ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО
CLAMPING MECHANISM

Данное изобретение относится к зажимному устройству типа, содержащего:
- хомут, содержащий ленту для расположения вокруг одного или более изделий, подлежащих зажиму, и, по меньшей мере, две проушины, которые выступают относительно указанной ленты наружу; и
- стягивающую систему для взаимодействия с двумя проушинами для перемещения их ближе друг к другу с обеспечением стягивания хомута;
при этом в устройстве, по меньшей мере, две проушины имеют соединительную часть, с помощью которой они соединены с лентой, при этом соединительная часть выступает относительно указанной ленты, и стягивающую стенку, отогнутую назад к ленте, при этом стягивающая система приходит в контакт с указанной стягивающей стенкой во время стягивания хомута.
Внутренняя сторона и наружная сторона ленты заданы так, что внутренняя сторона ленты является пространством для приема подлежащего зажиманию изделия.
Устройства этого типа используются, например, для сжимания вместе двух труб, расположенных конец в конец.
Указанная стягивающая система является в большинстве случаев креплением из гайки и болта.
Дополнительно к этому, очень часто лента имеет в целом круговую форму с центром на оси, обозначенной позицией А, и хомут стягивается посредством уменьшения диаметра ленты. Таким образом, в данной патентной заявке осевое направление соответствует направлению оси А, а радиальное направление является направлением, перпендикулярным оси А. Окружное направление задано относительно окружности ленты.
В патенте US 848139 и в патентной заявке ЕР 0367169 А1 приведено описание известных примеров выполнения зажимных устройств указанного выше типа.
Такие известные устройства содержат хомут в виде ленты по существу круговой формы и крепление с гайкой и болтом, служащее в качестве стягивающей системы. Стягивающие стенки и соединительные части проушин хомута снабжены отверстиями, через которые проходит стержень болта. Между отверстиями и стержнем болта имеется монтажный зазор. Во время стягивания головка болта и гайка упираются в соответствующую стягивающую стенку обращенных к ним проушин для сведения проушин ближе друг с другом и тем самым для стягивания хомута посредством уменьшения диаметра ленты.
Хотя хомут согласно US 848139 является в целом удовлетворительным, было установлено, что в некоторых сложных применениях каждая проушина деформируется (разгибается) под действием стягивающей нагрузки (амплитуда этой деформации зависит от указанного выше монтажного зазора) в зоне соединения между соединительной частью и лентой хомута. В этом случае обращенные друг к другу проушины наклоняются друг к другу, за счет чего уменьшается эффективность зажимания хомута.
Недостаток наклона проушин исключается с помощью указанного в ЕР 0367169 А1 хомута, поскольку стягивающие стенки проушин привариваются к ленте хомута. Однако сварка стягивающих стенок с лентой является дополнительной и дорогостоящей стадией изготовления хомута. Дополнительно к этому, соединение, образованное такой сваркой, является, естественно, полностью жестким соединением, которое исключает свободное перемещение стягивающей стенки. Однако стягивающая стенка образует опорную зону для головки болта или гайки, так что обычно предпочтительно, чтобы указанная стенка продолжала иметь некоторую свободу перемещения, так чтобы головка болта или гайка оптимально опирались в указанную стенку (естественно, что свобода перемещения должна оставаться ограниченной, чтобы не ухудшать эффективность хомута).
Целью данного изобретения является улучшение указанного выше уровня техники.
Для достижения этой цели изобретение предлагает зажимное устройство указанного выше типа, которое характеризуется тем, что лента на своей наружной поверхности имеет, по меньшей мере, одну выступающую часть, расположенную между соединительной частью и стягивающей стенкой, при этом стягивающая стенка упирается в эту выступающую часть во время стягивания хомута.
С помощью такой конфигурации выступающая часть, несомая лентой, поддерживает проушину и предотвращает ее наклон.
Дополнительно к этому, стягивающая стенка продолжает иметь некоторую свободу движения (пока она не упирается в выступающую часть), что обеспечивает возможность хорошего относительного позиционирования и тем самым хорошей опоры между указанной стенкой и используемыми элементами стягивающей системы.
Следует отметить, что силы стягивания прикладываются непосредственно к стягивающей стенке, т.е. на удалении от соединительной части.
