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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Förderleitungshalterung. Bei Fördersystemen insbesondere bei Förderleitungen, die über Befestigungssysteme gestützt oder getragen werden, ist es oftmals sehr aufwendig, die Förderleitungen verlässlich zu befestigen. Um hierbei den Aufwand so gering wie möglich zu halten, ist es das Ziel, die Anzahl von Montageschweißungen, die zur Befestigung der Förderleitungen erforderlich sind, auf ein Minimum zu reduzieren.
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Dies ist jedoch problematisch, da die Fertigungsungenauigkeiten der dabei verwendeten großen Stahlbauteile (beispielsweise Mastarme oder Tragarme) zum Befestigen bzw. Stützen der Förderleitung eine gewisse Verstellbarkeit des Leitungshalters gegenüber der zu tragenden Förderleitung erfordern. Es ist demnach nützlich eine Verstellbarkeit in drei Ebenen vorzusehen. Aufgrund der hohen Kräfte, die beim Stützen bzw. Tragen der Förderleitung abgeleitet werden müssen, ist im Stand der Technik bisher die Auffassung vertreten, dass eine Umsetzung mithilfe von Schraublösungen ausscheidet.
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So ist es nach dem Stand der Technik weiterhin üblich, Förderleitungen mit einer Trag- bzw. Stützkonstruktion zu stützen, die im Aufbau noch händisch verschweißt werden muss.
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung eine Förderleitungshalterung vorzusehen, die zur Kompensation möglicher Fertigungsungenauigkeiten bzw. -toleranzen eine ausreichende Verstellbarkeit aufweist, die erforderliche Tragfähigkeit besitzt und dennoch nicht verschweißt werden muss.
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Dies gelingt mit einer Förderleitungshalterung, die sämtliche Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind dabei in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Die erfindungsgemäße Förderleitungshalterung umfasst dabei einen Leitungshalter zum Angreifen an eine Förderleitung und einen Tragarm, der mit dem Leitungshalter verbunden ist, wobei der Tragarm an seinem zum Leitungshalter gewandten Ende einen Kugelkopf aufweist und der Leitungshalter mit einer Kugelgelenkschale versehen ist, um den Kugelkopf des Tragarms aufzunehmen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelgelenkschale mindestens eine Schneidkante zum Einschneiden in eine Oberfläche des Kugelkopfs aufweist, um in einem in der Kugelschale fixierten Zustand des Kugelkopfs eine stabile formschlüssige Verbindung zu erhalten.
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Montiert man nun eine Förderleitungshalterung nach der vorliegenden Erfindung, kann der Leitungshalter so an der zu tragenden Förderleitung ausgerichtet werden, dass dieser optimal mit der Leitung in Verbindung steht.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die vorzugsweise einstückig mit dem Leitungshalter ausgeformte Kugelgelenkschale während eines Montagevorgangs noch nicht mit dem Kugelkopf des Tragarms in einer starren Wirkverbindung steht, sondern entsprechend den Freiheitsgraden des Kugelgelenks bewegt werden kann. Hat man die optimale Position des Leitungshalters in Bezug auf die Verstellbarkeit des Kugelgelenks gefunden, kann man durch ein Fixieren des Kugelkopfes in der Kugelgelenkschale eine formschlüssige und hoch belastbare Verbindung erzeugen. Dies gelingt durch das Einschneiden der in der Kugelgelenkschale vorhandenen Schneidkante in die Oberfläche des Kugelkopfes. Zum Fixieren des Kugelkopfes in der Kugelgelenkschale wird eine Kraft auf die Paarung von Kugelgelenkschale und dem darin aufgenommenen Kugelkopf ausgeübt, sodass die Schneidkante in die Oberfläche des Kugelkopfes eindringt, wodurch die vormalige Verstellbarkeit des Leitungshalters entfällt und eine starre, formschlüssige Fixierung erreicht worden ist.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die in der Kugelgelenkschale vorgesehene Schneidkante eine Ringform aufweist, wohingegen die Erfindung auch andere geometrische Figuren der Schneidkante umfasst.
