NO823471L - Baereanordning. - Google Patents

Abstract

Bæreanordning, for understøttelse av en under-støttet konstruksjon over en støttesokkel, med et kuleelement (2) som er dreibart opplagret i den øvre ende av en første komponent (A) som er anbrakt på siden av den ene av støttesokkelen og den understøt-tede konstruksjon, og en andre komponent (B) som er slik montert at kuleelementet kan bringes i rullende anlegg mot en konkavflate (3) på den andre komponent som ligger an mot siden av den annen av støttesok-kelen og den understøttede konstruksjon. En opplagringssylinder (11) er glidbart montert på yttersiden av den første komponent (A), og denne opplagringssylinder (11) og den andre komponent (B) er svingbart forbundet med hverandre gjennom en parallell-stangmekanisme. Opplagringssylinderen (11) tvinges av en trekkmekanisme mot en av sidene, kuleelementet (2) og konkavflaten (3) på den andre komponent tvinges i anlegg mot hverandre, og sentripetalkraften som virker mellom kuleelementet og konkavflaten, utnyttes for stabil fastholding av den understøttede konstruksjon i normalstilling på støttesokkelen.æreanordningen er egnet for opplagring av konstruk-sjonsdeler i transportinnretninger og understøttelse av bygningskonstruksjoner.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører støtdempende bæreanordninger og særlig en tredimensjonal bæreanordning av en type hvor et sfærisk element fastholdes på en første komponent som er anbrakt på siden av den ene av en bærekonstruksjon og en under-støttet konstruksjon og som er anordnet i rullende kontakt med en konkav flate på en andre komponent i anlegg mot siden av den annen av bærekonstruksjonen og den understøttede konstruksjon, hvor den gjensidige sentripetalkraftvirkning mellom det sfæriske element og konkavflaten utnyttes for fastholding av den under-støttede konstruksjon på bærekonstruksjonen.

Teknikkens stand

Hvis en gjenstand (benevnt understøttet konstruksjon i

det etterfølgende) skal opplagres i rommet over en bærekonstruksjon, eksempelvis en fast konstruksjon, kan det benyttes bæreanordninger av opphengnings- eller buffertype, for å unngå direkte vibrasjonsoverføring fra siden av den faste konstruksjon til den understøttede konstruksjon.

Videre anvendes bæreanordninger av opphengnings- eller buffertype for å hindre direkte overføring av oppstått vibrasjon fra den understøttede konstruksjon til den faste konstruksjon.

En kjent, konvensjonell bæreanordning av ovennevnte art omfatter en skrue-trykkfjær som er plassert mellom den understøttede konstruksjon og bærekonstruksjonen. Denne anordning med sin innmon-terte trykkfjær vil effektivt absorbere vibrasjoner som overføres i'fjærens,, éndimensj onale forlengnings- og sammentrykningsretning, og kan også gi en dempende virkning men ikke en dempningseffekt av tilstrekkelig størrelse i forhold til vibrasjoner som over-føres rettvinklet mot den førstnevnte retning, og anordningen er heller ikke i stand til hurtig å tilbakeføre den understøttede konstruksjon til den forutbestemte utgangsstilling i rommet.

Det er kjent innretninger av luftfjæringstype hvori det, isteden-for en skrue-trykkfjær, anvendes et pneumatisk sylinderaggregat, men i likhet med en anordning som er utstyrt med en skrue-trykk-'.fjær, vil sistnevnte innretninger utelukkende absorbere vibrasjoner som overføres i det pneumatiske sylinderaggregats forleng-Inings- og sammentrekningsretning, og den understøttede konstruksjon vil følgelig være ustabil overfor bevegelser rettvinklet mot den førstnevnte retning.

En anordning som skal avhjelpe disse vanskeligheter, omfatter skruefjærer som er montert i tredimensjonale retninger, for å oppfange vibrasjoner som overføres i disse retninger. En slik anordning har imidlertid visse mangler, blant annet at skrue-fjærmontasjen krever større plass og kompliserer konstruksjonen, foruten at det er vanskelig å tilbakeføre den understøttede konstruksjon til dens utgangsstilling, og å stabilisere konstruksjonen.

