ЗАЖИМНОЕ КОЛЬЦО С ПРОСТАВКОЙ
CLAMPING RING WITH SPACER

Изобретение относится к зажимному кольцу, содержащему ленту, образующую замкнутую петлю вокруг по существу цилиндрического контура и обладающую двумя концами, снабженными ушками, которые расположены вертикально относительно этого контура, и которые предназначены для плотного сжатия вместе, чтобы стянуть кольцо, кольцо дополнительно содержит проставку с прижимной поверхностью, продолжающуюся по существу вдоль контура между концами ленты, и ребром, содержащим по меньшей мере первый язычок, который расположен вертикально относительно прижимной поверхности, при этом ребро продолжается между ушками.
Прижимная поверхность проставки служит в качестве перекрытая зазора между концами и лентой, чтобы гарантировать, что кольцо простирается почти непрерывно вокруг детали, которую оно зажимает, в частности, когда изделие представляет собой трубку, обжатую на трубе, через которую протекает текучая среда, например, чтобы обеспечивать плотное обжатие.
Кольцо этого типа предлагается в патентном документе US 7055223. В этом, кольце ушки предусмотрены с отверстиями, через которые проходит стержень затяжного болта, причем головка этого болта удерживается за одним из двух ушек, в то время как гайка удерживается за другим ушком. В радиальном разрезе, т.е., перпендикулярно оси цилиндрического контура, ребро проставки обладает клиновидной формой, концы ветвей клиновидной формы опираются на соответствующие внутренние поверхности ушка в области, удаленной от оси. Прижимная поверхность состоит из участков прижимной поверхности, которые отсечены от ветвей клиновидной формы. Поскольку эти ветви также предусмотрены с отверстиями, через которые может проходить затяжной стержень, эти участки прижимной поверхности отсечены в зонах проставки, которые продолжаются между указанными отверстиями и боковыми концами проставки. Таким образом, участки прижимной поверхности обладают небольшой шириной, измеряемой параллельно оси по существу цилиндрического контура, эта ширина значительно меньше, чем общая ширина проставки. В частности, участки прижимной поверхности представляют собой тонкие отсеченные нити, и площадь их контактной поверхности, по которой они соприкасаются с зажимаемой кольцом деталью, мала. В теории прижимная поверхность проставки служит для достижения непрерывного контакта с зажимаемой деталью за счет перекрытия зазора, расположенного между концами и лентой. Однако, как указано выше, прижимная поверхность предшествующего уровня техники фактически состоит из нескольких участков прижимной поверхности в виде тонких нитей с малой площадью поверхности контакта с деталью. В результате этого, непрерывность опоры не обеспечивается надежным образом, поскольку большая часть площади поверхности детали, которая расположена между концами и лентой, не покрыта нитями. Кроме того, сами нити не обладают прочностью и могут деформироваться под действием значительных сил затяжки.
Также известно, например, по документу WO 2011/011773, что проставка может быть сформирована сплошным блоком, расположенным между ушками. Такая проставка является относительно дорогостоящей при изготовлении, и она обладает относительно высокой массой и очень большой жесткостью, так что ее форма не адаптируется к уменьшению диаметра ленты, которое происходит при затяжке.
В одном аспекте целью настоящего изобретения является устранение недостатков предшествующего уровня техники за счет предлагаемого кольца, предусмотренного с проставкой, которое является недорогим при изготовлении, при этом обеспечивающим эффективное сохранение зазора между концами и лентой.
Таким образом, настоящее описание относится к зажимному кольцу, содержащему ленту, образующую замкнутую петлю вокруг по существу цилиндрического контура и обладающую двумя концами, снабженными ушками, которые расположены вертикально относительно контура, и которые предназначены для плотного сжатия вместе, чтобы стянуть кольцо, кольцо дополнительно содержит проставку с прижимной поверхностью, продолжающейся по существу вдоль контура между концами и лентой, и ребром, содержащим по меньшей мере первый язычок, который расположен вертикально относительно прижимной поверхности, ребро которой продолжается между ушками, причем в этом кольце проставка сформирована полоской, которая согнута с первым сгибом, расположенным на стыке между первым язычком и прижимной поверхностью, и вторым сгибом, расположенным на первом конце прижимной поверхности, прижимная поверхность содержит первый участок с двойной стенкой между первым и вторым сгибами.
