ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА
SAFETY COUPLING

Область техники
Изобретение относится к предохранительной муфте, предназначенной для разъемного соединения наконечника с системой воздуховодов, при этом наконечник и система воздуховодов образуют часть вытяжной системы.
Уровень техники
Обычно используется вытяжная система, в которой соединительный элемент в виде шланга или наконечника соединен с источником выхлопных газов. Типовыми примерами являются помещения для осмотра, сборочные цеха, мастерские или крытые автостоянки для автомобилей технической помощи, в которых соединительный элемент соединяют с выхлопной трубой транспортного средства. Соединительный элемент, как правило, имеет такую конструкцию, что его соединение с выхлопной трубой расцепляется, когда транспортное средство уезжает. По соображениям безопасности система должна быть снабжена предохранительной муфтой, которая должна расцепляться, если усилие между соединительным элементом и источником выхлопных газов превысит определенную предельную величину. Без предохранительной муфты соединительный элемент, который часто образован наконечником и взаимодействующей с ним секцией шланга, может резко выскочить с большим усилием неконтролируемым образом, когда соединение с выхлопной трубой расцепляется. Это может вызвать существенное повреждение, например, транспортного средства и травмы персонала, а также, например, подвески или крепления системы.
В основе функционирования предохранительных муфт, например, может лежать трение, при этом в данном случае две фланцевые полумуфты удерживаются вместе посредством охватывающей резиновой манжеты. В данном случае функционирование зависит от конфигурации, допусков и возможных деформаций фланцев, вызванных предыдущими расцеплениями, а также от материала, конфигурации и состояния манжеты.
Другой пример, который представляет собой решение на основе комбинации трения и пружины, приведен в документе WO 02/42015 А1. Предохранительная муфта, которая описана здесь, содержит первую и вторую трубчатые полумуфты, каждая из которых содержит фланцевую часть. Одна фланцевая часть является прямолинейной, а другая является конической. Упругое стопорное кольцо выполнено с возможность охвата и зажима двух фланцевых частей для удерживания двух полумуфт вместе. Стопорное кольцо содержит сегменты, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга, которые посредством пружинных устройств за счет предварительного натяга упруго установлены в первое положение, при котором стопорное кольцо охватывает фланцы и удерживает вместе две полумуфты. Сегменты выполнены с возможностью смещения в направлении, противоположном направлению действия усилия предварительного натяга, во второе положение, при котором фланцевые части и, следовательно, полумуфты могут быть раздвинуты. Решение в сущности является сложным и дорогостоящим и одновременно оно является чувствительным к допускам, поскольку оно базируется на том, что стопорное кольцо перемещается по конической поверхности фланцевых частей во время расцепления.
Другой принцип приведен в документе DE 19622860. Предохранительная муфта, которая описана в нем, образует часть устройства для всасывания выхлопного газа, которое снабжено щелевым всасывающим коробом, по которому может перемещаться тележка. Предохранительная муфта содержит две наружные части для соединения со шлангом, предназначенные для соединения вместе двух концов шланга. Внутри соответствующих частей для соединения со шлангом имеется часть для соединения с проволокой. Каждая часть, предназначенная для соединения с проволокой, соединена с проволокой. В соединенном состоянии проволока через посредство предохранительной муфты будет проходить между наконечником и тележкой. Соединение с проволокой подпружинено с возможностью расцепления, если заданная предельная величина нагрузки будет превышена. Технология является сравнительно сложной и требует некоторой точной настройки для обеспечения функционирования.
В других решениях используются срезные штифты, которые ломаются, если определенная предельная величина будет превышена. Данные решения неудобны при возврате в исходное положение после расцепления и, кроме того, требуют того, чтобы пользователь сохранял склад запасных частей.
Многие известные решения являются сложными при возврате конструкции в исходное положение и, кроме того, часто требуют использования двух человек. Последнее, в частности, справедливо для тех решений, которые базируются на трении, поскольку возврат в исходное положение требует того, чтобы сила трения, необходимая для расцепления, была преодолена вручную при возврате в исходное положение. Этому способствует тот фактор, что усилия расцепления обычно находятся в диапазоне от 250 до 500 Н. Кроме того, многие известные предохранительные муфты часто также снабжены дополнительными амортизирующими резиновыми покрывающими элементами, которые делают операции возврата в исходное положение еще более трудными, поскольку они, как правило, должны быть принудительно установлены на место.
