DE3741629A1 - Stossdaempfer-traegerschiene - Google Patents
Stossdaempfer-traegerschieneInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Federn zum Positionieren zwischen
einem zu tragenden Gegenstand und einer Trägerfläche,
um Stoßbelastungen und -schwingungen abzufangen, die
sonst zwischen ihnen zur Übertragung kämen. Hierbei ist
die erfindungsgemäße Feder insbesonders verwendbar bei
der Beförderung mit Lastwagen, Eisenbahnwaggons und dgl.
von verhältnismäßig großen, schweren Gegenständen, wobei
beträchtliche Stoßbelastungen und -schwingungen zu erwarten
sind, die zu einer Beschädigung der Gegenstände führen
würden.
Es ist beispielshalber bei der Versendung von Industriegü
tern wie Kraftfahrzeugteile und -motore usw. üblich,
die Teile entweder getrennt und auf Paletten liegend o
der manchmal auch in Transportkästen oder ähnlichen großen Be
hältern zu verladen. Diese Teile können verladen werden von
einer Fabrik zur anderen, wobei eine derartige Verladung
üblicherweise auf Lastkraftwagen, Eisenbahnwaggons oder
auf Förderern und dergleichen durchgeführt wird. Bei
der Bewegung der Teile können diese, gleichviel, ob sie
einzeln auf Paletten gesetzt oder zusammengefaßt in Behältern
gehalten werden, durch die während des Transports auftretenden
Stoßbelastungen und -schwingungen beschädigt werden.
Um den durch den Transport bedingten Schaden zu mindern,
wurden Versuche unternommen, Federn oder andere abschwächende
Träger für die Artikel zu schaffen und manchmal auch
die Gegenstände in stoßdämpfende Materialien wie die
in einem Behälter usw. eingesetzten Schaumstoffteile
zu packen. Es ist bei vielen Arten der Verladung erwünscht,
einen preisgünstigen federnden Träger unter den Gegenstand
oder unter den Behälter oder die Palette schnell in Stellung
bringen zu können, um die Belastung zu tragen und vor
zu erwartenden Stößen und Schwingungen zu schützen. Da das Ge
wicht einer einzelnen Ladung veränderlich ist, besteht ein Be
darf für eine Feder, die in ihrer Stärke veränderlich
ist, die aber derart preisgünstig ist, daß sie nach einmaligem
Gebrauch weggeworfen werden kann. Somit betrifft die
Erfindung eine weiterentwickelte Feder oder Federträgerschiene,
die individuell aufgemacht werden kann, um den benötigten
federnden Träger für die Verladung besonderen Gewichts oder
von zu schützenden Gegenständen vorzusehen.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Feder aus einem läng
lichen, gleichförmigen Querschnitt aufweisenden, extrudierten
Plastikstreifen aus steifem, jedoch federnden plastischen
Werkstoff zu formen. Extrudiert ist der Streifen block
förmig als M-Profil ausgebildet, das auf der Seite liegt, so
daß die parallelen Schenkel der M-Form übereinander liegen
und das V-förmige Mittelteil der M-Form längs einer allgemein
horizontalen Achse liegt. Dadurch ist der obere Schenkel
des M nach unten zum unteren Schenkel gegen die auf den
V-förmigen Mittelteil zurückgehende Federkraft zusammendrück
bar.
Es ist das Ziel nach der Erfindung, einen der zusammenlaufen
den Schenkel oder beide zu biegen, die das V-förmige Mittel
teil bilden, so daß sie zumindest zwei getrennte, zu ei
nem Stück verbundene Schenkelabschnitte bilden, die gegenüber
der Achse der V-Form mit verschiedenen spitzen Winkeln
ausgelegt sind. Somit bilden die zusammenlaufenden Schenkel
abschnitte zwischen dem parallelen oberen und unteren
M-förmigen Aussenschenkeln eine primäre und eine sekundäre
Feder.
Indem eine geeignete Größe und Wanddicke zur Herstellung
eines vorher bestimmten Federungsvermögens gewählt wird,
wird von den Streifen eine gleichförmige Federkraft pro
Längeneinheit auf ihrer vollen Länge vorgesehen. Demgemäß
können Stücke vorgewählter Länge vom Längsstreifen abge
schnitten werden und jedes Stück ein Federvermögen oder
eine Federkraft aufweisen, die ihrer eigenen Länge entspre
chen. Infolgedessen kann die Federstärke jedes Stücks
einfach durch Verändern seiner Länge verändert werden.
