Aufhängevorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Aufhängevorrichtung für sich in vertikaler Richtung verschiebende Lasten, insbesondere Rohrleitungen und dergleichen, mit konstantbleibender Zugkraft, bei der zu der zwischen einem Aufhängeteil und einem Lasttrageteil angeordneten, die Last aufnehmenden Hauptfederung eine Zusatzfede- rung zur Kompensation der sich ändernden Federkraft der Hauptfederung vorgesehen ist, wobei die Zusatzfederung aus zumindest zwei sich im wesentlichen zueinander und zur Hauptfederung parallel erstreckenden Federelementen besteht.
Eine derartige Aufhängevorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 188 654 be- kannt. Bei dieser bekannten Aufhängevorrichtung besteht die Zusatzfederung in einer Bauform aus zwei Blattfedern (und ansonsten aus zwei Schraubenfedern, die jeweils neben der Hauptfederung parallel zu dieser angeordnet sind. Von den Blattfedern werden in für derartige Aufhängevorrichtungen üblicher Art und Weise die Kompensationskräfte von zwei Seiten her und symmetrisch und quer zur Hauptachse der Hauptfederung über ein Koppelelement auf das Lasttrageteil ü- bertragen, wobei das Koppelelement so ausgebildet ist, dass es die Kompensationskräfte mit der Wirkung eines Kräfteparallelogramms in die Richtung der Hauptachse der Hauptfederung derart überträgt, dass je nach dem Federweg der Hauptfederung eine Unterstützung oder eine Reduzierung der Federkraft der Hauptfederung erfolgt derart, dass die Konstanz der Tragkraft am Lasttrageteil gewährleistet wird. Bei der bekannten Aufhängevorrichtung dienen mit Kurventeilen versehene Schwenkhebel als Koppelelemente, auf denen sich die Zusatzfedern abstützen und die über Rollen am beweglichen Federteller anliegen.
Um die Zusatzfederungen und Schwenkhebel ortsfest anbringen zu können, ist ein geräumiges Gehäuse erforderlich, das sich insbesondere im Falle der Ausführung mit Schraubenfedern sehr in die Breite erstreckt. Im Falle der Anwendung von Blattfedern wird das Gehäuse zusätzlich mit Momenten aus den als Freiträger angeordneten Blattfedern belastet, was eine Verstärkung des Gehäuses erfordert. Bei beiden Ausführungsformen ist die Konstruktion aufwendig und teuer. Weiterhin ist sie sperrig und nimmt daher viel Platz in Anspruch.
Der Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine Aufhängevorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass die Konstruktion erheblich vereinfacht und verkleinert wird und damit kostengünstig gestaltet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zumindest zwei Zusatzfederelemente an einer gemeinsamen Basis angelenkt sind, dass die gemeinsame Basis in Verlängerung zur Hauptfederung auf der einen axialen Seite der Hauptfederung angeordnet ist, und dass die Zusatzfederelemente auf der anderen axialen Seite der Hauptfederung an das Lasttrageteil zumindest mittelbar angeschlossen sind.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass sich der Bauraum der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung auf den Bereich um die Hauptfederung herum beschränkt, indem nun die Zusatzfederelemente an der einen axialen Seite der Hauptfederung an der gemeinsamen Basis festgelegt werden, nahe an der Hauptfederung entlanglaufend, zur anderen Seite der Hauptfederung geführt werden und zur Kompensation der Kraft der Hauptfederung auf das Lasttrageteil zumindest mittelbar einwirken. Das heißt, es lassen sich bei geringer seitlicher Erstreckung des gesamten Bauteils und unter Ausnutzung der gesamten Länge der Hauptfederung die Zusatzfederelemente so gestalten, dass deren Funktion durch das platzsparende und den Aufbau vereinfachende Anordnen nicht beeinträchtigt wird. Im Gegensatz dazu erstrecken sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bauformen die Zusatzfederelemente in der Regel oberhalb und seitlich der Hauptfederung in horizontaler Richtung bzw. sind dort an das Lasttrageteil angeschlossen und auch am Gehäuse festgelegt und machen hierdurch einen entsprechend großen Bauraum vor allem in horizontaler Richtung erforderlich, was gerade im modernen Kraftwerksbau aufgrund der meist beengten Einbauverhältnisse zu erheblichen Platz- Problemen führt.
Vor allem sorgt aber die erfindungsgemäße gemeinsame Basis der Zusatzfederelemente für die Aufnahme und den Ausgleich der von diesen übertragenen Kräfte und Momente, so dass das die Aufhängevorrichtung umgebende Gehäuse einfa-
eher und weniger stabil aufgebaut werden kann und nur noch Schutz- hingegen keine Tragefunktion mehr besitzen muss, außer für aufgestellte Hänger oder Stützen.
Zweckmäßigerweise erfolgt das Anschließen der Zusatzfederelemente an das
Lasttrageteil auf der dem Lasttrageteil zugewandten Seite der Hauptfederung, also bei einer hängenden Aufhängevorrichtung unterhalb der Hauptfederung, und ist die gemeinsame Basis der Zusatzfederelemente auf der dem Lasttrageteil abgewandten Seite der Hauptfederung, also beim erwähnten Beispiel oberhalb der Hauptfe- derung angeordnet.
Zur Einsparung von Bauraum empfiehlt es sich, dass die im wesentlichen parallel und benachbart zur Hauptfederung verlaufenden Zusatzfederelemente aus Blattfedern bestehen und immer jeweils zwei Blattfedern miteinander kombiniert sind, die symmetrisch zur Hauptachse der Hauptfederung auf das Lasttrageteil einwirken und hierdurch die Kompensationskräfte von zwei Seiten her auf das Lasttrageteil mit der Wirkung eines Kräfteparallelogramms in die Richtung der Hauptachse der Hauptfederung derart übertragen, dass - wie bereits oben zum Stand der Technik beschrieben - je nach dem Federweg der Hauptfederung eine Unterstützung oder eine Reduzierung der auf das Lasttrageteil wirkenden Federkräfte erfolgt.
Was die Gestaltung der Blattfedern betrifft, so empfiehlt es sich besonders, diese abgewinkelt auszubilden und neben dem langen federnden Schenkel einen kurzen, zur Befestigung dienenden Schenkel zur Verfügung zu stellen. Dieser Befesti- gungsschenkel dient in vorteilhafter Weise dazu, die normalerweise beim Einspannen bzw. Befestigen von ebenen Blattfedern auftretenden großen Momente durch den aufgrund des seitlichen Verlegene des Befestigungspunktes geschaffenen Hebelarm zwischen Abwinklungspunkt und Befestigungspunkt aufzunehmen.
Eine derartige Ausführungsform besteht darin, dass die Zusatzfederelemente als L-förmige Blattfedern ausgebildet sind, wobei die Anlenkung des Zusatzfederelementes an der gemeinsamen Basis jeweils im Bereich des kurzen L-Schenkels erfolgt.
