СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЦЕПИ С ЗАЩИТНЫМ РАСПОРНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ
CONNECTING ELEMENT OF CIRCUIT WITH PROTECTIVE SPACER ELEMENT

Данное изобретение относится к соединительному элементу цепи согласно признакам в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Соединительные элементы цепей применяются, в частности, для мощных, круглозвенных, стальных цепей, которые используются в горнодобывающей промышленности. Известно, что у соединительных элементов цепи с распорной конструкцией демонтаж после использования может быть затруднен, так как длинный зажимной штифт подвергается глубокой коррозии в отверстии, которое проходит сквозь противоположные полки обоих половинных элементов и сквозь распорный элемент и которое проходит с наклоном в плоскости звена цепи. Кроме того, зажимной штифт так же, как и расположенный между половинными элементами распорный элемент, работает на срез от нагрузки обоих половинных элементов соединительного элемента цепи, что дополнительно затрудняет выбивание зажимного штифта из длинного отверстия. К этому добавляется то, что для выбивания зажимного штифта требуется длинный стержень, который во время процесса выбивания подвержен воздействию сильных изгибающих нагрузок, которые он может выдержать лишь в ограниченном объеме.
Известный из DE-PS 201 224 распорный стопор был усовершенствован до самых разнообразных вариантов осуществления. В усовершенствовании согласно DE 90 10 317 U был предложен соединительный элемент цепей, в частности для мощных, круглозвенных, стальных цепей, у которых в качестве блокирующего элемента применяется стопорный шарик, который может фиксироваться в своем стопорном положении посредством вбитого в поперечном направлении к плоскости звена цепи зажимного штифта. Может использоваться относительно короткий зажимной штифт, который, даже если он будет подвержен глубокой коррозии в отверстии распорного элемента, может легко выбиваться из распорного элемента на другую сторону наружу при помощи соответственно жесткого на изгиб короткого стержня. Вследствие этого упрощается как монтаж, так и демонтаж. Однако недостатками являются повышенные производственные затраты, а также тот факт, что вместе со стопорным шариком требуется дополнительный конструктивный элемент, вследствие чего увеличивается количество разнообразных элементов. Эти недостатки свойственны также раскрытому в DE 196 52 262 C2 соединительному элементу цепи, у которого вместо стопорного шарика применяются отдельные стопорные элементы, которые соединены друг с другом при помощи проходящего сквозь распорный элемент шарнирного пальца. Благодаря повороту на 90° стопорные элементы охватывают направляющие поверхности на полках дуговых элементов, так что распорный элемент защищен от выпадения наружу из соединительного элемента цепи. Фиксация положения кольцевого элемента осуществляется посредством вбитого параллельно к оси поворота предохранительного штифта.
Кроме того, из DE 20 2006 016 032 U1 известен соединительный элемент цепи, у которого два соединенных при помощи своих полок дуговых элемента заблокированы распорным элементом, который вставлен в поперечном направлении между полками дуговых элементов. В зависимости от заданных размеров цепи эти распорные элементы, а также дуговые элементы могут весить до нескольких десятков килограммов, так что как при монтаже соединительного элемента цепи, так и при демонтаже соединительный элемент цепи вместе с цепью, проходящей по обеим сторонам от соединительного элемента цепи, должен подниматься и поворачиваться, так что распорный элемент может выбиваться.
Поэтому задача данного изобретения состоит в предоставлении соединительного элемента цепи, который по сравнению с известными из уровня техники соединительными элементами цепей может более просто блокироваться и деблокироваться.
