SI25246A - Strižna sklopka kardanske gredi z vnaprej nastavljivimi vrednostmi nazivnega navora - Google Patents

Abstract

Predmet izuma sodi v področje kardanskih gredi oziroma natančneje v področje varnostnih elementov in sklopk kardanskih gredi. Značilnost strižne sklopke kardanske gredi z vnaprej nastavljivimi vrednostmi nazivnega navora je v tem, da se spodnji del vilic simetrične oblike in ravni del nastavka po obliki ujemata, pri čemer se valjaste luknje z različnimi premeri spodnjega dela vilic pozicionirane soosno s valjastimi luknjami z ujemajočimi premeri na ravnem delu nastavka. V enem ujemajočem paru lukenj je nameščen strižni vijak z matico, v drugih parih lukenj pa so nameščeni čepi. Z izborom premera in položaja para valjastih lukenj v katerega bosta nameščena strižni vijak in matica je izbrana vnaprej določena nazivna vrednost navora sklopke, ki je označena z vtisnjenim simbolom pri vsaki valjasti luknji. Pri vsaki luknji je oznaka nazivnih vrednostih navora sklopke.

Description

Strižna sklopka kardanske gredi z vnaprej nastavljivimi vrednostmi nazivnega navora Področje tehnike

Predmet izuma sodi v področje kardanskih gredi oziroma natančneje v področje varnostnih elementov in sklopk kardanskih gredi.

Tehnični problem

Tehnični problem je konstrukcijska rešitev strižne sklopke, ki mora omogočati možnost uporabe varnostnega elementa, pri več različnih nazivnih vrednostih navora sklopke, ob tem pa mora zagotavljati ergonomsko in uporabniku prijazno zamenjavo vijakov, ter hkrati tudi zagotoviti nenamerno uporabo varnostnega elementa, po vsaki spremembi vrednosti nazivnega navora sklopke.

Naloga izuma je konstrukcijska rešitev sistema sklopke, ki bi omogočala več različnih vrednosti nazivnega navora sklopke z enostavno menjavo strižnih vijakov in z minimalnim vibriranjem oz. tresenjem kardanske gredi.

Znano stanje tehnike

Po patentu US 6691844 B2 je znan pogonski sestav, ki ima na pestu podprt ozobljeni obroč, kot sestavni del zaklepnega sistema, katere namen je povečanje varnosti v delovnem območju kardanske gredi. Rešitev se funkcijsko bistveno razlikuje od pričujočega izuma, saj ne vsebuje zaklepnega sistema hkrati pa uporabniku omogoča lažjo menjavo vijakov. Poleg tega pričujoči izum omogoča izbiro med več vrednostmi nazivnega navora sklopke, kar razširi območje uporabe le-tega. V patentu GB 1567087 A je opisana rešitev kjer je prenos navora omogočen s strižnim vijakom, ki se ob prekoračitvi nazivnega navora sklopke poruši. Pričujoči izum vključuje strižni vijak na tak način, da omogoča izbiro med vsaj tremi nazivnimi navori sklopke, ki so nazorno označeni, uporabniku omogoča enostavnejšo menjavo vijakov, ob tem pa ima rešitev po pričujočem izumu še simetrično obliko glavne osi, kar zelo zmanjšuje možnost vibriranja /tresenja kardanske gredi.

