УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОДВИЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕХАНИЗМОВ ИЛИ МАШИН Российский патент 2016 года по МПК F16D3/84 F16L57/00 B29C70/00 

Настоящее изобретение касается устройства (приспособления) для защиты подвижных элементов механизмов или машин, например, таких как гофрированный чехол, манжета оси, причем устройство для защиты имеет каркас, а в составе каркаса имеется большое количество нитей или сеток.

Правда, к подвижным элементам механизмов относятся, например, не только телескопические вытяжные конструкции машин, накрытых гофрированными чехлами, но и навесы с гофрированным чехлом над мостиками или лестницами для авиапассажиров. Приспособления для защиты, в частности, в том числе и расположенные по периметру приспособления для защиты подвижных элементов механизмов или машин, как уже было сказано ранее, известны также под названием «гофрированные чехлы машин». Такие гофрированные чехлы машин окружают подвижные элементы машины или механизма и нередко имеют форму сильфонов. Такие гофрированные чехлы машин нередко натягивают над направляющей салазок машины для защиты направляющей салазок от загрязнения стружками или жидкостями. Как уже было сказано выше, такие гофрированные чехлы обычно имеют форму сильфонов. Такие гофрированные чехлы образуются в результате прогиба тканевого материала, образующего сильфон, в форме гармошки. В частности, для защиты от жидкостей такой тканевый материал может иметь эластомерное покрытие.

Кроме того, известны также манжеты осей, поперечное сечение которых имеет форму круглых гофрированных чехлов. При этом используются как волнистые, так и гофрированные чехлы, причем вид сильфона определяется и его назначением. Такие сильфоны в форме манжет осей обычно изготовлены из одного или нескольких каркасов, с обеих сторон покрытых эластомером, причем формообразование выполняется методом вулканизации.

Известны также навесы над мостиками или лестницами для авиапассажиров в виде подвижных элементов механизмов, имеющих форму сильфонов.

Общим признаком всех этих вышеуказанных защитных устройств (приспособлений) является то, что их изготовление - очень сложный процесс. В связи с этим, в частности, в отношении изготовления гофрированных чехлов следует назвать конструкцию в виде гармошки, а, например, в отношении манжет осей - вулканизацию такой манжеты оси в форме для вулканизации.

В особенности в гофрированных чехлах, имеющих форму сильфонов, рано или поздно в зоне прогиба возникают трещины, вследствие чего возникает необходимость в замене такого гофрированного чехла.

В основу изобретения положена задача, которая заключается, таким образом, в предоставлении устройства для защиты подвижных элементов механизмов и машин вышеназванной конструкции, значительно более простых в изготовлении, а следовательно, более дешевых, к тому же в меньшей степени подверженных износу.

Для решения задачи согласно изобретению предлагается, чтобы в составе каркаса были нити из силиконового каучука сетчатой структуры. Нити из силиконового каучука обладают повышенной эластичностью в несколько 100% относительно исходной длины такой нити. Изготовленный из нее каркас, в частности в виде ткани, трикотажного полотна или вязаного полотна, также имеет высокую эластичность, составляющую от 180 до около 280%. Прямым результатом этого является то, что, например, имеющее форму гофрированного чехла защитное устройство, изготовленное из каркаса с нитями на основе силиконового каучука, ввиду более высокой эластичности не обязательно должно иметь складчатую или волнистую конструкцию, необходимую для обеспечения требуемого вытягивания. То же самое касается соответственно, например, манжет осей в качестве защитного приспособления или же гофрированного чехла навеса над мостиком или лестницей для авиапассажиров.

Особенности преимуществ изобретения и формы вытекают из нижеприведенных зависимых пунктов патентной формулы.

В соответствии с другой особенностью изобретения предусматривается покрытие каркаса эластомером, в частности, на основе силиконового каучука сетчатой структуры, чтобы наряду с увеличением степени вытягивания обеспечить и соответствующую плотность. При этом особым преимуществом является, в частности, возможность использования материала для нанесения покрытия, идентичного материалу для изготовления нитей, чтобы обеспечить в основном идентичную эластичность между покрытием, с одной стороны, и каркасом - с другой. Т.е. чтобы эластичность покрытия была как минимум такой же высокой, что и эластичность каркаса, т.к. в противном случае в процессе эксплуатации могли бы возникнуть трещины, а это привело бы к попаданию внутрь влаги.

