DE7246963U

DE7246963U - Aufhangevorrichtung fur Rohrleitungen

Info

Publication number: DE7246963U
Application number: DE7246963U
Authority: DE
Original assignee: Seiffert F & Co GmbH
Current assignee: Seiffert F & Co GmbH
Publication date: 1973-05-10

Description

Patentanwälte

Dipl.-lng. W. Meissner Dipl.-lng. H. Tiscner Dipl.-Ing. P. E. Meissner
Dipl.-lng. H.-J. Presting 1 Berlin 33 (Grunewald), Herbertstraße 22

19« Dezember 1972

Mjr/Hk FaIl-Nr, 8763

Franz Seiffert & Co₀ GmbH, 1 Berlin 33, Hohenzollerndamm 124

"Aufhängevorrichtung für Rohrleitungen"

Die Kotierung bezieht sich auf eine wegunabhfingige Aufhängevorrichtung für Rohrleitungen mit bei Vertikalbewegungen der Leitungen konstanter Tragkraft, welche eine Schraubendruckfeder mit einer in ihrem Inneren angeordneten Zugvorrichtung aufweist, an der die Last über ein Kräfteübersetzungesystem einwirkt, bei dem die Last und die Kraft der der Last entgegenwirkenden Feder Über je ein Zugmittel an den Armen eines festgelagerten zweiarmigen Hebels angreifen und die Hebelarme zwecks Vergleichsmäßigung der progressiven Federkraft als Kurvenstücke ausgebildet sind, an denen die Zugmittel befestigt sind und auf diese auflaufen bzw₀ von ihnen ablaufen und von denen das der Federkraft zugeordnete Kurvenstück einen abnehmenden Radius und das der Last zugeordnatejKurvenstück einen konstanten Radius aufweist₀

Derartige sogenannte Konstant«ehänger dienen bekanntlich der Aufgabe, heißen Strömungsmitteln ausgesetzte Rohrleitungen, die bai starken TemperatürSchwankungen erhebliche Vertikal bewegungen ausführen, während ihres Betriebes mit gleichbleibender Stutzkraft an den Tragkonetruktlonen zu halten

Es sind bereite eine Reihe von Aufhängevorrichtungen ausgeführt worden, die jedoch den Nachteil haben, daß der Ausgleich der linear steigenden Federkennlinie durch Winkelhebel nach einer cos-Funktlon nur angenäherte Konstanz der Tragkraft erlaubt»

Bei den bisher bekannten federnden Aufhängevorrichtungen ist das Problem, trotz der sich beim Zusammendrucken der Druckfeder bzw. Druckfedern ändernden Federkraft, einen gleichbleibenden Gewichtsausgleich herzustellen, auf verschiedene Weise gelöst worden, so zum Beispiel durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 878 653, nach welchem der Hebelarm eines Winkelhebels, an dem die Ausgleichefeder angreift, mit zunehmender Auslenkung des Lastgestänges selbsttätig verkürzt wird. Dabei wird der Verbindungsbolzen zwischen Winkelhebel und Federgestänge in einer derart geformten Kurve geführt, daß beim Dreh*?* des ..'inkelhebels der Hebelarm, an welchem der Verbindungsbolzen angreift, verkürzt oder verlängert wird» Hierbei treten Jedoch Reibungskräfte auf, die zu einer Hysteresis im Kraft-Weg-Verhalten führen.

Bine in ihrer Wirkung ähnliche federnde Aufhängevorrichtung zeigt das deutsche Gebrauchsmuster 1 862 268.

Diese und andere bekannte Aufhängevorrichtungen (z.B. DBP 1 155 291, DB? 1 149 207 und DAS 1 170 728) sind, um dl· gewünschte Wirkung zu erzielen, unter großem Konatruktionsaufwand hergestellt und im allgemeinen nioht wartungsfrei bzw. wartungsarm.

