PL201706B1 - Urządzenie do blokowania skrajnych położeń ruchomych części zwrotnic - Google Patents

Abstract

1. Urz adzenie do blokowania skrajnych po lo ze n ruchomych czesci zwrotnic, zw laszcza ruchomych krzy zownic, w którym to urz adzeniu dwie cz esci, prze- suwne osiowo wzgl edem siebie, s a przesuwne w po lo zenie sprz ezone ze sob a si lowo lub kszta ltowo w co najmniej jednym kierunku ruchu, przy czym prze- suwne wzgl edem siebie czesci s a utworzone z rury i prowadzonego w rurze pr eta oraz s a co najmniej cz esciowo umieszczone w sta lej rurze zewn etrznej, za s elementy blokuj ace wspó lpracuj a z przesuwnymi wzgl edem siebie osiowo czesciami i rur a zewn etrzn a oraz s a przesuwne w kierunku promieniowym w po lo- zenie zablokowane w wybraniu wzgl ednie wewn etrz- nym pier scieniowym rowku rury zewn etrznej, zna- mienne tym, ze elementy blokuj ace s a utworzone z pier scieni lub pier scieniowych segmentów (6), któ- rych w zasadzie kwadratowy lub prostok atny przekrój jest na obu po lo zonych wewn atrz stronach sfazowany z utworzeniem uko snych powierzchni (9) zbie znych uko snie ku osi. PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do blokowania skrajnych położeń ruchomych części zwrotnic, zwłaszcza ruchomych krzyżownic, w którym to urządzeniu dwie części, przesuwne osiowo względem siebie, są przesuwne w położenie sprzężone ze sobą siłowo lub kształtowo w co najmniej jednym kierunku ruchu, przy czym przesuwne względem siebie części są utworzone z rury i prowadzonego w rurze pręta oraz są co najmniej częściowo umieszczone w stałej rurze zewnętrznej, zaś elementy blokujące współpracują z przesuwnymi względem siebie osiowo częściami i rurą zewnętrzną oraz są przesuwne w kierunku promieniowym w położenie zablokowane w wybraniu względnie wewnętrznym pierścieniowym rowku rury zewnętrznej.

Z EP 603 156 B1 znane jest tego typu urządzenie do blokowania ruchomych części zwrotnic, w którym to urzą dzeniu przesuwne wzglę dem siebie części są utworzone z rury i prowadzonego w rurze sworznia, zaś elementy blokujące mają postać przemieszczalnych w kierunku promieniowym kulek lub wałków. W oparciu o tego typu urządzenie, w dokumencie AT 405 925 B zaproponowano już osadzenie kulek w poszerzalnym pierścieniu względnie pierścieniu złożonym z segmentów. Pierścień względnie pierścieniowe segmenty tworzą przy tym rodzaj koszyczka łożyska i umożliwiają przejmowanie dużych sił blokujących bez przedwczesnego pogorszenia funkcjonowania. Podczas gdy efektem zastosowania kulek w idealnym przypadku jest w zasadzie styk punktowy, a co za tym idzie stosunkowo wysoki nacisk powierzchniowy, koszyczek utworzony z pierścienia względnie pierścieniowych segmentów powoduje w przesuniętym na zewnątrz położeniu zablokowanym styk powierzchniowy, który pozwala bez przedwczesnej deformacji lub zniszczenia przejmować siły większe od sił blokujących. Wadą tej konstrukcji jest jednak stosunkowo skomplikowany montaż, ponieważ kulki trzeba utrzymywać podczas montażu w odpowiedniej pozycji, zanim po wprowadzeniu ich w odpowiednie wybranie prowadzonego w rurze pręta zaczną, być przytrzymywane przez sprężysty pierścień względnie przez utrzymywane razem sprężyną pierścieniowe segmenty. Lepsze przejmowanie sił można jednak osiągnąć tylko w położeniu zablokowanym w kierunku osiowym, zaś w przypadku większych sił nastawczych nadal bez zmian pozostaje niebezpieczeństwo uszkodzenia kulek oraz pręta, za pomocą którego pierścieniowe segmenty są przesuwne w swe zewnętrzne położenie zablokowane.

Celem wynalazku jest takie udoskonalenie urządzenia opisanego na wstępie rodzaju, aby również podczas procesu przestawiania, a także w skrajnym położeniu w kierunku promieniowym, nie można było przekroczyć dopuszczalnych nacisków powierzchniowych, które mogłyby prowadzić do odkształceń plastycznych. Ponadto, celem wynalazku jest ułatwienie montażu i demontażu.