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Durch das Vorsehen der Schneidverbindung von Leitungshalter und Tragarm ist eine hoch belastbare, formschlüssige Verbindung erzeugt worden, die die Notwendigkeit von Schweißpunkten überwindet und daher weniger aufwendig bei der Montage ist.
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Nach der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Förderleitungshalterung nach ferner ein Klemmelement zum Drängen des Kugelkopfs in die Kugelgelenkschale umfasst, wobei vorzugsweise das Klemmelement eine Kugelklemmschale mit einer Ausnehmung zum Herausführen eines Kugelzapfens ist.
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Das Klemmelement dient hierbei dazu, den Kugelkopf in die Kugelgelenkschale hineinzupressen, sodass die mindestens eine in der Kugelgelenkschale vorhandene Schneidkante in den Kugelkopf einschneidet.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die Kugelgelenkschale sowie das Klemmelement jeweils über zueinander passende Gewinde verfügen, um den Kugelkopf durch Anziehen der Gewindeverbindung zwischen der Kugelgelenkschale und dem Klemmelement einzuspannen. Ferner kann dabei vorgesehen sein, dass die zueinander passenden Gewinde von Kugelgelenkschale und Klemmelement ineinander eingreifen, sodass bei einem Drehen des Klemmelements dieses hin zur Kugelgelenkschale bewegt wird, um so den zwischen Kugelgelenkschale und Klemmelement angeordneten Kugelkopf in die Kugelgelenkschale mit ihrer mindestens einen Schneidkante hineinzudrücken.
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Nach einer optionalen Modifikation der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kugelgelenkschale mehrere treppenartig zueinander angeordnete Schneidkanten aufweist, die vorzugsweise die Kontur eines Kreises mit jeweils unterschiedlichen Durchmesser besitzen.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Schneidkante so auf die Dimensionierung des Kugelkopfes angepasst ist, dass diese in einem fixierten Zustand des Kugelkopfes in der Kugelschale durchgängig an der Oberfläche des Kugelkopfes anliegt bzw. in diese einschneidet.
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Durch das Vorsehen mehrerer voneinander beabstandeten Schneidkanten, die treppenartig zueinander abgesetzt sind, kann eine besonders stabile Verbindung erzeugt werden, die auch höchsten Belastungen standhält.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Tragarm zum Befestigen des Leitungshalters den Kugelkopf, einen davon abgehenden Kugelzapfen und ein den Kugelzapfen fixierendes stabförmiges Tragarmelement umfasst. Das Tragarmelement kann dabei ein Mastarm oder dergleichen sein, der von einem Boden oder einer Wand abgeht oder hieran befestigt ist.
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Ferner kann hierbei vorgesehen sein, dass das Tragarmelement einen Hohlraum aufweist, in den der Kugelzapfen einschiebbar ist. Durch die Möglichkeit den vom Kugelkopf abgehenden Kugelzapfen in das Tragarmelement einzuschieben wird ein weiterer Freiheitsgrad beim Einstellen des Leitungshalters geschaffen. So wird durch das Einschieben eine Längsverschieblichkeit erzeugt, die ebenfalls hilfreich ist, um etwaige Fertigungstoleranzen des Tragarms bzw. der Leitungshalterung oder damit in Verbindung stehender Komponenten zu kompensieren.
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Darüber hinaus kann dabei vorgesehen sein, dass eine Fixierung des Kugelzapfens gegenüber dem Tragarmelement über eine Schneidverbindung, insbesondere eine Schneidringverschraubung erfolgt. Der vom Kugelkopf abgehende Kugelzapfen kann dabei in einen Hohlraum des Tragarmelements eingeschoben werden, und mit einer handelsüblichen Schneidringverschraubung fixiert werden.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass der Kugelkopf und der Kugelzapfen einstückig ausgeformt sein können.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass zum Erstellen der Schneidverbindung das Tragarmelement eine Gewindeverbindung mit einer Mutter eingeht, um in einem angezogenen Zustand einen Schneidring in den Kugelzapfen einzuschneiden. Dem Fachmann ist dabei die Funktionsweise einer Schneidverbindung bekannt, wohingegen diese vorliegend nicht etwa zum dichtenden Verbinden von zwei Leitungsbestandteilen verwendet wird, sondern die Formschlüssige Verbindung in Bezug auf eine unerwünschte Längsverschieblichkeit ausgenutzt wird.
