder mittels eines Querbolzens an der Gehäusevorder-und Rückwand gelenkig gelagert ist.The basic idea of the invention is to form the rod coupling of the aforementioned known device as a continuous load tube which is guided at one end through a lower abutment which is adjustably arranged by means of bolts to lower brackets of the housing and lying on the main axis of the main suspension pivot point of To arrange coupling element above the movable spring plate and in contrast to the aforementioned known embodiment, in which a single U-shaped leaf spring is used as additional suspension, the relatively long central part is guided in the transverse direction to the main axis of the main suspension and fixed to a plate of the overhead suspension part , now on both sides in addition to the main suspension ever a likewise substantially U-shaped leaf spring with a now but U-shaped arcuate base of a relatively short middle section on a pendulum bearing U-shaped abutment fes t to be arranged, which is articulated in the lower half of the helical compression spring by means of a transverse pin on the Gehäusevorder and rear wall.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Koppelelement in einer gegenüber der obengenannten bekannten Ausführungsform um 180 Grad gedrehten Stellung angeordnet, indem der Schwenkpunkt des Koppelelements oberhalb des beweglichen Federtellers am oberen Ende der Hauptfederung angeordnet ist.In the apparatus according to the invention the coupling element is arranged in a relation to the above-mentioned known embodiment rotated by 180 degrees position by the pivot point of the coupling element is disposed above the movable spring plate at the upper end of the main suspension.
Vorteilhaft ist bei dieser Art des fest angeordneten Blattfedermittelteils, das der gefährdete Querschnitt des Federblattes in der Bogenmitte im Bereich der Symmetrieachse des U vollständig auf Zugspannung beansprucht wird, wodurch eine bessere Materialausnutzung des Federblattes erreicht werden kann.It is advantageous in this type of fixed leaf spring central part that the vulnerable cross section of the spring leaf in the center of the arc in the area of the symmetry axis of the U is fully stressed to tensile stress, whereby a better material utilization of the spring leaf can be achieved.
Besonders vorteilhaft ist, dass nun die neben der Schraubendruckfeder entlanggeführten Blattfederendabschnitte, die an den Schenkeln des U-bogenförmigen Mittelteils anschließen, an beiden Enden der Gelenkachsen mit den freien Enden von je einen der auf beiden Seiten der Schwenkachse des Koppelelements gelagerten Schwenkhebeln verbunden sind, wodurch eine einseitige Belastung der Gelenkachse vermieden werden kann. Ferner wird erfindungsgemäß erreicht, dass die einander gegenüberliegenden, anderen Endabschnitte an den im oberen Bereich des Gerätes mit den Seitenwänden fest verbundenen Widerlagern mittels einfachen Einstellschrauben verstellbar befestigt sein können und sich durch die in ihrer Längsrichtung vorgesehenen Durchbrechungen in den Seitenwänden eine sehr gute Zugänglichkeit für das Justieren der Zusatzfedern ergibt.It is particularly advantageous that now follow the next to the helical compression spring guided Blattfederendabschnitte that connect to the legs of the U-arcuate central portion, at both ends of the hinge axes with the free ends of each one of the mounted on both sides of the pivot axis of the coupling element pivoting levers a one-sided load of the hinge axis can be avoided. It is also achieved according to the invention that the opposite, other end portions can be adjustably attached to the fixedly connected in the upper region of the device with the side walls abutments by means of simple adjusting screws and provided by the openings provided in their longitudinal direction in the side walls a very good accessibility for Adjusting the additional springs results.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass beide Zusatzfedern getrennt einstellbar sind, wodurch abweichende Federraten auf einfache Weise ausgeglichen werden können. Die Kennlinien der Blattfedern können derart an die Kennlinie der Hauptfeder angepasst werden, dass eine vollständige Kompensation der Zug-Druckkraft der Hauptfederung erreicht werden kann. Durch das getrennte Einstellen der Zusatzfedern lässt sich ferner leicht erreichen, dass die Hauptfeder in der Mitte des Gerätes gehalten wird. Aufwendige Führungen werden nicht benötigt.Another advantage is that both additional springs are separately adjustable, whereby deviating spring rates can be compensated in a simple manner. The characteristics of the leaf springs can be adapted to the characteristic of the main spring, that a complete compensation of the tensile compressive force of the main suspension can be achieved. By separately adjusting the additional springs can also be easily achieved that the main spring is held in the middle of the device. Elaborate tours are not needed.
