ПРОВОЛОЧНОЕ ЗАЖИМНОЕ КОЛЬЦО Российский патент 2000 года по МПК F16L33/02 

Изобретение относится к зажимному кольцу, образованному из полужесткой проволоки, которая свернута с образованием, по меньшей мере, одного витка.

Понятие "полужесткая проволока" используется для обозначения проволоки, выполненной из материала, который является достаточно упругим, чтобы позволить проволоке оставаться свернутой в состоянии покоя, сохраняя при этом упругость. Таким материалом является, например, металл (пружинная сталь, нержавеющая сталь, закаленная сталь или другой подходящий тип металлического материала) или любой другой материал, в частности синтетический материал, имеющий механические характеристики, придающие ему некоторую степень упругости.

Проволока имеет поперечное сечение со сравнимыми размерами во всех направлениях, которые значительно меньше, чем длина проволоки. Обычно ее поперечное сечение является круглым или по существу круглым.

Зажимные кольца обычно используют для прижимания одного предмета к другому, например для прижимания резинового шланга к жесткому трубчатому патрубку.

В документе FR-A-2553153 раскрыто проволочное кольцо, выполненное из полужесткой проволоки, свернутой с образованием двух витков, при этом первый конец кольца снабжен зацепом, в то время как второй конец сложен вдвое с образованием затяжника, включающего поверхность крепления для зацепа. Зацеп образован U-образным сгибом, образующим мост между двумя витками, в то время как затяжник самих двух витков имеет соответствующие малые зацепляющие витки, концы которых содержат крепежную поверхность.

В одном из вариантов выполнения, предложенных в этом документе, каждый из затяжников свернут в два последовательных крепежных витка, возможно достижение положения, в котором зацеп находится внутри первого крепежного витка, что позволяет производить предварительное закрепление. Для достижения этого результата необходимо значительно уменьшить диаметр кольца, так как необходимо заставить зацеп пройти под свободными концами затяжников, т.е. за нормальное крепежное положение, и заставить войти его в первые крепежные витки затяжников. Затем для достижения крепежного положения, исходя из положения предварительного закрепления, необходимо уменьшить диаметр кольца и обеспечить, чтобы зацеп правильно занял положение на свободных концах затяжников.

Это кольцо имеет несколько недостатков. Во-первых, не просто достичь положения предварительного закрепления, так как подведение зацепа под крепежные витки связано с движением, которое является не естественным. Во-вторых, в закрытом положении кольца удерживающий элемент зацепа образован изогнутой внешней периферией второго крепежного витка. Это единственное сцепление является ненадежным, и имеется большая опасность того, что кольцо разъединится.

Данное изобретение относится к зажимному кольцу указанного в начале типа, образованному полужесткой проволокой, свернутой для образования, по меньшей мере, одного витка, имеющему первый конец, снабженный зацепом, образованным сгибом проволоки, проходящим по существу поперек плоскости витка, и второй конец, который отогнут назад наружу для образования затяжника, проходящего по существу в той же плоскости, что и виток.

Изобретение имеет своей задачей устранение недостатков приведенного выше уровня техники посредством предложения предварительного закрепления, которое легче достичь, и крепления, которое более надежно.

Эта задача достигается тем, что затяжник включает крепежный сгиб, образующий уступ, который в направлении к свободному концу затяжника направлен в сторону витка, и тем, что указанный затяжник включает сгиб предварительного закрепления, расположенный между концом затяжника, где он соединен с витком, и его крепежным сгибом, причем сгиб предварительного закрепления также направлен в сторону витка.

Понятно, что с помощью такого расположения положение предварительного закрепления достигается совершенно естественным путем, а именно только тем, что изменяют диаметр витка от диаметра в открытом положении до диаметра предварительного закрепления, который больше диаметра кольца в зажатом состоянии. После того, как это достигнуто, больше нет необходимости уменьшать диаметр кольца до величины, меньшей его зажимного диаметра. Кроме того, положение предварительного закрепления и крепежное положение оба являются надежными, так как в обоих случаях зацеп взаимодействует с основанием сгиба, образующего уступ.