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So kann auch hier während einer Montage der Förderleitungshalterung zunächst die optimale Position des Kugelzapfens in Bezug auf ein Einschieben in das Tragarmelement eingestellt werden, bevor die Schneidverbindung durch Anziehen der Gewindeverbindung und das hierdurch hervorgerufene Eindrücken des Schneidrings aktiviert wird.
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Somit kann also neben den durch das Kugelgelenk erzeugten Freiheitsgraden auch noch eine Längsverschieblichkeit vorgesehen sein, die eine noch größere Flexibilität beim Kompensieren von etwaigen Fertigungstoleranzen der Förderleitungshalterung bzw. damit in Verbindung stehenden Komponenten ermöglicht.
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Nach einer weiteren optionalen Fortbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Tragarmelement ein Tragarmrohr ist und/oder die Förderleitung ein Förderrohr ist.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung ersichtlich. Dabei zeigen:
- 1: eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Förderleitungshalterung mit gehaltenem Förderrohr, und
- 2: eine weitere Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Förderleitungshalterung in einer zweiten Stellung.
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1 zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Förderleitungshalterung 1. Auf der linken Seite der Figur erkennt man das durch die Förderleitungshalterung 1 gehaltene Rohr 3 durch welches ein zu förderndes Gut transportiert werden kann. Der Leitungshalter 2 besitzt dabei eine in etwa sichelförmige Ausgestaltung, in dessen konkaver Auswölbung die Förderleitung 3, hier in der Form eines Rohrs, eingelegt ist. Dem Fachmann ist klar, dass der Leitungshalter 2 unterschiedliche Formen annehmen kann und lediglich dazu dient, die Förderleitung 3 zu halten oder zu stützen. Der Leitungshalter 2 besitzt dabei eine Kugelgelenkschale 6, die mit dem Leitungshalter 2 verbunden ist. Es kann vorgesehen sein, dass der Leitungshalter 2 und die Kugelgelenkschale 6 einstückig ausgeformt sind, wobei dies jedoch für die Zwecke der Erfindung nicht erforderlich ist. Die Kugelgelenkschale 6 nimmt in ihrer schalenartigen Öffnung einen Kugelkopf 5 eines Tragarms 4 auf und ermöglicht in einer noch nicht fixierten Stellung die typische Bewegung entlang den Freiheitsgraden eines Kugelgelenks. So kann der Leitungshalter 2 während eines Montierens entsprechend bewegt werden, sodass etwaige Toleranzen des Tragarms 4 oder Abweichungen bei der Positionierung der Förderleitung 3 ausgeglichen werden können. Um den Kugelkopf 5 in eine formschlüssige Verbindung mit der Kugelgelenkschale 6 zu überführen ist in der schalenartigen Ausnehmung der Kugelgelenkschale 6 mindestens eine Schneidkante 7 vorhanden, die bei einem entsprechenden Eindrücken des Kugelkopfes 5 in dessen Oberfläche eindringt. Zum Erzeugen der hierfür erforderlichen Kraft ist ein Klemmelement 8 vorgesehen, dass dazu in der Lage ist, den Kugelkopf 5 in die Kugelgelenkschale 6 einzudrücken.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die Kugelgelenkschale 6 und das Klemmelement 8 über eine gemeinsame Gewindeverbindung in Verbindung stehen, sodass bei einem Anziehen der Gewindeverbindung der zwischen Klemmelement 8 und Kugelgelenkschale 6 vorhandene Raum, in dem der Kugelkopf 5 angeordnet ist, verringert wird und so die Kraft zum Einschneiden der mindestens einen Schneidkante 7 in die Oberfläche des Kugelkopfes 5 erzeugt wird. Andere Möglichkeiten zum Erzeugen der gewünschten Klemmwirkung sind dabei von der Erfindung ebenfalls umfasst, sodass beispielsweise auch eine Schraubverbindung zum Eindrücken des Kugelkopfes 5 zwischen dem Klemmelement 6 und der Kugelgelenkschale 6 möglich ist.