Цель настоящего изобретения
Одна цель настоящего изобретения заключается в разработке предохранительной муфты, которая имеет четко определенное усилие расцепления, при этом указанное усилие может быть легко выбрано в зависимости от применения.
Другая цель заключается в разработке предохранительной муфты, которая посредством простого манипулирования, выполняемого человеком, может быть возвращена в исходное положение после расцепления.
Дополнительная цель заключается в том, что предохранительная муфта должна быть эргономичной и обеспечивать возможность интеграции других функций, например, таких как функции пневматики, при этом указанная пневматика используется, например, при соединении вытяжной системы с источником выхлопных газов.
Предохранительная муфта также должна быть простой в установке как в новых, так и в существующих вытяжных системах.
Сущность изобретения
Для достижения вышеуказанных и других неуказанных целей, которые становятся очевидными из нижеприведенного описания, согласно настоящему изобретению создана предохранительная муфта для разъемного соединения наконечника с системой воздуховодов, при этом наконечник и система воздуховодов образуют часть вытяжной системы. Предохранительная муфта содержит соединительный элемент, имеющий первую соединительную часть, которая выполнена с возможностью установки ее в наконечнике, и вторую соединительную часть, которая выполнена с возможностью установки ее в системе воздуховодов, при этом соединительный элемент представляет собой пневматический соединительный элемент, причем первая и вторая соединительные части выполнены с возможностью их сближения для присоединения наконечника к системе воздуховодов, при этом соединительный элемент при соединенном состоянии соединительных частей может быть регулируемым образом переведен из положения сцепления, при котором соединительные части соединены вместе для фиксации соединения наконечника с системой воздуховодов, в положение расцепления, при котором соединительные части могут быть разделены для обеспечения возможности отделения наконечника от системы воздуховодов, и обратно, и воздействующим элементом, который выполнен с возможностью обеспечения перемещения соединительного элемента из положения сцепления в положение расцепления, когда соединительный элемент подвергается воздействию усилия расцепления, превышающего заданную предельную величину.
Термин «наконечник» предназначен для охватывания той части вытяжной системы, которая предназначена для соединения с источником выхлопных газов, и может охватывать как простой наконечник, так и наконечник с соединенной с ним секцией шланга. Следует понимать, что изобретение также применимо в системах, отличных от систем, предназначенных для отвода выхлопных газов. Тем не менее, нижеприведенное описание будет основано на применении в системе вытяжки выхлопных газов.
Посредством изобретения создана предохранительная муфта, которую можно просто вернуть в исходное положение после расцепления.
Воздействующий элемент и соединительный элемент образуют два отдельных элемента, при этом соединительные части соединительного элемента могут быть перемещены в соединенное положение для фиксации соединения наконечника с системой воздуховодов, не принимая во внимание воздействующего элемента. Это означает, что, в отличие от некоторых известных решений по предшествующему уровню техники, базирующихся на трении, оператору при возврате предохранительной муфты в исходное положение после расцепления не требуется прикладывать усилие, которое по существу соответствует усилию расцепления или превышает усилие расцепления, то есть расчетное усилие, при котором предохранительная муфта должна расцепляться, но он просто должен прикладывать усилие, которое требуется для сближения соединительных частей для перевода их в положение сцепления соединительного элемента. Данное усилие, как правило, существенно меньше усилия расцепления, так что оператор может сам выполнять возврат в исходное положение и совсем без инструментов или запасных частей. Соединительный элемент может быть образован быстросоединяемым элементом такого типа, который хорошо известен в области повторяемых соединений распределительных линий для текучих сред. Под быстрым соединением в данном контексте понимается соединительный элемент такого типа, который используется, например, при распределении текучих сред, при этом две соединительные части соединительного элемента могут быть сведены вместе с соединением их друг с другом с обеспечением фиксации за счет перемещения вдоль оси, при этом возможность расцепления обеспечивается посредством смещения стопорного элемента за счет предпочтительного перемещения вдоль оси, которое направлено противоположно направлению соединения соединительных частей или совпадает с направлением соединения соединительных частей. Стопорный элемент, как правило, расположен на той части соединительного элемента, которая представляет собой охватывающую часть. Соединительный элемент данного типа именно потому, что он предназначен для повторяемого соединения, выполнен с конструкцией, которая требует приложения малого усилия соединения. Применение соединительного элемента данного типа также означает, что стоимость предохранительного соединительного элемента может сохраняться низкой.
