Opublikowano dnia 24 maja 1958 r* V ATCv ?tt '/lo POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 40852 KI. t&J/fr Kurt Schroter Herkenrath, Niemiecka Republika Federalna Wieloczlonowy rozciagany wal przegubowy z zapadlcq bezpiecznikowq9 w szczególnosci do maszyn rolniczych Patent trwa od dnia 3 grudnia 1954 r.Wynalazek dotyczy walu przegubowego w szczególnosci do przenoszenia mocy napedowej z jednego pojazdu na drugi lub z traktom na przyczepiona do niego maszyne. Znane waly przegubowe w praktyce nie sa zadowalajace, gdyz przy wyzszych szybkosciach obrotowych, na skutek za duzego luzu miedzy teleskopowymi wzajemnie przesuwnymi czesciami walu, powsta¬ ja szkodliwe drgania, przez co zmniejsza sie ich zywotnosc. Na skutek zlej wydajnosci mecha¬ nicznej pochlaniaja one duzo energii. Spowo¬ dowane jest to w szczególnosci tym, ze stawiaja one duzy opór przeciwko przesunieciom wzdluz¬ nym. Znane konstrukcje zapadki bezpieczniko¬ wej nie pracuja dokladnie i szybko sie zuzywaja, oraz zajmuja wiele miejsca. Wal przegubowy wedlug wynalazku nie posiada tych niedogod¬ nosci i poza tym moze byc wykonany tanio.Eówniez jest on mniej narazony na niszczenie, zajmuje malo miejsca, a niewlasciwe jego zlo¬ zenie jest wykluczone.Wedlug wynalazku, zewnetrzna jego czesc najlepiej ksztaltu cylindrycznego wyposazona jest w dwa naprzeciwlegle wzdluzne rowki kli¬ nowe, w które wchodza przesuwnie odpowiednie wystepy czesci wewnetrznej walu. Wskazane jest uzycie rury profilowej posiadajacej dwa przeciwlegle wygiecia. Wygiecia te wystepujace na zewnatrz jako wybrzuszenia, a wewnatrz jako rowki, moga byc wykonane ekonomicznie pod«- czas procesu wyrobu rury. W ten sposób mozna pare odcinków rur wstawic jeden w drugi co przy malym luzie pozwala na dowolne zmiany dlugosci, przez teleskopowe wzajemne ich prze¬ suwanie. Na koncacb odcinków rur sa zamoco¬ wane przeguby, które maja koncówki ksztaltu rurowego o tym samym profilu wewnetrznym tak, ze moga byc nasuniete na rure zewnetrzna i zamocowane za pomoca sruby poprzecznej wchodzacej w wyciecie w wystepie rury zewne¬ trznej. Do uksztaltowania zapadki bezpieczni¬ kowej, czesc Wewnetrzna walu posiada otworypoprzeczne, a w kazdym z nich dwa przeciwlegle przez sprezyne wypychane kciuki, które swymi glówkami wchodza w podluzne rowki zewnetrz¬ nej rurowej czesci walu i przy przekroczeniu pewnego okreslonego momentu skretnego, umo¬ zliwiaja wzajemny wzgledem siebie obrót czesci walu. Glówki kciuków zastepuja wiec wystepy na wewnetrznej czesci walu. Wskazane jest by kciuki te mialy przekrój cylindryczny i posia¬ daly daszkowate glówki oraz z drugiej strony cylindryczne, wiercone slepe otwory. Najwiekszy moment skretnego przeniesienia to jest granica, przy której dziala zapadka bezpiecznikowa, mo¬ ze byc dowolnie nastawiona przez napiecie spre¬ zyn i zastosowanie odpowiedniej liczby kciuków.Gdy wal przegubowy jest stosunkowo krótki, a pomimo tego musi byc w czasie pracy bardzo rozsuniety, na czesc wewnetrzna