Цепное зубчатое колесо
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к цепному зубчатому колесу. Цепное зубчатое колесо содержит круглый диск с множеством зубьев и впадин между зубьями в окружном направлении и оснащено, по меньшей мере, одним шумоизолирующим устройством, предназначенным для уменьшения шума при набегании цепи на цепное зубчатое колесо. Шумоизолирующее устройство содержит монтажную лапку для соединения с цепным зубчатым колесом и установленный на монтажную лапку эластичный элемент, предназначенный для амортизации набегающей цепи на цепное зубчатое колесо. Эластичный элемент оснащен защитным кожухом или защитным покрытием. Шумоизолирующее устройство расположено внутри сегментов кругового сегмента и ниже зубьев цепного зубчатого колеса. Сегменты кругового сегмента определены геометрическими линиями между центром цепного зубчатого колеса и впадинами между зубьями цепного зубчатого колеса. В каждом сегменте кругового сегмента установлено, по меньшей мере, одно шумоизолирующее устройство. Техническим результатом является уменьшение износа эластичного элемента шумоизолирующего устройства и увеличение срока эксплуатации цепного зубчатого колеса. 11 з.п. ф-лы, 10 ил.
Настоящее изобретение относится к шумоизолирующему устройству для цепного зубчатого колеса согласно п.1 ограничительной части формулы изобретения, а также к цепному зубчатому колесу согласно п.8 формулы изобретения.
Известно шумоизолирующее устройство для цепного зубчатого колеса, имеющее, по существу, жесткую монтажную лапку и, по существу, эластичный элемент. Под монтажной лапкой речь идет предпочтительно о L-образном в поперечном сечении элементе из стального материала, оснащенном, с одной стороны, соответствующими сверлениями для установки в цепное зубчатое колесо и служащем, с другой стороны, в качестве крепления для эластичного элемента. Под эластичным элементом подразумевается прямоугольный параллелепипед. Для шумоизоляции на цепном зубчатом колесе установлено некоторое количество таких шумоизолирующих устройств таким образом, что набегающая на цепное зубчатое колесо цепь может подпираться эластичными элементами. По существу, за образование шума цепного привода отвечает попадание цепи на зубья или во впадины между зубьями цепного зубчатого колеса. Благодаря шумоизолирующим устройствам цепь сначала наталкивается на эластичный элемент, так что цепь принимается в зубья или впадины между зубьями в какой-то мере заторможенно.
Недостатком указанной связи является, тем не менее, износ эластичных элементов, возникающий из-за постоянного попадания цепи на эластичный элемент шумоизолирующих устройств, а также из-за происходящего в незначительной степени линейного движения пластин цепи, обусловленного "гулянием" звеньев цепи в пределах впадин между зубьями при обращении вокруг цепных зубчатых колес.
Для этого вводят в работу данное изобретение, задачей которого является предложить шумоизолирующее устройство для цепного зубчатого колеса, имеющее пониженный износ.
Согласно изобретению эта задача решена с помощью шумоизолирующего устройства, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы изобретения. Вследствие того, что эластичный элемент оснащен защитным кожухом или защитным покрытием для уменьшения износа, износ шумоизолирующего устройства, в частности эластичного элемента, может значительно уменьшаться. Это мероприятие не совсем простое само по себе, так как специалист, предусматривая защитный кожух, состоящий, как правило, из более жесткого материала, чем эластичный элемент, сначала опять же удерживается отказаться от уменьшающих шум свойств эластичного элемента, так как из-за жесткого материала снова нужно ожидать образование шума. Тем не менее, неожиданно образование шума с соответствующим изобретению защитным кожухом остается в норме, и сильно превалируют преимущества незначительного износа.
В предпочтительном варианте выполнения предложенного шумоизолирующего устройства может быть предусмотрено, что материал защитного кожуха или защитного покрытия имеет большую твердость, чем материал эластичного элемента. Неожиданно установлено, что образование шума, несмотря на более жесткий материал для защитного кожуха, например сталь, существенно не возрастает.
