ЗАЖИМНОЕ КУЛАЧКОВОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1998 года по МПК F16B7/04 

Предлагаемое изобретение относится к зажимному кулачковому устройству.

Более конкретно, изобретение относится к зажимному кулачковому устройству для зажимного приспособления, предназначенному для установки на профильном элементе и выполненному с возможностью его прижатия к профильному элементу посредством двух поперечных стяжных болтов, каждый из которых расположен с одной стороны профильного элемента.

Такие зажимные приспособления используются в качестве средств крепления для профильных элементов различного типа. Например, они используются для крепления к зданиям и т.п. профильных элементов, а также для установки на них антенн. Обычно зажимное приспособление включает два расположенных друг против друга зажимных кулачковых устройства, которые могут быть прижаты к противоположным сторонам профильного элемента посредством двух стяжных болтов, каждый из которых расположен с одной стороны элемента. Однако в некоторых случаях одно из зажимных кулачковых устройств может быть заменено неподвижным элементом здания и т.п., в котором соответствующим образом закреплены два стяжных болта.

В большинстве известных зажимных приспособлений вышеописанного типа зажимное устройство образовано элементом, выполненным в виде одной цельной детали, форма и размеры которой соответствуют используемому профильному элементу.

Однако из описания к патенту США N 4444370 также известно зажимное приспособление указанного типа, в котором использовано зажимное кулачковое устройство, выполненное в виде двух отдельных кулачковых элементов и их общей противолежащей опоры, расположенной за ними и предназначенной для передачи зажимных усилий стяжных болтов на кулачковые элементы для прижатия их к профильному элементу. Оба кулачковых элемента и опора снабжены средствами взаимодействия для обеспечения возможности установки и фиксации кулачковых элементов в заданных положениях по отношению к опоре.

Согласно этому патентному описанию главной целью разделения зажимного кулачкового устройства на три различные части, а именно, на два отдельных кулачковых элемента и их общую заднюю противолежащую опору является облегчение как изготовления, так и использования зажимного кулачкового устройства в тех случаях, когда оно имеет очень большие размеры и образует часть зажимного приспособления для труб очень большого диаметра.

Недостатком зажимного кулачкового устройства, раскрытого в указанном описании к патенту США, также как и обычного зажимного кулачкового устройства, выполненного из одной единственной детали, является то, что пределы изменения размеров и формы профильных элементов, на которых оно может быть установлено, весьма узки. Следовательно, чтобы удовлетворить потребность в зажимных приспособлениях для профильных элементов различного вида, размеры и форма которых могут изменяться в широких пределах, необходимо иметь большое число различных зажимных кулачковых устройств, отличающихся формой и размерами.

Задачей изобретения является создание усовершенствованного зажимного кулачкового устройства того же типа, что описано в ограничительной части первого пункта формулы изобретения и известно из патента США N 4444370, которое дает возможность использовать одно и то же устройство для зажима самых разнообразных профильных элементов различных размеров и формы.

Для достижения указанной задачи в зажимном кулачковом устройстве приспособления для закрепления профильного элемента, содержащего по меньшей мере одно зажимное кулачковое устройство, образованное двумя отдельными кулачковыми элементами и общей противолежащей опорой для двух кулачковых элементов, и два стяжных болта, каждый из которых проходит через один из двух кулачковых элементов и общую противолежащую опору, которые, в свою очередь, содержит средства взаимодействия, выполненные с возможностью установки и удержания кулачковых элементов в заданных положениях по отношению к общей противолежащей опоре, средства взаимодействия выполнены с возможностью установки и удержания каждого кулачкового элемента на ступенчато изменяемом расстоянии друг от друга.

Таким образом, зажимное кулачковое устройство может быть легко приспособлено к профильному элементу, для установки на который оно предназначено. Это означает, что оно существенно отличается от зажимного кулачкового устройства, раскрытого в вышеприведенном описании к патенту США, где каждый кулачковый элемент может быть установлен только в единственном заранее определенном положении на противолежащей опоре и где, следовательно, невозможно применить зажимное кулачковое устройство для зажима различных профильных элементов.

