ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ УПРУГАЯ ОПОРА
TELESCOPIC ELASTIC SUPPORT

[0001] Изобретение относится к телескопической упругой опоре согласно ограничительной части пункта 1.
[0002] Известные упругие или пружинные опоры применяются в производстве промышленного оборудования или строительстве трубопроводов для упругого поддержания конструктивных элементов в направлении действия нагрузки. Использование таких упругих опор требуется как раз в таких случаях применения, в которых нагружающее усилие, которое конструктивный элемент оказывает на поддерживающую его упругую опору, должно варьироваться в зависимости от ситуации и требуется упругая податливость под действием нагружающего усилия. Это имеет место, например, при перемещениях, вызванных удлинением конструктивных элементов в направлении действия нагрузки, которые могут быть обусловлены, например, тепловыми воздействиями. Такие требования существуют, в частности, при строительстве трубопроводов, когда при разных температурах получаются соответственно разные параметры удлинения труб и, таким образом, появляется вызванное удлинением перемещение трубопроводов в направлении действия нагрузки.
[0003] Известные упругие опоры используются таким образом, что конструктивные элементы укладывают на упругие опоры, так что упругие опоры несут нагрузку от конструктивных элементов. При этом конструктивный элемент вследствие действия собственного веса оказывает нагружающее усилие вдоль направления действия нагрузки на упругую опору, поддерживающую указанный конструктивный элемент. Чтобы упругая опора конструктивного элемента могла обеспечивать упругое поддержание, в обычном случае упругая опора имеет корпус, в котором находится в предварительно напряженном состоянии пружина сжатия, причем нагрузка от конструктивного элемента действует на предварительно напряженную пружину. В зависимости от характеристики пружины сжатия пружина сжатия допускает установленный путь перемещения поддерживаемого конструктивного элемента в направлении действия нагрузки, если величина нагружающего усилия, с которым конструктивный элемент действует на упругую опору, варьирует вокруг установленного значения. Таким образом, известные упругие опоры пригодны для того, чтобы нести конструктивные элементы и выдерживать последствия удлинения конструктивных элементов, вследствие чего удается избегать недопустимо высоких напряжений и разрушений в системе с соответствующими конструктивными элементами. При этом обычные упругие опоры, как правило, выполнены таким образом, что они допускают при их использовании путь смещения в пределах до 10 мм, иногда до 20 мм, частично даже до 30 мм. Например, при строительстве трубопроводов значение пути перемещения следует из характеристики пружины и типичного для строительства трубопроводов требования о том, что нагружающее усилие, с которым трубопровод воздействует на упругую опору, в любой ситуации для системы трубопровода может варьироваться не больше чем на 25%. При этом обычные упругие опоры применяются, как правило, для поддержания таких конструктивных элементов, которые оказывают на упругие опоры значительное нагружающее усилие. Как правило обычные упругие опоры применяют при нагружающих усилиях в диапазоне примерно от 0,2 до 400 кН, в частности от 0,5 до 100 кН.
[0004] Известные упругие опоры выполнены таким образом, что они включают в себя корпус, нажимной диск, грузонесущую трубу и пружину сжатия. Корпус имеет установочную сторону и верхнюю сторону. В верхней стороне предусмотрено отверстие. Нажимной диск расположен в корпусе и выполнен с возможностью перемещения в пределах корпуса в направлении действия нагрузки, причем пружина сжатия расположена между нажимным диском и установочной стороной и подвергает нажимной диск действию силы упругости. При этом в любом положении нажимного диска пружина сжатия предварительно напряжена внутри корпуса в направлении действия нагрузки, так что она всегда прижимает нажимной диск к корпусу в направлении действия нагрузки по направлению к верхней стороне. Грузонесущая труба соединена с нажимным диском и расположена таким образом, что она при любом положении нажимного диска проходит из внутренней части корпуса сквозь отверстие наружу. Таким образом, когда конструктивный элемент монтируется на грузонесущую трубу, он упруго поддержан, так как пружина сжатия воздействует на нажимной диск силой упругости и грузонесущая труба соединена с нажимным диском.
[0005] Известную упругую опору подготавливают к ее использованию для поддержания установленного конструктивного элемента, который оказывает установленное нагружающее усилие, следующим образом: сначала грузонесущую трубу подвергают действию установленного, ожидаемого от конструктивного элемента, нагружающего усилия в направлении действия нагрузки, вследствие чего соединенный с грузонесущей трубой нажимной диск приходит, вдоль направления действия нагрузки, в установленное положение в корпусе относительно его установочной стороны. Затем положение нажимного диска в корпусе фиксируют посредством блокирующего устройства. После этого возможен монтаж конструктивного элемента на подготовленную таким образом упругую опору, причем после укладывания конструктивного элемента с установленным нагружающим усилием блокирующее устройство может быть удалено без существенного изменения соответствующего положения нажимного диска и, значит, также грузонесущей трубы, по отношению к корпусу упругой опоры.
[0006] Таким образом, высота упругой опоры в направлении действия нагрузки определяется нагружающим усилием, которое действует на упругую опору в направлении действия нагрузки или для которого установлена упругая опора. В некоторых известных упругих опорах возможно незначительное варьирование высоты упругой опоры независимо от соответствующего нагружающего усилия в направлении действия нагрузки за счет возможности варьировать положение грузонесущей трубы по отношению к нажимному диску в направлении действия нагрузки в установленной области значений, как правило, в диапазоне от 10 до 30 мм. Благодаря этому возможно приспосабливание, в незначительных пределах, высоты упругой опоры к желаемым окружающим условиям монтажа.