walu, zamiast jednej rury profilowej nasuwa sie kombinacje dwóch teleskopowo w siebie wsuwanych rur profilowych. Ta rurowa czesc walu, która posia¬ da rowek na kciuki bezpiecznikowe posiada w odróznieniu od czesci z kciukami, tylko ogra¬ niczony przesuw, ale jest ona jednak przesuwna dalej niz czesc rurowa wchodzaca na nia. Ogra¬ niczenie przesuwu miedzy . wewnetrzna czescia walu i wchodzaca na nia czescia rurowa, mozna uzyskac w ten sposób, ze rura ta wyposazona zostaje na jednym koncu w wystep wchodzacy w promieniowe wyciecie walu. Na wale moga byc równiez zamocowane dwie najlepiej pierscie¬ niowe zastawki, z których jedna moze byc zdej¬ mowana. W tym przypadku rura lezy miedzy dwoma zastawkami, których polozenie ogranicza przesuw czesci wewnetrznej w stosunku do we¬ wnetrznej czesci rurowej. Wskazane jest by wewnetrzna czesc walu posiadala wystepy po¬ przeczne, a podobny profilowy pierscien byl po nasadzeniu zabezpieczony kolkami.W przypadkach gdy moment skretny, przy którym dziala zapadka ma byc czesto przesta¬ wiany, wskazane jest takie wykonanie zapadek by posiadaly one powierzchnie skosne. Zapadki w tym przypadku sa ustawione w rzedy rozpie¬ rane przez srodkowa wkladke dociskowa w ksztalcie pily z zebami skosnymi, bedaca pod obciazeniem sprezyny.Przy wzdluznym przesuwie wkladki srodko¬ wej, wszystkie zapadki przesuwaja sie prosto¬ padle do osi walu. Wkladka dociskowa znajduje sie w otworze osiowym wewnetrznej czesci wa¬ lu i opiera sie o wstawiona do tegoz otworu spre¬ zyne srubowa. Naprezenie tej sprezyny reguluje sie z zewnatrz za pomoca przesuwnej czesci do¬ ciskowej. Wskazane jest by powyzsza czesc do¬ ciskowa miala ksztalt tulejki z gwintem we¬ wnetrznym, ( przesuwanej za pomoca sruby naprezajacej. Ta ostatnia równiez jest polozona wewnatrz otworu osiowego wewnetrznej czesci walu i zabezpieczona z jednej strony przed prze¬ suwem osiowym za pomoca sprezystego pierscie¬ nia wsadzonego rozpreznie w rowek w otworze osiowym. Tulejka naprezajaca do regulacji na¬ prezenia sprezyny jest zabezpieczona przed sa¬ moczynnym obrotem w ten sposób, ze sprezyna ta swymi prawie pod katem prostym zagietymi koncami, zachodzi w wglebienia tulejki i pilowej wkladki srodkowej. Dobrze jest gdy sruba na¬ ciagowa ma okragla glówke z czworokatnym lub szesciokatnym wglebieniem na czworo — lub szesciokatny klucz do nastawiania naciagu spre¬ zyny. Przy tej konstrukcji zapadki posiadaja jednostronnie od strony wewnetrznej skosne po¬ wierzchnie, odpowiadajace zewnetrznie skosnym zebom pilowej wkladki srodkowej.Szczególnie korzystne jest inne wykonanie zapadki bezpiecznikowej, która zajmuje najmniej miejsca. W tym wykonaniu zapadki sa ustawio¬ ne w gwiazdke w tulejce i moga sie w niej pro¬ mieniowo przesuwac. W jednym kierunku ruch ich jest ograniczony przez zastawki, w drugim kierunku jest on utrudniony naprezeniem spre¬ zyny. Na jednym koncu, najlepiej zewnetrznym, zapadki posiadaja powierzchnie zakrzywiona i wspólpracuja z zastawkami ustawionymi w