Przedmiotem wynalazku jest zlacze obrotowe, w którym dwa laczone czlony obracaja sie wzgledem siebie, i które to zlacze zawiera dodatkowe pola¬ czenie obrotowe pomiedzy laczonymi czlonami tak, ze drugie polaczenie obrotowe zaczyna pracowac wtedy, gdy pierwsze polaczenie zostanie uszko¬ dzone, na przyklad w wyniku przestrzelenia.Znana jest z opisu patentowego Stanów Zjed¬ noczonych Ameryki nr 4030378 konstrukcja, w któ¬ rej dwie obrotowo polaczone czesci posiadaja pierwsze, obrotowe polaczenie sworzniowe i dru¬ gie obrotowe polaczenie typu kolek-szczelina, któ¬ re stanowi dodatkowo polaczenie obrotowe w przypadku, gdy pierwsze polaczenie obrotowe ulegnie uszkodzeniu. Dotychczasowe konstrukcje moga takze wykorzystywac dwa polaczenia typu kolek-szczelina rozmieszczone pod katem 90° wzgledem siebie. Te dotychczasowe konstrukcje, chociaz poprawnie dzialajace, wymagaja czasem duzo miejsca na oslone, a to w niektórych roz¬ wiazaniach takich jak uklad sterowania lotem sa¬ molotów wlaczajac w to smiglowce, nie zawsze jest mozliwe. Inna niedogodnoscia dotychczaso¬ wych konstrukcji, której zapobiega obecny wyna¬ lazek jest to, ze polaczenie obrotowe kolek-szcze¬ lina jest znacznie mniej stabilne, niz pierwsze podparcie obrotowe, poniewaz kat obrotu jest ograniczony lukiem szczeliny, sa one ciezsze i wy¬ magaja wiekszej liczby elementów. Rzwiazanie typu kolek-szczelina ogranicza samonastawne wla- 20 25 snosci polaczenia i z tego wzgledu nie moze byc zastosowane w innych niz poziome, mechanizmach zlacznych, chyba ze luz pomiedzy kolkiem a szczelina jest dosc znaczny. Ten znaczny luz, wy¬ nika oczywiscie z pracy drugiego polaczenia w bardziej pochylonych zlaczach.Celem wynalazku jest dostarczenie zlacza .obro¬ towego, w którym dwa czlony polaczone bylyby obrotowo za pomoca dodatkowego zlacza obroto¬ wego, i które to zlacze mialoby prosta konstruk¬ cje, maly ciezar, a oslona zajmowalaby minimalna przestrzen. Innym celem wynalazku jest dostar¬ czenie takigeo polaczenia obrotowego, w którym zarówno pierwsze jak i drugie zlacze stanowiloby polaczenie obrotowe o minimalnym luzie pomie¬ dzy dwoma laczonymi obrotowo czesciami, i w którym elementy stanowiace dodatkowe polacze¬ nie obrotowe umieszczone bylyby jak najdalej od elementów stanowiacych pierwsze polaczenie obrotowe. Jeszcze innym celem wynalazku jest wykonanie takiego polaczenia, w którym dodat¬ kowe polaczenie obrotowe dwóch laczonych czes¬ ci byloby samonastawne w calym zakresie znacz¬ nego kata obrotu.Cel ten osiagnieto przez wykonanie zlacza obro¬ towego zawierajacego pierwszy czlon posiadajacy kolowa koncówke umieszczona w rozwidlonym za¬ konczeniu drugiego czlonu laczonego. Pomiedzy tymi dwoma czlonami jest umieszczone pierwsze zlacze obrotowe utworzone przez sworzen przecho- 128 2093 128 209 4 dzacy przez te czlony, zawierajace samonastawne lozysko toczne. Ponadto zlacze zawiera drugie obrotowe zlacze, pracujace w przypadku uszkodze¬ nia pierwszego zlacza, utworzone przez co naj¬ mniej trzy punkty styku. umieszczone na rozwid¬ lonym koncu drugiego czlonu, otaczajace kolowa koncówke pierwszego