Предохранительная муфта также выполнена с такой конструкцией, что посредством ее частей она может быть легко вставлена соответственно внутрь наконечника и системы воздуховодов, так что она не имеет никаких выступающих частей, которые могут быть повреждены или которые могут повредить окружающие элементы при расцеплении. Это также означает, что, в отличие от предшествующего уровня техники, можно исключить применение защитных резиновых покрывающих элементов, или защитные резиновые покрывающие элементы могут быть расположены таким образом, что не потребуется манипулирование ими в случае возврата в исходное положение.
То обстоятельство, что соединительный элемент представляет собой пневматический быстросоединяемый элемент, создает возможность использования предохранительной муфты независимо от того, предназначена ли она для использования в вытяжной системе, которая включает в себя пневматические элементы, или нет. В том случае, когда система включает в себя пневматические элементы, предохранительная муфта может быть легко присоединена к пневматическим элементам и может образовывать часть трубопроводов пневматической системы. В противном случае может быть использована только функция соединения сама по себе.
Усилие, которое требуется для сближения соединительных частей с переводом их в указанное соединенное состояние, предпочтительно меньше предельной величины указанного усилия расцепления. Усилие, которое требуется для перемещения соединительного элемента между положением расцепления и положением сцепления, полностью зависит от конструкции выбранного соединительного элемента, и за счет выбора соединительного элемента быстросоединяемого типа в соответствии с вышеизложенным он по существу будет иметь такую конструкцию, которая требует малого усилия для соединения соединительных частей. С другой стороны, усилие расцепления зависит от конструкции воздействующего элемента. Следовательно, усилие расцепления и усилие, которое требуется для возврата в исходное положение, представляют собой два совершенно отдельных усилия. Таким образом, при возврате в исходное положение после расцепления оператор должен только преодолеть усилие, которое требуется для соединения вместе двух частей соединительного элемента, вместо того, чтобы по существу преодолевать усилие расцепления, на которое рассчитана предохранительная муфта, как в предшествующем уровне техники.
Воздействующий элемент может быть выполнен с возможностью обеспечения перемещения соединительного элемента из положения сцепления в положение расцепления после заданного смещения наконечника и системы воздуховодов в направлении друг от друга, при этом усилие, которое требуется для обеспечения данного смещения, определяется упругим элементом.
Упругий элемент может быть уподоблен тормозному устройству, поскольку упругий элемент должен быть сжат в соответствии с указанным заданным смещением перед тем, как будет обеспечена возможность расцепления предохранительной муфты. Посредством соответствующего выбора упругого элемента и, более точно, упругих свойств элемента пользователь может легко адаптировать предохранительную муфту к намеченному применению и, например, к любым стандартам, относящимся к усилию расцепления. Применение упругого элемента также обеспечивает возможность использования очень четко определенного усилия расцепления с очень высокой повторяемостью, которое не чувствительно к производственным допускам или деформациям, которые могли быть вызваны более ранними расцеплениями.
Заданное смещение может определяться стопорным элементом, взаимодействующим с воздействующим элементом. Взаимодействие между воздействующим элементом и стопорным элементом может быть реализовано посредством ряда разных способов, например посредством прорези, которая взаимодействует с выступом, или посредством проволоки с определенным провисанием, которое должно быть преодолено.
Воздействующий элемент может быть выполнен с возможностью сцепления с одной из двух соединительных частей соединительного элемента, при этом указанная соединительная часть представляет собой охватывающую часть.
Воздействующий элемент, соединительная часть, сцепляющаяся с воздействующим элементом, и указанный упругий элемент могут быть расположены на общей оси. Это позволяет получить очень компактное решение, поскольку предохранительная муфта может быть легко вставлена внутрь наконечника или, альтернативно, внутрь системы воздуховодов.
Предельная величина указанного усилия расцепления определяется упругими свойствами упругого элемента. Упругий элемент может представлять собой пружинный элемент, при этом указанная предельная величина определяется выбором жесткости пружины пружинного элемента. Упругий элемент также может представлять собой эластомер, при этом предельная величина определяется выбором модуля упругости эластомера. Это позволяет получить предохранительную муфту, которая имеет, во-первых, очень четко определенное усилие расцепления без каких-либо требований к калибровке и, во-вторых, очень высокую повторяемость. Пользователь может очень легко адаптировать одну и ту же предохранительную муфту к заданному усилию расцепления, поскольку зависимость между усилием и смещением известна для заданного пружинного элемента или заданного эластомера.