Diese Stücke bilden Schienen, die unter einem zu tragenden
Gegenstand von Hand eingesetzt werden können. So kann
beispielshalber eine getrennte Schiene an jedem Eckenbereich
eines Verladebehälters oder längs jeder Seite eines Behälters
usw. angeordnet werden.
Da die Schiene aus einer vorbestimmten Länge gebildet
ist, die von einem Streifen mit gleichförmigen Querschnitt
beträchtlicher Länge abgeschnitten wird, läßt sich der
Betrag des für einen jeweiligen Artikel benötigten Federträ
ger durch Versuch und Irrtum bestimmten oder errechnen.
Hiernach kann man Schienen vorgewählter Länge vom Langstreifen
abschneiden, um die Anzahl der Längeneinheiten zu erzielen,
die zur Hervorbringung der erforderlichen Stützung benötigt
werden.
Es ist bedeutend, daß die Streifen aus verhältnismäßig
kostengünstigen Extrudierungen gebildet sind, so daß
diese zur einmaligen Verwendung und als Wegwerfartikel nutzbar
sind. Die Schienen können beispielshalber an der Bodenfläche
eines Pappe- oder Karton-Versandbehälters oder dgl. z.B.
durch ein Haftmittel oder einen doppelseitigen Klebestreifen
befestigt und nach der Lieferung mit dem Versandbehälter
weggeworfen werden. In einem anderen Beispiel können
die Schienenteile, falls ein Artikel selbst unmittelbar
vom Boden eines Anhängers oder Lastwagens getragen werden
soll, am Boden des Artikels z.B. mittels eines Klebestreifens
haftend gehalten und nach der Zustellung wieder vom Boden
des Artikels abgestreift werden.
Es ist hauptsächliche Aufgabe der Erfindung eine äußerst
preisgünstige stoßdämpfende Feder zu schaffen, die in
ihrer Federkraft nur durch Verändern ihrer Länge eingestellt
werden kann. Ihre Länge wird nur dadurch verändert, indem
ein längerer oder weniger langer Streifen abgeschnitten
wird, der pro Längeneinheit ein gleichförmiges Federungsver
mögen besitzt. Somit lassen sich Federkraftträger nach
Bedarf schaffen, die dann nach beendeter Verwendung weggewor
fen werden können.
Des weiteren besteht eine Teilzielsetzung der Erfindung
darin, einen Federträger veränderliche Stärke oder Kraft
zu schaffen, wobei der Träger dabei eine Federfestigkeit
hat, die sich reagierend auf ein Kompressionsmaß verändert.
Das heißt, daß durch vorheriges Biegen oder Verändern
der Winkel der verschiedenen Abschnitte längs der zusammenlau
fenden Schenkel, wodurch der V-förmige Mittelteil der
Schiene mit M-Profil gebildet werden, verschiedene Federwir
kungen erzielen lassen. So läßt sich zum Beispiel eine
relativ weiche Feder schaffen, die nach einem gewissen
Maß des Zusammenpressens in ihrer Federkraft steifer werden.
Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteil erge
ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung
mit den Zeichnungen. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines langen, extrudierten
Federstreifens, bei dem ein kurzer Teil herausgeschnitten
ist, um eine getrennte Federschiene zu bilden;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht im Querschnitt, in der
die Verwendung eines Klebestreifens zum Befestigen eines
Artikels auf der Schiene schematisch dargestellt ist;
Fig. 3 eine vergrößerte z. T. freigelegte schematische
Seitenansicht eines Federschienenpaares, von dessen Oberfläche
ein Artikel getragen wird;
Fig. 4 ein vereinfachtes Schaubild, aus dem die primären
und sekundären Federwirkungen ersichtlich sind, die erzielt
werden durch Verändern der Winkel der Abschnitte der
zusammenlaufenden Schenkel, die den V-förmigen Mittelteil
der Schiene bilden, und
die Fig. 5 bis 8 zeigen eine Seitenansicht einer veränder
ten Querschnittsform des Streifens.
Die Fig. 1 zeigt einen extrudierten Kunststoffstreifen
10, der ein M-förmiges Profil aufweist, das auf der Seite
liegt, um den parallel verlaufenden oberen und unteren
Schenkel 11 bzw. 12 zu ergeben. Mit den parallel liegenden
Schenkel einstückig ausgebildet ist der V-förmige Abschnitt
13, der aus den beiden zusammenlaufenden Schenkeln 14
und 15 zusammengesetzt ist. Die Verbindung zwischen dem
oberen Schenkel 11 und dem zusammenlaufenden Schenkel
14 bilden ein oberen Scheitelpunkt 18 für den V-förmigen
teil.