В предпочтительном варианте выполнения предложенного изобретения может быть предусмотрено, что под материалом защитного кожуха или защитного покрытия речь идет о полимерном материале, в частности полипропилене, полиэтилене, полиуретане, или о материале из стали или жесткой резины.
В качестве предпочтительного материала для эластичного элемента принимается в расчет, например, эластомер, как природный каучук (NR), акрил - нитрил - бутадиеновый каучук (NBR), стирол - бутадиеновый каучук (SBR), хлоропреновый каучук (CR), бутадиеновый каучук (BR) или этилен - пропилен - диеновый каучук (EPDM), или эластомер полиуретана с однородной или ячеистой структурой или комбинации этих полимерных материалов друг с другом, например, с различными степенями твердости.
В экономящем материал и экономящем вес варианте выполнения предложенного шумоизолирующего устройства может быть предусмотрено, что монтажная лапка имеет в поперечном сечении L-образную или прямоугольную форму.
Для предпочтительной фиксации предложенного шумоизолирующего устройства может быть предусмотрено, что монтажная лапка оснащена сверлениями, в частности сквозными отверстиями для установки винтов.
В предпочтительном варианте выполнения предложенного шумоизолирующего устройства может быть предусмотрено, что эластичный элемент выполнен также с сужением в средней части или/и с дополнительно установленным внутренним контуром (например, овальным сверлением). Это, конечно, изменяет пружинно-демпфирующую характеристику или вследствие этого более или менее целенаправленно влияет на нее. Сужение в средней части имеет также преимущество в том, что эластичный элемент в нагруженном положении не прилегает или не так быстро прилегает к торцевой поверхности цепного зубчатого колеса. Соответственно можно избегать ненужного износа.
Следующая задача предложенного изобретения состоит в создании цепного зубчатого колеса, содержащего круглый диск зубчатого колеса с некоторым количеством зубьев и впадин между зубьями в направлении окружности, причем цепное зубчатое колесо оснащено, по меньшей мере, одним шумоизолирующим устройством, предназначенным для уменьшения образования шума при набегании цепи на цепное зубчатое колесо, причем достигают продолжительный срок эксплуатации, что касается шумоизолирующего устройства.
Согласно изобретению эта задача решается посредством цепного зубчатого колеса, охарактеризованного признаками п.8 формулы изобретения. Вследствие того, что в предыдущих вариантах выполнения речь идет, по меньшей мере, об одном шумоизолирующем устройстве, можно реализовать более продолжительный срок эксплуатации всего цепного зубчатого колеса, благодаря уменьшающему износ защитному кожуху. Преимущества становятся значительными, если учитывать, что такие цепные зубчатые колеса применяют, например, для эскалаторов, а изменение шумоизолирующих устройств влечет за собой временный вывод из эксплуатации всего эскалатора.
В предпочтительном варианте выполнения предложенного цепного зубчатого колеса может быть предусмотрено, что цепное зубчатое колесо оснащено с двух сторон шумоизолирующими устройствами. Это может, кроме того, продлить срок эксплуатации соответствующего изобретению цепного зубчатого колеса, так как может происходить сдерживающий шум прием цепи большим количеством шумоизолирующих устройств, чем это было бы возможно при только односторонней установке шумоизолирующих устройств. Вследствие этого шум можно еще более уменьшить.
В следующем предпочтительном варианте выполнения цепного зубчатого колеса может быть предусмотрено, что шумоизолирующие устройства расположены внутри сегментов кругового сегмента и ниже зубьев, причем сегменты кругового сегмента определены геометрическими соединительными линиями между центром и впадинами между зубьями. На этом участке между впадинами между зубьями пластины цепи могут приниматься предпочтительным способом шумоизолирующими устройствами, а в итоге получают последовательное "скатывание" пластин цепи на шумоизолирующие устройства, как это изображено на фиг.9 заштрихованными пластинами цепи или болтом цепи. Это дает особенно бесшумное попадание цепи на цепное зубчатое колесо.