Усилие расцепления можно регулировать посредством предварительного натяжения упругого элемента. Следовательно, пользователь может сам установить желательное усилие расцепления в соответствии с требованиями.
Соединительный элемент может составлять часть пневматической системы. Пневматическая система может быть использована, например, для создания эффекта блокировки и уплотнения между наконечником и выхлопной трубой транспортного средства. Таким образом, может быть осуществлена подача воздуха из источника сжатого воздуха к наконечнику через посредство соединительного элемента предохранительной муфты. Это позволяет минимизировать количество трубопроводов и количество соединительных элементов. Кроме того, магистрали и соединительные элементы, например, такие как клапаны и размыкатели, не будут повреждаться при расцеплении, поскольку они могут быть выполнены и размещены таким образом, что они не будут подвергаться воздействию какой-либо растягивающей силы. Кроме того, все пневматические компоненты могут быть размещены внутри предохранительной муфты, так что они будут защищены во время расцепления и обычного использования.
Ось также может составлять часть пневматической системы. В данном случае ось предпочтительно образована трубой, посредством которой обеспечивается возможность сообщения соединительного элемента с источником сжатого воздуха.
Описание чертежей
Изобретение будет описано далее более подробно в иллюстративных целях со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые показывают предпочтительный в настоящее время вариант осуществления. На чертежах:
Фиг.1 показывает в виде схематического изображения вытяжную систему, предназначенную для использования при удалении выхлопных газов из транспортного средства.
Фиг.2 показывает схематическое сечение первой секции предохранительной муфты в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 показывает схематическое сечение второй секции предохранительной муфты в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 показывает в виде схематического изображения предохранительную муфту в соответствии с первым вариантом осуществления в положении сцепления.
Фиг.5 показывает предохранительную муфту согласно фиг.4 в положении расцепления.
Фиг.6 показывает в виде схематического изображения второй вариант осуществления предохранительной муфты в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.7 показывает в виде схематического изображения вариант осуществления, в котором может быть обеспечено манипулирование предохранительной муфтой с наружной стороны наконечника или, альтернативно, с наружной стороны системы воздуховодов.
Подробное описание изобретения
Далее рассматривается фиг.1, на которой показан первый вариант осуществления предохранительной муфты в соответствии с настоящим изобретением, которая установлена в вытяжной системе 2 (показанной схематично). Система 2 содержит наконечник 3, который предназначен для соединения с источником 4 выхлопных газов, таким как выхлопная труба транспортного средства. В проиллюстрированном варианте осуществления наконечник 3 имеет часть 5 гибкого шланга, которая на одном своем конце имеет наконечник, предназначенный для соединения с выхлопной трубой, и которая на своем другом конце содержит первую секцию 10 предохранительной муфты 1. Вытяжная система 2 дополнительно содержит систему 6 воздуховодов, которая на своем одном конце содержит вторую секцию 20 предохранительной муфты 1 и которая на своем другом конце соединена с вытяжным устройством (непоказанным). Как следует признать, как наконечник 3, так и система 6 воздуховодов могут быть выполнены с рядом различных конфигураций, и это не будет влиять на изобретение.
Предохранительная муфта 1 предназначена для установки ее в некотором положении между наконечником 3 и системой 6 воздуховодов.
Предусмотрено, что наконечник 3 должен выходить из соединения с выхлопной трубой, когда транспортное средство уезжает. Усилие, которое требуется для обеспечения отсоединения наконечника от выхлопной трубы, как правило, является малым и воспринимается большей частью наконечником 3 или системой 6 воздуховодов, которая, как правило, содержит части гибких шлангов. Остаточное усилие, передаваемое фактически имеющейся предохранительной муфте 1, при нормальных обстоятельствах будет меньше расчетного усилия расцепления предохранительной муфты 1. Следовательно, предусмотрено, что предохранительная муфта 1 должна расцепляться только тогда, когда соединение между источником 4 выхлопных газов и наконечником 3 не разъединяется, то есть когда разделяющее усилие превысит заданную предельную величину для усилия расцепления.