Die beiden zusammenlaufenden Schenkel 14 und 15 sind
ungefähr an ihren mittleren Punkten in einen inneren
und ein äußeren Teil oder die Federteile 20 bzw. 21 gebogen.
Hierbei sind die inneren Federteile 20 der Schenkel in
einem weit spitzeren Winkel gegenüber der Mittelachse
der V-Form ausgelegt als die ganzheitlichen äußeren Feder
teile 21. Somit bilden die inneren Federteile 20 eine
primäre Federanordnung, während die äußeren Teile die
äußere Federanordnung ergeben.
Einer der oder beide parallele Schenkel 11 und 12 können
mit einem haftenden Auftrag 25 versehen sein, um an einem
Artikel befestigt zu werden, der von dem Streifen getragen
werden soll. Dieser haftende Auftrag 25 kann aus einem
zweiseitigen Klebeband (siehe Fig. 2) gebildet sein,
der aus einem Schaumstoffstreifen 26, einer den Schaumstoff
streifen mit dem parallelen Schenkel 11 verbindenden
unteren Klebe- oder Haftschicht und einer oberen Klebeschicht
28 besteht, die von einem entfernbaren Abdeckstreifen
oder -überzug 28 bedeckt ist. Dieser Abdecküberzug 29
kann von Hand entfernt werden, wenn es erwünscht ist,
die Vorrichtung an dem Boden eines zu tragenden oder
auf der oberen Fläche einer Auflagefläche an- oder aufzu
bringen.
Bei der Verwendung wird der länglich ausgebildete Streifen
in kurze Stücke geschnitten, um die Federschienen 30
(siehe Fig. 1) zu bilden. Diese Schienen können unterhalb
eines getragenen Artikels 31 in Stellung gebracht sein,
z.B. unter einem Behälter, in dem die zu befördernde
Ware enthalten ist. Hierbei können die Schienen an den
Ecken des Behälters positioniert sein oder in langer
Schienenlänge neben den Seiten des Behälters usw. verlaufen.
Die Schienen ruhen dabei auf einer Auflagefläche 32,
z.B. auf der Ladefläche eines Anhängers oder Eisenbahnwaggons
oder dgl. Die Schienen 30 wirken dabei als Federn unter
dem zu tragenden Artikel.
Die Querschnittgröße der Extrusion mit M-Profil sowie
die Wanddicke der Schenkel werden bestimmt, indem das
pro Längeneinheit gewünschte Maß der allgemeinen Federkraft,
z.B. die Höhe des Federungsvermögens pro Linearzoll des
Streifens. Die Größe und Wanddicke kann somit beträchtlich
schwanken, und zwar abhängig von der Elastizität und
Federkraft des jeweils gewählten Kunststoffes, der zu
erwartenden Stoßbelastungen, Schwingungen usw. Da die
Federfestigkeit oder Federbruchleistung für jede Längeneinheit
über der gesamten Länge jedes Streifens gleichförmig
ist, braucht der eigentliche Benutzer nur Teile vorgewählter
Länge scheibenweise abzuschneiden, um ein Stück der gewünschten
Federkraft zu erhalten. Als andere Ausführungsmöglichkeit
können getrennte Schienen mit besonderer Federkraft zur
späteren Lieferung an den Benutzer hergestellt werden,
indem Stücke vorherbestimmter Länge von langen Streifen
in Scheiben abgeschnitten werden. Im Betrieb kann der
Benutzer die Belastung der einzelnen Verladung bestimmen,
da die Federkraft jedes Stücks durch seine Länge bestimmt
ist, und er kann Schienen vorgewählter Länge schneiden,
so daß die Stärke zur Bewältigung der vorweggenommenen
Belastung zustande kommt.
Die Streifen können aus einem geeigneten Kunststoff gefertigt
sein, der im Handel erhältlich und der extrudierbar ist
sowie die für diesen Zweck erforderliche Festigkeit,
Dauerhaftigkeit und Federkraft besitzt. Ein hierfür verfüg
barer Kunststoff ist ein Acetal-Copolymer, das unter
der Bezeichnung "Celcon TX-90" der Handelsmarke "Celcon"
der Celanese Corporation im Handel erhältlich ist. Es
handelt sich hier um einen verformbaren Werkstoff von
beträchtlicher Schlagfestigkeit.
