СТЯЖНОЙ ХОМУТ
COUPLING BAND

Изобретение относится к стяжному хомуту, содержащему ленту в форме кольца, имеющую два соседних конца, которые могут быть соединены друг с другом стяжным устройством, содержащим стяжной винт с головкой и крепежным участком и сопряженный резьбовой элемент, в который может ввинчиваться стяжной винт.
Такие стяжные хомуты применяют, например, для соединения друг с другом двух труб. В одном возможном варианте конец одной трубы вставляют в конец другой и с помощью стяжного хомута затягивают наружную трубу на внутренней. В другом варианте стяжной хомут выполнен в виде профильного хомута. Профильный хомут используют для соединения двух труб, прилегающих торцами и снабженных коническими фланцами, которые охватывает стяжной хомут.
Как правило, для установки стяжного хомута на трубах его нужно раздвинуть. Для этого необходимо отсоединить друг от друга стяжной винт и сопряженный резьбовой элемент, чтобы в хомуте образовался проем. Если концы ленты нужно снова свести друг с другом, то стяжной винт нужно ввести в зацепление с сопряженным резьбовым элементом. Как правило, это не совсем просто, так как направления резьбы стяжного винта и сопряженного резьбового элемента после разгибания ленты и отведения друг от друга ее концов уже не будут достаточно точно совпадать.
Ранее были предложены решения для предварительной установки (предварительного сцепления), в которых используются фиксирующие крючки или специфические геометрические формы стяжной головки. Для реализации таких решений требуется проведение многочисленных опытов с целью проверки функционирования при минимальных и максимальных допусках.
В основе изобретения лежит задача облегчить соединение стяжного винта и сопряженного резьбового элемента при установке стяжных хомутов.
Эта задача решена тем, что в стяжном хомуте указанного типа крепежный участок имеет расположенный по его длине по меньшей мере один гибкий участок.
В таком стяжном хомуте стяжной винт можно изогнуть по длине так, что его конец можно легко ввести в зацепление с сопряженным резьбовым элементом, а именно так, чтобы направление резьбы сопряженного резьбового элемента совпадало с направлением резьбы на конце стяжного винта. Как только это зацепление будет достигнуто, можно продолжать поворачивать стяжной винт относительно сопряженного резьбового элемента, чтобы стянуть стяжной хомут. При этом стяжной хомут можно установить предварительно лишь путем введения конца крепежного участка в зацепление с сопряженным резьбовым элементом настолько, что внутренний диаметр стяжного хомута является еще относительно большим. Во многих случаях стяжной хомут в этом состоянии можно предварительно позиционировать.
Гибкий участок выполнен предпочтительно на конце крепежного участка, обращенном от головки винта. Крепежный участок при установке хомута можно изогнуть там, где требуется, а именно в области сопряженного резьбового элемента. Для этого в принципе достаточно деформировать или согнуть конец крепежного участка, обращенный к сопряженному резьбовому элементу, чтобы ввести крепежный участок в зацепление с сопряженным резьбовым элементом. Остальная часть крепежного участка может оставаться недеформированной.
Гибкий участок предпочтительно образован на удлинителе, соединенном со стержнем стяжного винта. При этом можно применять обычный стяжной винт и снабдить его гибким участком.
Удлинитель предпочтительно имеет такую длину, что в стянутом состоянии стяжного хомута сопряженный резьбовой элемент находится в зацеплении со стержнем. Гибкий участок, то есть удлинитель, используется лишь для того, чтобы ввести стяжной винт в зацепление с сопряженным резьбовым элементом и, при необходимости, переместить концы стяжной ленты друг к другу. Как только для этого перемещения потребуется большее усилие, сопряженный резьбовой элемент уже будет находиться в зацеплении со стержнем, так что можно приложить необходимые усилия. Опасность того, что при этом удлинитель будет поврежден, в принципе отсутствует. Напротив, удлинитель может служить в качестве предохранительного элемента. Если большее усилие уже прикладывается, хотя стержень еще не находится в зацеплении с сопряженным резьбовым элементом, то удлинитель может сломаться, отделиться от стержня или элемент зацепления удлинителя может выйти из зацепления с сопряженным резьбовым элементом. Это однозначно свидетельствует о том, что хомут был установлен неправильно.
Удлинитель и стержень предпочтительно выполнены из разных материалов, в частности стержень выполнен из металла, а удлинитель из пластмассы. Металлический стержень может достаточно хорошо воспринимать усилия, которые требуются для стягивания стяжного хомута. Пластмасса может быть выбрана настолько гибкой, что стяжной винт на своем гибком участке может деформироваться настолько, что облегчается введение стяжного винта в сопряженный резьбовой элемент.
