DE2127899A1

DE2127899A1 - Aufhängeeinrichtung, insbesondere für Rohrleitungen

Info

Publication number: DE2127899A1
Application number: DE19712127899
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-08-17
Filing date: 1971-06-04
Publication date: 1972-02-24
Also published as: FR2101386A5; GB1273966A; JPS5313810B1; CA939655A; DE2127899B2; DE2127899C3; US3637176A

Description

Patentanwälte

Dipi.-ing. Walter Meissner Df.pi.-ing. Herbert Tischer BERLIN-GRUNEWALD MÜNCHEN

8 München 2, den 4. Juni 1971

Tal 71 _/ih

Fernspr. 221298 '

Leonard S. Suozzo
Hackensack/Few Jersey, Y.St.

Aufhängeeinrichtung, insbesondere für Rohrleitungen

Die Erfindung betrifft eine Aufhängeeinrichtung, insbesondere für Rohrleitungen, deren Lage sich durch Ausdehnen oder Zusammenziehen bei Temperaturwechsel ändert.

In der älteren Patentanmeldung P 19 59 878.8 hat der Anmelder vorgeschlagen, bei einer solchen Aufhängeeinrichtung ein Betätigungselement, das mit der Rohrleitung an einer ersten Stelle und an einer von dieser in Abstand liegenden zweiten Stelle verbunden ist und sich gegenüber der sich ausdehnenden bzw. zusammenziehenden Rohrleitung hewegt, und ferner ein einstellbares Verbindungselement vorzusehen, das mit dem Betätigungselement getrieblich verbunden und an einem stationären Träger angeschlossen ist.

Wie bei der Aufhängevorrichtung nach der genannten Patentanmeldung erfüllt auch die vorliegende Aufhängevorrichtung mehrere Punktionen, so daß sie je nach Anwendungsart mit Vor-

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teil für Hohre von sehr verschiedener Größe "benutzbar ist. Sie dient beispielsweise als

1« Stoß- und Schwingungsdämpfer, ' 2. federlose konstante Aufhängeeinrichtung,

J. Zusatzeinrichtung zu üblichen federnden Aufhängeeinrichtungen, um sie wirklich konstant zu machen, und/oder

4. Einstelleinrichtung.

Das Betätigungselement weist einen starren Teil auf, der an der erwähnten ersten Stelle gelenkig mit der üohrleitung verbunden ist und sich im Betrieb gradlinig bewegt.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Aufhängevorrichtung der genannten Art so auszubilden und ihre Teile so anzuordnen, daß Bewegungen des Betätigungselements entsprechende, jedoch stark vergrößerte Änderungen in der wirksamen Länge des Verbindungselements bewirken.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß an der zweiten Stelle der Rohrleitung ein mit dem starren Teil des Betatigungselements verbundenes Getriebe angebracht ist, das die gradlinige Bewegung des starren Teils in Drehbewegung umwandelt, und daß das Verbindungselement ein Zwischengetriebe enthält, das zwischen dem Getriebe und dem stationären Träger eingeschaltet ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Äusführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer Aufhängevorrichtung;

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2 und 3

Seitenansichten eines Teils von zwei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung.

Das aus Fig. 1 ersichtliche Rohrleitungsstück 1o ist von einem wärmeisolierenden Mantel 11 umschlossen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen,' daß das Rohrleitungsstück 1o einen Teil eines Rohrsystems bildet, das in einer mit hoch überhitztem Dampf arbeitenden Kraftanlage benutzt wird. In modernen Kraftanlagen sind Leitungen für Üaiapf von Temperaturen über 54-O⁰C und höheren Drücken als 1o5 at nicht ungewöhnlich. Solche Leitungssysteme erfordern eine entsprechende Abstützung bzwo Aufhängung und einen Ausgleich für die Bewegungen beim normalen .ausdehnen und Zusammenziehen der metallischen Bestandteile„

Die Aufhängeeinrichtung gemäß I¹Ig<> 1 enthält einen Halter 12, der durch eine Schweißung 13 an einer ersten Stelle an dem Rohrleitungsstück 1o befestigt ist_o Der Halter 12 hat ein Paar nach oben ragende, parallele Arme 14 _v von denen nur einer dargestellt ist. Ein zweiter Halter 15 ist an dem Rohrleitungsstück 1o ebenfalls durch eine Schweißung 16 an einer zweiten Stelle befestigt, die vom Halter 12 in Abstand liegt« Dieser Halter 15 hat ebenfalls ein Paar nach oben ragende, parallele Arme 17, von denen nur einer dargestellt ist.