Zur Beseitigung dieser Nachteile 1st mit der deutschem Obm-SolATift 1 969 848 ein Kon»tantN»hänger bekannt geworden, der ein· Schraubendruokieder aufweist, an der dl« zu tragend· Last mittels einer im Inneren der Feder verlaufend· Zußvorriohtung liber ein Ubereetzun*eeyat*m angreift, welches aus einer exzentrisch gelagerten Kurvenscheibe besteht, über dl· ein einer-

seits mit der Last und andererseits mit der Feder verbundenes Zugseil geführt ist« Diese Kurvenscheibe hat auf der Lastseite dia Form eaines Kreisbogens und auf der Feder- bzw, Kraftseite dagegen eine solche Form, daß das Produkt aus Federkonstante, dem Federweg und dem Kraftarm für jede Belastungslage gleich isto Das Zugseil ist ander Übergangsstelle der beiden Bogenformen mit der Kurvenscheibe fest verbunden und der exzentrische Drehpunkt dor Kurvenscheibe liegt etwa in dur Verlängerung der Federachse „ Das im Bereich der Feder durch eine Umlenkrolle stets axial verlaufende Zugseil ist außerhalb der Feder an die Kraftseite der Kurvenscheibe herangeführtο

Sin derartiger Konstanthänger hat sich für Lasten bis zu etwa einer Tonne bewährt. Für die Aufhängung von größeren Lasten weist er jedoch den Nachteil auf, daß der Drehwinkel dieser Kurvenscheibe begrenzt isto Dadurch werden die Abmessungen bei größeren Lastwegen unwirtschaftlich große

Diese Nachteile werden mit der Neuerung; vermieden«. Sie hat sich zur Aufgabe gestellt« eino wegunabhä^gige Aufhängevorrichtung zu schaffen, die für große Lasten von vier Tonnen und darüber und für größere Lastwege geeignet ist und die trotzdem relativ kleine Dimensionen ihrer Bauteile aufweist, so daß sie in dem üblicherweise kleinen Raum zwischen den Rohrleitungen und den Tragwerkkonstruktionen angeordnet werden kann»

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Konstantaahänger, der daß eingange beschriebene KräfteUbertragungssystem aufweist, in der We^se, daß die KurvenstUcke nebeneinander auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind und daß die Umschlingungswinkel der Zugmittel auf den KurvenstUoken von ihren Befeatigungspunkten bis zu den ^rfangent#npunkt«n sioh gegenseitig überdecken ₀

Oemäß den weiteren ÄKli^ ist das der Last zuge

ordnete Kurvenstück ale ein Teil dee Umfanges einer auf der Welle

zentrisch gelagerton Kniescheibe und das der Federkraft zugeordnete Kurvenstück als Teil des Umfangeε einer Kurvenscheibe ausgebildet» Die Auf- bzw» Ablauffläche der Kurvenscheibe für das Zugmittel ist als Teilstück einer Spirale ausgebildet und die Scheibe im Ausgangspunkt der Spirale auf der Welle gelagerte Diese Ausbildung ermöglicht, daß der Konstantaahänger Jeder Last in einfacher Weise angepaßt werden kann, zum Beispiel dadurch, daß auf der Welle zwei oder mehr Kurvenscheiben nebeneinander und vorzugsweise symmetriL Jh zu der Kreisscheibe angeordnet sind,.

Mit der Heuerung wird fernerhin vorgesehaen_P daß die jeweils der Last und der Federkraft zugeordneten Zugmittel als vorzugsweise mehrlagige Bänder aus nichtrostendem Federstahl ausgebildet sind und daß die Stahlbänder an ihren freien Enden je eine Schlaufe aufweist, mit der sie jeweils ein Rellengelenk der Trageinrichtung für die Last bzw₀ der Zugvorrichtung xur die Schraubenfader umgreifen» Damit wird erreicht,, daß die geringen Relativbewegungen der einzelnen Bandlagen sich ausgleichen können»

EoIl der Konstantanhänger außer Betrieb gesetzt werden,, so wird mit dem weiteren Merkmal der "Keuaerung vorgesehene daß die der Last zugeordnete Kreisscheibe mehrere Bohrungen aufweist,, in weiche ein zu ihrer Verriegelung dienender Sperrbolzen eingreift, der im. Inneren einer Druckfeder angeordnet ist und auf der anderen Seite in einer Buchse geführt ist* die ein Gewinde aufweist_B welches mit einer zum Ver- und Entriegeln dienenden Hutmutter verschraubt ist» Die Druckfeder entriegelt den Sperrbolzen nach Abschrauben der Hutmutter selbsttätig, wegen der Reibung im Loch, jedoch erst dann, wenn volle Last P aufgenommen wurdSo Dadurch werden mögliche Unfälle durch unbeabsichtigtes Entspannen der Hauptfeder sicher verhinderte