В нижеприведенном описании используются термины «передний» и «задний». Под передней понимается часть, которая при использовании должна быть обращена к наконечнику, и под задней понимается часть, которая при использовании должна быть обращена от наконечника. Также используется термин «соединительный элемент». Соединительный элемент предпочтительно образован обычным пневматическим соединительным элементом такого типа, какой часто используется для быстроразъемного соединения распределительных линий для текучих сред. Соединительный элемент данного типа обычно используется для простого повторяемого соединения в месте распределительных линий для текучих сред и хорошо известен специалисту в данной области техники, поэтому его конструкция не описана более подробно. Тем не менее, общий принцип заключается в том, что соединительный элемент содержит две соединительные части в виде охватываемой части и охватывающей части, которые могут быть сведены вместе с обеспечением их фиксации относительно друг друга за счет перемещения по оси. Возможность расцепления обеспечивается посредством обычно устанавливаемого на поверхности, гильзообразного фиксирующего элемента, смещаемого посредством перемещения предпочтительно вдоль оси, которое направлено противоположно направлению соединения соединительных частей или направление которого совпадает с направлением соединения соединительных частей. Фиксирующий элемент, как правило, расположен на охватывающей части.
На фиг.2 показано схематическое сечение первой секции 10 предохранительной муфты 1, которая предназначена для установки в наконечнике. В проиллюстрированном варианте осуществления первая секция 10 образована круглой трубой 11, которая открыта с обоих ее концов. Труба 11 может быть выполнена, например, из пластика, композиционного материала или металла. Первая секция 10 содержит на своем переднем конце соединительную часть 12, предназначенную для соединения с наконечником. Соединение может быть осуществлено посредством обычных скрепляющих элементов (непоказанных), таких как хомут крепления шланга. Первая секция 10 имеет на своем заднем конце поверхность 13а, которая предназначена для плотного прилегания к сопрягаемой поверхности 13b, принадлежащей переднему концу второй секции 20 предохранительной муфты, при этом указанная секция будет описана далее.
Первая секция 10 содержит внутри расположенную диаметрально опорную часть 14, которая служит опорой для первой соединительной части 15а соединительного элемента 15. Соединительная часть 15а обращена к заднему концу первой секции 10. В проиллюстрированном варианте осуществления первая соединительная часть 15а образована охватываемой частью.
На фиг.3 показано схематическое сечение второй секции 20, которая предназначена для установки в системе воздуховодов. В проиллюстрированном варианте осуществления вторая секция 20 образована круглой трубой 21, которая открыта с обоих ее концов. Труба 21 может быть выполнена, например, из пластика, композиционного материала или металла.
Вторая секция 20 содержит внутри расположенную диаметрально опорную часть 22, которая служит опорой для оси 23, которая проходит в аксиальном направлении через опорную часть 22 и которая, кроме того, может быть перемещена в аксиальном направлении относительно последней. При положении сцепления предохранительной муфты 1 ось 23 расположена так, что она находится на одной прямой с соединительной частью 15а первой секции 10.
Ось 23 соединена на ее переднем конце со второй соединительной частью 15b соединительного элемента 15, и данная вторая соединительная часть 15b является комплементарной (дополняющей) по отношению к первой соединительной части 15а соединительного элемента 15. В проиллюстрированном варианте осуществления вторая соединительная часть 15b образована охватывающей частью.
Вторая секция 20 дополнительно содержит воздействующий элемент 24. Назначение воздействующего элемента 24 состоит в обеспечении возможности перемещения второй соединительной части 15b в положение, при котором соединительный элемент 15 может быть перемещен из положения сцепления в положение расцепления, которое имеет место, когда наконечник 3 и система 6 воздуховодов смещаются на заданное расстояние в направлении друг от друга и, тем самым, подвергают соединительный элемент 15 воздействию усилия, превышающего заданную предельную величину, то есть расчетное усилие расцепления.