Ein Gehäuse 18 ist mit seiner Rückwand 19 durch Schrauben 2o an den Armen 17 befestigt. Das Gehäuse 18 weist auch Seitenwände und eine Vorderwand auf (nicht dargestellt) und trägt ■!oben einen rohrförmigen Aufsatz,' von dem ein Teil mit 21 bezeichnet ist.

Die Aufhängeeinrichtung enthält ferner ein -Betätigungselement, das aus einem starren Teil 22 und einem Ge-triebe 23 be-

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steht. Der starre 'feil 22 ist mit einem Ende an den Armen 14 mittels eines Zapfens 24- angelenkt und am anderen Ende mit einem Gewinde 25 versehen»

Das Getriebe 23 ist an der Rückwand 19 des Gehäuses 18 befestigt und dient dazu, Längsbewegungen des starren Teils 22 in Drehbewegungen von Teilen umzuwandeln, die weiter unten noch beschrieben werden. Das Getriebe 23 enthält ein Paar in Abstand angeordnete Lager 26, die an der Rückwand 19 des Gehäuses 18 befestigt sind, und eine Schraube 27 ₅ die in den Lagern 26 drehbar'gelagert ist. Ein Ende der Schraube 27 ist * mit Gewinde versehen und mit einem Spannschloß 3o verbunden, das auf das Gewinde 25 des starren Teils 22 aufgeschraubt ist und zum Einstellen der Gesamtlänge des starren Teils 22 mit Schraube 27 bei der Montage dient. Das Getriebe 23 enthält ferner eine Mutter 31,, die mit der Schraube 27 getrieblich zusammenwirkt. Ferner ist*ein Paar Drucklager 32 vorgesehen, die zwischen den Lagern 26 und den Enden der Mutter 31 liegen. Das Getriebe 23 arbeitet mit geringer Reibung, vorzugsweise wird ein Kugel-ochrauben-Getriebe vorgesehen, wie es von Beaver Precision Products, Inc., Troy, Michigan/USA hergestellt wird.

An der Mutter 31 -angebracht und mit ihr drehbar ist ein k Kegelrad 33» das mit einem weiteren Getriebe zusammenwirkt, das weiterhin als Zwischengetriebe bezeichnet wird. Dieses Zwischengetriebe enthält ein Kegelrad 34, das mit dem Kegelrad kämmt und ein Stirnrad 35· Die beiden Räder 34 und 35 sitzen auf den Enden einer Welle 36, die in Lagern 38 gelagert ist.

Die "Welle 36 ist mit einem Paar Bunde 4o,41 versehen, die die Welle 36 gegen axiale Bewegung festlegen. Das Stirnrad 35 ist mit einem Stirnrad 42 in Eingriff, das zusammen mit einer Gewindespindel 43 drehbar ist, die in einem Lager gelagert ist. Das untere Ende der Gewindespindel 43 geht durch eine Wand eines Rahmens 45 hindurch, der durch eine Schweißung

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4-6 an der Rückwand 19 des Gehäuses 18 befestigt ist. Innerhalb des Rahmens 45 sitzt ein Tragstück 47, das ebenfalls an der Rückwand 19 angeschweißt ist und zum Abstützen der Gewindespindel 4-3 dient. Zwischen dem unteren Ende der Gewindespindel 43 und dem Tragstück 47 ist ein Drucklager 48 eingeschaltete Am oberen Ende ist die Gewindespindel 43 mit einem Anschlag 49 versehen« Sie wirkt mit einer Mutter 5o zusammen und bildet mit dieser bezogen auf das Getriebe 23 ein zweites Getriebe.