Изготовление является простым, так как в добавление к обычной стадии сворачивания металлической проволоки для образования одного или нескольких витков для образования периферии кольца оно включает только стадии сгиба для выполнения, во-первых, зацепа и, во-вторых, затяжника, снабженного крепежным сгибом и сгибом предварительного закрепления. Проволока может быть в большей или меньшей степени закаленной для придания ей определенной упругости и для придания зацепу и затяжке их окончательной формы.

Так как кольцо выполнено из проволоки, то его опорная поверхность на подлежащей зажиму детали остается небольшой. Вследствие этого, а также вследствие положительного сжимания кольца величина сдавливания, воздействующая на предмет, является поэтому локально очень высокой в зоне, где кольцо опирается на предмет, что улучшает уплотнение по отношению к твердым материалам, например термопластичным материалам.

Предпочтительным является то, что сгиб предварительного закрепления соединен с витком через первый, по существу, прямолинейный пологий откос, наклоненный в сторону свободного конца затяжника относительно радиуса витка, проходящего через этот конец затяжника, который соединен с указанным витком. Таким образом, для того, чтобы перейти от открытого положения в положение предварительного закрепления, зацеп естественным образом поднимается по пологому откосу. Предпочтительным является также то, что крепежный сгиб соединен со сгибом предварительного закрепления вторым, по существу, прямолинейным пологим откосом, также наклоненным в направлении свободного конца затяжника относительно радиуса витка, проходящего через конец затяжника, который соединен с указанным витком. Этот пологий откос также обеспечивает естественное прохождение зацепа от положения предварительного закрепления в крепежное положение.

Когда было указано, что второй конец отогнут назад вверх, то это означает, что затяжник располагается прилегающим к внешней периферии кольца, а не к его внутренней периферии.

Проволока может быть свернута в один виток между первым концом, расположенным вблизи зацепа, и вторым концом, расположенным на свободном конце затяжника. Кольцо при таком варианте выполнения может быть изготовлено очень простым способом с использованием малого количества металла.

Однако во многих случаях применений предпочтительным является, если проволока свернута в два витка, которые являются подобными и по существу параллельными. При таких условиях может быть образован мост между двумя витками в области зацепа, а также в области свободных концов затяжника. Такое кольцо практически эквивалентно обычному кольцу, изготовленному из свернутой полосы металла. Его ширина определяется размером моста между двумя витками, и он имеет указанные выше преимущества, так как его площадь расширения по сравнению с вставленной деталью является небольшой.

Изобретение поясняется ниже подробнее на примерах выполнения, которыми не ограничивается изобретение. Описание основывается на прилагаемых чертежах, на которых изображено:
Фиг. 1 - вид спереди на проволочное кольцо согласно изобретению в положении предварительного закрепления;
фиг. 2 - вид, аналогичный виду по фиг. 1, проволочного кольца в крепежном положении;
фиг. 3 - вид сверху на фиг. 2 для кольца из двух витков;
фиг. 4 - вид сбоку на фиг. 2 также для кольца из двух витков;
фиг. 5 - вид, аналогичный виду по фиг. 1, однако для кольца, имеющего один виток;
фиг. 6 - частичная проекция в перспективе варианта выполнения кольца с двумя витками.

Кольцо 10 по фиг. 1 и 2 выполнено из металлической проволоки, свернутой для образования, по меньшей мере, одного витка 11. Как показано на фиг. 3 и 4 или на фиг. 5, кольцо может иметь два одинаковых параллельных витка 11 и 11' или только один виток 111.

