УСТРОЙСТВО ВЗАИМОСВЯЗИ ПАСПОРТНОЙ ТАБЛИЧКИ И ИЗДЕЛИЯ, СНАБЖЕННОГО ГРАНЕНОЙ ГАЙКОЙ
DEVICE LINKING A NAMEPLATE AND A PRODUCT FITTED WITH A FACETED NUT

Изобретение относится к области машиностроения, конкретно к размещению паспортных табличек (шильдо, шильдов, шильд, шильдиков) на металлических и др. изделиях, в частности на гайках талрепов тяг стабилизаторов поперечной устойчивости (бокового (поперечного) наклона) кузова железнодорожных вагонов, а также безрельсовых транспортных средств.
Паспортные таблички (таблички на устройства; шилдо, шильды, шильдики) применяют для этикетирования товаров фирменного изготовления, в том числе - железнодорожного транспорта, автомобилей, станков, промышленного оборудования, инструмента и т.д.. На паспортную табличку в основном наносят надписи и/или изображения, например товарный знак изготовителя, т.е. адресные краткие сведения - наименование, марка, тип продукции, серийный номер, дата изготовления, название или логотип завода-изготовителя и его контактные данные. На шильдик также могут наносить дополнительные сведения: название страны, в которой было произведено изделие, краткие технические характеристики, номер нормативно-технического документа и т д. Таблички бывают твердые и гибкие; постоянные, съемные, переносные. В отличие от простой надписи, паспортная табличка имеет объем, а по сравнению с бумажной этикеткой или наклейкой она обладает большей стойкостью и прочностью [Материалы из Википедии: Шильдик. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Шильдик].
Взаимосвязь таблички и маркируемого ей изделия относится к устройствам (конструкциям, соответственно, с набором определенных конструктивных признаков). Примером изделия с паспортной табличкой на нем может служить устройство контейнера с поддоном [1. RU 2760720 С2, B65D 77/04, B65D 19/10, 29/11/2021]. Таблички стандартизованы и их выполняют, как правило, с соблюдением требований соответствующих стандартов [2. Установка шильды ГОСТ / Алла Антонова. - URL: https://sert-service.ru/ustanovka-shil-dy-gost/ (Дата выкладки: 02.05.2021)].
Среди разнообразной продукции машиностроения (изделий) известны, в частности, торсионные стабилизаторы (ТС) поперечного наклона (крена, устойчивости) кузовов железнодорожных вагонов и автомобильного транспорта, в составе торсиона на подшипниковых опорах, рычага и тяги на основе талрепа с гайкой(ами) [3. RU 2743467, B61F 5/24, B60G 21/05, 18.02.2021, фиг. 2 поз. 11 и 12, фиг. 3; 4. RU 2743601, B60F 5/24, B60G 21/04, 20.02.2021, фиг. 2 поз. 14; 5. RU 2770029, B61F 5/24, F16C 11/06, 14.04.2022, фиг. 5-7 поз. 11; 6. RU 2777561, B61F 5/24, B60G 21/04, 08.08.2022, фиг. 1 б/поз. ; 7. RU 202677, B61F 5/24, F16C 11/06, B60G 21/04, 02.03.2021, фиг. 1 поз. 7 и 8; 8. И на железной дороге унификацию никто не отменял / С. Павлов, А. Семенов // Изобретатель и рационализатор, 2022, №3. - С. 14-15, рис. 1; 9. Эффективные стабилизаторы наклона для скоростных двухэтажных поездов / С. Павлов, А. Семенов // Изобретатель и рационализатор, 2022, №1. - С. 20-23, рис. 1].
В них тяги выполнены на основе талрепов с удлиненными шестигранными или двуграными регулировочными (регулирование длины тяги) гайками. Производитель поставляет заказчиками (РЖД) не только стабилизатор в полном комплекте, но и в виде подсборок, в том числе отдельно тяги. Соответственно, паспортные таблички изготовитель проектирует, изготавливает и устанавливает на изделя минимум в двух местах - на торсионном узле и на тягах.
