Червячный хомут

 

Червячный хомут для зажима шлангового соединения. Хомут содержит корпус, выполненный из бесшовной трубчатой заготовки, винт с резьбовым стержнем цилиндрической или глобоидной формы с упорной резьбой и ленту, свернутую в кольцо, с упорами для фиксации корпуса и гофрированной зубчатой дорожкой с упорным профилем зубцов. Цилиндрический участок корпуса охватывает резьбовой стержень более чем наполовину его длины окружности. Края корпуса загнуты, размещены в канавке, выполненной на стержне винта у бурта головки, и обхватывают канавку по ее внутреннему диаметру ниже оси винта. Опорный участок корпуса имеет асимметричную плоскую вогнутую поверхность. Головка выполнена шестигранной с пазом и крестом. Изобретение повышает надежность конструкции. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для соединения резиновых и резинотканиевых рукавов в гидравлических и пневматических системах, работающих под давлением до 3,0 МПа, в топливных, водяных, масляных, воздушных системах различных изделий автотранспортной, судостроительной, станкостроительной, авиационной, специальной и бытовой техники.

Известен червячный хомут (SU, N 1638426, кл. F 16 L 33/08, 1991), содержащий металлическую ленту, свернутую в кольцо, с поперечными сквозными просечками на одном конце и сквозным продольным пазом с выступами на другом конце. Оба конца ленты и винт, находящийся в зацеплении с просечками ленты, охвачены разъемным кожухом, выполненным из листового материала. Кожух имеет цилиндрический участок с торцевыми полукольцевыми стенками, удерживающими винт от осевого и радиального перемещения, и боковые стенки с лапками, охватывающими внутреннюю поверхность ленты. Лапки кожуха имеют окна и отгибы, входящие в выступы сквозного паза ленты и, тем самым, удерживающие кожух на ленте от перемещения и разжатия.

Недостаток данной конструкции - низкая надежность зубчатого зацепления, обусловленная возможностью разгибания отгибов лапок кожуха и наличием продольного сквозного паза и ряда поперечных сквозных просечек в ленте, срезаемых при усиленной затяжке.

Известен хомут с червячной резьбой (GB, патент, 2040347 A, кл. F 16 L 33/08, 1980), содержащий корпус, винт и ленту. Корпус выполнен из листового материала, согнутого в трубчатую конструкцию, имеющую линию разъема. Линия разъема проходит либо сверху по полуцилиндрической части корпуса, либо сбоку в нижней части корпуса. Внутри трубчатой конструкции корпуса размещаются оба конца ленты, свернутой в кольцо, и винт с резьбовым стержнем, находящиеся в зацеплении с прорезями верхнего конца ленты. Для удержания оси винта от разворота и от перемещения винта в осевом и радиальном направлениях при затягивания ленты и для скрепления линия разъема корпуса у головки винта со стороны резьбового стержня имеется торцевая кольцевая канавка, в которую входит торец полуцилиндрической части разъемного трубчатого корпуса. Кольцевая канавка выполнена либо на торце бурта головки винта, либо за счет специального кольца, надетого на стержень винта. Для удержания винта от перемещения в осевом направлении при разжиме хомута на торце резьбового стержня винта имеется Т-образный бурт или кольцо, прикрепленное к бурту, в который упирается другой торец полуцилиндрической части разъемного корпуса.

Недостатками данного устройства являются невысокая прочность на разжим трубчатого разъемного корпуса, сложность изготовления деталей и процесса сборки изделия.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту, т.е. прототипом, является ленточный хомут, DЕ, патент, 3418017, кл. F 16 L 33/08, 1984 г.

Известный хомут содержит корпус, выполненный из бесшовной трубчатой заготовки. Корпус имеет цилиндрический участок, охватывающий установленный в нем резьбовой стержень винта, на половину длины его окружности, и опорный участок, в котором размещены концы свернутой в кольцо гибкой металлической ленты. На одном конце ленты выполнена зубчатая дорожка в виде ряда поперечных сквозных прорезей, находящихся в зацеплении с резьбовым стержнем винта. Другой конец ленты снабжен упорами в виде двух параллельных выступов, между которыми размещается и фиксируется корпус. Опорный участок корпуса выполнен плоским в поперечном и вогнутым в продольном направлениях. Вогнутая часть корпуса выполнена симметричной и описывается по дуге окружности, центр которой размещен посередине длины корпуса. Опорный участок корпуса за счет скосов с торцев имеет меньшую длину в продольном направлении. Резьбовой винт имеет на торце Т-образный бурт, упирающийся в торцевую стенку полуцилиндрического участка корпуса.