[0007] В известном случае упругие опоры выполнены таким образом, что возможно их применение для нагрузок в широких пределах значений. В большинстве случаев минимальное нагружающее усилие, для упругого поддержания которого подходит упругая опора, составляет менее половины максимального нагружающего усилия, для упругого поддержания которого равным образом подходит эта упругая опора. Эта широкая область применения в известных упругих опорах реализована за счет того, что в направлении действия нагрузки используются в качестве пружин сжатия длинные спиральные пружины, для которых возможна настройка предварительного напряжения на желаемое нагружающее усилие посредством перемещения нажимного диска в корпусе. В результате этого получается соответствующая высота корпуса в направлении действия нагрузки, которая определяется длиной пружины сжатия в направлении действия нагрузки при минимально возможном предварительном напряжении пружины сжатия.
[0008] Однако такое выполнение известных упругих опор показало себя нерациональным для некоторых областей применения. Например, при строительстве трубопровода часто имеется только небольшое пространство для размещения упругих опор под трубопроводами, так что значительное увеличение корпуса упругой опоры в направлении действия нагрузки часто оказывается проблематичным. В обычном случае ответом на это является применение упругих опор с чрезвычайно высокой жесткостью пружины, вследствие чего тогда имеется возможность обеспечивать незначительную высоту корпуса в направлении действия нагрузки; но, с другой стороны, из-за высокого коэффициента жесткости пружины возможен только очень небольшой путь перемещения в направлении действия нагрузки при изменениях нагружающего усилия. Это может повлечь за собой возникновение нежелательных напряжений в поддерживаемых конструктивных элементах и тем самым, например, в системе трубопровода. Обычная подпружиненная опора раскрыта, например, в US 3000600 А. В этой подпружиненной опоре нажимной диск и пружина расположены в корпусе подпружиненной опоры, причем нажимной диск соединен с грузонесущей трубой и пружина подвергает нажимной диск действию силы упругости. Дистанционный элемент, который предусмотрен в корпусе между верхней стороной корпуса и нажимным диском, регулирует предварительное напряжение пружины. Кроме того, в уровне техники известны пружинные устройства с телескопическими корпусами. Так, US 4457196 А раскрывает пружинное устройство, заключенное в состоящий из двух частей корпус, которое подходит для применения в штамповочных машинах. ЕР 2664816 А2 раскрывает пружину для пружинящего упругого соединения двух деталей, причем пружина из состоящего из двух частей корпуса, обе части которого выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга.
[0009] В основе изобретения лежит задача создания телескопической упругой опоры, которая по меньшей мере частично устраняет недостатки известных упругих опор.
[0010] В качестве решения этой технической задачи изобретение предлагает телескопическую упругую опору с признаками согласно пункту 1. Упругая опора согласно изобретению является телескопической и содержит корпус, нажимной диск, грузонесущую трубу и пружину сжатия. Корпус содержит установочную сторону и верхнюю сторону. При этом верхняя сторона смещена относительно установочной стороны в направлении действия нагрузки, в частности верхняя сторона представляет собой сторону корпуса, находящуюся напротив установочной стороны. Корпус, в частности, является по существу полым внутри, так что во внутренней части корпуса предусмотрено достаточное свободное пространство для нажимного диска, пружины сжатия и по меньшей мере одного участка грузонесущей трубы. Корпус может быть выполнен, в частности, в форме полого цилиндра, причем установочная сторона представляет первую базовую поверхность, а верхняя сторона - вторую базовую поверхность цилиндрической формы. Нажимной диск расположен в корпусе и выполнен с возможностью перемещения внутри корпуса в направлении действия нагрузки. При этом возможно, например, направление нажимного диска при его перемещении в направлении действия нагрузки посредством боковых стенок корпуса, проходящих между верхней стороной и установочной стороной корпуса. В частности, возможно прилегание нажимного диска к этим боковым стенкам корпуса на протяжении всего его пути перемещения в пределах корпуса в направлении действия нагрузки или его расположение только на незначительном расстоянии от них, чтобы обеспечивалось направление нажимного диска по его возможному пути перемещения в направлении действия нагрузки. Боковые стенки могут проходить, например, по меньшей мере частично в направлении действия нагрузки.
[0011] Пружина сжатия расположена между нажимным диском и установочной стороной и подвергает нажимной диск действию силы упругости, направленной по направлению к верхней части в направлении действия нагрузки. Таким образом, пружина сжатия в любом возможном положении нажимного диска в направлении действия нагрузки находится под действием предварительного напряжения и поэтому в любом из этих положений воздействует силой упругости на нажимной диск. Величина силы упругости, действующей со стороны пружины сжатия на нажимной диск, разумеется, зависит от положения нажимного диска в направлении действия нагрузки и тем самым от предварительного напряжения, которому подвергается пружина сжатия. В частности, пружина сжатия может быть выполнена как спиральная пружина, направление которой проходит в направлении действия нагрузки.
[0012] Грузонесущая труба соединена с нажимным диском и при любом возможном положении нажимного диска проходит вдоль его пути перемещения в корпусе из внутренней части корпуса сквозь отверстие, расположенное на верхней стороне корпуса, наружу. При этом ориентируются, в частности, на положение нажимного диска в готовом к эксплуатации положении упругой опоры. Отверстие, предусмотренное на верхней стороне корпуса, согласовано с габаритными размерами нажимного диска таким образом, что нажимной диск не может попасть через отверстие наружу, в частности, не может попасть наружу за счет силы упругости пружины сжатия. Тем самым верхняя сторона ограничивает максимальное расстояние, на которое нажимной диск может отдаляться в направлении действия нагрузки от установочной стороны. Вследствие того, что грузонесущая труба при любом положении нажимного диска проходит сквозь отверстие наружу, нагрузка на грузонесущую трубу всегда может быть приложена с верхней стороны на упругую опору, которая при этом упруго поддерживается посредством пружины сжатия. Возможно, например, соединение грузонесущей трубы с нажимным диском на долговечной основе, в фиксированном положении. Например, грузонесущая труба может быть также привинчена к нажимному диску. В частности, возможно такое соединение между нажимным диском и грузонесущей трубой, что оно позволяет осуществлять установку различных фиксированных позиций нажимного диска и грузонесущей трубы по отношению друг к другу, причем, в частности, в различных позициях возможны различные положения нажимного диска и грузонесущей трубы по отношению друг к другу в направлении действия нагрузки.