Det er følgelig et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe en bæreanordning som er innrettet for å isolere en understøttet konstruksjon mot virkningene av vibrasjoner som overføres i tredimensjonale retninger, slik at konstruksjonen understøttes stabilt i rommet over en understøttende konstruksjon.

Det er videre et formål med oppfinnelsen å frembringe en bæreanordning som er slik innrettet at en fjærende understøttet konstruksjon hurtig vil tilbakeføres til utgangsstillingen, og hurtig stabiliseres i sin stilling.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Oppfinnelsen omfatter, nærmere bestemt, en anordning med en første komponent som er anbrakt på siden av den ene av en understøttende konstruksjon og en understøttet konstruksjon,

en andre komponent som er anbrakt på siden av den annen og utstyrt med en konkav flate, et sfærisk element som fastholdes av den første komponent og befinner seg i rullende anlegg mot konkavflaten på den andre komponent, en fjærende bæremekanisme som elastisk understøtter den ene av den første og den andre komponent mot en overforliggende bæreflate, en opplagringsanord-ning for den andre komponent, som er montert for glidebevegelse langs yttersiden av den første komponent, og svingbart forbundet med den andre komponent, og en trekkmekanisme som tvinger den andre komponent i en slik retning at konkavflaten og kuledelen tvinges i anlegg mot hverandre.

Videre er støtteanordningen ifølge oppfinnelsen utstyrt med en opplagringssylinder som kan beveges glidende mot yttersiden av den første komponent og som er forbundet med den andre komponent gjennom et antall koplingsstenger som er av samme lengde og opplagret i sine ender ved hjelp av universalledd, slik at den andre komponent kan parallellforskyves under oppretthol-delse av kontakten med kuledelen.

Ved denne utførelsesform av oppfinnelsen vil vibrasjoner som overføres i en retning rettvinklet mot bæreflaten for en understøttet konstruksjon som hviler mot en bærekonstruksjon, dempes av en elastisk trykkfjær. Selv om det overføres en vibra-sjonsfremkallende kraft til den understøttede konstruksjon i

en retning parallelt med bæreflaten, vil denne vibrasjonsfremkal-lende kraft i den nevnte retning, på grunn av at den andre komponent og opplagringssylinderen er fritt dreibart forbundet med hverandre ved hjelp av koplingsstenger, ikke overføres direkte til den understøttede konstruksjon, som følge av treghetsloven. Hvis det oppstår en relativ bevegelse mellom den første og den andre komponent, i en retning parallelt med bæreflaten, vil kuledelen rulle mot konkavflaten på den andre komponent, men på dette tidspunkt vil det virke en sentripetalkraft mellom de to kompo-nenter, og det vil utøves en kraft som tilbakefører den under-støttede konstruksjon til dens utgangsstilling hvori den fastholdes og understøttes stabilt.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1 viser et planriss av en utførelsesform av bæreanordningen ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et sideriss av bæreanordningen ifølge fig. 1.

Fig. 3 viser et snitt langs linjen III-III i fig. 1.

Fig. 4 viser et vertikalsnitt, langs linjen IV-IV, av bæreanordningen ifølge fig. 1. Fig. 5-9 viser vertikalsnitt av bæreanordningen, under

ulike belastningsforhold.

Fig. 10-12 viser oversiktsriss som illustrerer forskjel-lige eksempler på anvendelse av bæreanordningen ifølge oppfinnelsen .

Foretrukket fremgangsmåte for utøvelse av oppfinnelsen Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger.

Som det fremgår av fig. 1 til 4, omfatter bæreanordningen ifølge oppfinnelsen en kuleholderkonstruksjon A (første komponent) som er elastisk understøttet på en fast sokkel a ved hjelp av en fjærende bæremekanisme 1. En støtteplate B (andre komponent) er gjennom et dreibart opplagret, sfærisk element eller en kule 2, opplagret på den øvre ende av kuleholderkonstruksjonen A.