Выполнение цилиндрического участка корпуса в прототипе охватывающим резьбовой стержень винта только наполовину его длины окружности не препятствует возможному смещению винта в вертикальной плоскости при повышенных усилиях затягивания, когда силы, действующие на корпус, пытаются растянуть его в вертикальной плоскости и развернуть горизонтальную ось винта. Это снижает надежность зацепления витков винта со сквозными прорезями ленты, тем самым снижается надежность конструкции хомута.

Выполнение вогнутой поверхности трубчатого корпуса симметрично его длине приводит к увеличению длины цилиндрической и вогнутой поверхностей. В этом случае для обеспечения надежности и плотности прилегания вогнутой поверхности к поверхности зажимаемых шлангов различных диаметров необходимо уменьшить длину опорного участка за счет выполнения скосов на его торцах, усложняющих конструкцию хомута, требующих дополнительных трудозатрат.

Наличие в гибкой ленте зубчатой дорожки в виде ряда сквозных прорезей ослабляет ее прочность, т.к. при усилении затяжки перемычки срезаются. Это также снижает надежность хомута. Наличие торцевой стенки в виде полукольца в верхней цилиндрической части корпуса и Т-образного бурта на торце резьбового стержня винта усложняет конструкцию хомута и повышает трудоемкость его изготовления. Кроме того, винт имеет шестигранную головку, позволяющую вращать его только одним типом инструмента - гаечным ключом, что снижает технологические возможности при его эксплуатации.

Задача изобретения - повышение надежности конструкции червячного хомута за счет сохранения оси винта вдоль оси цилиндрической части корпуса при усилении затяжки, упрощение конструкции хомута, снижение трудоемкости изготовления и расширение технологических возможностей при эксплуатации хомута.

Поставленный технический результат достигается тем, что в червячном хомуте, содержащем корпус, выполненный из бесшовной трубчатой заготовки, имеющий цилиндрический участок, в котором установлен резьбовой стержень винта, и опорный участок, выполненный плоским в поперечном и вогнутым в продольном направлениях, в котором размещены концы свернутой в кольцо гибкой металлической ленты, один из которых снабжен упорами для фиксации корпуса, а на другом конце выполнена зубчатая дорожка, находящаяся в зацеплении с резьбовым стержнем винта, согласно изобретению вогнутая часть опорного участка корпуса выполнена асимметричной по дуге окружности, центр которой смещен относительно длины корпуса в сторону торца резьбового стержня винта, а цилиндрический участок корпуса охватывает резьбовой стержень винта более чем наполовину его длины окружности.

Другим отличием изобретения является то, что края корпуса со стороны головки винта загнуты и размещены в кольцевой канавке, выполненной на стержне винта со стороны головки, обхватывая канавку по внутреннему диаметру ниже оси винта.

Еще одно отличие червячного хомута заключается в выполнении зубчатой дорожки гофрированной с упорным профилем зубцов.