Предпочтительно, чтобы на стержне или на удлинителе был выполнен выступ, входящий в выемку, выполненную, соответственно, на удлинителе или на стержне. Благодаря этому улучшается соединение между удлинителем и стержнем, так как в качестве соединительной поверхности служат не только торцы удлинителя и стержня, но и периферийные поверхности выступа и выемки, т.е. получаются дополнительные соединительные поверхности.
Выступ и выемка предпочтительно имеют геометрическую форму поперечного сечения, передающую крутящий момент. Это может быть достигнуто простым путем, например посредством того, что выступ имеет многоугольное поперечное сечение и выемка выполнена соответствующим образом. В этом случае вращение стержня передается на удлинитель с достаточным крутящим моментом, так что опасность среза удлинителя с отделением его от стержня будет небольшой.
Удлинитель и стержень предпочтительно соединены друг с другом путем склеивания, запрессовки или напрессовки в горячем состоянии. Все эти операции требуют относительно малых затрат. Как альтернатива, удлинитель может быть отлит под давлением на стержне. В этом варианте стяжной винт вкладывают его стержнем в форму для литья под давлением, а удлинитель образуют путем нагнетания в форму пластмассы.
Предпочтительно, чтобы диаметр крепежного участка на гибком участке был меньше, чем в области вне гибкого участка, причем диаметр гибкого участка имеет такую величину, что он входит в зацепление с резьбой сопряженного резьбового элемента. Так как на гибкий участок в принципе не должны действовать силы затяжки между сопряженным резьбовым элементом и стяжным винтом и гибкий участок должен использоваться только для введения стяжного винта в сопряженный резьбовой элемент, то зацепление между последним и удлинителем может быть несколько ослабленным. Меньший диаметр элементов зацепления на гибком участке облегчает введение стяжного винта в сопряженный резьбовой элемент.
Также целесообразно, чтобы крепежный участок в области вне гибкого участка имел резьбу, а на гибком участке были предусмотрены пластинки, образующие элементы зацепления. Таким образом, элементы зацепления на гибком участке могут иметь отличающуюся от резьбы конфигурацию, которая не нарушается в результате изгиба.
Стяжной хомут предпочтительно выполнен в виде профильного хомута. Как правило, профильный хомут должен раздвигаться сравнительно широко, чтобы его можно было установить в нужном месте. В этом случае наличие гибкого участка, который облегчает введение стяжного винта в сопряженный резьбовой элемент, является особенно выгодным.
Ниже более подробно описан предпочтительный вариант осуществления изобретения со ссылками на чертежи, на которых:
фиг.1 схематично изображает профильный хомут и
фиг.2 схематично изображает стяжной винт.
На фиг.1 показан стяжной хомут, выполненный в виде профильного хомута 1. Профильный хомут 1 имеет ленту 2, изогнутую в форме кольца. В данном варианте выполнения лента 2 состоит из двух полуоболочек 3, 4, соединенных друг с другом пружинной скобой 5. На фиг.1 концы 6, 7 полуоболочек 3, 4 расположены рядом друг с другом, но для установки профильного хомута 1 на место соединения труб эти концы 6, 7 нужно отвести друг от друга настолько, чтобы пространство 8 между ними стало достаточным для установки профильного хомута 1.
Для стягивания профильного хомута 1 он снабжен стяжным устройством 9, содержащим стяжной винт 10 и сопряженный резьбовой элемент 11, в который может ввинчиваться стяжной винт 10. В данном варианте сопряженный резьбовой элемент 11 выполнен в виде резьбовой втулки. Возможно также использовать гайку или подобный элемент, который закреплен на конце 7 полуоболочки 4. Сопряженный резьбовой элемент 11 закреплен на конце 7 без возможности поворота.
Как видно на фиг.1, концы 6, 7 после их отведения друг от друга и последующего сведения уже не будут параллельны друг другу. Поэтому ось 12 резьбы стяжного винта 10 и ось 13 резьбы сопряженного резьбового элемента 11 уже не будут совпадать. Однако они должны совпадать, чтобы стяжной винт 10 можно было ввинтить в сопряженный резьбовой элемент 11.
Чтобы стяжной винт 10 можно было легко ввинтить даже в показанной на фиг.1 ситуации, используется специфический стяжной винт 10, изображенный на фиг.2.