Однако в известных общедоступных источниках информации сведения о конкретной взаимосвязи табличек и изделия либо весьма скудны, либо вообще отсутствуют. А чертежно-конструкторская документация, особенно на этапах проектирования и подготовки производства, не относится к общедоступной.
В качестве наиболее близкого к заявляемому устройству аналога (прототипа) по назначению и по совокупности существенных конструктивных признаков, может быть принято устройство взаимосвязи паспортной таблички и изделия (торсионный стабилизатор поперечной устойчивости (бокового, поперечного) наклона), снабженного граненой гайкой (стержень талрепа в основе тяги стабилизатора), содержащее упомянутую гайку в составе изделия, выполненную, по меньшей мере, с двумя гранями, и паспортную табличку на это изделие, выполненную в форме плоской пластины с нанесенными на ее лицевую сторону надписью и(или) изображением и установленной на плоском участке поверхности этого изделия посредством крепежных элементов со скругленными головками [10. Сайт ООО «ПетроРемСтрой» (ООО «ПРС»). Раздел «Разработка узлов и агрегатов», подраздел «Торсионный стабилизатор для электричек», шесть цветных фото справа и два фото бегущей строки (стабилизатор на вагоне). - URL: https://spb-prs.ru/razrabotka_uzlov/ (Дата обращения: 04.09.2022).].
В прототипе паспортная табличка с элементами ее крепления к изделию установлены поверх на грани корпуса одной из двух подшипниковых опор торсионного вала (в составе торсионного узла как подсборки стабилизатора), при его ширине меньше ширины этой грани.
Однако, при общности назначений наличия и взаимосвязи (соединения) таблички с изделием прототипа и заявляемого изобретения, прототип еще не достаточно совершенен.
На изображении прототипа видна паспортная табличка, как уже отмечено выше, на грани корпуса одной из двух подшипниковых опор торсионного вала (торсиона). Она выполнена в виде плоской металлической пластины прямоугольной, со скругленными углами, формы, содержит на лицевой своей стороне надпись и изображения, прикреплена четырьмя винтами с полукруглыми головками (со шлицом под отвертку), так, что возвышается над указанной поверхностью корпуса подшипниковой опоры на величину толщины пластины таблички плюс высоту головок указанных элементов ее крепления. Табличка на хотя бы одной из различимых на изображениях шестигранных удлиненных гаек в составе талрепов тяг стабилизатора не видна. В то же время, в новом проекте ПРС.106.10 разработчик-производитель стабилизаторов (ООО «ПетроРемСтрой», г. Санкт-Петербург) предусматривает установку паспортной таблички на грань указанной шестигранной гайки со стороны визуальной доступности человека, находящегося сбоку вагона напротив стабилизатора (см. фото «бегущей строки» [10]. Поскольку это необходимо по устоявшейся практике поставок и эксплуатации.
При устройстве взаимосвязи «табличка - гайка», аналогичном указанному устройству взаимосвязи «табличка - корпус подшипниковой опоры» велика вероятность механических повреждений таблички (стирание надписи, царапины и др.) и головок элементов ее крепления гаечным ключом при откручивании, закручивании и регулировке длины тяги, главным образом обслуживающим персоналом. Таким образом, изделие с таким устройством взаимосвязи не будет соответствовать требованиям по надежности и долговечности.
Планируемый технический результат использования - улучшение технико-эксплуатационных характеристик (ТЭХ) изделия за счет лучшей сохранности паспортной таблички при эксплуатации (монтаже, демонтаже, регулировках) изделия, т.е. более высокими надежностью и долговечностью, а также удобства монтажа и демонтажа таблички.
Проблема (задача) - создать устройство взаимосвязи паспортной таблички и изделия с таким улучшением ТЭХ.
