ГЕРМЕТИЧЕСКОЕ ШАРОВОЕ СОЧЛЕНЕНИЕ ДЛЯ ПАНЦЫРНЫХ ВОДОЛАЗНЫХ АППАРАТОВ Советский патент 1929 года по МПК B63C11/10 

Изобретение касается герметических сочленений для соединения отдельных частей панцирного водолазного аппарата, которые должны быть выполнены, либо как свободно движущиеся шаровые шарниры (ручные и ножные сочленения), либо в виде шаровых сочленений с цапфами (локтевые, бедренные и коленчатые сочленения).

Для целей герметичности изобретение выполнено так, что площадь уплотнения с повышением внешнего давления увеличивается, благодаря чему возрастает давление на нее и увеличивается герметичность. В качестве органа для достижения герметичности может применяться, например, воротник, укрепленный в шаровой чашке, которою оканчивается одна из частой сочленения, и имеющий форму кольца, упирающегося под тупым углом в шаровую поверхность другой части сочленения. Этот воротник может быть сделан из резины или иного подходящего материала и укреплен помощью особого прижимного кольца и винтов, или помощью соответственно сделанной натяжной гайки.

Можно, однако, применять и металлический воротник, упирающаяся часть которого так устроена, что он к опорной поверхности прилегает не вплотную и может более или менее сильно выгибаться при действующем на него давлении.

В этом случае он состоит из металлического кольца, на которое наложено второе кольцо из пластичного материала, например, из резины, сообщающее сочленению герметичность уже при небольшом прижимающем давлении, т.-с. на незначительной глубине. Это последнее кольцо может быть защищено еще наложенным на него металлическим кольцом. Прикрепление и нажатие мембраны у этой формы выполнения производится посредством нажимного кольца, сделанного в форме намоточной гайки, перемещением которой уплотняющее нажатие по всей окружности изменяется. Это устройство позволяет и у вполне собранного аппарата подтягивать части, обеспечивающие, герметичность.

Подвижность в сочленениях достигается тем, что между шаровыми поверхностями сочленений помещаются шарики, располагаемые в шаровой прокладке в форме шарового пояса. Чтобы получить возможно меньшие движущиеся поверхности у шаровых сочленений с цапфами, у которых движение частей панцыря происходит только в одной плоскости, при сгибаниях сочленения, устроена, частью закрытая взаимно движущимися шаровыми частями сочленения, муфта в виде шарового пояса, могущая вращаться на общей для сочленения цапфе. По отношению этой муфты шаровые части сочленения сделаны герметическими и движутся по поверхности ее при помощи шариков, расположенных в шариковых прокладках. В надлежащих местах на муфте имеются упоры, ограничивающие относительные перемещения ее и остальных частей шарового сочленения.

Для того, чтобы защитить шаровые сочленения от внешних повреждений, они окружены оболочками, которые делаются в виде шаровых чашек или таковых частей сочленений и так укреплены на защищаемых ими частях сочленений, что движутся одна по другой.

На чертеже фиг. 1 изображает разрез свободного шарового сочленения, фиг. 2 - разрез герметического устройства у сочленения по фиг. 1, фиг. 3 - разрез свободного шарового сочленения другой формы выполнения, фиг. 4 и 5 - разрезы двух форм выполнения герметического устройства у сочленения по фиг. 3, фиг. 6 - разрез шарового шарнирного сочленения с цапфами, фиг. 7, 8, 9 - положения (крайнее, среднее, другое крайнее) шарового шарнирного сочленения при его действии, фиг. 10 - расположение защитных оболочек сочленений водолазного панцыря.

Соединяемые между собой части а и b водолазного панцыря оканчиваются обычно, каждая, шаровыми чашками с и d. У свободно движущихся шаровых сочленений (фиг. 1-5) эти шаровые чашки c и d охватывают друг друга, так что при изгибающем движении сочленения они перемещаются одна по другой. Для ограничения движения можно на одной из чашек, например, d, устроить упор е или т.п., в который верхняя чашка с и упирается при крайнем своем положении. У формы выполнения по фиг. 1 и 2 на срезе шаровой чашки с укреплено кольцо f, представленное отдельно на фиг. 2 и служащее для помещения в нем части g, назначенной для достижения герметичности между частями а и b, Эта часть g сделана в виде воротника из резины или иного подходящего материала и укреплена на кольце f посредством наружного, металлического кольца h. Как видно из фиг. 2, этот воротник g упирается в шаровую поверхность под тупым углом так, что он прилегает к ней своим передним краем, задний же край оттеснен назад настолько, что может плотно прилегать к кольцу f. Между передним же закрепляющим кольцом h и шаровой чашкой d имеется некоторый зазор, позволяющий давлению воды непосредственно действовать на воротник g и, при возрастающем давлении, прижимать его плотнее к шаровой поверхности, не давая ему возможности отходить назад.

Воротник g (фиг. 2) сделан волнистым, с целью улучшить смазку поверхности, у которой должна достигаться герметичность.

У формы выполнения по фиг. 3-5 закрепление воротника производится посредством нажимного винтового кольца i, которое навинчено на снабженный винтовой нарезкой край чашки d, сделанный в виде фланца k. Вместо резинового воротника g по фиг. 1, 2 и 5, можно применить так же, как показано на фиг. 3 и 4, и металлическое кольцо l, на которое наложено резиновое кольцо m, в свою очередь покрытое металлическим предохранительным кольцом n. Этот составной воротник упирается в уступ о фланца k и наклонно прижат к поверхности чашки с, так что между нею и нижнею частью фланца образуется свободное пространство, в которое подвинчиванием нажимного кольца i может вжиматься воротник, устанавливающий герметичность. Располагающаяся над фланцем часть нажимного кольца сделана так что она нажимает на среднюю часть воротника и тем самым производит выгибающее его действие. Нажатием кольца m, таким образом, можно изменить прогиб уплотняющей части воротника и вместе с тем влиять на степень уплотнения, кроме того прогиб еще увеличивается и под влиянием давления самой воды.

