ЧЕРВЯЧНЫЙ ХОМУТ Российский патент 2002 года по МПК F16L33/08 F16B2/08 

Область техники.

Изобретение относится к механике, более конкретно к деталям машин, и может быть использовано в конструкции червячных хомутов для зажима гибких шлангов. Возможно использование изобретения в конструкции червячных хомутов для повышения надежности герметизации соединения шланга с патрубком при его внешнем диаметре более 50 мм.

Уровень техники.

Известен зажим для крепления эластичного шланга на жестком патрубке, состоящий из проволочного хомута с двойной петлей, охватывающей затяжной палец с радиальными отверстиями, в которые пропущены концы хомута (патент РФ 2079034, кл. МКИ F 16 L 33/04, 1997 г.). Достоинством хомута является выполнение его с двойной петлей в два обхвата, что позволяет надежно обжать соединяемые детали с обеспечением герметичности соединения.

Недостатком хомута является небольшое усилие стягивания, которое может быть на нем реализовано, что приводит к недостаточной герметизации шлангов большого диаметра (т.к. необходимое усилие обжатия увеличивается пропорционально диаметру шланга) или при увеличении давления в шланге.

Известен хомут, содержащий корпус с червячным винтом и кольцевую ленту с поперечно-наклонными прорезями и перемычками, один конец которой закреплен в корпусе, а другой, свободный конец, взаимодействует перемычками с червячным винтом, осуществляющим стягивание обоих концов хомута для зажима шланга, помещаемого внутрь кольца (патент США 5787555, кл. F 16 L 33/08, опубл. 04.08.1998 г.).

Такой хомут позволяет развивать большее усилие стягивания, чем упомянутый выше. Однако при увеличении диаметра зажимаемого трубопровода или давления в нем развиваемого усилия может не хватить для обеспечения надежной герметизации соединения. Как известно, герметизация соединения шланга с патрубком зависит от давления Р, с которым шланг прижимается к патрубку. При необходимой величине Р усилие стягивания концов ленты хомута - F можно определить выражением:
F=Pdb(0,5+nf),
где F - усилие стягивания концов ленты хомута;
Р - необходимое давление обжатия шланга;
d - диаметр шланга;
b - ширина ленты;
f - коэффициент трения (близкий к трению покоя) ленты хомута по поверхности шланга.

В известном хомуте параметры ленты выбираются из конструктивных соображений, в результате чего хомут имеет большую площадь контакта со шлангом, что приводит к увеличению необходимого усилия стягивания для обеспечения надежности герметизации соединения. Наличие прорезей влияет незначительно и усилие стягивания ветвей хомута остается значительным, что снижает возможности надежной герметизации шлангов, особенно для больших диаметров и высоких давлений
Известен червячный хомут, содержащий корпус с червячным винтом и металлическую ленту в виде кольца, один конец которой закреплен в корпусе, а другой - верхний конец снабжен элементами винтового зацепления, выполненными в виде выпуклых перемычек с волнообразно-профильными поверхностями (патент РФ 2075002, кл. F 16 L 33/06, 1997 г.).

В данном решении лента имеет вырезы с перемычками только на верхнем конце, а на оставшейся части лента имеет постоянное сечение с шириной, определяемой необходимостью обеспечения зацепления с винтом. Кроме того, перемычки в силу волнообразности поперечного профиля являются по сути выпукло-вогнутыми и своей нижней поверхностью также воспринимают давление со стороны обжимаемого шланга. Таким образом, упомянутый червячный хомут имеет большую площадь соприкосновения со шлангом, что приводит к увеличению потребного усилия стягивания концов ленты для обеспечения надежной герметизации соединения. Это приводит к снижению надежности работы хомутов, особенно для шлангов с большими диаметрами и высокими давлениями.

Сущность изобретения.

Задачей изобретения является разработка такой конструкции хомута, которая позволяла бы уменьшить потребное усилие стягивания концов ленты, создать за счет этого запас по усилию, обеспечив повышение надежности его работы. Кроме того, хомут должен обеспечивать создание более одной зоны обжатия шланга на патрубке для повышения надежности герметизации соединения.

Согласно изобретению поставленная задача достигается тем, что в червячном хомуте, содержащем корпус с червячным винтом и металлическую ленту в виде кольца, закрепленную одним (нижним) концом в корпусе, а на другом (верхнем) конце выполнены поперечно-наклонные прорези с выпуклыми перемычками, взаимодействующими с винтом червяка, нижний конец ленты снабжен продольным вырезом, простирающимся до верхнего конца ленты с перемычками и выполненным по ширине равным поперечной длине вырезов, при этом хомут снабжен подкладкой, закрепленной на нижней поверхности нижнего конца ленты и выполненной с наклонными выштамповками, расположенными с обеих сторон корпуса, продольным вырезом по оси симметрии между выштамповками и сходящими на "ус" лапками по ее концам.