Согласно изобретению указанная выше задача решается с помощью соединительного элемента цепи согласно признакам пункта 1 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления данного изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Соответствующий изобретению соединительный элемент цепи включает в себя два соединяемых при помощи своих полок дуговых элемента и вставляемый поперек между полками распорный элемент. В свою очередь одна полка каждого дугового элемента имеет суженный участок, а также утолщенную по сравнению с ним цапфу, причем на противоположной в каждом случае другой полке соответственно предусмотрены выемка для сужения и выемка для цапфы. Два вставленных друг в друга дуговых элемента могут блокироваться при помощи распорного элемента, причем распорный элемент со своей стороны образован из пальца, втулки и пружинного шипа. Согласно изобретению соединительный элемент цепи отличается тем, что распорный элемент выполнен зеркально-симметричным, причем на каждой его стороне имеется расположенная снаружи опорная втулка для блокирующего зацепления с геометрическим замыканием с дуговыми элементами, и что расположенный внутри стопорный палец на каждом из своих концов имеет пружинный шип, причем зажимной штифт может вставляться в стопорный палец или выбиваться из него с обеих сторон, а пружинные шипы в каждом случае зафиксированы в своем положении в опорной втулке с геометрическим замыканием.
Таким образом, благодаря соответствующей изобретению конструкции распорного элемента возможно блокировать или же также деблокировать соединительный элемент цепи с обеих сторон вне зависимости от его места установки или же монтажного положения. В частности, после эксплуатации за счет проникновения пыли и загрязнений зажимной штифт, по меньшей мере, частично заблокирован в своем движении внутри стопорного пальца, так что он может извлекаться из стопорного пальца лишь за счет вырубающего инструмента. В связи с этим сам стопорный палец извлекается из опорных втулок также за счет большего вырубающего инструмента. Согласно изобретению это возможно производить с любой стороны соединительного элемента цепи. В большинстве случаев одна сторона соединительного элемента цепи всегда является легко доступной для работающего монтажника, так что он на стороне, противоположной этой стороне, может извлекать соответствующие конструктивные элементы и таким образом может разъединять соединительный элемент цепи. Таким образом, трудоемкий поворот цепи не требуется.
В зависимости от монтажного положения и режима эксплуатации цепи может случиться то, что цепь находится под такой нагрузкой, что заблокированный известными из уровня техники средствами блокировки соединительный элемент цепи не может или может лишь частично поворачиваться, так что при определенных обстоятельствах дошло бы до того, что средства блокировки, в частности распорный элемент, и вовсе не могли бы выбиваться из соединительного элемента и, следовательно, соединительный элемент должен был бы открываться за счет разрушения, например срезания болгаркой. Это предотвращается возможностью выбивать, а также сначала вбивать средство блокировки с обеих сторон.
Далее предпочтительно, если опорные втулки на наружном конце снабжены краевым выступом, который выступает от наружной рабочей поверхности, причем краевой выступ вступает в контакт с геометрическим замыканием с дуговыми элементами. Таким образом, при использовании соответствующих изобретению опорных втулок дуговые элементы на соответствующей стороне охватываются и блокируются с геометрическим замыканием посредством краевого выступа. Таким образом, предотвращается образование осевого зазора в направлении стопорного пальца. Наиболее предпочтительно, если краевой выступ установлен в выемке дуговых элементов, так что наружная сторона краевого выступа расположена заподлицо с наружной стороной дуговых элементов. Вследствие этого не доходит до повреждения средства блокировки в виде распорного элемента или же до зацепления или застревания дугового элемента при прохождении по направляющим колесам, зубчатым колесам или же направляющим рельсам.
Для улучшения способности введения в два вставленных друг в друга дуговых элемента каждая опорная втулка на внутренней стороне имеет срез на своей наружной рабочей поверхности. Таким образом, облегчается прежде всего введение опорной втулки в дуговые элементы и дальнейшее вдвигание или вбивание.
В заблокированном состоянии внутренние стороны обеих опорных втулок прилегают друг к другу торцами с геометрическим замыканием. Вследствие этого с одной стороны создаются условия для блокировки дуговых элементов посредством двух опорных втулок по существу посредством поперечного сечения всего соединительного элемента цепи, а с другой стороны в сочетании с наружным краевым выступом предотвращается образование осевого зазора. Таким образом, выпадение или же разъединение соединительного элемента цепи и, в частности, используемого для блокировки распорного элемента предотвращается даже при интенсивной и многолетней эксплуатации.