An den Seiten der Mutter 5o ist vorzugsweise durch Schweißung ein Paar einander gegenüberliegende, nach oben ragende Bogenstücke 51 befestigt. Eine Platte 52 ist zwischen den oberen Enden der Bogenstücke 51 eingeschweißt, die ein Paar einander gegenüberliegende seitliche Stifte 53 tragen, welche in entsprechende senkrechte Schlitze (nicht dargestellt) im Teil 21 des rohrförmigen Aufsatzes eingreifen. Diese Stifte 53 haben zunächst den Zweck, die senkrechte Bewegung des Rohrleitungsstücks anzuzeigen, und verhindern ferner ein Drehen der Mutter 5o gegenüber der Gewindespindel 43, während sie die Bewegung 5° in Längsrichtung der Gewindespindel 43 zulassen. Die Mutter 5o, die Bogenstücke 51 und die Platte 52 bilden zusammen eine Art "Käfig". Eine teleskopartige Hülle 54· ist an der Mutter 5o zum Schutz des oberen Teils der Gewindespindel 43 befestigt.

Die Aufhängeeinrichtung weist ferner ein -anschlußelement 55 auf, das aus einem Paar mit Gewinde versehenen Stangen 56, 57 besteht, die durch ein Spannschloß 58 verbunden sind, um die Gesamtlänge der Stangen 56,57 bei der Montage der Aufhängeeinrichtung einstellen zu können. Die Stange 56 ist mittels eines Zapfens 58 gelenkig mit einem Halter 59 verbunden, der an einem oberhalb der Rohrleitung befindlichen Träger 60 durch Schrauben 61 od. dgl«, befestigt ist. Die Stange 57 geht durch die Mitte der Platte 52 hindurch und ist an dieser durch eine Schweißung^befestigt.

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Zur Erläuterung der Wirkungsweise der beschriebenen Aufhängeeinrichtung sei angenommen, daß sich die Teile in der in S¹Ig. 1 dargestellten Lage befinden, wobei das Rohrleitungsstück 1o unmittelbar von der Aufhängeeinrichtung getragen wird. Es sei ferner'angenommen, daß sich die Rohrleitung zunächst im kalten Zustand befindet, d.h. die Temperatur derRohrleitung ist gleich der Temperatur der umgebenden Atmosphäre, beispielsweise 21°C (70⁰E¹).

Bei Inbetriebnahme der Rohrleitung wird Dampf einer Kraftanlage durch die !Rohrleitung geleitet und ihre Temperatur steigt allmählich bis auf eine bestimmte maximale Höhe an, beispielsweise auf 58o°C (1o7o°]?)o -Als Folge des Temperaturanstiegs dehnt sich die Rohrleitung allmählich aus, sier wird langer und ihre Lage verändert sich,, Das Längen des Teils der Kohrleitung zwischen den Haltearmen 14· und 17 infolge des Temperaturanstiegs bewirkt eine Betätigung der Aufhängeeinrichtung, indem sich die schraube 27 in. i'ig« 1 nach rechts in einem Ausmaß bewegt, das dieser Längung der fiohr- - leitung direkt proportional ist. Infolge der getrieblichen Verbindung zwischen Schraube 27 und Anschlußelement 55 über Mutter 31, -Räder 33,34-,35 und 4-2, Gewindespindel 4-3, Mutter 5o, Bogenstück© 51 und Platte 52 wird die Rohrleitung in " einem Ausmaß abgesenkt, das der Bewegung des starren Teils und der Schraube 27 entspricht» Es ist erkennbar, daß dieses Ausmaß des Abseükens der Rohrleitung ein Mehrfaches der Bewegung der Bewegung des Betatigungselements beträgt. Der Mehrfachwert hängt von der Ausbildung der Getriebemechanismen und von den Übersetzungsverhältnissen der miteinander kämmenden Räder ab. Die einzelnen Teile sind so ausgebildet und angeordnet, daß das Ausmaß des Absenkens dem berechneten bzw. tatsächlichen Ausmaß gleich ist, um das sich die Rohrleitung normalerweise bewegen würde, wenn die Temperatur vom kalten Zustand auf den warmen Zustand ansteigt. Die Aufhängeeinrichtung trägt also die Rohrleitung und bewirkt auch ihre