[0013] Телескопическая упругая опора согласно изобретению отличается тем, что корпус включает в себя стационарный корпус и подвижный корпус, выполненный с возможностью перемещения в направлении действия нагрузки относительно стационарного корпуса для изменения высоты корпуса в направлении действия нагрузки, причем в стационарном корпусе имеется установочная сторона, а в подвижном корпусе имеется отверстие. Таким образом, стационарный корпус и подвижный корпус представляют собой элементы корпуса упругой опоры согласно изобретению. Благодаря возможности перемещения подвижного корпуса и стационарного корпуса относительно друг друга упругая опора согласно изобретению является телескопической в направлении действия нагрузки. При этом возможно изменение размера корпуса в направлении нагрузки, и тем самым возможно изменение высоты корпуса в направлении действия нагрузки, благодаря возможности относительного перемещения обоих элементов корпуса. Таким образом, корпус упругой опоры телескопический. Это следует, в частности, из того, что стационарный корпус имеет установочную сторону, а подвижный корпус имеет отверстие и, таким образом, по меньшей мере один участок верхней стороны. Например, возможно расположение стационарного корпуса внутри подвижного корпуса в направлении, перпендикулярном направлению действия нагрузки; например, возможно расположение подвижного корпуса в направлении, перпендикулярном направлению нагрузки, внутри стационарного корпуса. Стационарный корпус может быть открытым на том своем конце, который противоположен установочной стороне в направлении действия нагрузки, так что пружина сжатия установочной стороны может выходить в направлении действия нагрузки за пределы стационарного корпуса в подвижный корпус. В частности, сторона стационарного корпуса, находящаяся напротив установочной стороны, может быть открыта в направлении действия нагрузки, имея проход такого размера, что это обеспечивает возможность перемещения нажимного диска в корпусе в направлении действия нагрузки, допускающего его нахождение как в стационарном корпусе, так и в подвижном корпусе, причем каждому положению нажимного диска, разумеется, соответствует определенное предварительное напряжение, или нагрузка пружины сжатия. В одном варианте исполнения возможна фиксация относительного положения стационарного корпуса и подвижного корпуса посредством блокирующего устройства. В одном варианте исполнения стационарный корпус и подвижный корпус направляются относительно друг друга таким образом, что положение нажимного диска в направлении действия нагрузки определяет относительное положение стационарного корпуса и подвижного корпуса в направлении действия нагрузки. Например, при положении нажимного диска в пределах стационарного корпуса стационарный корпус и подвижный корпус могут находиться по отношению друг к другу в первом положении, в котором отверстие находится на минимальном расстоянии в направлении действия нагрузки от установочной стороны, причем при положении нажимного диска в направлении действия нагрузки вне стационарного корпуса возможно увеличение расстояния от отверстия до установочной стороны с возрастанием расстояния от нажимного диска до установочной стороны. В частности, возможно такое выполнение стационарного корпуса и подвижного корпуса в сочетании друг с другом, что оно позволяет осуществлять их непрерывное и свободное перемещение относительно друг друга в направлении действия нагрузки. Стационарный корпус имеет цилиндрическую направляющую, расположенную на стороне опорной поверхности, обращенной к внутреннему пространству, и проходит со своей осью цилиндра в направлении действия нагрузки, причем цилиндрическая направляющая проходит внутри грузонесущей трубы и выполнена для направления грузонесущей трубы.
[0014] Цилиндрическая направляющая может быть выполнена, например, таким образом, что грузонесущая труба имеет возможность скольжения вдоль направляющей в направлении оси ее цилиндра. Благодаря направляющей грузонесущая труба надежно удерживается и направляется в любом из ее возможных положений. Например, направляющая позволяет эффективно предотвращать опрокидывание грузонесущей трубы при наклонно направленной нагрузке на грузонесущую трубу со стороны конструктивного элемента. Возможно, например, приваривание цилиндрической направляющей к установочной стороне. В любом случае цилиндрическая направляющая соединяется неподвижно с установочной стороной стационарного корпуса. Наряду с направлением грузонесущей трубы, посредством цилиндрической направляющей обеспечивается или особенно поддерживается также направление нажимного диска, поскольку согласно изобретению, нажимной диск в готовой к применению упругой опоре всегда соединен с грузонесущей трубой.
[0015] Преимущество телескопической упругой опоры согласно изобретению состоит в том, что высота ее корпуса в направлении действия нагрузки изменяема. Таким образом, телескопическая упругая опора согласно изобретению особенно предпочтительна, превосходя обычные упругие опоры, как раз для таких областей применения, в которых для поддержания конструктивных элементов имеется только небольшое пространство под конструктивными элементами. Кроме того, упругая опора согласно изобретению имеет то преимущество, что в ней возможно использование пружин сжатия с незначительным коэффициентом жесткости пружины, также и для упругого поддержания конструктивных элементов, оказывающих большое нагружающее усилие на упругую опору в направлении действия нагрузки, без одновременного чрезмерного увеличения высоты корпуса в направлении действия нагрузки.
[0016] Действительно, для упругой опоры согласно изобретению возможно как раз такое ее выполнение, что высота ее корпуса уменьшается с ростом нагрузки или предварительного напряжения пружины сжатия, при этом уменьшая длину пружины сжатия в направлении действия нагрузки, что сопровождается приведением нажимного диска в соответствующе положение в корпусе и вместе с тем соответствующим перемещением подвижного корпуса в направлении стационарного корпуса, таким образом, что отверстие находится лишь на незначительном расстоянии от установочной стороны в направлении действия нагрузки, и поэтому высота корпуса невелика. Итак, упругая опора согласно изобретению предоставляет упругую опору с незначительной высотой корпуса в направлении действия нагрузки, которая в состоянии упруго поддерживать тяжелые конструктивные элементы и при этом обеспечивать достаточный путь перемещения благодаря незначительным коэффициентам жесткости пружины. Кроме того, упругая опора согласно изобретению делает возможным применение пружин сжатия с установленными коэффициентами жесткости в широком диапазоне значений нагружающего усилия, что удешевляет производство упругой опоры за счет разнообразной применимости одного и того же типа пружины сжатия. Например, возможно выполнение упругой опоры согласно изобретению таким образом, что она подходит для упругого поддержания при таких нагружающих усилиях, значения которых лежат в пределах от 30% до 100% максимального нагружающего усилия или максимальной силы упругости.
