FI121193B

FI121193B - Forcing control spring bearing

Info

Publication number: FI121193B
Application number: FI20086011A
Authority: FI
Inventors: Arto Jaentti
Original assignee: Jarolis Oy
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2010-08-13
Also published as: FI20086011A0; FI20086011A

Description

PAKKO-OHJAAVA JOUSTOKANNATUSLAITTEISTOCOMPULSORY FLEXIBLE SUPPORTING EQUIPMENT

Keksinnön kohteena on pakko-ohjaava joustokannatuslaitteisto erityisesti putkistojen, laitteiden ja/tai koneiden kannattamiseksi, kannatettavan kohteen siirtymien hallitsemiseksi ja/tai kannatettavasta kohteesta joustokannatuslaitteistoon siirtyvi-5 en värähtelyvoimien vaimentamiseksi, johon kannatuslaitteistoon kuuluu kanna-tusvarret, joiden ulokkeelle on kiinnitetty kannatettavan kohteen ripustuselin ja johon kannatuslaitteistoon kuuluu kannatusvarsien vaakatukinivel ja keskitukinivel kannatusvarsien tukemiseksi ja kiinnittämiseksi runkoputkeen ja laakeroinnin tai muun kiertymän mahdollistavan kantavan liitoksen kautta kantavaan rakenteeseen 10 halutulla tavalla kannatettavan kohteen liikkeitä ohjaavasti ja/tai värähtelyä eliminoi vasti tai vaimentavasti ja jossa joustokannatuslaitteistossa kannatusvarsien keskitukinivel kiinnittää kannatusvarret nivelholkin ja paininlevyn kautta liukule-vyyn ja edelleen pohjalevyn ja pystysiirtymän määrittävän joustoelimen kannattamaan välilevyyn.The present invention relates to a force-guiding resilient support apparatus, in particular for supporting pipelines, apparatus and / or machines, for controlling displacements of a supported object and / or for damping the vibration forces transmitted from a supported object to a flexible supporting apparatus. the supporting apparatus includes a horizontal link joint and a center link joint for supporting and securing the link arms to the frame tube and through a bearing or other rotation bearing structure to the bearing structure 10 for controlling the movement of the supported object and / or vibrating, supported by the elbow and further by the base plate and the vertical deflection member an insert.

15 Nykyisin kantaviin rakennelmiin kiinnitettävien laitteistojen, kuten erilaisten put kistojen kannatus, siirtymien ohjaus ja värähtelyvoimien vaimennus toteutetaan erillislaitteilla kukin toiminto erikseen. Tästä johtuen nykyisin tunnettujen kanna-tuslaitteistojen käyttö edellyttää hyvää ammattitaitoa ja kannattavien laitteiden ja laitteistojen tuntemusta sekä käyttäjältä että niiden asentajalta. Nykyisten kanna-20 tusratkaisujen suunnittelun ja toteutuksen vaativuudesta johtuen rakenteisiin kiinnitettävien kannakointien suunnittelu ja toteuttaminen on usein myös melko aikaa vaativaa ja kustannuksiltaan kallista. Käytännössä esiintyy myös tilanteita, joissa markkinoilla olevilta jousikannattimilta vaaditut siirtymät ovat niin suuria, että laiteratkaisusta tulee siitä johtuen monimutkainen ja kallis.15 Nowadays, equipment that is attached to load-bearing structures, such as supporting various pipelines, controlling displacements, and damping vibration forces, is performed by separate devices for each function. As a result, the use of the currently known support equipment requires good professional skill and knowledge of both the user and the installer of the support equipment and equipment. Due to the complexity of the design and implementation of current support solutions, the design and implementation of support structures to be attached to structures is also often quite time consuming and costly. In practice, there are also situations where the displacements required of the spring brackets on the market are so large that the hardware solution will consequently become complicated and expensive.

25 Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kannatuslaitteisto, jolla poistetaan edellä mainittuja ongelmia. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin kannatus-laitteisto, joka alentaa kustannuksia sekä helpottaa ja nopeuttaa laitteiden kannatuksen suunnittelua ja toteuttamista.It is an object of the invention to provide a support apparatus for eliminating the above-mentioned problems. In particular, it is an object of the invention to provide a support device which lowers costs and facilitates and expedites the design and implementation of support for devices.

Keksinnön tarkoitus saavutetaan kannatuslaitteistolla, jolle on tunnusomaista se, 30 mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.The object of the invention is achieved by a support apparatus which is characterized by what is claimed.

