СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ КОНТАКТАМИ ДЛЯ МАСЛЯНО-ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ
COUPLING SLEEVE WITH ELECTRIC CONTACTS FOR OIL-AIR MIXTURE

Область изобретения
Изобретение касается соединительной муфты для масляно-воздушной смеси в системе масляно-воздушной смазки и ее применения, при этом у соединительной муфты дополнительно имеются электрические контакты, так что соединительная муфта наряду с переносом масляно-воздушной смеси может также проводить электрический ток через электрические разъемы. В частности, такая соединительная муфта может применяться в плитной конструкции прокатной клети.
Уровень техники
До сих пор из уровня техники известны только соединительные муфты для масляно-воздушной смазки или, соответственно, масляно-воздушной смеси, которые позволяют осуществлять только перенос масляно-воздушной смеси.
В частности, в области прокатной технологии, например, подшипники валков все чаще эксплуатируются с масляно-воздушной смазкой вместо масляной смазки. Это происходит, прежде всего, в связи с необходимостью меньших количеств масла, к тому же при масляно-воздушной смазке не требуется отводящий трубопровод. В случае масляной смазки путем измерения температуры в отводящем трубопроводе масла может контролироваться состояние подшипников и их смазка. Конечно, в случае масляно-воздушной смазки контроль температуры отводящего трубопровода более невозможен, потому что таковой не существует, поэтому датчики температуры должны быть встроены непосредственно в подушки валков, которым, однако, необходим собственный провод для передачи тока или, соответственно, сигналов. Если в подшипники валков встраиваются датчики температуры или вибраций, то перед заменой валков они должны быть сначала отсоединены вручную и после замены валков снова подсоединены вручную посредством штекеров. Не говоря о возникающих при этом дополнительных работах, может случиться, что повторное подсоединение штекеров не будет выполнено и из-за этого, возможно, произойдут тяжелые повреждения подшипников валков, которых можно избежать путем контроля вибраций и/или температуры подшипников валков. Присоединение масляно-воздушной соединительной муфты до сих пор происходит посредством соединительной муфты, находящейся в плитной конструкции клети. Впрочем, если в плитной конструкции предусматривается и другая соединительная муфта для электрической проводки, это также затрудняет соединение и разъединение при регулярно выполняемой замене валков. К тому же затрудняется автоматическое соединение и разъединение.
Полезная модель Германии DE 85 32 752 U описывает соединительное устройство для трубопроводов рабочей жидкости с масляно-воздушной смазкой прокатных клетей. Однако это соединительное устройство не позволяет с помощью соединительной муфты для смазочного средства также одновременно передавать электрические токи. Более того, этот документ предусматривает только визуальный контроль состояния валков.
Поэтому существует техническая задача, заключающаяся в устранении вышеназванных недостатков.
Описание изобретения
Вышеназванная задача решается с помощью описанного ниже изобретения, которое включает следующее:
соединительная муфта для масляно-воздушной смазки, причем соединительная муфта включает первую полумуфту с первым корпусом и первым шланговым соединением, а также вторую полумуфту со вторым корпусом и вторым шланговым соединением, при этом обе полумуфты могут соединяться друг с другом, так что масляно-воздушная смесь, которая течет через первое шланговое соединение, втекает через соединенные полумуфты во второе шланговое соединение, которая отличается тем, что дополнительно имеется первый электрический разъем в первой полумуфте и второй электрический разъем во второй полумуфте, которые при соединении первой и второй полумуфт также соединяются, так что электрический ток может течь через соединенные электрические разъемы.
Электрический ток, например, от датчика температуры или другого сенсора может, таким образом, также передаваться через масляно-воздушную соединительную муфту. Необходима только одна соединительная муфта, которая также альтернативно может использоваться в системе автоматической замены валков.
В предпочтительном варианте осуществления каждый электрический разъем расположен концентрически внутри корпуса соответствующей полумуфты.
В другом предпочтительном варианте осуществления внутри корпуса одной из полумуфт имеется подвижный в направлении соединения элемент, который соединен с соответствующим электрическим разъемом, и при этом подвижный элемент в случае разъединенной соединительной муфты уплотняет корпус полумуфты в направлении соединения, так что масляно-воздушная смесь не может вытекать из полумуфты.