В проиллюстрированном варианте осуществления воздействующий элемент 24 имеет вид скобы 25, которая проходит между второй соединительной частью 15b и стопорным элементом 26, имеющим вид радиального выступа и расположенным на оси 23. Более точно, воздействующий элемент 24 проходит между смонтированным на поверхности гильзообразным фиксирующим элементом 27 второй соединительной части 15b и стопорным элементом 26. Воздействующий элемент 24 имеет на своем заднем конце аксиальную прорезь 28, предназначенную для приема стопорного элемента 26 и взаимодействия со стопорным элементом 26. Когда наконечник 3 и система 6 воздуховодов смещаются друг от друга, в результате их смещения относительно друг друга будет иметь место смещение воздействующего элемента 24 относительно стопорного элемента 26 до тех пор, пока задний конец прорези 28 не войдет во взаимодействие со стопорным элементом 26 с обеспечением сцепления с ним. При данном положении воздействующий элемент 24 благодаря его соединению со второй соединительной частью 15b обеспечит приложение тянущего усилия к последней в направлении от первой соединительной части 15а и, таким образом, стремится расцепить соединительный элемент 15 и, следовательно, предохранительную муфту 1. Следует понимать, что соответствующий принцип может быть реализован посредством воздействующего элемента 24, имеющего стопорный элемент, который, в свою очередь, взаимодействует с прорезью, вместо воздействующего элемента 24, имеющего прорезь 28, которая взаимодействует со стопорным элементом 26. Элемент 24 при сохранении его функций может быть образован проволокой с провисанием, соответствующим указанному смещению, или с выступами или прорезями, которые взаимодействуют с комплементарными прорезями или выступами в стенке трубы второй секции.
Для задания величины усилия расцепления используется упругий элемент 29, который в проиллюстрированном варианте осуществления расположен на оси 23 и соосно с осью 23 между стопорным элементом 26 и упором 30. Упругий элемент 29 может быть образован, например, эластомером или пружинным элементом. Под эластомером понимается материал, который обладает способностью к быстрому и высокоупругому растяжению и способностью к быстрому и фактически полному восстановлению первоначальной формы. Эластомер может представлять собой резину или термоэластомер. Под пружинным элементом предпочтительно понимается пружина, которая предназначена для нагружения ее в ее продольном направлении. Следовательно, пригодными пружинными элементами являются пружины растяжения или сжатия, пластинчатые пружины или тарельчатые пружины. Следует понимать, что также возможны другие типы пружинных элементов, которые работают при другом направлении действия нагрузки, такие как пружины кручения.
В проиллюстрированном варианте осуществления упругий элемент 29 образован пружиной 31 сжатия. Пружина 31 сжатия расположена между стопорным элементом 26 и упором 30 так, что она сжимается, когда ось 23 смещается в аксиальном направлении вперед, что имеет место, когда наконечник 3 и система 6 воздуховодов смещаются в направлении друг от друга.
Функционирование предохранительной муфты 1 будет описано ниже со ссылкой на фиг.4 и 5.
Сначала рассматривается фиг.4, на которой предохранительная муфта 1 показана в ее положении сцепления, в котором наконечник и система воздуховодов соединены друг с другом посредством сцепления первого и второй соединительных частей 15а, 15b.
Если наконечник не отделяется намеченным образом с выходом его из взаимодействия с источником выхлопных газов, растягивающая сила F будет передаваться предохранительной муфте 1. Это приводит к тому, что на первую секцию 10 предохранительной муфты 1, которая расположена в наконечнике, будет действовать тянущее усилие вдоль направления действия растягивающей силы. За счет того, что первая соединительная часть 15а, которая через посредство первой секции 10 расположена в наконечнике, сцеплена со второй соединительной частью 15b, которая через посредство второй секции 20 расположена в системе воздуховодов, сила F будет также передаваться системе воздуховодов и преобразовываться в движение. Во время данного движения обеспечивается возможность перемещения второй соединительной части 15b на ограниченное расстояние, при этом данная возможность обеспечивается за счет ее размещения на оси 23 с возможностью перемещения. Расстояние ограничено посредством воздействующего элемента 24. Более точно, расстояние ограничено посредством взаимодействия прорези 28, выполненной в воздействующем элементе 24, со стопорным элементом 26. Во время данного движения упругий элемент 29 одновременно будет сжиматься. Посредством соответствующего выбора упругих свойств упругого элемента 29 может быть определено (задано) усилие расцепления. Когда задний конец прорези 28 входит во взаимодействие со стопорным элементом 26, достигается физический останов для продолжающегося смещения наконечника и системы воздуховодов относительно друг друга, в результате чего сцепление между двумя соединительными частями 15а, 15b расцепляется, см. фиг.5. Сцепление устраняется посредством того, что воздействующий элемент 24 в данном положении тянет имеющий форму гильзы фиксирующий элемент 27 второй соединительной части 15b назад относительно первой соединительной части 15а, в результате чего обеспечивается возможность смещения соединительных частей 15а, 15b в сторону друг от друга. Более точно, прорезь 28 имеет такую длину, что она, по меньшей мере, соответствует расстоянию, на которое вторая соединительная часть 15b (охватывающая часть) должна быть смещена относительно первой соединительной части 15а (охватываемой части), чтобы можно было осуществить их расцепление. Теперь предохранительная муфта 1 расцеплена, и наконечник и система воздуховодов могут быть отделены друг от друга.