[0017] В одном варианте исполнения стационарный корпус и подвижный корпус включают в себя по одному участку полого цилиндра, причем, в частности, оба участка полых цилиндров расположены так, что оси цилиндров совпадают и проходят в направлении действия нагрузки. Например, участки полых цилиндров обоих элементов корпуса могут быть образованы участками труб. Например, участки полого цилиндра обоих элементов корпуса могут быть расположены относительно друг друга так, что один участок полого цилиндра расположен внутри другого участка полого цилиндра перпендикулярно направлению действия нагрузки, так что участки полых цилиндров обеспечивают направление обоих элементов корпуса при перемещении подвижного корпуса относительно стационарного корпуса. Таким образом, использование участков полых цилиндров, предусматриваемых в качестве обоих элементов корпуса, предпочтительно для обеспечения направления элементов корпуса, в частности, позволяет обеспечивать хорошее направленное ведение обоих элементов корпуса по отношению друг к другу, равномерное на всем возможном пути перемещения подвижного корпуса относительно стационарного корпуса. Кроме того, изготовление обоих элементов корпуса с участками полых цилиндров позволяет особенно упростить производство, в частности, при осуществлении участков полых цилиндров в виде участков труб.
[0018] Стационарный корпус предпочтительно имеет первый блокирующий выступ, а подвижный корпус - второй блокирующий выступ, причем оба блокирующих выступа выполнены с возможностью ограничения перемещения подвижного корпуса относительно стационарного корпуса в направлении действия нагрузки и расположены в корпусе таким образом, что при максимальном удалении подвижного корпуса от установочной стороны в направлении действия нагрузки они прилегают друг к другу. Например, первый блокирующий выступ может быть расположен на конце стационарного корпуса, обращенном к верхней стороне. Первый блокирующий выступ может, например, ограничивать проход на конце стационарного корпуса, противоположном установочной стороне в направлении действия нагрузки. Второй блокирующий выступ может быть расположен, например, на конце подвижного корпуса, обращенном к установочной стороне. Возможно расположение по меньшей мере одного из обоих блокирующих выступов на боковой стенке соответствующего элемента корпуса, проходящей в направлении действия нагрузки, и его прохождение от этой боковой стенки в направлении, перпендикулярном направлению действия нагрузки. Оба блокирующих выступа позволяют эффективно ограничивать возможность перемещения подвижного корпуса по отношению к стационарному корпусу, определяя максимальное удаление подвижного корпуса от установочной стороны в направлении действия нагрузки. В результате этого возможно, например, предотвращение неустойчивости упругой опоры при слишком большой протяженности упругой опоры в направлении действия нагрузки. В частности, оба блокирующих выступа позволяют гарантировать прочное удержание подвижного корпуса на стационарном корпусе, даже если, например, нагрузка грузонесущей трубы резко ослабевает - например, в случае резкого соскальзывания конструктивного элемента с упругой опоры. В этом случае нажимной диск, приводимый в движение пружиной сжатия, устремляется от установочной стороны в направлении действия нагрузки. Блокирующие выступы позволяют эффективно предотвращать в таком случае разъединение обоих элементов корпуса и возможный выход элементов, например, вместе с нажимным диском и пружиной сжатия, наружу. Это особенно актуально и предпочтительно вследствие высокой упругости пружины сжатия, которая требуется в соответствии с областью применения из-за высокого поддерживаемого нагружающего усилия.
[0019] В одном варианте исполнения на конце подвижного корпуса, обращенном к верхней стороне, имеется ограничивающий отверстие опорный выступ, проходящий перпендикулярно направлению действия нагрузки и ограничивающий отверстие. При этом в случае выполнения подвижного корпуса в виде полого цилиндра речь идет об конце подвижного корпуса в осевом направлении и опорный выступ проходит в радиальном направлении. Вследствие ограничения отверстия соответствующим опорным выступом оно может быть ограничено таким размером, что гарантированно исключается попадание нажимного диска через отверстие наружу, даже если он значительным усилием упругости пружины отжат в направлении действия нагрузки по направлению к верхней стороне и тем самым прижат к краю отверстия, то есть к опорному выступу.
[0020] Стационарный корпус и/или подвижный корпус предпочтительно имеет участок полого цилиндра, образованный из трубы, причем по меньшей мере один из блокирующих выступов или опорный выступ образован при формовании трубы. Формование трубы позволяет образовать соответствующий выступ особенно просто и стабильно, формование может быть выполнено, например, в виде выполненной внутрь или наружу части. Выполнение по меньшей мере одного из выступов возможно, например, также посредством его приваривания к соответствующему участку полого цилиндра. Это позволяет, например, особенно просто подобрать форму выступа, а также легко осуществлять производство выступа с гарантией высокой устойчивости.
[0021] Подвижный корпус предпочтительно расположен внутри стационарного корпуса в направлении, перпендикулярном направлению действия нагрузки. Вследствие этого возможно относительно большое увеличение стационарного корпуса в направлении, перпендикулярном направлению действия нагрузки, и вместе с тем обеспечивается стабильная установка упругой опоры на установочной стороне. Кроме того, благодаря этому особенно просто реализуется возможность перемещения обоих элементов корпуса и предусматривается особенно благоприятное направление пружины сжатия и нажимного диска в пределах подвижного корпуса. Пружина сжатия предпочтительно расположена в направлении, перпендикулярном направлению действия нагрузки, внутри подвижного корпуса и внутри стационарного корпуса. Вследствие этого пружина сжатия, с одной стороны, особенно надежно удерживается в корпусе и, с другой стороны, обеспечивает особенно хорошие условия направления нажимного диска и/или пружины сжатия для гарантии направляемого перемещения нажимного диска в пределах корпуса.