czlonu i wspólpracujace z zewnetrzna powierzchnia kolowej koncówki pier¬ wszego czlonu laczac obrotowo obydwa czlony.Korzystanie, kolowa koncówka pierwszego czlo¬ nu laczonego, ma minimalna grubosc tak, ze w czasie pracy drugiego zlacza obrotowego pomiedzy laczonymi czlonami wystepuje maksymalny luz poprzeczny. Zmniejsza to prawdopodobienstwo za¬ kleszczenia czlonów, w przypadku odksztalcenia poprzecznego któregokolwiek z laczonych zespo¬ lów w wyniku przestrzelenia.W innym przykladzie wykonania zlacza obroto¬ wego, dwa punkty styku utworzone sa przez ze¬ spoly podparte w rozwidlonym koncu jednego czlonu, stykajace sie z zewnetrzna powierzchnia kolowej koncówki drugiego czlonu.Poniewaz zespoly kazdego polaczenia obroto¬ wego daja sie latwo montowac i demontowac, zla¬ cze obrotowe laczace te dwa czlony, jest równiez bardzo latwo montowane i demontowane. .Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstsawia zlacze obrotowe w widoku z boku, fig. 2 — przekrój wzdluz linii 2—2 oznaczonej na fig. 1, fig. 3 — drugi przyklad wykonania zlacza obrotowego, w widoku z boku, fig. 4 — trzeci przyklad wykonania obrotowego zlacza z dodatko¬ wym obrotowym podparciem pomiedzy laczonymi czesciami, w widoku z boku, fig. 5 — przekrój wzdluz linii 5—5 oznaczonej na fig. 4.Na fig. 1 uwidocznione jest zlacze obrotowe 10 skladajace sie z laczonych obrotowo czlonów pierwszego 12 i drugiego 14. Jezeli nie wystepuja inne ograniczenia, czlony 12 i 14 moga tworzyc czesc samolotowego ukladu sterowania lotem, w którym czlon 14 jest dzwignia katowa zamonto¬ wana obrotowo, nie pokazana, i obrotowo polaczo¬ na za pomoca zlacza 10 z czlonem 12 utworzonym przez koniec drazka sterujacego, który polaczony jest w typowy sposób z drazkiem sterujacym 16, sprzegnietym z innymi czesciami systemu stero¬ wania. W konwencjonalnym rozwiazaniu jeden z czlonów 12 lub 14, moze byc unieruchomiony lub tez obydwa moga byc ruchome. W przykla¬ dzie przedstawionym na fig. 1 i 2 dzwignia ka¬ towa 14 obraca sie wokól niewidocznego konca, a miedzy czesciami 12 i 14 wystepuje ruch obro¬ towy trwajacy tak dlugo, jak dlugo czesc 12 mo¬ ze sie poruszac wzgledem konca 22, dzwigni ka¬ towej. Dla celów czysto ilustracyjnych zlacze 10 bedzie opisywane jako polaczenie drazka steruja¬ cego — jczesc 12 i dzwigni katowej '¦— czesc" 14.Jak to najlepiej uwidoczniono na fig. 1 kon¬ cówka 18 drazka sterujacego 12 ma ksztalt kola, którego obwodowa powierzchnie zewnetrzna ozna¬ czono jako 20. Dzwignia katowa 14 ma rozwidlo¬ ny koniec 22, którego boczne plyty 36 i 38 obej¬ muja koncówke 18 o przekroju kolowym czlonu 12. Pierwszy sworzen obrotowy 30 przechodzi, co widac najlepiej na fig. 2, przez tuleje 32 i 34 umieszczone w bocznych plytach 36 i 38 rozwidlo¬ nego konca dzwigni katowej 14. Ponadto pomiedzy walcowa, powierzchnia 42 umieszczona w srodku okraglej koncówki 18 drazka sterujacego a pier¬ wszym sworzniem obrotowym 30 umieszczone jest samonastawne lozysko toczne 40, co razem tworzy pierwsze obrotowe polaczenie pomiedzy zespola¬ mi 12 i 14. Zadaniem samonastawnego lozyska tocznego 40 jest zmniejszenie tarcia