SI8811623A - Izboljšana zračna vzmet, zlasti za uporabo v izjemnih pogojih - Google Patents

Abstract

zboljšana zračna vzmet z diafragmo (20), pritrjeno na zapiralni element s prekrivnim naleganjem, pri čemer je diafragma (20) izdelana iz gume ali kateregakoli drugega sintetičnega materiala podobnega gumi in opremljenega z vložkom za povečanje nosilnosti, pri čemer ima en ali oba konca prirobnice (20a) ojačan z jekleno žico ali katerekoli primerno žico. Da bi se zagotovilo konstrukcijo zračne vzmeti z izmenljivo diafragmo, da bi se preprečilo zdrs nazaj pri uporabi, da bi se doseglo ustrezno zrakotesnost in zmanjšalo proizvodne stroške, je na eni ali obeh koncih diafragme (20) zapiralni element zasnovan kot valjasto simetričen prirobnični kolut (19), izdelan iz globoko vlečene pločevine, ki je razdeljen v odseke, ki omogočajo montažo z začetnim nepretrgoma naraščajočim in zatem zmanjšanim lokalnim premerom, nadalje je predvidena udarna opovršina (21), ki zagotavlja ustrezno pozicioniranje in zrakotesnenje diafragme, medtem ko je slednja z delom prirobničnega koluta (19) z zmanjšanim premerom na njej kot tudi z ustrezno nameščeno diafragmo (20) meja za zaprt obročast prostor (22) na treh koncih.

Description

Področje tehnike

Izum sodi na področje strojništva, konkretneje strojnih elementov in detajlov, _rpovsem konkretno pa na področje vzmetenja ter v okviru slednjega na področje vzmetenja v komori z upogljivo steno.

Predmet izuma je uvrščen v razred F 16 F 9/04 mednarodne razvrstitve patentov.

Tehnični problem

Če za izhodišče vzmamemo zračno vzmet, v glavnem za uporabo v izjemnih pogojih, opremljeno z diafragmo, izdelano iz gume ali kateregakoli sintetičnega materiala podobnega gumi, z vložkom, ki prenaša obremenitve, na enem ali obeh koncih pa ima diafragma prirobnici, ojačeni z jekleno žico ali katerokoli drugo primerno žico, je predmet izuma zasnovan na problemu, kako predmetno konstrukcijo nadalje modificirati, da dobimo diafragmo zračne vzmeti, preprečimo zdrs pri uporabi in dosežemo ustrezno zrakotesnost ter hkrati zmanjšamo stroške kovinskega dela in omogočimo enostavno namestitev.

Stanje tehnike

Kot je dobro znano sestoje zračne vzmeti v glavnem iz diafragme, izdelane iz gume - teksilnega materiala, ki se lahko deformira, in iz kovinske armature, zapiralnega elementa, priključenega na slednjo in ki zagotavlja zrakotesno zapiranje. Funkcija zapiralnega elementa je fiksirati zračno vzmet na vzmeteno telo, (npr. vozilo) in istočasno zagotoviti vstop in izstop delovnega zraka. Zrakotesno zapiranje mora biti zagotovljeno med prirobnicama diafragme in zapiralnega elementa tako, da je možno vzdržati narasli tlak, povzročen z vzmetenjem po celotni dolžini poti vzmeti, to se pravi, da se doseže zrakotesno zapiranje celo pod učinkom nateznih sil pri ekstremni sprostitvi vzmeti.

Za tvorbo sistema, sestoječega iz zapiralnega elementa in diafragme, je bilo predlaganih več rešitev.

Pri eni vrsti znanih zračnih vzmeti sta prirobnici diafragme fiksirani med dva kovinska dela s tlačno silo vijakov. Takšna rešitev je razvidna iz sl. 1 in 2, pri čemer tlačna sila zagotavlja hermetično tesnjenje in drži prirobnico diafragme v ravnem položaju.

Sl. 1 prikazuje vpeto prirobnico diafragme zračne vzmeti in način sklapljanja za doseganje hermetičnega tesnenja, v delnem prerezu.