[0022] В одном варианте исполнения установочная сторона стационарного корпуса на своей стороне, обращенной к внутреннему пространству корпуса, и/или нажимной диск на своей стороне, обращенной к установочной стороне, имеет фиксирующий выступ, расположенный в направлении, перпендикулярном направлению действия нагрузки, внутри пружины сжатия или вне ее для предотвращения смещения пружины сжатия в корпусе, в частности, перпендикулярно направлению действия нагрузки. Фиксирующий выступ предпочтительно расположен на установочной стороне или на нажимном диске в неизменном положении. Например, возможен фиксирующий выступ, предусмотренный в виде составной части цельного нажимного диска. Фиксирующий выступ может быть, например, наварен на установочную сторону. Возможно, например, выполнение фиксирующего выступа кольцеобразной формы. Пружина сжатия может, например, прилегать к фиксирующему выступу, в частности, прилегать к нему по окружности. Посредством соответствующего фиксирующего выступа возможно особенно предпочтительное повышение устойчивости упругой опоры за счет возможности надежного направления пружины сжатия в корпусе. Фиксирующий выступ на нажимном диске позволяет, в частности, обеспечить также особенно хорошее направление между нажимным диском и пружиной сжатия. Благодаря ему, например, направление нажимного диска, по боковым стенкам корпуса, проходящим в направлении действия нагрузки, сможет повлечь за собой направление пружины сжатия и наоборот, например, направление пружины сжатия может воздействовать на направление нажимного диска.
[0023] В одном варианте исполнения нажимной диск имеет вырез, сквозь который проходит грузонесущая труба. Соответственно, грузонесущая труба проходит в направлении действия нагрузки по обе стороны нажимного диска, вследствие чего обеспечивается особенно хорошее направление грузонесущей трубы и нажимного диска. В вырезе предпочтительно имеется внутренняя резьба, которая соответствует наружной резьбе, расположенной на наружной стороне грузонесущей трубы, причем грузонесущая труба соединена с нажимным диском посредством соответствующих наружной и внутренней резьб, и при установленном положении нажимного диска обеспечена возможность регулирования установленного расстояния от грузонесущей трубы до установочной стороны в направлении действия нагрузки. При этом варианте исполнения возможно изменение высоты упругой опоры в направлении действия нагрузки, наряду с возможностью изменения высоты корпуса в направлении действия нагрузки, еще и за счет того, что задается расстояние от грузонесущей трубы до установочной стороны. Это делает возможной еще более широкую область применения упругой опоры согласно изобретению. При этом нажимной диск, грузонесущая труба и корпус могут быть выполнены соответствующими друг другу таким образом, что резьба на нажимном диске и грузонесущей трубе допускает уменьшение расстояния между грузонесущей трубой и установочной стороной только в такой степени, что при прилегании нажимного диска к верхней стороне подвижного корпуса, даже для минимальной установленной высоты корпуса в направлении действия нагрузки, грузонесущая труба не прилегает к установочной стороне, чтобы даже в этом положении обеспечивался достаточный путь для деформации пружины при нагружении упругой опоры в направлении действия нагрузки. Внутренняя резьба и наружная резьба на нажимном диске и на грузонесущей трубе могут быть выполнены, например, таким образом, что они делают возможным смещение нажимного диска и грузонесущей трубы относительно друг друга в пределах расстояния до 30 мм, в частности до 20 мм.
[0024] В одном варианте исполнения подвижный корпус имеет по меньшей мере одно ребро, которое при прилегании нажимного диска к верхней стороне корпуса, обращенной к внутреннему пространству, расположено в канавке нажимного диска для предотвращения поворота нажимного диска относительно подвижного корпуса вокруг направления действия нагрузки. Для этого нажимной диск может, например, прилегать к участку верхней стороны, обращенной к внутреннему пространству. Нажимной диск может прилегать для этого, например, к опорному выступу, ограничивающему отверстие. В результате расположения ребра подвижного корпуса в канавке нажимного диска возможно особенно стабильное положение упругой опоры. В частности, это позволяет надежно осуществлять поворот грузонесущей трубы относительно нажимного диска, например, для установки расстояния от грузонесущей трубы до установочной стороны стационарного корпуса.
[0025] На конце грузонесущей трубы, противоположном установочной стороне в осевом направлении, предпочтительно расположена нагрузочная тарелка, на которой может быть расположен, в частности, элемент скольжения. Посредством нагрузочной тарелки грузонесущая труба может надежно воспринимать значительную нагрузку конструктивного элемента, элемент скольжения делает возможным смещение конструктивного элемента на нажимном диске, при этом не допуская трения между конструктивным элементом и нагрузочной тарелкой и опрокидывания или разрушения упругой опоры.
[0026] Возможно наличие на конце грузонесущей трубы, противоположном установочной стороне в осевом направлении, по меньшей мере одного отверстия, которое проходит сквозь грузонесущую трубу перпендикулярно направлению действия нагрузки. Оно позволяет, например, особенно просто поворачивать грузонесущую трубу относительно нажимного диска и/или корпуса.
