DE2843715A1

DE2843715A1 - Stuetzvorrichtung mit zwei winkelfreiheitsgraden

Info

Publication number: DE2843715A1
Application number: DE19782843715
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Charbonnages de France CDF
Current assignee: Charbonnages de France CDF
Priority date: 1977-10-07
Filing date: 1978-10-06
Publication date: 1979-04-19
Also published as: GB2005760B; FR2405421B3; GB2005760A; FR2405421A3

Description

Beschreibung

Die Neuerung betrifft eine Stützvorrichtung mit zwei Winkelfreiheitsgraden, mit einem Aufstützteil und einem Lagerteil. Wenn eine Last abgestützt werden soll, beispielsweise die von einem mechanischen Element auf ein Lager ausgeübte Kraft, und das diese Kraft auf das Lager ausübende mechanische Element wenigstens zwei Winkelfreiheitsgrade aufweisen soll, so wird zwischen diesem mechanischen Element und seinem Lager in Richtung der ausgeübten Kraft eine Verbindungsvorrichtung mit einem Kugelgelenk angeordnet, beispielsweise ein Kugelgelenklager oder ein Kardangelenk. Ein Kugelgelenk erfordert eine perfekte Bearbeitung eines Kugelkopfes und einer kugelförmigen Höhlung, und es treten Schwierigkeiten bei der Montage und Demontage auf. Außerdem wird die Last nur von einer relativ kleinen Oberfläche übertragen, wodurch große Abmessungen erforderlich werden. Kardangelenke zeigen andere Nachteile, insbesondere ihre Größe und die erforderliche Fertigung und Montage eines Kreuzstückes und der Bügel. Außerdem sind diese Teile, die mit hoher Präzision angefertigt werden müssen, gegen hohe Axiallasten empfindlich.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Stützvorrichtung mit zwei Winkelfreiheitsgraden zu schaffen, die robust, platzsparend und kostengünstig ist und nicht die Nachteile der vorstehend genannten Vorrichtungen aufweist und insbesondere imstande ist, Kräfte in der Größenordnung von mehreren 10 Tonnen und selbst von 100 Tonnen bei geringen Abmessungen abzustützen.

Dabei geht die Neuerung aus von einer bekannten Stützvorrichtung, wie sie in "Hütten", Ingenieurhandbuch (1950), Bd. II, 1. Abschnitt, S. 10 - 12 beschrieben ist.

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Die der Neuerung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Stützvorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Zwischenstück zwischen dem Aufstützteil und dem Lagerteil angeordnet ist, das auf dem Lagerteil mit einem Winkelfreiheitsgrad schwenkbar beweglich abgestützt ist und auf dem das Aufstützteil mit einem Winkelfreiheitsgrad schwenkbar beweglich abgestützt ist, und daß die beiden Schwenkrichtungen über Kreuz verlaufen.

Gemäß der Neuerung weist das Zwischenstück auf seiner dem Aufstützteil zugewandten Seite eine im wesentlichen halbzylinderförmige Wölbung auf, die mit einer entsprechend ausgebildeten zylindermantelförmigen Ausnehmung in dem Aufstützteil zusammenwirkt, und auch das Lagerteil weist auf seiner dem Zwischenteil zugewandten Seite eine im wesentlichen halbzylinderförmige Wölbung auf, die mit einer entsprechend ausgebildeten zylindermantelförmigen Ausnehmung des Zwischenstücks gelenkig zusammenwirkt.

Bei einer anderen Ausführungsform der Neuerung ist wenigstens eines der Abstützgelenke gebildet aus der Kombination aus einer Rolle und zwei einander gegenüberliegenden Ausnehmungen, deren Form im wesentlichen an die Umfangsoberfläche der Rolle angepaßt ist, wobei ein Winkelspiel zwischen der Rolle und den Ausnehmungen vorgesehen ist.