zlacza obro¬ towego pomiedzy elementami 12 i 14, a takze do¬ puszczenie niewspólosiowosci jednego konca draz¬ ka w stosunku do drugiego konca wynikajacej z tolerancji wykonawczych. Ponadto samonastawnosc ta jest istotna przy stosowaniu dzwigni inaczej niz poziomo usytuowanych.Rozwidlony koniec 22 dzwigni katowej ma trzy równomiernie rozmieszczone na obwodzie, wokól zewnetrznej powierzchni 20 koncówki 18 drazka sterujacgo, punkty styku 24, 26 i 28, wspólpracu¬ jace z powierzchnia 20, tworzac razem drugie po¬ laczenie obrotowe przejmujace obciazenie, gdy pierwsze zlacze obrotowe utworzone przez swo¬ rzen 30 zostanie zniszczone. Korzystnie, miedzy zewnetrzna powierzchnia 20 koncówki 18 drazka sterujacego a punktami styku 24, 26 i 28 na dzwi¬ gni katowej wystepuje okreslony luz promienio¬ wy. W wyniku tego luzu drugie polaczenie obro¬ towe utworzone przez trzy punkty styku 24, 26 i 28 nie zaklóca ruchu obrotowego laczonych czes¬ ci 12 i 14 w czasie prawidlowej pracy pierwszego zlacza utworzonego przez sworzen 30. Na przy¬ klad, w jednym ukladzie dzwigniowego sterowania w smiglowcu, gdzie srednica okraglej koncówki wynosi 50 mm, luz w punktach styku 24, 26 i 28 równy jest 0,075 do 0,3 mm. Istotne jest, aby ele¬ menty tworzace punkty styku 24, 26 i 28 byly umieszczone mozliwie najdalej od sworznia 30, tak, aby nie zostaly zniszczone w przypadku jego prze¬ strzelenia. Jak to najlepiej uwidoczniono na fig. 1 w punktach styku 24, 26 miedzy zewnetrzna po¬ wierzchnia 20 koncówki 18 a powierzchniami 44 i 46 dzwigni katowej 14 wystepuje cierny styk liniowy. Powierzchnie 44 i 46 sa tak usytuowane, aby byly w zasadzie styczne do zewnetrznej po¬ wierzchni 20 koncówki 18 czlonu 12 i wlasciwie koncza sie one w miejscu styku z powierzchnia 20 tworzac styk liniowy pomiedzy kazda* z powierz¬ chni 44 i 46 a powierzchnia 20. Trzeci styk jest takze stykiem liniowym, poniewaz wystepuje on miedzy zewnetrzna srednica 20 zespolu 12 a rol¬ ka 48, która jest obrotowa, jak to najlepiej poka¬ zano na fig. 2, na sworzniu lub nicie 50 w taki sposób, aby miedzy bocznymi plytami 36 i 38 roz¬ widlonego konca 22 dzwigni katowej i zewnetrzna powierzchnia 20 czlonu 12 utrzymac wybrane roz¬ stawienie. W przypadku, gdyz nie wystepuje to ograniczenie, jak to najlepiej przedstawiono na fig. 2, rolka 48 zawiera tuleje 47 zakonczona z jed¬ nej strony kolnierzem, umieszczona we wspólosio¬ wych otworach w bocznych plytach 36 i 38, usta¬ lona obrotowo wokól osi 49 na' swqrzniu 50. Naj¬ lepszym materialem na tuleje 47 jest brazal.Patrzac na fig. 1 i 2 mozna zauwazyc, ze w zlaczu obrotowym 10 laczone obrotowo czesci 12 i 14 zawieraja pierwsze obrotowe polaczenie skla¬ dajace sie z pierwszego sworznia 30 i samonasta- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60128 5 wnego lozyska tocznego 40 laczacych czesci 12 i 14 co zapewnia realizowanie normalnego ruchu obro¬ towego wokól osi 51. Ponadto czesci 12 i 14 sa po¬ laczone obrotowo drugim zlaczem obrotowym, któ¬ re bedzie mialo minimalny luz, gdy pierwsze zla¬ cze obrotowe skladajace sie ze sworznia 30 i lo¬ zyska 40 zostanie