Keksinnön mukaiselle kannatuslaitteistolle on tunnusomaista se, että kannatusvarsien päiden välillä on joustoelimen varaan kiinnitetty keskitukinivel ja että kiertyvä putkirunko mahdollistaa kannatusvarsille määrätyn kulman suuruisen kääntö-liikkeen. Tällainen kannatinlaitteisto korvaa sekä markkinoilla tavallisimmin käy- 2 tettäviä eri kannatintyyppejä, kuten ripustus- ja jousikannatukset että lisää markkinoille uutuutena yhdistetyn vaaka- ja pystykannatuslaitteiston. Tämä uusi jousto-kannatuslaitteisto sisältää lisäksi sekä kannatuksen kohteen siirtymien pakko-ohjauksen että värähtelyvoimia vaimentavat ominaisuudet, joita ei markkinoilla 5 oleviin laiteratkaisuihin sisälly muutoin kuin erillislaitteina. Näin ollen tällainen kannatuslaitteisto helpottaa ja nopeuttaa kannatettavien laitteiden, kuten erilaisten putkistojen kannatuksen suunnittelua ja toteuttamista. Tällainen laitteisto voidaan toteuttaa myös niin, että kannatettavan kohteen siirtymä moninkertaistuu jous-toelimen puristumaan nähden, jolloin suurenkin siirtymän sallivasta kannatin-10 laitteistosta saadaan yksinkertainen ja edullinen. Lisäksi tällainen kannatuslaitteisto voidaan asentaa asennusvalmiiksi koottuna ja joustoelimen puristuma kuormitustilaan esikiristettynä. Tämä takaa kannatuslaitteistolle ja kannatettaville kohteille helpon ja luotettavan asennettavuuden.The support apparatus according to the invention is characterized in that a central support joint is secured between the ends of the support arms and that the pivotable tubular body enables a pivoting movement of the support arms at a defined angle. This type of bracket replaces not only the 2 most common types of brackets on the market, such as suspension and spring brackets, but also introduces a new combination of horizontal and vertical brackets. In addition, this new elastic-support apparatus includes both the force control of the displacements of the support object and the vibration damping features which are not included in the hardware solutions on the market except as stand-alone devices. Thus, such support equipment facilitates and accelerates the design and implementation of support devices such as various pipelines. Such an apparatus may also be implemented such that the displacement of the bearing object multiplies with the compression of the spring member, thereby rendering simple and inexpensive the carrier apparatus 10 which permits even large displacement. In addition, such support equipment may be mounted ready to be mounted and the compression of the elastic member preloaded in the load space. This ensures easy and reliable installation of the supporting equipment and supporting objects.

Eräässä keksinnön mukaisen kannatuslaitteiston sovelluksessa joustokannatinlait-15 teeseen kuuluu ontto, poikkileikkaukseltaan pääasiassa pyöreä runkoputki, joka on liitetty ulkopuoliseen kantavaan rakenteeseen kannatuslaipan ja siihen kiertymisen mahdollistavan kantavan liitoksen kautta ja jonka sisälle, putken alaosan sisään on sovitettu ja kiinnitetty joustoelin sekä runkoputken ulkopuolelle nivelkiinnityksel-lä toisesta päästään tuetut kannatusvarret, jotka ovat kiinnitetyt myös runkoputken 20 keskilinjalla sopivalla voimalla kantavan joustoelimen varassa siirtyvään keskitu-kiniveleen sallien kannatusvarsien ulokkeelle sijoitettuun ripustuselimeen kiinnitetyn kannatettavan kohteen vaaka- ja pystysuuntaiset liikkeet kannatettavaan kohteeseen kohdistuvien kuormitusten, kuten esim. putkiston lämpölaajenemisen, johdosta halutulla tavalla. Kannatettava kohde liikuttaa siihen kiinnittyvää ripus-25 tuselintä pitkin liikekaarta, jonka keskiö on runkoputken keskiöön kiinnitetyssä kannatusvarren nivelessä. Lisäksi tällaisen kannatuslaitteen joustoelimeen voidaan järjestää helposti esijännitystä niin, että asennettaessa kuormittamatonta kannatettavaa kohdetta se ei juuri siirry mitoituksen mukaisesta asemastaan kannatinlait-teen asennuksen jälkeen. Tällainen joustokannatinlaite on rakenteeltaan yksinker-30 täinen ja varmatoiminen.In one embodiment of the support apparatus according to the invention, the flexible support device 15 comprises a hollow body of substantially circular cross-section which is connected to an external supporting structure through a supporting flange providing support arms that are also secured to a center-to-pivot joint by a suitable force on the center line 20 of the main tube 20, allowing horizontal and vertical movements of the supported object to be attached to the suspension member disposed on the projection of the support arms. The object to be supported is moved by a pendulum member 25 which engages it along a movement arc centered on the pivot arm of the support tube. Further, prestressing can be easily provided on the elastic member of such a supporting device so that when installing an unloaded supporting object, it does not substantially move from its dimensioning position after the mounting of the supporting device. Such a flexible carrier device is of simple construction and reliable operation.