Целесообразно, чтобы средства взаимодействия позволяли устанавливать и фиксировать кулачковые элементы на различном расстоянии друг от друга на противолежащей опоре. Однако средства взаимодействия могут также позволить устанавливать кулачковые элементы в положения, в которых они обращены друг к другу первыми сторонами, а также в положения, в которых они обращены друг к другу вторыми сторонами, противоположными первым сторонам. Средства взаимодействия могут быть выполнены с возможностью установки и удержания кулачковых элементов в положениях, в которых они обращены друг к другу первыми сторонами, а также в обратных положениях, в которых они обращены друг к другу вторыми сторонами, противоположными первым. В этом случае на первой и второй сторонах кулачковых элементов могут быть выполнены контактные поверхности, отличающиеся друг от друга по форме, для взаимодействия указанных первой и второй сторон с профильным элементом. Таким образом, зажимное кулачковое устройство может быть дополнительно приспособлено к этому профильному элементу путем такого расположения кулачковых элементов, при котором они обращены друг к другу наиболее подходящими для данного профильного элемента контактными поверхностями.

Средства взаимодействия могут содержать поперечные зубья на задней стороне каждого кулачкового элемента и взаимодействующие с ними поперечные зубья на передней стороне противолежащей опоры. Такая конструкция средств взаимодействия позволяет устанавливать кулачковые элементы на опоре в различных положениях, число которых весьма велико, а также облегчает их установку на опоре с возможность переворачивания. Для предотвращения бокового смещения кулачковых элементов по отношению к противолежащей опоре на ее передней стороне выполнены две закраины, выступающие вперед и образующие две противоположные продольные направляющие поверхности для двух противоположных продольных боковых поверхностей каждого кулачкового элемента.

Кроме того, для облегчения эксплуатации зажимного кулачкового устройства оно может включать средства крепления с возможностью раскрепления кулачковых элементов в положениях, при которых их средства взаимодействия входят в зацепление со средствами взаимодействия противолежащей опоры. Эти средства могут содержать крепежные элементы, установленные с возможностью упругого смещения в кулачковых элементах, и продольные канавки, выполненные в указанных двух закраинах противолежащей опоры и предназначенные для размещения в них указанных крепежных элементов.

В противолежащей опоре соответственно могут быть выполнены удлиненные сквозные отверстия под стяжные болты для обеспечения возможности установки болтов на переменном расстоянии друг от друга. Удлиненные сквозные отверстия под стяжные болты могут также быть выполнены и в кулачковых элементах. Однако более целесообразно в каждом кулачковом элементе выполнить под стяжные болты по два сквозных отверстия, расположенных на некотором расстоянии друг от друга вдоль кулачкового элемента.

Для облегчения крепления стяжных или соединительных болтов в противолежащей опоре на ее задней стороне может быть выполнена продольная канавка, внутренняя часть которой выполнена с возможностью вхождения в нее без проворота головки болта или навернутой на него гайки, промежуточная часть имеет увеличенную ширину для вхождения в нее шайбы, установленной на болте, а наружная часть уменьшенной ширины образует свободный проход для тела болта.

Ниже следует дальнейшее описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 показывает в качестве примера вид в аксонометрии предлагаемого зажимного кулачкового устройства в разобранном виде; фиг. 2 - вид в аксонометрии зажимного кулачкового устройства, изображенного на фиг. 1, в сборе; фиг. 3 - вид в аксонометрии зажимного приспособления с двумя зажимными кулачковыми устройствами, изображенными на фиг. 1 и 2, установленного на профильном элементе в виде цилиндрической трубы круглого поперечного сечения; фиг. 4 - вид в аксонометрии зажимного приспособления, изображенного на фиг. 3, установленного на уголке; фиг. 5 - вид в аксонометрии зажимного приспособления, представленного на фиг. 3, установленного на трубе приблизительно квадратного поперечного сечения; фиг. 6 - вид в аксонометрии двух объединенных зажимных приспособлений, соответствующих представленному на фиг. 3, соединяющих два параллельных вертикальных трубчатых элемента друг с другом; фиг. 7 - вид в аксонометрии двух объединенных зажимных приспособлений, соответствующих представленному на фиг. 3, соединяющих горизонтальный трубчатый профильный элемент с вертикальным трубчатым профильным элементом; фиг. 8 - вид с торца противолежащей опоры, образующей часть зажимного кулачкового устройства, представленного на фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 и 2 показано зажимное кулачковое устройство 10, содержащее два кулачковых элемента 11 и их общую продольную противолежащую опору 12, с помощью которой кулачковые элементы 11 могут быть прижаты к профильному элементу посредством стяжных болтов, каждый из которых расположен с одной стороны профильного элемента.