В другом предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения может быть предусмотрено, что в каждом сегменте кругового сегмента выборочно установлены один, два или три, или большее количество шумоизолирующих устройств. В данном случае может быть уместно соответствующее количество шумоизолирующих устройств в зависимости от варианта выполнения.
Шумоизолирующие устройства могут быть установлены соответственно ниже впадин между зубьями, так что болт цепи может быть принят соответствующим шумоизолирующим устройством. Для соответствующих вариантов выполнения такая компоновка шумоизолирующих устройств может нести с собой преимущества, например, поскольку пластины цепи слишком тонкие, чтобы приниматься шумоизолирующими устройствами. Это мероприятие может быть предусмотрено дополнительно или альтернативно к установке шумоизолирующих устройств ниже зубьев.
В предпочтительном варианте выполнения цепного зубчатого колеса может быть предусмотрено, что в цепном зубчатом колесе предусмотрено некоторое количество сверлений, предпочтительно сквозных отверстий для установки шумоизолирующих устройств.
В следующем предпочтительном варианте выполнения цепного зубчатого колеса может быть предусмотрено большее количество сверлений, чем необходимо, так что можно реализовать любое возможное положение установки шумоизолирующего устройства. Вследствие того, что предусматривают большее количество сверлений, используемых не обязательно всех для установки шумоизолирующих устройств, монтер всегда может решить на месте, какую компоновку и какое количество он выбирает для шумоизолирующих устройств.
Опытным путем установлено, что положение установки шумоизолирующих устройств, делающее возможным прогиб эластичного элемента между наложенной и не наложенной цепью примерно от 1 до 5 мм, показывает особенно предпочтительное уменьшающее шум воздействие.
Другие признаки и преимущества данного изобретения становятся очевидными при последующем описании предпочтительных вариантов выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах представлено следующее:
фиг.1 - соответствующее изобретению шумоизолирующее устройство, вид спереди;
фиг.2 - разрез шумоизолирующего устройства;
фиг.3 - первый предпочтительный вариант выполнения соответствующего изобретению шумоизолирующего устройства, вид спереди (предпочтительное выполнение эластичного элемента);
фиг.4 - первый предпочтительный вариант выполнения соответствующего изобретению шумоизолирующего устройства в разрезе (предпочтительное выполнение эластичного элемента);
фиг.5 - второй предпочтительный вариант выполнения соответствующего изобретению шумоизолирующего устройства, вид спереди (предпочтительное выполнение монтажной лапки);
фиг.6 - второй предпочтительный вариант выполнения соответствующего изобретению шумоизолирующего устройства в разрезе (предпочтительное выполнение монтажной лапки);
фиг.7 - третий предпочтительный вариант выполнения соответствующего изобретению шумоизолирующего устройства, вид спереди (предпочтительное выполнение эластичного элемента);
фиг.8 - третий предпочтительный вариант выполнения соответствующего изобретению шумоизолирующего устройства в разрезе (предпочтительное выполнение эластичного элемента);
фиг.9 - соответствующее изобретению цепное зубчатое колесо, вид сбоку;
фиг.10 - соответствующее изобретению цепное зубчатое колесо в разрезе.
На фиг.1 представлено шумоизолирующее устройство 1, содержащее по существу монтажную лапку 2, эластичный элемент 3 и защитный кожух 4.
Монтажная лапка 2 имеет по существу L-образное поперечное сечение, причем одна из полочек предусмотрена для фиксации эластичного элемента 3, а другая полочка - для монтажа к цепному зубчатому колесу 10. Для этого в полочке монтажной лапки 2 могут быть предусмотрены сверления 5, через которые могут быть проведены соответствующие винты. L-образную монтажную лапку выполняют предпочтительно с простыми (т.е. цилиндрическими) сверлениями 5. Имеющиеся головки винтов и гайки могут быть покрыты эластичными элементами.