В другом предпочтительном варианте осуществления электрические разъемы расположены в направлении соединения так, что электрические разъемы при соединении двух полумуфт соединяются в первую очередь и только после этого подвижный и соединенный с соответствующим электрическим разъемом элемент открывает проход для масляно-воздушной смеси.
В другом предпочтительном варианте осуществления электрические разъемы после их соединения уплотнены, при этом подвижный элемент только после этого открывает проход для масляно-воздушной смеси.
Такой предпочтительный вариант осуществления обладает тем преимуществом, что электрические разъемы защищены от масляно-воздушной смеси и не могут приходить в контакт с ней.
В другом предпочтительном варианте осуществления во второй полумуфте предусмотрен второй подвижный элемент, который в случае разъединенной соединительной муфты уплотняет корпус второй полумуфты в направлении соединения, так что масляно-воздушная смесь не может вытекать из полумуфты.
В другом предпочтительном варианте осуществления корпус первой полумуфты при соединении первой и второй полумуфт двигает второй подвижный элемент второй полумуфты в направлении соединения, так что открывается проход для масляно-воздушной смеси.
В другом предпочтительном варианте осуществления соединенная муфта может вращаться вокруг своей продольной оси.
Этот признак упрощает процесс соединения или, соответственно, разъединения, так как не существует оптимального радиального предпочтительного направления в отношении механики соединения.
В другом предпочтительном варианте осуществления между электрическими разъемами и внутренней стенкой корпусов полумуфт имеется проход для масляно-воздушной смеси.
В другом предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, один электрический разъем может перемещаться в продольном направлении.
В другом предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, один из электрических разъемов натянут в направлении соединения пружиной, которая удерживается перегородкой, проходящей практически перпендикулярно к внутренней стенке корпуса.
В другом предпочтительном варианте осуществления в перегородке имеется, по меньшей мере, одно отверстие для масляно-воздушной смеси.
В другом предпочтительном варианте осуществления электрические разъемы, по меньшей мере, одной полумуфты в направлении соединения выполнены короче, чем корпусы полумуфт, так что корпусы полумуфт соединяются друг с другом прежде, чем соединяются электрические разъемы.
Такая предпочтительная система электрических разъемов обладает тем преимуществом, что электрические контакты при небольшом отклонении процесса соединения от направления соединения не могут быть согнуты, отломаны или иным образом повреждены.
В другом предпочтительном варианте осуществления первый электрический разъем выполнен внутри первой полумуфты в виде штекера, а второй электрический разъем выполнен внутри второй полумуфты в виде гнезда.
В другом предпочтительном варианте осуществления электрические провода выведены практически параллельно шланговым соединениям из задней стороны корпуса соединительной муфты.
Такой предпочтительный признак способствует тому, что соединение и разъединение соединительной муфты еще более упрощаются, так как для электрических кабелей необходимо место только в направлении соединения.
В другом предпочтительном варианте осуществления электрические провода проведены сквозь корпусы через кабельное резьбовое соединение или залиты в корпусы.
Дополнительно изобретение включает способ синхронного контроля смазки и переноса смазочных средств валков в группе прокатных клетей, при этом цапфы валков установлены в подшипнике, который расположен в подушке, при этом способ отличается тем, что в подушке предусмотрена выемка (отверстие) и в этой выемке располагается сенсор вибраций и/или температуры, который посредством кабеля соединен с предлагаемой изобретением соединительной муфтой, так что соответственно соединение, перенос и отсоединение масляно-воздушной смеси и передача электрических токов осуществляются посредством соединительной муфты.
Этот способ позволяет с помощью так же работающей соединительной муфты одновременно осуществлять передачу электрических токов или сигналов и смазочных средств. Благодаря расположению датчиков в подушках контроль подшипников валков теперь возможен всегда, когда соединительная муфта находится в соединенном состоянии. Соединение и разъединение всех проводов может осуществляться в одном процессе вручную или, в частности, автоматически.
Краткое описание фигур
Ниже кратко описываются фигуры примеров осуществления, при этом показано:
фиг. 1 - чертеж в сечении валка группы прокатных клетей, в подушке которой показано место встраивания сенсора,
фиг. 2 - чертеж в сечении соединенной муфты в первом примере осуществления в соответствии с изобретением,
фиг. 3 - чертеж в сечении несоединенной муфты по другому примеру осуществления в соответствии с изобретением,
фиг. 4 - чертеж в сечении соединенной муфты, показанной на фиг. 3.
