ШЛАНГОВЫЙ ХОМУТ Российский патент 2014 года по МПК F16L33/25 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к шланговому хомуту.

Уровень техники

Шланговые хомуты с ушкообразным натяжным устройством, так называемым «ушком Oetiker», зажимаются по периметру шланга, охватывающего, например, патрубок, путем обжатия «натяжного ушка», состоящего из двух заплечиков с соединяющей их перемычкой, с помощью клещей или клещеобразного натяжного инструмента. В зависимости от размеров шлангового хомута внутренние концы заплечиков в натянутом состоянии почти соприкасаются. При приложении специфицированного усилия затяжки хомут считается надлежащим образом замкнутым, если для достижения 50%-ного уменьшения диаметра ушко уменьшилось соответствующим образом. Разница между этой позицией и той точкой, в которой внутренние концы заплечиков в натянутом состоянии почти соприкасаются, является диапазоном зажима хомута.

Одна из проблем при таком типе затяжки заключается в том, что при снятии натяжного инструмента происходит некоторое ослабление обжатого натяжного ушка по причине эластичности шланга и самой зажимной ленты. Данное разжатие обусловливает снижение приложенного к шлангу усилия затяжки, что, в крайнем случае, может привести к негерметичности.

Теоретически существует возможность ограничения такого разжатия с помощью использования более жесткой или толстой зажимной ленты. Однако в таком случае наряду с более высокими издержками на материал использование более жесткого и толстого материала вне зоны натяжного ушка является нежелательным, в частности потому, что шланговый хомут должен обладать определенной эластичностью в целях компенсации неравномерностей формы шланга и охватываемой им детали (патрубка).

Из патента US 5,070,580 известен подход, при котором натяжное ушко усиливается насаживаемым на него наружным зажимом из значительно более прочного материала, а при затяжке зажим обжимается вместе с натяжным ушком. Этот зажим представляет собой дополнительный узел, использование которого обусловливает более высокие издержки производства и более сложную процедуру сборки шлангового хомута. Кроме того, усиленное зажимом натяжное ушко при вращающихся деталях является причиной дополнительного дисбаланса.

Другие меры по усилению натяжного ушка известны из патента US 5,111,555. Там предусматривается двухслойное исполнение натяжного ушка и дополнительное его усиление с помощью насаживаемых снаружи зажимов или скоб. При этом решении обнаруживаются изложенные недостатки.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения поставлена задача устранить, хотя бы частично, недостатки, имеющиеся в известных шланговых хомутах с ушкообразным натяжным устройством. Более конкретной задачей изобретения можно считать создание шлангового хомута с ушкообразным натяжным устройством, удерживающее усилие которого увеличивается в натянутом состоянии.

При этом особое внимание следует уделить предотвращению склонности натяжного ушка к эластичному разжатию после затяжки.

Решение данной задачи возможно с помощью признаков п.1 формулы изобретения. Предусмотренное согласно п.1 формулы изобретения углубление обусловливает вдавливание шлангового материала в углубление при затяжке натяжного ушка и соответствующем уменьшении диаметра. Относительное смещение, происходящее при затяжке натяжного ушка между зажимной лентой и шлангом, способствует усилению вдавливания шлангового материала в углубление, расширяющееся в этом направлении движения. После снятия натяжного инструмента по окончании процесса затяжки начинается относительное смещение зажимной ленты и шланга в противоположном направлении. При этом вдавленный в углубление шланговый материал вытесняется в сторону суживающегося по ширине углубления с последующим заклиниванием, предотвращающее движение в противоположном направлении. Таким образом, натяжное ушко уже не в состоянии разжаться столь сильно, сколь можно было бы ожидать от эффекта эластичности.

Конфигурации углубления, указанные в пп.2-4 формулы изобретения, оказались особенно эффективными.

Решение по п.5 формулы изобретения можно назвать целесообразным, потому что описываемое относительное смещение зажимной ленты и шланга больше всего проявляется вблизи натяжного устройства.

П.6 формулы изобретения относится к применению решения к открытому шланговому хомуту, концевые участки которого накладываются друг на друга внахлест, причем натяжное устройство располагается в таком случае в зоне наружного концевого участка, внахлест перекрывающего внутренний концевой участок.

При такого рода открытом шланговом хомуте согласно п.7 формулы изобретения углубление лучше всего предусмотреть в той части внутреннего концевого участка зажимной ленты, расположенной под натяжным ушком, потому что в этой зоне относительное смещение зажимной ленты и шланга наиболее сильное. Деформация зажимной ленты в этом месте одновременно способствует повышению жесткости, что противодействует прогибанию зажимной ленты под зажимным ушком.

В развитие настоящего изобретения в соответствии с п.8 выступающая наружу выемка в сочетании с натяжным ушком может обеспечивать дополнительную фиксацию зажимной ленты под натяжным ушком. Данную функцию можно задействовать в особенности в тех случаях, когда натяжное ушко согласно п.9 снабжено выступающим внутрь (вогнутым) гофром жесткости.

