DE3302852A1 - Supporting guide for transmitting different loads, especially the reaction forces from pipelines - Google Patents
Supporting guide for transmitting different loads, especially the reaction forces from pipelinesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Stützlenker zum Übertragen von unterschiedlichen Belastungen, insbesondere der Reaktionskräfte aus Rohrleitungen, auf ein Festpunktlager, bestehend aus einer Zylinderkolbenanordnung mit einem eine Druckstufe von einer Zugstufe trennenden Kolben.The invention relates to a support arm for transferring different Loads, in particular the reaction forces from pipelines, on a fixed point bearing, consisting of a cylinder piston assembly with a pressure stage of a Rebound separating piston.
Zur Abtragung von Belastungen aus Rohrleitungen ist deren starre und federnde Abstützung ebenso bekannt wie der Einsatz von hydraulischen Stoßbremsen und mechanischen Lenkerkonstruktionen . Die bekannten Abstützungen sind jedoch insofern unbefriedigend, als sie nicht zum Abtragen von Belastungen aus sämtlichen auftretenden Betriebs- und Störfallzuständen geeignet sind, sondern stets nur für ganz bestimmte Betriebs- und Störlastfälle. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.To transfer loads from pipelines, their rigid and Resilient support is just as well known as the use of hydraulic shock brakes and mechanical handlebar constructions. However, the known supports are insofar unsatisfactory as they fail to remove loads from all occurring Operating and fault conditions are suitable, but always only for very specific ones Operational and fault load cases. - This is where the invention aims to remedy the situation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stützlenker der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der zur Übertragung sowohl ruhender als auch schwingender und dynamischer Belastungen und folglich zum Abtragen von Belastungen aus sämtlichen auftretenden Betriebs- und Störfallzuständen unter Verwirklichung einer möglichst einfachen und funktionsgerechten Bauweise geeignet ist.The invention is based on the object of a support arm of the initially to create the type described, the transmission both static and vibrating and dynamic loads and consequently for the removal of loads from all occurring operating and malfunction states with the realization of a possible simple and functional construction is suitable.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Stützlenker dadurch, daß der Kolben im Bereich der Zylindermitte geführt ist und beidseitig Kolbenstangenabschnitte aufweist, auf denen einerseits gegen den Kolben, andererseits gegen die Zylinderböden abgestützte Federsäulen angeordnet sind, wobei der eine Kolbenstangenabschnitt durch den zugeordneten Zylinderboden hindurchgeführt und sein freies Ende als Anschlußende ausgebildet ist und der andere Kolbenstangenabschnitt in den zugeordneten geschlossenen Zylinderboden mit vorgegebener Eintauchtiefe einfahrbar und dieser Zylinderboden für die Befestigung einer Anschlußvorrichtung eingerichtet ist. In diesem Zusammenhang ist nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Federsäulen aus Tellerfedern bzw. Tellerfederpaketen gebildet sind. - Diese Maßnahmender Erfindung haben zur Folge, daß ein Stützlenker verwirklicht wird, der sowohl als Federlenker oder starrer Lenker gegenüber sämtlichen Betriebslastfällen und ferner als Federlenker selbst gegenüber größeren Störlastfällen wirken kann. Denn die Tellerfedersäulen können sowohl durch ruhende als auch durch schwingende und dynamische Belastung beansprucht werden.This object is achieved by the invention with a support arm of the generic type in that the piston is guided in the area of the cylinder center and on both sides Has piston rod sections on which on the one hand against the piston, on the other hand arranged against the cylinder bases supported spring columns are, wherein the one piston rod section passed through the associated cylinder base and its free end is designed as a connection end and the other piston rod section retractable into the associated closed cylinder base with a specified immersion depth and this cylinder base is set up for the attachment of a connecting device is. In this context, according to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the spring columns are formed from disc springs or disc spring assemblies. - These Measures of the invention have the consequence that a support arm is realized that both as a spring link or a rigid link against all operating load cases and can also act as a spring link even in the face of major disturbance load cases. Because the disc spring columns can be driven by both stationary and vibrating and dynamic loads.
Hierbei kann die Wirkung der Tellerfedersäulen bei sich umkehrenden Lastrichtungen gleich oder definiert verschieden eingestellt werden. Die Federcharakteristik ist in weiten Bereichen variabel. Denn die Auswahl der Tellerfedern nach ihrer Tragfähigkeit, eingebaut als Einzelteller oder Federpakete in gleichsinniger Schichtung oder wechselsinniger Aneinanderreihung, gegebenenfalls mit Einbau von Blockierringen, lassen den Aufbau unterschiedlichster Federkennlinien zu, die für Druck- und Zugbeanspruchungen verschieden einstellbar sind. Durch Vorspannung der Tellerfedersäulen kann die Funktion einer starren Stütze bis zum Erreichen der Vorspannlast nachgebildet werden. Die Verkürzung des erfindungsgemäßen Stütz- bzw. Federlenkers unter Last wird als Druckbeanspruchung, seine Verlängerung als Zugbeanspruchung definiert.Here, the effect of the disc spring columns can be reversed Load directions can be set to be the same or defined differently. The spring characteristic is variable in wide areas. Because the selection of disc springs according to their load-bearing capacity, installed as single plates or spring assemblies in layers in the same direction or alternating Stringing together, if necessary with the installation of blocking rings, leaves the structure different spring characteristics, which are different for compressive and tensile loads are adjustable. The function of a rigid column can be simulated until the prestressing load is reached. The shortening of the support or spring link according to the invention under load is called compressive stress, its elongation is defined as tensile stress.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. Vorzugsweise sind die Tellerfedersäulen zwischen Druckringen gelagert. Außerdem sieht die Erfindung vor, daß in den endseitig offenen Zylinder als Zylinderböden Gewindeverschlüsse mit Führungsbohrung bzw. führender Sackbohrung für die Kolbenstangenabschnitte einschraubbar und über deren Einschraubtiefe die Tellerfedersäulen vorspannbar sind.Further features essential to the invention are listed below. The cup spring columns are preferably mounted between pressure rings. aside from that the invention provides that in the cylinder open at the end as cylinder bottoms Threaded closures with guide bore or leading blind bore for the piston rod sections can be screwed in and the disc spring columns can be pretensioned via their screw-in depth.
Der Zylinder kann im Bereich der Zylindermitte eine als Kolbenführung ausgebildete Durchmesserverengung aufweisen, um möglichst kleine zu bearbeitende Führungsflächen zu verwirklichen.The cylinder can act as a piston guide in the area of the cylinder center have formed diameter constriction in order to be machined as small as possible Realize leadership areas.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Stütz- bzw. Federlenker verwirklicht wird, der zum Übertragen der unterschiedlichsten Belastungen, insbesondere der Reaktionskräfte aus Rohrleitungen, auf ein Festpunktlager und folglich zum Lastabtragen aus sämtlichen vorkommenden Betriebs- und Störfallzuständen geeignet ist, gleichgültig, ob ruhende, schwingende oder dynamische Belastungen auftreten. Tatsächlich zeichnet sich der erfindungsgemäße Stützlenker wahlweise durch unterschiedliche Bewegungsfreiheit und Federsteifigkeit aus. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Stützlenker durch geeignete Vorspannung der Tellerfedersäulen so eingestellt werden, daß er als starres Element zum Aufnehmen üblicher Betriebslastfälle geeignet ist, dagegen die über die Betriebslastfälle hinausgehenden Belastungen - regelmäßig Druckstoßbelastungen - federnd aufzunehmen in der Lage ist, also beispielsweise gegenüber größeren Störlastfällen eben als Federlenker wirkt. Diese Kombination gelingt unter Verwirklichung einer verhältnismäßig einfachen und funktionsgerechten Bauweise.The advantages achieved by the invention are essentially therein to see that a support or spring link is realized that is used to transmit the most diverse loads, in particular the reaction forces from pipelines, on a fixed point bearing and consequently for transferring loads from all occurring Is suitable for operating and fault conditions, regardless of whether they are static or oscillating or dynamic loads occur. Indeed, the inventive Support link optionally through different freedom of movement and spring stiffness the end. For example, the support arm according to the invention can be pretensioned by suitable means the disc spring columns can be adjusted so that it can be used as a rigid element for receiving normal operating load cases is suitable, on the other hand that of the operating load cases additional loads - regularly pressure surge loads - to be resiliently absorbed is capable of, for example, in the face of larger incident load cases than Spring link works. This combination succeeds in realizing a relatively simple and functional construction.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Stützlenker im Axialschnitt, Fig. 2 in einem Federkraft/Wegdiagramm die Kennlinie ohne Vorspannung wirksam auf Zug und Druck mit gleicher Federsteifigkeit, Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 mit Vorspannung wirksam auf; Zug und Druck mit gleicher Federsteifigkeit und Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 2 ohne Vorspannung mit verschiedenen Tellerfedern und dadurch progressiver Kennlinie, wirksam auf Zug und Druck.In the following the invention is based on only one embodiment illustrative drawing explained in more detail; The figures show: FIG. 1 a device according to the invention Support link in axial section, Fig. 2 in a spring force / path diagram, the characteristic curve effective in tension and compression with the same spring stiffness without pre-tensioning, Fig. 3 the object of Figure 2 with bias effective on; Train and pressure with the same Spring stiffness and FIG. 4 shows the object according to FIG. 2 without biasing with different Disc springs and thus progressive characteristics, effective in tension and compression.
