DE3741629A1 - Stossdaempfer-traegerschiene - Google Patents

Stossdaempfer-traegerschiene

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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.
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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