Izum opisan v patentu US 4758109 temelji na povečani varnosti uporabnika, saj je strižni vijak vstavljen v T - režo in ob porušitvi vijaka, njegovi delci ne letijo povsod po okolici, hkrati pa s svojo obliko narekuje uporabo strižnih vijakov predpisane velikosti. Rešitev se bistveno razlikuje od pričujočega izuma, saj le-ta omogoča izbiro med večjim številom nazivnih navorov sklopke, hkrati pa uporabniku omogoča lažjo menjavo strižnega vijaka v delovnem okolju. V patentu JP 2001132770 je opisana rešitev, ki ima po obodu razporejene 4 luknje različnih premerov, ki omogočajo variiranje in natančnejše nastavljanje nazivnega navora sklopke. Pričujoči izum se razlikuje po tem, da omogoča izbiro med tremi ali več nazivnimi navori in je enostavnejši za uporabo, saj so vrednosti nazivnih navorov izvrtin nazorno napisane ob le - teh. Pri pričujočem izumu so v nezasedene izvrtine vstavljeni čepi, ki opravljajo funkcijo ščitenja tovarniških nastavitev kar uporabniku omogoča lažjo menjavo strižnega vijaka. V patentu SU647474 je opisana rešitev, ki ima samo eno nazivno vrednost navora sklopke, katere ni možno spreminjati. Pri opisani rešitvi je glava strižnega vijaka postavljena v T-utor na prvi prirobnici, nato gre vijak skozi drugo prirobnico, ter je na koncu prirobnice privijačen z matico. Medtem ko, je pri pričujočem izumu možna nastavitev pri treh ali več različnih vrednostih nazivnega navora.

Opis rešitve tehničnega problema

Značilnost strižne sklopke kardanske gredi z vnaprej nastavljivimi vrednostmi nazivnega navora je v tem, da se spodnji del vilic simetrične oblike in ravni del nastavka po obliki ujemata, pri čemer se tri valjaste luknje z različnimi premeri spodnjega dela vilic pozicionirane soosno s tremi valjastimi luknjami z ujemajočimi premeri na ravnem delu nastavka. V enem ujemajočem paru lukenj je nameščen strižni vijak z matico, v drugih dveh parih lukenj pa so nameščeni čepi. Z izborom premera in položaja para valjastih lukenj v katerega bosta nameščena strižni vijak in matica je izbrana vnaprej določena nazivna vrednost navora sklopke, ki je označena z vtisnjenim simbolom pri vsaki valjasti luknji. Pri vsaki luknji je oznaka nazivne vrednostih navora sklopke. V spodnjem delu vilic in ravnem delu nastavka je soosnih lukenj lahko več kot tri. Hkrati konstrukcijska rešitev omogoča zanesljivo, varno in uporabniku prijazno menjavo strižnih vijakov, bodisi zaradi spremembe nazivnega navora strižne sklopke ali v primeru, da je potrebno zamenjati porušen vijak. Pomembno nalogo imajo čepi, ki s svojo geometrijsko obliko opravljajo funkcijo varovanja tovarniških nastavitev strižne sklopke oziroma služijo preprečevanju nenamenske uporabe strižne sklopke.

Strižna sklopka kardanske gredi z vnaprej nastavljivimi vrednostmi nazivnega navora po izumu bo v nadaljevanju podrobneje opisana s pomočjo slik, ki kažejo;

Slika 1 sestav strižne sklopke

Slika 2 sestav strižne sklopke

Slika 2a detajlni prikaz utorov

Slika 2b detajlni prikaz utorov

Slika 3a naris čepa

Slika 3b prerez C - C

Slika 3c čep

Slika 4 tloris vilice 1

Strižna sklopka kardanske gredi z vnaprej nastavljivimi vrednostmi nazivnega navora po izumu je sestavljena iz vilice 1 in nastavka 2, ki sta preko vskočnika 3 s pomočjo strižnega vijaka 4 in matice 41 povezana v celoto. Vilice 1 imajo približno obliko velike črke U z krakoma 11 in 12, ki imata v zgornjem delu okrogli odprtini 111 in 121. Kot kaže slika 4 ima spodnji del 13 vilice 1 simetrično obliko glede na X in Y os. V spodnjem delu 13 vilic 1 je v središčnici okrogla luknja 131, ki je obdana s fiksnima deloma kraka 11 in kraka 12. Levo ih desno od krakov 11 in 12 sta prirobnici 132 in 133 dela 13. Prirobnica 132 ima okroglo luknjo 14 s premerom di, in vtisnjen simbol D1, ki ustreza vrednosti navora izvrtine d1 strižne sklopke. Prirobnica 133 ima luknjo 15 s premerom d2 in v njeni bližini vtisnjen simbol D2, ki ustreza drugi vrednosti navora strižne sklopke. Prirobnica 133 ima luknjo 16 s premerom d3 in v njeni bližini vtisnjen simbol D3, ki ustreza tretji vrednosti navora strižne sklopke.