Es empfiehlt sich darüber hinaus für den langen L-Schenkel, dass dieser so durch Krümmung vorgespannt ist, dass er im eingespannten Zustand einen ungefähr geradlinigen Verlauf aufweist. Außerdem hat die Vorspannung des Schenkels den Zweck, dass das Zusatzfederelement im an das Lasttrageteil angeschlossenen Zustand gleich die nötige Federkraft aufweist, also nicht erst einer größeren Auslenkung bis zum Wirksamwerden der benötigten Gegenkraft bedarf. Schließlich kann er in Richtung seines freien Endes verjüngt ausgebildet sein, um Gewicht einzusparen. Ein solcher Aufbau des langen L-Schenkels ist natürlich auch für die zuvor beschriebenen U-Schenkel empfehlenswert und möglich.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Vorspannung der Zusatzfederelemente durch Änderung deren Neigung im Vergleich zur Basis einstellbar, um sie entsprechend den durch die Hauptfederung vorgegebenen Anforderungen funktionsfähig zu machen. Für eine Vorspannungseinstellung können die Zusatzfe- derelemente Justierelemente aufweisen, die beispielsweise aus einfachen Einstellschrauben bestehen können, wodurch sich für das Justieren der Zusatzfedern eine sehr gute Zugänglichkeit ergibt. Vorzugsweise sind hierbei die beiden Zusatzfederelemente gemeinsam einstellbar, um eine symmetrische Kraftkompensation zu erhalten.
Darüber hinaus können an der Justierstelle auch Tellerfedern vorgesehen sein, die dazu dienen, die Zusatzfederelemente in einer gewünschten Richtung elastisch vorzuspannen und die Wirkung der Zusatzfederelemente zu unterstützen.
Ganz unabhängig davon, wie letztendlich die Zusatzfederelemente ausgestaltet sind, empfiehlt es sich neben einer starr im Gehäuse eingebauten gemeinsamen Basis, diese gelenkig anzuordnen, um die für das Aufhängen von Rohrleitungen zulässigen Auslenkwinkel von +/- 4° durch die erfindungsgemäße Aufhängevorrichtung auch bei aufgestellten Bauformen zur Verfügung stellen zu können und hierfür nicht eigens zwischen Aufhängevorrichtung und Rohrleitung Vorkehrungen treffen zu müssen. Außerdem lässt sich dann die Höhe der Aufhängevorrichtung gleich für den bei der Auslenkung in Horizontalrichtung zurückzulegenden Weg mit ausnutzen, wodurch man einen geringeren Abstand zur Rohrleitung realisieren kann.
Zu den Zusatzfederelementen sei noch erwähnt, dass diese sowohl dazu vorgesehen sein können, Druckkräfte auszuüben, wie auch - je nach Anwendungsfall - Zugkräfte.
Eine vorteilhafte Variante der Zusatzfederelemente (und ein „Spezialfall" der L- förmigen Blattfedern) besteht darin, dass zwei Zusatzfederelemente zu einem gemeinsamen zweischenkligen Federelement gehören, so dass jeweils ein Schenkel des Federelements ein Zusatzfederelement bildet und die gemeinsame Basis der Zusatzfederelemente aus der die beiden Schenkel verbindenden Federbasis besteht. So können also durch eine einzige Feder, die beispielsweise als U-förmiges zweischenkliges Federelement ausgebildet sein kann und somit eine Verdopplung der L-Feder darstellt, die von beiden Richtungen quer zur Hauptachse wirkenden Zusatzkräfte ausgeübt werden, wodurch eine stark vereinfachte und raumsparende Bauart erreicht ist. Die zweischenklige Zusatzfeder bildet im Bereich ihrer Längsmitte die gemeinsame Basis und ist mit dieser am Aufhängeteil geführt, während sie mit ihren freien, einander gegenüberliegenden Enden an das vor dem anderen Ende der Hauptfederung liegende Lasttrageteil angeschlossen ist. Die Basis der U- förmigen Blattfeder erstreckt sich im wesentlichen quer zur Hauptachse der Hauptfederung und die zugehörigen Schenkel umgeben die Hauptfederung in platzsparender Art und Weise.
Wie weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ist es vorgesehen, diese Blattfeder so auszubilden, dass sie in ihrer Kennlinie derart an die Kennlinie der Hauptfederung angepasst werden kann, dass eine vollständige Kompensation der Federkraft der Hauptfederung erhalten wird. Dies gilt natürlich auch für alle anderen Arten von Zusatzfederelementen.
Eine alternative Bauform der Zusatzfederelemente besteht in Torsions- oder Dreh- stabfedern, die ebenfalls parallel zur Hauptfederung verlaufen, benachbart zu der Hauptfederung angeordnet sind und die benötigten horizontalen Zusatzfederkräfte durch Torsionsmomente erzeugen. Hierzu sind sie einerseits an der gemeinsamen Basis verdrehfest festgelegt und weisen im Bereich des Anschlusses an das Lasttrageteil ein ebenfalls verdrehfest angebrachtes Anschlusselement auf, das die
Drehbewegung des Drehstabes bzw. hierdurch verursachte Federkräfte direkt weitergibt. Die Drehstabfedern können beispielsweise an ihren Enden jeweils Hebel aufweisen, die sich senkrecht zur Längsachse der Drehstabfedern erstrecken und die einerseits zumindest mittelbar auf den Lastanker einwirken und andererseits über Justierelemente an der gemeinsamen Basis festgelegt sind. Die Drehstabfedern können aber auch aus abgewinkelten Stäben bestehen, deren seitlich abstehende Hebel sich an dem Gehäuse abstützen, so dass auf der gegenüberliegenden Seite der Torsionsstab mittelbar auf das lasttragende Gestänge einwirken kann.
In diesem Zusammenhang sei noch darauf hingewiesen, dass es grundsätzlich auch möglich ist, Blattfedern und Drehstabfedern zu kombinieren, parallel zu schalten, in Reihe zu schalten etc.
Besonders wichtig ist es, dass die Zusatzfederelemente über ein Koppelelement an das Lasttrageteil angeschlossen sind. Für die Ausbildung des Koppelelementes können insbesondere zwei unterschiedliche Lösungen Anwendung finden: Das Koppelelement kann - wie aus dem Stand der Technik bekannt - in Richtung der freien Enden der Zusatzfederelemente radial vorstehende Kurventeile aufweisen, auf denen sich die freien Enden der Zusatzfederelemente abstützen. Diese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, dass durch entsprechende Ausbildung der Kurventeile eine besonders gute Anpassung der Zusatzfederung an die Hauptfederung erreicht werden kann. Dadurch dass das Koppelelement nicht - wie beim Stand der Technik - zumindest teilweise seitlich neben der Hauptfederung angeordnet ist, sondern axial benachbart (fluchtend) zu einem Ende, kann für beide Zusatzfederelemente gleichzeitig ein gemeinsames Kurventeil zur Verfügung gestellt werden, welches dann in einfacher Weise als Drehteil ausgebildet sein kann, also nicht aus zwei unbedingt identischen gefrästen Kurventeilen bestehen muss.
Das Koppelelement kann aber auch zwei an einem Lastanker bzw. einer Gestängekupplung gelagerte Schwenkhebel aufweisen, die jeweils an ihren anderen Enden mit den freien Enden der Zusatzfederelemente verbunden sind. Diese Ausführungsform besitzt eine besonders robuste Bauweise, die gegen äußere Einflüsse
wie Schmutz und Feuchtigkeit unempfindlicher ist. Die Schwenkhebel können hierbei die jeweilige Ausgleichskraft mittelbar über Nadellager, Gleitlager etc. weiterleiten und sie können außerdem selbst überkreuz (vor allem aus Platzgründen), einzeln oder paarweise angeordnet sein. Außerdem besitzt die Schwenkhebelvari- ante den folgenden Vorteil: Die als Koppelelement fungierenden Kurventeile werden dauerhaft von den freien Enden der Zusatzfederelemente, insbesondere unter Zwischenschaltung von Rollen beaufschlagt und sind dementsprechend korrosionsanfällig.