Краткое описание чертежей

Ниже на основе чертежа приводится более подробное разъяснение примера исполнения изобретения. При этом на

фиг.1 представлен вид сбоку открытого шлангового хомута в состоянии, соответствующем собранному состоянию, в котором оба конца зажимной ленты перекрывают друг друга внахлест и зафиксированы друг к другу, а натяжное ушко пока еще не пристегнуто,

фиг.2 вид сверху внутреннего концевого участка зажимной ленты согласно фиг.1 и

фиг.3 увеличенное изображение продольного сечения внутреннего концевого участка зажимной ленты.

Осуществление изобретения

Представленный на чертеже открытый шланговый хомут состоит из зажимной ленты 10, образующей в изображенном на фиг.1 состоянии внутренний концевой участок 11 и перекрывающий его наружный концевой участок 12. На наружном концевом участке 12, если смотреть по направлению от изображенного на фиг.1 правого конца, расположены выполненные методом холодной штамповки гнездо 13 под направляющий крючок, гнездо 14 под фиксирующий крючок, натяжное устройство 15 в форме так называемого «ушка Oetiker» и направляющая 16 язычка. На изображенном также на фиг.2 и 3 внутреннем концевом участке 11 зажимной ленты 10, если смотреть по направлению от ее свободного конца, выполнены язычок 17 с уменьшенной по сравнению с зажимной лентой 10 шириной и направляющим выступом 18, выемка 19, имеющая при виде сверху на фиг.2 каплевидную форму, фиксирующий крючок 20 и направляющий крючок 21.

Натяжное ушко 15 образуется двумя заплечиками 22, исполненными из изогнутой наружу зажимной ленты 10, и соединительной перемычкой 23. В перемычке 23 сформирован вогнутый (выступающий внутрь) гофр жесткости 24.

За исключением выемки 19 шланговый хомут данного примера исполнения может соответствовать шланговому хомуту, известному из патента WO 2009/152832 A1.

При таком примере исполнения выемка 19 согласно фиг.2 имеет форму капли, «падающей» от внутреннего конца зажимной ленты в сторону середины зажимной ленты, т.е. ширина, измеряемая перпендикулярно к продольному направлению зажимной ленты 10, суживается от предполагаемой на фиг.2 справа середины зажимной ленты в сторону левого конца зажимной ленты, причем оба торца закруглены. Глубина образуемого выемкой 19, вогнутого в направление внутренней стороны зажимной ленты углубления 25, соответствует, в сущности, толщине зажимной ленты 10, т.е. высота выемки 19 согласно изображению на фиг.3 с наружной стороны внутреннего концевого участка 11 соответствует приблизительно толщине зажимной ленты.

Самая большая ширина углубления 25 соответствует приблизительно 1/2 ширины зажимной ленты, а самая маленькая - приблизительно от 1/10 до 1/5 ее ширины. Как видно на фиг.3, внутренняя стенка углубления 25 с изображенного на фиг.3 правого конца обнаруживает плавно скошенную кромку разбега 26, а с противоположного конца резко скошенную кромку выбега 27.

Как показано на фиг.1, размеры гофра жесткости 24, расположенного на перемычке 23 натяжного ушка 15, могут выбираться таким образом, чтобы он в показанном состоянии соприкасался с выемкой 19. В таком случае натяжное ушко 15 в снабженной выемкой 19 зоне противодействует выгибанию зажимной ленты 10.

При сжатии натяжного ушка 15 в показанном на фиг.1 исходном положении, например, с помощью (не показанных) клещей, захватывающих оба заплечика 22, диаметр шлангового хомута уменьшается, в результате чего оказывается давление на (не показанный) шланг, расположенный между зажимной лентой 10 и охватываемой им деталью, например патрубком. В результате уменьшения диаметра шлангового хомута одновременно происходит относительное смещение зажимной ленты 10 и шланга, наиболее сильно выраженное в зоне натяжного ушка 15 и уменьшающееся по мере приближения к середине зажимной ленты, т.е. в направлении зоны, диаметрально противоположной натяжному ушку 15. Оказываемое на шланг давление и указанное выше относительное смещение обусловливают вдавливание шлангового материала в углубление 25.

После снятия клещей вследствие эластичности шланга и самого натяжного ушка 15, подвергшегося, в сущности, неупругой деформации, происходит некоторое разжатие натяжного ушка 15. При этом между шлангом и зажимной лентой 10 возникает противонаправленное относительное смещение, при котором вдавленный в углубление 25 шланговый материал вытесняется в сторону суживающегося углубления 25 с последующим заклиниванием. Это заклинивание ограничивает степень разжатия натяжного ушка 15, которое без этого было бы сильнее.

В процессе закрытия скошенная кромка разбега 26 углубления 25, изображенная на фиг.3 справа, дает сжимаемому шланговому материалу возможность плавно вытесняться в направлении закрытия, предотвращая тем самым торможение в процессе закрытия ушка. При снятии клещей и начинающемся при этом упругом разжатии натяжного ушка 15 более резко скошенная кромка выбега 27, расположенная со стороны более узкого и, возможно, более глубокого конца углубления 25, напротив, усиливает сжимающее и тормозящее действие сжатого шлангового материала.