Следующая особенность изобретения предусматривает конструкцию сечения защитного приспособления в виде U-образной, коробообразной или гильзообразной формы. При этом в случае с U-образной формой нижняя часть конструкции может быть открытой. Защитные приспособления в виде короба или гильзы могут быть со всех сторон закрытыми.

Следующим преимуществом защитного приспособления вышеуказанного вида является то, что такое защитное устройство на основе силикона как минимум с одним плоским каркасом имеет не только малый вес, но и одновременно более высокую эластичность, или растяжимость, а кроме того, обладает устойчивостью к воздействию атмосферных осадков, в частности к воздействию ультрафиолетового излучения, что особенно важно для навесов над мостиками или лестницами для авиапассажиров.

Нити или сетки для каркаса изготовлены из силиконового каучука сетчатой структуры или на основе силиконового каучука сетчатой структуры и имеют, в частности, значение модуля растяжения в диапазоне от 10 до 100^cN/800%, преимущественно от 20 до 80^cN/800%. Это значит, что отдельные нити или сетки обладают резиноподобной эластичностью, а форма ткани, трикотажного или вязаного полотна - эластичностью в двух направлениях пространства. В частности, для тканевого каркаса может быть предусмотрено изготовление нитей основы или уточных нитей из такого эластичного материала с вышеуказанным диапазоном модуля растяжения. Например, если из такого эластичного материала изготовлены только уточные нити, а для изготовления нитей основы использован материал другого качества с меньшей эластичностью, то получается ткань, обладающая эластичностью в большей или меньшей степени в одном направлении, в отличие от ткани, обладающей эластичностью в двух направлениях, где высокой эластичностью обладают как нити основы, так и уточные нити.

Следующей особенностью изобретения предусматривается наличие оболочки нитей из пластмассы, не соответствующей материалу нити. Это объясняется следующим: нити из силиконового эластомера особенно трудно обрабатывать в процессе ткачества или вязания. Причина заключается в следующем: у таких нитей из силиконового эластомера поверхность с очень сильным сопротивлением скольжению. В результате использования пластмассовой оболочки благодаря правильному выбору пластмассы можно снизить трение на поверхности такой нити или сетки. В связи с этим, в частности, также предусмотрено, чтобы оболочка была образована другой нитью, т.е. нитью, окружающей стержневую нить. Это значит, что изготовленная, например, из силиконового эластомера нить (стержневая нить), окруженная нитью из полиамида или полиэтилена, обладает очень хорошими антифрикционными свойствами. Для пластмассовой оболочки, в частности для образующей оболочку нити, можно использовать также нить из трудно воспламеняющегося материала, например арамиды, стекловолокно или графитное волокно или соответствующую пластмассу, которая может быть нанесена на нить, например, методом погружения; это значит, что у силиконовой нити появляется скользящая поверхность, позволяющая перерабатывать такую нить в ткань, трикотажное полотно или плетение. Такие нити из армида, стекловолокна или графитного волокна приобретают для образования оболочки силиконовой нити наряду со снижением поверхностного трения также и свойства, препятствующие воспламенению. Отсюда, кроме того, следует, что изготовленный таким образом плоский каркас обладает не только высокой эластичностью, но и исключительно высокими свойствами, препятствующими воспламенению.

Ранее уже было сказано о том, что защитное устройство с коробообразным, U-образным или гильзообразным поперечным сечением, имеющее форму сильфона, имеет отдельные складки или волны, причем выяснилось, что ввиду повышенной растяжимости каркаса, в особенности, если он изготовлен из силиконовых нитей, в зависимости от конкретного случая использования требуется меньше половины волн или складок, как в случае с обычным сильфоном. Это значит, что значительную часть растяжения обеспечивает сам материал сильфона. Это с учетом того факта, что сами нити в зависимости от силы растяжения, воздействующей на нить или сетку, имеют растяжимость более 100%. Даже в состоянии после переработки таких нитей или сетки в плоские каркасы эластичность каркасов все еще составляет от 100 до 280%. При определенных условиях складки или волны такого защитного приспособления могут вообще отсутствовать, т.е. у такого защитного приспособления вся поверхность гладкая.