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In der Zeichnung 1st ein Konstantaahänger In Form eines Ausftthraungsbeispieles veranschaulicht₀

Die Kurvenetücke, welche den zweiarmigen Hebel des Kräfteübertragungβsystems darstellen, sind Teile des Umfanges einerseits der Scheibe 1, welche von der Last P beaufschlagt wird T¹Hd kreisbogenförmig ist, und andererseits dor Kurvenscheibe 2, ■

die mit der Federkraft F zusammenwirkt und deren wirksamer Um- j fang 3 das Te 11 stück einer Spirale 1st, Die Scheiben 1 und 2 <

sind drehfsst auf der drehbar gelagerten Welle 4 nebeneinander ..; angeordnet ,und zwar die Kreisscheibe 1 mit Ihrem Hittelpunkt 5 und die Kurvenscheibe 2 mit dem Ausgangspunkt 6 der Spirale 3· Als Zugmittel dienen die mehrlagigen Stahlbänder 7 und 8, Das Band 7 umgreift mit seinem schlaufenförmlg ausgebildeten freien Ende 9 das Rollengelenk 10 der Traggabel 11 für die Last P und ist andererseits bei 12 an der Scheibe 1 befestigt_o Das Band β umgreift mit seiner Schlaufe 13 das Rollengelenk 14 der dabei 15, welche mit der im Inneren der nicht dargestellten Schraubendruckfeder angeordneten Zugstange 16 verbunden ist. Hit 17 ist das Widerlager der Feder bezeichnete Das andere Ende des Bandes 8 ist bei 18 an der Kurvenscheibe befestigt» Das Teil stellt eine Umlenkrolle für das Band 8 dar« Die Umschlingungswlnkel der Bänder 8 und 7 auf den Scheiben 1 bzw« 2 überdecken sich gegenseitig von ihren Befestigungspunkten 12 bzw₀ 18 bis zu ihren Tangentenpunkten 19 bzwo 2O₀

Zur Verriegelung der Kreisscheibe 1 weist diese mehrere Bohrungen 21 auf„ in welche der Sperrbolzen 22 eingreift,der im Inneren einer Druckfeder 23 angeordnet und auf der anderen Seite in einer Buchse geführt ist, die ein Gewinde 24 aufweist,, das mit einer Hutmutter 23 verschreibt isto Soll die Lastscheibe 1 verriegelt werden, so wird beim Aufschrauben der Hutmutter 25 der Sperrbolzen 2? unter Spannen der Feder 23 in eine Bohrung gedrückte Zum Entriegeln der Lastscheibe wird die Hutmutter gelöst, wodurch der Sperrbolzen durch den Druok der Feder zurück-

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sohnellt, wegen der Reibung im Loon 21 jedoch erst dann, wenn volle Last P aufgenommen wurde« Dadurch werden mögliche Unfälle durch unbeabsichtigtes Entspannen der Häuptfeder mit Sicherheit vermieden ο