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Nach einer vorteilhaften Ausführung kann dabei vorgesehen sein, dass die Kugelgelenkschale 6 um ± mindestens 15°, bevorzugterweise um mindestens ± 30° aus einer Mittelstellung gegenüber dem Tragarm 4 bzw. dem Kugelzapfen 9 verschwenkt werden kann.
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Das Klemmelement 8 kann dabei eine Kugelklemmschale sein, die an dem von der Kugelgelenkschale 6 abgewandten Ende eine Ausnehmung aufweist, durch welche ein Kugelzapfen 9 herausführbar ist. Die Kugelklemmschale setzt dabei an den Bereichen des Kugelkopfes 5 an, die von der Kugelgelenkschale 6 abgewandt sind.
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Der Kugelzapfen 9 erstreckt sich dabei von dem Kugelkopf 5 in einer Richtung weg von der Leitungshalterung 2 hin zu dem Tragarmelement 10 und kann in diesen eingeschoben werden. Das Tragarmelement 10 besitzt einen Hohlraum 11 oder ist hohl ausgebildet, sodass der Kugelzapfen 9 in der Art einer Teleskopstange mit dem Tragarmelement 10 zusammenwirken kann. Um nun die Längsverschieblichkeit nach einer erfolgten Einstellung zu unterbinden und die gefundene Einstellung zu fixieren, ist eine Schneidverbindung 12, 13, 14 vorgesehen, die eine formschlüssige Verbindung und Arretierung des Kugelzapfens 9 gegenüber dem Tragarmelement 10 ermöglicht.
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Hierzu kann das Tragarmelement 10 über einen starr daran befestigten Gewindeabschnitt 14 verfügen, der über eine mittige Ausnehmung verfügt, in den der Kugelzapfen 9 eingeschoben wird. Die distalen Bereiche des Gewindeabschnitts 14 stehen dabei nach außen von dem Kugelzapfen weg, sodass dort ein Schneidring 12 mit seiner mindestens einen nach innen gerichteten Schneidkante eingelegt werden kann und durch das Anziehen einer Überwurfmutter 13, die mit dem Gewindeabschnitt 14 zusammenwirkt, mit der Außenumfangsfläche des Kugelzapfens 9 eine formschlüssige Verbindung eingehen kann. Das Prinzip zum Befestigen des Kugelzapfens 9 in dem Tragarmelement 10 entspricht dabei einer regulären Schneidverbindung oder Schneidringverschraubung, deren grundlegende Funktionsweise dem Fachmann beim Verbinden von Hydraulikleitungen bekannt ist. Neu ist hieran die Verwendung zum Fixieren eines in das Tragarmelement 10 einschiebbaren Kugelzapfens 9. Der Tragarm 4 (manchmal auch Mastarm oder Mastelement genannt) geht dabei typischerweise von einem Fundament 15 oder einer Wand ab.
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2 zeigt dabei eine weitere Anordnungsposition der erfindungsgemäßen Förderleitungshalterung 1, bei der zum Befestigen der Förderleitung 3 der Leitungshalter 2 im Zusammenspiel mit einem Stützelement 16 genutzt wird. Die Förderleitung 3 wird dabei zwischen der Stützelement 16 und den Leitungshalter 2 geklemmt.
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Das Funktionsprinzip zum Befestigen der Förderleitungshalterung 1 ist dabei identisch zu dem, welches in 1 erläutert worden ist.