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Bewegung in die berechnete bzw. tatsächliche normale Lage in Abhängigkeit von Temper a tur änderungen der Rohrleitung,,

■ienn die -Dampfkraftanlage stillgesetzt wird, fällt die Temperatur der Rohrleitung allmählich von 58o°G (io7o°F) auf die Umgebungstemperatur von 21⁰O (7o°F), und die Rohrleitung zieht sich zusammen, dieses Zusammenziehen der Rohrleitung hat zur Folge, daß sich die Wirkungsweise der Aufhängeeinrichtung umkehrt, wodurch die Rohrleitung während des Abkühlens ebenfalls immer ihre berechnete bzw. tatsächliche Lage einnimmt. ■ ·

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält einzelne Teile (nicht dargestellt), die denen im rechten und oberen abschnitt der Fig. 1 dargestellten Teilen entsprechen, und weist einen Halter 65 auf, dar am Rohrleitungsstück 1o bei 66 angeschweißt ist und ein Paar nach oben ragende, parallele Arme 67 trägt. Der Halter 65 entspricht dem Halter 15 in. Fig. 1, Eine Gehäuserückwand entsprechend der Rückwand 19 in Fig. 1 ist mittels !Schrauben.69 an den Armen 67 befestigt.

Das Betätigungselement dieser Ausführungsform enthält auch den schon beschriebenen starren Teil 22 und zusätzlich eine Verlängerung 7o mit einem Gewindeende 71» das in ein ^pannschloß 3p eingeschraubt ist, während das andere Ende ein Gabelstück 72 aufweist. Ferner enthält das Betätigungselement einen Winkelhebel 73, der mittels Zapfen 73*an den Armen 67 schwenkbar gelagert ist. Das eine Ende des "Winkelhebels 73 ist mit dem Gabelstück 72 mittels eines Zapfens 7^ gelenkig verbunden, und das andere Ende ist mittels eines Zapfens 76 am unteren Ende eines Lenkers 75 angelenkt, dessen oberes Ende mittels eines Zapfens 77 mit dem unteren Ende einer schraube 78 gelenkig verbunden ist. Die Schraube 78 wirkt mit einer Mutter 79 zusammen. Diese Teile bilden ein Getriebe8o, um die Längsbewegung der Schraube 78 in eine Drehbewegung der

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Mutter 79 umzuwandeln. Das Getriebe 8o ist vorzugsweise genau wie das Getriebe· 23 in Fig. 1 ausgeführt.

Ein Kegelrad 81 ist am oberen Ende der Mutter 79 befestigt und mit einem Zwischengetriebe ähnlich dem nach Figo 1 in Eingriff, das eine in Lagern 83 gelagerte Welle 82 enthält, die durch Bunde 84 und 85 gegen axiale Bewegung festgelegt ist und ein Paar Kegelräder 86 und 87» von denen das letztere mit einem Kegelrad 88 kämmt, das an einer Gewindespindel 4-3 befestigt ist.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 enthält ebenfalls einzelne Teile, die den in ^x''ig. 1 dargestellten entsprechen und weist anstelle des Winkelhebels 73 in Fig. 2 einen Hebel 9o auf, der mit seinem unteren Ende mittels eines ^apfens 91 an den Armen 67 angelenkt und an seinem oberen Ende mittels eines Zapfens 93 gelenkig mit einem -lenker 92 verbunden ist. Dieser lenker 92 ist seinerseits mittels eines Zapfens 94 an dem einen Ende einer Schraube 95 angelenkt, die einen Teil eines Getriebes 96 bildet, wie es zur Umwandlung der Bewegung auch bei den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen vor·? gesehen ist. Das Getriebe 96 enthält demgemäß auch eine Mutter 97> die ein Stirnrad 98 trägt, welches mit einem Kitzel 99 kämmt. Die weiteren Teile dieses Ausführungsbeispiels entsprechen denen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2.