На задних сторонах 11А кулачковых элементов 11, предназначенных для установки на опоре 12, выполнены поперечные зубья 13 и промежуточные впадины 14, а на опорной поверхности 12А опоры 12, расположенной на ее передней стороне и обращенной к кулачковым элементам, выполнено два ряда поперечных зубьев 15 и промежуточных впадин 16. Зубья 13 и 15 образуют средства взаимодействия кулачковых элементов 11 и опоры 12, которые могут быть приведены в зацепление друг с другом для обеспечения возможности установки и удержания каждого из кулачковых элементов 11 в определенном положении по отношению к опоре, которое может быть свободно выбрано из множества заданных положений.

Именно зубья 13 и 15 позволяют устанавливать кулачковые элементы 11 вдоль опоры 12 с возможностью ступенчатого изменения расстояния между ними сторонами 17 или противоположными сторонами 18 друг к другу. Чтобы использовать преимущества возможности такой обратной установки кулачковых элементов 11 с целью достижения универсальной применимости зажимного кулачкового устройства 10 для профильных элементов различной формы и размера на сторонах 17 и 18 кулачковых элементов выполнены соответствующие контактные поверхности 19 и 20, отличающиеся друг от друга по форме и предназначенные для взаимодействия с профильным элементом.

В рассматриваемом примере контактная поверхность 19 на первой стороне 17 состоит из трех участков 19A, 19B и 19C. Участок 19A расположен параллельно задней стороне 11A, участок 19B перпендикулярно ей, а участок 19C под углом около 45^o к ней. Контактная поверхность 20 на второй стороне 18 состоит из единой плоской поверхности, образующей угол около 80^o с задней стороной 11A.

В опоре 12 выполнены две закраины 21, каждая из которых расположена с одной стороны опорной поверхности 12A и выступает вперед. Они образуют две противоположные продольные направляющие поверхности 22 для двух противоположных продольных боковых поверхностей 23 каждого из кулачковых элементов 11. Каждая из двух поверхностей 23 каждого кулачкового элемента 11 снабжена выполненным с возможностью упругого смещения стопорным шариком 24, который частично выступает из поверхности 23 и может быть введен в зацепление с продольной канавкой 25, принадлежащей направляющей поверхности 22, при установке кулачкового элемента 11 с усилением между закраинами 21 для закрепления с возможностью раскрепления кулачкового элемента в заранее выбранном положении, при этом зубья 13 кулачкового элемента располагаются между зубьями 15 опоры 12.

Как видно на фиг. 1 и 2, в каждом кулачковом элементе 11 выполнены два сквозные отверстия 26, расположенные на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга вдоль кулачкового элемента. При использовании зажимного кулачкового устройства 10 стяжной болт может быть вставлен в одно из двух отверстий 26. Опора же 12 имеет два удлиненных сквозных отверстия 27, через каждое из которых в определенном месте, зависящем от выбранного положения кулачкового элемента 11 и выбранного отверстия 26 в кулачковом элементе, может проходить стяжной болт.