Prirobnici 132 in 133 spodnjega dela 13 imata lahko tudi več okroglih lukenj s premeri di, d2, d3, d4-.., z ustreznimi vtisnjenimi simboli, ki ustrezajo vrednostim navora izvrtin di, d2, d3, d4..., strižne sklopke.

Spodnji del 13 vilic 1 ima na eni strani izveden utor 134, kjer se nahaja okrogla luknja 17 za namestitev mazalke 18 (glej sliki 1 in 5). V notranjosti okrogle luknje 131 je poglobljen utor 131' za namestitev vskočnika 3, ki se na drugi strani namesti v utor 211 nastavka 2.

Nastavek 2 ima valjast nastavek 21 z utorom 211, ploščo 22 in valjast nastavek 23. Skozi vse tri dele je vzdolž osi v notranjosti izvedena ozobljena izvrtina 20, ki ima s strani izvrtino v katero je montiran varnostni zatič ali varovalni vijak 21, kot kaže slika 6. Plošča 22 ima obliko kot jo ima spodnji del 13 vilic 1, katere spodnja ploskev tesno prilega na zgornjo ploskev plošče 22. V spodnji ploskvi plošče 22 ima prirobnica 221 vdolbino 221' v kateri je okrogla luknja 19. V spodnji ploskvi plošče 22 ima prirobnica 222 vdolbino 222' z okroglo luknjo 222a in vdolbino 222" z okroglo luknjo 222b (glej sliko 2). Vdolbine 221', 222' in 222" so dimenzionirane tako, da ob namestitvi matice 41 za privitje strižnega vijaka 4, matica 41 ostane ujeta v stenah 223', 223" in 223'" vdolbine. V izumu velja, da vsaki izvrtini premera di, d2, d3,..., skozi spodnji del 13 vilice 1, pripada ujemajoča se izvrtina premera di', d2\ d3,,...) skozi ploščo 22 nastavka 2.

Pripadajoče izvrtine di, d2, d3.....so razporejene skozi spodnji del 13 vilice 1 tako, da ni mogoče vstaviti pripadajočega vijaka 4 v več kot en par izvrtin di\ d2', d3',..., skozi ploščo 22 nastavka 2.

Strižna sklopka po izumu omogoča nastavitev več nazivnih navorov sklopke, vendar istočasno deluje samo pri eni nastavitvi navora sklopke. To je omogočeno z izborom premera vrtine na spodnjem delu 13 vilic 1, ki je neločljivo povezana z nastavkom 2 preko vskočnika 3 in soosnih lukenj skozi del 13 in ploščo 22. Strižni vijak 4 je nameščen skozi par ujemajočih se izvrtin vilice 1 in nastavka 2, ter pritrjen z matico 41. V luknje spodnjega dela 13 vilic 1 in nastavka 2 v katerih ni strižni vijak 4 so vstavljeni čepi 6, ki ščitijo pred nenamerno napačno zamenjavo vijakov v napačen par izvrtin di-di'; d2-d2'; d3-d3',.... ki posledično privede do uporabe napačnega navora. Prav tako čepi varujejo tovarniške nastavitve strižne sklopke. Z mazalko 18, ki je vgrajena v izvrtino 17 na utoru 134, je omogočeno mazanje delov, ki se med seboj vrtijo. Strižna sklopka z zaobljenimi robovi ima simetrično obliko, glede na vrtišče sklopke, kar prinaša manjše razlike v ekscentričnih masah in s tem zmanjšuje obremenitve pogonov zaradi ekscentričnih mas oziroma vibracij.

Vsak par ujemajočih se izvrtin se ujema samo v enem položaju, v katerem sta ujemajoči se izvrtini soosni. Soosnost ujemajočih se izvrtin je možno doseči z rotacijo vilice 1 okoli osi rotacije glede na nastavek 2. V izvedbenem primeru strižne sklopke na sliki 1, sta soosni luknja 16 na spodnjem delu 13 vilic 1 in okrogla luknja 19 izdelana na nastavku 2.