Die erwähnte Gestängekupplung bzw. der Lastanker ist zweckmäßigerweise durch den Innenraum der als Schraubenfeder ausgebildeten Hauptfederung in Richtung deren Hauptachse geführt und an ihrem einen Ende mit dem beweglichen Federteller der Hauptfederung, also deren beweglichen Ende, verbunden, während ihr anderes Ende durch das feste Widerlager (den festen Federteller) der Hauptfede- rung hindurchgeführt ist und das Koppelelement trägt, welches wiederum von den Zusatzfederelementen beaufschlagt wird.
Darüber hinaus ist es notwendig, dass die Traglast der Hauptfeder durch deren Vorspannen verändert werden kann, wobei dies durch Längenänderung der Hauptfeder an einem Federende erfolgt. Für die hängende Ausführung wird dazu der obere Federteller auf dem in diesem Bereich mit einem Gewinde versehenen Lastanker mittels einer Verstellmutter vertikal verschoben, wobei die Verstellmutter z.B. aus einer Sechskantmutter bestehen kann, ein Zahnrad tragen kann, das durch ein fest montiertes oder abnehmbares Ritzel verdrehbar ist, oder die Ver- stellmutter ein Zahnrad trägt, das durch eine Schnecke verdrehbar ist. In jedem Fall ist es möglich, die Vorspannung der Hauptfeder von außen vorzugsweise an nur einer Stelle einzustellen, ohne hierzu das Gehäuse abnehmen bzw. öffnen zu müssen. Ebenso ist es möglich, die Gestängekupplung aus zwei ineinander gesteckten, gegeneinander verschieblichen und aneinander (beispielsweise durch eine Schraube) festlegbaren Schäften zu bilden, durch die entsprechend auch der Abstand zwischen Koppelelement und beweglichem Federteller und hierdurch die Spannung der Hauptfeder in einfacher Weise einstellbar ist.
Die ganzen Vorteile des geringen Platzbedarfs der verwendeten Bauteile kommen dann zum Tragen, wenn die Hauptfederung, die Zusatzfederelemente nebst Gestängekupplung und den sonstigen Bauteilen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, das insbesondere rohrförmig ausgebildet sein kann. Dieses ge- meinsame Gehäuse benötigt etwa nur so viel Platz wie die Hauptfederung, kann also insbesondere in Radialrichtung (bezogen auf die Hauptfederung) erheblich platzsparend ausgebildet sein.
Das Gehäuse kann am oberen Ende eine Befestigungsvorrichtung in Form einer Öse oder einer Lasche zum Anschluss an den tragenden Stahlbau aufweisen, wobei diese Befestigungsvorrichtung die erwähnte allseitige Abwinkelung von mindestens +/- 4° zulassen soll. Wird hingegen die Aufhängevorrichtung als aufgestellter Konstanthänger oder eine aufgestellte Konstantstütze verwendet, so sollte es am unteren Ende Flanschverbindungen aufweisen, die auf den tragenden Stahlbau aufgesetzt und dort gegebenenfalls befestigt werden können.
Ein weiterer funktioneller Aspekt des Gehäuses kommt dadurch zum Tragen, dass die Hauptfederung bzw. der Federteller gegenüber dem umgebenden Gehäuse insbesondere stufenlos verstellbar blockiert werden kann, wobei die Blockierung durch Gewindestangen, Lochschienen mit Gewindeauge, U-Schienen mit Stapellamellen etc. erfolgen kann.
Ähnlich kann es sich mit der bereits weiter oben erwähnten Vorspannung der Zusatzfederelemente verhalten: Um die Kompensationskraft anzupassen, ist es vor- teilhaft, wenn an den Zusatzfedern angreifende, von außen leicht zugängliche Stellglieder betätigbar sind, welche entweder an der gemeinsamen Basis oder im Wirkungsbereich der Kompensationskraft angebracht sind, wobei diese Stellglieder im einfachsten Fall aus Einstellschrauben bestehen.
Um ein stabiles Arbeiten der Hauptfederung zu ermöglichen, empfiehlt es sich darüber hinaus, dass die Hauptfederung an ihrem einen, als festes Widerlager fungierenden Ende an sich parallel zur Achse der Hauptfederung erstreckende Ankerstangen angeschlossen ist, und dass die Hauptfederung an ihrem anderen Ende Führungselemente aufweist, die die Ankerstangen beaufschlagen und so die Be-
wegungen des freien Endes der Hauptfederung in Axialrichtung führen. Hierdurch lässt sich ein seitliches Ausknicken der Hauptfederung verhindern, wobei die Führung direkt oder unter Zwischenschaltung von Rollen erfolgen kann, die an den Ankerstangen entlanglaufen. Eine besonders geschickte Ausführungsform der An- kerstangen besteht darin, die weiter oben erwähnten Drehstabfedern so zu positionieren, dass sie von den Führungselementen beaufschlagbar sind und die Bewegung der Hauptfederung bzw. des an ihrem oberen Ende angeordneten Federtellers führen. Daneben ist es natürlich auch möglich, eigens separate Ankerstangen - beispielsweise in den Gehäuseecken - vorzusehen - oder sogar die Gehäuse- ecken selbst zur Führung zu verwenden.
Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auch darauf, dass die Hauptfederung, die Zusatzfederelemente, ein an das Lasttrageteil angeschlossener und die Hauptfederung an ihrem beweglichen Ende beaufschlagender Federteller und eine die Hauptfederung durchquerende Gestängekupplung nebst etwaigem Koppelelement, Schwenkhebeln etc. zu einer vormontierten Baugruppe zusammengefasst sind. Hierdurch lässt sich nicht nur die Montage der erfindungsgemäßen Aufhängevorrichtung vereinfachen, sondern auch der benötigte Platz durch die Vormontage optimieren. Des weiteren lassen sich Rationalisierungen bei der Lagerhaltung und dem Vertrieb erzielen, indem die erwähnten Bauteile als feste Einheit vorgesehen werden.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt ist darin zu sehen, dass die Aufhängevorrichtung in der beschriebenen Art und Weise auch aus mehreren parallel geschal- teten Federn, also Hauptfederungen und Zusatzfederelementen, bestehen kann. Hierzu ist beispielsweise die Hauptfederung ein aus zumindest zwei parallel geschalteten Spiraldruckfedern bestehendes Federpaket, wobei dann die Gestängekupplung in der Mittelachse des Federpakets verläuft und zumindest mittelbar von Zusatzfederelementen beaufschlagt wird, die nicht mehr um eine Hauptfederung herum angeordnet sein müssen, sondern die paarweise bzw. gruppenweise so um die Gestängekupplung angeordnet sind, dass sie deren Koppelelement in den benötigten Kompensationsrichtungen beaufschlagen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen; hierbei zeigen
Figur 1 eine Aufhängevorrichtung in einem vertikalen Schnitt nach der Linie l-l in Figur 3 in einem Zustand, in dem sich der bewegliche Federteller in der oberen Stellung befindet;
Figur 2 einen Schnitt nach der Linie ll-ll in Figur 4;
Figur 3 einen Schnitt nach der Linie lll-lll in Figur 1 ; Figur 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Figur 1 ;
Figur 5 eine Darstellung der Aufhängevorrichtung analog Figur 1 , wobei sich der bewegliche Federteller in einer mittleren Stellung befindet;
Figur 6 eine Darstellung der Aufhängevorrichtung analog Figur 1 , wobei sich der bewegliche Federteller in der unteren Stellung befindet; Figur 7 einen Schnitt nach der Linie Vll-Vll in Figur 5;
Figur 8 eine Darstellung der Blattfeder der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 7 in Seitenansicht im leicht vorgespannten Zustand;
Figur 9 in einer Darstellung analog Figur 8 die Blattfeder nach Figur 8 im stärker vorgespannten Zustand; Figur 10 eine Abwicklung der Blattfeder nach Figur 8 und Figur 9 in die Ebene;
Figur 11 die Blattfeder nach Figur 8 und 9 in Seitenansicht im gestreckten Zustand;
Figur 12 die Blattfeder nach Figur 8 bis 10 in Seitenansicht im in einen Spannrahmen eingespannten Zustand; Figur 13 eine alternative Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung analog der Schnittdarstellung aus Figur 1 ;
Figur 14 die Aufhängevorrichtung aus Figur 13 im Schnitt entlang der Linie XIV- XIV aus Figur 13;
Figur 15 eine weitere alternative Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung im Vertikalschnitt entlang der Linie XV-XV aus Figur 16;
Figur 16 die Aufhängevorrichtung aus Figur 15 im Schnitt entlang der Linie XVI- XVI aus Figur 15;
Figur 17 eine alternative Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung im Vertikalschnitt;
Figur 18 eine weitere Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung im Vertikalschnitt; Figur 19 die Aufhängevorrichtung aus Figur 18 im Vertikalschnitt entlang der Linie XIX-XIX aus Figur 18; Figuren 20 bis 22 eine als Zusatzfederelement fungierende Blattfeder im Vertikalschnitt, in Seitenansicht und in Draufsicht; Figur 23 eine weitere Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung im Vertikalschnitt in einem Zustand, in dem sich der bewegliche Federteller in der oberen Stellung befindet; Figur 24 eine Darstellung analog Figur 23, wobei sich der bewegliche Federteller in einer mittleren Stellung befindet; Figur 25 eine Darstellung analog Figur 23, wobei sich der bewegliche Federteller in der unteren Stellung befindet; Figur 26 eine weitere Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung im Vertikal- schnitt;
Figur 27 die Aufhängevorrichtung aus Figur 26 im Horizontalschnitt;
Figur 28 eine Parallelschaltung mehrerer Haupt- und Zusatzfederelemente zu einem Federpaket in vertikaler Vorderansicht; Figur 29 das Federpaket aus Figur 28 im Horizontalschnitt; Figur 30 eine erfindungsgemäße Aufhängevorrichtung für Rohrleitungen, ausgebildet als Konstantstütze; Figur 31 die Konstantstütze aus Figur 30 im Horizontalschnitt.
Im Folgenden wird zunächst die Aufhängevorrichtung anhand der Figuren 1 bis 7 genauer erläutert. Zwischen einem in Figur 1 allgemein mit A bezeichneten Aufhängeteil und einem mit L bezeichneten Lasttrageteil, welches die Last aufnimmt, ist eine Hauptfederung und eine Zusatzfederung zur Kompensation der sich ändernden Zug- und Druckkraft der Hauptfederung in Abhängigkeit vom Federweg vorgesehen. Die Hauptfederung besitzt eine Schraubendruckfeder 1 , die auf einem in einem Gehäuse 7 fest angeordneten Federwiderlager 1.2 aufsitzt und an ihrem oberen Ende einen beweglichen Federteller 1.1 trägt. An der Unterseite des beweglichen Federtellers 1.1 greift eine in ihrer Länge verstellbare Gestängekupplung an, die im wesentlichen auf der Hauptachse der Schraubendruckfeder 1 verlaufend, durch diese hindurchgeführt ist, wobei ihr unteres Ende durch das Feder-
Widerlager 1.2 hindurchgeführt ist und eine Aufhängebohrung 1.34 zur Aufhängung der Last aufweist. Die Gestängekupplung ist zweiteilig aufgebaut mit einem Unterteil 1.31 und einem in das Unterteil einschraubbaren Oberteil 1.32, wobei zwischen Oberteil 1.32 und Unterteil eine als Schraube 1.33 ausgebildete Verdrehsi- cherung angeordnet ist.
Die Zusatzfederung weist eine Blattfeder 2 auf, deren genauere Ausbildung auch den Figuren 8 bis 12 zu entnehmen ist und in ihrer Wirkungsweise weiter unten noch genauer erläutert wird. Die Blattfeder 2 besitzt ein im wesentlichen U-förmig ausgebildetes Mittelteil 2.1 , an dessen Schenkel sich jeweils in Bezug auf die Symmetrieachse des U konkav gekrümmt nach innen verlaufende Endabschnitte 2.2 und 2.3 anschließen. Sie ist so angeordnet, dass die Basis ihres Mittelteils 2.1 vor dem in Figur 1 oberen Ende der Schraubendruckfeder 1 liegt und in Querrichtung zur Hauptachse der Schraubendruckfeder 1 geführt ist. In diesem Bereich ist die Blattfeder 2 am Aufhängeteil A befestigt. Die Endabschnitte 2.2 und 2.3 verlaufen zu beiden Seiten der Schraubendruckfeder 1 innerhalb des Gehäuses 7 zum unteren Ende der Schraubendruckfeder 1. Die freien einander gegenüberliegenden Enden der Endabschnitte 2.2 und 2.3 sind mit Befestigungsösen 2.21 und 2.31 für Bolzenverbindungen versehen. An diesen freien Enden ist die Blattfeder 2 an ein Koppelelement angeschlossen zur Übertragung der Kompensationskräfte von der Zusatzfederung auf die Hauptfederung.
Dieses Koppelelement besitzt zwei Schwenkhebel 3.1 und 3.2, die jeweils an den Enden von fest mit dem Unterteil 1.31 der Gestängekupplung verbundenen und quer zu ihr verlaufenden Ansätzen 4.1 und 4.2 über Gelenkverbindungen 4.3 und 4.4 gelagert sind. Die Schwenkhebel 3.1 und 3.2 sind an ihren anderen Enden über Gelenkverbindungen 3.3 und 3.4 an die Befestigungsösen 2.31 und 2.21 der Endabschnitte 2.3 und 2.2 der Blattfeder 2 angeschlossen. Die Schwenkhebel 3.1 und 3.2 sind einander überkreuzend so angeordnet, dass jeder Schwenkhebel mit dem freien Ende eines Endabschnittes der Blattfeder gelenkig verbunden ist, der dem jeweils anderen Ansatz zugewandt ist. Wie Figur 1 unmittelbar zu entnehmen, ist also der Schwenkhebel 3.1 an einem Ende mit dem Ansatz 4.1 verbunden, welcher dem Endabschnitt 2.2 der Blattfeder 2 zugewandt ist, während sein anderes Ende mit dem Endabschnitt 2.3 der Blattfeder 2 verbunden ist. Der Schwenkhebel
3.2 dagegen ist an einem Ende mit dem Ansatz 4.2 verbunden, welcher dem Endabschnitt 2.3 der Blattfeder 2 zugewandt ist, während sein anderes Ende mit dem Endabschnitt 2.2 der Blattfeder 2 verbunden ist.