Кроме того, в опоре 12 выполнены два сквозных отверстия 28, проходящих вдоль нее с возможностью их использования для размещения в них соединительных болтов в случае необходимости установки в одну линию двух или более опор. Кроме того, на задней стороне опоры 12 выполнена продольная канавка 29, внутренняя часть 29A которой выполнена с возможностью вхождения в нее проворота шестигранной головки болта или навернутой на нее гайки, промежуточная часть 29B имеет увеличенную ширину, для вхождения в нее шайбы, установленной на болте, а наружная часть 29C уменьшенной ширины образует свободный проход для тела болта. Болт 32, расположенный в канавке 29 и имеющий шестигранную головку 33, показан пунктирной линией на фиг. 8.

Кулачковые элементы 11 и опору 12 можно с небольшими затратами изготовить путем нарезания соответствующих заготовок из легких штампованных металлических профилей. После нарезания заготовок, предназначенных для кулачковых элементов 11, в них выполняют отверстия 26 и монтируют сборочные узлы, содержащие стопорные шарики 24 и соответствующие пружины. В заготовке, предназначенной для опоры 12, отверстия 27 и зубья 15 выполняют после нарезания. Удобным способом изготовления зубьев 15 является обработка участков опорной поверхности 12A, предназначенных для образования зубьев, с помощью зубонакатных роликов.

На фиг. 3 - 7 некоторые варианты зажимных приспособлений, снабженных представленными на фиг. 1 и 2 зажимными кулачковыми устройствами, показаны установленными на различных профильных элементах.

Фиг. 3 показывает зажимное приспособление, имеющее два зажимных кулачковых устройства 10, кулачковые элементы 11 которых с усилием удерживаются в контакте с цилиндрической трубой 31 круглого поперечного сечения под действием зажимных усилий, оказываемых на опору 12 двумя стяжными болтами 32. В этом случае кулачковые элементы 11 соприкасаются с трубой 31 участками 19C их контактных поверхностей.

На фиг. 4 показано то же самое зажимное приспособление, установленное на профильном элементе 31A, представляющем собой уголок, а на фиг. 5 оно установлено на профильном элементе 31B, имеющем форму трубы приблизительно квадратного поперечного сечения. В обоих случаях два участка 19A и 19B контактных поверхностей кулачковых элементов 11 используются для удержания соответствующих профильных элементов.

Фиг. 6 показывает два соединенных вместе зажимных приспособления, аналогичных показанному на фиг. 3, одно из которых установлено на трубе 31C сравнительно большого диаметра, а другое - на параллельной ей трубе 31D сравнительно небольшого диаметра. В этом случае стяжные болты 32 каждого зажимного приспособления используются также и для удерживания двух опор 12, каждая из которых принадлежит одному из зажимных приспособлений, в положении, в котором они твердо упираются друг в друга. Концы стяжных болтов 32 каждого из зажимных приспособлений могут быть снабжены неподвижными шестигранными головками 33, которые, как показано на фиг. 8, расположены в части 29A канавки смежной опоры 12 другого зажимного приспособления. Как можно видеть на фиг. 6, кулачковые элементы 11, установленные на большей трубе 31C, упираются в нее своими контактными поверхностями 19C, тогда как кулачковые элементы 11, установленные на меньшей трубе 31D, упираются в нее своим контактными поверхностями 20.

Фиг. 7 показывает два зажимных приспособления, соединенных вместе через промежуточную плиту 34 и предназначенных для соединения между собой двух взаимно перпендикулярных труб 31C и 31D.

Изобретение не ограничивается вышеописанными и показанными на чертежах примерами выполнения устройства. Напротив, возможны и многие другие варианты выполнения в пределах объема изобретения. Например, следует иметь в виду, что форма контактных поверхностей 19 и 20 может отличаться от той, что показана на чертежах, а средства взаимодействия кулачковых элементов 11 и опоры 12 не обязательно должны состоять из поперечных зубьев и впадин между ними, но могут быть выполнены в виде любых других выступов и впадин.