Na vsaki posamezni sklopki so nazivne vrednosti navorov za posamezne izvrtine označene ob izvrtinah na površino spodnji del 13 vilice 1. V izvedbenem primeru na sliki 1 so nazivne vrednosti navorov označene z D1, D2 in D3. Označene vrednosti omogočajo uporabniku, da ima informacijo na katero vrednost navora je nastavljena strižna sklopka.

Nastavek 2 ima narejeno ozobljeno izvrtino 20 s strani pa je v izvrtino 21 montiran varnostni zatič ali varovalni vijak. Izvrtina 20 omogoča priklop nastavka 2 in celotne kardanske gredi na delovni stroj, varnostni zatič ali varnosti vijak pa preprečujeta osne premike nastavka 2 in celotne kardanske gredi. Vdolbine 22T, 222' in 222" na plošče 22 nastavka omogočajo uporabniku, da porabi manj napora za zamenjavo vijaka oz. privijačenje vijaka 4 in matice 41 v delovnem okolju. Poleg tega vdolbine 221', 222', 222" in površine 223', 223", 223"' služijo blokadi matice ali vijaka pri vijačenju vijaka 4 in matice 41 oz. izboljšujejo ergonomijo strižne sklopke. Pri menjavi vijaka 4, skozi poljubni par ujemajočih se okroglih lukenj, se namesti matica 41 v vdolbino okoli izbrane okrogle luknje, pri čemer se v izbrano luknjo vstavi strižni vijak 4, ki se privije v matico 41. Matico 41 se brez večjih naporov pridrži v izbrani vdolbini. Strižni vijak 4 in matica 41 predstavljata razstavljivo vijačno zvezo, ki opravlja funkcijo prenosa navora. V primeru, ko je presežen nazivni navor strižne sklopke, se vijak 4 poruši in ga je potrebno zamenjati.

Pri delovanju strižne sklopke sta z vijakom 4 zasedeni samo dve ujemajoči se luknji, luknja v vilici 1 in pripadajoča luknja v nastavku 2, ki ustrezata tovarniško izbrani nazivni vrednosti navora sklopke. V vse ostale izvrtine na vilici 1 sklopke in nastavku 2 so vstavljeni ustrezni čepi 6. Osnovna funkcija čepov je, da služijo varovanju tovarniških nastavitev strižne sklopke oziroma so indikator v kolikor so bile tovarniške nastavitve strižne sklopke spremenjene. Kot prikazuje slika 3 ima čep 6 obliko votlega stožca s spodnjim delom 61, steblom 62 in zaključkom 63. Premer stebla 62 se proti zaključku 63 zmanjšuje, spodnji del 61 ima nekoliko večji premer, kot začetek stebla 62. čepe 6 je iz izvrtin možno odstrani z določeno silo na površini spodnjega dela 61 čepa 6, ali na površini 63 čepa 6, ki je sestavljena iz množice trikotno oblikovanih izboklin. Če uporabnik želi odstraniti čep 6 z silo na površini dela 61 se odlomi zaključek 61, če pa želi odstraniti na površini 63 pa se poškodujejo trikotno oblikovane izbokline 63. Poškodba oz. deformacija zaključka 63 je indikator, da so bile tovarniške nastavitve prenastavljene. Z uporabo čepov 6 se prepreči oz. zmanjša nenamenska uporaba strižne sklopke, pri čemer je oblika čepov 6 takšna, da zazna vsakršno poseganje v tovarniške nastavitve strižne sklopke. Velikost čepov je prilagojena glede na velikost lukenj 14, 15, 16, 19, 24, 25 v katere so čepi 6 vstavljeni. Vstavljeni čepi 6 ščitijo luknje pred vdorom nečistoč iz zunanjosti.

Konstrukcijska rešitev strižne sklopke po izumu omogoča delovanje strižne sklopke pri več nazivnih navorih sklopke. Omogoča tudi enostavno montažo in demontažo vijačne zveze v primeru porušitve vijaka ali pa v primeru spremembe izbire nazivnega navora strižne sklopke. Čepi, vstavljeni v izvrtine namenjene prenosu navora preko strižnega vijaka, služijo varovanju tovarniških nastavitev sklopke in služijo preprečevanju nenamenske rabe strižne sklopke.