Кроме того, головка винта одновременно выполнена шестигранной с пазом и крестом на торце, а резьбовой стержень винта имеет глобоидную форму с упорным профилем резьбы.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый червячный хомут отличается формой выполнения узлов и их взаимным расположением. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Выполнение цилиндрического корпуса охватывающим резьбовой стержень винта более чем наполовину его длины окружности и размещение загнутых краев торца корпуса в кольцевой канавке, выполненной на стержне винта со стороны его головки, обхватывая канавку по ее внутреннему диаметру, позволяют надежно сохранять горизонтальную ось вращения винта и предотвратить вывинчивание винта из корпуса независимо от усилия затяжки, в результате чего повышается надежность зацепления витков винта с зубчатой дорожкой ленты, а значит, и надежность самого хомута. Выполнение вогнутой части опорного участка корпуса асимметричной по дуге окружности, центр которой смещен относительно середины длины корпуса в сторону торца резьбового стержня винта, позволяет укоротить длину цилиндрического и опорного участков корпуса и не выполнять скосы с его торцев для обеспечения плотного прилегания вогнутой поверхности во всем диапазоне зажимаемых рукавов. Это, в свою очередь, снижает трудоемкость изготовления хомута и упрощает его конструкцию при обеспечении надежности хомута. Для повышения надежности обжатия шлангового соединения в определенном диапазоне диаметров длину корпуса хомута выбирают из следующих условий где l_к - длина бесшовного трубчатого корпуса хомута; расстояние между центром окружности, по дуге которой выполнена вогнутая часть опорного участка корпуса и торцем корпуса со стороны головки винта; расстояние между центром окружности, по дуге которой выполнена вогнутая часть опорного участка, и торцем корпуса со стороны торца резьбового стержня винта.

Из "Справочника конструктора-машиностроителя" В. И. Анурьева. М. , "Машиностроение", 1978, т. 1, с. 59, табл. 8 известно: где R_к - радиус окружности, по которой выполнена вогнутая часть опорного участка корпуса, где где D_max и D_min - соответственно максимальный и минимальный диаметры в диапазоне зажимаемых шлангов;
t_к - толщина стенки корпуса;
высота отверстия корпуса со стороны головки винта.

высота отверстия корпуса со стороны резьбового стержня винта.

h_вкm - минимальная высота отверстия корпуса в области наивысшей точки вогнутой части.

h_вкm=d_в+(t₁₃-h_зв)+t_л,
где d^в - наружный диаметр резьбы винта;
d_б - наружный диаметр бурта винта;
t_л - толщина ленты;
t_лз - толщина ленты с зубцом;
τ - необходимый зазор между буртом винта и зубцами ленты;
h_зв - высота зубца винта.

Все входящие в выражения 1-7 величины имеют линейную размерность в мм.

Выполнение зубчатой дорожки ленты гофрированной /получена выдавливанием/ с упорным профилем зубцов позволит снизить усилия, растягивающие корпус, за счет того, что реакция натяжения проходит в основном параллельно осям винта и цилиндрической поверхности корпуса, а также выполненная таким образом дорожка имеет повышенную прочность на срез, что позволяет затягивать ленту с большим усилием.

Выполнение головки винта одновременно шестигранной с пазом и крестом на торце позволит расширить технологические возможности при эксплуатации хомута за счет того, что вращение головки винта можно осуществлять гаечным ключом, плоской или крестовой отверткой.

Выполнение резьбового стержня винта глобоидной формой увеличивает количество находящихся в зацеплении зубьев, что позволяет затянуть хомут с большим моментом затяжки.

При изучении уровня техники, известного в данной области, совокупность признаков, отличающая заявляемое изобретение от прототипа, не была выявлена и поэтому она обеспечивает заявляемому техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид хомута в сборе, на фиг. 2 - то же, вид A, на фиг. 3 - сечение B-B на фиг. 2 вдоль оси корпуса хомута (цилиндрический стержень винта), на фиг. 4 - то же (глобоидный стержень винта), на фиг. 5 - сечение C-C на фиг. 1 по плоскости, проходящей через центр окружности, описывающей вогнутую часть опорного участка корпуса хомута, на фиг. 6 - сечение D-D на фиг. 1 по плоскости, проходящей через кольцевую канавку на стержне винта, на фиг. 7 - сечение B-B на фиг. 2 вдоль оси корпуса хомута с размерными параметрами в буквенных обозначениях.

Червячный хомут содержит корпус 1, выполненный из отрезка бесшовной холоднокатанной стальной трубы. Корпус 1 в верхней части имеет цилиндрический участок 2, в котором установлен резьбовой стержень 3 винта 4, а в нижней части - опорный участок 5, в котором размещены концы свернутой в кольцо гибкой металлической ленты 6.