Предлагаемое изобретение относится к зажимным приспособлениям. Такие зажимные приспособления используются в качестве средств крепления профильных элементов различного типа. Зажимное кулачковое устройство содержит по меньшей мере одно зажимное кулачковое устройство и два стяжных болта. Зажимное кулачковое устройство образовано двумя отдельными кулачковыми элементами и общей противолежащей опорой для двух кулачковых элементов. Каждый из стяжных болтов проходит через один из двух кулачковых элементов и общую противолежащую опору. Кулачковые элементы и общая противолежащая опора содержат средства взаимодействия. Средства взаимодействия выполнены с возможностью установки и удержания кулачковых элементов в заданных положениях, по отношению к общей противолежащей опоре. Кроме того, средства взаимодействия выполнены с возможностью установки и удержания каждого кулачкового элемента на ступенчато изменяемом расстоянии друг от друга. Такое исполнение дает возможность использовать одно и то же устройство для зажима самых разнообразных профильных элементов, различных размеров и формы. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Зажимное кулачковое устройство приспособления для закрепления профильного элемента, содержащего по меньшей мере одно зажимное кулачковое устройство (10), образованное двумя отдельными кулачковыми элементами (11) и общей противолежащей опорой (12) для двух кулачковых элементов, и два стяжных болта (32), каждый из которых проходит через один из двух кулачковых элементов (11) и общую противолежащую опору (12), которые, в свою очередь, содержат средства (13, 15) взаимодействия, выполненные с возможностью установки и удержания кулачковых элементов (11) в заданных положениях по отношению к общей противолежащей опоре (12), отличающееся тем, что средства (13, 15) взаимодействия выполнены с возможностью установки и удержания каждого кулачкового элемента на ступенчато изменяемом расстоянии друг от друга. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средства (13, 15) взаимодействия выполнены с возможностью установки и удержания кулачковых элементов (11) в положениях, в которых они обращены друг к другу первыми сторонами (17), а также в обратных положениях, в которых они обращены друг к другу вторыми сторонами (18), противоположными первым (17), и на первой (17) и второй (18) сторонах кулачковых элементов (11) выполнены контактные поверхности (19, 20), отличающиеся друг от друга по форме. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что средства (13, 15) взаимодействия содержат поперечные зубья (13) на задней стороне каждого кулачкового элемента (11) и взаимодействующие с ними поперечные зубья (15) на передней стороне общей противолежащей опоры (12). 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что на передней стороне общей противолежащей опоры (12) выполнены две закраины (21), выступающие вперед и образующие две противоположные продольные направляющие поверхности (22) для двух противоположных продольных боковых поверхностей (23) каждого кулачкового элемента (11). 5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что оно содержит средства (24, 25) крепления, выполненные с возможностью раскрепления кулачковых элементов (11) в положениях, при которых их средства (13) взаимодействия входят в зацепление со средствами (15) взаимодействия общей противолежащей опоры (12). 6. Устройство по п. 4 или 5, отличающееся тем, что средства (24, 25) крепления включают крепежные элементы (24), установленные с возможностью упругого смещения в кулачковых элементах (11), и продольные канавки (25), выполненные в указанных двух закраинах общей противолежащей опоры (12) и предназначенные для размещения в них указанных крепежных элементов. 7. Устройство по любому из пп. 1 - 6, отличающееся тем, что в общей противолежащей опоре (12) выполнены удлиненные сквозные отверстия (27) под стяжные болты (32). 8. Устройство по любому из пп. 1 - 7, отличающееся тем, что в каждом кулачковом элементе (11) выполнено под стяжные болты (32) по два параллельных сквозных отверстия (26), расположенных на некотором расстоянии друг от друга вдоль кулачкового элемента. 9. Устройство по любому из пп. 1 - 8, отличающееся тем, что на задней стороне общей противолежащей опоры (12) выполнена продольная канавка (29), внутренняя часть (29A) которой выполнена с возможностью вхождения в нее без проворота зафиксированной головки (33) болта или навернутой на него гайки, промежуточная часть (29B) имеет увеличенную ширину для вхождения в нее шайбы, установленной на болте (32), а наружная часть (29C) уменьшенной ширины образует свободный проход для тела болта.