Общеизвестна необходимость снабжения волнистых и складчатых гофрированных чехлов рамой для придания гофрированному чехлу жесткости. Это связано с тем, что гофрированные чехлы не должны провисать. Жесткость защитного приспособления как таковая не является одинаковой по его длине. В центре между натянутыми концами защитного приспособления жесткость минимальная. Правда, жесткость может зависеть и от других факторов, например от внешних нагрузок. Это значит, что к отдельным защитным приспособлениям на отдельных участках по длине могут быть предъявлены абсолютно различные требования с точки зрения их жесткости.

Если защитное устройство имеет как минимум один разъединяющийся с чехлом профиль, то профиль может быть установлен там, где он требуется для обеспечения необходимой жесткости. Под разъединяющимся соединением подразумевается в этом смысле соединение, в котором отдельные компоненты, образующие соединение, без повреждения или разрушения можно разъединять и снова закреплять практически бесчисленное число раз.

Расположение профилей с возможностью разъединения позволяет произвольно выбирать интервал между профилями, причем независимо от изготовления. Такая возможность существует благодаря тому, что профили крепятся только во время сборки. Поэтому имеющий вид ткани или трикотажного полотна защитный чехол может быть изготовлен и скроен с учетом любой длины, а также сшит или склеен в виде U-образной, коробообразной или гильзообразной конструкции. Только после этого производится монтаж профилей. Это создает возможность дешевого изготовления, т.к. при изготовлении сильфонов до сих пор было так, что рамы профилей устанавливались через одинаковые интервалы непосредственно во время процесса изготовления. Поэтому возможность изменения интервалов между профилями означает также, что в тех местах, где предполагается минимальная жесткость защитного приспособления, можно предусмотреть установку большего количества профилей, чем в местах большей жесткости, как это имеет место вблизи расположения защитного приспособления в соответствующей части машины или механизма. Это значит, что в направлении центра защитного приспособления количество профилей увеличивается, а в направлении конца - уменьшается. Таким образом, количество профилей в совокупности может быть таким же, но за счет варьирования расположения профилей защитное устройство может быть выполнено с учетом индивидуальных запросов, а также в зависимости от условий использования.

В частности, предусмотрено наличие паза в профиле, а именно сплошного паза, причем чехол, например, тканевый или тканевый с эластомером, который может быть, к примеру, трикотажным или вязаным полотном, фиксируется в пазе с закреплением при помощи обводки. Это отчетливо демонстрирует возможность расположения соответствующего профиля в любом месте защитного приспособления.

В связи с этим предусматривается изготовление профиля из металла, в частности из алюминия или пластмассы. Обводка, которая крепится в профиле, может быть либо вставной, либо запрессованной в профиль. Было выявлено преимущество того, чтобы обводка обладала резиноподобной эластичностью и представляла собой лучше всего замкнутое кольцо, т.к. в этом случае она может быть запрессована в паз профиля. Для облегчения процесса запрессовки в обводке лучше всего предусмотреть полое пространство. Следующее преимущество данной конструкции заключается в том, что прерывистый профиль соединяется замкнутой обводкой. В зоне пола профиль обычно необходимо открывать, чтобы защитное устройство можно было надеть на соответствующий элемент, например салазки. Концы профиля соединяются обводкой, обладающей резиноподобной эластичностью, поэтому отпадает необходимость в специальных средствах затвора.

При помощи чертежей изобретение рассматривается далее более подробно на примере гофрированного чехла машины.

Фигура 1 показывает в проекции схематическое изображение защитного приспособления в виде гофрированного чехла.

Фигура 2 показывает разрез конструкции защитного приспособления с профилями, соединенными с чехлом.

Согласно фиг. 1 обозначенное общей цифрой 1 защитное устройство, например, в форме гофрированного чехла машины расположено между обоими элементами машины 2 и 3.

В связи с этим из фиг. 2 следует, что в профиле 25 имеется паз 26, в который тканевое полотно 20 защитного приспособления 1 вложено и зафиксировано обводкой 28 в пазе 26 профиля 25. Преимуществом является то, что обводка 28 обладает резиноподобной эластичностью, а также то, что она запрессована в паз 26.