uszkodzone. Dzieki trzypunkto- wemu stykowi miedzy czlonami 12 i 14 utworzo¬ nemu w wyniku wspólpracy zewnetrznej powierz¬ chni 20 czlonu 12 z obwodowo rozmieszczonymi stycznymi powierzchniami 44 i 46 oraz rolka 48 okreslone sa trzy obwodowo rozmieszczone punk¬ ty styku 24, 26, 28 pomiedzy czesciami 12 i 14.W ten sposób drugie zlacze obrotowe zapewnia, w przypadku uszkodzenia pierwszego zlacza 30, ruch obrotowy wokól osi zblizonej do osi 51. Rolka 48 wykorzystywana jest raczej jako powierzchnia oporowa 28 niz jako trzecia styczna powierzchnia i umozliwia ona wlasciwe umieszczenie czesci 12 wewnatrz czesci 44 aby mozliwe bylo zastosowanie pierwszego zlacza obrotowego miedzy czlonami 12 i 14 przy pomocy sworznia obrotowego 30 i lo¬ zyska tocznego 40. Mozna zauwazyc na fig. 1, ze przy usunietej rolce 48 czlon 12 moze byc przesu¬ wany w lewo pomiedzy powierzchniami 24 i 28 dzwigni katowej 14.Jak ito najlepiej pokazano na fig. 2 okragla kon¬ cówka 18 czlonu 12 ma na obwodzie 20 zmniejszo¬ na grubosc. Grubosc ta jest zmniejszona na wiek¬ szej czesci obwodu rozwidlenia konca 22 dzwigni katowej 14. Grubosc ta wynosi w przyblizeniu 2,5 mm i zapewnia maksymalna poprzeczna szcze¬ line miedzy .laczonymi czesciami. Dzieki temu w przypadku poprzecznego przemieszczenia czesci la¬ czonych w wyniku przestrzelenia uniknie sie za¬ kleszczenia zlacza.Inny przyklad wykonania wynalazku uwidocz¬ niony jest na fig. 3. Konstrukcja jest podobna do zlacza 10 przedstawionego na fig. 1 i 2 z tym wyjatkiem, ze w drugim rozwiazaniu zastosowano dwie rolki miedzy czlonami 12 i 14. Druga rolka jest element 52 skonstruowany i podparty równie precyzyjnie co element 48. Druga rolka wyznacza punkt styku 24' miedzy zewnetrzna powierzchnia 20 i rolka 52. Rozwiazanie konstrukcyjne punktów styku 26 i 28 i zlacza obrotowego 30 pozostaje ta¬ kie samo jak pokazano na fig. 1 i 2. Rolki 48 i 52 moga byc obie polaczone z plytami pojedynczymi sworzniami, rolka 48 moze byc tez przynitowana.Zaleta rozwiazania uwidocznionego na fig. 3 jest latwosc naprawy przez rozkrecenie dwóch swo¬ rzni, które utrzymuja rolki 48 i 52, a faktycznie przez rozkrecenie sworznia rolki 52 zamocowanego do' rozwidlonego konca 22 dzwigni katowej 14.Wtedy, po usunieciu sworznia 30 pierwszego zla¬ cza obrotowego, czlony 12 i 14 moga byc rozdzie¬ lone. Podobnie tez, czesci 12 i 14 moga byc bar¬ dzo latwo polaczone obydwoma, pierwszym i dru¬ gim zlaczem obrotowym, zgodnie z przykladem przedstawionym n a fig. 3, przez umocowanie dwóch sworzni ustalajacych rolki 48 i 52, a fak¬ tycznie przez umocowanie jdnego tylko sworznia rolki 52 po zmontowaniu pierwszego zlacza obro¬ towego 30.Mozna zauwazyc na fig. 1, 2 i 3, ze w drugim 209 6 zlaczu obrotowym, miedzy czesciami 12 i 14, utwo¬ rzonym przez trzy obwodowo rozmieszczone punk¬ ty styku 24, 26 i 28, samonastawnosc tego polacze¬ nia zapewniona jest na dosc znacznej dlugosci ru- 5 chu wzglednego pomiedzy czesciami 12 i 14 i nie jest ona ograniczona wielkoscia- luku znanych szczelin. Jezeli styk cierny w punktach 24 i' 26 jest liniowy a w punkcie 28 liniowo-toczny wtedy tarcie wystepuje