Mit dem Konstruktionsaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine erheblich bessere Zugänglichkeit der Federeinstellungen sowohl bei der Hauptfederung als auch bei den Zusatzfederungen möglich, wobei ebenfalls ein kompakter Aufbau der Vorrichtung mit geringen Abmessungen in der Höhe und der Breite erreicht werden kann. Auf Geräte für größere Arbeitswege wird zu dem Aufbau in der Breite der Vorrichtung weiter unten eingegangen.With the construction of the device according to the invention a much better accessibility of the spring settings in both the main suspension and the additional suspension is possible, also a compact design of the device with small dimensions in height and width can be achieved. Devices for longer working distances are discussed below for the structure in the width of the device.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Zusammenbau des Lastrohres mit komplettem Koppelelement und angeschlossenen, vorgespannten Blattfedern, an denen auch bereits die Gelenkbolzen der Blattfedermittelteile montiert sind, außerhalb des Gehäuses zu einer Einheit erfolgen kann. Nach dem Zusammenbau dieser Einheit mit dem Gehäuse kann die Befestigung dieser Einheit über die Enden der innen an den Gehäuseseitenwänden entlanggeführten Endabschnitte der Blattfedern mittels Einstellschrauben an den oben an den Gehäuseseitenwänden angeordneten, festen Widerlagern erfolgen. Hiernach können die an den Mittelteilen der Blattfedern angeschlossenen Gelenkbolzen leicht in gabelartig geformte Lagerblöcke hineingedrückt werden, die unten im Gehäuse an der Gehäusevorder-bzw. Rückwand fest angeordnet sind.Furthermore, it is advantageous that the assembly of the load tube with complete coupling element and connected, prestressed leaf springs, on which also the hinge pin of the leaf spring central parts are mounted, outside of the housing can be made into one unit. After assembling this unit with the housing, the attachment of this unit over the ends of the inside of the housing side walls along guided end portions of the leaf springs by means of adjusting screws on the top of the housing side walls arranged, fixed abutments. Thereafter, the hinge pins connected to the middle parts of the leaf springs can be easily pressed into fork-shaped bearing blocks, the bottom of the housing on the Gehäusevorder- or. Rear wall are fixed.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit Blattfedern ausgerüstet sein, die mindestens ein Federblatt aufweisen. Aufgrund der nun auf beiden Seiten der Hauptfederung angeordneten Blattfedern erhöht sich auch gegenüber der vorgenannten, bekannten Ausführungsform die Anzahl der an die Federverformung teilnehmenden Blattfederendabschnitte von
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besitzt die Blattfeder mehrere, also beispielsweise zwei Federblätter, wobei zwischen den Federblättern mindestens im Bereich der Endabschnitte ein vorgegebener Abstand eingestellt ist und jeweils die Endabschnitte des äußeren bzw. äußersten Federblattes über Gelenkachsen mit den freien Enden der Schwenkhebel verbunden sind, während die Endabschnitte des inneren Federblattes an den Endabschnitten des äußeren Federblattes in Längsrichtung verschiebbar anliegen. Wie weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, hat dies zur Folge, dass von der Blattfeder wesentlich höhere Kompensationskräfte aufgebracht werden können, indem vom äußeren Federblatt sowohl Vertikal- als auch Horizontalkräfte aufgenommen werden müssen, während das innere Federblatt nur die für die Kompensationskraft entscheidenden Horizontalkräfte aufnehmen muss.In a particularly advantageous embodiment, the leaf spring has a plurality, so for example two spring leaves, wherein between the spring leaves at least in the region of the end portions a predetermined distance is set and each end of the outer and outermost leaf spring are connected via hinge axes with the free ends of the pivot lever while the end portions of the inner spring sheet slidably rest against the end portions of the outer spring sheet in the longitudinal direction. As explained below with reference to an embodiment, this has the consequence that can be applied by the leaf spring significantly higher compensation forces by both vertical and horizontal forces must be absorbed by the outer spring leaf, while the inner spring leaf absorb only the decisive horizontal forces for the compensation force got to.
Gemäß eines weiteren Vorteils für Geräte mit größeren Arbeitswegen, der weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert wird, kann das oberhalb des beweglichen Federtellers angeordnete Koppelelement aber auch zwei Schwenkpunkte besitzen, d.h. jeweils einen an jeder Seite des Lastrohrs. Mit Hilfe von U-förmig ausgestalteten Schwenkhebelpaaren, ist es möglich, dass jeweils die einander gegenüberliegende, andere Schwenkachse mit seiner horizontal und quer zur Hauptachse der Hauptfederung und oberhalb des Schwenkhebellagers entlanggeführten Basis des U überquert, wobei die jeweils freien, nach unten gerichteten Schenkelenden der Schwenkhebelpaare mit den Enden der Blattfederendabschnitte über Schwenkachsen verbunden sind.According to a further advantage for devices with larger working distances, which will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment, the coupling element arranged above the movable spring plate can however also have two pivot points, i. one on each side of the load tube. With the help of U-shaped pivot lever pairs, it is possible that in each case the opposite, other pivot axis crosses with its horizontally and transversely to the main axis of the main suspension and above the pivot lever bearing along the base of the U, wherein the respective free, downwardly directed leg ends of the Pivot lever pairs are connected to the ends of the Blattfederendabschnitte via pivot axes.
Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, dass im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung, aufgrund der U-bogenförmigen Ausführungsform der Blattfedermittelteile, die Zusatzfedern keine Federblätter mehr aus Flachprofil mit gleichbleibender Dicke zu sein brauchen. Es ist z.B. vielmehr für Geräte für größere Lasten der Einsatz von Einblatt- Parabelfedern möglich.Another feature of the invention is that, in contrast to the known device, due to the U-curved embodiment of the leaf spring middle parts, the additional springs no longer need to be spring leaves of flat profile with the same thickness. It is e.g. rather for devices for larger loads the use of single-leaf parabolic springs possible.