Pri rešitvi, znani iz praktične izdelave - razširjena po vsem svetu - je prirobnica diafragme 1 pritrjena na ustrezno zasnovan del zapiralnega elementa 2. Ta operacija pa je utrudljiva zaradi vulkanizirane obrobne žice 5, zatem je pritrdilni pokrov 3 pritrjen na vijake, ki se nahajajo v

- 3 zapiralnem elementu 2 - njihovo število je \saj 8 ρ čemer zapiralni pokrov obsega tudi povezavo za zrak ter je fiksiran s pomočjo matic. Ko so matice privite z ustreznim momentom, je na željenih mestih ustvarjeno tesnenje.

Na sl- 2 je predstavljen delni prerez rešitve, dobro znane iz prakse, pri kateri je hermetično zapiranje doseženo s pomočjo vijakov. Del zračne vzmeti, podobno kot na načrtu po sl. 1, je prikazan v delnem pogledu in delnem prerezu. V primerjavi s sl. 1 je bistvena razlika v tem, da je prirobnica 6 diafragme obrnjena za 180° glede na prirobnico diafragme 1. Glede na prirobnico 6 je pritrditev na zapiralni element vzdolž krajšega oboda kot diafragma 1, število pritrdilnih vijakov 8 zapiralnega elementa 7 je manjše (1 do 4 kosov) pa tudi proizvodne tolerance niso tako stroge. Namestitev pritrdilnega pokrova 9 in zračne povezave 10 ustreza tisti s sl. 1. Pomanjkljivost pritrditve - kot je razvidno s sl. 1 in 2 - je v visokih stroških in komplicirani montaži.

Sl. 3 prikazuje del prirobnice običajne zračne vzmeti v delnem prerezu. V tem primeru ustreza tvorba zvijave diafragme 11 tisti s sl. 1, pri čemer pokrov ni nameščen s pomočjo vijakov, temveč je pritisnjen (prirobničen) pokrov 12. To pomeni, da se diafragme ne da odstraniti, ko se poškoduje, pokrov 12 pa je potrebno zavreči skupaj z zračno povezavo 13 na njem in vsemi ostalimi priključki in nastavki.

Sl. 4 prikazuje zasnovo prirobnice, ki je splošno uporabljena. Slika prikazuje delni prerez celotne zračne vzmeti kot tudi hermetičnega prirobničnega dela. Prirobnica diafragme 14 je potegnjena na profiliran obroč 16, ki je privarjen na pritrdilni pokrov 15- V tem primeru se zrakotesno tesnenje doseže z dimenzijskim prsekrivanjem, med ko se odpor k navzdolnemu gibanju prirobnice diafragme lahko doseže le z adhezijo tesnega prileganja (prekrivanja) koničnih površin. Ta rešitev je enostavno sestavljiva, še več v ekstremnem vzmetnem položaju lahko diafragma zdrsne navzdol s profiliranega obroča 16.

Sl. 5 predstavlja delni prerez znane zračne vzmeti, ki prikazuje pogosto uporabljeno metodo za pritrditev prirobnic in kovinskih delov. V tem primeru - kot je določeno glede na sl. 4 - se zrakotesno tesnenje doseže na koničnih površinah kovine in prirobnice diafragme, pri čemer zagotavlja ustrezno prekrivanje. Obseg prekrivanja in kot konusa vpliva na možnost sklapljanja, zrakotesnost in vlečno silo (t.j. silo, ki je potrebna za odstranitev diafragme iz kovinskega čela). Da se doseže potrebno prekrivanje in naleganje je potrebno več natančnih korakov. Kljub največji možni natančnoti pa lahko pride do problemov v povezavi z odporom na vlečne sile. Rešitve, s katerimi se tvori kot nos zasnovan del na konični površini, da bi se ustvaril odpor proti zdrsenju, so bile namen rešitve omenjenega problema.