En konkavflate 3 er utformet i undersiden av støtteplaten B. Denne konkavflate 3 er fortrinnsvis i form av en indre, parabolsk rotasjonsflate symmetrisk om midtaksen, • men er ikke begrenset

til dette, da det er tilstrekkelig at flatepartiet dannes av en indre rotasjonsflate som konvergerer mot midtaksen. Kulen 2 skyves oppad av kuleholderkonstruksjonen A under innvirkning av kraften fra den fjærbelastede bæremekanisme, og tvinges mot konkavflaten 3, hvorved kulen 2 påvirkes av sentripetalkraft i retning mot midten av konkavflaten 3, og de to krefter til-streber å stabiliseres i en posisjon hvori sentret av kulen 2 og sentret av konkavflaten 3 sammenfaller.

Støtteplaten B er tilvirket i stort sett kvadratisk plan-form, av et stivt materiale, og oversiden er anordnet som en-bæreflate 6 som kan ligge an mot en understøttet konstruksjon b.

Det er, i overdelen av kuleholderkonstruksjonen A, anordnet et kuleopplagringshode 8 med et halvsfærisk spor 7 for dreibar understøttelse av kuleelementet 2. Den nedre ende av en stang 9 som strekker seg nedad fra midten av kulebærehodets 8 under-side, er utstyrt med en stoppflens 9a. Ved det nedre endeparti av kulebærehodet 8 går dets yttervegg over i et tynnvegget, sylinderformet styrestempel 10. Dette styrestempel 10 er slik montert, at det er glidbart i aksialretningen i en opplagringssylinder 11.

Mellom det ovennevnte kulebærehode 8 i kuleholderkonstruksjonen A og bæresokkelen a er det innmontert en hovedfjær 13

av skrue-trykkfjærtypen, og en sylinderdel 12 er anordnet koak-sialt på innersiden av hovedfjæren 13. Den nedre ende av sylinder-delen 12 -er fiksert i forhold til bæresokkelen a, mens overenden er lukket' av en endeplate 12a som opptar den. gjennomgående stang 9. En stoppflens 9a er anordnet i enden av stangen 9. Ytterstil-lingen for "den oppadgående bevegelse av kuleholderkonstruksjonen A oppnås ved at stoppflensen 9a bringes i anlegg mot den øvre endeplate 12a.

Den tidligere omtalte støtteplate B og opplagringssylinderen 11 er svingbart forbundet med hverandre gjennom fire koplingsstenger 14 som danner en parallell-stangmekanisme. Underenden av koplingsstengene 14 er ved hjelp av universalledd 15 forbundet med en flens 16 på opplagringssylinderen 11, og overenden av koplingsstengene 14 er på tilsvarende måte, gjennom universalledd 18, forbundet med undersiden av bæreplaten B. Som det fremgår av fig. 1, er de opplagrete ender av de fire koplingsstenger 14 anordnet i posisjoner som motsvarer vinkelspissene (eller hjørnene) i kvadrater, og støtteplaten B vil av den grunn kunne beveges i alle retninger i et horisontalplan som avgrenses av X-aksen og Y-aksen ifølge fig. 1, mens dens bæreflate 6 bibeholdes horisontal.

Undersiden av flensen 16 på den tidligere omtalte opplagringssylinder 11 er forbundet med fire vertikaltforløpende strekkstenger 19 hvis aksiale underender er utstyrt med fastgjorte fjærholdere 20. Disse fjærholdere 20 er opplagret i fastmonterte sylindre 24 som omfatter endevegger 23 og disse sylindre 24 er fiksert i sine nedre ender i forhold til bæreflaten på støtte-sokkelen a og samtidig anordnet i fire posisjoner i anlegg mot ytterveggen av den tidligere omtalte opplagringssylinder 11. Opplagringssylinderen 11 vil følgelig bare kunne beveges i sin aksialretning, og hindres i å beveges i radialretning.