Im Aufhängeteil A ist ein zu beiden Seiten aus dem Gehäuse 7 herausgeführter Querträger 8 fest angeordnet. Weiterhin besitzt der bewegliche Federteller 1.1 der Schraubendruckfeder 1 zwei parallel zum Querträger 8 verlaufende und durch Schlitze 7.1 und 7.2 aus dem Gehäuse 7 herausgeführte Nasen 1.11 und 1.12. Sowohl die Enden des Querträgers 8 als auch die Nasen sind mit entsprechenden Durchgangslöchern versehen und dies eröffnet die Möglichkeit, zwischen dem Querträger 8 und den Nasen 1.11 , 1.12 nicht dargestellte Blockierbolzen anzuordnen, durch die über entsprechende Schraubenmuttern die Stellung des beweglichen Federtellers in jeder Lage stufenlos nach beiden Richtungen festgelegt werden kann.
Weiterhin besteht bei der dargestellten Aufhängevorrichtung die Möglichkeit, durch Verstellen des beweglichen Federtellers 1.1 und die damit einhergehende Verlängerung oder Verkürzung der Gestängekupplung 1.31 bis 1.32 die Vorspannung der Schraubendruckfeder 1 zu verändern. Hierzu ist oberhalb des beweglichen Feder- tellers 1.1 und koaxial zu ihm ein mit dem Federteller 1.1 fest verbundenes Zahnrad 9 angeordnet, in das, wie aus den Figuren 2 und 4 zu entnehmen, an einer Seite eine lösbare Verdrehsicherung 9.1 und an einer anderen Seite ein von außen mittels eines Werkzeugs, beispielsweise eines Sechskantschlüssel betätigbares Lastverstellzahnrad 9.2 eingreift. Nach dem Lösen der Verdrehsicherung 9.1 und der Verdrehsicherung 1.33 an der Gestängekupplung kann über das Lastverstellzahnrad 9.2 das Zahnrad 9 verdreht werden.
Im folgenden wird zunächst anhand der Figuren 8 bis 12 in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 der Aufbau und die Wirkungsweise der Blattfeder 2 näher erläu- tert. Figur 10 zeigt die Blattfeder in einer Abwicklung in die Ebene. Hieraus ist zu erkennen, dass sie aus einem Flachstahlstück besteht, das eine aus zwei gleichförmigen Trapezen, deren längere Grundlinien zusammenfallen, gebildete Form aufweist. Selbstverständlich kann die Blattfeder grundsätzlich auch aus mehreren aufeinandergelegten Flachstahlstücken bestehen. Auf der Quermittelachse des
Flachstahlstücks befinden sich drei Bohrungen 2.12, 2.13 und 2.14. Wie aus den Figuren 8 und 11 zu entnehmen, besitzt die Basis des Mittelteils 2.1 der Blattfeder 2 in einem auf der Symmetrieachse liegenden Bereich einen zum inneren des U der Blattfeder hin gekrümmten, quasi als „Knick" ausgebildeten Teilabschnitt 2.11. Im in die Aufhängevorrichtung eingebauten Zustand der Blattfeder 2 sind durch die Bohrungen 2.12 und 2.13 Versteilschrauben 6.1 und 6.2 derart geführt, dass ihre Schraubenköpfe an der Innenseite der Basis des Mittelteils 2.1 anliegen und die Schraubenbqlzen in ein an der Außenseite angeordnetes Anschlagstück verstellbar eingeschraubt sind, welches zum Aufhängeteil A gehört. In den Eckbereichen des Mittelteils 2.1 ist die Blattfeder 2 über fest mit dem Gehäuse 7 verbundene Bolzen 5.1 und 5.2 geführt. Die Bohrungen 2.12 und 2.13 und 2.14 im Flachstahlstück der Blattfeder 2 stellen gewollte Schwächungspunkte dar, die zur Veränderung der Vorspannung der Blattfeder 2 eingesetzt werden können. Werden die Verstell- schrauben 6.1 und 6.2 angezogen, so verändert sich der Knickwihkel 2.11 des Mittelteils 2.1 beispielsweise derart, dass die Feder die in Figur 9 dargestellte Gestalt annimmt. Ein Vergleich der Figur 8 und 9 zeigt, dass sich in diesem Zustand auch die Krümmung der Endabschnitte 2.2 und 2.3 verringert hat und sich die Vorspannung erhöht hat, was bewirkt, dass die aufeinanderliegenden Ösen 2.21 und 3.31 der Blattfeder mit einer erhöhten Kraft aufeinandergedrückt werden.
Anhand von Figur 12 lässt sich weiterhin feststellen, dass bei der Blattfeder 2 in dem in Figur 9 dargestellten, noch nicht eingebauten Zustand die Vorspannungskapazität am Mittelteil 2.1 über die Verstellung des Knickwinkels 2.11 keineswegs voll ausgeschöpft ist, also noch eine Reserve der Federverstellung zur Anglei- chung der Federkräfte besteht.
In Figur 12 ist der Endabschnitt 2.2 in einen Spannrahmen SP eingespannt und damit gerade gerichtet. Man erkennt, dass dann der andere Endabschnitt 2.3 im entspannten Zustand so liegt, dass sich die Öse 2.31 jenseits der Mittellinie M be- findet. In strichpunktierten Linien ist die Stellung des Endabschnitts 2.3' in dem Zustand angedeutet, in dem beide Endabschnitte freigegeben sind. Gestrichelt ist noch die Lage des Endabschnitts 2.3" bei größter Aufweitung der Blattfeder 2 angedeutet. Die in Figur 12 eingetragene Größe x stellt die elastische Federverformung einer Hälfte der Blattfeder dar vom entspannten Zustand bis zur vorgesehe-
nen maximalen Aufweitung. Auf diesem Federweg soll die Blattfeder 2 eine lineare Kennlinie besitzen. Diese Kennlinie muss zur Kompensation an die Kennlinie der Schraubendruckfeder 1 angepasst sein und für die Einhaltung dieser Anpassung ist von Bedeutung, dass die Größe x der Länge der Schwenkhebel 3.1 und 3.2 des Koppelelementes entspricht.
Die dargestellte Ausführungsform der Aufhängevorrichtung mit der besonderen platzsparenden Ausbildung der Blattfeder und der ebenfalls platzsparenden Ausbildung des Koppelelementes macht es möglich, die gesamte Aufhängevorrichtung, wie den Zeichnungen zu entnehmen, in einem relativ schmal gebauten rechteckigen Gehäuse anzuordnen.
Im folgenden wird anhand der Figuren 1 , 5 und 6 dje Wirkungsweise der oben beschriebenen Aufhängevorrichtung erläutert.