Чтобы создавались условия, в частности, для зеркально-симметричного введения используемого для блокировки, соответствующего изобретению распорного элемента, стопорный палец имеет расположенный посередине центрирующий цилиндр, причем от центрирующего цилиндра, будучи в каждом случае с ним за одно целое и из одного материала, выступают пружинные шипы. Вследствие этого создаются условия для того, чтобы сначала соединять стопорный палец с одной опорной втулкой, а затем эту опорную втулку вместе со стопорным пальцем вводить в два вставленных друг в друга дуговых элемента и блокировать дальнейшей опорной втулкой. Альтернативно также сначала возможна вставка одной опорной втулки, которая затем благодаря введению второй опорной втулки со стопорным пальцем вызывает полную блокировку при помощи распорного элемента. Как только соответствующие пружинные шипы вступают в контакт с геометрическим замыканием с опорными втулками, защита, в частности защита при монтаже, уже предоставлена, так что опорная втулка после полной вставки используемого для блокировки распорного элемента не выпадает самопроизвольно из дуговых элементов.
Во время фактического использования соединительного элемента цепи на соединительный элемент цепи и, следовательно, также, по меньшей мере, частично на распорный элемент воздействуют растягивающие усилия до нескольких сотен или даже тысяч Ньютонов, причем распорный элемент может перекашиваться сам по себе. Стопорный палец выполнен полым, причем зажимной штифт может вбиваться в стопорный палец или же выбиваться из него с обеих сторон. На выбор зажимной штифт может вбиваться на любой стороне.
Тем не менее, в рамках изобретения может также использоваться разделенный на две части зажимной штифт, причем в этом случае зажимной штифт вбивается с каждой стороны, или же альтернативно сначала стопорный палец соединяется с одной опорной втулкой и наглухо блокируется при помощи половины зажимного штифта. Затем после установки второй опорной втулки вставляется второй зажимной штифт для блокировки двух дуговых элементов.
Далее предпочтительно, если каждый пружинный шип имеет, по меньшей мере, два пружинных язычка, причем на концах пружинных язычков выполнен стопорный выступ. В этом случае отдельные пружинные язычки за счет разделительной прорези между ними могут перемещаться таким образом, что создаются условия для введения в опорную втулку, а благодаря стопорным выступам осуществляется зацепление или защелкивание при достижении желаемого положения блокировки. Благодаря последующему вбиванию зажимного штифта в сочетании со стопорным выступом создается такое соединение с геометрическим замыканием, что непреднамеренное или же исключительное разъединение становится невозможным.
Для упрощенного введения стопорных выступов они на наружной стороне выполнены со срезом, причем отверстие ввода опорной втулки выполнено с увеличением его диаметра. Кроме того, для упрощенного введения зажимного штифта сами пружинные язычки имеют в свою очередь внутренний диаметр, который увеличивается по направлению к концу пружинного язычка. Таким образом, с одной стороны проще устанавливать и вбивать сам зажимной штифт, а с другой стороны в случае извлечения зажимного штифта для вырубающего инструмента за счет увеличивающегося по направлению к концу внутреннего диаметра в свою очередь проще вставлять его в отверстие.
В рамках изобретения соединительный элемент цепи выполнен, в частности, из металлического материала. Распорный элемент, а также все ранее описанные относящиеся к распорному элементу конструктивные элементы также выполнены из металлического материала. В частности, используется сталь. Для стопорного пальца, а также для самого зажимного штифта используется, в частности, пружинная сталь. Отдельные компоненты могут быть улучшены, в частности закалены и/или прокованы, по меньшей мере, частично.