Усилие расцепления легко определить (задать) и изменить. Это осуществляется посредством соответствующего выбора упругих свойств упругого элемента 29, то есть жесткости пружины, или, альтернативно, модуля упругости, в зависимости от типа упругого элемента. Зависимость между усилием и смещением является специфической для выбранного упругого элемента 29. В случае пружины сжатия зависимость является линейной, так что специалист в данной области техники может удобным образом выбрать подходящий пружинный элемент в зависимости от заданного усилия расцепления.
Специалист в данной области техники также может отрегулировать усилие расцепления посредством соответствующего предварительного натяжения упругого элемента 29. Данное предварительное натяжение может быть обеспечено рядом разных способов, при этом некоторые из них будут описаны далее. Специалист в данной области техники может обнаружить дополнительные возможные варианты в пределах объема изобретения. Желательная степень предварительного натяжения может быть задана посредством упора 30. Упор 30 может быть образован, например, гайкой, которая может перемещаться вдоль оси с резьбой. Данная ось рациональным образом может быть образована осью, на которой расположен упругий элемент. Посредством перемещения гайки на разные расстояния вдоль оси достигают заданной степени предварительного натяжения. Упор 30 также может быть образован штифтом, который расположен в одном из множества отверстий, выполненных на оси. Следовательно, положение штифта будет определять степень предварительного натяжения. Третий вариант заключается в том, что упор 30 образован некоторым числом распорных элементов (проставок), которые добавлены за упругим элементом для его предварительного натяжения. Следовательно, независимо от решения предохранительная муфта может поставляться в готовом виде с заданным усилием расцепления, после чего пользователь может задать желательное усилие расцепления посредством регулирования предварительного натяжения упругого элемента.
Для возврата расцепленной предохранительной муфты 1 в исходное положение наконечник и систему воздуховодов, то есть первую и вторую секции 10, 20, сближают в аксиальном направлении с таким усилием, что две соединительные части 15а, 15b входят во взаимодействие друг с другом с обеспечением фиксации. Усилие, которое требуется для гарантирования того, что две соединительные части 15а, 15b примут положение сцепления, зависит только от конструкции соединительного элемента 15. То обстоятельство, что соединительный элемент определенного типа, как правило, пригоден для манипулирования им вручную, означает, что усилие, которое обычно требуется, очень ограничено и может быть приложено удобным образом человеком без вспомогательных средств.
Соединительный элемент 15, который имеет вид пневматического соединительного элемента, предпочтительно может быть образован пневматическим соединительным элементом быстросоединяемого типа. Кроме того, ось 23 может быть образована трубой с соединенным с ней соединительным элементом 40, предназначенным для обеспечения прохода воздуха через предохранительную муфту 1. Следовательно, предохранительная муфта 1 помимо того, что она функционирует просто в качестве предохранительной муфты, также может составлять часть пневматической системы 41, используемой для достижения эффекта пневмоуправляемого зажима и уплотнения между наконечником и источником выхлопных газов. Следовательно, изобретение создает возможность того, что все трубы, необходимые для пневматической системы, могут быть расположены внутри предохранительной муфты. Кроме того, может использоваться одна и та же предохранительная муфта независимо от того, должно ли вытяжное устройство с соединенным с ним оборудованием работать пневматически или нет. Кроме того, предохранительная муфта также может использоваться без модификации или при незначительной модификации, если существующая вытяжная система должна быть модернизирована с оснащением ее наконечником, предназначенным для создания эффекта зажима и уплотнения с помощью пневматических средств.
Следует понимать, что вышеописанный воздействующий элемент представляет собой просто один возможный вариант осуществления, и что специалист в данной области техники в пределах объема изобретения может найти много других решений при сохранении функциональности.
