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Aufhängeeinrichtung mit bei Vertikalbewegungen der Last etwa gleichbleibender
Tragkraft, insbesondere für Wärmedehnungen unterworfene Rohrleitungen Die Erfindung
betrifft eine Aufhängeeinrichtung mit bei Vertikalbewegungen der Last etwa gleichbleibender
Tragkraft, insbesondere für Wärmedehnungen unterworfene Rohrleitungen, die aus einem
mehrarmigen Winkelhebel, der winkelbeweglich in einem Rahmen auf einem Hauptdrehzapfen
gelagert ist, dem Aufhängeglied für die Last und einer drehbar im Rahmen befestigten
Federeinrichtung besteht, die an den Armen über weitere Drehzapfen angreift.
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Aufhängeeinrichtungen mit bei Vertikalbewegungen der Last etwa gleichbleibender
Tragkraft, die insbesondere für Rohrleitungen zurAnwendung kommen, die Wärmedehnungen
unterworfen sind, und die aus einem mittels eines Hauptdrehzapfens in einem Rahmen
gelagerten mehrarmigen Winkelhebel bestehen, an dessen Hebelarmen über weitere Drehzapfen
das Aufhängeglied für die Last und eine schwenkbar in den Rahmen eingebaute Federeinrichtung
angreifen, sind bereits bekannt.
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Bei diesen Einrichtungen wird durch die Last und die Federeinrichtung
auf den Hauptdrehzapfen eine resultierende Kraft ausgeübt, die nicht immer senkrecht
gerichtet ist und daher einen Drehzapfen erfordert, der entsprechenden Seitenkräften
widerstehen kann. Bei Änderung der Lage oder Stellung der Last verändert sich auch
die Größe und Richtung dieser resultierenden Kraft. Die am Hauptdrehzapfen auftretende
große und veränderliche Reibung bewirkt dabei ein ungenaues Arbeiten der Vorrichtung,
d. h., die Hebelanordnung dreht sich nicht frei, so daß die auf die Last ausgeübte
Stützkraft bei Vertikalbewegungen -der Last nicht, wie angestrebt, gleichbleibt.
Im Falle einer Rohrleitung muß sich diese dälher zum Teil selbst tragen und kann
stark auf Biegung beansprucht werden. Bei hohen Rohrtemperaturen können dabei die
zulässigen Spannungen überschritten werden.
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Diese Nachteile der bisher verwendeten Aufhängeeinrichtungen sollen
erfindungsgemäß dadurch behoben werden, daß die Federeinrichtung zwei gleiche, je
für sich im Rahmen drehbar befestigte Federn oder Gruppen von Federn aufweist, deren
Wirkungslinien in jeder Stellung des Winkelhebels parallel zueinander verlaufen
und die über Drehzapfen mit je einem von zwei einander diametral gegenüberliegenden
gleich langen Hebelarmen so verbunden sind, daß die von ihnen ausgeübten stets gleich
großen, aber entgegengesetzt zueinander gerichteten Federkräfte auf den Hauptdrehzapfen
ein Drehmoment, aber keine resultierende Kraft ausüben.
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Dabei ist die Aufhängeeinrichtung zweckmäßig so ausgeführt, daß zur
gleichzeitigen und gleichmäßigen Verstellung der Kraftangriffspunkte der beiden
Federn an den Hebelarmen mit jedem der in Langlöchern der Hebelarme geführten Drehzapfen
eine Gewindespindel verbunden ist, deren innere Enden an gegenüberliegenden Seiten
in die Gewindebohrung einer Verstellmutter eingreifen.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Aufhängeeinrichtung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht und zum Teil
im Längsschnitt dargestellte Ausführungsform, Fig. 2 einen, Schnitt nach Linie 2-2
der Fig. 1, Fig.3 eine im vergrößerten Maßstabe gehaltene, der Fig.1 entsprechende
Seitenansicht, die den Hebelmechanismus in einer von Fig. 1 abweichenden Stellung
zeigt, Fig.4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig.3, in Richtung der Pfeile gesehen,
Fig.5 einen Längsschnitt durch eine andere Aufhängeeinrichtung, bei der Zugfedern
verwendet sind, Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5, in Richtung
der Pfeile gesehen, und Fig. 7 einen Querschnitt nach Linie 7-7 der Fig. 5, in Richtung
der Pfeile gesehen.
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Die aus einem waagerechten Rohrleitungsabschnitt 20 bestehende
Last wird nach der Fig.1 von
einer Rohrschelle 24 gehalten,
die an ihrem Scheitel über Schraubenbolzen 26 mit zwei parallelen Zugstangen
28 verbunden ist. Die Zugstangen 28 hängen mit Augen 152 an
einem Drehzapfen 29, der nahe dem Ende eines Winkelhebels 30 vorgesehen
ist. Dieser Winkelhebel 30 wird von einem Hauptdrehzapfen 31 drehbar
abgestützt, der in Lagern an Seitenplatten 33 eines Rahmens ruht. Der Hauptdrehzapfen
ist geteilt und besteht aus zwei polierten, gehärteten, koaxialen Einzeldrehzapfen,
die mit so großem Spiel in Phosphorbronzebüchsen der Seilenplatten 33 liegen, daß
Linienberührung eintritt. Der Rahmen ist mit Schraubenbolzen 35 an einem Träger
befestigt.