Дальнейшие преимущества, признаки, свойства и аспекты данного изобретения являются предметом последующего описания. Предпочтительные варианты осуществления изображены на схематичных чертежах. Они служат для простого понимания изобретения. На чертежах:
фиг. 1 показывает известный из уровня техники соединительный элемент цепи;
фиг. 2 показывает известный из уровня техники соединительный элемент цепи;
фиг. 3 показывает известный из уровня техники соединительный элемент цепи;
фиг. 4 показывает известный из уровня техники соединительный элемент цепи;
фиг. 5 показывает известный из уровня техники соединительный элемент цепи;
фиг. 6а, 6b показывают соответствующий изобретению распорный элемент на виде в перспективе и виде в разрезе;
фиг. 7а, 7b показывают соответствующий изобретению распорный элемент на виде сбоку и на поперечном разрезе;
фиг. 8 показывает соответствующий изобретению распорный элемент на виде спереди; и
фиг. 9а, 9b показывают соответствующую изобретению опорную втулку и соответствующий изобретению стопорный палец в каждом случае на виде в перспективе.
На чертеже для одинаковых или аналогичных конструктивных элементов используются одинаковые ссылочные позиции, даже если по причинам упрощения отсутствует повторное описание.
Каждый соединительный элемент цепи 1, 2 и 3 на фиг. 1а-3f имеет два одинаковых соединенных при помощи своих полок дуговых элемента 4, 5, которые на всех фигурах выполнены идентично. В этом случае одна полка 6 каждого дугового элемента 4, 5 имеет суженный участок 7, а также утолщенную по сравнению с ним цапфу 8. На другой полке 9 дугового элемента 4, 5 соответственно предусмотрены выемка 10 для сужения и выемка 11 для цапфы. Согласно изобретению на каждой цапфе 8, а также в каждой выемке 11 для цапфы предусмотрены боковые поверхности 12, которые выполнены коническими относительно вертикальной средней продольной плоскости MLE цапф 8 (см. также фиг. 4 и фиг. 5). Кроме того, эта длина L полок 6 имеет такие размеры, что средняя поперечная плоскость MQE соединительного элемента цепи 1, 2 и 3 проходит по цапфам 8.
Дуговые элементы 4, 5 изготовлены ковкой из подходящей стали и на дуговом участке 13 имеют от овального до круглого, поперечного сечения. Как правило, дуговые элементы 4, 5 могут попеременно продеваться через не изображенные более подробно концевые звенья двух ветвей цепи.
Для соединения дуговых элементов 4, 5 они вставляются друг в друга, а затем посредством введенного в поперечном направлении между полками 6, 9 дуговых элементов 4, 5 распорного элемента 14а, 14b и 14с блокируются. Распорный элемент 14а, 14b и 14с имеет цилиндрический средний участок 15, чей диаметр DM адаптирован к направляющим пазам 16 на внутренних сторонах 17 полок 6, 9. Распорный элемент 14а, 14b и 14с зафиксирован стопорным штифтом 18, который может вводиться в отверстие 19, 19а в или на распорном элементе 14а, 14b и 14с. Длина LS стопорного штифта 18 в каждом случае меньше, чем длина LB отверстия 19, 19а. На торцах распорный элемент 14а, 14b и 14с имеет выступающие наружу от диаметра DM среднего участка 15, вытягиваемые в осевом направлении стопоры 20, 21, которые, образуя соединение с геометрическим замыканием в выемках 22, 23, прилегают в каждом случае к одной полке 6, 9 дуговых элементов 4, 5. На фиг. 1а-1f - фиг. 3а-3f изображены три варианта осуществления распорного элемента 14а, 14b и 14с, различия которых описываются далее.