Videre er det, mellom de ovennevnte fjærholdere 20 og ende-veggene 23, innmontert strekkfjærer 21 som trekker strekkstengene 19 nedad hvorved opplagringssylinderen 11 trekkes mot støtte-sokkelen a og derved ved hjelp av koplingsstengene 14, tvinger støtteplaten B i anlegg mot kulen 2.

Ved denne utførelsesform av oppfinnelsen vil anbringelse av en gjenstand b på støtteplaten B medfører at hovedfjæren 13 sammentrykkes i motsvarighet til gjenstandens tyngde, hvorved støtteplaten B synker, til den stopper i en posisjon hvor det er opprettet likevekt mellom tyngden av gjenstanden og kraften fra fjæren 13. Det henvises til fig. 5-7 som viser sammenliknin-ger av tilfeller hvor det ikke forekommer forlengninger og sammentrekninger av hovedfjæren 13 i X-, Y-retningene, men derimot forlengninger og sammentrekninger i Z-retningen, og hvor fig.

5 illustrerer tilstanden når støtteplaten B er brakt i sin

nederste stilling under påvirkning av en stor belastning, fig.

6 illustrerer tilstanden når støtteplaten B er brakt i midtstil-ling under påvirkning av en middelstor belastning, og fig. 7 illustrerer tilstanden når støtteplaten B befinner seg i sin øverste stilling under påvirkning av en liten belastning. Da det ikke virker noen utvendig kraft i en stor X-, Y-retning mellom den understøttende konstruksjon og den unders/tottede konstruksjon vil kulen 2, i hvert av disse tilfeller, fastholdes i'en stilling i flukt med midtpunktet for konkavflaten 3.

Videre er det i det etterfølgende, under henvisning til

fig. 8 og 9, beskrevet et tilfelle hvor det mellom støttesokkelen a og den understøttede konstruksjon b virker en vibrasjonsover-førende kraft med tendens til å forårsake innbyrdes forskyvning av de to deler. Fig. 8 viser et tilfelle hvor kulen 2 og midtpunktet for konkavflaten 3 er innbyrdes forskjøvet over en avstand R i X-retningen mens kulen 2 er skjøvet nedad over en strekning

h i Z-retningen under sin rullebevegelse langs konkavflaten 3,

og derved sammentrykker hovedfjæren 13 i tilsvarende grad. Kulen opptar kraftvirkningen fra hovedfjæren 13, slik at dens berørings-flate med konkavflaten 3 tvinges rettvinklet i pilretningen P, hvorved kraftkomponenten Px i X-retningen virker som en sentripetalkraft som overføres til kulen 2 i slik retning at kulen vil bringes i flukt med sentret for konkavflaten 3 som derved tilbakeføres til sin utgangsstilling, som vist i fig. 9.

Omfatningen av utskyvningen og inntrekkingen av kulen 2

i forhold til X-, Y-retnin gen ligger i denne forbindelse innenfor

/~22

en sirkel med radius R - v X + Y , med (X=0,Y=0), som vist-i fig. 1, som sentrumskoordinater.

Selv om den første komponent (A), i det ovenstående eksempel, er elastisk understøttet mot en sokkelflate ved hjelp av hovedfjæren 13, er dette ikke begrensende for oppfinnelsen, da den første komponent (A) også kan være fast montert i forhold til den understøttende konstruksjon eller den understøttede konstruksjon, og hovedfjæren 13 kan være plassert mot undersiden av den andre komponent (B) slik at den andre komponent understøt-tes elastisk mot sokkelflaten.

Spesielle, konkrete eksempler på anvendelse av bæreanordningen ifølge oppfinnelsen er beskrevet i det etterfølgende under henvisning til fig. 10-12.

Det er i fig. 10 vist et eksempel hvor et objekt i form

av et rektangulært parallellepiped, eksempelvis en bygning, er understøttet på marken ved hjelp av fire bæreanordninger 32.

Fig. 11 viser et eksempel hvor et stort objekt 34, eksempel vis et høybygg, er understøttet i en grop 33 ved hjelp av bæreanordninger 32. I dette tilfelle er bæreanordningene montert både på underflaten og sideflatene av objektet 34.