w drugim lub dodatkowym zla- 10 czu obrotowym jest minimalne.Na fig. 4 i 5 uwidoczniono jeszcze inny przy¬ klad wykonania ^zlacza obrotowego zawierajacego dodatkowe polaczenie. W rozwiazaniu przedsta¬ wionym na fig. 4—5 dzwignia katowa 60 jest obro- 15 towo polaczona z nieruchomym rozwidlonym czlo¬ nem 62 za pomoca sworznia 64 pierwszego zlacza 1 obrotowego, w którym zastosowano lozysko tocz¬ ne 66, nie posiadajace cech samonastawnosci.Czlon 62 (fig. 4 i 5) jest przymocowany w jaki- 20 kolwiek konwencjonalny sposób,' np. przykrecony srubami, do nieruchomej powierzchni, jak np. ka¬ dlub helikoptera, nie pokazany. Czlon 62 jest tak uksztaltowany, ze tworzy boczne sciany 68 i 70 otaczajace, kazda z jednej strony\ odcineC dzwigni 25 katowej 60, który, jak to najlepiej uwidoczniono na fig. 5, jest tak uksztaltowany, ze ma cylin¬ dryczny otwór scisle wspólpracujacy z zewnetrzna biezna lozyska 66, co lacznie z pierwszym sworz¬ niem obrotowym 64 tworzy miedzy czlonami 60 30 i 62 pierwsze zlacze obrotowe o minimalnym lu¬ zie. Jak to najlepiej przedstawiono na fig. 5 do wewnetrznych scianek czlonów 68 i 70 przymo¬ cowano pierscieniowe elementy 74 i 76 wykonane najlepij z poliamidu, o ile pozwala na to obciaze- 35 nie, albo przy mocniej obciazonych zlaczach ze stali. Pierscienie te skierowane' sa do wewnatrz w kierunkach ku sobie, a ich powierzchnie okresla¬ ja pierscieniowa przestrzen 77. Dzwignia katowa 60 ma pierscieniowe wybrania 78 i 80, w które 40 wchodza pierscieniowe elementy 74 i 76 tworzac drugie polaczenie obrotowe miedzy czlonami 60 i 62 przejmujace obciazenie w przypadku znisz¬ czenia pierwszego zlacza obrotowego 64 i 66. W ta¬ kim przypadku dzwignia katowa 60 jest nadal 45 polaczona obrotowo z czlonem 62 dzieki wspólpra¬ cy pomiedzy pierscieniowymi elementami 74 i 76 czlonu 60 i pierscieniowymi wybraniami 78 i 80 w czlonie 60. Mozna wiec zauwazyc, ze w kon¬ strukcji uwidocznionej na fig. 4—5 'zarówno pier- 50 wsze zlacze obrotowe miedzy czlonami 60 i 62 jest utworzone przez sworzen obrotowy 64 i lozysko toczne 66, a drugie zlacze obrotowe pracujace w przypadku zniszczenia pierwszego zlacza, jest utworzone przez pierscieniowe elemnty 74 i 76 50 i pierscieniowe wybrania 78 i 80. Miedzy elemen¬ tami 74 i 76 a wybraniami 78 i 80 dopuszczony jest luz wystarczajacy do tego, aby drugie zlacze obrotowe nie przenosilo zadnych obciazen miedzy czlonami 60 i 62, jezeli pracuje pierwsze zlacze 60 obrotowe 64 i 66.Zastrzezenia patentowe 1. Zlacze obrotowe, znamienne tym, ze zawiera 65 pierwszy czlon (12) posiadajacy kolowa koncówke128 209 7 8 (18), drugi czlon (14) posiadajacy rozwidlony ko¬ niec (22) obejmujacy co najmniej czesc koncówki (18) pierwszego czlonu, pierwsze zlacze obrotowe utworzone przez sworzen (30) przechodzacy przez czlony pierwszy (12) i drugi (14) oraz zawiera sa¬ monastawne lozysko (40) umozliwiajace miedzy ni¬ mi wzgledny ruch obrotowy, drugie zlacze obroto¬ we, laczace ' czlony pierwszy (12) i drugi (14), za¬ wierajace co najmniej trzy punkty styku (24), (26), (28) umieszczone na rozwidlonym koncu (22) dru¬ giego czlonu (14), otaczajace kolowa koncówke (18) pierwszego czlonu (12) i wspólpracujace z ze¬ wnetrzna powierzchnia (20) kolowej koncówki (18) pierwszego czlonu (12) laczac obrotowo czlony pierwszy (12) i drgi (14) w przypadku, gdy pier¬ wsze zlacze obrotowe nie jest zdolne do pracy. 