Таким образом, проставка сформирована просто из согнутой полоски, которой, таким образом, легко можно придать нужный размер, и которая является недорогой при изготовлении. В зависимости от диаметра кольца и от ширины зазора, который должен быть перекрыт между концами и лентой, полоска может быть отрезана нужного размера, и первый и второй сгибы могут быть выполнены в нужных местах. Кроме того, прижимная поверхность содержит первый участок с двойной стенкой, тем самым, локально повышается ее жесткость, при этом также ее можно несколько деформировать при стягивании за счет того, что она изготовлена из полосы и не образует элемента сплошного блока. Наконец, прижимная поверхность, таким образом, может обладать непрерывной опорной поверхностью для опоры на деталь, которая должна быть зажата, чтобы эффективно перекрывать зазор между концами и лентой, не оставляя большой области поверхности детали, не прижатой прижимной поверхностью, в отличие от прижимной поверхности по документу US 7055223.
Необязательно ребро дополнительно содержит второй язычок, который продолжается напротив первого язычка, чтобы ребро представляло собой ребро с двойной стенкой.
В этом случае толщина ребра в два раза больше толщины полоски.
Необязательно проставка обладает третьим сгибом, расположенным на втором конце прижимной поверхности, прижимная поверхность содержит второй участок с двойной стенкой между третьим сгибом и ребром.
В этом случае прижимная поверхность обладает двумя участками с двойной стенкой, первый участок с двойной стенкой продолжается на одной стороне ребра до первого конца прижимной поверхности, а второй участок с двойной стенкой продолжается на другой стороне ребра до второго конца прижимной поверхности, который расположен напротив первого конца. Прижимная поверхность, таким образом, усилена по всей длине, измеренной вдоль периферии ленты, и усилена таким образом, что она сбалансирована на каждой из сторон ребра. Эти два участка с двойной стенкой, по одному на каждой из сторон ребра, позволяют оптимизировать распределение сил взаимодействия между прижимной поверхностью проставки и деталью, зажатой посредством кольца.
Необязательно проставка обладает четвертым сгибом, расположенным на стыке между вторым язычком и прижимной поверхностью, прижимная поверхность содержит второй участок с двойной стенкой между четвертым сгибом и вторым концом прижимной поверхности.
Как указано далее, четвертый сгиб может присутствовать только с первым и вторым сгибами или с первым, вторым и третьим сгибами. В любом случае, присутствие четвертого сгиба позволяет обеспечить прижимную поверхность со вторым участком с двойной стенкой на стороне ребра, противоположной стороне, на которой расположен первый участок с двойной стенкой.
Необязательно ребро обладает по меньшей мере одним боковым выступом и/или по меньшей мере одним выступом, совмещенным по меньшей мере с первым язычком.
В частности, как указано далее, такой выступ действует, как позиционирующий элемент и облегчает обращение с проставкой.
Необязательно ушки снабжены отверстиями, и кольцо обладает затяжным стержнем, проходящим через эти отверстия.
Необязательно ребро предусмотрено с отверстием, через которое также проходит затяжной стержень.
Необязательно кольцо содержит по меньшей мере одну шайбу, удерживаемую на затяжном стержне на одной из сторон ребра.
Такая шайба позволяет предварительно позиционировать проставку на затяжном стержне, при этом облегчая ее правильное позиционирование относительно детали, зажимаемой кольцом.
Необязательно каждый из двух язычков ребра предусмотрен с отверстием, эти отверстия обладают осями, которые смещены друг относительно друга.
Некоторое смещение между осями также позволяет предварительно позиционировать проставку на затяжном стержне. Если размеры отверстий просто достаточны для обеспечения прохождения винтового стержня через каждое отверстие, это смещение осей естественным образом заставляет стержень болта задевать края отверстий, тем самым, удерживая проставку на стержне за счет трения.
Необязательно лента и проставка изготовлены из металла.
В частности, используемым металлом является нержавеющая сталь. Один и тот же металл может быть использован для ленты кольца и для полоски, из которой сформирована проставка.
Настоящее изобретение может быть лучше понято, и его преимущества будут более очевидны при прочтении следующего подробного описания вариантов осуществления, которые показаны посредством не подразумевающего ограничения ими примера. Описание содержит ссылки на сопроводительные чертежи, на которых:
- на фиг. 1 показан вариант осуществления зажимного кольца в нестянутом состоянии, вид в перспективе;
- на фиг. 2 - то же, вид спереди;
- на фиг. 3 показана проставка кольца, показанного на фиг. 1 и 2, вид в перспективе;
- на фиг. 4 - то же, вид спереди;
- на фиг. 5 - то же, вид сбоку вдоль стрелки V на фиг. 4;
- на фиг. 6 показана разложенная плоско полоска, из которой сформирована проставка; и
- на фиг. 7, 8 и 9 показаны варианты проставки, виды спереди.
Зажимное кольцо, показанное на фиг. 1 и 2, содержит ленту 10, образующую замкнутую петлю вокруг по существу цилиндрического контура с осью А. Концы 10А и 10В ленты снабжены ушками, соответственно, 12 и 14, которые расположены вертикально относительно цилиндрического контура, и которые могут быть плотно сжаты вместе для стягивания кольца. По способу, известному сам по себе, эти ушки снабжены отверстиями (например, отверстие 13 в ушке 12 видно на фиг. 1) для прохождения затяжного стержня 16, который используется совместно со стяжными элементами, которые плотно прилегают к ушкам, чтобы стянуть кольцо. В этом примере затяжной стержень представляет собой тело болта, у которого головка 16А, которая образует первый стяжной элемент, плотно прилегает сзади к ушку 12, и гайка 17, навинченная на стержень 16, образует второй стяжной элемент, плотно прилегающий сзади к ушку 14. Затяжка гайки заставляет ушки плотно сжиматься вместе, и, таким образом, кольцо стягивается. В основном лента 10 и ее ушки 12 и 14 относятся к типу, описанному в документах WO 2006/109001, WO 2006/109002 и WO 2010/004233.
Ушки 12 и 14 обращены друг к другу на каждой из сторон затягиваемого зазора 20, ограниченного концами 10А и 10В ленты. В этом примере каждое из ушек обладает соответствующим передним участком 12А, 14А, который, для каждого ушка, обращен к другому ушку, т.е., к затягиваемому зазору 20. Каждое из ушек также обладает соответствующим опорным участком 12В, 14В, с которым совместно используется соответствующий стяжной элемент 16А, 17. Опорные участки расположены за ушками, напротив упомянутых выше передних участков 12А и 14А. В этом примере ушки 12 и 14 представляют собой ушки, обладающие удлинениями. Это означает, что для каждого ушка опорный участок сформирован в удлинении ушка, которое примыкает к обратной стороне рассматриваемого ушка относительно другого ушка в этой паре. Естественно, передние участки 12А и 14А и задние участки 12В и 14В предусмотрены с отверстиями для прохождения затяжного стержня 16. Удлинения ушек, в которых сформированы опорные участки 12В и 14В, также обладают соответствующими фланцами 12С, 14С, которые используются совместно с задними поверхностями соответствующих передних участков 12А, 14А для формирования проставки между передними участками и стягиваемыми участками.