Das Funktionsprinzip der Aufhängevorrichtung fußt auf der Gesetzmäßigkeit des Kräfteparallelogramms. Auf das Lasttrageteil L wirkt die Kraft F der Last, die über die Gestängekupplung 1.31-1.32 und den beweglichen Federteller 1.1 auf die Schraubendruckfeder 1 übertragen wird und diese zusammendrückt. Die Kraft der als Druckfeder ausgebildeten Blattfeder 2 wirkt über das Koppelelement mit den Schwenkhebeln 3.1 und 3.2 ebenfalls auf das Kupplungsgestänge 1.31-1.32 und damit den beweglichen Federteller 1.1. Diese Ausgleichskräfte werden je nach der Stellung des Koppelelements und damit der Winkelstellung der Schwenkhebel 3.1 und 3.2 in unterschiedlicher Weise auf die Gestängekupplung übertragen. Wie aus den Figuren 1, 5 und 6 leicht abzulesen, entsteht in dem in Figur 1 dargestellten Zustand der Schraubendruckfeder 1 , bei welchem sich der bewegliche Federteller 1.1 in der oberen Stellung befindet, aufgrund der eingeleiteten Zusatzkräfte eine die Kraft der Schraubendruckfeder 1 unterstützende resultierende Zusatzkraft. Bei zunehmender Belastung und entsprechend stärkerer Einfederung der Schrauben- druckfeder 1 gelangt diese in den in Figur 5 dargestellten Zustand, bei dem sich die von der Blattfeder 2 eingeleiteten Kräfte gegenseitig aufheben und die resultierende Zusatzkraft den Wert 0 annimmt. Bei noch stärkerer Belastung und Einfederung der Schraubendruckfeder 1 entsteht, wie in Figur 6 dargestellt, eine resultierende Zusatzkraft mit umgekehrter Wirkungsrichtung zur Kraft der Schrauben-
druckfeder 1 , so dass die resultierende Zusatzkraft mindernd auf die Hauptfederkraft wirkt. Die einzelnen Komponenten des oben beschriebenen Federsystems sind so aufeinander abgestimmt, dass die Veränderung der Ausgleichskraft genau der Kennlinie der Schraubendruckfeder 1 entspricht. Dadurch kann die Kraft der Schraubendruckfeder 1 stufenlos zu einer konstanten Stützkraft ausgeglichen werden.
Aus den oben geschilderten Zusammenhängen ergibt sich, dass die Summe aus der Kraft der Schraubendruckfeder 1 , also der Hauptfederung, und der aus der Blattfeder 2 abgeleiteten resultierenden Ausgleichskraft gleich der Stützkraft einer bestimmten Last in jedem Punkt des Bewegungsbereiches ist. Damit ist eine konstant bleibende Zugkraft sichergestellt.
Figur 13 zeigt eine der in Figur 1 dargestellten Bauart einer Aufhängevorrichtung entsprechende Variante mit der einzigen Abwandlung, dass der bewegliche Federteller 1.1 über seitlich angeordnete Führungsrollen 10.11 , 10.12 an zur Mittelachse der Hauptfederung parallel verlaufenden Ankerstangen 10.2 und 10.3 anliegt und hierdurch bei seiner Zustellbewegung in Vertikalrichtung seitlich geführt wird, um ein seitliches Ausknicken der Hauptfederung 1 zu verhindern. Hierzu be- aufschlagen die Führungsrollen 10.11 und 10.12 die als Winkelprofil ausgebildeten und am Gehäuse befestigten Ankerstangen 10.2 und 10.3 in der aus Figur 14 ersichtlichen Art und Weise.
Die gleiche Aufgabe kommt in Figur 15 dargestellten Führungsrollen 10.11 , 10.12 zu, die an zylindrischen Ankerstangen 11.3 und 11.4 in Vertikalrichtung verfahrbar sind (die Draufsicht und der gegenseitige Eingriff von Ankerstangen und Führungsrollen ist aus Figur 16 ersichtlich).
In Figur 17 ist neben den bereits in den vorhergehenden Zeichnungen dargestell- ten Merkmalen zusätzlich zu einer U-förmigen Blattfeder 2 eine Tellerfeder 14 zwischen Blattfeder 2 und Aufhängeteil A angeordnet ist. Durch diese Hintereinanderschaltung von U-förmiger Blattfeder und Tellerfeder als Zusatzfederung kann die Federarbeit weiter gesteigert werden, da sie die Federwirkung der Blattfeder weiter unterstützt.
Figur 18 zeigt eine ähnliche Kombination: Dort ist eine U-förmige Blattfeder 2 mit Drehstabfedern 12.1 und 12.2 kombiniert. Auch hierdurch lässt sich die Federarbeit der Zusatzfederung weiter verbessern, nach Berechnungen des Anmelders sogar um 100 % im Vergleich zur bloßen Verwendung einer U-förmigen Blattfeder.
Zur Befestigung ist jede Drehstabfeder 12.1 , 12.2 mindestens an dem im Bereich des Koppelelementes (bzw. den Schwenkhebeln 3.1 , 3.2) liegenden Ende rechtwinklig zur Stabachse in eine Richtung radial nach außen (siehe Figur 19) in Be- zug auf die Hauptfederung abgebogen und zur Erzeugung der Vorspannung um einen vorgegebenen Winkel verschwenkt an einem Innengehäuse 7.13 festgelegt, welches wiederum fest mit dem feststehenden Federteller 1.2 verbunden ist. Gleichzeitig ist jede Drehstabfeder im Bereich unmittelbar vor der Abbiegungs- stelle über eine Nutenführung 12.3, 12.4 an das Koppelelement abgeschlossen. Die Anlenkung der Drehstabfedern 12.1 , 12.2 an das Innengehäuse 7.13 ergibt sich insbesondere aus der Darstellung aus Figur 19: Dort sind die von dem nahezu vertikalen Verlauf der Drehstabfedern in den horizontal abgewinkelten Verlauf ü- bergegangenen Enden 12.11 , 12.21 der Drehstabfedern erkennbar, die aufgrund ihrer Torsionsvorspannung gegen das Innengehäuse 7.13 drücken und somit fest- gelegt sind.
Werden die Schwenkhebel 3.1 und 3.2 so ausgelenkt, dass sich deren freie und die Nutenführungen tragenden Enden nach außen bewegen, so müssen sie hierbei die Torsionsfedern noch weiter entgegen der Wirkung ihrer Federkraft auslenken, also den obengenannten Winkel noch vergrößern und hierbei einen entsprechenden Widerstand überwinden, der auf der anderen Seite dafür sorgt, dass bei Überwinden des Extrempunktes der freien Enden der Schwenkhebel (der der mittleren Position des beweglichen Federtellers der Hauptfederung bzw. deren „mittleren Nullstellung" entspricht) die Längung der Hauptfederung und somit das Ver- schwenken der freien Enden nach innen unterstützt.
Die Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung aus Figur 18 und 19 hat die Besonderheit, dass zwischen dem als Aufhängeteil A dienenden Gehäusedeckel 7.12 und dem Querträger 8 eine Gelenkverbindung 17 vorgesehen ist, über die die ge-
samte Baugruppe aus Zusatzfederelement 2, Hauptfederung 1 , Kupplungsgestänge 1.3, Federteller 1.1 usw. gegenüber dem Gehäuse 7 schwenkbar ist, um so insbesondere die an Aufhängevorrichtungen geforderte horizontale Auslenkbarkeit von +/- 4° erfüllen zu können. Die Gelenkverbindung 17 besteht aus zwei kugel- förmig gewölbten und ineinanderpassenden Teilen des Gehäusedeckels, die entlang der Wölbung verschieblich sind.
Ein Merkmal der Drehstabfedern ist aus Figur 19 ersichtlich: Dort ist erkennbar, wie jeweils zwei an einer Seite liegende Drehstäbe an ihrem, vom Koppelelement abgewandten Ende über ein Bogenstück zur Bildung einer aus zwei parallel geschalteten Drehstäben bestehenden Drehstabfeder einstückig miteinander verbunden sind, wodurch sich insbesondere die Handhabung der Drehstabfedern - beispielsweise beim Einbau - verbessern lässt. Eine ähnliche Parallelschaltung von Drehstäben ist dadurch möglich, dass zwei an einer Seite unmittelbar nebeneinan- derliegende Drehstäbe an ihrem vom Koppelelement abgewandten Ende rechtwinklig zur Stabachse in eine Richtung radial nach außen in Bezug auf die Hauptfederung abgebogen sind und die abgebogenen Enden über eine Klammer miteinander verbunden sind.