Показанный на фиг. 1 и 2 виток 11 имеет первый конец 12, снабженный зацепом 16, который, как более отчетливо показано на фиг. 3, образован сгибом проволоки по существу поперек плоскости витка. Для улучшения непрерывности усилия, передаваемого кольцом на зажимаемую деталь, зацеп 16 может быть слегка приподнят радиально по отношению к периферии витка 11. Для этого, как показано штрихпунктирными линиями на фиг. 2, а также как показано на фиг. 5, конец 12 может содержать первый радиальный сгиб 18, отходящий от периферии витка, за которым следует зацеп 116, который направлен поперек относительно витка, и второй радиальный сгиб 20, параллельный сгибу 18 и проходящий в противоположном направлении, при этом за вторым радиальным сгибом может по выбору следовать часть, которая проходит но существу тангенциально к периферии кольца и которая проходит от конца 12 в направлении конца 14 витка. Такая форма позволяет выполнить зацеп, который выступает радиально без образования резкого выступа свободного конца проволоки.

Второй конец 14 витка отогнут назад в зону сгиба 24. За указанной зоной 24 затяжка 26 расположена над частью витка, примыкающей ко второму концу 14, т.е. проходит в направлении F от второго конца 14 в сторону первого конца 12 витка, если следовать вдоль его периферии. Между его концом 24 (зоной сгиба), где он соединен с витком, и его свободным концом 14A затяжка 26 имеет крепежный сгиб 28, образующий уступ, который, если смотреть от конца 24 в направлении конца 14A, направлен в сторону витка. Можно также считать, что этот уступ образован в сгибе непосредственно в направлении G к диаметру D кольца. Этот крепежный сгиб 28 направлен по существу радиально относительно витка. Если следовать от его конца 28A, расположенного ближе к концу 24 затяжника, и в направлении его конца 28B, расположенного ближе к свободному концу 14A затяжника, то этот сгиб направлен к витку. За концом 28B затяжка имеет часть 30, которая проходит радиально относительно витка. Если следовать от его конца 28A, расположенного ближе к концу 24 затяжника, и в направлении его конца 28B, расположенного ближе к свободному концу 14A затяжника, то этот сгиб направлен к витку. За концом 28B затяжка имеет часть 30, которая проходит по существу параллельно диаметру D кольца. Таким образом, в целом уступ 28 и часть 30 имеют по существу форму L.

Затяжка 26 имеет также сгиб 32 предварительного закрепления, расположенный между концом 24 указанного затяжника и крепежным сгибом 28. Сгиб 32 предварительного закрепления является по существу параллельным крепежному сгибу 28, т. е. он проходит в направлении центра витка между первым концом 32A, расположенным ближе к концу 24 затяжника, и вторым концом 32B.

Сгиб 32 предварительного закрепления соединен с витком через первый, по существу прямолинейный пологий откос 34, наклоненный под углом α в сторону свободного конца 14A затяжника относительно радиуса R витка, проходящего через конец 24 затяжника. Этот угол α составляет предпочтительно от 40^o до 70^o. Для перехода от закрытого положения кольца в его положение предварительного закрепления зацеп 16 "поднимается" по пологому откосу 34, пока он не зайдет за конец 32A сгиба 32 предварительного закрепления и затем зацепится за внутренний конец (низ) 32B этого сгиба.

Как показано также на фиг. 1 и 2, второй пологий откос 36 проходит от сгиба 32 предварительного закрепления до крепежного сгиба 28. Этот второй пологий откос расположен предпочтительно в основном параллельно первому пологому откосу.

Для того чтобы перейти от открытого положения кольца в его положение предварительного закрепления и затем из указанного положения в крепежное положение, достаточно форсировать два конца кольца в направлении, которое сокращает радиус витка, пока зацеп 16 не зайдет за конец 32A сгиба предварительного закрепления и затем за конец 28A крепежного сгиба.