Die Querschnittsform der konvergierenden Schenkel 14
und 15 erzeugt zwei unterschiedliche Federleistungen,
was in der Fig. 4 schematisch wiedergegeben ist. Die
inneren Teile 20 der Schenkel liefern hier einen primären
Federträger, der nach aufgetragener Belastung zu einem
gegebenen Betrag abgelenkt wird. Eine wesentliche Zunahme
der Belastung, wie ein plötzlich einwirkender Stoß, bewirkt
ein hinreichendes Zusammendrücken, so daß es zu einer sekun
dären, weit größeren Federkraft kommt. Hiermit ergibt
sich eine proportional zur Belastung geringere Ablenkung
und eine somit steifere Feder. Es lassen sich durch Verändern
der spitzen Winkel der Scheitelpunkte an den Schnittstellen
zwischen den parallelen Schenkeln und den zusammenlaufenden
Schenkeln sowie den Winkeln der zusammenlaufenden Schenkelab
schnitte und dem Scheitelwinkel der zusammenlaufenden
Schenkel verschiedene Federwirkungen erzielen. Demnach
wird auch hierdurch eine Vorrichtung doppelter Federleistung
geschaffen.
Die in den Fig. 5-7 gezeigten Veränderungen weisen
verschiedene Schenkelwinkel auf, um die Federleistungen
und Federkräfte zu variieren. So zeigt z. B. die Fig.
5, daß die inneren Schenkelabschnitte 34 einen gegenüber
der Mittelachse 35 größeren spitzen Winkel als die äußeren
Schenkelabschnitte 36 aufweisen.
Die Fig. 6 zeigt eine Abänderung, in der der obere zusammen
laufende Schenkel 14 mit denselben beiden Abschnitten
20 und 21, wie in Fig. 3 dargestellt, gebildet ist, wobei
jedoch der untere Schenkel 15 a ungebogen oder gerade
ist. Diese Anordnung läßt sich auch umkehren.
Die Abänderung in Fig. 7 zeigt, daß die zusammenlaufenden
Schenkel, jede für sich, zweimal gebogen sind, um drei
getrennte Federabschnitte 40, 41 und 42 zu ergeben, was
zu einer dreiteiligen Federleistung führt.
Die Fig. 8 zeigt eine der Fig. 3 ähnliche Schiene, die
jedoch Anschläge in Form der kurzen Flansche 45 aufweist,
die an den freien Enden der parallelen Schenkel 11 und
12 ausgebildet sind. Diese Anschläge begrenzen den Punkt
der Durchfederung bis zum Aufsitzen, wenn die Vorrichtung
vollständig zusammengedrückt ist, wodurch diese vor dem
Zerdrückwerden geschützt wird.
Es ist ersichtlich, daß durch Verwenden eines vorgewählten
Profilstreifens mit dadurch vorgewählter Federleistung,
die pro Längeneinheit gleichförmig ist, Stücke verschiedener
Länge genutzt werden können, um die erforderliche Auflage
zu bilden und den nötigen Stoß- und Vibrationsschutz
vorzusehen.
Die Erfindung kann nach den Ansprüchen, für die die vorstehende
Beschreibung einige Ausführungsbeispiele angeführt hat,
weiterentwickelt werden.
Claims (12)
1. Stoßdämpfer-Trägerschiene gekennzeichnet durch
einen länglichen extrudierten Streifen mit allgemein parallelen
longitudinalen belastungtragenden Flächen, die sich längs
einer axialen Länge des Streifens erstrecken, und dadurch
gekennzeichnet, daß
der Streifen einen gleichförmigen Querschnitt von allgemeiner M-Form aus zwei im wesentlichen parallelen äußeren Schenkeln, die auf der axialen Länge als belastungtragende Flächen hervortreten, und aus zwei die äußeren Schenkel miteinander verbindenden inneren Schenkeln aufweist, die zusammenlaufend einen Scheitelpunkt eines Mittelteils bilden, der allgemeine V-Form mit einem mittleren spitzen Winkel hat, und daß
der Streifen aus einem Plastikwerkstoff gefertigt ist, der eine relative Steifheit und Federkraft hat, den V-förmigen Mittelteil mit dem mittleren spitzen Winkel allgemein so zu halten, daß, wenn der Streifen zwischen einem zu tragenden Artikel und einer Trag- oder Auflagefläche liegt, wobei eine belastungtragende Fläche am Artikel anliegt und die andere belastungtragende Fläche an der Trag- oder Auflagefläche anliegt, der V-förmige Mittelteil die Schwingungen und Stoßbelastungen aufnimmt, die zwischen dem Artikel und der Trag- oder Auflagefläche übertragen werden können.