Claims (5)

Patentni zahtevki

1. Strižna sklopka kardanske gredi z vnaprej nastavljivimi vrednostmi nazivnega navora, značilna po tem, da se spodnji del vilic simetrične oblike in ravni del nastavka po obliki ujemata, pri čemer so valjaste luknje z različnimi premeri spodnjega dela vilic pozicionirane soosno valjastimi luknjami z ujemajočimi premeri na ravnem delu nastavka; da je v enem ujemajočem paru valjastih lukenj nameščen strižni vijak z matico, v drugih parih lukenj pa so nameščeni čepi; da je z izborom premera in položaja para valjastih lukenj v katerega bosta nameščena strižni vijak in matica izbrana vnaprej določena nazivna vrednost navora sklopke.

2. Strižna sklopka kardanske gredi po zahtevku 1, značilna po tem, da je sestavljena iz vilice (1) in nastavka (2), ki sta preko vskočnika (3) s pomočjo strižnega vijaka (4) in matice (41) povezana v celoto; da vilice (1) imajo približno obliko velike črke U z krakoma (11 in 12), ki imata v zgornjem delu okrogli odprtini (111 in 121); da ima spodnji del (13) vilice (1) simetrično obliko glede na X in Y os; da je v spodnjem delu (13) vilic (1) v središčnici okrogla luknja (131), ki je obdana s fiksnima deloma kraka (11) in kraka (12); da sta levo in desno od krakov (11 in 12) prirobnici (132 in 133) dela (13); da ima prirobnica (132) okroglo luknjo (14) s premerom di, in vtisnjen simbol (D1), ki ustreza vrednosti navora izvrtine d1 strižne sklopke; da ima prirobnica (133) (15) s premerom d2 in v njeni bližini vtisnjen simbol (D2), ki ustreza drugi vrednosti navora strižne sklopke; da ima prirobnica (133) luknjo (16) s premerom d3 in v njeni bližini vtisnjen simbol (D3), ki ustreza tretji vrednosti navora strižne sklopke; da ima nastavek (2) valjast nastavek (21) z utorom (211), ploščo (22) in valjast nastavek (23); da je skozi vse tri dele vzdolž osi v notranjosti izvedena ozobljena izvrtina (20), ki ima s strani izvrtino v katero je montiran varnostni zatič ali varovalni vijak (21); da ima plošča (22) ima obliko kot jo ima spodnji del (13) vilic (1), katere spodnja ploskev tesno prilega na zgornjo ploskev plošče (22); da ima v spodnji ploskvi plošče (22) prirobnica (221) vdolbino (221') v kateri je okrogla luknja (19); da ima v spodnji ploskvi plošče (22) prirobnica (222) vdolbino (222‘) z okroglo luknjo (24) in vdolbino (222") z okroglo luknjo (25); da so vdolbine (221', 222' in 222") dimenzionirane tako, da ob namestitvi matice (41) za privitje strižnega vijaka (4), matica (41) ostane ujeta v stenah vdolbin (223', 223" in 223'").

3. Strižna sklopka kardanske gredi po zahtevku 1 in 2, značilna po tem, da vsaki izvrtini premera di, d2, d3.....skozi spodnji del (13) vilice (1), pripada ujemajoča se izvrtina premera di', d2', d3',---, skozi ploščo (22) nastavka (2).

4. Strižna sklopka kardanske gredi po enem od zahtevkov od 1 do 3, značilna po tem, da je strižni vijak (4) nameščen skozi par ujemajočih se lukenj vilice (1) in nastavka (2), ter pritrjen z matico (41), pri čemer so luknje spodnjega dela (13) vilic (1) in nastavka (2) v katerih ni strižni vijak (4) vstavljeni čepi (6).

5. Strižna sklopka kardanske gredi po enem od zahtevkov od 1 do 4, značilna po tem, da je oblika čepov (6) takšna, da zazna vsakršno poseganje v tovarniške nastavitve strižne sklopke.