Решение обозначенной проблемы (задачи) достигается тем, что в устройстве взаимосвязи паспортной таблички и изделия, снабженного граненой гайкой, содержащем гайку в составе изделия, выполненную, по меньшей мере, с двумя гранями, и паспортную табличку на это изделие, выполненную в форме плоской пластины с нанесенными на ее лицевую сторону надписью и(или) изображением и установленной на плоском участке поверхности этого изделия посредством крепежных элементов со скругленными головками, согласно заявляемому изобретению, табличка с элементами ее крепления к изделию установлены впотай в углублении, предусмотренном для этого на грани гайки, при его ширине меньше ширины грани гайки, с возможностью нормированного охвата гайки гаечным ключом при гарантированном зазоре между губкой ключа и табличкой с элементами ее крепления.
На решение поставленной задачи направлены и частные совокупности существенных признаков устройства в рамках основной совокупности его признаков, сформулированной в предыдущем абзаце и далее в формуле изобретения, а именно:
- гайка и табличка могут быть выполнены металлическими (это на сегодняшний день и в обозримом будущем максимально соответствует техническим условиям и требованиям к паспортных табличек снаружи железнодорожных вагонов и автомобильного транспорта);
- гайка изделия может быть выполнена в виде граненого стержня талрепа тяги (это наиболее подходящее место установки таблички в приложении к тягам, и наиболее реальный вариант по размерному соответствию «табличка - изделие»);
- при предыдущем признаке, изделие может представлять собой стабилизатор поперечного наклона кузова железнодорожного вагона (это наиболее актуальное для заявителя и РЖД как заказчика, изделие, к тому же с вполне приемлемым размерным соответствием «табличка - изделие»);
- гайка может быть выполнена шестигранной (это соотстветствует большему числу текущих проектов железнодорожных стабилизаторов проектов ПРС, устоявшимся тенденциям развития этого транспортного сегмента);
- как альтернатива предыдущему, гайка может быть выполнена цилиндрической с двумя оппозитными гранями-лысками (это также соответствует указанным в предыдущем абзаце тенденциям, хотя и в меньшем количестве проектов);
- в пластине таблички может быть выполнена по меньшей мере одна боковая выборка для инструментального извлечения таблички из упомянутого углубления в гайке (это рациональный частный пример выполнения устройства за счет облегчения инструментального извлечения, да и монтажа, таблички, поскольку очевидно, что утопленное, практически беззазорное положение пластины в углублении изделия затрудняет такие операции);
- углы пластины таблички и углубления могут быть скруглены (это в большей мере соответствует безопасности монтажа-демонтажа таблички, культуре производства вообще).
Среди массива известных устройств не обнаружены такие, совокупность существенных признаков которых совпадала бы с заявленной совокупностью признаков. В то же время, именно за счет последней достигается новый технический результат, что обусловливает наличие у заявляемого устройства первого квалификационного признака изобретения - «мировой уровень новизны».
Поскольку на современном уровне развития техники (подвижного состава) для специалиста явным образом не следует заявляемое комплексное решение обозначенной технической проблемы, и достигаемый технический результат не является суммой известных причинно-следственных связей «конструктивный признак - технический результат», но может быть квалифицирован как «сверхэффект» (в патенто-ведческой терминологии), то есть все основания говорить о наличии второго квалификационного признака изобретения, - изобретательского уровня.
Третий квалификационный признак изобретения, - промышленная применимость, - также неоспорим и вытекает из огромного мирового опыта машиностроения вообще, в том числе вагоностроения, а также приведенного далее по тексту фрагмента перечня покупных основных комплектующих устройства, производство которых промышленно освоено.