Videre er det i fig. 12 vist et eksempel hvor et antall brobjelker eller dragere 35 er opplagt på bropilaret 36, og hvor det er montert bæreanordninger 32 mellom bjelkene 35 og pilarene 36 og mellom pilarene 36 og marken 37.

I tillegg til disse anvendelseseksempler vil oppfinnelsen

i høy grad vise seg egnet for innmontering mellom boggier eller vognunderstell ved rullende jernbanemateriell og motorkjøretøyer, med henblikk på vibrasjonsdempning.

Industriell anvendelighet

Som det fremgår av det ovenstående, er bæreanordningen

ifølge oppfinnelsen egnet for anvendelse ved anordninger som er innrettet for understøttelse av en konstruksjon mot en fast oppleggsflate og hvor konstruksjonen samtidig isoleres mot vibrasjon, for opplagring av brobjelker eller bropilarer og for under-støttelse av vognoverdeler mot boggier eller understell ved transportinnretninger .

Claims (10)

1. Bæreanordning, karakterisert ved at den omfatter en første komponent som er anbrakt på siden av den ene av en understøttende konstruksjon og en understøttet konstruksjon, en andre komponent som er anbrakt på siden av den annen og utstyrt med en konkavflate, et kuleelement som fastholdes av den første komponent og befinner seg i rullende anlegg mot konkavflaten på den andre komponent, en fjærende bæremekanisme som elastisk understøtter den ene av den første og den andre komponent mot en overforliggende bæreflate, en støttemekanisme fer den andre komponent, som er montert for glidebevegelse langs yttersiden av den første komponent, og svingbart forbundet med den andre komponent, og en trekkmekanisme som tvinger den andre komponent i en slik retning at konkavflaten og kuleelementet tvinges i anlegg mot hverandre.

2. Bæreanordning i samsvar med krav 1, karakteri sert ved at konkavflaten på den andre komponent dannes av en rotasjonsparaboloide som konvergerer mot midtaksen. .

3. Bæreanordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den første komponent omfatter et opplagrings-hode med en halvsfærisk sokkel som går over i et sylinderformet styrestempel, og at kuleelementet kan opplagres dreibart i sok-kelen.

4. Bæreanordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den fjærende bæremekanisme omfatter et elastisk fjærelement av skruefjærtype som er anbrakt mellom den før-ste komponent og støttesokkelen eller en bæreflate på den under-støttede konstruksjon.

5. Bæreanordning i samsvar med krav 3, karakterisert ved at den første komponent er forbundet med en utadragende stang hvis ytterende er utstyrt med en stoppflens for fastlegging av en øvre ytterstilling for den første komponent.

6. Bæreanordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at støttemekanismen omfatter en opplagringssylinder som er slik montert at den er glidbar i aksialretning mot yttersiden av styrestemplet hos den første komponent, og minst tre leddkoplinger som er dreibart forbundet med opplagringssylinderen og den andre komponent.

7. Bæreanordning i samsvar med krav 6, karakterisert ved at leddkoplingen omfatter fire koplingsstenger som er av samme lengde og plassert med jevne mellomrom.

8. Bæreanordning i samsvar med krav 7, karakterisert ved at koplingsstengene er forbundet i begge ender med henholdsvis den andre komponent og opplagringssylinderen ved hjelp^av universalledd.

9. Bæreanordning i samsvar med krav 8, karakterisert ved at det, på yttersiden av opplagringssylinderen, er anbrakt et antall fastmonterte sylindere i utvendig anlegg mot opplagringssylinderen som derved bare kan beveges i aksial retning og er forhindret i å beveges radialt..

10. Bæreanordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at trekkmekanismen omfatter strekkstenger som er forbundet i den ene ende med en flens på opplagringssylinderen og er anordnet innvendig i de fastmonterte sylindre, og strekkfjærer som påvirker strekkstengene som derved trekker den andre komponent mot kuleelementet.