Eine vorteilhafte Anwendung der Neuerung kann bei einer Gelenkverbindung zwischen Stützen und Sohlenhölzern erfolgen, die in Bergwerken verwendet werden, ebenso wie für eine Gelenkverbindung zwischen einer Strebe und einem Wagen bei einer gleitenden Abstützung, wie sie in den französischen Patentanmeldungen

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76 19718 vom 29. Juni 1976 und 76 36769 vom 7. Dezember 1976 beschrieben ist. Es sind jedoch auch andere Anwendungen möglich.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Neuerung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbexspxelen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht der Elemente, aus denen die Stützvorrichtung gebildet ist;

Fig. 2 eine Perspektivansicht dieser Elemente im zusammengebauten Zustand; und

Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Neuerung in einer Darstellung analog Fig. 1.

Die Stützvorrichtung enthält ein Lagerteil 2 , ein Aufstützteil 3 und ein Zwischenstück 1 . Das Lagerteil 2 kann am Boden, auf einem Gerüst oder irgendeinem sonstigen Aufbau befestigt sein, der eine Last oder die in seiner Richtung verlaufende Kraft über das Aufstützteil 3 abstützen soll, das am Ende eines mechanischen Bauelementes oder einer Maschine angeordnet sein kann, die mit zwei Winkelfreiheitsgraden gelagert werden soll. Das Ende des zu lagernden Teils kann in seiner Form entsprechend dem unteren Profil des Aufstützteils 3 ausgebildet sein.

Das Lagerteil 2 enthält auf seiner Oberseite eine halbzylinderförmige Wölbung 11 , die nach oben gerichtet ist. Das Zwischenstück 1 trägt auf seiner Unterseite eine ungefähr entsprechende halbzylinderförmige Ausnehmung 12 , deren Radius

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etwas größer sein kann als derjenige bei der halbzylinderförmigen Wölbung 11 . Um einen Winkelfreiheitsgrad für eine Drehbewegung zu verschaffen, weisen die Teile 1 und 2 auf beiden Seiten der Wölbung 11 bzw. Ausnehmung 12 einander gegenüberliegende ebene Oberflächen auf, die jedoch mit einem Spiel bzw. Schwenkwinkel α auf beiden Seiten einer zentralen Stelle divergieren, indem sie sich von der Verbindung zwischen Wölbung und Ausnehmung ausgehend spreizen. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel liegt die Oberseite des Lagerteils 2 auf beiden Seiten der Wölbung in einer selben Ebene, während die Unterseite des Zwischenstücks 1 in zwei Ebenen liegt, die einen stumpfen Winkel 180 Grad - 2 α bilden. Ebenfalls um eine Drehbewegung des Teiles 1 bezüglich des Teiles

2 zu ermöglichen, erstreckt sich die Ausnehmung 12 über weniger als 180 Grad, in der Praxis über höchstens 18o° - 2 ou wobei α der Wert des erwähnten Winkelspiels ist.

Die Oberseite des Zwischenstücks 1 trägt eine Wölbung 13, die senkrecht zur Richtung der Ausnehmung 12 verläuft; sie ist im wesentlichen wie die Oberseite des Lagerteils 2 ausgebildet, während die Unterseite des Aufstützteils 3 mit einer Gelenkausnehmung 14 versehen ist, mit einem Winkelspiel bzw. Schwenkwinkel 3 gegenüber der erwähnten Oberseite des Zwischenstücks 1 , im wesentlichen wie die Unterseite dieses Zwischenstücks 1 . Das Winkelspiel bzw. der Winkel β kann denselben oder einen anderen Wert wie der Winkel α aufweisen, je nachdem, ob eine Gelenkverbindung einen größeren Schwenkwinkel erhalten soll. Die zwei Wölbungen und die entsprechenden Ausnehmungen verlaufen senkrecht zueinander; sie können jedoch auch einen anderen Winkel miteinander bilden (jedoch verschieden von 0 Grad), um eine Neigungszone zu bevorzugen.

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Bei der in Fig. 3 gezeigten vorteilhaften Ausführungsform weisen das Lagerteil 2 mit einer Oberseite, die in zwei divergierenden Ebenen liegt, das Zwischenstück 1 , das ebene und zueinander parallele obere und untere Oberflächen aufweist, und das Aufstützteil 3 nur im wesentlichen halbzylinderförmige Ausnehmungen 15, 12, 16 und 14 auf, und die Wölbungen sind ersetzt durch Rollen 17, 18 , von denen die Rolle 17 zwischen dem Ausnehmungspaar 15, 12 und die Rolle 18 zwischen dem Ausnehmungspaar 16, 14 liegt.