Urządzenie do blokowania skrajnych położeń ruchomych części zwrotnic, zwłaszcza ruchomych krzyżownic, w którym to urządzeniu dwie części, przesuwne osiowo względem siebie, są przesuwne w poło ż enie sprzężone ze sobą sił owo lub kształ towe w co najmniej jednym kierunku ruchu, przy czym przesuwne względem siebie części są utworzone z rury i prowadzonego w rurze pręta oraz są co najmniej częściowo umieszczone w stałej rurze zewnętrznej, zaś elementy blokujące współpracują z przesuwnymi wzglę dem siebie osiowo częściami i rurą zewnę trzną oraz są przesuwne w kierunku promieniowym w położenie zablokowane w wybraniu względnie wewnętrznym pierścieniowym rowku rury zewnętrznej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że elementy blokujące są utworzone z pierś cieni lub pierś cieniowych segmentów, których w zasadzie kwadratowy lub prostoką tny przekrój jest na obu położonych wewnątrz stronach sfazowany z utworzeniem ukośnych powierzchni zbieżnych ukośnie ku osi.

Korzystnie, kąt sfazowania stożkowych ukośnych powierzchni wynosi pomiędzy 20 i 35° do promieniowej płaszczyzny środkowej pierścieni i jest ukształtowany równolegle do ukośnych powierzchni oporowych pręta.

Korzystnie, ukośna powierzchnia jest usytuowana na wewnętrznym i na zewnętrznym obwodzie pierścieni lub pierścieniowych segmentów.

Korzystnie, pierścienie lub pierścieniowe segmenty są poszerzalne przeciwnie do siły sprężyny.

Korzystnie, poszerzalny pierścień składa się z co najmniej 3, korzystnie 4, pierścieniowych segmentów, połączonych obwodową sprężyną naciągową.

Korzystnie, w zasadzie normalne do osi połączenia, czołowe powierzchnie lub zbocza ukośnych powierzchni w każdorazowo zewnętrznym lub wewnętrznym położeniu pierścieniowych segmentów pozostają w styku powierzchniowym z przeciwpowierzchniami względnie ukośnymi powierzchniami przesuwnych względem siebie rur i/lub prętów.

PL 201 706 B1

Korzystnie, krzywizna wewnętrznych powierzchni pierścieni lub pierścieniowych segmentów odpowiada krzywiźnie zewnętrznej średnicy pręta.

Korzystnie, krzywizna zewnętrznych powierzchni pierścieni lub pierścieniowych segmentów odpowiada co najmniej częściowo krzywiźnie wewnętrznej średnicy rury zewnętrznej.

Zastosowanie pierścieni lub pierścieniowych segmentów, które co najmniej od wewnątrz na obu czołowych powierzchniach mają zbieżnie ukośnie ku osi powierzchnie, sprawia, że podczas poszerzania pierścieni lub pierścieniowych segmentów zapewniony jest styk powierzchniowy, który umożliwia przejmowanie sił nastawczych względnie sił mocowania, które prowadzą do poszerzania względnie ściskania pierścieni lub pierścieniowych segmentów, bez obawy wystąpienia odkształcenia plastycznego. W ten sposób unika się skutecznie odkształceń plastycznych także w procesie przestawiania, zaś ukośne powierzchnie na zasadzie powierzchni klinowych powodują przesuwanie pierścieni w pozycję zablokowaną. Równocześnie zmniejszona zostaje liczba wymaganych elementów urządzenia dzięki rezygnacji z kulek i potrzebnych dla nich elementów mocujących, jak koszyczek, trzpienie dociskowe lub temu podobne. Ponadto, na ogół wyfrezowanie w rurze wewnętrznej, względnie w pręcie, można wykonać z mniejszym ubytkiem przekroju, ponieważ pierścienie nie muszą przecież już wchodzić w tego typu wyfrezowania z kulkami pomiędzy nimi. To zmniejszenie potrzebnego wyfrezowania w położonej wewnątrz rurze wewnętrznej względnie w pręcie powoduje znaczne zwiększenie wskaźnika wytrzymałości przy zginaniu, a zatem przy mniejszych wymiarach konstrukcyjnych prowadzi do lepszej wytrzymałości i odporności na ścieranie. Równocześnie rozwiązanie to można zastosować także do kilku płaszczyzn blokowania, zwłaszcza zaś do przestawiania ruchomych krzyżownic, w przypadku których muszą być przejmowane duż e sił y nastawcze i duż e siły blokują ce, a blokada musi następować w każdorazowo dwóch różnych od siebie położeniach. W tego typu wielokrotnych płaszczyznach blokowania szczególne znaczenie mają parametry rury wewnętrznej, osiągnięte wskutek mniejszego osłabienia przekroju, mianowicie lepsza sztywność i lepszy wskaźnik wytrzymałości przy zginaniu.