Die Wirkungsweise des Kon&tantwihangers ist die folgendet

Die vorbeschriebene Vorrichtung ist in einem Gehäuse gelagert, das an der Tragkonstruktion der betreffenden Anlage befestigt wirdο Die darunter angeordnete Rohrleitung wird mit einer Zugstange und einer SpannschloBmutter an der Traggabel 11 aufgehängte Nach Entriegelung übt der Konstanthänger eine Zugkraft nach oben auf die Rohrleitung aus, die dem Eigengewicht des der statischen Berechnung entsprechenden Leitungsabsohnittes die Waage hält. Dadurch werden zum Beispiel unzulässige Durchbiegungen horizontaler Rohrleitungen verhindert> Wenn die Leitung duroh Wärmedehnungen infolge heißer Strömungsmittel erhebliche Vertikalbewegungen ausführt ₃ sich zum Beispiel nach unten bewegt- wird die Lastsoheibe 1 und damit die Welle 4 in Pfeilrichtung gedrehte Die Kurvenscheibe 4 - auf der Welle befestigt -dreht eich mit und nimmt das Zugband 6 zur Welle hin mit, so daß die nicht dargestellte Sohr&ubendruckfeder mit dem Federteller 17 zusammengedruckt wird«. Dabei nimmt die Federkraft zu. Die Umlenkrolle 19 sorgt dafür, daß die Zugkraft immer in Achsrichtung auf die Feder wirkt„ Durch die Drehung der Kurvenscheibe wird jedoch der Hebelann des Zugbandes 8 auf die Welle 4 kleiner₀ Die Kurve .1st so berechnet worden, daß die Verkleinerung des Rebelarmes genau dem Ansteigen der Federkraft entspricht, so daß die Feder unabhängig von der Stellung der Kurvenscheibe ein konstantes Drehmoment auf die Welle ausübt. Die Rohrleitung hättet am Zugband 7# das auf die Kraissoheibe 1 aufläuft«, Diese hat in jeder Drehstellung den gleichen Hebelarm in bezug auf j Welle 4, so daß infolge des konstanten Feder-Drehmomentes auch ein* konstante Zugkraft au! die Rohrleitung wirkt₀ Diese ist innerhalb der Grenzen des Hängers unabhängig von der Bewegung der j Rohrleitung bzw» vom Drehwinkol der Welle. j

- Schutzansprüchj - '

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Claims

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Schutzansprüche :

1 · Wegunabhängige Aufhängevorrichtung für Rohrleitungen mit bei Vertikalbewegungen der Leitungen konstanter Tragkraft, welche eine Sohraubendruckfeder mit einer in ihrem Inneren angeordneten Zugvorrichtung aufweist, an der die Last über ein Kräfteübersetzungssystem einwirkt, bei dem die Last und die Kraft der der Last entgegenwirkenden Feder über je ein Zugmittel an den Armen eines festgelagerten zweiarmigen Hebels angreifen und die Hebelarme zwecks Vergleichsmäßigung der progressiven Federkraft als KürvenstUcke ausgebildet sind, an denen die Zugmittel befestigt sind und auf diese auflaufen bzw«, von ihnen ablaufen und von denen das mv Federkraft zugeordnete Kurvenstück einen abnehmenden Radius und das der Last zugeordnete Kurvenstück einen konstanten Radius aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenetücke (1, 2) nebeneinander auf einer gemeinsamen Welle (4) angeordnet sind und daß die Umsohllngungswinkel der Zugmittel (7, 8) auf den Kurvenstücken von ihren Befestigungspunkten (12, 18) bis zu den Tangentenpunkten (19, 20) sich gegenseitig Überdeckenο

2, Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Last (P) zugeordnete Kurvenstück ale Teil des !Anfanges einer auf der Welle (4) zentrisch gelagerten Kreisscheibe (1) und das der Federkraft (F) zugeordnete Kurvenstück als Teil des Utafanges einer Kurvenscheibe (2) ausgebildet 1st»

3. Aufhängevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aul- bzw„ Ablauffläche der Kurvenscheibe (2) für das Zugmittel als TellstUck einer Spirale (3) ausgebildet und die Scheibe im Ausgangspunkt (6) der Spirale auf der Welle (4) gelagert ist»

4o Aufhängevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3$ dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (4) zwei oder mehr Kurvenscheibe^ (2) nebeneinander und vorzugsweise symmetrisch zu der Kreissoheibe (1) angeordnet sind₀

5 * Aufhängevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Jeweils der Last und der Federkraft zugeordneten Zugmittel als vorzugsweise mehrlagige Bänder (7, 8) aus nichtrostendem Federstahl ausgebildet sind»

6ο Aufhängevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbänder an ihren freien Ende je eine Schlaufe (9» 13) aufweisen, mit der sie jnreils ein Rollengelenk (10, 14) der Irageinriohtung (11) für die Last bzw₀ der Zugvorrichtung für die Schraubenfeder umgreifen₀

7ο Aufhängevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die der Last zugeordnete Kreisscheibe (1) mehrere Bohrungen (21) aufweist, in welche ein zu ihrer Verriegelung dienender Sperrbolzen (22) eingreift, der im Inaeren einer Druckfeder (23) angeordnet und auf der anderen-Seite in einer Buchse geführt ist, die ein Gewinde (24) aufweist, welchem mit einer zum Ver- und Entriegeln dienenden Rutmutter (25) verschraubt ist.