der Streifen einen gleichförmigen Querschnitt von allgemeiner M-Form aus zwei im wesentlichen parallelen äußeren Schenkeln, die auf der axialen Länge als belastungtragende Flächen hervortreten, und aus zwei die äußeren Schenkel miteinander verbindenden inneren Schenkeln aufweist, die zusammenlaufend einen Scheitelpunkt eines Mittelteils bilden, der allgemeine V-Form mit einem mittleren spitzen Winkel hat, und daß
der Streifen aus einem Plastikwerkstoff gefertigt ist, der eine relative Steifheit und Federkraft hat, den V-förmigen Mittelteil mit dem mittleren spitzen Winkel allgemein so zu halten, daß, wenn der Streifen zwischen einem zu tragenden Artikel und einer Trag- oder Auflagefläche liegt, wobei eine belastungtragende Fläche am Artikel anliegt und die andere belastungtragende Fläche an der Trag- oder Auflagefläche anliegt, der V-förmige Mittelteil die Schwingungen und Stoßbelastungen aufnimmt, die zwischen dem Artikel und der Trag- oder Auflagefläche übertragen werden können.
2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das M-Profil eine vorbestimmte Größe und Wanddicke hat,
so daß eine vorbestimmte gleichförmige Federleistung
pro Längeneinheit längs der axialen Länge des Streifens
erzeugt wird.
3. Aufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Streifen in getrennte Stücke vorgewählter Länge
transversal durchtrennbar ist, so daß getrennte Stücke gebil
det werden, wobei jedes Stück aufgrund der vorgewählten Länge
jedes Stückes eine vorbestimmte Federkraft besitzt.
4. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest einer der inneren Schenkel gebogen ist zwischen
seinen gegenüberliegenden Enden, um Ende an Ende integral
verbundene benachbarte Schenkelteile zu bilden, wobei
jeder in einem anderen Winkel als der benachbarte Teil
in Bezug zur Achse des Streifens angeordnet ist, um primäre
und sekundäre Federabschnitte zu ergeben.
5. Aufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schenkelteil, dessen Ende den Scheitelpunkt der V-Form
bildet, in einem beträchtlich kleineren spitzen Winkel
in Bezug zur mittleren Achse der V-Form als dessen benachbar
ten integralen Schenkelteil angeordnet ist.
6. Aufbau nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schenkelteil, dessen Ende den Scheitelpunkt der V-Form
bildet, in einem beträchtlich größeren spitzen Winkel
in Bezug zur mittleren Achse der V-Form as dessen benachbar
ten integralen Schenkelteil angeordnet ist.
7. Aufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder der beiden inneren Schenkel zu Ende an Ende integral
verbundenen Teilen gebogen sind, wobei jeder in einem
anderen Winkel als dessen benachbarter Teil in Bezug
zur mittleren Achse des V-förmigen Mittelteils angeordnet
ist.
8. Aufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schenkelteil, dessen Enden den mittleren Scheitelpunkt
des V-förmigen Mittelteils bilden, in einem beträchtlich
kleineren spitzen Winkel in Bezug zur Mittelachse des
V-förmigen Teils als seine benachbarte integrale Schenkel
teile angeordnet sind.
9. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest einer der zusammenlaufenden inneren Schenkel
allgemein in Mittennähe scharf gekrümmt sind, um zwei
Ende an Ende integral verbundene benachbarte Schenkelteile
zu bilden, wobei jeder in einem anderen Winkel als der
benachbarte Schenkelteil in Bezug zur Mittelachse des
V-förmigen Mittelteils angeordnet ist.
10. Aufbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die zusammenlaufenden Schenkelteile, die zusammen den
Scheitelpunkt des V-förmigen Mittelteils bilden, in einem
beträchtlich schärferen, spitzen Winkel in Bezug zur
Mittelachse des V-förmigen Teils als dessen benachbarte
integrale Teile angeordnet sind, wobei jeder mit dessen
benachbarten parallen äußeren Schenkel einen Scheitelpunkt
bildet.
11. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein freies Ende jedes der parallelen äußeren Schenkel
einen nach innen verlaufenden Flanschabschnitt aufweist,
der reagierend auf Pressung zur Begrenzung der aufeinanderzuführenden
Bewegung der parallelen äußeren Schenkel einen
Anschlag bildet.
12. Aufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teile der inneren Schenkel, die den Scheitelpunkt
des V-förmigen Mittelteils bilden, einen schärferen spitzen
Winkel in Bezug zur Achse des V-förmigen Teils als die
Teile der inneren Schenkel aufweisen, die mit den äußeren
Schenkeln integral verbunden sind, so daß die schärferen
Winkelabschnitte den primären Federabschnitt und die
anderen Teile der Schenkel den sekundären Federabschnitt
bilden.
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