Изобретение поясняется чертежами, на которых:
фиг. 1 показывает общий вид верхней части хомута с корпусом и червячным винтом;
фиг 2 - вид в плане на подкладку (деталь 6);
фиг.3 - разрез А-А фиг.2;
фиг 4 - разрез С-С фиг.3;
фиг.5 - вид по стрелке В фиг.1;
фиг.6 - вид по стрелке А фиг.1;
фиг.7 - разрез D-D фиг.6.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Червячный хомут содержит (фиг.1) корпус 1 с червячным винтом 2, металлическую ленту 3, выполненную в виде кольца. Лента 3 одним своим концом (нижним) 4 закреплена в корпусе 1, например, с помощью сварки. Другой (верхний) конец 5 ленты выполнен взаимодействующим с винтом 2. Червячный хомут снабжен также подкладкой 6, установленной на внутренней поверхности ленты в районе корпуса 1. Подкладка 6 (фиг.2-4) выполнена с наклонными выштамповками 7, выступающими своими внутренними кромками из нее по обеим сторонам корпуса 1 на толщину нижней части корпуса. Выштамповки 7 снабжены местами для крепления 8 к нижнему концу ленты 4. В центральной части под корпусом 1 подкладка 6 по оси симметрии выполнена с продольным вырезом 10, а по обоим концам она снабжена лапками 9, толщина которых к концам сведена на "ус" до минимально возможной толщины по технологическим причинам - до 0,2-0,3 мм. При этом ширина подкладки выполнена равной ширине ленты 3, а ширина выреза 10, как и ширина наклонных выштамповок, и расстояние между лапками 9 выполнены равными поперечной (перпендикулярно ленте 3) длине прорезей 13 (фиг.6).

Нижний конец ленты 4 (фиг.5) снабжен продольным вырезом 11, выполненным по ширине равным поперечной длине прорезей и простирающимся до верхнего конца ленты 5, выполненного с элементами зацепления с червяком (фиг.6). При этом вырез 11 разделяет ленту на две ветви 12. Верхний конец ленты 5 выполнен с поперечно-наклонными прорезями 13 и перемычками 14, взаимодействующими с витками червячного винта 2. Перемычки 14 выполнены выпуклыми наружу (фиг. 7) на величину не менее толщины ленты и состоят из радиусных переходных 16 и плоского 17 участков. По краям прорезей и перемычек лента имеет кромки 15, переходящие в ветви 12 и вместе с ними и с элементами подкладки 6 составляющие две кольцевые поверхности, контактирующие с наружной поверхностью шланга (не показано).

Работает червячный хомут следующим образом. Хомут одевается на шланг, после чего вращением винта верхний конец ленты 5 перемещается относительно корпуса, сокращая таким образом длину окружности кольца и обжимая трубопровод.

Благодаря наличию перемычек, выполненных выпуклыми наружу, продольного выреза 11 в ленте и прокладке 6 обжатие шланга происходит по двум кольцевым линиям по краям кольца, образуя два кольца герметизации по периметру трубопровода, которые обеспечивают надежную герметизацию соединения при меньшем усилии стягивания. Кроме того, поскольку площадь контакта ленты с трубопроводом значительно снижена, возможно обжатие шланга с большим давлением при неизменном усилии стягивания. Таким образом, хомут, выполненный в соответствии с изобретением, имеет повышенную надежность за счет запаса по усилию стягивания, обеспечивает повышение надежности герметизации соединения трубопровода с патрубком, что особенно существенно при увеличении диаметра трубопровода (свыше 50 мм) и увеличении давления в трубопроводе.

Производство червячного хомута в соответствии с изобретением не вызывает никаких сложностей и может быть реализовано на известном металлообрабатывающем оборудовании.

Изобретение относится к механике, более конкретно, к деталям машин и может быть использовано в конструкции червячных хомутов для зажима гибких шлангов. Возможно использование изобретения в конструкции червячных хомутов для повышения надежности герметизации соединения шланга с патрубком при его внешнем диаметре более 50 мм. В корпусе установлен червячный винт. Лента одним своим концом закреплена в корпусе, а другим концом взаимодействует с винтом. На внутренней поверхности ленты в районе корпуса установлена подкладка. Подкладка выполнена с наклонными выштамповками, выступающими своими внутренними кромками из нее по обеим сторонам корпуса на толщину нижней части корпуса. Выштамповки снабжены местами для крепления к нижнему концу ленты. В центральной части под корпусом подкладка по оси симметрии выполнена с продольным вырезом, а по обеим концом она снабжена лапками, толщина которых к концам сведена до минимально возможной толщины, при этом ширина подкладки выполнена равной ширине ленты. Предложена такая конструкция хомута, которая позволяла бы уменьшить усилие стягивания концов ленты, создать за счет этого запас по усилию, обеспечив повышение надежности его работы. Кроме того, хомут должен обеспечивать создание более одной зоны обжатия шланга на патрубке для повышения надежности герметизации соединения. 7 ил.

Червячный хомут, содержащий корпус с червячным винтом и металлическую ленту в виде кольца, закрепленную одним (нижним) концом в корпусе, а на другом (верхнем) конце выполнены поперечно-наклонные прорези с выпуклыми перемычками, взаимодействующими с винтом червяка, отличающийся тем, что нижний конец ленты снабжен продольным вырезом, простирающимся до верхнего конца ленты с перемычками и выполненным по ширине равным поперечной длине прорезей, при этом хомут снабжен подкладкой, закрепленной на нижней поверхности нижнего конца ленты и выполненной с наклонными выштамповками, расположенными с обеих сторон корпуса, продольным вырезом по оси симметрии между выштамповками и сходящими на "ус" лапками по ее концам.