Преимуществом обводки 28 является наличие головки обводки в сечении в форме козырька 28a, защищающего паз 26 профиля от попадания влаги или грязи. В целях обеспечения скольжения козырька 28a по тканевому полотну 20, покрытому эластомером, преимуществом является и покрытие нижней стороны головки козырька 28a политетрафторэтиленом. Обводка 28 в форме якоря имеет сходящееся в виде конуса основание обводки 28c, к которому примыкает в основном горизонтальный буртик 28d. Через шейку 28e опора обводки 28c переходит в головку обводки 28a. Конструкция сходящегося в виде конуса основания обводки и конструкция почти горизонтального буртика облегчают фиксацию и усложняют расцепление при нагрузке в виде растяжения. В целях облегчения процесса запрессовки обводка в зоне основания может иметь полость 28b.

Такое соединение обводки позволяет обеспечить прочное соединение, например, с тканевым полотном. Правда, вместе с тем существует также возможность смещения профиля 25 в продольном направлении защитного приспособления 1, что создает возможность неравномерного расположения профилей по длине защитного приспособления 1, например, в форме туннеля. Концы обводки 28 могут быть соединены в том случае, если речь не идет о замкнутой обводке.

Список позиций:

1 Защитное устройство 2 Элемент машины 3 Элемент машины 20 Тканевое полотно 25 Профиль 26 Паз 28 Обводка 28a Схематическое изображение головки обводки 28b Полое пространство в головке обводки 28c Основание обводки 28d В основном горизонтальный буртик

Изобретение относится к защите подвижных элементов механизмов или машин, таких как гофрированный чехол или манжета. Устройство для защиты имеет каркас, в составе которого имеется большое количество нитей или сеток, которые содержат силиконовый каучук сетчатой структуры. Устройство для защиты содержит также один профиль, соединенный с устройством для защиты с возможностью разъединения. В профиле имеется паз. Устройство для защиты зафиксировано в пазе при помощи обводки. Достигается повышение износостойкости защитных элементов, что повышает надежность защищаемых элементов механизмов или машин. 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов и машин, например, такое как гофрированный чехол или манжета оси, причем устройство для защиты имеет каркас, а в составе каркаса имеется большое количество нитей или сеток, которые содержат силиконовый каучук сетчатой структуры, при этом устройство для защиты (1) имеет как минимум один профиль (25), соединенный с устройством для защиты (1) с возможностью разъединения,
отличающееся тем, что в профиле (25) имеется паз (26), причем устройство для защиты (1) зафиксировано в пазе (26) при помощи обводки.

2. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.1, отличающееся тем, что каркас изготовлен из ткани, трикотажного полотна или плетения.

3. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.1 или 2, отличающееся тем, что каркас покрыт эластомером.

4. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.3, отличающееся тем, что покрытие выполнено из силиконового каучука сетчатой структуры.

5. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.1 или 2, отличающееся тем, что устройство для защиты (1) имеет в разрезе U-образную, коробообразную или гильзообразную форму.

6. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.1 или 2, отличающееся тем, что нити или сетки имеют оболочку из пластмассы, не соответствующей материалу нити или сетки каркаса.

7. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.1 или 2, отличающееся тем, что оболочка образована еще одной нитью, окружающей нить или сетку.

8. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.6, отличающееся тем, что оболочка нити или сетки выполнена из невоспламеняющейся или трудно воспламеняющейся пластмассы.

9. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.1 или 2, отличающееся тем, что каркас в виде ткани, трикотажного полотна или плетения как минимум в одном направлении пространства является эластичным.

10. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.1 или 2, отличающееся волнистой или складчатой конструкцией приспособления для защиты (1).

11. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.1 или 2, отличающееся тем, что обводка (28) выполнена с возможностью вставки в профиль (25).

12. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.1 или 2, отличающееся тем, что обводка (28) может быть запрессована в профиль (25).

13. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.1 или 2, отличающееся тем, что профиль (25), предназначенный для крепления обводки (28), расположен перпендикулярно продольной оси чехла (1).

14. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.1 или 2, отличающееся тем, что в случае с защитным чехлом (1) в форме туннеля профиль (25) выполнен с возможностью закрывания.

15. Устройство для защиты (1) подвижных элементов механизмов или машин по п.1 или 2, отличающееся тем, что обводка(28) имеет эластичную конструкцию.