На шланговом хомуте условным диаметром 60 мм, шириной зажима 10 мм, толщиной ленты 0,8 мм и измеренной по периметру длиной натяжного ушка 15 13 мм проводились испытания с замыкающим усилием клещей в 6400 H. На шланговом хомуте с углублением 25 после снятия клещей измеряемая средняя длина образовавшегося под натяжным ушком 15 стыкового зазора составила 3,03 мм, общее радиальное усилие, оказываемое шланговым хомутом на шланг, составило 4400 H, среднее удельное давление - 2,45 Н/мм². При определении общего радиального усилия с помощью восьми датчиков, установленных равномерно по периметру, измеряемое среднее усилие составило 550 H.

На шланговом хомуте без углубления 25, но с одинаковыми прочими размерами и при одинаковых условиях измеряемая средняя длина замыкающего зазора составила 3,25 мм, среднее радиальное усилие составило 3840 H, среднее удельное давление - 2,17 Н/мм². Относительно радиального усилия, оказываемого шланговым хомутом после снятия клещей, это соответствует увеличению в размере 14%.

Данное усовершенствование означает, что для достижения требуемой герметичности во многих случаях используемая обычно высококачественная сталь может быть вполне заменена на более дешевую марку стали. Ввиду того, что при использовании шланговых хомутов такого типа материальные издержки составляют до 85% от общей суммы затрат, достигаемое в результате изобретения увеличение удерживающего усилия позволяет добиться весьма значительной экономии.

Вместо описанной выше каплевидной формы углубление 25 может, в принципе, иметь, например, треугольную форму с закругленными краями, причем ширина углубления всегда уменьшается от середины зажимной ленты в направлении внутреннего конца углубления.

Указанное выше место расположения углубления 25 под натяжным ушком 15 в зоне внутреннего концевого участка зажимной ленты 11 следует считать наиболее целесообразным в силу изложенных причин. Однако углубление может располагаться, в принципе, и в других местах зажимной ленты 10, например в зоне наружного концевого участка 12, прилегающего к шлангу. Так как относительное смещение шланга и зажимной ленты 10 сильнее всего проявляется в зоне натяжного ушка 15, целесообразно все же разместить углубление 25, по крайней мере, по соседству с ним.

Список условных обозначений

10 зажимная лента 11 внутренний концевой участок 12 наружный концевой участок 13 гнездо под направляющий крючок 14 гнездо под фиксирующий крючок 15 натяжное ушко 16 направляющая язычка 17 язычок 18 направляющий выступ 19 выемка 20 фиксирующий крючок 21 направляющий крючок 22 заплечики 23 участок перемычки 24 гофр жесткости 25 углубление 26 скошенная кромка разбега 27 скошенная кромка выбега

Шланговый хомут с натяжным ушком 15 на внутренней стороне зажимной ленты в зоне, соприкасающейся со шлангом, обнаруживает каплевидное углубление 25, противодействующее разжатию натяжного ушка 15 после затяжки шлангового хомута. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Шланговый хомут с зажимной лентой (10), на которой выполнено ушкообразное натяжное устройство (15) с двумя выступающими наружу заплечиками (22) и соединяющей их перемычкой (23), причем зажимная лента (10) со своей внутренней стороны на участке, прилегающем в натянутом состоянии к шлангу, содержит углубление (25), края которого расположены полностью внутри зажимной ленты (10), отличающийся тем, что ширина углубления (25) суживается в сторону от измеряемой в продольном направлении середины зажимной ленты.

2. Шланговый хомут по п.1, отличающийся тем, что углубление (25) имеет форму «падающей» в сторону середины зажимной ленты капли.

3. Шланговый хомут по п.1 или 2, отличающийся тем, что внутренняя стенка углубления (25) со стороны широкого торца имеет плавно скошенную форму, а со стороны узкого конца - резко скошенную форму.

4. Шланговый хомут по п.1 или 2 отличающийся тем, что углубление (25) со стороны узкого торца имеет большую глубину, чем со стороны широкого торца.

5. Шланговый хомут по п.1 или 2 отличающийся тем, что углубление (25) расположено вблизи натяжного устройства (15).

6. Шланговый хомут по п.1 или 2, отличающийся тем, что торцы зажимной ленты (10) в собранном состоянии образуют внутренний концевой участок (11) и перекрывающий его наружный концевой участок (12), причем натяжное устройство (15) располагается в зоне наружного концевого участка (12), внахлест перекрывающего внутренний концевой участок (11).

7. Шланговый хомут по п.6, отличающийся тем, что углубление (25) расположено на том участке зажимной ленты (10), который перекрывает наличествующее в собранном состоянии зажимной ленты расстояние между заплечиками (22) натяжного устройства (15).

8. Шланговый хомут по п.7, отличающийся тем, что углубление (25) выполнено в виде выступающей с наружной стороны зажимной ленты (10) выемки (19).

9. Шланговый хомут по п.8, отличающийся тем, что перемычка (23) ушкообразного натяжного устройства (15) усиливается выступающим внутрь гофром (24).