Eine Stützvorrichtung der beschriebenen Art wurde in der Praxis erprobt. Die erprobten Teile sind aus halbhartem Stahl gebildet. Die horizontalen Abmessungen der Teile betragen 280 χ 280 mm. Das Zwischenstück weist eine Dicke von 65 mm auf, während die Rollen bzw. Zylinder 17, 18 einen Radius von 50 mm aufweisen. Die Ausnehmungen 15, 12, 16 und 14 weisen einen Radius von 50 mm auf, und die Achse liegt bei jeder Ausnehmung 15, 16 in einem Abstand von 5 mm von der entsprechenden ebenen Oberfläche. Die Schwenkwinkel α und β weisen einen Wert von 8 Grad auf. Diese Stützvorrichtung arbeitet einwandfrei als Gelenkverbindung mit zwei Winkelfreiheitsgraden bis zu einer Last von 100 Tonnen, bei der es sich um die bei der Versuchsanordnung maximal verfügbare Last handelt.

Zu beachten ist, daß die Gelenkverbindung bei der neuerungsgemäßen Stützvorrichtung jegliche Drehbewegung zwischen dem zu lagernden Element und dem Aufstützteil um eine senkrechte bzw. im wesentlichen senkrechte Achse verhindert und daß sie eine Ausrichtung des gelagerten Elements durch Ausrichtung des Lagerteils ermöglicht.

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Leerseite

Claims

J BEUFEL - SCHÖN - HERTEL

PATENTllfWlLTE £, 0 H 0 / ID

DR. WOLFGANG MÜLLER-ΒΟΗέ (PATENTANWALT VON 1927 - 197S) DR. PAUL DEUFEL, D1PL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DfPL₁-CHEM. WERNER HERTEL, DIPL.-PHYS.

Hl/De-mp-C 3047

CHARBONNAGES DE FRANCE, Paris / Frankreich

Stützvorrichtung mit zwei Winkelfreiheitsgraden

Patentansprüche

MJ Stützvorrichtung mit zwei Winkelfreiheitsgraden, mit einem Aufstützteil und einem Lagerteil, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenstück (1) zwischen dem Aufstützteil (3) und dem Lagerteil (2) angeordnet ist, das auf dem Lagerteil (2) mit einem Winkelfreiheitsgrad schwenkbar beweglich abgestützt ist und auf dem das Aufstützteil (3) mit einem Winkelfreiheitsgrad schwenkbar beweglich abgestützt ist, und daß die beiden Schwenkrichtungen über Kreuz verlaufen*

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MÜNCHEN 80 · SIEBEItTSTR. 4 · POSTFACH 860720 · KABEL: HÜBBOPAT · TEI/. (089> 474005 · TELEX 5-24283
2. Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (1) auf seiner dem Aufstützteil (3) zugewandten Seite eine im wesentlichen halbzylinderförmige Wölbung (13) aufweist, die mit einer entsprechend ausgebildeten, zylxndermantelförmigen Ausnehmung (4) in dem Aufstützteil (3) gelenkig zusammenwirkt, und daß das Lagerteil (2) auf seiner dem Zwischenteil (1) zugewandten Seite eine im wesentlichen halbzylinderförmige Wölbung (11) aufweist, die mit einer entsprechend ausgebildeten, zylindermantelförmigen Ausnehmung (12) des Zwischenstücks (1) gelenkig zusammenwirkt.
3. Stützvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer von jeweils zwei einander zugewandten Oberflächen des Lagerteils (2) und des Zwischenstücks (1) bzw. des Aufstützteils (3) und des Zwischenstücks (1) zwei abgeschrägte, die Schwenkbewegung begrenzende Anschlagflächen angeordnet sind.
4. Stützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Abstützgelenke gebildet ist durch eine Kombination aus einer Rolle (18) und zwei einander gegenüberliegenden Ausnehmungen, deren Form im wesentlichen der Umfangsoberflache der Rolle (18) entspricht, wobei zwischen der Rolle und den Ausnehmungen ein Winkelspiel für eine Schwenkbewegung vorhanden ist.
5. Stützvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkrichtungen der beiden Abstützgelenke senkrecht zueinander verlaufen.

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