[0027] В одном варианте исполнения в боковой стенке стационарного корпуса проходящей в направлении действия нагрузки, имеется по меньшей мере два выреза, каждый из которых проходит на протяжении по меньшей мере половины длины стационарного корпуса в направлении действия нагрузки и выполненные с возможностью приема в них блокирующего устройства, содержащего удерживающее устройство для удержания расположенного на подвижном корпусе выступа для фиксации положения стационарного корпуса и подвижного корпуса по отношению друг к другу. Соответствующие блокирующие устройства достаточно хорошо известны специалисту и применяются, как правило, для установки предварительного напряжения пружины сжатия, чтобы установить упругую опору на ожидаемое нагружающее усилие от конструктивного элемента. В известных упругих опорах, как правило, производится фиксация положения нажимного диска по отношению к корпусу, причем нажимной диск имеет соответствующие выступы, с которыми может взаимодействовать удерживающее устройство. Описанный вариант исполнения основывается на другом принципе. В описываемом варианте выступ расположен на подвижном корпусе, причем положением подвижного корпуса относительно стационарного корпуса устанавливается предварительное напряжение пружины сжатия. В качестве такого выступа может служить, например, описанный выше второй блокирующий выступ. Возможно расположение такого выступа, например, на наружной стороне подвижного корпуса, например, его приваривание, причем возможно расположение подвижного корпуса внутри стационарного корпуса в направлении, перпендикулярном направлению действия нагрузки. Посредством соответствующего выреза в стационарном корпусе возможна особенно простая фиксация относительного положения стационарного корпуса и подвижного корпуса и тем самым особенно простая фиксация предварительного напряжения пружины сжатия. Например, могут быть предусмотрены два выреза на противоположных сторонах стационарного корпуса, что делает возможной равномерную фиксацию подвижного корпуса по отношению к стационарному корпусу. Возможно, например, наличие более чем двух предусмотренных вырезов, так что в вырезы могут вставляться несколько блокирующих устройств, чтобы их удерживающие устройства могли взаимодействовать с выступом подвижного корпуса. В частности, возможно блокирующее устройство, проходящее сквозь боковую стенку стационарного корпуса до подвижного корпуса. Вырезы могут проходить, в частности, на протяжении по меньшей мере 70% длины стационарного корпуса в направлении действия нагрузки, вследствие чего возможна фиксация предварительного напряжения пружины сжатия в широких пределах.
[0028] Ниже изобретение более подробно разъясняется на основе варианта осуществления со ссылками на схематичные чертежи, на которых:
на фигуре 1а показано схематичное изображение в разрезе варианта исполнения упругой опоры согласно изобретению;
на фигуре 1b показано схематичное изображение варианта исполнения согласно фигуре 1а в частичном разрезе;
на фигуре 2 показано еще одно схематичное изображение в разрезе варианта исполнения согласно фигуре 1а;
на фигуре 3а показано схематичное изображение в разрезе варианта исполнения согласно фигуре 1а с блокирующим устройством;
на фигуре 3b показано схематичное изображение в частичном разрезе варианта исполнения с блокирующим устройством согласно фигуре 3a.
[0029] На фигуре 1а представлено схематичное изображение в разрезе варианта исполнения упругой опоры 1 согласно изобретению. Упругая опора 1 включает в себя корпус 2, состоящий из стационарного корпуса 4 и подвижного корпуса 3. Получающаяся при этом конструкция корпуса 2, разделенная на две части, может быть в общем предпочтительной и особенно простой. Стационарный корпус выполнен в виде полого цилиндра. Установочная сторона А упругой опоры 1, на которую упругая опора 1 установлена в ее рабочем положении, расположена в стационарном корпусе 4. Стационарный корпус 4 имеет опорную плиту 45, в которой предусмотрены отверстия 46, чтобы прочно привинчивать опорную плиту 45 к грунту. К опорной плите приварены первый фиксирующий выступ 42, цилиндрическая направляющая 43, а также участок 44 трубы. Участок 44 трубы выполнен в виде полого цилиндра и имеет наружный диаметр примерно 200 мм. На его конце, обращенном к верхней стороне, стационарный корпус 4 имеет первый блокирующий выступ 41, который образован выполненной внутрь частью участка 44 трубы. Стационарный корпус 4 открыт в направлении к верхней стороне и, следовательно, имеет проход, диаметр которого ограничен первым блокирующим выступом 41.
[0030] Внутри стационарного корпуса 4, в направлении, перпендикулярном направлению X действия нагрузки, расположен подвижный корпус 3. При этом в направлении X действия нагрузки подвижный корпус 3 проходит сквозь проход в стационарном корпусе 4, так что он расположен по обе стороны прохода, в направлении X действия нагрузки. Подвижный корпус 3 выполнен как еще один участок полого цилиндра, в котором расположен второй блокирующий выступ 32, а также опорный выступ 31. Участок полого цилиндра выполнен из трубы, причем опорный выступ 31 образован выполненной внутрь частью трубы. Второй блокирующий выступ 32 образован в виде кольца и приварен к участку трубы, причем второй блокирующий выступ 32 проходит от боковой стенки подвижного корпуса 3 наружу, перпендикулярно направлению X действия нагрузки. Участок трубы, образующий участок полого цилиндра подвижного корпуса 3, имеет наружный диаметр около 185 мм. Диаметр прохода в стационарном корпусе 4 составляет примерно 190 мм, так что имеется возможность перемещения подвижного корпуса 3 по существу без трения относительно стационарного корпуса 4. Второй блокирующий выступ 32 имеет внешний диаметр примерно 195 мм. Соответственно, подвижный корпус 3 и стационарный корпус 4 с их блокирующими выступами 41, 32 выполнены таким образом, что возможность перемещения подвижного корпуса 3 относительно стационарного корпуса 4 ограничена, причем максимальное удаление подвижного корпуса 3 определено установочной стороной А стационарного корпуса 4, причем при достижении максимального удаления подвижного корпуса 3 от установочной стороны А оба блокирующих выступа 32, 41 прилегают друг к другу. Вследствие этого эффективно предотвращается разъединение подвижного корпуса 3 и стационарного корпуса 4, так что в представленном варианте исполнения при резком ослаблении нагружающих усилий, действующих на грузонесущую трубу 8, для подвижного корпуса 3 и/или пружины 7 сжатия, и/или нажимного диска 5 исключается возможность разлететься и причинить повреждения.