В варианте осуществления на фиг. 1а-1f распорный элемент образован из пальца 24 и втулки 25, причем втулка 25 надета с геометрическим замыканием на осевой пружинный шип 26 пальца 24. Пружинный шип 26 имеет продольную прорезь и проходящий по окружности выступ 27, который входит в зацепление с опорным выступом 28, который предусмотрен в отверстии 29 втулки 25. Длина LF пружинного шипа 26 меньше, чем длина LH втулки 25, и стопорный штифт 18 вбит в осевое отверстие 19 пальца 24. Осевое отверстие 19 пальца 24 имеет выточку 30, вследствие чего облегчается вбивание и выбивание стопорного штифта 18.
Распорный элемент 14b, 14c вариантов осуществления на фиг. 2а-2f и на фиг. 3а-3f выполнен за одно целое. На одном конце 31 вытягиваемый в соевом направлении стопор 32 имеет две параллельные плоские стороны 33, 34. Таким образом, распорный элемент 14b, 14c благодаря повороту на 90° вокруг продольной оси LA может переводиться из не изображенного более подробно исходного положения в положение ES зацепления. Распорный элемент 14b, 14c может устанавливаться в положении ES зацепления благодаря стопорному штифту 18 в положении ES зацепления, который блокирует поворотное движение распорного элемента 14b, 14c относительно полок 6, 9.
В варианте осуществления на фиг. 2а-2f стопорный штифт 18 первой полукруглой областью 35 прилегает к распорному элементу 14b, а второй полукруглой областью 36 к углублению 37 на внутренней стороне 17 полок 6, 9. При этом продольная ось LAS стопорного штифта 18 проходит параллельно к продольной оси LA направляющих пазов 16.
В варианте осуществления на фиг. 3а-3f распорный элемент 14с имеет среднее поперечное отверстие 38. В поперечном отверстии 38 расположены, по меньшей мере, два находящихся в контакте друг с другом стопорных тела 39, 40. Как можно увидеть на фиг. 3e и 3f, говоря о стопорных телах 39, 40, речь идет о шариках из стали. Стопорные тела 39, 40 могут переводиться в положение ES зацепления посредством стопорного штифта 18. В положении ES зацепления стопорное тело 39 прилегает к углублению 41 на внутренней стороне 17 полки 6.
На фиг. 5 дуговой элемент 4, 5 изображен на виде сбоку. Справа от него показаны четыре поперечных разреза, которые проходят по линиям B-B, C-C, D-D и E-E на виде сбоку. На разрезе B-B можно увидеть то, что полка 9 на этом участке имеет по существу квадратное поперечное сечение с изогнутыми наружу боковыми поверхностями 42. На разрезе C-C можно увидеть цапфу 8 и выемку 11 для цапфы. Боковые поверхности 12 цапфы 8 и выемки 11 для цапфы выполнены коническими относительно вертикальной средней продольной плоскости MLE цапф 8. Полка 9 в области выемки 11 для цапфы сильно расширена и имеет параллельные боковые поверхности 43. На разрезе D-D можно видеть то, что боковые поверхности 12а в области сужения 7 выполнены параллельными относительно вертикальной средней продольной плоскости MLE цапф 8. То же самое относится к также параллельным боковым поверхностям 12а выемки 10 для сужения, которая изображена на разрезе E-E.
Фиг. 6а и 6b показывают соответствующий изобретению распорный элемент 50 на виде в перспективе, а также на виде в перспективе с частичным разрезом. На фиг. 6а можно увидеть зеркально-симметричную конструкцию распорного элемента 50, состоящую из двух опорных втулок 51. На опорных втулках 51 в каждом случае на торце выполнены краевые выступы 52, причем согласно фиг. 6а краевые выступы 52 вступают сторонами в контакт с дуговыми элементами 4, 5 в заблокированном положении распорного элемента 50 и выступают в радиальном направлении от наружной рабочей поверхности 65. Фиг. 6b показывает вид в перспективе с частичным разрезом, причем снова можно увидеть две опорные втулки 51 с их краевыми выступами 52. Внутри опорных втулок 51 расположен стопорный палец 53, причем стопорный палец 53 также хорошо видно на фиг. 7b и 9b. Сам стопорный палец 53 имеет расположенный посередине центрирующий цилиндр 54, который своей наружной рабочей поверхностью 56 вступает в контакт с геометрическим замыканием с соответствующей выемкой 55 для центрирующего цилиндра опорных втулок 51. Затем в направлении конца опорных втулок 51 выемка 55 для центрирующего цилиндра опорных втулок 51 переходит в выемку 57 для пружинного шипа, причем переход выполнен с закругленным краем 58, так что при соединении стопорного пальца 53 и опорных втулок 51 предотвращен перекос.