In den Figuren ist ein Stützlenker zum Übertragen von unterschiedlichen Belastungen, insbesondere der Reaktionskräfte aus Rohrleitungen, auf ein Festpunktlager dargestellt, der in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer Zylinderkolbenanordnung mit einem eine Druckstufe I von einer Zugstufe II trennenden Kolben 1 besteht. Der Kolben 1 ist im Bereich der Zylindermitte geführt und weist beidseitig Kolbenstangenabschnitte 2a, 2b auf, auf denen einerseits gegen den Kolben 1, andererseits gegen die Zylinderböden 3a, 3b abgestützte Federsäulen 4 angeordnet sind, wobei der eine Kolbenstangenabschnitt 2a durch den zugeordneten Zylinderboden 3a hindurchgeführt und sein freies Ende als Anschlußende 5 ausgebildet ist und der andere Kolbenstangenabschnitt 2b in den zugeordneten geschlossenen Zylinderboden 3b mit vorgegebener Eintauchtiefe einfahrbar und dieser Zylinderboden 3b für die Befestigung einer Anschlußvorrichtung bei 6 eingerichtet ist.In the figures is a support link for transferring different Loads, in particular the reaction forces from pipelines, on a fixed point bearing shown, the basic structure of a cylinder piston assembly with a piston 1 separating a compression stage I from a rebound stage II. Of the Piston 1 is guided in the area of the cylinder center and has piston rod sections on both sides 2a, 2b on which on the one hand against the piston 1, on the other hand against the cylinder bottoms 3a, 3b supported spring columns 4 are arranged, wherein the one piston rod section 2a passed through the associated cylinder base 3a and its free end designed as a connection end 5 is and the other piston rod portion 2b in the associated closed cylinder base 3b with a predetermined immersion depth retractable and this cylinder base 3b for the attachment of a connecting device at 6 is set up.
Die Federsäulen 4 sind aus Tellerfedern bzw. Tellerfederpaketen gebildet. Die Tellerfedersäulen 4 sind zwischen Druckringen 7 auf den Kolbenstangenabschnitten 2a, 2b gelagert.The spring columns 4 are formed from disk springs or disk spring assemblies. The disc spring columns 4 are between pressure rings 7 on the piston rod sections 2a, 2b stored.
In den endseitig offenen Zylinder 8 sind als Zylinderböden 3a, 3b Gewindeverschlüsse mit Führungsbohrung 9 bzw. führender Sackbohrung 10 für die Kolbenstangenabschnitte 2a, 2b einschraubbar. Dadurch sind die Tellerfedersäulen 4 zugleich um ein vorgegebenes Maß vorspannbar. Der Zylinder 8 weist im Bereich der Zylindermitte eine als Kolbenführung ausgebildete Durchmesserverengung 11 auf.In the cylinder 8, which is open at the end, are cylinder bottoms 3a, 3b Threaded closures with guide bore 9 or leading blind bore 10 for the piston rod sections 2a, 2b can be screwed in. As a result, the disc spring columns 4 are at the same time a predetermined Dimension can be pre-tensioned. The cylinder 8 has a piston guide in the area of the cylinder center formed diameter constriction 11.
Wirkt eine Druckkraft auf das freie Anschlußende 5 des einen Kolbenstangenabschnitts 2a, dann arbeitet der Kolben 1 über den oberen Druckring 7 auf die obere Tellerfedersäule 4, so daß die Drucklast über den oberen Gewindeverschluß 3b bzw.A compressive force acts on the free connection end 5 of the one piston rod section 2a, then the piston 1 works via the upper pressure ring 7 on the upper disc spring column 4, so that the pressure load over the upper thread lock 3b or
die daran befestigte und nicht dargestellte Anschlußvorrichtung auf das lastabtragende Bauteil bzw. Festpunktlager übertragen wird. Insoweit handelt es sich also um die Übertragung einer Druckbeanspruchung. - Wirkt dagegen eine Zugkraft auf das freie Anschlußende 5 des unteren Kolbenstangenabschnittes 2a, so arbeitet der Kolben über den unteren Druckring 7 auf die untere Tellerfedersäule 4. Folglich wird die Zuglast über den Zylinder 8 und den oberen Gewindeverschluß 3b bzw.the attached and not shown connecting device the load-bearing component or fixed point bearing is transferred. To that extent acts So it is the transfer of a compressive stress. - On the other hand, there is a pulling force on the free connection end 5 of the lower piston rod section 2a, so works the piston via the lower pressure ring 7 onto the lower disc spring column 4. Consequently the tensile load over the cylinder 8 and the upper thread lock 3b resp.
die daran befestigte Anschlußvorrichtung auf das lastabtragende Bauteil bzw. Festpunktlager abgetragen. Insoweit handelt es sich um die Übertragung einer Zugbeanspruchung.the connection device attached to it on the load-bearing component or fixed point bearings removed. In this respect it is about the transfer of a Tensile stress.
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