Eräässä keksinnön mukaisen kannatuslaitteiston sovelluksessa sen kannatuslaippa on kiinnitetty kantavaan teräsrakenteeseen ja sen runkoputken toinen pää on kiinnitetty kannatuslaippaan kiertymisen mahdollistavalla tavalla, esimerkiksi laakeroinnilla.In one embodiment of the support apparatus according to the invention, its support flange is secured to a supporting steel structure and the other end of its body tube is secured to the support flange in a manner that allows rotation, e.g.

35 Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 3 kuvassa 1 on esitetty eräs keksinnön mukainen kannatuslaitteisto sivultapäin, ja kuvassa 2 on esitetty kuvassa 1 esitetty kannatuslaitteisto ylhäältäpäin.In the following, the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 3 shows a side view of a support device according to the invention, and Figure 2 shows a top view of the support device shown in Figure 1.

Kuvissa 1 ja 2 esitettyyn metallirakenteiseen kannatuslaitteistoon kuuluvat kanna-tusvarret 2, joiden ulokkeelle on kiinnitetty kannatettavaan kohteeseen kiinnitettä-5 vä ripustuselin 3 ja jotka ovat kannatetut vaakatukinivelellä 5 laakeroinnin 12 varassa keskilinjansa ympäri kiertyvään runkoputkeen 6, sen ulkopuolelle sekä myös runkoputken keskilinjalle sijoitettuun liikkuvaan keskitukiniveleen 10, joka on kannatettu joustoelimestä 14 välilevyn 9, liukulevyn 16 ja paininlevyn 8 kautta. Runkoputkeen 6 on kiinnitetty levy laippa 11, joka on kannatettu laakeroinnilla 12 10 ulkopuoliseen kantavaan teräsrakenteeseen 1 kiinteästi kiinnitettyyn kannatuslaip-paan 13. Joustoelimen 14 varaan kannatettu keskitukinivel 10 ja siihen kiinnitetyt kannatusvarret 2 seuraavat joustoelimen 14 pystyliikkeitä, jotka vastaavat haluttuja ja/tai laskettuja kannatettavan kohteen pystyliikkeitä. Tällainen kannatuslaitteiston sovellus on toiminnallisesti erittäin monipuolinen kannatuslaitteisto, koska siihen 15 sisältyy pakko-ohjauksen lisäksi vaaka- ja pystykannattimen yhdistelmä ja joka samalla estää kannatuskohteiden siirtymät muissa suunnissa kuin halutun siirtymän suuntaan mukaan lukien kannatettavan kohteen värähtelyt.1 and 2 include support arms 2 having a bracket member 3 mounted on a protrusion on a protruding object and supported by a horizontal support link 5 on a base tube 6 pivoting about its center line, and also on a center pivot of the center tube 10. , supported by the spring member 14 through the spacer plate 9, the slide plate 16 and the press plate 8. A plate flange 11 is attached to the body tube 6 and is supported by a bearing 12 10 on a support flange 13 fixedly fixed to the external load-bearing steel structure 1. The center support link 10 and the support arms 2 attached thereto follow the vertical movements of the member 14 corresponding to the desired and vertical movements. Such an application of a support device is functionally very versatile because it includes, in addition to the forced control, a combination of a horizontal and a vertical support and at the same time prevents the movement of the support objects in directions other than the desired transition including vibrations of the supporting object.

Kuvien 1 ja 2 mukaisen kannatuslaitteiston kannatusvarret 2 ovat tässä tapauksessa lattatangoista valmistettuja palkkeja, joiden toisessa päässä on niveltapin reikä 20 ja tähän nähden vastakkaiseen päähän on kiinnitetty reiällisestä suorakaidetangosta ja sen sisään liitetystä pyörötangosta koottu ripustuselin 3 kannatettavan kohteen (ei esitetty kuvissa) ripustamiseksi kannatusvarsiin. Kannatusvarret 2 ovat tuetut pituussuunnassa vaakatukinivelellä 5 runkoputken ulkosivulle kiinnitettyyn metallitangosta valmistettuun nivelholkkiin 4 ja runkoputken keskilinjalla keskitu-25 kinivelellä 10 runkoputkessa 6 olevien avarrettujen reikien läpi metallitangosta valmistetun nivelholkin 7 kautta metallilevystä tehtyyn paininlevyyn 8. Kannatus-varsien pituus määritellään tarpeen mukaan siten, että vipusuhde eli ripustuselimen välinen etäisyys vaakatukinivelen 5 keskiöön verrattuna nivelien 5 ja 10 keskiöiden väliseen etäisyyteen on kaksin- tai useampikertainen.1 and 2 in this case are beams made of flat bars having a pivot pin hole 20 at one end and a suspension member 3 not shown in the Figures for hanging a hanging member 3 from a perforated rectangular bar and a circular bar attached thereto. The support arms 2 are supported longitudinally by a horizontal support joint 5 to a metal bar hinge 4 secured to the outside of the frame tube, the distance between the suspension member and the center of the horizontal support joint 5 relative to the distance between the centers of the links 5 and 10 is twice or more.