In den Figuren 20 bis 22 ist ein Zusatzfederelement in Form einer L-förmig abgewinkelten Blattfeder 20 dargestellt und zwar in Figur 20 in vertikaler Vorderansicht (teilweise geschnitten), in Figur 21 in Seitenansicht und in Figur 22 in Draufsicht. Der lange L-Schenkel 20.1 der Blattfeder erstreckt sich parallel zu einer (nicht dargestellten) Hauptfederung einer (ebenfalls nicht dargestellten) Aufhängungsvor- richtung und an seinem freien unteren Ende weist er ein zylinderförmiges Anschlusselement 20.2 auf, an das Schwenkarme, Rollen, Koppelelement oder dergleichen angeschlossen werden können, die die Federkraft dieser Zusatzfederung an das Lasttrageteil weitergeben. Der kurze L-Schenkel dient zur Einstellung der Vorspannung des Zusatzfederelementes 20, wozu der kurze L-Schenkel einen leichten Rücksprung gegenüber der eigentlichen L-Form aufweist, um hierdurch Platz für eine Neigung zu schaffen gegenüber der (nicht dargestellten) Basis, an der er festzulegen ist. Zu diesem Zwecke weist der kurze L-Schenkel 20.3 eine Bohrung 20.4 auf, in die eine Verspannschraube einsetzbar ist, die sich bis zur Basis erstreckt, an der auch das zweite parallele und auf der gegenüberliegenden
Seite der Hauptfederung angeordnete, hier nicht dargestellte Zusatzfederelement festgelegt wird. Um der L-Feder den nötigen Halt zu geben und gleichzeitig das Widerlager für die Aufnahme der Reaktionskraft des Zusatzfederelementes zu bilden, ist die L-förmige Blattfeder an dem am Übergang zum langen L-Schenkel na- heliegenden Ende des kurzen L-Schenkels mit einer Bohrung 22.5 zur Aufnahme eines Fixierbolzens versehen, welcher ebenfalls - wie auch die Verspannschraube - an der gemeinsamen Basis festgelegt wird.
Betrachtet man sich Figur 20, so ist die Funktion der L-förmigen Blattfeder leicht erkennbar: Das genannte Widerlager im Bereich der Bohrung 20.5 dient als
Schwenklager beim Verspannen der Blattfeder über die in die Bohrung 20.4 einsetzbare Verspannschraube; wird die Verspannschraube angezogen, so neigt sich der kurze L-Schenkel im Uhrzeigersinn in Richtung der (nicht dargestellten) gemeinsamen Basis und zieht hierdurch bei Schwenkung um das genannte Schwenklager in 20.5 den langen L-Schenkel nach, wodurch dessen freies Ende im Bereich 2.2 ebenfalls im Uhrzeigersinn bewegt wird in Richtung auf die (nicht dargestellte) Hauptfederung. Durch dieses Verspannen lässt sich die Vorspannung im Angriffspunkt der L-förmigen Blattfeder an das Koppelelement variieren.
Figur 21 zeigt die L-förmige Blattfeder in Seitenansicht und lässt die trapezförmige, sich in Richtung des freien Endes 20.2 des langen L-Schenkels verjüngende Form erkennen, die insbesondere zur Gewichtsreduzierung der Blattfeder dient. Figur 22 zeigt die Aneinanderfügung zweier L-förmiger Blattfedern im Bereich der gemeinsamen Basis in der Draufsicht auf die Blattfedern: Die kurzen L-Schenkel 20.3 weisen Ausnehmungen auf, die ausreichend Platz für den jeweils benachbarten ebenso ausgebildeten kurzen L-Schenkel des benachbarten Zusatzfederelementes 20 bieten.
In den Figuren 23 bis 25 ist eine weitere Ausführungsform der Aufhängevorrich- tung dargestellt: Die Hauptfederung der Aufhängevorrichtung besitzt eine Schraubendruckfeder 111 , die sich mit ihrem unteren Ende auf dem innerhalb des Gehäuses 117.1 angeordneten Federwiderlager 111.2 abstützt und an ihrem oberen Ende den beweglichen Federteller 111.1 trägt. Der bewegliche Federteller 111.1 ist über das Kupplungsgestänge 111.3, das durch die Schraubendruckfeder 111 hindurch-
geführt ist, mit dem Lastaufnahmeelement 111.31 vor dem unteren Ende der Schraubendruckfeder 111 verbunden. Die Zusatzfederung besteht aus einer Blattfeder 112, die als Bogenfeder ausgebildet ist. Die Bogenfeder besitzt einen im entspannten Zustand im wesentlichen kreisringförmig ausgebildeten Mittelteil 112, der die Schraubendruckfeder 111 an ihrem oberen Ende und an beiden Seiten umfassend zum unteren Ende der Schraubendruckfeder 111 verläuft und derart angeordnet ist, dass die beiden freien Enden 112.1 und 112.2 der Bogenfeder nach innen geführt sind und einander gegenüberliegen. Die nach innen geführten Endabschnitte 112.1 und 112.2 der Bogenfeder sind geradlinig ausgebildet und steigen im entspannten Zustand der Bogenfeder leicht nach innen an.
Die Bogenfeder besteht aus einem Flachstahlstück, das eine aus zwei gleichförmigen Trapezen, deren längere Grundlinie zusammenfallen, gebildete Form aufweist. Selbstverständlich kann die Bogenfeder grundsätzlich auch aus mehreren aufein- andergelegten Flachstahlstücken bestehen. Im Bereich der Längsmitte der Bogenfeder 112 befindet sich eine Durchgangsbohrung, mittels der die Bogenfeder an einem mit dem Aufhängeteil A verbundenen Führungsbolzen 115 radial geführt ist. Des weiteren ist die Bogenfeder 112 im mittleren Bereich durch seitliche Öffnungen im Gehäuse 117.1 bzw. dem das Gehäuse an der Oberseite abschließen- den Gehäusedeckel 117.2 geführt, wobei das Gehäuse 117.1 als Rohrstück mit quadratischem Querschnitt ausgebildet ist.
An den freien Enden 112.1 und 112.2 der Bogenfeder 112 sind Halterungen 114.1 und 114.2 angeordnet, die an ihren Enden über Achsen 113.3 und 1 13.4 Laufrollen 114.3 und 114.4 tragen. Die Gelenke 113.3 und 113.4 sind wiederum an Pendelstützen 116.1 und 1 16.2 aufgehängt, die oberhalb des beweglichen Federtellers 111.1 im Gehäusedeckel 117.2 schwenkbar gelagert sind. Die Gestängekupplung 111.3 trägt zwei Kurventeile 113.1 und 113.2, die sich in von einander abgewandten Richtungen in axiale und radiale Richtung erstrecken und auf denen die Lauf- rollen 114.3 und 114.4 der Rollenführung aufliegen.
Es sei noch erwähnt, dass bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Gehäusedeckel ein Querträger angeordnet ist, der an beiden Seiten aus dem Gehäusedeckel herausragt. Weiterhin trägt der bewegliche Federteller zwei, parallel zum
Querträger angeordnete Nasen, wobei zwischen dem Querträger und den Nasen des beweglichen Federtellers Blockierbolzen angeordnet sind, mittels derer der bewegliche Federteller festgelegt werden kann. Die Führung des beweglichen Federtellers erfolgt wiederum über Rollen 119.1 und 119.2, welche in zwei diagonal einander gegenüberliegenden Kanten des Ge äuses 117.1 geführt sind.