Детальное описание примеров осуществления
В целом следует сначала указать на то, что выражения «первый» и «второй» в последующем описании используются только для ясности и другие возможные формулировки или последовательности наименования тем самым не исключаются.
На фиг. 1 показано сечение валка 100 группы прокатных клетей. У валка 100 имеется шейка 400 валка, которая может вращаться в подшипнике валка, находящемся в неподвижной подушке 200. На фигуре схематично показана только половина валка. В подушке 200 имеется выемка 300 (высверленная полость), в которой может быть размещен сенсор (не показан). Электрический разъем такого сенсора может тогда быть соединен с соединительной муфтой, например, в плитной конструкции прокатной клети. Валок 100 может представлять собой, например, рабочий валок, опорный валок или промежуточный валок. Соответственно этому в подушке 200 предусматриваются выемки 300 для сенсоров, в частности для сенсоров колебаний (вибраций) или температуры. В эти выемки 300 вставляются сенсоры, которые соединяются с автоматической или соединяемой вручную соединительной муфтой для масляно-воздушной смазки, или другой смазки, или для системы снабжения, которая снабжена электрическими разъемами. Выемка 300 для указанных сенсоров проходит предпочтительно параллельно оси валка, но может также находиться под углом к оси валка. Встроенный в эту выемку сенсор может предпочтительно посредством кабеля соединяться с соединительной муфтой в соответствии с изобретением, так что возможен одновременный перенос смазочного средства и передача электрических токов от датчика. К тому же возможно, чтобы полумуфта встраивалась непосредственно в подушку 200, так чтобы не требовался никакой другой свободно лежащий кабель между соединительной муфтой и датчиком. При этом расположение может осуществляться эквивалентно расположению сенсора.
На фиг. 2 показан один из примеров осуществления соединительной муфты в сборе в соответствии с изобретением. Соединительная муфта включает первую полумуфту 1 и вторую полумуфту 1`, которые соответственно включают разъемы 2, 2` для масляно-воздушной смеси. Внутри соединительной муфты в соответствующей полумуфте 1, 1` находится расположенный коаксиально, и вместе с тем в направлении соединения, электрический разъем 3, 3`. Разъем в этом примере выполнен в виде штекера 3` и гнезда 3. С этими электрическими разъемами 3, 3` соединен соответственно подвижный элемент 4, 4`, который, прежде всего, служит для уплотнения разъединенной соединительной муфты. Этот подвижный элемент 4, 4` имеет практически адаптированную к внутренней части корпуса соединительной муфты наружную форму. Подвижный элемент 4, 4` снабжен, к тому же, каналами или, соответственно, отверстиями, или проходами для масляно-воздушной смеси. В частности, соответствующий подвижный элемент 4, 4` и соответствующий электрический разъем 3, 3` натянуты или, соответственно, подпружинены пружиной 6, 6`, которая расположена в направлении соединения коаксиально. Пружина 6, 6` при этом опирается соответственно на перегородку 7, 7`, которая проходит перпендикулярно корпусу соответствующей полумуфты 1, 1`. В перегородке 7, 7` имеется одно или несколько отверстий или проходов 8, 8` в направлении соединения, так что через них может протекать масляно-воздушная смесь. Уплотнение 5`` служит для того, чтобы уплотнять две половины корпуса в соединенном состоянии. Уплотнение 5, 5` служит для того, чтобы уплотнять пространство между соответствующим подвижным элементом 4, 4` и корпусом соответствующей полумуфты 1, 1` в разъединенном состоянии. Уплотнение 5``` служит для уплотнения электрических разъемов 3, 3` в соединенном состоянии. Электрические провода или, соответственно, кабели прокладываются от соответствующего электрического разъема 3, 3` в осевом направлении в направлении соответствующего разъема для масляно-воздушной смеси 2, 2` и затем перпендикулярно к направлению соединения выводятся из корпусов соединительной муфты через кабельные резьбовые соединения 9, 9`, которые могут уплотнять корпус. Альтернативно можно также заливать кабели в корпусы. Кроме того, можно вывести соответствующий кабель из соответствующего корпуса через отверстие, которое расположено практически параллельно направлению соединения или, по меньшей мере, включает компонент такого направления. Кабели в целом являются гибкими или, соответственно, подвижными, чтобы они могли двигаться при соединении или, соответственно, отсоединении от электрического разъема 3, 3`. Во избежание возможных утечек электрических токов возможно применение непроводящей среды или, соответственно, масла.
