RO116118B1 - Dispozitiv de protectie pentru un arbore articulat, cu sustinere radiala a palniei de protectie - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la un dispozitiv de protectie, montat in dreptul celor doua articulatii cardanice (2, 2ï), pe care se reazema, prin intermediul mansoanelor de racordare (8) si al inelelor glisante. Fiecare din aceste mansoane de racordare (8) este astfel alcatuit, incat sa primeasca racordul unei palnii de protectie (12); dispozitivele de protectie de acest tip servesc drept protectii contra atingerii si raman imobile in timp ce arborele articulat (1) se roteste. Pentru a impiedica contactul dintre palnia de protectie (12) si componentele articulatiilor cardanice (2, 2ï), pe care aceasta le acopera, atunci cand palnia de protectie (12) este supusa unor incarcari radiale, ce pot proveni, de exemplu, din escaladarea neintentionata a arborelui articulat, se prevede ca fiecarui manson de racordare (8) sa-i fie asociat un inel de rezemare (13), legat prin spite (19) de mansonul de racordare (12); in afara de aceasta, palnia de protectie (12) prezinta o flexibilitate axiala suficienta pentru a permite accesul la componentele articulatiilor cardanice (2, 2ï), de exemplu, la cuplarea cu un arbore de priza de forta, fiind totusi capabil sa preia incarcari radiale importante.

Description

Invenția se referă la un dispozitiv de protecție pentru un arbore articulat cu susținere radială a pâlniei de protecție care prezintă două articulații cardanice având fiecare câte două furci cardanice și un fus în cruce care asigură o îmbinare articulată precum și un arbore de legătură care face legătură între două articulații cardanice și este dispus în direcția unei axe longitudinale, cu câte un manșon de racordare pentru fiecare articulație cardanică, pe de o parte, pentru cuplarea cu arborele de legătură și, pe de altă parte, pentru racordarea unei pâlnii de protecție și care, prin intercalarea unui inel glisant, asigură rezemarea pe una din furcile cardanice; pâlnia de protecție este confecționată din material plastic, acoperă cel puțin pe o anumită lungime, articulația cardanică pornind dinspre manșonul de racordare și este prevăzută cu elemente de susținere care intră în acțiune, în momentul în care, sub efectul unor solicitări exterioare aplicate asupra pâlniei de protecție, aceasta din urmă poate veni în contact cu componentele articulației cardanice pe care o acoperă.

Sunt cunoscute dispozitive de protecție așa cum este prezentat și în brevetul DE 3026133 C1 prevăzute cu o pâlnie de protecție la care, forțele radiale exterioare aplicate pâlniei de protecție pot fi interceptate doar într-o măsură limitată, datorită faptului că inelul de reazem este montat pe suprafața exterioară a pâlniei de protecție și este blocat de aceasta din exterior; prin montarea inelului de reazem la exteriorul pâlniei de protecție, este totuși posibil ca la solicitări mari să intervină un contact între pâlnia de protecție și componentele articulației, ceea ce poate avea drept urmare, distrugerea pâlniei.

De asemenea, în documentația de brevet DE 2912939 C2 se prezintă un alt dispozitiv de protecție prevăzut cu un inel de ungere, montat pe suprafața interioară a pâlniei de protecție, în dreptul unui intrând al burdufului; inelul de ungere este alcătuit din două părți și cuprinde un segment fix, montat pe pâlnia de protecție, în dreptul unui intrând al burdufului și un inel interior ce se poate roti în raport cu segmentul fix. în cazul în care pâlnia de protecție este supusă unor încărcări exterioare, aceasta se deformează, iar inelul interior intră în contact cu una din piesele componente care poate fi, de exemplu, suprafața exterioară a unei furci cardanice, aparținând articulației protejate.

Dacă se are însă în vedere că arborii articulați ai mașinilor agricole sunt continuu expuși pericolului de murdărie și îmbâcsire, se poate conchide că nu este garantată funcționarea lagărului și că se ajunge la distrugerea inelului.

Pentru asigurarea unor condiții îmbunătățite de gresare a articulației acoperite cu ajutorul pâlniei de protecție precum și a zonei în care dispozitivul de protecție se reazemă pe furca cardanică a articulației, este necesar ca pâlnia de protecție să poată fi îndepărtată pe parcursul efectuării operațiilor de întreținere.