Кольцо, показанное на фиг. 1 и 2, содержит проставку 22, которая расположена между передними участками 12А и 14А ушек и служит, чтобы перекрывать упомянутый выше зазор 20. Проставка 22 содержит прижимную поверхность 24, которая продолжается по существу вдоль цилиндрического контура между концами 10А и 10В ленты, и ребро 26, расположенное вертикально относительно прижимной поверхности, и которое, таким образом, продолжается между ушками 12 и 14. Таким образом, на виде спереди, т.е., при просмотре вдоль оси А или при просмотре в разрезе, перпендикулярном этой оси, проставка имеет форму перевернутой буквы Т, ребро образует вертикаль буквы Т, в то время как прижимная поверхность образует поперечину буквы Т. Внутренняя сторона прижимной поверхности 24 может быть несколько вогнутой, чтобы соответствовать форме упомянутого выше контура. Естественно, эта вогнутая форма зависит от диаметра ленты и длины прижимной поверхности, измеренной вдоль внутренней периферии ленты.
Как показано на фиг. 3-6, проставка 22 сформирована полоской 28, которая согнута в нескольких различных местах вдоль линий сгиба, которые перпендикулярны ее длине.
Ребро 26 составлено из первого язычка 30 и второго язычка 32, которые согнуты для примыкания друг к другу, и которые расположены вертикально относительно прижимной поверхности 24 таким образом, чтобы они продолжались по существу радиально, когда проставка находится на своем месте в кольце, как показано на фиг. 1 и 2. Естественно, это ребро снабжено отверстием для прохождения затяжного стержня 16, и, как показано в этом примере, два отверстия, соответственно, 30А и 30В, сформированы в соответствующем язычке 30 и 32. Язычки прижаты друг к другу, чтобы их внутренние поверхности, обращенные друг к другу, соприкасались друг с другом.
В показанном варианте осуществления проставка обладает первым сгибом Р1, расположенным на стыке между первым язычком 30 и прижимной поверхностью 24, вторым сгибом Р2, расположенным на первом конце 24А прижимной поверхности, третьим сгибом Р3, расположенным на втором конце 24В прижимной поверхности, и четвертым сгибом Р4, расположенным на стыке между вторым язычком 32 и прижимной поверхностью.
Прижимная поверхность, таким образом, обладает внутренней стенкой 25В, которая обращена к оси А, и которая образует направленный обратно сегмент, начинающийся от сгиба Р2 и продолжающийся до сгиба Р3. Прижимная поверхность, таким образом, обладает первым участком с двойной стенкой, на котором наружная стенка 25А, которая продолжается между сгибами Р1 и Р2, покрывает внутреннюю стенку 25В на наружной стороне прижимной поверхности, т.е., ее стороне, которая расположена удаленно от оси А. Прижимная поверхность также обладает вторым участком с двойной стенкой, сформированным второй наружной стенкой 25С, которая продолжается между сгибами Р3 и Р4 на наружной стороне относительно внутренней стенки 25В. Кроме того, ребро 26 обладает двойной стенкой за счет язычков 30 и 32, продолжающихся друг напротив друга.
На фиг. 6 полоска 28, из которой сформирована проставка, показана в разложенном плоско виде, и можно видеть отверстия 30А и 32А в язычках 30 и 32, а также линии L1, L2, L3 и L4, вдоль которых сформированы сгибы P1, Р2, Р3 и Р4, соответственно.
Ребро 26 обладает по меньшей мере одним боковым выступом и/или по меньшей мере одним выступом, совмещенным с язычком 30 или 32. В этом примере каждый из язычков 30 и 32 обладает боковым выступом, соответственно, 30L и 32L, который выступает на соответствующей боковой стороне проставки, параллельно оси А. В этом примере эта выступы расположены на соответствующей одной из двух противоположных сторон проставки. Когда проставка находится на месте в кольце, эти выступы продолжаются за боковые стороны проставки, параллельно оси А в соответствующих противоположных направлениях.
Аналогичным образом, каждый из язычков 30 и 32 обладает соответствующим удлинением 30Р, 32Р, каждое из которых сформировано на соответствующем конце полоски 28. Когда проставка находится на месте в кольце, эти удлинения выступают по существу радиально.