W korzystnej postaci wykonania urządzenia według wynalazku kąt sfazowania (α) stożkowych ukośnych powierzchni wynosi pomiędzy 20 i 35° do promieniowej płaszczyzny symetrii pierścieni i jest ukształtowany równolegle do ukośnych powierzchni oporowych pręta. Taki dobór kątów sfazowania względnie nachylenia ukośnych powierzchni do promieniowej płaszczyzny symetrii sprawia, że przy stosunkowo małych siłach nastawczych i utrzymaniu styku powierzchniowego trzeba pokonać jedynie niewielkie siły tarcia, aby przesunąć pierścienie względnie pierścieniowe segmenty w ich każdorazowo inną pozycję. W zasadzie przemieszczenie pierścieni względnie pierścieniowych segmentów do wewnątrz można ułatwić poprzez zastosowanie sprężyn, rozciągających się na całym obwodzie pierścieniowych segmentów. Ruch do wewnątrz można jednak również rozpocząć za pomocą analogicznego sfazowania zewnętrznego, przy czym korzystnie sfazowanie jest usytuowane na wewnętrznym i na zewnętrznym obwodzie pierścieni lub pierścieniowych segmentów. Dodatkowo pierścienie lub pierścieniowe segmenty mogą być poszerzalne przeciwnie do siły sprężyny.

Szczególnie korzystne jest, jeżeli poszerzalny pierścień składa się z co najmniej 3, korzystnie 4, segmentów, połączonych obwodową sprężyną naciągową. W zasadzie w przypadku pierścieni lub pierścieniowych segmentów, poszerzalnych na zewnątrz przeciwnie do siły sprężyny, wystarcza, jeżeli w zasadzie normalne do osi połączenia, czołowe powierzchnie lub zbocza ukośnych powierzchni w zewnętrznym lub wewnętrznym położeniu segmentów pozostają w styku powierzchniowym z przeciwpowierzchniami oporowymi przesuwnych względem siebie rur i/lub prętów, przy czym, jak już wspomniano, ukośne powierzchnie mogą znaleźć zastosowanie także w położeniu zewnętrznym.

Optymalny styk powierzchniowy pomiędzy pierścieniem lub pierścieniowymi segmentami i prętem osiągany jest wówczas, gdy krzywizna wewnętrznych powierzchni pierścieni lub pierścieniowych segmentów odpowiada krzywiźnie zewnętrznej średnicy pręta. Dalsze ulepszenie uzyskuje się, jeżeli, jak to ma miejsce w następnej korzystnej postaci wykonania, krzywizna zewnętrznych powierzchni pierścieni lub pierścieniowych segmentów odpowiada co najmniej częściowo krzywiźnie wewnętrznej średnicy rury zewnętrznej. Co najmniej częściowe dopasowanie krzywizny zewnętrznych powierzchni pierścieniowych segmentów do krzywizny wewnętrznej średnicy rury zewnętrznej pozwala uniknąć ewentualnego styku liniowego, co sprawia, że dzięki równomiernemu dociskowi powierzchniowemu zachodzi znaczne zmniejszenie tarcia podczas procesu przestawiania, również przy braku pierścieniowych sprężyn.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwsze przesunięte położenie pierścieni względnie pierścieniowych segmentów przy blo4

PL 201 706 B1 kadzie prawego, na rysunku, skrajnego położenia, fig. 2 - układ z fig. 1 podczas procesu przestawiania, fig. 3 - blokadę w lewym skrajnym położeniu, jak to jest wymagane dla krzyżownic, a fig. 4 ukazuje elementy blokujące w postaci pierścieniowych segmentów, w przekroju wzdłuż linii IV-IV.

Na fig. 1 w rurze zewnętrznej 1 prowadzone są ruchomo względem siebie rura wewnętrzna 2 i pręt 3. Rura wewnętrzna 2 ma promieniowe otwory 4. W rurze zewnętrznej 1 znajdują się wybrania 5, w które w położeniu zablokowanym wchodzą pierścienie względnie pierścieniowe segmenty 6. Na fig. 1 pierścieniowe segmenty 6 są przesunięte na zewnątrz, przy czym wchodzą na mający odpowiednio większą średnicę odcinek 7 wewnętrznego pręta 3, co powoduje ich przesunięcie na zewnątrz i wejście w pierwsze wybranie 5 rury zewnętrznej 1.

Pręt 3 ma wytoczone obszary 8, w które pierścieniowe segmenty 6 mogą zagłębiać się podczas procesu przestawiania, wyczepiając się i ustawiając tym samym w położeniu, w którym zachodzi przesuw bez blokady, co uwidoczniono na fig. 2.