В зависимости от степени закалки в зоне сгиба 24 естественное положение затяжника 26 может быть слегка выше периферии витка, чем его крепежное положение. В таких условиях закрепление зацепа 16 в крепежном сгибе 28 форсирует затяжку 26 упруго в сторону периферии витка прочь от естественного положения затяжника. За счет упругого взаимодействия зажим и давление со стороны кольца на подлежащий зажиму предмет усиливаются. Кроме того, так как крепежный сгиб является по существу радиальным, то он становится слегка наклонным, т. е. низ 28B ближе к сгибу 24, чем его верх 28A. Другими словами, когда зацеп 16 проходит через верх 28A крепежного сгиба, то диаметр витка очень незначительно меньше диаметра, который имеет место, когда зацеп 16 сцепится с низом 28B сгиба 28. Тем самым предотвращается несвоевременное размыкание.

Обычно кольцо устанавливают в положение предварительного закрепления в конце процесса изготовления, чем обеспечивается возможность транспортировки и хранения множества колец без опасности их запутывания.

Как показано на фиг. 3 и 4, кольцо согласно фиг. 1 и 2 может быть свернуто в два витка 11 и 11', которые являются подобными и по существу параллельными. Так, каждый из первых концов 12 и 12' этих витков имеет соответствующий зацеп 16 и 16'. И наоборот, вторые концы 14 и 14' витков отогнуты назад для образования соответствующих затяжников 26 и 26' аналогично описанному выше затяжнику 26, т.е. имеющих крепежные сгибы 28 и 28' и сгибы 32 и 32' предварительного закрепления.

Естественно, что зацепы 16 и 16' и сгибы 28 и 28' и сгибы 32 и 32' соответственно выровнены в направлении Т, проходящем поперек плоскости витков.

В показанных на фиг. 3 и 4 вариантах выполнения проволока свернута между первым концом 12A, который образует зацеп 16 одного из витков (11), и вторым концом 12B, который образует зацеп 16' другого витка (11'). Переход от одного витка к другому происходит на свободных концах затяжников 26 и 26', где проволока проходит по существу поперек плоскости витков, с образованием между ними моста 38. Два зацепа имеют возможность свободно перемещаться относительно друг друга поперек плоскости витков.

Оба зацепа 16 и 16' проходят предпочтительно внутрь кольца, т.е. свободные концы 12A и 12B проходят навстречу друг другу и между двумя затяжниками 26 и 26'. Это имеет первое преимущество, заключающееся в том, что концы 12A и 12B не создают острых кромок, которые могут быть захвачены ошибочно. Другое преимущество заключается в том, что они облегчают закрепление кольца с помощью плоскогубцев, причем первая губка опирается на мост 38 и вторая губка опирается в свободные концы 12A и 12B. В этом случае вторая губка должна иметь такую форму, чтобы направлять зацепы 16 и 16' и способствовать их продвижению в сторону низа крепежных сгибов 28.

В показанном на фиг. 3 и 4 варианте выполнения затяжники двух витков проходят между частями витков, на которых расположены зацепы, т.е. расстояние е между витками в области зацепов больше, чем расстояние е' между витками в области затяжников. Расстояние е в основном равно сумме расстояния е' и толщины витков.

Можно видеть, что мост 38 служит в качестве распорного элемента, определяющего расстояние е'.

Если желательно также выдерживать расстояние между витками на участке помимо того, который включает мост, образованный проволокой, проходящей между витками, то возможно добавить распорные элементы в кольцо, например, в виде скрепок, соединенных с каждым из витков, причем концы скрепок загибаются вокруг витков или закрепляются зажиманием.