[0031] Пружина 7 сжатия расположена в направлении, перпендикулярном направлению X действия нагрузки как в пределах подвижного корпуса 3, так и в пределах стационарного корпуса 4. При этом пружина 7 сжатия всегда проходит от обращенной к внутреннему пространству корпуса 2 стороны опорной плиты 45 до обращенной к установочной стороне А стороны нажимного диска 5. Пружина 7 сжатия при этом направлена через первый фиксирующий выступ 42 в опорной плите 45 стационарного корпуса 4 и через второй фиксирующий выступ 53 в нажимном диске 5. Вследствие этого эффективно предотвращается перемещение пружины 7 сжатия в направлении, перпендикулярном направлению X действия нагрузки, и обеспечивается высокая устойчивость упругой опоры 1. При этом первый фиксирующий выступ 42 выполнен кольцеобразным, тогда как второй фиксирующий выступ 53 предусмотрен в виде выступа, представляющего собой составную часть цельного нажимного диска 5. Оба фиксирующих выступа 42, 53 проходят в радиальном направлении внутри пружины 7 сжатия и прилегают к радиальной внутренней стороне пружины 7 сжатия.
[0032] Пружина 7 сжатия в пределах корпуса 2 подвергает нажимной диск 5 в каждом из его возможных положений вдоль направления X действия нагрузки действию силы упругости, которая направлена по направлению к верхней стороне В корпуса 2 в направлении X действия нагрузки. Нажимной диск 5 имеет вырез, в котором расположена грузонесущая труба 6. В вырезе нажимного диска 5 предусмотрена внутренняя резьба 51, которая соответствует наружной резьбе 61, предусмотренной в грузонесущей трубе 6. Вследствие этого положение нажимного диска 5 и грузонесущей трубы 6 относительное друг друга в направлении X действия нагрузки является изменяемым. В представленном варианте осуществления внутренняя резьба 51 и наружная резьба 61 обеспечивают возможность перемещения грузонесущей трубы 6 по отношению к нажимному диску 5 в направлении X действия нагрузки на расстояние около 20 мм. Соответственно, при установленном положении нажимного диска 5 в корпусе 2 и при установленном относительном положении подвижного корпуса 3 и стационарного корпуса 4 возможно варьирование высоты упругой опоры 1 в направлении X действия нагрузки посредством поворота грузонесущей трубы 6 по отношению к нажимному диску 5 на названную величину примерно 20 мм. Вследствие этого возможно особенно хорошее приспосабливание высоты упругой опоры 1 к условиям ее использования. Для этого в грузонесущей трубе 6 предусмотрены два отверстия 62, которые проходят сквозь грузонесущую трубу 6 в направлении, перпендикулярном направлению X действия нагрузки, и которые предоставляют возможность легко поворачивать грузонесущую трубу 6 относительно нажимного диска 5.
[0033] Грузонесущая труба 6 направлена по цилиндрической направляющей 43. При этом цилиндрическая направляющая 43 обеспечивает возможность направления грузонесущей трубы 6 в направлении X перемещения, так что эффективно предотвращается опрокидывание грузонесущей трубы 6 относительно опорной плиты 45 стационарного корпуса 4, что дает дальнейшее повышение устойчивости упругой опоры 1. В представленном на фигуре 1а положении, в котором нажимной диск 5 прилегает к верхней стороне В корпуса 2, центрирующий выступ 52 нажимного диска 5 прилегает вплотную к опорному выступу 31 подвижного корпуса 3. Вследствие этого обеспечивается особенно хорошее направление нажимного диска 5 относительно корпуса 2, что может оказаться предпочтительным, в частности, при установке конструктивного элемента на упругую опору 1. Для контакта между упругой опорой 1 и конструктивным элементом предусмотрена, кроме того, нагрузочная тарелка 8, которая расположена в направлении X действия нагрузки на противоположном установочной стороне конце упругой опоры 1 на грузонесущей трубе 6. Посредством нагрузочной тарелки 8 производится равномерная передача нагружающего усилия, приложенного к нагрузочной тарелке 8 со стороны конструктивного элемента, на грузонесущую трубу 6.
[0034] Вариант исполнения упругой опоры 1 согласно изобретению, представленный на фигурах 1-3, подходит для поддержания конструктивных элементов, которые воздействуют на нагрузочную тарелку 8 с нагружающим усилием примерно от 3 до 10 кН. При этом высота корпуса в направлении X действия нагрузки принимает установленные значения в зависимости от воздействия на нажимной диск 8 с установленным нагружающим усилием. В варианте осуществления, представленном на фигуре 1а, нагрузочная тарелка 8 нагружена незначительным нагружающим усилием примерно 5 кН. Соответственно, подвижный корпус 3 находится на относительно большом удалении от установочной стороны А корпуса 2, так что высота корпуса в направлении X действия нагрузки получается относительно большой.
[0035] Для иллюстрации варианта осуществления упругой опоры 1 согласно изобретению, представленного в разрезе на фигуре 1а, на фигуре 1b упругая опора 1 показана в том же положении в частичном разрезе. На фигуре 1b хорошо видны оба участка трубы стационарного корпуса 4 и подвижного корпуса 3, внутри окружностей которых заключены нажимной диск 5, грузонесущая труба 6 и направляющая 43 скольжения. Из фигур 1а и 1b, кроме того, видно, что стационарный корпус 4 имеет два выреза 441, которые проходят в направлении X действия нагрузки по значительной части длины стационарного корпуса 4 в направлении X действия нагрузки, в данном случае примерно по 80% этой длины. Эти вырезы 441 находятся напротив друг друга и образованы для того, чтобы имелась возможность вводить в вырезы 441 блокирующее устройство 10 и фиксировать его на втором блокирующем выступе 32 подвижного корпуса 3, для фиксации положения подвижного корпуса 3 и стационарного корпуса 4 по отношению друг к другу. Конструкция и принцип действия блокирующего устройства 10 более подробно разъяснены на фигурах 3а и 3b. Кроме того, на фигуре 1b видно ребро 9, которое имеется на подвижном корпусе 3. Ребро 9 расположено - что не видно на фигуре 1b - в канавке нажимного диска 5 для фиксации нажимного диска в положении, представленном на фигурах 1а, 1b, и для предотвращения поворота нажимного диска 5 относительно подвижного корпуса 3.