Подробнее сущность изобретения раскрывается в приведенных ниже примерах, в области железнодорожного вагоностроения и иллюстрируемых фигурами 1-5:
на фиг. 1 фрагментарно представлено изделие (тяга торсионного стабилизатора), пример с удлиненной шестигранной гайкой в составе талрепа, в горизонтальном (нерабочем) положении, с паспортной табличкой, прикрепленной к одной из граней гайки, вид на табличку в плане, где А и В - соответственно длина и ширина пластины таблички, Ш - условное обозначение надписи (паспортных данных) на лицевой поверхности таблички;
на фиг. 2 - пример с шестигранной гайкой, разделенной кольцевой выборкой («шейкой») на две динаковые секции, где А и В - соответственно длина и ширина пластины таблички;
на фиг. 3 - фрагмент гайки с местным разрезом по устройству взаимосвязи «табличка - изделие», вид на пластину сбоку, где Л и С - соответственно длина и толщина пластины таблички, Н - глубина углубления в гайке под табличку, h - гарантированный зазор (расстояние между наружной плоскостью грани гайки и лицевой стороной таблички);
на фиг. 4 - паспортная табличка с элементами ее крепления на изделии, укрупненный фрагмент продольного разреза наконечника, частный случай с посадочной кольцевой канавкой в корпусе наконечника, вид в плане, где Ш - условное обозначение надписи (паспортных данных) на лицевой поверхности таблички;
на фиг. 5 - схема взаимодействия гаечного ключа с шестигранной гайкой в месте расположения таблички, с местным разрезом устройства взаимосвязи «табличка - гайка», где А - длина пластины таблички, h - гарантированный зазор (расстояние между наружной плоскостью грани гайки и лицевой стороной таблички) и, соответственно, замкнутый зазор между лицевой поверхностью таблички и губкой гаечного ключа;
на фиг. 6 - пример гайки с двумя гранями (параллельными лысками), где А - длина пластины таблички; h - гарантированный зазор.
На фигурах 1-6 позициями обозначены следующие элементы: 1 - гайка (пример удлиненной шестигранной гайки); 2 - паспортная табличка (на основе пластины); 3 - головки элементов крепления таблички; 4 - углубление в гайке под табличку; 5 - гаечный ключ под размер гайки; 6 - «шейка» в середине гайки; 7 - выборка (левая 7л и/или правая 7п).
Устройство взаимосвязи паспортной таблички и изделия, снабженного граненой гайкой, содержит, во-первых, гайку 1 (на примере удлиненной гайки с разнонаправленными резьбовыми участками на ее концах под ответные резьбы наконечников тяг торсионного стабилизатора бокового наклона кузова железнодорожного вагона) в составе изделия (на примере тяги упомянутого стабилизатора), выполненную, по меньшей мере, с двумя гранями, и, во-вторых, паспортную табличку 2 на это изделие (длиной А, шириной В и толщиной С), выполненную в форме плоской пластины с нанесенными на ее лицевую сторону надписью и(или) изображением (условно на иллюстрациях - Ш) и установленной на плоском участке поверхности этого изделия посредством крепежных элементов (на примере винтов) со скругленными головками 3.
Табличка 2 с элементами (с головками 3) ее крепления к изделию установлены впотай в углублении 4 с равномерной глубиной Н, например выфрезеровкой, предусмотренном для этого на грани гайки 1, при его ширине (величиной В с установленным припуском на посадку) меньше ширины грани гайки 1, с возможностью нормированного охвата гайки 1 гаечным ключом 5 при гарантированном зазоре h (см. фиг. 3, 5) между губкой ключа 5 и табличкой 2 с элементами ее крепления (головками 3).
В примере гайки 1 по фиг. 1 (с одинаковым поперечным сечением по всей длине гайки) углубление 4 выполено, предпочтительно, на середине длины гайки 1; в примере гайки 1 по фиг. 2 (с упомянутой центральной «шейкой» 6) - на одной из пары образованных «шейкой» 6 частей.
Дальнейшее описание устройства охватывает дополнительные, рекомендуемые в первую очередь (актуальные для внедрения) конструктивные признаки и совокупности признаков заявляемого устройства.