Что касается стягивающей системы, то наиболее часто она является креплением из гайки и болта, однако может быть также стержнем с резьбой и двумя гайками.
Следует также отметить, что хомут согласно изобретению может быть снабжен одним или более «специальными» проушинами с соединительными частями, стягивающими стенками и выступающими частями на ленте хомута. В частности, когда хомут имеет всего две проушины, то он может иметь одну или более «специальных» проушин, и, когда хомут имеет в целом четыре проушины, он может иметь две или четыре «специальные» проушины.
В одном варианте выполнения указанная выступающая часть образована язычком, вырезанным из ленты и выступающим в наружную сторону указанной ленты. Таким образом, этот язычок выступает относительно наружной стороны ленты. Указанный язычок заканчивается свободным концом. В первом примере выполнения свободный конец направлен к стягивающей стенке. В этом случае стягивающая стенка может упираться в указанный свободный конец во время стягивания хомута. Во втором примере выполнения указанный свободный конец направлен к боковой поверхности хомута, и стягивающая стенка может упираться в сторону язычка во время стягивания хомута. Следует отметить, что если силы стягивания, прикладываемые к стягивающей стенке, являются большими, то предпочтительным является язычок, который направлен как во втором примере выполнения, поскольку опасность его деформации меньше (в частности, нет опасности его переворота) под действием сил стягивания.
В одном варианте выполнения указанная выступающая часть образована выступом, сформированным посредством деформации ленты наружу. Таким образом этот выступ выступает относительно наружной поверхности ленты и стягивающая стенка приходит в упор с указанным выступом во время стягивания хомута. Предпочтительно, для предотвращения возможности прохождения стягивающей стенки над выступом в случае жесткого стягивания хомута, и в более общем случае для улучшения опоры стягивающей стенки на выступ, выступ вырезом так, что он имеет, по меньшей мере, одну ровно вырезанную кромку, в которую опирается стягивающая стенка. Ровно вырезанная кромка образует опорное ребро для стягивающей стенки.
В одном варианте выполнения указанная выступающая часть (независимо от того, является ли она язычком или выступом) образует распорку между стягивающей стенкой и соединительной частью. Другими словами, во время стягивания стягивающая стенка и соединительная часть упираются в обе стороны выступающей части, так что при этом расстояние между стягивающей стенкой и соединительной частью остается постоянным.
В другом варианте выполнения стягивающая стенка несет лапку, и указанная выступающая часть образует углубление или выемку под ним для размещения лапки. Это взаимодействие между лапкой и выступающей частью обеспечивает возможность ограничения вероятности перемещения стягивающей стенки в радиальном направлении и/или к центру стягивающей стенки относительно ленты.
В другом варианте выполнения вместо указанной лапки стягивающая стенка снабжена прорезью, в которую может входить выступающая часть в виде язычка во время стягивания. В этом случае часть стягивающей стенки, которая расположена под указанной прорезью, размещается под язычком и упирается в указанный язычок во время стягивания.
В одном варианте выполнения для обеспечения возможности центрирования стягивающей стенки относительно ленты соответствующая стенка несет две боковые ножки, проходящие по обе стороны ленты. Таким образом осевое движение стягивающей стенки ограничено указанными ножками, которые упираются в боковые кромки ленты или которые быстро упираются в них в случае нарушения центрирования.
В одном варианте выполнения проушина, имеющая соединительную часть и стягивающую стенку, также имеют шарнирную стенку между соединительной частью и стягивающей стенкой, при этом профиль проушины имеет по существу U-образную форму, при этом основание U-образной формы образовано указанной шарнирной стенкой.
С целью исключения сплющивания верхней части U-образной проушины под действием стягивающих сил, в первом примере выполнения указанная шарнирная стенка имеет, по меньшей мере, одну другую выступающую часть, которая образует распорку между соединительной частью и стягивающей стенкой. Эта другая выступающая часть проходит между соединительной частью и стягивающей стенкой и может быть образована с помощью язычка, вырезанного из указанной шарнирной стенки и имеющего свободный конец, направленный к одной из боковых поверхностей хомута, или же с помощью выступа, образованного посредством деформации указанной шарнирной стенки, или же с помощью бокового фланца шарнирной стенки, который отогнут к внутренней стороне проушины. Во втором примере выполнения соединительная часть, шарнирная стенка и стягивающая стенка снабжены соответствующими боковыми фланцами, отогнутыми к внутренней стороне указанной проушины, при этом боковые фланцы шарнирной стенки образуют распорки между боковыми фланцами соединительной части и стягивающей стенки.