В варианте выполнения согласно фиг. 6 проволоку можно сворачивать непрерывно от первого конца 212A, расположенного на свободном конце затяжника 226 одного из витков (211), до второго конца 212B, расположенного на свободном конце затяжника 226' другого витка (211'), при этом зацеп образуется мостом 240, который проходит между двумя витками, Мост выполнен для выдерживания расстояния е большим, чем расстояние е' для обеспечения возможности закрепления. В этом варианте, если желательно защитить свободные концы проволоки, расположенные на концах затяжников, то возможно использовать защитный элемент 270, например удерживающую пластину из пластмассы или металла, которая защелкивается или сгибается на указанных свободных концах. Такая пластина служит также в качестве распорного элемента для выдерживания постоянным расстояния между витками в области свободных концов затяжника, и она ни коим образом не препятствует зажиму, обеспечиваемому кольцом, если она расположена в области кольца, которая не приходит в соприкосновение с зажимаемым предметом. Кроме того, с учетом формы такой пластины она может образовывать средство для обозначения кольца (наименование, диаметр и т.д.) и/или для маркировки кольца, например, в виде идентификационного цвета. В таком варианте крепежные сгибы 228 и 228' выполнены так, как указывалось выше, и перед ними расположены соответствующие прямолинейные пологие скосы 236 и 236'. Отогнутые назад затяжники 226 и 226' имеют волнообразные выступы 232 и 232', которые расположены на одном уровне в поперечном направлении кольца и которые образуют сгибы предварительного закрепления с помощью их поверхностей, расположенных ближе к крепежным сгибам.

Соответствующие волнообразные выступы 250 и 250' образованы на противоположных концах витков. Задние поверхности 251 и 251' этих волнообразных выступов служат в качестве опорных поверхностей для губок плоскогубцев для крепления зажима при опоре другой губки плоскогубцев на вершины волнообразных выступов 232 и 232' или за ними.

Кольцо согласно изобретению содержит предпочтительно запас проволоки, пригодный для его растяжения для увеличения диаметра кольца. В кольце, состоящем из двух витков, этот запас 41 выполнен из двух соответствующих петель 42 и 44, образующих по существу форму эллипса в плоскости соответствующих витков 11 и 11' и выступающих в радиальном направлении из них. Обе петли 42 и 44 имеют одинаковый запас проволоки, и этот запас длины проволоки можно использовать для увеличения диаметра кольца 10, если это необходимо. Это может быть необходимо в том случае, если вставленный предмет расширяется под действием возможных изменений температуры. Запас проволоки может быть эластичным, так что он может следовать за такими температурными изменениями и при сжатии (уменьшении диаметра) и при расширении (увеличении диаметра). Они могут также выполнять положительную роль во время закрепления зацепов 16 и 16', позволяя эластично или другим образом перемещать их в крепежные сгибы. Запас длины можно также создать с помощью волнистости (не изображена), образованной посредством сгибания проволоки в форме W. Две ветви петель (42A и 42B для петли 42 и 44A и 44B для петли 44) предпочтительно перекрывают друг друга на длину l, где их общая форма совпадает с периферией кольца. Эту длину выбирают так, чтобы независимо от количества используемого запаса проволоки оставались части ветвей, имеющих ту же общую форму, что и периферия кольца, так что кольцо продолжает опираться на зажимаемый предмет.

В варианте выполнения предусмотрен запас проволоки 41. Он обозначен штрихпунктирными линиями на фиг. 2 и не показан на фиг. 3.

Вид по фиг. 5 является аналогичным виду по фиг. 4 и показывает кольцо, имеющее только один виток. Этот виток 111 имеет первый конец с зацепом 116 и второй конец с отогнутым назад затяжником 126. В качестве варианта выполнения зацеп 116 показан выступающим радиально, и он удерживается указанными выше радиальными сгибами 18 и 20. Затяжник 126 является аналогичным затяжнику 26 согласно фиг. 1 и таким образом соответствует сгибу предварительного закрепления и крепежному сгибу. Виток 111 свернут между первым концом, расположенным на свободном конце зацепа, и вторым концом, расположенным на свободном конце затяжника. В варианте выполнения это кольцо может быть снабжено запасом длины проволоки 141, содержащим петлю 142, аналогичную петлям 42 и 44, описанным выше применительно к фиг.4.