S sl. 5 je razvidno, da . je blokirni obroč 17 opremljen z kot nos zasnovanim delom 17a, ki preprečuje da bi diafragma zdrsnila nazaj. Ustrezno zahteva zdrs prirobnic diafragme 18 veliko višji notranji nadtlak, kot npr. postavljen je obrobnega obroča po sl. 4. Preprečiti, da bi prirobnica 18 zdrsnila nazaj, je najbolj pomembno tudi, ko diafragme

- 5 delujejo pri nizkem tlaku. Prednost kot nos zasnovanega dela 17a je v tem, da preprečuje, da bi diafragma zdrsnila nazaj, ko zračne vzmeti delujejo v ekstremnih položajih (pri popolni sprostitvi vzmeti).

Pomanjkljivo je, da kot nos zasnovan del 17a zahteva kar se da natančno obdelavo (izdela se lahko le z dragim rezanjem), hkrati pa montaža zahteva posebna orodja in visok notranji tlak.

Način pritrditev po sl. 6,t.j. kombinirana uporaba prirobnične zasnove in obroča s kot nos zasnovanim prečnim prerezom, predstavlja stanje tehnike kot je opisano v DE-AS 3 246 599.

Nadaljnji načini pritrditve se odražajo v nesprostljivih povezavah med diafragmo, zapiralnim elementom in včasih batom (primerjaj npr. DE-AS 3 246 599). Posledica tega je, da ko se guma poškoduje je potrebno celotno konstrukcijo zavreči, kar je neekonomično in nevarno za okolico.

Opis rešitve tehničnega problema s primeri izvedbe

Bistvo izuma je kolutasta prirobnična konstrukcija zračne vzmeti, ki omogoča boljšo uporabo sposobnosti, skritih v elastičnosti znane prirobnice diafragme za doseganje ustrezne zrakotesnosti.

Bistvena lastnost izuma je v tem, da se z uporabo kolutaste prirobnice in diafragme z ugodno zasnovano prirobnico lahko doseže prihranke v proizvodnih stroških in veliko izboljšanje zrakotesnosti v primerjavi z običajnimi zračnimi vzmetmi, montažo se lahko izvaja z enostavnejšo tehnologijo, popravila pa postanejo ekonomičnejša.

- 6 Med pritrjevanjem prirobnice zračne vzmeti po izumu je prirobnica razdeljena v funkcijska področje.

Področje A je površina, sposobna ustreznih deformacijj pod vplivom njene elastičnosti je doseženo tesnenje;

področje B je površina, ki jo zagotavlja obrobna kovinska žica; kot posledica tega je konstantno prileganje in tesnenje diafragme;

področje C je dekompresijska površina, prilegajoča se na kovinsko površino odseka diafragma-prirobnica, ki je pritisnjen z največjim premerom kovinskega dela, pri čemer ima zmanjšan premer; njegov odpor proti zdrsenju je sorazmeren z delovno intenziteto ponovljivega stiskanja.

Za boljše razumevanje bo zračna vzmet po izumu sedaj opisana s pomočjo primera, sklicujoč se na priložene načrte, v katerih kaže:

sl.1 do 5 rešitve po stanju tehnike, navedene v uvodnem delu, sl.6 prerez detajla prednostnega izvedbenega primera po izumu, sl.7 delni prerez drugega izvedbenega primera po izumu, sl.8 delni prerez tretjega izvedbenega primera po izumu.

Kot je prikazano po izumu sta prirobnični kolut 19 in udarna površina 21 povezana z varjenjem ali lepljenjem. Prirobnični kolut predstavlja značilno komponento kovinskega spoja, ki se jo enostavno izdela z globokim vlekom. Diafragma je nameščena na konični površini prirobničnega diska 10 z notranjim zračnim tlakom, pod vplivom katerega se gumijast rob prirobnice 20a diafragme 20 deformira, del prirobnice 20a diafragme 20 zdrsne preko največjega premera prirobničnega koluta 19 in skoči v prazen prostor 22, ki ga tvori del z zmanjšanim premerom, ki je definiran s polmerom R ukrivljenos ti kot je prikazano na sl. 7. Pri sestavljanju diafragme zavzame prirobnica 20a končni položaj nenadoma in je v glavnem spremljana s pokajočim zvokom.

