ПРУЖИННЫЙ ХОМУТ Российский патент 2005 года по МПК F16L33/02 

Изобретение относится к области машиностроения, и может быть использовано для крепления гибких (резиновых, дюритовых и т.д.) шлангов на жестких штуцерах и патрубках, где необходима надежная фиксация рукава и герметизация соединения с обеспечением неоднократной стыковки и расстыковки соединения.

Из патента США №4425682, МПК B 65 D 63/04, F 16 L 33/02, НПК 24/20, дата публикации 17.01.1984 года, принятого за наиболее близкий аналог, известен пружинный хомут, образованный свернутой в кольцо пластиной из пружинящего материала с наружными радиальными отгибами, с диаметром кольца в свободном состоянии меньшем, чем в рабочем и разведенном состоянии, имеющий развертку в виде плоской пластины постоянной толщины с основным и осесимметрично расположенными центральными и концевыми участками, стороны которых образованы параллельными отрезками прямых, при этом одна из сторон основного, центрального и концевого участков лежит на одной прямой, центральный участок выполнен сужающимся, а радиальные отгибы выполнены на окончаниях концевых участков и имеют больший размер по ширине, чем размер концевых участков.

Недостатком данного хомута является то, что развертка пластины на плоскость представляет собой фигуру сложной конфигурации, что приводит к увеличению трудоемкости изготовления, излишнему расходу металла, и, как следствие, к удорожанию изделия.

Решаемой изобретением задачей является обеспечение надежности соединения и удешевление пружинного хомута.

Технический результат заключается в обеспечении кольцу хомута формы круга при любом диаметре от свободного до разведенного состояния хомута, что приводит к равномерному давлению хомута по периметру шланга, а также в уменьшении расхода металла, сокращении времени и простоте монтажа.

Изобретение характеризуется следующей совокупностью существенных признаков.

Пружинный хомут, как и в наиболее близком аналоге, образован свернутой в кольцо пластиной из пружинящего материала с наружными радиальными отгибами, с диаметром кольца в свободном состоянии меньшем, чем в рабочем и разведенном состоянии, имеющий развертку в виде плоской пластины постоянной толщины с основным и осесимметрично расположенными центральными и далее концевыми участками, стороны которых образованы параллельными отрезками прямых, при этом одна из сторон основного, центрального и концевого участков лежит на одной прямой, центральный участок выполнен сужающимся, а наружные радиальные отгибы выполнены на окончаниях концевых участков, но, в отличие от наиболее близкого аналога, концевые участки выполнены сужающимися, острый угол между сторонами центрального и основного участков не меньше, чем острый угол между сторонами концевого и основного участков с соотношением тангенсов указанных углов, равным 1...2, при этом отношение площади поперечного сечения основного участка к квадрату длины проекции сторон центрального и концевого участков на противоположную сторону изменяется в диапазоне от 0.003 до 0.010, отношение диаметра хомута в рабочем состоянии к диаметру хомута в свободном состоянии равно 1,1...1,3, а отношение длины к ширине основного участка хомута равно 1...2.

Хомут характеризуется тем, что радиальные отгибы выполнены с площадками, контактирующими между собой при разведенном состоянии хомута.

Хомут характеризуется тем, что радиальные отгибы хомута развернуты на угол от 12° до 17° относительно плоскости, перпендикулярной плоскости кольца хомута.

Хомут характеризуется тем, что концы радиального отгиба в разведенном состоянии хомута при виде в плане расположены с образованием выреза в виде клина.

Хомут характеризуется тем, что концы радиального отгиба в разведенном состоянии хомута выполнены U-образной формы.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен хомут в свободном состоянии в изометрии.

На фиг.2 показан хомут в разведенном состоянии в изометрии.

На фиг.3 показан хомут в рабочем состоянии в изометрии.

На фиг.4 представлена развертка хомута.

На фиг.5 показан хомут при виде в плане.

На фиг.6 показан узел А на фиг.5 в варианте наклоненными концами радиального отгиба.

На фиг.7 показан узел А на фиг.5 в варианте с радиальными отгибами U-образной формы.

На фиг.8 показан вид сверху на фиг.5 на радиальные отгибы хомута в разведенном состоянии.

Раскрытие изобретения.

Пружинный хомут образован свернутой в кольцо пластиной из пружинящего материала с наружными радиальными отгибами 1. Диаметр кольца хомута в свободном состоянии меньше, чем диаметр кольца в рабочем и разведенном состоянии. В разведенном состоянии радиальные отгибы находятся в контакте между собой, в рабочем и свободном состоянии - на некотором расстоянии друг от друга (фиг.1, 2, 3 и 5).

Развертка хомута (фиг.4) имеет вид плоской пластины постоянной толщины с основным 2 и осесимметрично расположенными центральными 3 и концевыми 4 участками, стороны которых образованы попарно параллельными отрезками прямых. Сторона 5 основного, центрального и концевого участков лежит на одной прямой, центральный 3 и концевой 4 участки выполнены сужающимися. Острый угол b между сторонами 6 и 7 соответственно центрального 3 и основного 2 участков не меньше, чем острый угол a между сторонами 7 и 5 соответственно концевого 4 и основного 2 участков.