30 Paininlevy 8 on kannatettu kierre- tai lautasjousista muodostetusta joustoelimestä 14 metallilevystä valmistetun välilevyn 9 ja kestovoidellun liukulevyn 16 kautta. Joustoelin esijännitetään ja kannatetaan runkoputken 6 alapäästä metallilevystä valmistetun pohjalevyn 15 avulla.The press plate 8 is supported by a spring plate 14 made of a metal plate and a permanently lubricated sliding plate 16 made of a spring or plate spring element. The elastic member is biased and supported by a base plate 15 made of a metal plate at the lower end of the body tube 6.

Ulkopuoliseen kantavaan teräsrakenteeseen 1 kiinnitetty metallilevystä tehty kan-35 natinlaippa 13 kantaa sen varaan sijoitetun laakeroinnin 12, joka puolestaan kantaa 4 sen varaan sovitetun metallilevystä valmistetun laakerilaipan 11 sekä siihen kiinnitetyn pyöreästä metalliputkesta valmistetun runkoputken 6.A metal plate carrier flange 13 attached to an external load-bearing steel structure 1 carries a bearing 12 mounted thereon, which in turn carries a metal plate bearing flange 11 mounted thereto and a tubular tube 6 made of circular metal tube attached thereto.

Keksinnön mukainen joustokannatinlaite sallii pakko-ohjatusti kannatuksen kohteelle pysty- ja vaakasuuntaiset siirtymät, jotka kasvavat voimakkaasti vipusuhteen 5 kasvaessa. Vipusuhdetta kasvatettaessa vakiokuormituksella joustoelimeltä vaadittava kannatusvoima kasvaa, mutta samalla kannatettavan kohteen liikekaarien säteet ja kannatettavan kohteen siirtymät kasvavat. Nämä edellä mainitut vipusuhteen kasvattamisella saadut ominaisuudet helpottavat huomattavasti erilaisten putkien ja laitteiden kannatuksien suunnittelua, joka voidaan tehdä rajoittamatta tar-10 peettomasti kannatettavan kohteen siirtymää ja saada kannatus toteutetuksi suunnitellulla tavalla pakko-ohjaavasti ja eliminoiden samalla siirtymät ja värähtelyt muissa kuin ohjatun siirtymän suunnissaThe flexible carrier device according to the invention allows for forced control of the support object vertical and horizontal displacements which increase strongly as the lever ratio 5 increases. As the lever ratio is increased under constant load, the supporting force required by the elastic member increases, but at the same time the radii of motion of the supporting object and the displacements of the supporting object are increased. These aforementioned leverage gain features greatly facilitate the design of supports for a variety of tubes and devices, which can be accomplished without unnecessarily limiting the displacement of an object that is unnecessarily supported, and forcing the support in a planned manner while eliminating transitions and vibrations in non-controlled displacement directions.

Keksinnön mukaisen joustokannatinlaitteen kaikkien ominaisuuksien hyödyntäminen edellyttää ripustuselimeltä 3 jäykkää, sisäiset siirtymät eliminoivaa rakennetta 15 ja olevan siten osa kannatuslaitteistoa, joka vaimentaa mahdolliset kannatuskoh-teen värähtelyt.In order to take full advantage of the features of the flexible carrier device according to the invention, the suspension member 3 requires a rigid structure 15 to eliminate internal displacements and thus be part of the carrier device which dampens any vibrations of the carrier object.