Pri zasledovanju vskočnega gibanja je prostor med prirobnico 20a diafragme 20 in prirobničnega koluta 19 zapolnjen z mešanico surove gume, ki je vulkanizirana na površino diafragme 20, s čimer se nadalje lahko poveča kovinska nosilnost spoja. Obrabljeno diafragmo 20 se lahko odreže in polnilni material se lahko enostavno odstrani, prirobnični kolut 19 pa se lahko ponovno uporabi.

Prirobnica 20a s prirobničnim kolutom 19, ki se nahaja v njej in ki zagotavlja zrakotesno zapiranje, tvori skupno del kompletne zračne vzmeti. Prirobnični kolut 19 je lahko nameščen na druge kovinske dele s pomočjo vijačnega spoja ali varjenja, nanje je lahko prilepljen ali pa se uporabi kakršenkoli drug spoj.

Sl. 7 in 8 prikazujeta prikazujeta prirobnici 20a, pritrjeni na kolutno ploščo 19. Oba konca zvite diafragme sta opremljena s prirobničnima kolutoma 19, ki sta lahko enake dimenzije (sl.7) ali pa je njun premer lahko različen (sl.8). Omenjena prirobnična koluta 19 sta sprostljivo povezana z vložkom iz blaga pbirobnic 20a diafragme 20 in gumo, pri čemer se neželjene napetosti ne pojavljajo v gumi, ki vsebuje vložek iz blaga. Prirobnici 20a diafragme omogočata zanesljivo delovanje celo pri obremenjenem stanju.

Valjasta diafragma 20 s sl. 7 je izdelana iz gumijaste mešanice, ojačane s tekstilom; lahko je zasnovana konično ali valjasto. Diafragma 20 je opremljena s prirobnicama 20a, ki imata enak ali različen premer. Omenjeni prirobnici 20a sta obrnjeni proti simetrični osi diafragme 20. Kot je razvidno, je del prirobnice 20a diafragme 20 zračne vzmeti razporejen v prostoru 22 na prirobničnem kolutu, na tak način se lahko doseže posebno silo, potrebno za odpor proti izpuljenju, katero se doda silam, ki izhajajo iz prekrivanja in notranjega tlaka.

Primerno speljan kot konusa prirobničnega koluta 19 naj bo nastavljen tako, da polodprti kot c< na njem

O O V sz obsega med 3 in 7 , medtem ko je višina prirobničnega koluta 19, se pravi dolžina ja pravokotne črte, merjene od udarne površine 21, pritrjene nanj, dva do štirikrat daljša kot polmer R ukrivkljenosti.

Claims (3)

1. Zračna vzmet, obsegajoča togo udarno površino,zapiralni element in elastično diafragmo izdelano iz gume ali kateregakoli drugega gumi podobnega vzmetnega materiala, pri čemer diafragma obsega prirobnični odsek, zasnovan z močnostnim vložkom, označena s tem, da je vsaj en konec elastične diafragme (20) zaprt z valjasto simetričnim prirobničnim kolutom (19), katerega prvi odsek je zasnovan s kontinuirano naraščajočim premerom, in katerega drugi odsek je zasnovan s kontinuirano zmanjšajočim se premerom, pri čemer je elastična diafragma (20) v bistvu tesno povezana s prirobnico prirobničnega koluta (19), tako da je med slednjo, elastično diafragmo (20) in udarno površino (21) zasnovan obročast prostor (22), ki je zapolnjen s surovo gumo ali elastičnim lepilom.

2. Zračna vzmet po zahtevku 1, označena s tem, da sta tako prvi odsek s kontinuirano naraščajočim kot tudi drugi odsek s kontinuirano zamnjšajočim se premerom prirobni ce prirobničnega koluta (19) zasnovana konično.

3. Zračna vzmet po zahtevku 1, označena s tem, da leži polodprti kot ( ) drugega odseka prirobnice prirobnič nega koluta (19) med 3° in 7°, medtem ko je višina (h) prirobnice, merjeno od udarne površine (21), od dva- do štirikrat daljša kakor polmer (R) ukrivljenosti.