Referindu-ne tot la stadiul actual de dezvoltare a tehnicii,conform documentațiilor de brevet: DE 2912939 C2 și DE 3026135 C1, trebuie relevat faptul că elementele constructive prevăzute pentru susținerea radială a pâlniei de protecție afectează deformabilitatea axială a acestei pâlnii. Asigurarea, în anumite limite, a unei asemenea deformabilități este însă necesară pentru a permite, de exemplu, realizarea legăturii dintre arborele articulat și arborele de priză de forță al unui tractor și aceasta deoarece componentele articulației acoperite de pâlnia de protecție trebuie să fie accesibile și să poată fi apucate atunci când se execută legătura cu arborele de priză de forță, la care se pune condiția să fie rezistentă la torsiune și asigurată în direcție axială.

RO 116118 Bl

Mai trebuie amintit că în documentația de brevet: DE-AS 2205798 se prezintă o manșetă de etanșare a articulației rotative sincrone, montată între o componentă exterioară a articulației și o manșeta de etanșare a arborelui și fixată pe o 50 proeminență a coliviei articulației rotative sincrone, în așa fel, încât cele două segmente de manșetă, astfel rezultate, să formeze un unghi reprezentând doar jumătate din unghiul format de arbore și componenta exterioară a articulației. Manșetele de acest tip sunt concepute pentru etanșarea articulației rotative sincrone și se rotesc împreună cu articulația. Ele nu asigură o protecție contra contactului, ci sunt destinate 55 pentru menținerea unsorii prevăzute în vederea gresării articulației. Fixarea suplimentară mai are rolul de a prelua, în mai bune condițiuni, forțele generate de unsoarea antrenată într-o mișcare de rotație și care forțe, solicită manșeta.

Problema tehnică, care apare în cazul protejării arborilor articulați, este protecția pentru arborii articulați ai mașinilor agricole concomitent cu o susținere efi- 6 o cientă a pâlniei de protecție în sens radial sub acțiunea unor forțe exterioare și care să facă posibilă, cel puțin, racordarea arborelui articulat la o piesă de acționare cum ar fi, de exemplu, arborele de priză de forță al unui tractor, așa fel, încât pâlnia de protecție să poată fi montată fără ca prin aceasta să fie afectată susținerea pâlniei în caz de deformații radiale. 65

Soluția tehnică de rezolvare a acestei probleme prevede niște elemente de susținere care cuprind un inel de rezemare racordat la manșonul de racordare și a cărui suprafață exterioară servește la susținerea pâlniei de protecție pe o anumită zonă a suprafeței sale interioare, acest inel de rezemare fiind dispus coaxial cu axa longitudinală și distanțat, în sens axial, față de manșonul de racordare. 70

Existența elementelor de susținere și a inelului de rezemare legat cu manșonul de racord, permite susținerea corespunzătoare a pâlniei de protecție - cu alte cuvinte, pâlnia de protecție poate intra în contact, în sens radial, cu inelul de rezemare, fără însă a intra în contact cu componentele articulației pe care o acoperă, chiar în condițiile unor încărcări radiale importante venind dinspre exterior. în afară de 75 aceasta, datorită inelului de rezemare și manșonului de racordare, se asigură transmiterea directă a forțelor de pe reazem la o articulație, prin intermediul manșonului de racordare. Sub acțiunea forțelor ce solicită inelul de rezemare, manșonul de racordare acționează prin rezemarea sa pe furca cardanică și prin țevile de protecție racordate, opunându-se astfel momentului de răsturnare rezultat-ceea ce se explică 8o prin aceea că și manșonul de racordare asociat celuilalt capăt al arborelui articulat participă, prin elementul său de rezemare, la obținerea efectului de susținere.

Un alt avantaj se datorește faptului că pâlnia de protecție poate fi astfel alcătuită încât să permită deformații axiale, în concordanță cu deplasarea necesară pentru a face accesibile componentele unei articulații acoperite și protejate, în vederea 85 executării legăturii cu un arbore acționat sau de acționare.

Pentru ca inelul de rezemare să prezinte o rezistență ridicată și condiții favorabile de rezemare, chiar și atunci când se adoptă o construcție ușoară, este posibil ca legătura cu manșonul de racordare să se realizeze cu ajutorul unor spițe dispuse în jurul axei longitudinale. Această rezolvare mai prezintă și avantajul că spațiul liber 90 dintre două spițe alăturate permite, după îndepărtarea pâlniei de protecție, accesul la punctele de ungere ale articulației în vederea gresării crucii cardanice precum și pătrunderea sculei împingătoare.

RO 116118 Bl

Pentru obținerea unei construcții ușoare și cu caracteristici corespunzătoare, se mai prevede ca inelul de rezemare să prezinte, într-un plan care conține axa longitudinală, o secțiune în formă de “LT culcat, iar între laturile și inima profilului în formă de “U”, sunt prevăzute nervuri de rigidizare dispuse pe contur, în jurul axei longitudinale. în această alcătuire constructivă se mai prevede ca cel puțin unele dintre aceste spițe să constituie, ele însele, nervuri de rigidizare.

Mai este apoi posibil ca, în afara suprafeței exterioare a inelului de rezemare, să se utilizeze și o parte din conturul exterior al spițelor în vederea susținerii pâlniei de protecție.

într-un alt exemplu concret de realizare a invenției se prevede că pâlnia de protecție să fie prevăzută cu un tronson cutat, orientat către manșonul de racordare, iar inelul de rezemare și/sau conturul exterior al spițelor să servească la susținerea părții interioare a intrândurilor burdufului.

Alcătuirea constructivă propusă prin prezenta invenție permite ca inelul de rezemare, spițele și manșonul de racordare să fie realizate sub forma unei piese monobloc, confecționate din material plastic, prin turnare sub presiune. Din sortimentele disponibile de materiale plastice se consideră indicat să se recurgă la polietilenă de mare densitate (HDPE = High Density Polyethylene).

în desenele anexate se prezintă, schematic, o variantă preferată de realizare a invenției și concepută pentru a fi aplicată în cazul arborilor articulați ce asigură antrenarea mașinilor agricole sau intră în alcătuirea transmisiilor cu care sunt echipate mașinile agricole și care reprezintă:

- fig. 1, arborele articulat, folosit în construcția de mașini agricole, echipat cu un dispozitiv de protecție, conform acestei invenții (secțiune longitudinală prin jumătate de arbore);

- fig. 2, articulația ce apare în stânga fig. 1, inclusiv manșonul de racordare și inelul de rezemare la o scară mărită față de scara folosită în fig. 1 ;

- fig. 3, reprezentare parțială a manșonului de racordare din fig. 2, inclusiv inelul de rezemare (secțiune după planul III - III, vezi fig. 4);

- fig. 4, secțiune după planul IV - IV (vezi fig. 3).

în fig. 1 apare un arbore articulat 1, prevăzut cu două articulații cardanice 2 și 2', la capete. în principiu, cele două articulații 2 și 2' sunt identic alcătuite, motiv pentru care, în cele ce urmează, se dă o descriere detaliată a unui singure articulații cardanice și anume articulația cardanică 2, din stânga fig. 1. în acest context, se face trimitere și la fig. 2. Articulația cardanică 2 cuprinde cele două furci cardanice 3 și 4 legate, articulat, prin fusul în cruce 5. Cele două articulații cardanice 2 și 2'sunt legate între ele printr-un arbore de legătură 7. Arborele de legătură 7 este alcătuit din două țevi profilate, telescopice 7' și 7, montate coaxial una în interiorul celeilalte, în așa fel, încât să asigure transmiterea unui cuplu de torsiune între cele două articulații cardanice 2 și 2'.

în fig. 1, arborele articulat 1 apare în poziția sa alungită, iar axa sa longitudinală 6 constituie totodată și axa de rotație pentru transmiterea cuplului de torsiune între cele două articulații cardanice 2 și 2'.

Pentru a putea asigura transmiterea cuplului de torsiune, cele două țevi profilate 7' și 7 prezintă secțiuni transversale ce diferă de □ secțiune circulară.

RO 116118 Bl

Fiecare din cele două țevi profilate 7' respectiv, 7 este legată cu articulația cardanică corespunzătoare 2 respectiv,2'.