В разъединенном состоянии подвижные элементы 4, 4` прижаты или, соответственно, притянуты пружинами 6, 6` к отверстиям половин корпуса. Благодаря уплотнениям 5, 5`, полумуфты 1, 1` уплотнены, так что масло не может выйти из соединительной муфты. Электрические разъемы 3, 3`, расположены со смещением назад в направлении соединения, так что они не выступают из корпусов полумуфт 1, 1`.
Теперь, когда соединительная муфта соединяется, сначала встречаются соответствующие корпусы полумуфт 1, 1` так что они уплотнены уплотнением 5``. Только после этого соединяются электрические разъемы 3, 3`, при этом масляно-воздушная смесь все еще не течет через соединительную муфту, так как ей мешает соответствующий подвижный элемент 4, 4` и уплотнения 5, 5`. Между электрическими разъемами и подвижными элементами могут быть, в частности, также предусмотрены уплотнения, чтобы защитить электрические разъемы от окружающей среды или, соответственно, масла. Когда электрические разъемы 3, 3` соединены и корпусы полумуфт 1, 1` продолжают сдвигаться друг с другом в направлении соединения, то соответствующий подвижный элемент 4, 4` перемещается в направлении соответствующей перегородки 8, 8`, преодолевая усилие соответствующей пружины 6, 6`, так что между соответствующим подвижным элементом 4, 4` и соответствующей половиной корпуса образуется проход или, соответственно, пропускное отверстие для масляно-воздушной смеси. В частности, форма соответствующего отверстия корпуса слегка сужена, так что после перемещения подвижного элемента в направлении соответствующей перегородки между подвижным элементом и внутренними стенками соответствующей половины корпуса образуется пропускное отверстие для масляно-воздушной смеси. Альтернативно могут быть также предусмотрены полости или, соответственно, выемка в направлении соединения в соответствующем подвижном элементе с обращенной к перегородке стороны элемента, для обеспечения большего протекания. В случае разъединения вышеназванные процессы осуществляются в обратной последовательности.
На фиг. 3 показан другой пример осуществления соединительной муфты в соответствии с изобретением. Соединительная муфта состоит из двух полумуфт 11, 11`, при этом на концах каждой отдельной полумуфты 11, 11` находятся разъемы 12, 12`, к которым могут быть подсоединены надлежащие трубы или шланги. Внутри каждой полумуфты 11, 11` находится коаксиально расположенный электрический разъем 13, 13`, а также соответственно подвижный элемент 14, 14`. Элемент 14 соединен с электрическим разъемом 13. При этом разъем 13 может быть жестко соединен с элементом 14 или же соединен с ним подвижно. Электрический разъем 13 в этом примере выполнен в виде гнезда или, соответственно, электрической соединительной муфты. Электрический разъем 13` представляет собой штекер. Но штекер и гнездо могут также быть расположены, будучи переставлены местами. Уплотнение 15 уплотняет в разъединенном состоянии соединительной муфты полумуфту 11. Между корпусом полумуфты 11 и подвижным элементом 14 масло в этом случае не может выйти из соединительной муфты. Уплотнения 15` и 15``` уплотняют в случае разъединения полумуфту 11`. Между подвижным элементом 14` и электрическим разъемом 13` масло выйти из полумуфты не может.