2. Zlacze obrotowe wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze punkty styku (24), (26), (28) sa równomier¬ nie rozmieszczone obwodowo wokól zewnetrznej powierzchni (20) kolowej koncówki (18) pierwszego czlonu (12). 3. Zlacze obrotowe wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze punkty styku (24), (26), (28) oddalone sa promieniowo na wybrana odleglosc od zewnetrz¬ nej powierzchni (20) kolowej koncówki (18) pier¬ wszego czlonu (12) w celu nieprzenoszenia zadnego obciazenia w czasie pracy pierwszego zlacza obro¬ towego. 4. Zlacze obrotowe wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze jeden punkt styku (28) tworzy styk toczny Wzgledem zewnetrznej powierzchni (20) kolowej koncówki (18) pierwszego czlonu (12), a pozostale punkty (24), (26) sa usytuowane na nieruchomych powierzchniach (44), (46) stykajacych sie z ze¬ wnetrzna powierzchnia (20) kolowej koncówki (18) pierwszego czlonu (12). 5. Zlacze obrotowe wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze powierzchnie (44), (46) sa umieszczone w rozwidlonym koncu (22) drugiego czlonu (14), oraz ze powierzchnie te ustawione sa stycznie do ze¬ wnetrznej powierzchni (20) kolowej koncówki (18) pierwszego czlonu (12), przy czym styk cierny po¬ miedzy zewnetrzna powierzchnia (20) kolowej kon¬ cówki (18) pierwszego czlonu (12) i stycznymi po¬ wierzchniami (44), (46) jest stykiem liniowym. 6. Zlacze obrotowe wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze rozwidlony koniec (22) drugiego czlonu (14), ma boczne sciany (36), (38) rozmieszczone po obu stronach kolowej koncówki (18) pierwszego czlonu (12), przy czym ta koncówka (18) pierwsze¬ go czlonu (12) ma na swym obwodzie mniejsza grubosc, w celu utworzenia poprzecznej szczliny miedzy czescia o mniejszej grubosci kolowej kon¬ cówki (18) pierwszego czlonu (12), a bocznymi sciankami (36), (38) rozwidlonego konca (22) dru¬ giego czlonu (14). 7. Zlacze obrotowe wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze dwa punkty styku {24'), (28) stanowia styk toczny z zewnetrzna powierzchnia (20) kolowej koncówki (18) pierwszego czlonu (12). 8. Zlacze obrotowe wedlug zastrz. 7, znamienne tym, ze rozwidlony koniec (22) drugiego czlonu (14), ma rozstawione boczne sciany (36), (38) usy¬ tuowane po obu stronach kolowej koncówki (18) pierwszego czlonu (12), zas dwa toczne punkty sty¬ ku utworzone sa przez umieszczenie pomiedzy bocznymi scianami (36), (38) rozwidlonego konca (22) drugiego czlonu (14), dwóch rolek (48), (52) rozmieszczonych obwodowo, z których jedna rolka (52) jest podparta przez pojedynczy sworzen usta¬ lajacy jej polozenie, przy czym miedzy rolkami (48, 52) i powierzchnia (20) koncórwki (18) jest zachowana odleglosc. 10 15 20 25 30128 209 FIG 4 -/JO o ?$- IU ^%i:---i 5 J FIG. 5 PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL