PL225706B1 - Przegub sterowniczy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przegub sterowniczy.

Powszechnie znane jest połączenie dwóch pierścieni np. oczek łańcucha, przeplecionych przez siebie, gdzie oba pierścienie mogą swobodnie przemieszczać się wzajemnie. Tego typu przegub znany jest z patentu US 4576468. Znany przegub zbudowany jest z dwóch pierścieni o przekroju kołowym i możliwości pewnej rotacji dwóch ramion przegubu.

Zbliżone przeguby są ujawnione w US 4976468 i US 5184891.

Celem wynalazku jest rozwiązanie problemów technicznych wynikających ze swobodnego przemieszczenia się dwóch, przeplecionych ze sobą, pierścieni kołowych i nowatorskie podejście do niezmienności procesu technologicznego. Dotychczas automatyczne urządzenia sterownicze, z założenia koncepcyjno-konstrukcyjnego, zmierzają do eliminacji uczestnictwa człowieka w ich działaniu. Dążą one do niezmienności swego działania, która jest gwarancją uzyskiwania takich samych i powt arzalnych rezultatów.

W wynalazku przyjęto innowacyjnie odmienne założenie. Przegub sterowniczy, przy zachowaniu wszystkich cech niezmienności i powtarzalności jego działania występujących w stanie całkowitego sprzężenia pierścienia bazowego, stwarza możliwość wprowadzenia do podstawowego, niezmiennego programu jego działania, pewnej zmiennej, w postaci tymczasowego przejścia na inny program albo wprowadzenia okresowej modyfikacji realizowanego programu a potem powrotu do programu podstawowego.

Przedmiotem wynalazku jest przegub sterowniczy zbudowany z dwóch pierścieni o przekroju kołowym, splecionych ze sobą, w którym pierścień bazowy jest objęty pierścieniem prowadzonym. Na powierzchni pierścienia bazowego znajduje się system wydrążonych ścieżek.

Korzystnie pierścień bazowy jest podzielony, na co najmniej 2 elementy w płaszczyźnie prostopadłej do jego osi obrotu. Elementy pierścienia bazowego przemieszczają się wzajemnie a korzystnie swobodnie przemieszczają się one obrotowo, wzajemnie względem siebie. W stanie sprzężonym elementy pierścienia bazowego korzystnie są zblokowane zasuwką.

Przegub według wynalazku ma pierścień prowadzony z bolcem, którego końcówka wchodzi w ścieżkę wydrążoną na powierzchni pierścienia bazowego.

Korzystnie końcówka bolca pierścienia prowadzonego jest półkolista lub obejmuje kulkę lub stożek obrotowy, zakończony kulką. Natomiast zakończenia szczękowe pierścienia prowadzonego są korzystnie ząbkowane.

Układ ścieżek na powierzchni pierścienia bazowego według wynalazku jest zmienny po obróceniu elementów pierścienia bazowego o kąt alfa.

Przegub według wynalazku ma dodatkowo nakładkę z układem ścieżek, która jest nakładana na pierścień bazowy.

Promienie pierścienia bazowego i pierścienia prowadzonego przegubu według wynalazku są korzystnie dysproporcjonalne względem siebie.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest połączenie w jednym mechanizmie właściwości przegubowych z właściwościami sterowniczymi. Dotychczasowe rozwiązania techniczne zazwyczaj przewidywały rozdzielenie tych funkcji.

Inną zaletą wynalazku jest możliwość zmiany jego trybu pracy z podstawowego na tymcz asowy, bez przerywania ciągłości pracy urządzeń nim sterowanych, a następnie powrót do podst awowego trybu pracy. Dotychczasowe rozwiązania techniczne nie zakładały takiej potrzeby ani nie dawały takiej możliwości. Możliwość ta powstaje w stanie częściowego sprzężenia elementów pie rścienia bazowego.

Kolejną zaletą wynalazku jest możliwość zastąpienia pary przegubów tulejowych jednym przegubem sterowniczym.