Когда полумуфты 11, 11` для соединения сдвигаются друг с другом, сначала соприкасаются две половины корпуса. Когда полумуфты 11, 11` продолжают сдвигаться в направлении соединения или, соответственно, в осевом направлении друг с другом, то в следующую очередь соединяются электрические разъемы 13, 13`. Когда полумуфты 11, 11` продолжают сдвигаться еще дальше в направлении соединения друг с другом, то подвижный элемент 14 перемещается относительно корпуса полумуфты 11 против направления соединения, так что между подвижным элементом 14 и корпусом полумуфты 11 образуется пропускное отверстие или, соответственно, проход. Подвижный элемент 14 может быть при этом посредством пружины или другого упругого средства натянут в осевом направлении. Эта пружина предпочтительно удерживается или, соответственно, натянута посредством перегородки 17. Перегородка 17 расположена практически перпендикулярно направлению соединения и может предпочтительно иметь несколько пропускных отверстий для масляно-воздушной смеси. Перегородка может иметь, в частности, форму квадрата или цилиндра, а также другие формы, при этом часть подвижного элемента 14 может быть проведена в осевом направлении сквозь отверстие в перегородке 17, при этом перегородка 17 имеет больший радиальный диаметр, чем та часть подвижного элемента 14, которая может перемещаться сквозь отверстие в перегородке 17. Кроме того, во время процесса соединения, после того как соединены электрические контакты, в полумуфте 11` подвижный элемент 14` перемещается корпусом полумуфты 11 посредством подвижной части 18` в направлении разъема 12`, благодаря чему открывается канал или, соответственно, пропускное отверстие для масляно-воздушной смеси. Подвижная часть 18` служит, в частности, для того, чтобы лучше передавать усилие от корпуса полумуфты 11 к подвижному элементу 14`. Соответствующий кабель, который соединен с соответствующим электрическим разъемом 13, 13`, на фиг. 3 и 4 не показан, практически прокладывается, с одной стороны, в полумуфте 11 в направлении соединения от электрического разъема 13 сквозь отверстие в перегородке 17 сквозь отверстие 19, а с другой стороны, в полумуфте 11` от электрического разъема 13` практически в направлении соединения к отверстию 19`. Отверстия 19, 19` расположены так, что выступающим кабелям требуется мало места в радиальном направлении. Впрочем, можно также вывести отверстия 19, 19` практически в направлении соединения, то есть в осевом направлении, из корпусов полумуфт 11, 11`. Кабели могут при этом, например, быть залиты в отверстия 19, 19`, чтобы обеспечить плотность соединительной муфты. Но соответствующие кабели могут также быть выведены из корпуса другими способами, в случае если это желательно, например, также через кабельные резьбовые соединения и/или в сторону, как показано на фиг. 2.
На фиг. 4 показана соединительная муфта по примеру осуществления, показанному на фиг. 3, однако в соединенном состоянии. Это состояние получают, когда поступают вышеописанным образом. Кроме того, видно, что уплотнение 15`` защищает электрические контакты 13, 13` от окружающей среды или, соответственно, масла, прежде чем масло сможет выйти из полумуфт. Уплотнения 15, 15``` уплотняют корпус соединительной муфты снаружи и действуют прежде, чем открывается пропускное отверстие для масляно-воздушной смеси сквозь полумуфты 11, 11`. К тому же видно, что часть подвижного элемента 14 перемещена сквозь отверстие перегородки 17. В этой конфигурации масляно-воздушная смесь может течь сквозь соединенные полумуфты 11, 11`.
Описанные в примерах осуществления соединительные муфты могут предпочтительно применяться в группе прокатных клетей, но возможно применение описанных масляно-воздушных соединительных муфт и в других технических областях. Радиальный диаметр описанных соединительных муфт, как правило, составляет менее 100 мм и предпочтительно от 50 до 80 мм. Для определенных целей применения этот диаметр может быть также предусмотрен большим. Материал, из которого изготовлен корпус соединительной муфты, представляет собой предпочтительно нержавеющую сталь, но возможно также применение любого другого материала, который выдерживает возникающие давления смазочного средства, а также обладает небольшим износом в процессах соединения и разъединения. Кроме того, можно предусмотреть полумуфту непосредственно в подушке, например, в соответствующей выемке.
Спецификация позиций
1 Первая полумуфта
1` Вторая полумуфта
2 Первый разъем для масляно-воздушной смеси
2` Второй разъем для масляно-воздушной смеси
3 Первый электрический разъем
3` Второй электрический разъем
4 Первый подвижный элемент
4` Второй подвижный элемент
5, 5`, 5`` Уплотнения
6, 6` Пружины
7, 7` Перегородки
8, 8` Отверстия
9, 9` Кабельные резьбовые соединения
11 Первая полумуфта
11` Вторая полумуфта
12 Первый разъем для масляно-воздушной смеси
12` Второй разъем для масляно-воздушной смеси
13 Первый электрический разъем
13` Второй электрический разъем
14 Первый подвижный элемент
14` Второй подвижный элемент
15, 15` Уплотнения
15``, 15``` Уплотнения
17 Перегородка
18` Подвижная часть
19, 19` отверстия
100 Валок
200 Подушка
300 Выемка для сенсора
400 Вал валка