Na fig. 3 przedstawione jest przesunięcie pręta 3 względem rury 2 w drugą skrajną pozycję, w której elementy blokujące zostały przesunięte w odpowiednie drugie wybranie 5 rury zewnętrznej. Proces przestawiania, a zatem poszerzanie względnie chowanie pierścieniowych segmentów 6 względnie elastycznego pierścienia 6 zachodzi poprzez ukośne powierzchnie 9 na czołowych powierzchniach pierścieni, które współpracują z odpowiednimi ukośnymi powierzchniami 10 pręta względnie ukośnymi powierzchniami 11 w wybraniach rury zewnętrznej 1. Wzdłuż tych stożkowych ukośnych powierzchni 9, 10 względnie 11 utrzymywany jest każdorazowo styk powierzchniowy, przy czym kąty sfazowania α są tak dobrane, że bez konieczności przedsiębrania dodatkowych środków zachodzi odpowiednie przesunięcie do wewnątrz lub na zewnątrz. Dodatkowo, jeżeli pierścienie mają postać pierścieniowych segmentów, jak przedstawiono na fig. 4, mogą one być przy użyciu sprężyn naciągowych 12 naprężone wstępnie w kierunku przesuwu do wewnątrz, przy czym na fig. 4 widoczne jest zablokowane położenie pierścieniowych segmentów 6 zgodnie z pozycją przedstawioną na fig. 3, w której pierścieniowe segmenty są przesunięte na zewnątrz przez pręt 3 i wciśnięte w wybrania 5 rury zewnętrznej 1.

Aby znacznie zredukować naciski powierzchniowe w zablokowanym położeniu krzywizna wewnętrznych powierzchni 13 pierścieni lub pierścieniowych segmentów jest dopasowana do krzywizny zewnętrznej średnicy pręta. Pozwala to przejmować występujące siły mocowania lub wibracji w sposób wyjątkowo łagodny w odniesieniu do elementów konstrukcji.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do blokowania skrajnych położeń ruchomych części zwrotnic, zwłaszcza ruchomych krzyżownic, w którym to urządzeniu dwie części, przesuwne osiowo względem siebie, są przesuwne w położenie sprzężone ze sobą siłowo lub kształtowo w co najmniej jednym kierunku ruchu, przy czym przesuwne względem siebie części są utworzone z rury i prowadzonego w rurze pręta oraz są co najmniej częściowo umieszczone w stałej rurze zewnętrznej, zaś elementy blokujące współpracują z przesuwnymi względem siebie osiowo częściami i rurą zewnętrzną oraz są przesuwne w kierunku promieniowym w położenie zablokowane w wybraniu względnie wewnętrznym pierścieniowym rowku rury zewnętrznej, znamienne tym, że elementy blokujące są utworzone z pierścieni lub pierścieniowych segmentów (6), których w zasadzie kwadratowy lub prostokątny przekrój jest na obu położonych wewnątrz stronach sfazowany z utworzeniem ukośnych powierzchni (9) zbieżnych ukośnie ku osi.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kąt sfazowania (α) stożkowych ukośnych powierzchni (9) wynosi pomiędzy 20 i 35° do promieniowej płaszczyzny środkowej pierścieni i jest ukształtowany równolegle do ukośnych powierzchni oporowych pręta (3).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że ukośna powierzchnia (9) jest usytuowana na wewnętrznym i na zewnętrznym obwodzie pierścieni lub pierścieniowych segmentów (6).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pierścienie lub pierścieniowe segmenty (6) są poszerzalne przeciwnie do siły sprężyny.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że poszerzalny pierścień składa się z co najmniej 3, korzystnie 4, pierścieniowych segmentów (6), połączonych obwodową sprężyną naciągową.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w zasadzie normalne do osi połączenia, czołowe powierzchnie lub zbocza ukośnych powierzchni (9) w każdorazowo zewnętrznym lub

   PL 201 706 B1 wewnętrznym położeniu pierścieniowych segmentów (6) pozostają w styku powierzchniowym z przeciwpowierzchniami względnie ukośnymi powierzchniami (10) przesuwnych względem siebie rur (2) i/lub prętów (3).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że krzywizna wewnętrznych powierzchni (13) pierścieni lub pierścieniowych segmentów (6) odpowiada krzywiźnie zewnętrznej średnicy pręta.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że krzywizna zewnętrznych powierzchni pierścieni lub pierścieniowych segmentów (6) odpowiada co najmniej częściowo krzywiźnie wewnętrznej średnicy rury zewnętrznej (1).