Die Aufhänge einrichtungen nach Fig. 2 und 3 arbeiten prinzipiell in gleicher vfeise wie die gemäß Fig. 1, wie eine vergleichende Betrachtung ergibt.,

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ohne weitere Erläuterungen für den Fachmann Konstruktion, Wirkungsweise, Zweck und Vorteil der Erfindung ersichtlich. Selbstverständlich können zahlreiche Änderungen der beschriebenen und dargestellten Konstruktionen vorgenommen werden, ohne sich aus dem Bereich der Erfindung zu entfernen.

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Claims

Patentansprüche

rl Λ Aufhängeeinrichtung, insbesondere für Rohrleitungen, deren .uage sich durch Ausdehnen oder Zusammenziehen bei Temper a turwechs el ändert, bei der ein Betätigungselement, das mit der Rohrleitung an einer ersten Stelle und an einer von dieser in .abstand liegenden zweiten Stelle verbunden ist und sich gegenüber der sich ausdehnenden bzw. zusammenziehenden Rohrleitung bewegt, und ferner ein einstellbares Verbindungselement vorgesehen sind, das mit dem Betätigungselement getrieblich verbunden und an einem stationären Träger angeschlossen ist, wobei das Betätigungselement einen starren Teil enthält, der sich im Betrieb gradlinig bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß an der zweiten Stelle der Rohrleitung ein mit dem starren Teil (22) des Betätigungselements verbundenes Getriebe (23) angebracht ist, das die gradlinige Bewegung des starren Teils (22) in Drehbewegung umwandelt, und daß das Verbindungselement ein Zwischengetriebe (34-,35>36) enthält, das zwischen dem Getriebe (23) und dem stationären Träger (6o) eingeschaltet ist.
2. Aufhängeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Getriebe (23),eine mit dem starren Teil (22) verbundene Schraube (27) und eine Mutter (31) enthält, die mit der Schraube (27) zusammenwirkt und ein Zahnrad (33) trägt, das mit ihr zusammen drehbar ist und mit dem Zwischengetriebe (34·» 35 »36) getrieblich verbunden ist«
3. Aufhängeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (27) direkt mit dem starren Teil (22) verbunden und mit ihm gradlinig bewegbar ist.

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4. Aufhängeeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement einen Hebel (73,9°) aufweist, der an der zweiten Stelle der Rohrleitung mit dieser gelenkig verbunden und ferner an voneinander entfernten Punkten mit dem starren Teil (22) und mit der Schraube (78,95) gelenkig verbunden ist.
5· Aufhängeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kenn ze ichne t, daß der Hebel (73) ein »/inkelhebel ist, der mit dem einen -ände am starren ¹Ueil (22) und w mit dem anderen Ende an der Schraube (78) angelenkt ist.
6. .Aufhängeeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsbahn der Schraube (73) senkrecht zu der des starren Teils (22) verläuft.
7· Aufhänge einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (9o) mit dem einen Ende an der zweiten Stelle der Rohrleitung, mit dem anderen Ende an der Schraube (95) und zwischen seinen Enden am starren Teil (22) angelenkt ist.
8. Jiufhängeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch

g eke η η ze i c hn e t, daß die Bewegungsbahn der Schraube (27) parallel zu der des starren Teils (22) verläuft.
9. Aufhängeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement ein zweites Getriebe (43,5o) enthalt, das die Drehbewegung aus dem ersten Getriebe (23) in gradlinige Bewegung gegenüber dem starren Träger (60) umwandelt.

Ιο» Aufhängeeinrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennze ichne t, daß das zweite Getriebe eine Ge-

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windespindel (43) enthält, die ein Zahnrad (42) trägt und über dieses mit dem Zwischengetriebe (34,35j36) verbunden ist und mit einer kutter (5o) zusammenwirkt, die mit dem starren Träger (6o) verbunden ist.

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