Эти выступы и эти удлинения действуют, как позиционирующие элементы. Можно видеть на фиг. 5, что расстояния DL между свободными краями боковых выступов 30L и 32L и осью АЕ отверстий (30А, 32А) в ребре 26, которое предусмотрено для прохождения затяжного стержня (эти расстояния измеряются относительно диаметра D отверстия, который перпендикулярен внутренней поверхности прижимной поверхности 24), больше, чем расстояние DS между внутренней поверхностью прижимной поверхности 24 и осью АЕ. Таким образом, если проставка неправильно позиционирована на стержне 16, так что прижимная поверхность продолжается по существу перпендикулярно оси А, один из боковых выступов 30L или 32L выступает вовнутрь за цилиндрический контур, сформированный лентой 10, и, таким образом, препятствует вставке детали, которая должна быть зажата, в ленту. Затем оператор сразу же понимает, что позиционирование неправильное, и корректирует позиционирование проставки. Аналогичным образом, расстояния DP между свободными краями удлинений 30Р и 32Р и осью АЕ (эти расстояния измеряются перпендикулярно диаметру D' отверстия в ребре, который параллелен внутренней поверхности прижимной поверхности, или который параллелен касательной к нижней стороне внутренней поверхности) также больше, чем расстояние DS внутренней поверхности прижимной поверхности относительно оси АЕ. Таким образом, если проставка позиционирована неправильно, так что прижимная поверхность 24 удалена от оси А, удлинения 30Р и 32Р затем выступают во внутреннюю периферию ленты, и они также препятствуют вставке детали, которая должна быть зажата, тем самым, позволяя оператору узнать об ошибке и исправить ее.
В описанном выше варианте осуществления свободные концы 28А и 28В полоски расположены на концах язычков 30 и 32, которые удалены от прижимной поверхности 24.
Другие варианты осуществления проставки описаны далее со ссылкой на фиг. 7-9.
На фиг. 7 проставка 122 обладает одним язычком 130 и прижимной поверхностью 124 с двумя участками с двойной стенкой. Эта проставка обладает первым сгибом Р1 между язычком 130 и прижимной поверхностью 24, вторым сгибом Р2, расположенным на первом конце 124А прижимной поверхности, и третьим сгибом Р3, расположенным на втором конце 124В прижимной поверхности. Таким образом, внутренняя стенка 125В прижимной поверхности покрыта, между язычком 130 и сгибом Р2, первой наружной стенкой 125А и также покрыта, между сгибом РЗ и ребром 126, второй наружной стенкой 125С, свободный конец которой расположен вблизи от язычка 130. Таким образом, в этом примере ребро не обладает двойной стенкой, но прижимная поверхность имеет двойную стенку. В этом примере, первый свободный конец полоски расположен на конце язычка 130, который удален от прижимной поверхности, и второй свободный конец полоски расположен на стыке между внутренней стенкой 125В и ребром 130. В одном варианте прижимная поверхность может оканчиваться на конце 124В, когда наружная стенка 125С отсутствует.
На фиг. 8 и прижимная поверхность 224, и ребро 226 обладают двойной стенкой. Более точно, ребро 226 содержит первый язычок 230, первый сгиб Р1 на стыке между первым язычком и прижимной поверхностью 224, второй сгиб Р2 на первом конце 224А прижимной поверхности, третий сгиб Р3 на втором конце 224В прижимной поверхности, который расположен напротив конца 224А, и четвертый сгиб Р4' вверху язычка 230, т.е., на стыке между первым язычком 230 и вторым язычком 232, за счет чего ребро обладает двойной стенкой, посредством подведения к прижимной поверхности от четвертого сгиба Р4'. Таким образом, внутренняя стенка 225В прижимной поверхности покрыта наружными стенками, соответственно, наружной стенкой 225А между сгибами Р1 и Р2 и наружной стенкой 225С между сгибом Р3 и ребром. В этом варианте осуществления свободные концы полоски, из которой сформирована проставка, расположены вблизи от стыка между вторым язычком 232 и внутренней стенкой 225В.