Для лучшего понимания изобретения и его преимуществ ниже приведено подробное описание вариантов выполнения изобретения, приведенных в качестве не имеющей ограничительного характера иллюстрации, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - пример выполнения зажимного устройства согласно изобретению, вид сбоку;
фиг.2 и 3 - проушина хомута устройства согласно фиг.1, в различных изометрических проекциях;
фиг.4 - другой пример выполнения хомута, в изометрической проекции, аналогичной фиг.2;
фиг.5 - вид по стрелке V на фиг.4;
фиг.6 - осевой разрез в плоскости VI-VI на фиг.5;
фиг.7 - другой пример выполнения хомута, в изометрической проекции, аналогичной фиг.2;
фиг.8 - вид по стрелке VIII на фиг.7;
фиг.9 - осевой разрез в плоскости IX-IX на фиг.8.
Зажимное устройство, показанное на фиг. 1-3, содержит:
- хомут 10 с круговой лентой 12 с осью А и две проушины 14, 16, выполненные как одно целое с концами 12А ленты 12 и выступающие относительно указанной ленты наружу, так что проушины 14, 16 проходят по существу в радиальном направлении; и
- стягивающую систему для взаимодействия с двумя проушинами 14, 16 для их сближения так, что хомут стягивается за счет уменьшения диаметра ленты 12.
В показанном примере выполнения хомут 10 выполнен из одной металлической полосы посредством деформации указанной полосы и/или штамповки.
Как показано на фиг.1, проушины 14, 16 расположены напротив друг друга и задают зазор 24 между ними. Показанная стягивающая система содержит болт 18 и гайку 19, взаимодействующую с имеющим резьбу стержнем болта. Гайка 19 взаимодействует с одной из проушин 14, в то время как головка 18А болта 18 взаимодействует с другой проушиной 16. Необязательно форма проушины 16 выполнена так, что предотвращается вращение головки 18А болта 18, когда она опирается на проушину 16. Понятно, что когда крепление из болта и гайки стягивается, то уменьшается зазор 24.
Это зажимное устройство используется для герметичного соединения вместе двух труб, например двух выхлопных труб. Лента 12 хомута сжимает вместе трубы. Для этой цели лента 12 имеет внутреннюю периферию, которая имеет V-образную форму поперечного сечения, что придает ему форму двух конусов. На своем конце первая зажимаемая труба имеет две опорные поверхности в форме усеченного конуса, в то время как вторая труба, подлежащая зажиманию, имеет одну опорную поверхность в форме усеченного конуса, которая упирается в опорную поверхность первой трубы. В качестве альтернативного решения, первая и вторая трубы, подлежащие зажиманию, имеют на своем конце одну опорную поверхность в форме усеченного конуса. Таким образом опорные поверхности труб зажимаются внутри двух конических поверхностей ленты 12, и хомут 10 при стягивании перемещает трубы друг к другу.
Форма проушины 14 поясняется ниже более подробно со ссылками на фиг.2 и 3.
От ее соединительной зоны, через которую она соединена с лентой 12, до ее свободного конца, проушина 14 последовательно содержит:
- соединительную часть 26, через которую она соединена с лентой 12 хомута, при этом эта часть выступает вверх (т.е. поднята) относительно указанной ленты, наружу и проходит по существу в радиальном направлении;
- шарнирную стенку 28, которая является продолжением соединительной части 26 и которая проходит по существу в окружном направлении; и
- стягивающую стенку 30, которая является продолжением шарнирной стенки 28 и которая отогнута назад к ленте 12, так что она проходит по существу в радиальном направлении, при этом указанная стягивающая стенка 30 является свободной концевой частью проушины 14.