Im Folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen drei Ausführungsbeispiele für eine Aufhänge- oder Abstützvorrichtung nach der Erfindung näher erläutert.In the following three embodiments of a suspension or support device according to the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
In den Zeichnungen zeigen
-
1 eine erste Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung in einem vertikalen Schnitt nach der Linie I-I in2 ; -
2 einen Schnitt nach Linie II - II in1 ; -
3 einen Schnitt nach Linie III - III in1 ; -
4 in einer Darstellung analog der1 eine zweite Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung im Vertikalschnitt nach der Linie IV - IV in5 ; -
5 einen Schnitt nach der Linie V -V in4 ; -
6 einen Schnitt nach der Linie VI -VI in4 ; -
7 einevorgespannte Blattfeder 2 am Beispiel derAufhängevorrichtung 1 ; -
8 einen Schnitt nach der Linie VIII - VIII in9 ; -
9 eine Ausführungsform einerBlattfeder 2 im entspannten Zustand am Beispiel derAufhängevorrichtung 1 ; -
10 einen Schnitt nach der Linie X -X in9 ; -
11 einen Vertikalschnitt derBlattfeder 12 im Bereich der Enden der Endabschnitte 12.22, 12.23 am Beispiel der Auhängevorrichtung4 ; -
12 einen Schnitt nach Linie XII - XII in11 ; -
13 einen Schnitt nach Linie XIII - XIII in11 ; -
14 einen Vertikalschnitt eines kompletten Gehäuses entsprechend der Aufhängevorrichtung in1 ; -
15 einen Vertikalschnitt eines zu einer Einheit Zusammengebauten Lastrohrs mit dem Koppelelement, und den Blattfedern mit angeschlossenen, vorgespannten Blattfedern entsprechend der Aufhängevorrichtung in1 ; -
16 einen Vertikalschnitt eines Widerlagers der Hauptfederung mit eingebauter Schraubendruckfeder und zugehörigen Befestigungsschrauben entsprechend der Aufhängevorrichtung in1 ; -
17 in einer Darstellung analog der1 eine dritte Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung im Vertikalschnitt nach der Linie XVII - XVII der18 ; -
18 einen Schnitt nach der Linie XVIII - XVIII der17 ; -
19 einen Schnitt nach der Linie XIX - XIX der17 .
-
1 a first embodiment of a suspension in a vertical section along the line II in2 ; -
2 a section along line II - II in1 ; -
3 a section along line III - III in1 ; -
4 in a representation analogous to1 a second embodiment of a suspension device in vertical section along the line IV - IV in5 ; -
5 a section along the line V-V in4 ; -
6 a section along the line VI -VI in4 ; -
7 aprestressed leaf spring 2 using the example of thesuspension device 1 ; -
8th a section along the line VIII - VIII in9 ; -
9 an embodiment of aleaf spring 2 in the relaxed state using the example of thesuspension 1 ; -
10 a section along the line X -X in9 ; -
11 a vertical section of theleaf spring 12 in the region of the ends of the end portions 12.22, 12.23 the example of the hanger4 ; -
12 a section along line XII - XII in11 ; -
13 a section along line XIII - XIII in11 ; -
14 a vertical section of a complete housing according to the suspension in1 ; -
15 a vertical section of a unit assembled to a load tube with the coupling element, and the leaf springs with connected, biased leaf springs corresponding to the suspension in1 ; -
16 a vertical section of an abutment of the main suspension with built-in helical compression spring and associated mounting screws according to the suspension in1 ; -
17 in a representation analogous to1 a third embodiment of a suspension device in vertical section along the line XVII - XVII of18 ; -
18 a section along the line XVIII - XVIII of17 ; -
19 a section along the line XIX - XIX the17 ,
Bei der in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtung ist zwischen einem in
Bei der in
Die zwei Zusatzfederungen der Vorrichtung weisen im Ausführungsbeispiel nach
Dieses Koppelelement besitzt zwei Schwenkhebelpaare
In den
Besonders Vorteilhaft ist es, wenn als erstes das Koppelelement über den Bolzen
Das Funktionsprinzip der beschriebenen Aufhängevorrichtung ist grundsätzlich bekannt und fußt auf der Gesetzmäßigkeit des Kräfteparallelogramms. Auf das Lasttragteil L wirkt die Kraft der Last, die über das Lastrohr
In den
Zur Erzeugung noch höherer Ausgleichskräfte kann prinzipiell auch eine Blattfeder mit einer höheren Anzahl von Federblättern eingesetzt werden.In principle, a leaf spring with a higher number of spring leaves can be used to generate even higher compensation forces.
Das Funktionsprinzip dieser Aufhängevorrichtung ist das gleiche wie bei der obengenannten ersten Ausführungsform.The operating principle of this suspension device is the same as in the above-mentioned first embodiment.
Die in den
In den
Die zwei Zusatzfederungen der Vorrichtung weisen analog dem Ausführungsbeispiel nach
Das Koppelelement besitzt zwei U-förmige Schwenkhebelpaare
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