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Das Gewicht der Rohrlast 20 zieht den Drehzapfen
29 nach unten, so daß sich der Winkelhebel 30
in entgegengesetzter
Richtung zum Uhrzeiger um den Hauptdrehzapfen 31 dreht. Diesem Lastdrehmoment
entgegen wirkt ein im Uhrzeigersinn drehendes reines Kräftepaar, das durch zwei
Druckfedern 36 über zwei Spannstangen 38 und Drehzapfen 43 auf zwei
gleich lange weitere Hebelarme 42 des Winkelhebels 30 ausgeübt wird. Die
inneren Enden der Federn 36 stützen sich gegen innere Federteller 39, die an den
Seitenplatten 33 in als Schraubenbolzen ausgebildeten Zapfen 40 drehbar gelagert
sind. Die Außenenden dieser Federn stützen sich gegen äußere Federteller
41 ab, die mit den Spannstangen 38 verbunden sind. Die Zugrichtung
der Spannstangen verläuft stets durch die Achsen der zugehörigen Drehzapfen
40.
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Die Einstellung dar wirksamen Hebellänge, mit der die Federn 36, die
je nach Größe der Last als einfache oder als konzentrische Doppelfedern 36, 36'
ausgeführt sein können, auf den Winkelhebel 30 wirken, erfolgt mit einer
Verstellmutter 130, in deren Gewindebohrung die Innenenden von Gewindespindeln
100 eingreifen, deren Augen auf den in Langlöchern der Hebelarme
42 geführten Drehzapfen 43
sitzen. Der zwischen den Rahmenteilen 33
liegende Teil der Aufhängeeinrichtung mit der Tragfähigkeitseinstellvorrichtung
ist am besten aus Fig. 2 und 4 zu ersehen.
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Der Winkelhebel 30 besteht aus zueinander parallelen Wangen
140 von Y-förnüger Gestalt. Die Hebel 42 sind gleichfalls aus zwei zueinander
parallelen Wangen 138 zusammengesetzt. Die Abstände und die Verbindung der
beiden Wangenpaare werden durch zwischen ihnen angeschweißte Klötze 142
bzw.
Stege 144 gewährleistet (s. Fig. 2).
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Der Drehzapfen 31 wird durch zwei Schraubenbolzen 146 gebildet
(s. Fig. 4). Auf diesen drehen sich frei die mit Phosphorbronzebuchsen ausgestatteten
Seitenwangen 138, die durch Abstandsringe 148
in richtiger Distanz
vom Gestell 33 gehalten werden. Die Augen 152 an den Lasttragstangen
28 übertragen die Last über den aus zwei koaxialen Teilen bestehenden Drehzapfen
29 auf die beiden durch das Querstück 150 verbundenen Wangen 140.
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Der obere Federangriffszapfen 43 durchgreift mit einem Ende
einen Durchbruch der einen Rahmenplatte 33 und trägt einen in Richtung des Hebelarmes
42 verlaufenden Zeiger 120 mit einer Skala 128. In dem von
dem Zeiger 120 überstrichenen Bereich der Platte 33 sind eine Bogenskala
126 und eine i kreisbogenförmige Bezugslinie 122 vorgesehen. Die Skala
128 zeigt durch ihre Stellung gegenüber der Bezugslinie 122 die Tragfähigkeit
der Aufhängeeinrichtung im Verhältnis zu der durch die Federkräfte bestimmten zulässigen
Belastung an, während an der Bogenskala 126 die Stellung des Winkelhebels
und damit die Lage der Last im Verhältnis zu ihrer Normalstellung ablesbar ist.
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In den Fig. 1 bis 4 ist außerdem noch eine verstellbare Hilfsfeder45
mit einer weiteren Skala 170 dargestellt. Diese Hilfsfederanordnung dient
zum Ausgleich von Abweichungen der Stützkraft, welche durch den nicht genau senkrechten
Angriff der Last hervorgerufen werden. Da sie nicht Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist, wird sie hier nicht näher erläutert.
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In Fig. 5, 6 und 7 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Aufhängeeinrichtung,
die mit Zugfedern ausgestattet ist, wiedergegeben. Teile dieser Aufhängeeinrichtung,
deren Arbeitsweise derjenigen der entsprechenden Teile der bereits besprochenen
Aufhängeeinrichtung entspricht, sind darin mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Gesamtbauhöhe dieser Aufhängeeinrichtung wird durch die Verwendung von Zugfedern,
die sich durch die Federhebelarme 42 hindurch bis in die in Drehzapfen 40
bzw. 43
gelagerten Federsockel 39 bzw. 41 hinein erstrecken,
wesentlich verringert.
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Die Tragstange 28 für die nicht wiedergegebene Last ist hier
im oberen Teil gegabelt. Der gegabelte Teil umschließt, an Zapfen 29 des
Winkelhebels 30
hängend, mit seinen Armen 174 die Feder 36.
Zwecks einfacherer Herstellung ist der dreiarmige Winkelhebel 30, 42, 42
aus den Wangenpaaren 138 und 140
zusammengeschweißt, wobei der Hebelarm
30 durch zwei Querstege 176 und 178 in sich versteift ist (siehe
Fig. 5). Die Federhebel 42 werden von angeschweißten Drehzapfen 31 getragen und
tragen selbst in Nebendrehzapfen 43 die Federsockel 41 an den inneren
Enden der Zugfedern 36, deren äußere Enden über die Federsockel 39 und die
mit diesen verbundenen Drehzapfen 40 in den Rahmenplatten 33 .schwenkbar
gelagert sind.