Для движения частей сочленений между обеими шаровыми чашками с и d расположена шариковая прокладка р, имеющая вид шарового пояса. Для того, чтобы части сочленения могли удерживаться друг на друге и воспринимать растягивающие усилия вдоль их оси, устройство выполнено таким образом, что части герметического соединения прилегают к внутреннему шару за диаметральным его сечением. Для разборки сочленения нужно только освободить воротник, после чего части сочления могут быть непосредственно вынуты одна из другой.

У шарового сочленения с цапфами (фиг. 6-9) шаровые чашки c и d частей а и b соединены между собою цапфами q, которые проходят в проушины r у чашек с и d. На этих цапфах q может вращаться муфта s, представляющая собой шаровой пояс.

Все шаровые поверхности сочленений имеют общий центр, так что шаровые части с, d, охватывающие муфту s, при своем движении скользят по ней. Для подвижности, между деталями с и s, а также между d и s расположено по шариковой прокладке p, имеющей вид шарового пояса. Герметичность между частями а и b и муфтой s достигается, как и выше, посредством воротника t, который, имея форму кольца, охватывает муфту s, и прилегает к ней с нажатием.

У муфты s с каждой стороны имеется но два упора u, которые упираются в заплечики v, имеющиеся у проушин r шаровых чашек. Ограничение движения еще достигается и тем, что (фиг. 6) сами чашки взаимно сходятся.

Процесс передвижения при сгибании сочленения виден из фиг. 7-9. При этом фиг. 7 соответствует фиг. 6 и показывает сочленение в крайнем положении, при котором шаровые части с и d упираются одна в другую: при этом упоры u покоятся на заплечиках v одной из сторон проушин r, чем и ограничивается перемещенно муфты s. При начинающемся сгибе сочленения, при котором (фиг. 6-7) верхняя часть а перемещается вправо, а нижняя b сохраняет свое положение, часть а перемещается одновременно с муфтой s вправо, вращаясь около цапф q, и приходит сначала в положение по фиг. 8, при котором упоры u одной из сторон упираются в заплечики v этой стороны, благодаря чему устраняется дальнейшее движение муфты s но отношению шаровой части d. После этого шаровая чашка с скользит дальше по неподвижной муфте s, пока она не упрется в нижнюю чашку d. Этим изгиб заканчивается и части принимают положение, показанное на фиг. 9. При обратном движении муфта s увлекается верхней чашкой, пока упоры u на другой стороне не упрутся в заплечики v этой же стороны.

При дальнейшем движении затем верхняя чашка с опять скользит по муфте s, пока не достигнет предельного положения. Движение может происходить и так, что в начало изгиба движется сперва каждая чашка, а общая направляющая их муфта лишь упорами принуждается к принятию участия в движении.

Все шаровые сочленения снабжены защитными оболочками (фиг. 10). Свободные шаровые сочленения W u X снабжены двумя, входящими одна в другую и сделанными в форме шаровых - чашек покрышками w, w¹ и х, х¹. При этом покрышки w и x прикреплены к одной части сочленения, а покрышки w¹ и x¹ - к другой. У локтевого цапфенного сочленения у имеется со стороны, обращенной к туловищу, защитная двойная покрышка у¹ а снаружи - лишь одна покрышка у, которая, как видно из чертежа, охватывает все сочленение и прикреплена к части ниже локтя.

Бедренное и коленное сочленения Z и J сделаны также на цапфах; у них все устройство выполнено так, что над шаровою частью обеих сочленяемых частей аппарата укреплено по одной защитной покрышке в форме чашки z, z¹ или i, i¹, а под ними обеими третья, могущая вращаться на цапфе q сочленения - покрышка z² или i², которая, для устранения западания книзу, может быть подвешена на цепочке или т.п. к покрышке z¹ или i¹. Во время движения покрышки z, z¹ и i, i¹ передвигаются соответственно по покрышкам z² и i².

1. Герметическое шаровое сочленение для панцырных водолазных аппаратов, характеризующееся применением на концах соединяемых частей a, b двух шаровых чашек с, d (фиг. 1 и 2), в кольцевой промежуток между коими помещается кольцевая шариковая прокладка р, герметически замыкаемая при посредстве кольца f, прикрепленного к чашке с и снабженного резиновым волнистым воротником g со скошенною внутреннею кромкою, закрепляемым при помощи винтов и кольца h, при чем резиновый воротник может быть сделан также в виде плоского кольца g со скошенною внутреннею кромкою, закрепляемого в кольцевой выемке фланца k чашки d посредством винтового кольца i (фиг. 5).

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 сочленения, отличающееся (фиг. 3 и 4) тем, что взамен воротника g, применяется составной воротник, состоящий из резинового кольца m и металлических колец l, n, закрепляемых в кольцевой выемке фланца k чашки d посредством винтового кольца i.

3. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 сочленения, отличающееся (фиг. 6-9) тем, что чашки с и d снабжаются проушинами r для соединяющих их цапф q и заключают внутри шаровую муфту s, снабженную выступами u, которые, при повороте соединяемых частей а и b, упираются в заплечики v, коими снабжается одна из проушин r.

4. Видоизменения охарактеризованных в п. 1-3 сочленений, отличающиеся (фиг. 10) применением защитных чашек или колец х, х¹, i, i¹, i², z, z¹, z², w, w¹ и у, у¹ прикрывающих сочленения водолазного аппарата.