Монтажная лапка 2 может иметь также другие формы, например форму прямоугольного параллелепипеда (сравни фиг.5 и фиг.6), эластичный элемент мог бы быть установлен соответственно на одной из боковых сторон прямоугольного параллелепипеда, а в прямоугольном параллелепипеде предусматривают соответствующие сверления, через которые можно насквозь вставлять винты. Под сверлениями прямоугольной монтажной лапки речь может идти предпочтительно о ступенчатых сверлениях или зенкованных сверлениях, устроенными для установки головок винтов или гаек.
Под эластичным элементом 3 подразумевается эластомер, например природный каучук (NR), акрил - нитрил - бутадиеновый каучук (NBR), стирол - бутадиеновый каучук (SBR), хлоропреновый каучук (CR), бутадиеновый каучук (BR) или этилен - пропилен - диеновый каучук (EPDM), или эластомер полиуретана с однородной или ячеистой структурой или комбинация этих полимерных материалов друг с другом, например, с различными степенями твердости. Эластичный элемент предпочтительно приклеивают или вулканизируют к монтажной лапке 2.
Эластичный элемент 3 может быть выполнен также имеющим сужение в средней части или/и с дополнительно установленным внутренним контуром (например, овальным сверлением). Это, конечно, изменяет пружинно-демпфирующую характеристику или вследствие этого более или менее целенаправленно влияет на нее. Сужение в средней части имеет также преимущество в том, что эластичный элемент в нагруженном положении не прилегает или не так быстро прилегает к торцевой поверхности цепного зубчатого колеса. Соответственно можно избежать ненужного износа.
На стороне, обращенной в смонтированном положении к принимающей цепи, эластичный элемент 3 оснащен согласно изобретению защитным кожухом 4 или покрытием, более прочным и более износостойким, чем эластичный элемент. Предпочтительным материалом для защитного кожуха 4 является, например, полипропилен, полиуретан, стальной материал или жесткая резина.
На фиг.9 и фиг.10 также показано соответствующее изобретению цепное зубчатое колесо 10 с соответствующим изобретению шумоизолирующим устройством 1. Как видно на чертеже, на боковых поверхностях цепного зубчатого колеса 10 расположено некоторое количество шумоизолирующих устройств 1. Выборочно может быть предусмотрено, что шумоизолирующие устройства 1 предусмотрены только на одной стороне цепного зубчатого колеса 10 (не показано) или на обеих сторонах цепного зубчатого колеса 10. По существу, предусмотрено, что шумоизолирующие устройства 1 расположены на сторонах геометрического четырехугольника вокруг центра 15 цепного зубчатого колеса 10. Кроме того, возможны варианты положения шумоизолирующих устройств 1 относительно зубьев 12 или впадин 11 между зубьями. Например, при проведении прямой соединительной линии 13 от центра 15 цепного зубчатого колеса 10 соответственно к впадинам 11 между зубьями, цепное зубчатое колесо 10 будет разделено на некоторое количество сегментов. В то время как на чертежах в таком сегменте и ниже зубьев 12 предусмотрена компоновка двух шумоизолирующих устройств 1, положение отдельного шумоизолирующего устройства 1 показано изображенным заштрихованным шумоизолирующим устройством 1 между впадинами 11 между зубьями. Следует учесть, что также возможно расположение всех трех или даже еще большего количества шумоизолирующих устройств 1 в таком сегменте. Возможно также расположение шумоизолирующих устройств 1 непосредственно ниже впадин между зубьями (не показано).