На фиг. 9 проставка 322 также содержит прижимную поверхность 324 и ребро 326, которые обладают двойной стенкой. Эта проставка содержит первый язычок 330, образующий участок ребра 326, первый сгиб Р1, расположенный на стыке между язычком 330 и прижимной поверхностью 324, второй сгиб Р2, расположенный на первом конце 324А прижимной поверхности, сгиб Р4', расположенный вверху ребра 326 на стыке между язычками 330 и 332, и другой сгиб Р4, расположенный на стыке между язычком 332 и прижимной поверхностью 324. Это другой сгиб Р4 действует, как упомянутый выше четвертый сгиб. Таким образом, внутренняя стенка 325В прижимной поверхности покрыта первой наружной стенкой 325 между сгибами Р1 и Р2 и второй наружной стенкой 325С между сгибом Р4 и вторым концом 324В прижимной поверхности. В этом примере свободные концы полоски, из которой согнута проставка, сформированы на втором конце 324В.
Естественно, в вариантах осуществления, показанных на фиг. 7-9, ребро может быть снабжено отверстием для прохождения затяжного стержня и может быть предусмотрена с упомянутым выше боковым выступом(ами) и/или с упомянутыми выше удлинениями. Например, боковой выступ 130L указан на фиг. 7.
Как показано на фиг. 1 и 2, кольцо содержит шайбу 50, удерживаемую на затяжном стержне 16 на одной стороне ребра 26 проставки. Например, эта шайба представляет собой шайбу, изготовленную из эластомера или резины, например, кольцо, сцепленное посредством скользящей посадки вокруг затяжного стержня 16. Эта шайба, таким образом, расположена между одним из ушек, в этом примере ушком 14, и ребром проставки. Это позволяет удерживать ребро проставки на некотором расстоянии от этого ушка, чтобы обеспечивать, что проставка центрирована правильным образом относительно зазора 20, который она перекрывает.
ой
ой
ой
ой
Два отверстия 30А и 32А в язычках 30 и 32 могут быть совмещены, когда язычки согнуты друг напротив друга для формирования ребра 26. Однако, как показано на фиг.5, можно выбрать смещение отверстий 30А и 32А в соответствующих язычках 30 и 32 ребра, чтобы их оси не совпадали друг с другом, т.е., хотя они обладают одним и тем же размером, отверстия необязательно должны быть совмещены точно. Например, смещение между осями двух отверстий может составлять примерно несколько десятых миллиметра. Например, это смещение может составлять приблизительно в диапазоне от 1/100диаметра отверстий 30А и 32А до 1/5 этого диаметра и предпочтительно приблизительно в диапазоне от 1/20 до 1/10 этого диаметра. В этом случае, если отверстия обладают размером, совпадающим с диаметром стержня болта, это смещение их осей заставляет края отверстий тереться о болт и, таким образом, естественным путем удерживаться в нужном положении за счет трения, не препятствуя затяжке, в частности, поскольку два язычка 30 и 32 проставки могут проскальзывать до некоторой степени по отношению друг к другу.
Прижимная поверхность проставки может обладать большей или меньшей шириной в зависимости от расстояния между концами 10А и 10В ушек, когда кольцо находится в стянутом состоянии. Кроме того, внутренняя поверхность ленты может быть несколько приподнята в области этих концов 10А и 10В относительно цилиндрического контура, сформированного лентой, чтобы принимать концы прижимной поверхности. В этом примере, как показано на фиг. 1, лента 10 несколько шире, чем прижимная поверхность 24, с шириной, измеряемой параллельно оси А, и боковые края концов 10А и 10В, которые расположены у оснований ушек 12 и 14, обладают выпуклыми участками, соответственно, 12D и 14D, между которыми принимается прижимная поверхность проставки, когда кольцо находится в стянутом состоянии. Эти выпуклые участки относятся, например, к типу, описанному в документе WO 2006/109001.