Наружные радиальные отгибы 1 получены загибанием окончания концевых участков 4 при их размещении в плоскости кольца хомута, с образованием площадок 8, перпендикулярно расположенных к концевому участку 4 дуги свернутого в кольцо хомута (фиг.6, 7), и далее поворотом радиальных отгибов 1 на угол от 12° до 17° относительно плоскости, перпендикулярной плоскости кольца хомута (фиг.8). При этом для удобства и сокращения времени монтажа концы 9 радиального отгиба 1 хомута загибают таким образом, что в разведенном состоянии хомута при виде в плане концы 9 расположены с образованием выреза в виде клина (фиг.6) или с образованием U-образной формы (фиг.7).

Исследования показали, что кольцо хомута приобретает форму круга при любом состоянии от свободного до разведенного, что обеспечивает равномерность давления на шланг и, следовательно, надежность соединения хомута по всему периметру шланга, при выполнении следующих условий:

S·В/L²=0,003...0,010;

(D/D₀)=1,1...1,3;

tgb/tga=1...2;

К/В=1...2,

где S - толщина хомута;

В - ширина основного участка 2 хомута;

L - длина прямолинейной стороны 5 основного 2, центрального 3 и концевого 4 участков за вычетом длины радиального отгиба 1;

D - диаметр хомута в рабочем состоянии;

D₀ - диаметр хомута в свободном состоянии;

b - острый угол между сторонами 6 и 5 центрального 3 и основного 2 участков;

a - острый угол между сторонами 7 и 5 концевого 4 и основного 2 участков;

К - длина основного участка, равная расстоянию между вершинами углов, образованных сторонами 5 и 6 основного 2 и центрального 3 участков, измеренному вдоль стороны 5 основного участка 2.

Пружинный хомут используется следующим образом.

Перед тем, как надеть хомут на шланг, сжимают наружные радиальные отгибы 1 специальным приспособлением, например плоскогубцами, и заводят радиальные отгибы 1 друг за друга, до появления контакта между площадками 8, как показано на фиг.2. Выполнение радиальных отгибов 1 вместе с площадками 8, развернутыми на угол от 12° до 17° относительно плоскости, перпендикулярной плоскости кольца хомута, обеспечивает надежную фиксацию хомута в разведенном состоянии. При этом диаметр хомута увеличивается, и он свободно надевается на шланг. После того, как хомут надет на шланг, разводят перпендикулярно плоскости кольца хомута концы 9 радиальных отгибов 1 и они под действием пружинящих свойств материала занимают рабочее положение, равномерно обжимая шланг.

Представленные в описании изобретения признаки позволяют изготовить пружинный хомут на любом машиностроительном заводе.

Пружинный хомут предназначен для использования в области машиностроения. Концевые участки хомута выполнены сужающимися. Величина острого угла между сторонами центрального и основного участков не меньше величины острого угла между сторонами концевого и основного участков с соотношением тангенсов указанных углов 1...2. Отношение площади поперечного сечения основного участка к квадрату длины лежащих на одной прямой сторон всех трех участков за вычетом длины радиального отгиба изменяется в диапазоне от 0.003 до 0.010. Отношение диаметра хомута в рабочем состоянии к диаметру хомута в свободном состоянии равно 1,1...1,3. Отношение длины к ширине основного участка хомута равно 1...2. Радиальные отгибы выполнены с площадками. Последние контактируют между собой при разведенном состоянии хомута. Радиальные отгибы развернуты на угол от 12° до 17° относительно перпендикулярной плоскости кольца хомута плоскости. Концы радиального отгиба в разведенном состоянии хомута выполнены U-образной формы. Обеспечивается равномерность обжима шланга. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Пружинный хомут, образованный свернутой в кольцо пластиной из пружинящего материала с наружными радиальными отгибами с диаметром кольца в свободном состоянии меньшем, чем в рабочем и разведенном состоянии, имеющий развертку в виде плоской пластины постоянной толщины с основным и осесимметрично расположенными центральными и концевыми участками, стороны которых образованы параллельными отрезками прямых, при этом одна из сторон основного, центрального и концевого участков лежит на одной прямой, центральный участок выполнен сужающимся, а наружные радиальные отгибы выполнены на окончаниях концевых участков, отличающийся тем, что концевые участки выполнены сужающимися, острый угол между сторонами центрального и основного участков не меньше, чем острый угол между сторонами концевого и основного участков, с соотношением тангенсов указанных углов, равным 1...2, при этом отношение площади поперечного сечения основного участка к квадрату длины лежащих на одной прямой сторон основного, центрального и концевого участков за вычетом длины радиального отгиба изменяется в диапазоне от 0,003 до 0,010, отношение диаметра хомута в рабочем состоянии к диаметру хомута в свободном состоянии равно 1,1...1,3, а отношение длины к ширине основного участка хомута равно 1...2.2. Хомут по п.1, отличающийся тем, что радиальные отгибы выполнены с площадками, контактирующими между собой при разведенном состоянии хомута.3. Хомут по п.2, отличающийся тем, что радиальные отгибы развернуты на угол от 12 до 17° относительно плоскости, перпендикулярной плоскости кольца хомута.4. Хомут по п.3, отличающийся тем, что концы радиального отгиба в разведенном состоянии хомута при виде в плане расположены с образованием выреза в виде клина.5. Хомут по п.3, отличающийся тем, что концы радиального отгиба в разведенном состоянии хомута выполнены U-образной формы.