Arborelui articulat 1 îi este asociat un dispozitiv de protecție căruia îi revine rolul de a elimina pericolul ca, atunci când arborele articulat 1 se află în rotație, cineva din personalul de servire să poată veni în contact cu respectivul arbore. Dispozitivul de protecție cuprinde câte un manșon de racordare 8 pentru fiecare din articulațiile cardanice 2 și 2'. Așa cum se poate vedea, urmărind reprezentarea articulației cardanice 2 din fig. 1 și respectiv, fig. 2, manșonul de racordare 8 prezintă un racord tubular 8' destinat țevii exterioare de protecție 11. Cealaltă țeavă de protecție 11' este introdusă în prima țeavă de protecție menționată mai sus și este legată cu manșonul de racordare al celei de a doua articulații cardanice 2'. Manșonul de racordare 8 mai prezintă un tronson de rezemare 8 pentru fixarea unei pâlnii de protecție 12 și un tronson de racordare 8’” pentru legătura cu un inel de rezemare 13. Manșonului de racordare 8 îi mai este asociat un inel glisant 9, care prezintă o crestătură și care este dispus într-o canelură 10 a furcii cardanice 4, aparținând articulației cardanice 2, pentru rezemarea dispozitivului de protecție.

Pe partea dinspre manșonul de racordare 8, pâlnia de protecție 12 cuprinde un tronson de burduf 12', alcătuit din mai multe intrânduri 12 și ieșinduri. Pe partea dinspre furca cardanică 3, pâlnia de protecție 12 prezintă un tronson relativ rigid. Tronsonul de burduf 12' permite o comprimare a pâlniei de protecție 12 în sensul orientat către manșonul de racordare 8 pentru a face posibil, de exemplu, accesul la furca cardanică 3 și a permite, de exemplu, fixarea acesteia pe arborele de priză, de forță, al unui tractor printr-o legătură rezistentă la torsiune. Pâlnia de protecție 12 conlucrează cu un element fix de protecție, montat, de exemplu, în partea din spate a tractorului și care o acoperă parțial, creându-se, astfel, un spațiu închis și care nu devine accesibil decât prin comprimarea intenționată a pâlniei de protecție 12. în felul acesta se obține protecția contra atingerii.

Pâlnia de protecție 12, care prin însăși natura sa, trebuie să fie deformabilă pentru a crea condițiile necesare de accesibilitate la componentele articulației, trebuie totuși să garanteze că atunci când, de exemplu, cineva din personalul de deservire se urcă pe elementul de protecție, respectiv, pe pâlnia de protecție 12, în timp ce arborele articulat 1 este în rotație sau se sprijină, într-un fel oarecare, pe aceste elemente, nu există un risc de accidentare sau de deteriorare a acestora - în concluzie, nu este afectată funcționalitatea sistemului de protecție.

Din aceste motive se prevede ca tronsonului de racordare 8’, aparținând manșonului de racordare 8, să-i fie asociat un inel de rezemare 13 fixat cu ajutorul spițelor 19, dispuse paralel cu axa longitudinală 6. Inelul de rezemare 13 este deplasat în lungul axei longitudinale 6, spre stânga, în direcția furcii cardanice 3 mai depărtate, situându-se astfel la o anumită distanță față de manșonul de racordare 8, respectiv, față de inelul glisant 9. Așa cum rezultă din fig. 3 și 4, manșonul de racordare 8 se lărgește în dreptul tronsonului de racordare 8’ și este prevăzut cu nervuri de rigidizare, dispuse pe suprafața interioară, adică orientate către axa longitudinală 6. De pe suprafața exterioară a tronsonului de racordare 8’ pleacă spițele 19, distribuite pe contur și care se termină în dreptul inelului de rezemare 13.

140

145

150

155

160

165

170

175

180

RO 116118 Bl

Inelul de rezemare 13 se prezintă sub forma unui profil ”U” culcat a cărui deschidere este orientată către manșonul de racordare 8. Inelul este format dintr-o latură exterioară 15, o latură interioară 16 și un perete 14,care face legătura între aceste laturi. Suprafața exterioară a inelului de rezemare 13 este notată cu 17 și constituie elementul pe care se reazemă pâlnia de protecție 12, iar spițele 19 sunt delimitate prin conturul lor exterior 21. Spițele 19 se continuă și pătrund în inelul de rezemare 13 între două laturi 15 și 16, având rolul de nervuri de rigidizare. în afară de aceasta, mai sunt prevăzute, suplimentar, nervurile de rigidizare 20 care pătrund, de asemenea, în spațiul delimitat de peretele 14 și cele două laturi 15 și 16 în vederea îmbunătățirii caracteristicilor de rezistență ale inelului de rezemare 13. Nervurile de rigidizare 20 sunt distribuite uniform pe conturul inelului de rezemare 13, fiind dispuse între spițele 19.