Поскольку проушина 14 поднята относительно ленты 12, то лента 12 и соединительная часть образуют между собой зону, которая имеет небольшой радиус кривизны. Таким образом во время стягивания хомута 10 лента 12 (включая ее свободный конец 12А) приходит в контакт с подлежащим зажиманию изделием, в то время как проушины 14, 16 (включая их соединительные части 26) не приходят в контакт с подлежащим зажиманию изделием, однако они, не обязательно, приходят в контакт друг с другом.
Профиль проушины 14 имеет по существу U-образную форму, при этом основание U-образной формы образует шарнирная стенка 28, а ее полки образованы соединительной частью 26 и стягивающей стенкой 30. Таким образом соединительная часть 26 и шарнирная стенка 28, а также шарнирная стенка 28 и стягивающая стенка 30 образуют между собой соответствующие зоны, которые имеют небольшой радиус кривизны, и между соединительной частью 26 и стягивающей стенкой 30 предусмотрено свободное пространство.
Стягивающая стенка 30 и соединительная часть 26 снабжены соответствующими отверстиями 31 и 27 для прохождения стержня болта 18.
Отверстие 27 является удлиненным для обеспечения возможности регулирования положения стержня болта 18 при установке хомута на место и во время его стягивания.
Стягивающая стенка 30 является той частью проушины 14, с которой приходит в контакт стягивающая система, а именно гайка 19. То, что стягивающая стенка 30 является отдельной и достаточно удаленной от соединительной части 26, позволяет болту 18 быть ближе к щели 24 и проходить возможно по касательной к окружности ленты 12 у щели 24, при одновременном обеспечении доступа к гайке 19 и возможности приведения ее в действие с помощью стягивающего инструмента (поскольку радиальное расстояние между гайкой 19 и лентой 12 является достаточным для обеспечения прохождения указанного инструмента между ними). Тангенциальное угловое позиционирование болта является одним из условий для обеспечения хорошего стягивания хомута без прикладывания слишком больших стягивающих усилий к проушинам 14, 16.
Согласно изобретению лента 12 на своей наружной стороне имеет, по меньшей мере, одну (в этом примере одну) выступающую часть, расположенную между соединительной частью 26 и стягивающей стенкой 30. Эта выступающая часть выступает относительно наружной поверхности ленты 12 в направлении наружной стороны ленты 12.
В показанном примере выполнения эта выступающая часть образована язычком 40, который вырезан из ленты 12 и выступает вверх в направлении наружной стороны указанной ленты. Вырез, образованный для получения этого язычка 40, можно отчетливо видеть на фиг.3. Указанный язычок 40 заканчивается свободным концом 40а, направленным к стягивающей стенке 30. Язычок 40 задает выемку 41 под ним.
Дополнительно к этому, стягивающая стенка 30 снабжена лапкой 32. Эта лапка 32 размещается под язычком 40 внутри выемки 41.
При стягивании хомута лапка 32 упирается во внутреннюю поверхность язычка 40. Взаимодействие лапки 32 и язычка 40 обеспечивает возможность ограничения окружного перемещения и радиального перемещения стягивающей стенки 30.
Дополнительно к этому, стягивающая стенка 30 снабжена двумя боковыми ножками 33, проходящими по обе стороны ленты 12, так что стягивающая стенка 30 охватывает с двух сторон ленту 12. Это обеспечивает возможность центрирования стягивающей стенки 30 относительно ленты 12.
Наконец, соединительная часть 26, шарнирная стенка 28 и стягивающая стенка 30 имеют соответствующие боковые фланцы 26а, 28а и 30а, отогнутые в направлении внутренней стороны проушины 14. Все боковые фланцы, расположенные на одной и той же стороне хомута, лежат в одной и той же плоскости, так что боковой фланец 28а шарнирной стенки образует распорку между боковыми фланцами 26а и 30а соединительной части и шарнирной стенки. Для этой цели зоны фланцев 26а, 28а и 30а, которые находятся в контакте, скошены. С помощью этой конфигурации можно предотвращать деформацию верхней части проушины 14 и, в частности, шарнирной стенки 28, под действием стягивающих усилий.
На фиг.4, 5 и 6 и на фиг.7, 8 и 9 показаны соответствующие два примера формы проушины для двух других примеров выполнения хомута. Используются те же цифровые позиции с добавлением 100 или 200 для обозначения аналогичных элементов в этих двух хомутах и в хомуте, показанном на фиг. 1-3.