[0036] На фигуре 2 показана упругая опора 1 согласно фигурам 1а и 1b в полном разрезе в положении, в котором она подвержена высокому нагружающему усилию в направлении X действия нагрузки в нажимном диске 8, при этом на изображении фигуры 2 нагружающее усилие равно примерно 9 кН. Из фигуры 2 видно, что высота корпуса значительно уменьшена в направлении X действия нагрузки по сравнению с изображением согласно фигурам 1а и 1b. Соответствующим образом в показанном варианте осуществления упругой опоры 1 согласно изобретению может применяться пружина 7 сжатия с относительно незначительными коэффициентами жесткости пружины, которая обеспечивает высокую нагрузочную способность для поддерживания высокого нагружающего усилия в направлении X действия нагрузки при низкой высоте монтажа, а именно высоты упругой опоры 1 в направлении X действия нагрузки. При этом принципиально относительное смещение нажимного диска 5 также возможно к стационарному корпусу 4, если подвижный корпус 3 прилегает к опорной плите 45 стационарного корпуса 4, так как нажимной диск 5 выполнен с возможностью дальнейшего перемещения относительно подвижного корпуса 3 в направлении X действия нагрузки. Максимально возможная нагрузка упругой опоры 1 нагружающим усилием в направлении X действия нагрузки задана либо пружиной 7 сжатия, либо упором грузонесущей трубы 6 в опорной плите 45.
[0037] На фигурах 3а и 3b показана упругая опора 1 согласно изобретению в том же положении, которое представлено на фигурах 1а и 1b, причем относительное положение подвижного корпуса 3 и стационарного корпуса 4 зафиксировано блокирующим устройством 10. Блокирующее устройство 10 включает в себя шпильку 11, а также пластины 12, причем пластины 12 зафиксированы относительно друг друга посредством завинчивания гаек 13 на шпильке 11. Из фигур 3а и 3b видно, что пластины 12 представляют собой удерживающее устройство, которое проходит от наружной стороны стационарного корпуса 4 сквозь вырез 441 в боковой стенке стационарного корпуса 4, проходящей в направлении X действия нагрузки, до проходящей в направлении X действия нагрузки наружной стенки подвижного корпуса 3. Пластины 12, расположенные на высоте второго блокирующего выступа 32, отклонены по сравнению с остальными пластинами 12 блокирующего устройства 10, так что между этими остальными пластинами 12 создается свободное место, в котором расположен второй блокирующий выступ 32. В результате помещения блокирующего устройства 10 в вырез и прижатия удерживающего устройства, образованного пластинами 12, ко второму блокирующему выступу 32 зафиксировано положение подвижного корпуса 3 относительно стационарного корпуса 4. Например, возможна установка под конструктивным элементом упругой опоры 1 с блокирующим устройством 10 согласно фигурам 3а и 3b, причем посредством блокирующего устройства 10 задано предварительное напряжение пружины 7 сжатия в корпусе 2, настроенное на ожидаемое нагружающее усилие от конструктивного элемента. Когда конструктивный элемент действует своим нагружающим усилием на нагрузочную тарелку 8, возможно отсоединение блокирующего устройства 10 от второго блокирующего выступа 32 путем ослабления гаек 13 и его удаление из упругой опоры 1, без существенного изменения высоты упругой опоры 1 в направлении X действия нагрузки.
[0038] Из показанного варианта осуществления для специалиста становится ясным преимущество упругой опоры 1 согласно изобретению. Благодаря тому, что корпус 2 упругой опоры 1 является телескопическим в направлении X действия нагрузки, возможно применение упругой опоры 1 в широком диапазоне значений нагрузки, причем, кроме того, обеспечивается небольшая высота корпуса упругой опоры 1 при нагружении упругой опоры 1 высоким нагружающим усилием. Изобретение может относиться, в целом, к упругим опорам, у которых стационарный корпус 4 имеет наружный диаметр в направлении, перпендикулярном направлению X действия нагрузки, примерно от 100 до 350 мм, в частности от 120 до 320 мм, а подвижный корпус 3 имеет соответствующий наружный диаметр примерно от 100 до 300 мм, в частности, от 125 до 290 мм. В частности, в общем случае может оказаться предпочтительным расположение подвижного корпуса 3 внутри стационарного корпуса 4 в направлении, перпендикулярном направлению X действия нагрузки, причем наружный диаметр подвижного корпуса 3 в этом направлении составляет примерно от 90% до 95% соответствующего наружного диаметра стационарного корпуса 4. Вследствие этого обеспечивается, с одной стороны, возможность по существу свободного от трения перемещения обоих элементов корпуса относительно друг друга и, с другой стороны, наличие в пределах подвижного корпуса 3 достаточного свободного пространства для пружины 7 сжатия и для нажимного диска 5, а также для грузонесущей трубы 6 и цилиндрической направляющей 43.
Список обозначений
1 упругая опора
2 корпус
3 подвижный корпус
4 стационарный корпус
5 нажимной диск
6 грузонесущая труба
7 пружина сжатия
8 нагрузочная тарелка
9 ребро
10 блокирующее устройство
11 шпилька
12 пластина
13 гайка
31 опорный выступ
32 второй блокирующий выступ
41 первый блокирующий выступ
42 первый фиксирующий выступ
43 цилиндрическая направляющая
44 участок трубы
45 опорная плита
46 отверстие
51 внутренняя резьба
52 центрирующий выступ
53 второй фиксирующий выступ
61 наружная резьба
62 отверстие
441 вырез
А установочная сторона
В верхняя сторона
X направление действия нагрузки