Цилиндрический участок 2 корпуса 1 хомута охватывает резьбовой стержень 3 винта 4 более чем наполовину его длины окружности. Нижняя поверхность опорного участка 5 корпуса 1, контактирующая с зажимаемым изделием, выполнена плоской в поперечном и вогнутой в продольном направлениях. Вогнутая часть опорного участка 5 корпуса 1 выполнена асимметричной по дуге окружности, центр 7 которой смещен относительно середины длины корпуса 1 в сторону торца 8 резьбового стержня 3 винта 4. Длина корпуса 1 выбирается в соответствии с условиями, вытекающими из выражения (1).

Гибкая металлическая лента 6 выполнена из углеродистой или нержавеющей стали. На одном конце ленты 6 имеется гофрированная зубчатая дорожка 9 с упорным профилем зубцов 10, находящаяся в зацеплении с резьбовым стержнем 3 винта 4. На другом конце ленты 6, вдоль ее продольной оси, выполнены два выступа 11, полученные формовкой с односторонней просечкой и являющиеся упорами для фиксации опорного участка 5 корпуса 1.

Винт 4, устанавливаемый в цилиндрический участок 2 корпуса 1 хомута, имеет резьбовой стержень 3, бурт 12 и головку 13. Резьбовой стержень 3 имеет цилиндрическую (фиг. 3) или глобоидную (фиг. 4) поверхность с упорным профилем зубцов 14. На резьбовом стержне 3 у бурта 12 выполнена кольцевая канавка 15. Винт 4 буртом 12 упирается в торцевую поверхность цилиндрического участка 2 корпуса 1. Головка 13 винта выполнена шестигранной и одновременно имеет на торце паз 16 для плоской и крест 17 для крестовой отверток.

Диаметрально расположенные края 18 торца корпуса 1 хомута со стороны головки 13 винта загнуты односторонней просечкой вовнутрь корпуса 1, размещены в кольцевой канавке 15, обхватывая с двух сторон по ее внутреннему диаметру ниже оси винта 4.

Соединение резинотканевых рукавов с помощью заявляемого червячного хомута производится следующим образом.

Червячный хомут, в цилиндрической части 2 корпуса 1 которого установлен винт 4, а в опорную часть заведен конец гибкой металлической ленты 6 с упорами 11, фиксирующими корпус, устанавливается на место соединения рукава. Свободным концом ленты 6 с гофрированной зубчатой дорожкой 9 опоясывают трубчатое соединение и заводят его (конец) в опорный участок 5 корпуса 1, размещая между резьбовым стержнем 3 винта 4 и концом ленты 6 с упорами 11.

Вращением головки 13 винта 4 либо за шестигранник, либо за паз 16 на торце, либо за крест 17 соответствующим инструментом в направлении затяжки зубцы 10 гофрированной дорожки 9 входят в зацепление с зубцами 14 стержня 3 винта 4, в результате чего происходит протягивание гибкой ленты 6 внутрь корпуса 1. При этом длина окружности кольца, образованного лентой 6, уменьшается и происходит обжатие лентой трубчатого соединения.

Формула изобретения

1. Червячный хомут, содержащий корпус, выполненный из бесшовной трубчатой заготовки, имеющий цилиндрический участок, в котором установлен резьбовой стержень винта, и опорный участок, выполненный плоским в поперечном и выгнутым в продольном направлениях, в котором размещены концы свернутой в кольцо гибкой металлической ленты, один из которых снабжен упорами для фиксации корпуса, а на другом конце выполнена зубчатая дорожка, находящаяся в зацеплении с резьбовым стержнем винта, отличающийся тем, что вогнутая часть опорного участка корпуса выполнена асимметричной по дуге окружности, центр которой смещен относительно середины длины корпуса в сторону торца резьбового стержня винта, а цилиндрический участок корпуса охватывает резьбовой стержень винта более, чем на половину его длины окружности, при этом края торца корпуса со стороны головки винта загнуты и размещены в кольцевой канавке, выполненной на стержне винта со стороны его головки, обхватывая канавку по ее внутреннему диаметру ниже оси винта.

2. Хомут по п.1, отличающийся тем, что зубчатая дорожка выполнена гофрированной с упорным профилем зубцов.

3. Хомут по пп.1 и 2, отличающийся тем, что головка винта одновременно выполнена шестигранной с пазом и крестом на торце.

4. Хомут по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что резьбовой стержень винта имеет глобоидную форму.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7