Зажимное кольцо, образованное полужесткой проволокой, свернутой с образованием, по меньшей мере, одного витка, имеющее первый конец, снабженный зацепом, проходящим, по существу, поперек плоскости витка, и второй конец, который отогнут назад наружу с образованием затяжника, проходящего, по существу, в той же плоскости, что и виток. Затяжник включает крепежный сгиб, образующий уступ, проходящий в направлении центра витка, а также сгиб предварительного закрепления, расположенный между концом затяжника, где он соединен с витком, и его крепежным сгибом, причем сгиб предварительного закрепления является аналогичным крепежному сгибу. Изобретение повышает надежность зажимного кольца. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Зажимное кольцо (10), образованное полужесткой проволокой, свернутой с образованием, по меньшей мере, одного витка (11, 11', 111), имеющее первый конец (12), снабженный зацепом (16, 16', 116, 240), образованным в сгибе проволоки, расположенным, по существу, поперек плоскости витка, и второй конец (14), который отогнут назад наружу с образованием затяжника (26, 26', 126, 226, 226'), распложенного, по существу, в той же плоскости, что и виток, отличающееся тем, что затяжник (26, 26', 126, 226, 226') включает крепежный сгиб (28, 28', 228, 228'), образующий уступ, который по направлению (F) в сторону свободного конца (14А) затяжника, направлен в сторону витка (11, 11', 111'), причем указанный затяжник включает сгиб (32, 32', 232, 232') предварительного закрепления, расположенный между концом (24) затяжника, где он соединен с витком, и его крепежным сгибом (28, 28', 228, 228'), а сгиб предварительного закрепления также направлен в сторону витка. 2. Кольцо по п.1, отличающееся тем, что сгиб (32, 32') предварительного закрепления соединен с витком (11, 11', 111) через первый, по существу, прямолинейный пологий откос (34), выполненный наклонно в сторону свободного конца (14А) затяжника (26, 26', 126) относительно радиуса (R) витка, проходящего через тот конец затяжника, который соединен с указанным витком. 3. Кольцо по п.1 или 2, отличающееся тем, что крепежный сгиб (28, 28', 228, 228') соединен со сгибом (32, 32', 232, 232') предварительного закрепления через второй, по существу, прямолинейный пологий откос (36, 236, 236'), проходящий наклонно в сторону свободного конца (14А) затяжника относительно радиуса витка, проходящего через тот конец затяжника, который соединен с указанным витком. 4. Кольцо по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что проволока свернута в два витка (11, 11'), которые являются, по существу, параллельными и подобными. 5. Кольцо по п. 4, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере один распорный элемент (38, 240, 270), соединенный с каждым из двух витков (11, 11') и удерживающий их на расстоянии друг от друга. 6. Кольцо по п.4 или 5, отличающееся тем, что проволока свернута между первым концом (12А), образующим зацеп (16) одного из витков (11), и вторым концом (12В), образующим зацеп (16') другого витка (11'), а между свободными концами затяжников (26, 26') двух витков проволока расположена, по существу, поперек плоскости витков с образованием моста (38). 7. Кольцо по п. 4 или 5, отличающееся тем, что проволока свернута от первого конца, расположенного на свободном конце (212А) затяжника (226) одного из витков (211), ко второму свободному концу, расположенному на свободном конце (121В) затяжника (226') другого витка (211'), при этом зацеп образован мостом (240), расположенным между двумя витками, причем расстояние (е) между двумя витками в области образующего зацеп моста больше, чем расстояние (е') между витками в области их затяжников для введения затяжников под мост. 8. Кольцо по любому из пп.1 - 7, отличающееся тем, что оно содержит запас проволоки (41, 141), подходящий для использования с целью увеличения диаметра кольца. 9. Кольцо по п.8, отличающееся тем, что запас проволоки выполнен в виде петли (42, 44), образованной в указанном, по меньшей мере, одном витке, расположенной по существу в той же плоскости, что и виток, и выступающей радиально наружу из витка.

Приоритет по пунктам:
01.07.1996 - по пп.1, 4 - 9;
02.11.1996 - по пп.2 и 3.