В обоих этих других примерах хомуты имеют ленты 112, 212, которые имеют плоский профиль в поперечном сечении. Этот тип хомута можно использовать для соединения вместе двух труб, имеющих гладкие концы.
В обоих случаях профиль проушины 114, 214 имеет в целом U-образную форму, при этом основание U-образной формы образовано шарнирной стенкой 128, 228, а ее полки образованы соединительной частью 126, 226, через которую она соединена с лентой 112, 212, и стягивающей стенкой 130, 230.
В показанном на фиг.4, 5 и 6 примере лента 112 имеет на своей наружной поверхности две выступающие части, расположенные между соединительной частью 126 и стягивающей стенкой 130. Эти выступающие части образованы язычками 150, вырезанными из ленты 112 и выступающими вверх к наружной стороне указанной ленты. Каждый из язычков 150 имеет свободный конец 150а, направленный к боковой поверхности хомута. Каждый язычок 150 проходит от соединительной части 126 к стягивающей стенке 130 так, что образуется распорка между стягивающей стенкой 130 и соединительной частью 126. Таким образом во время стягивания хомута стягивающая стенка 130 и соединительная часть 126 упираются в соответствующую одну из противоположных сторон 150b язычков 150, что обеспечивает возможность исключения расплющивания проушины 114.
Аналогичным образом, на своей внутренней поверхности шарнирная стенка 128 имеет две выступающие части, образованные язычками 152, вырезанными из ленты 112 и выступающими в направлении внутренней стороны проушины 114 (т.е. к ленте 112). Каждый из этих язычков 152 имеет свободный конец 152а, направленный к боковой поверхности хомута. Каждый язычок проходит от соединительной части 126 к стягивающей стенке 130 с образованием распорки между стягивающей стенкой 130 и соединительной частью 126. Таким образом во время стягивания хомута стягивающая стенка 126 и соединительная часть 126 упираются в одну из соответствующих противоположных сторон 152b язычков 150, за счет чего обеспечивается предотвращение сплющивания проушины 114.
В показанном на фиг.7, 8 и 9 примере выполнения лента 212 имеет на своей наружной поверхности выступающую часть, расположенную между соединительной частью 226 и стягивающей стенкой 230. Эта выступающая часть образована выступом 260, сформированным посредством деформации наружу ленты 212.
Для формирования выступа 260 в ленте 265 образуют осевые прорези 265 вблизи соединительной части 226 и стягивающей стенки 230, и часть 212 ленты, которая расположена между указанными прорезями 265, деформируют наружу. Поэтому противоположные стороны 260b полученного выступа 260 имеют ровно вырезанные кромки.
Выступ 260 проходит от соединительной части 226 до стягивающей стенки 230 с образованием распорки между стягивающей стенкой 230 и соединительной частью 226. Таким образом при стягивании хомута стягивающая стенка 230 и соединительная часть 226 упираются в соответствующую одну из противоположных сторон 260b выступа 260, за счет чего предотвращается сплющивание проушины 214.
Аналогичным образом, шарнирная стенка 228 имеет на своей внутренней поверхности выступающую часть, расположенную между соединительной частью 226 и стягивающей стенкой 230. Эта соединительная часть образована выступом 262, сформированным посредством деформации шарнирной стенки 228 в направлении внутренней стороны проушины (т.е. в направлении ленты 212).
Для формирования выступа 262 в шарнирной стенке 228 образуют осевые прорези 267 вблизи соединительной части 226 и стягивающей стенки 230 и часть шарнирной стенки 228, которая расположена между указанными прорезями 267, деформируют наружу. Поэтому противоположные стороны 262b полученного выступа 260 имеют ровно вырезанные кромки.
Выступ 262 проходит от соединительной части 226 до стягивающей стенки 230 с образованием распорки между стягивающей стенкой 230 и соединительной частью 226. Таким образом при стягивании хомута стягивающая стенка 230 и соединительная часть 226 упираются в соответствующую одну из противоположных сторон 262b выступа 262, за счет чего предотвращается сплющивание проушины 214.