Die Wirkungsweise der Ausführungsform ergibt sich aus den Figuren 23, 24 und 25: Von der Bogenfeder 112 werden die Zusatzkräfte über die Rollen 114.3 und 114.4 und die Kurventeile 113.1 und 113.2 auf die Gestängekupplung 111.3 in Ab- hängigkeit von der Stellung dieser Kurventeile übertragen. In dem in Figur 23 dargestellten Zustand, bei welchem sich der bewegliche Federteller 1 11.1 in der oberen Stellung befindet, entsteht eine die Kraft der Schraubendruckfeder 111 unterstützende Zusatzkraft, welche beim weiteren Einfedern der Schraubendruckfeder 111 in der in Figur 24 dargestellten Zwischenstellung den Wert 0 annimmt und schließlich in der in Figur 25 dargestellten Stellung der Kraft der Schraubendruckfeder 111 entgegenwirkt. Durch entsprechende Ausgestaltung der einzelnen Teile des Systems, insbesondere durch die besondere Formgebung der Kurventeile 113.1 und 113.2 ist eine besonders genaue Anpassung der resultierenden Kräfte an die Kennlinie der Schraubendruckfeder 111 möglich.
In Figur 26 ist noch einmal eine Ausführungsform einer Aufhängevorrichtung mit Drehstabfedern als Zusatzfederelementen dargestellt: Insgesamt vier über den Querschnitt der Aufhängevorrichtung verteilt angeordnete Drehstabfedern 22 erstrecken sich zwischen einer gemeinsamen Basis 23, die oberhalb der Hauptfe- derung 1 angeordnet ist, und einem Schwenkhebel 3.1 bzw. 3.2, der die horizontale Zustellkraft der Drehstabfedern in Richtung an das Kupplungsgestänge 1.3 und somit an den beweglichen Federteller 1.1 weitergibt, welcher an den Drehfedern durch die Federn aufnehmende Bohrungen geführt ist. An den oberen, die gemeinsame Basis 23 überragenden Enden weisen die Torsions- oder Drehstabfe- dem Fixier- und Justierhebel 22.1 auf, die in der geeigneten Winkelstellung gegenüber der gemeinsamen Basis an dieser festzulegen sind.
Aus der in Figur 27 dargestellten Draufsicht erkennt man die Übertragung der horizontalen Schwenkbewegung der unteren Enden 22.2 an den Schwenkhebel 3.1 ,
der - wie aus der Draufsicht erkennbar ist - im Anlagebereich der Drehstabfeder eine frei drehbare Rolle 3.11 aufweist und so ohne große Reibungsverluste die Schwenkbewegung an den Schwenkhebel weitergibt.
In Figur 28 ist eine Parallelschaltung von vier Hauptfederungen 1 in einem gemeinsamen Gehäuse 7 dargestellt. Außerdem sind vier Zusatzfederelemente 2 dargestellt, die als L-förmige Blattfedern ausgebildet sind und an der gemeinsamen Basis 23 festgelegt sind. Die L-förmigen Blattfedern sind ähnlich den Blattfedern aus den Figuren 26 - 28 ausgebildet und müssen hier nicht weiter im Detail beschrieben werden. Die Hauptfederungen sind an einem feststehenden Federteller 1.2 aufgehängt, wobei jeweils ein feststehender Federteller für zwei benachbarte Hauptfedern vorgesehen ist. An den unteren Enden der Hauptfedern 1 sind bewegliche Federteller 1.1 angeordnet und zwar jeweils ein Federteller für zwei benachbarte Hauptfederungen. Die beiden beweglichen Federtelfer 1.1 , die über einen Lastanker 1.222 mit dem Lasttrageteil verbunden sind, sind über eine Verbindungsrippe 1.111 , die zusammen mit den Schwenkhebeln 3.1 und 3.2 als Koppelelement fungiert, verdrehfest und starr aneinander festgelegt, so dass die beiden beweglichen Federteller die Bewegungen gemeinsam und synchron durchführen.
Das Besondere an den zu einem Federpaket zusammengefassten Hauptfederungen nebst zugehöriger Zusatzfederelemente besteht nun darin, dass die Zusatzfederelemente nicht jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Hauptfederungen angeordnet sind; statt dessen sind die Hauptfederungen im Gehäuse relativ weit außen angeordnet und die Zusatzfederelemente im dazwischen belassenen Zwischenraum vorgesehen.
Zu den Blattfedern 2 lässt sich noch sagen, dass diese sich an der gemeinsamen Basis im Bereich einer Befestigungsschraube 23.1 bzw. einer darunter angeord- neten Unterlegscheibe 23.2 abgestützt werden, um so die Reaktionskräfte ableiten zu können.
Um das Verspannen der Hauptfederungen ermöglichen zu können, sind Schrauben 23.4 zwischen der gemeinsamen Basis und dem fest stehenden Federteller 1.2
angeordnet. In Figur 31 und Figur 32 sind die Spannschrauben 23.4 in den Randbereichen der gemeinsamen Basis vorgesehen; ebenso können diese jedoch auch auf der Mittelachse der jeweiligen zugehörigen Hauptfederungen angeordnet werden, um den entsprechenden Lastangriff zur Vermeidung von Querkräften symmet- risch zur Mittelachse durchführen zu können.
Soll schließlich die Aufhängevorrichtung - wie in den Figur 30 und 31 - als Konstantstütze verwendet werden, so ist es problemlos möglich, an das Gehäuse 7 Befestigungsflansche 7.6 anzufügen, über die die Konstantstütze montierbar und festlegbar ist. Im wesentlichen ist die Konstantstütze genauso aufgebaut, wie die als Konstanthänger bezeichneten Aufhängevorrichtungen; in diesem Zusammenhang sei nur auf die besondere Variante hingewiesen, dass die innere Baugruppe, die aus Hauptfederung, Zusatzfedern, Kupplungsgestänge, Federteller etc. besteht, in das Gehäuse einsetzbar und dort durch formschlüssige Verbindungen an einem umlaufenden Stützflansch 7.7 des Gehäuses 7 festgelegt werden kann.
In der in Figur 31 dargestellten Draufsicht ist das Zusammenwirken der Schwenkhebel 3.1 , 3.2 mit den Zusatzfederelementen 2 gezeigt, die mit ihren freien Enden fest an den Schwenkhebeln verbunden sind.
Zusammenfassend bieten die verschiedenen vorstehend erwähnten Ausführungsformen alle den Vorteil eines platzsparenden Aufbaus, der nicht wesentlich breiter baut als die Hauptfederung alleine und lediglich benachbart zu den Hauptfederungen vorgesehene, sich parallel hierzu erstreckende Zusatzfederelemente vor- schlägt, die als Blattfedern oder Torsionsfedern vorgesehen sind und auch hierdurch keine Bemerkenswerte Radialerstreckung aufweisen. Da die Zusatzfederelemente über eine gemeinsame Basis aneinandergekoppelt sind, wird der platzsparende Aufbau noch verstärkt, indem die gemeinsame Basis fluchtend zur Hauptfederung an einem axialen Ende vorgesehen ist und die Ankopplung an das Lasttrageteil und die gewünschte Kraftkompensation durch die Zusatzfederelemente auf der anderen axialen Seite der Hauptfederung erfolgt und somit ebenfalls nicht seitlich, sondern im wesentlichen axial zur Hauptfederung, was den radialen Platzbedarf weiter verringert.