Kuvien 1 ja 2 mukaista kannatuslaitteistoa käytettäessä kannatuslaitteisto kiinnitetään kantavaan rakenteeseen 1 esim. kuvissa 1 ja 2 esitetyllä tavalla. Tämän jälkeen ripustuselimeen 3 kiinnitetään kannatettava kohde, joka voi olla esim. johon-20 kin prosessilaitteistoon kuuluvan putkiston osa. Suuria kokonaisuuksia kannatettaessa voidaan käyttää useita kuvien 1 tai 2 mukaisia kannatuslaitteistoja. Yleensä joustokannatinlaitteessa on esikiristys, mistä johtuen kuormittamaton kannatettava kohde jää asennettaessa mitoituksen mukaiseen asemaan joustokannatinlaitteen asennuksen jälkeen.1 and 2, the support equipment is attached to the supporting structure 1, e.g. as shown in Figures 1 and 2. A supporting object is then attached to the hanging member 3, which may be part of, for example, the piping belonging to one of the process equipment. For supporting large assemblies, several support arrangements according to Figures 1 or 2 can be used. Usually, the strut support device has a pre-tensioning which causes the unloaded supporting object to remain in the dimensioned position after installation of the strap support device.

25 Edellisten kannatuslaitteistojen sovellusten lisäksi tällaisten kannatuslaitteistojen osia, kuten pelkkiä kannatinvarsia 2 ja niiden päihin kiinnitettyä ripustuselintä tai jopa pelkkää ripustuselintä voidaan käyttää kannatettavien kohteiden kannatukseen. Näin ollen keksinnön mukaista kannatuslaitteistoa käytettäessä voidaan kannatuksia suunniteltaessa huomioida kannatettavien kohteiden liikkeet ja värähtely 30 niin, ettei aiheuteta kannatettavaan kohteeseen ja kannatukseen kohdistuvia tarpeettomia pakko-ohjauksia ja/tai tukivoimia.In addition to the applications of the previous support devices, parts of such support devices, such as the sole arm 2 and the suspension member attached to their ends, or even the sole suspension member, can be used to support the support objects. Thus, when using the support apparatus according to the invention, the movements and vibrations 30 of the supported objects can be taken into account in the design of the supports, without causing unnecessary forced control and / or support forces on the supporting object and support.

Kaikkia kannatuslaitteen sovelluksia koskien voidaan runkoputken 6 laakerointi korvata jollain muulla runkoputken kiertymän mahdollistavalla kantavalla liitok- 5 sella ja joustoelimen 14 kannattamat keskitukiniveleen 10 liittyvät osat korvata muilla toimivilla nivelratkaisuilla.For all applications of the support device, the bearing of the frame tube 6 may be replaced by another load-bearing connection 5 allowing the frame tube to rotate, and the functional parts of the central support joint 10 supported by the spring member 14 may be replaced.

Keksintöä ei rajata esitettyihin edullisiin sovelluksiin, vaan se voi vaihdella pa-5 tenttivaatimusten muodostaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited to the preferred embodiments shown, but may vary within the scope of the inventive idea of the claims.

Claims

6

1. A forced steering resilient support apparatus, in particular for supporting pipelines, apparatus and / or machines, for controlling displacements of a supporting object and / or for damping vibrational forces transmitted from a supporting object to a flexible supporting apparatus, including supporting arms (2) with a bracket which support device includes a horizontal support joint (5) and a central support joint (10) for supporting and securing the support arms (2) to the frame tube (6) and to a supporting structure (1) through the bearing 10 (12) or other controlling the movements of the object and / or eliminating or damping vibrations, and wherein the center support link (10) of the support arms (2) secures the support arms through the hinge sleeve (7) and the press plate (8) to the sliding plate (16) and further to the base plate (15) characterized in that the center force (10) is resiliently fixed to the load-bearing structure (1) between the ends of the load-bearing arms (2) and that the load-bearing arms (2) are supported by a horizontal support-joint (5). ) and a central support joint (10) mounted on a center tube (6) that rotates about a central axis, and that the aforesaid structure forcefully controls vertical and horizontal displacements of a supported object attached to the suspension member (3) to a desired distance from the center support center (10) vibrations.

Supporting device according to Claim 1, characterized in that the bearing structure (1) is supported by a frame tube (6) which rotates about a central axis, through a bearing flange (11) attached to the frame tube (6), a bearing (12) and a bearing flange (13).

Supporting device according to Claim 1, characterized in that the suspension member (3) is attached to the opposite end of the support arms (2) with respect to the horizontal support link (5).

Supporting device according to claim 1, characterized in that between the supporting structure (1) and the central support joint (10) of the supporting arms (2) there are 35 resilient members (14) for fastening the supporting arms (2) to the supporting structure (1). 7

Supporting device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the supporting device (1-16) comprises a hollow body tube (6) having a substantially circular cross section, within which a resilient member (14) is arranged and fixed at the lower part of the tube. a central support joint (10) such that the press plate (8) attached thereto can be pressed against the resilient member (14) at the lower part of the frame tube. 10 8