В частности (и преимущественном выполнении), гайка 1 и табличка 2 выполнены металлическими преимущественно, из алюминиевого сплава).
Гайка 1 изделия может быть выполнена в виде граненого стержня талрепа тяги (фиг. 1, 2).
При этом изделие может представлять собой (повторим) стабилизатор поперечного наклона кузова железнодорожного вагона (аналогично прототипу [10] и аналогам [1-9].
Конкретно гайка 1 может быть выполнена либо шестигранной (фиг. 1-5), либо цилиндрической с двумя оппозитными гранями-лысками (фиг. 6). В первом случае она может быть (повторим) разделена кольцевой выборкой («шейкой» 6) на две одинаковые части (фиг. 2).
В пластине таблички 2 выполнена по меньшей мере одна боковая выборка 7 (показан пример с двумя симметричными выборками 7л и 7п), преимущественно полукруглая сквозная (фиг. 1-3) для инструментального извлечения таблички 2 из углубления 4 в гайке 1.
Углы пластины таблички 2 и соответствующие углы углубления 6 скруглены по установленным припускам на посадку (фиг. 1, 3).
Табличкой 2 пользуются, наблюдая изображение и читая надпись, благодаря визуальной доступности как при еще не установленном на вагон состоянии (в разобранном или собранном виде), так и в установленном на вагон состоянии изделия. Если в процессе монтажа, эксплуатации (инструментальных регулировках длин тяг) и демонтажа вращают гайку 1 гаечным ключом 5 с ее охватом слева или справа от таблички 2, то это «плановая технология» сборочных, разборочных и регулировочных работ (проблем нет, как и у прототипа [10]). Если захватили и вращают гайку 1 над табличкой 2, то (за счет заявляемого технического решения) и в этом случае проблем, связанных с возможностью механических повреждений таблички 2 и элементов (головок 6) ее крепления, тоже не возникнет (см. фиг. 5). Поскольку между губкой ключа 5 и пластиной таблички 2 с головками винтов 6 - гарантированный зазор h.
При монтаже и особенно при демонтаже таблички 2 используют выборку(и) 7.
Запланировано включение заявляемого изобретения в техническую документацию, разрабатываемую ООО «ПетроРемСтрой» (ООО «ПРС») для создания двухэтажного(ых) пассажирского(их) вагона(ов) мод. 61-779.
Пример разработанной для проекта ПРС.106.10 паспортной таблички («шильды») на тягу: Пластина из листа АМгбМ-0,8 ГОСТ 216301-76, размер 103×25×0,8 мм, 4 отверстия по углам диаметром 4,5 мм, радиус скругления углов 4 мм. Товарный знак ООО «ПРС» и надпись: Тяга ПРС.106.10.500 ТУ 30.20.40-005-80525231-2022, № [место], Дата [место], ЕАС (изображение и надписи произведены методом плоской печати). Пластину устанавливают на изделии посредством четырех стандартных винтов с полукруглой головкой или вытяжных заклепок.
Таким образом, предложено техническое новшество, решающее поставленную задачу. Использование таких наконечников тяг позволит защитить надпись и(или) изображение на табличке, а также головки ее крепежных элементов от механических воздействий гаечного ключа при эксплуатационной закрутке, открутке гайки и ее вращении при регулировке длины тяги на ее основе.
Конкретно за счет полностью заглубленного положения таблички с элементами ее крепления к гайке с гарантированным зазором до губки гаечного ключа, взаимодействующей с «остатками» (после выполнения в гайке углубления) данной грани гайки.
Улучшаются ТЭХ торсионного стабилизатора в целом и его товарный вид (различимость надписи и(или) изображения на табличке, целостность головок крепежных элементов (что необходимо при демонтаже таблички); удобство при этом монтажа и демонтажа благодаря выборке(ам)).