Manșonul de racordare 8 constituie, împreună cu inelul de rezemare 13 și spițele 19 ce asigură legătura între acestea, un subansamblu constructiv confecționat din polietilenă de mare densitate (HDPE), fiind executat prin turnare sub presiune. Așa cum rezultă din examinarea fig. 1 și 2, suprafața exterioară 17 a inelului de rezemare 13 și contururile exterioare ale spițelor 19 asigură rezemarea suprafeței interioare 18 a pâlniei de protecție 12 cu precădere în zona tronsonului în formă de burduf 12' și de preferință, a cutelor aparținând burdufului 12', în dreptul intrândurilor 12, pe care acestea le prezintă. Inelul de rezemare 13 contribuie, în mod eficient, să înlăture pericolul unui contact între pâlnia de protecție 12 și piesele componente ce înconjoară articulația cardanică 2 și aceasta chiar și în condițiile în care pâlnia de protecție 12 este supusă unor solicitări exterioare radiale.

Claims (7)

Revendicări

1. Dispozitiv de protecție pentru un arbore articulat cu susținere radială a pâlniei de protecție, (1) cu două articulații cardanice (2 și 2') cuprinzând fiecare câte două furci cardanice (3 și și un fus în cruce (5), care asigură o îmbinare articulată precum și un arbore de legătură (7) dispus în lungul unei axe longitudinale (6) și care face legătura între cele două articulații cardanice (2 și 2') cu câte un manșon de racordare (8) pentru fiecare articulație cardanică (2. 2'), pe de o parte, pentru cuplarea cu arborele de legătură (7) și pe de altă parte, pentru racordarea unei pâlnii de protecție (12) și care, prin intercalarea unui inel glisant (9), asigură rezemarea pe una din furcile cardanice (4), la care pâlnia de protecție (12) este confecționată din material plastic, acoperă cel puțin, pe o anumită lungime, articulația cardanică (2 și 2') pornind dinspre manșonul de racordare (8) și este prevăzută cu elemente de susținere care intră acțiune în momentul în care, sub acțiunea unor solicitări exterioare aplicate asupra pâlniei de protecție (12), pâlnia de protecție (12) putând intra în contact cu componentele articulației cardanice (2 și 2') pe care o acoperă, caracterizat prin aceea că elementele de susținere cuprind un inel de rezemare (13) racordat la manșonul de racordare (8) a cărui suprafață exterioară (17) asigură rezemarea pâlniei de protecție (12) pe o anumită porțiune a suprafeței sale interioare (18), inelul de rezemare (13) fiind centrat pe axa longitudinală (6) și distanțat, axial, față de manșonul de racordare (8).

r

RO 116118 Bl

230

2. Dispozitiv de protecție, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că inelul de rezemare (13) este legat cu manșonul de racordare (8), prin intermediul unor spițe (19) distribuite uniform, în jurul axei longitudinale (6).

3. Dispozitiv de protecție, conform revendicărilor 1 sau 2, caracterizat prin aceea că inelul de rezemare (13), secționat printr-un plan ce cuprinde axa longitudinală (6), se prezintă sub forma unui profil “U” culcat și între laturile (15 și 16) și peretele (14) acestui profil în formă de “U, sunt prevăzute nervuri de rigidizare (20) distribuite uniform în jurul axei longitudinale (6).

4. Dispozitiv de protecție, conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că cel puțin o parte din spițele (19) constituie nervuri de rigidizare.

5. Dispozitiv de protecție, conform uneia din revendicările 1 până la 4, caracterizat prin aceea că, în afara suprafeței exterioare (17) a inelului de rezemare (13), la susținerea pâlniei de protecție (12) contribuie și o parte din conturul exterior (21) al spițelor (19).

6. Dispozitiv de protecție, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că pâlnia de protecție (12) prezintă un burduf cutat (12'J orientat către manșonul de racordare (8), iar inelul de rezemare (13) și/sau conturul exterior (21) al spițelor (19) servesc pentru susținerea suprafeței interioare (18) a intrândurilor (12) cutelor respective.

7. Dispozitiv de protecție, conform uneia din revendicările 1 până la 6, caracterizat prin aceea că inelul de rezemare (13), spițele (19) și manșonul de racordare (8) constituie un singur element, monobloc, confecționat din material plastic prin turnare, sub presiune.