Стяжной винт 10 имеет головку 14, которая в данном варианте выполнена в виде наружного шестигранника. Возможны другие варианты выполнения, например внутренний шестигранник, шлиц, крестообразный шлиц, профиль Torx и т.п. Кроме того, стяжной винт 10 содержит стержень 15 с наружной резьбой 16, соответствующей внутренней резьбе сопряженного резьбового элемента 11. Головка 14 винта и его стержень 15 в данном варианте выполнены из металла как одно целое.
На конце стержня 15, обращенном от головки 14, установлен удлинитель 17 из пластмассы. Удлинитель 17 имеет сердцевину 18, диаметр которой намного меньше диаметра массивной части стержня 15, т.е. диаметра стержня 15 за вычетом глубины его наружной резьбы 16. Поэтому удлинитель 17 обладает гибкостью и образует гибкий участок стяжного винта 10. Таким образом, удлинитель 17 может изгибаться.
Гибкость удлинителя 17 используется для введения стяжного винта 10 в сопряженный резьбовой элемент 11, как показано на фиг.1. Для этого удлинитель 17 просто изгибают так, что ось его резьбы (не показана) совпадает с осью 13 резьбы сопряженного резьбового элемента 11.
Кроме сердцевины 18 удлинитель содержит несколько расположенных на расстоянии друг от друга параллельных пластинок 19. Расстояние между пластинками 19 предпочтительно соответствует расстоянию между соседними витками наружной резьбы 16, так что удлинитель 17 тоже имеет элементы 20 зацепления. Пластинки 19, образующие эти элементы 20 зацепления, могут вводиться во внутреннюю резьбу сопряженного резьбового элемента 11 и позволяют сдвигать концы 6, 7 друг к другу при вращении стяжного винта 10. Пластинки 19 ориентируются по внутренней резьбе сопряженного элемента и при вращении винта перемещаются параллельно оси 13 резьбы. Разумеется, наружный диаметр наружной резьбы 20 несколько меньше, чем наружный диаметр наружной резьбы 16, и потому резьбовое зацепление между удлинителем 17 и сопряженным резьбовым элементом 11 не может быть нагружено в той же мере, как резьбовое зацепление между сопряженным резьбовым элементом 11 и стержнем 15. Поэтому размеры удлинителя 17 выбирают такими, что сопряженный резьбовой элемент 11 войдет в зацепление с наружной резьбой 16 стержня 15 в момент, когда при ввинчивании стяжного винта 10 потребуется приложить силу стягивания. Это происходит не на фазе введения, а только на фазе стягивания. Таким образом, гибкий участок стяжного винта 10, т.е. удлинитель 17, при стягивании не нагружается.
Пластинки 19 могут упруго деформироваться в определенных пределах. Благодаря этому удлинитель 17 можно ввести в сопряженный резьбовой элемент 11 и путем дополнительного нажима вдвинуть его дальше в сопряженный резьбовой элемент 11. При этом пластинки 19 скользят, частично деформируясь, по резьбе сопряженного резьбового элемента 11, минуя его. Это дает существенную экономию времени установки. Конец удлинителя 17 после введения можно очень быстро продавить через сопряженный резьбовой элемент.
Если профильный хомут 1 установлен неправильно и силы стягивания приходится прикладывать уже тогда, когда сопряженный резьбовой элемент 11 еще находится в зацеплении с удлинителем 17, то это, как правило, приводит к тому, что удлинитель 17 ломается или пластинки 19 выходят из зацепления с внутренней резьбой сопряженного элемента, что указывает на неправильную установку хомута 1.
Пластмассовый удлинитель 17 может быть отлит под давлением на стержне 15.
Чтобы повысить прочность места 21 соединения между удлинителем 17 и стержнем 15, стержень 15 может быть снабжен выступом 22, который входит в соответствующую выемку в удлинителе 17. Этот выступ 22 может иметь геометрическую форму, передающую крутящий момент, например может быть четырехгранным или шестигранным или иметь шлицевой профиль.
Удлинитель 17 и стержень 15 могут быть выполнены в виде отдельных деталей и соединены между собой путем их склеивания, запрессовки или напрессовки удлинителя на стержень в горячем состоянии.
Разумеется, выступ 22 может быть выполнен на удлинителе 17, а соответствующая выемка может быть выполнена в стержне 15. Для этого варианта тоже применимы указанные способы соединения.
Если выступ 22 выполнен на стержне 15, то он может быть изготовлен сравнительно просто путем обточки стержня 15 на этом конце.
Изобретение было описано на примере профильного хомута, однако оно в принципе применимо для других стяжных хомутов, например хомутов для шлангов, хомутов для труб и т.п.