В приведенном выше описании первая секция 10 предохранительной муфты была описана как установленная в наконечнике 3, и вторая секция - как установленная в системе 6 воздуховодов. Следует понимать, что может существовать обратная ситуация. Кроме того, вышеописанный вариант осуществления базируется на соединительном элементе 15, фиксирующий элемент 27 которого предназначен для перемещения его в направлении, которое противоположно направлению соединения соединительных частей 15а, 15b, в результате чего воздействующий элемент 24, стопорный элемент 26 и упругий элемент 29 расположены так и выполнены с такой конфигурацией, чтобы они действовали в данном направлении движения. Следует понимать, что фиксирующий элемент 27 соединительного элемента 15 также может быть предназначен для перемещения его в направлении соединения соединительных частей 15а, 15b, и что, таким образом, воздействующий элемент 24, стопорный элемент 26 и упругий элемент 29 при простых модификациях, которые очевидны для специалиста в данной области техники, будут расположены так и выполнены с такой конфигурацией, чтобы они действовали в данном направлении движения.
На фиг.6 второй вариант осуществления настоящего изобретения показан в виде очень схематичного изображения. В отличие от первого варианта осуществления воздействующий элемент 24' в данном случае образован посредством решения с проволоками, имеющего первую и вторую проволоки 51 и 52. Один конец первой проволоки 51 соединен со второй соединительной частью 15b и ее гильзообразным фиксирующим элементом 27, а другой конец первой проволоки 51 соединен с первым концом упругого элемента 29'. Первая проволока 51 расположена с некоторым провисанием. Данное провисание может быть уподоблено стопорному элементу 26'. Другой конец упругого элемента 29 неподвижно прикреплен к опорной части 53. Конец упругого элемента 29', противоположный по отношению к опорной части 53, также соединен со второй проволокой 52, которая, в свою очередь, предназначена для соединения с наконечником 3.
В проиллюстрированном варианте осуществления упругий элемент 29 образован пружиной растяжения. Аналогично первому варианту осуществления усилие расцепления определяется упругими свойствами упругого элемента 29', то есть жесткостью пружины растяжения в проиллюстрированном варианте осуществления или предварительным натяжением упругого элемента в соответствии с вышеизложенным.
Базовый принцип функционирования заключается в том, что, когда наконечник 3 и система воздуховодов (непоказанная) смещаются в сторону друг от друга, сила F будет передаваться соединительному элементу 15 за счет растяжения упругого элемента 29 посредством второй проволоки 52. Когда смещение наконечника и системы воздуховодов относительно друг друга станет настолько большим, что эластичный элемент обеспечит вытягивание первой проволоки 51 и устранение ее провисания, будет приложено тянущее усилие к фиксирующему элементу 27 второй соединительной части 15b, действующее в том же направлении, в котором осуществляется расцепление сцепления между первой и второй соединительными частями 15а, 15b соединительного элемента и, следовательно, расцепление предохранительной муфты 1.
Следует понимать, что воздействующий элемент 24' на проволочной основе в соответствии со вторым вариантом осуществления может быть конфигурирован и ориентирован посредством ряда разных способов в зависимости, например, от выбора упругого элемента.
На фиг.7 показан вариант осуществления, в котором предохранительной муфтой 1 можно манипулировать снаружи наконечника или, альтернативно, снаружи системы воздуховодов с тем, чтобы обеспечить перемещение соединительного элемента 15 из положения сцепления в положение расцепления. Следовательно, пользователь может легко заменить наконечник, если, например, требуются другие диаметры наконечников.
В проиллюстрированном варианте осуществления вторая соединительная часть 15b соединительного элемента 15 и, более точно, ее фиксирующий элемент 27 присоединена (присоединен) к проволоке 60, которая расположена так, что она проходит через стенку в системе 6 воздуховодов, к которой присоединена вторая секция 20 предохранительной муфты. Проволока 60 имеет на своем свободном конца поверхность 61 захвата. Когда предохранительная муфта 1 установлена между наконечником 3 и системой 6 воздуховодов, пользователь может легко разблокировать соединение между ними, просто потянув за проволоку 60 с усилием F1. В этом случае проволока 60 обеспечит перемещение фиксирующего элемента 27 (см. стрелку А) для обеспечения возможности перемещения соединительного элемента 15 из положения сцепления в положение расцепления. Следует понимать, что соответствующий эффект может быть достигнут посредством проволоки, соединенной с воздействующим элементом, вместо проволоки, соединенной с фиксирующим элементом.
Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено проиллюстрированными вариантами осуществления. Возможен ряд модификаций и вариантов, и, следовательно, изобретение ограничено только приложенной формулой изобретения.