obudowie, obracalnej okolo tej samej osi co tuleja prowadnicza zapadek. W wykonaniu naj¬ korzystniejszym, zapadki stanowia sruby usta¬ wione obwodowo w ten sposób, ze ich osie sa równolegle do osi obrotu obudowy. Na srubach czy czopach moga byc ulozyskowane walki. Tu¬ lejka prowadnicza zapadek moze byc zamoco¬ wana bezposrednio na koncu walu maszyny na¬ pedzajacej lub w jakimkolwiek miejscu na wale przegubowym. Korzystne jest wykonanie, w któ¬ rym tulejke prowadnicza szczelnie okrywa obra- calna obudowa wyposazona w zastawki. Wpro¬ wadzajac odpowiedni smar przez smarownice mozna wypelnic nim wnetrzne oslony bez po¬ trzeby demontazu. Zastawki ograniczajace pro¬ mieniowy ruch zapadek, moga byc utworzone przez pierscien zaopatrzony w promieniowe otwory na glówki i nasuwany na tulejke pro¬ wadnicza. Otwory promieniowe pierscienia maja taka srednice, aby glówki zapadek posiadajace troche mniejsze od ^lich srednice, mogly sie w nich slizgac, ale po pewnym promieniowym przesuwie opieraly sie na pierscieniu. Zapadki — 2 —moga sie przesuwac w wymiennych tulejkach wkreconych w tulejke prowadnicza. Wystep na zapadce opiera sie wtedy o tulejke i stanowi ograniczenie przesuwu. Przy takim urzadzeniu mozna zapadki nastawic dokladnie bez potrzeby zbyt dokladnego ich wyrobu. Po zuzyciu, tulejki te wraz z ich zapadkami sa latwo wymienne.Zapadki posiadaja wewnatrz wywiercone slepe otwory, w które wchodza srubowe sprezyny spo¬ czywajace swymi wolnymi koncami na grzybkach ustalajacych. Sprezyny zapadkowe moga sie równiez opierac na szpilkach prowadniczych lub szczekach rozpierajacych promieniowo za pomo¬ ca sruby nastawczej z stozkowatym koncem.Taka srube wkreca sie w gwintowana nakretke i odpowiednio zabezpiecza w tulejce prowadni- czej zapadek np. za pomoca zawleczek.Oslona moze posiadac powierzchnie cierne np. w ksztalcie sprezynujacych podkladek. Takie rozwiazanie ograniczenia obrotu ma w stosunku do znanych konstrukcji te wielka zalete, ze osiaga sie pelne wywazenie mas, wobec czego unika sie powstawania sil osiowych, i wybacza¬ jacych. Znane zapadki bezpiecznikowe z osiowo przesuwnymi czlonami zatrzymujacymi, maja te duza niedogodnosc, ze z chwila zadzialania ogranicznika momentu skretnego powstaija w nich sily i uderzenia podluzne o duzej czestotli¬ wosci. Wplywa to niszczaco na lozyska i prze¬ guby albo zmusza do zwiekszenia ich wymiarów, co powoduje zwiekszenie kosztów. Poniewaz za¬ padki opieraja sie o rolki zamocowane obrotowo na trzpieniach, glówki ich nie podlegaja tarciu poslizgowemu. Styk toczny zapewnia ich dluzszy zywot i nie pozwala na nadmierne ich zagrze¬ wanie sie. Zywot nowego urzadzenia jest kilka¬ krotnie dluzszy niz urzadzen dotychczasowych.Czesci podlegajace zuzyciu sa latwo wymienne i sa one male i tanie. Az do czasu osiagniecia maksymalnego momentu skretnego, zapadki sa w spoczynku i sa swymi glówkami dociskane sprezynami promieniowo do rolek zastawkowych.Przez odpowiednie naprezenie tych sprezyn za pomoca czesci rozpierajacej otrzymuje sie tanim kosztem ogranicznik momentu skretnego, któ¬ rego moment skretny daje sie latwo nastawic za pomoca sruby. Taka konstrukcja umozliwia równiez na wstawienie dalszych pomocniczych elementów ciernych.Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przy¬ kladowych wykonaniach na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wal przegubowy o duzym wysiegu i wewnetrznej zapadce bezpiecznikowej, fig. 2 — przekrój w plaszczyznie EF wedlug fig. 1, fig. 3 do 7 — inne wykonanie zapadki bezpiecznikowej, w której maksymalny moment skretny daje sie latwo nastawic, fig. 8 do 12 pokazuja trzecia odmiane zapadki bezpieczniko¬ wej, która wyróznia sie szczególnie krótka bu¬ dowa i zupelnym wywazeniem mas w kierunku promieniowym.Wewnetrzny wal 1 jest wsadzony w wal ru¬ rowy 2 posiadajacy dwie wypuklosci 5. W pow¬ stale z tego powodu wewnatrz rowki, wchodza zapadki 4 wstawione przesuwnie w poprzeczne otwory 3 i rozpierane na boki sprezyna. Przy przekroczeniu okreslonego momentu skrecajace¬ go, zapadki 4 sa wcisniete wbrew naprezeniu sprezyny tak, ze wal rurowy 2 moze sie przekre¬ cic w stosunku do wewnetrznego walu 1, Na wale wewnetrznym 1 znajduja sie pierscieniowe ograniczniki przesuwu 14, 15, ograniczajace przesuw wzdluzny walu 1 w stosunku do walu 2, Zawleczka 12 osadzona w otworze poprzecznym, umozliwia demontaz, gdyz moze byc ona wyjeta przez boczny otwór w zewnetrznej rurze 16, Ze¬ wnetrzna rura 16 ma podobny profil do rury 2 i jest nasunieta na nia z malym luzem. Wypu¬ klosc 5 rury 2 wchodzi w odpowiednie wygiecie rury 16 tak, ze rury te mozna rozsuwac dosyc daleko. Na wale 1 osadzony jest czlon widel¬ kowy 13, a na rurze zewnetrznej 16 czlon wi¬ delkowy 17 drugiego przegubu.Przy innym wykonaniu urzadzenia zapad¬ kowego wedlug fig. 3 wal 1 posiada otwór wzdluzny, w którym znajduje sie sprezyna 8, organ dociskowy 9 i pilowa wkladka dociskowa 7 wspóldzialajaca z zapadkami 4 zamocowanymi przesuwnie w otworach poprzecznych walu 1, Naprezenie sprezyn 8 moze byc regulowane przez przesuw organu dociskowego 9 przy po¬ mocy sruby 10, Sruba 10 posiada okragla glówke z wglebieniem szesciokatnym, opierajaca sie o pierscieniowa sprezynke 11 nie pozwalajaca jej wyskoczyc z otworu. Sprezyna 8 wchodzi swymi zagietymi koncami w wglebienie wklad¬ ki 7 i organu dociskowego 9 nie pozwalajac or¬ ganowi 9 na przekrecenie sie. Gdy przekreca sie srube 10, powoduje to przesuw organu 9 zmieniajacy naprezenie sprezyny 8, Gdy moment skretny na wal jest za duzy, zapadki 4 przesu¬ waja sie w swych otworach 3 do wewnatrz, wbrew napieciu sprezyny 8. Fig. 4 przedstawia przekrój walu wedlug fig. 3 w plaszczyznie AB.Fig. 6 — przekrój w plaszczyznie CD, a fig. 5 — przekrój wzdluzny w plaszczyznie EF, Za- — 3 —padki 4 przedstawione sa na fig. 7 w dwóch wi¬ dokach.Wyjatkowo krótka odmiana urzadzenia za¬ padkowego przedstawiona jest na fig. 8—12, z których fig. 8 przedstawia widok z boku z czesciowym przekrojem, fig. 9 — przekrój po¬ przeczny do osi