На фиг. 7а также изображено то, что опорные втулки 51 в смонтированном положении имеют в каждом случае на своей внутренней стороне 59 срез 60, так что создаются условия для простого введения в дуговые элементы 4, 5.
Выступая от самого опорного цилиндра, расположены пружинные шипы 61, которые в данном случае согласно фиг. 7b блокируются с геометрическим замыканием в выемке 57 для пружинного шипа при помощи стопорного выступа 62 в выемке 57 для пружинного шипа. Так как таким образом предотвращается нежелательное вытягивание, следовательно, сжатие стопорных выступов 62 в радиальном направлении, далее в стопорный палец 53 вставлен зажимной штифт 63, причем зажимной штифт 63 согласно фиг. 8 имеет продольную прорезь 64, так что он может расширяться или же сжиматься в радиальном направлении. Согласно изобретению зажимной штифт 63 может вставляться в соответствующий изобретению распорный элемент 50 или же выбиваться из него с обеих сторон, что, в частности, можно хорошо увидеть на фиг. 7b. То же самое относится к самому стопорному пальцу 53. Он также может выбиваться из соответствующего изобретению распорного элемента 50 вместе с соответствующей опорной втулкой 51 с обеих сторон.
Список ссылочных позиций
1 соединительный элемент цепи
2 соединительный элемент цепи
3 соединительный элемент цепи
4 дуговой элемент
5 дуговой элемент
6 полка
7 суженный участок
8 цапфа
9 полка
10 выемка для сужения
11 выемка для цапфы
12 боковая поверхность позиций 8, 11
12а боковая поверхность позиций 7, 10
14а распорный элемент
14b распорный элемент
14c распорный элемент
15 средний участок
16 направляющий паз
17 внутренняя сторона
18 стопорный штифт
19 отверстие
19а отверстие
20 вытягиваемый в осевом направлении стопор
21 вытягиваемый в осевом направлении стопор
22 выемка
23 выемка
24 палец
25 втулка
26 пружинный шип
27 выступ
28 опорный выступ
29 отверстие
30 выточка
31 конец позиций 14b, 14c
32 вытягиваемый в осевом направлении стопор
33 сторона позиции 32
34 сторона позиции 32
35 полукруглая область позиции 18
36 полукруглая область позиции 18
37 углубление
38 поперечное отверстие
39 стопорное тело
40 стопорное тело
41 углубление
42 боковая поверхность
43 боковая поверхность
50 распорный элемент
51 опорная втулка
52 краевой выступ
53 стопорный палец
54 центрирующий цилиндр
55 выемка для центрирующего цилиндра
56 наружная рабочая поверхность позиции 54
57 выемка для пружинного шипа
58 закругленный край
59 внутренняя сторона
60 срез
61 пружинный шип
62 стопорный выступ
63 зажимной штифт
64 продольная прорезь позиции 63
65 наружная рабочая поверхность позиции 51
DM диаметр позиции 15
ES положение зацепления
LA продольная ось позиций 14а, 14b и 14c
LAS продольная ось позиции 18
LB длина позиции 19
LF длина позиции 26
LH длина позиции 25
LS длина позиции 18
MLE средняя продольная плоскость
MQE средняя поперечная плоскость
V блокировка