Для монтажа шумоизолирующих устройств 1 предусмотрено некоторое количество сверлений 16, предпочтительно сквозных отверстий на соответствующих местах цепного зубчатого колеса 10. Предпочтительно может быть предусмотрено, что предусмотрено максимальное количество сверлений 16, все из которых не должны обязательно использоваться для установки шумоизолирующих устройств 1. В этом случае монтер по-прежнему может на месте решить, какую компоновку он выбирает для шумоизолирующих устройств 1.
Определение размеров и позиционирование шумоизолирующих устройств 1 в цепном зубчатом колесе 10 на практике осуществляют так, что они амортизирует только несколько миллиметров, предпочтительно 1-5 мм. Этот прогиб регулируют по существу в зависимости от размеров тяговой цепи.
Предложенные в настоящем изобретении амортизационные элементы, измеряемые по их монтажной высоте, могут реализовать довольно значительную величину хода амортизаторов, в итоге это дает предпочтительное соотношение: ход амортизатора/общая высота.
1. Цепное зубчатое колесо (10), содержащее круглый диск с множеством зубьев (12) и впадин (11) между зубьями в направлении окружности, причем цепное зубчатое колесо (10) оснащено, по меньшей мере, одним шумоизолирующим устройством (1), предназначенным для уменьшения шума при набегании цепи (14) на цепное зубчатое колесо (10), причем шумоизолирующее устройство (1) содержит монтажную лапку (2) для соединения с цепным зубчатым колесом (10), установленный на монтажную лапку (2) эластичный элемент (3), предназначенный для амортизации набегающей на цепное зубчатое колесо (10) цепи (14), причем эластичный элемент (3) оснащен защитным кожухом (4) или защитным покрытием, отличающееся тем, что шумоизолирующие устройства расположены внутри сегментов кругового сегмента и ниже зубьев (12), причем сегменты кругового сегмента определены геометрическими соединительными линиями (13) между центром и впадинами (11) между зубьями, при этом в каждом сегменте кругового сегмента выборочно установлены один, два или три, или большее количество шумоизолирующих устройств (1).
2. Цепное зубчатое колесо по п.1, отличающееся тем, что оно оснащено с двух сторон шумоизолирующими устройствами.
3. Цепное зубчатое колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что шумоизолирующие устройства (1) установлены соответственно ниже впадин (11) между зубьями.
4. Цепное зубчатое колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что множество сверлений (16) для установки шумоизолирующих устройств выполнено в цепном зубчатом колесе (10).
5. Цепное зубчатое колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что предусматривают большее количество сверлений (16), чем необходимо для любого возможного положения установки шумоизолирующего устройства.
6. Цепное зубчатое колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что положение установки шумоизолирующих устройств (1) выбрано так, что прогиб эластичного элемента между наложенной и не наложенной цепью составляет в основном от 1 до 5 мм.
7. Цепное зубчатое колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что материал защитного кожуха (4) или защитного покрытия имеет большую твердость, чем материал эластичного элемента (3).
8. Цепное зубчатое колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что материалом защитного кожуха (4) или защитного покрытия является полимерный материал, в частности полипропилен, полиэтилен, полиуретан или материал из стали или жесткой резины.
9. Цепное зубчатое колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что материалом эластичного элемента (3) является эластомер, например природный каучук, акрил-нитрил-бутадиеновый каучук, стирол-бутадиеновый каучук, хлоропреновый каучук, бутадиеновый каучук или этилен-пропилен-диеновый каучук, или эластомер полиуретана с однородной или ячеистой структурой, или комбинация этих полимерных материалов друг с другом, например, с различными степенями твердости.
10. Цепное зубчатое колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что монтажная лапка (2) имеет в поперечном сечении L-образную или прямоугольную форму.
11. Цепное зубчатое колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что в монтажной лапке (2) выполнены сверления, в частности, сквозные отверстия и/или ступенчатые сверления или зенкованные сверления для установки винтов.
12. Цепное зубчатое колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что эластичный элемент (3) выполнен прямоугольным или имеет сужение в средней части и/или имеет внутренний контур, в частности овальное сверление.