walu, fig. 10 — urzadzenie do regulacji nacisku sprezyn na zapadki, fig. 11 in¬ ne rozwiazanie tej regulacji, fig. 12 — inny ro¬ dzaj prowadzenia zapadek za pomoca wymien¬ nych, nastawnych tulejek.Tuleja prowadnicza 21 posiada rowki linowe i moze byc zamocowana na koncu walu ma¬ szyny pociagowej. W drugim kierunku posiada ona powiekszona srednice zaopatrzona w osiem rozmieszczonych w gwiazde otworów promie¬ niowych, z umieszczonymi w nich przesuwnie zapadkami 22, opartymi na sprezynach srubo¬ wych 23. Sprezyny 23 spoczywaja jednymi kon¬ cami w otworach zapadek 22, zas drugimi kon¬ cami na wkladce srodkowej 24 ustawionej wspólsrodkowo w otworze tulei 21. Zawsze dwie zapadki sa ustalone naprzeciw siebie.JPierscien 25 jest naciagniety na tuleje 21 w taki sposób, ze jego promieniowo ustawione otwory stoja naprzeciw otworów tulei 21. Otwory pro-' nueniowe w pierscieniu 25 sa mniejsze od otwo¬ rów promieniowych w tulei 21. Zapadki 22 maja na glówkach zwezenia przechodzace przez piers¬ cien 25, który ogranicza ich ruch na* zewnatrz.Na fig. 12, zapadki 22 sa wstawione przesuwnie w specjalnej tulejce 43 i zaopatrzone w kolnierze 44. Tulejki 43 sa wkrecone w tuleje prowadnicza 21 i zabezpieczone przed odkrecaniem sie za pomoca blaszek 45 w polozeniu, przy którym dana zapadka 22 jest we wlasciwym polozeniu w stosunku do zastawki 27. Zastawki 27 pod po¬ stacia srub, mocuja jednoczesnie obydwie czes¬ ci 28, 29 obudowy tworzac zamknieta calosc za¬ konczona widelkami 30 przegubu. Ta zamknieta obudowa 28, 29 z zapadkami 27 jest ulozyskowa- na obrotowo na tulei 21 powierzchniami 31 i 32.Obrót ten jest ograniczony przez zastawki 27 x rolkami 26 i zapadki 22. Dopiero gdy zostanie przekroczony najwyzszy dopuszczalny moment skretny, glówki zapadek 22 zostaja wcisniete promieniowo ku osi i obudowa 28, 29 moze obracac sie w stosunku do tulei 21. Dzialanie sprezyn 23 przeciwdzialajacych wciskaniu zapa¬ dek 22 wzmacnia sie przy pomocy wkladek cier¬ nych 41 (fig. 8) pod postacia elastycznych ply¬ tek falistych, umieszczonych z okreslonym wcis¬ kiem miedzy, obudowa 28, 29 i tuleja 21. W czes¬ ci 28 znajduje sie smarownica 42 przez która mozna napelnic obudowe smarem dla zapewnie¬ nia dluzszej pracy ogranicznika momentu skre¬ cajacego nawet przy czestej jego pracy.Zamiast wkladki 24 (fig. 8) moze byc zasto¬ sowane urzadzenie z fig. 10 lub fig. 11. Pozwa¬ laja one na regulacje naprezenia sprezyn 23 za pomoca stozkowo zakonczonej sruby 35 przy wspóldzialaniu z pretami prowadniczymi 34 osa¬ dzonymi w promieniowych otworach cylindrycz¬ nych czesci 33, spelniajacej jednoczesnie role nakretki dla sruby 35. Gdy srube 35 wkreca sie w nakretke 33, rozpycha ona prety 34, zwieksza¬ jac tym samym naprezenie sprezyn 23.Na fig. 11 prety 34 sa zastapione szczekami 36 opierajacymi sie o plytke 37 i sa rozpierane promieniowo przez stozkowate zakonczenie sru¬ by 35. Nakretka 33 sruby 35 jest zamocowana do tulei 21 i zabezpieczona przed przekreceniem sie za pomoca srub 40. PL