Mobilność konstrukcji przegubu sterowniczego jest wypadkową trzech parametrów ruchu:

- ruchu pierścienia prowadzonego względem pierścienia bazowego,

- ruchu obrotowego elementów pierścienia bazowego względem siebie,

- ruchu uchylno-skrętnego pierścienia bazowego ujętego obejmą.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania objaśniono na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia widok z boku pierścienia bazowego z obejmą po lewej i odchylony pierścień prowadzony z bolcem po prawej;

Fig. 2 przedstawia pierścień bazowy 1 i odchylony pierścień prowadzony 2, w widoku z góry;

PL 225 706 B1

Fig. 3 przedstawia pierścień bazowy w przekroju poprzecznym;

Fig. 4 przedstawia 4 widoki z różnych stron na pierścień bazowy i pierścień prowadzony z kulką;

Fig. 4a przedstawia widok pierścienia bazowego objętego pierścieniem prowadzonym;

Fig. 4b przedstawia przekrój pierścienia bazowego objętego pierścieniem prowadzonym;

Fig 4c i d przedstawiają odpowiednio widok z góry i z dołu przebiegu ścieżek na powierzchniach elementów pierścienia bazowego;

Fig. 5 przedstawia pierścień bazowy bez nakładek w widoku rozstrzelonym;

Fig. 6 przedstawia przekrój poprzeczny zmontowanego pierścienia bazowego bez nakładek;

Fig. 7 przedstawia pierścień bazowy z nakładkami w widoku rozstrzelonym i w przekroju;

Fig. 8 przedstawia pierścień bazowy z nakładkami w widoku rozstrzelonym;

Fig. 9 przedstawia pierścień bazowy z nałożonymi na nim nakładkami, w przekroju;

Fig. 10 przedstawia pierścień prowadzony z kulką i bolcem i jego montaż;

Fig. 10a przedstawia otwarty pierścień prowadzony z kulką, w widoku z góry;

Fig. 10b przedstawia pierścień prowadzony z kulką, w widoku z boku;

Fig. 10c przedstawia zamknięty pierścień prowadzony z kulką, w widoku z góry;

Fig. 10d i 10e przedstawiają przybliżone widoki zakończeń pierścienia prowadzonego, odpowiednio z góry i z boku;

Fig. 11 przedstawia trasę kulki po ścieżce na powierzchni pierścienia bazowego;

Fig. 11a przedstawia pierścień bazowy w widoku z góry;

Fig. 11b przedstawia trasę kulki po ścieżce w widoku z boku;

Fig. 11c przedstawia trasę kulki po ścieżkach w widoku z drugiego boku;

Fig. 12 przedstawia trasę kulki po ścieżce na powierzchni pierścienia bazowego;

Fig. 13 przedstawia przegub sterowniczy w widoku z góry;

Fig. 13a przedstawia sukcesywną miniaturyzację ścieżki i przykład jej komplikacji;

Fig. 13b przedstawia różne stopnie zagęszczenia przebiegu ścieżek na powierzchni pierścienia bazowego.

Przykładowy przegub przedstawiono na Fig. 1-4.

Przegub sterowniczy według wynalazku zbudowany jest z dwóch pierścieni kołowych o różnych promieniach, stycznie przeplecionych ze sobą. Pierścień grubszy, zwany pierścieniem bazowym 1, ma na swej powierzchni wydrążone ścieżki 7 o przekroju zbliżonym do półokręgu.

Grubszy pierścień bazowy 1 objęty jest cieńszym pierścieniem, zwanym pierścieniem prowadzonym 2, który w tulei ze sprężyną ma półkuliście zakończony bolec 4. Na tulei jest umieszczona nakrętka. Bolec 4, po prawej stronie pierścienia prowadzonego 2, ma końcówkę bolca 5 ze sprężyną kulką 6. Gdy półkulista końcówka 5 bolca 4, wystającego z powierzchni stycznej jednego pierścienia, jest zagłębiona w półkulistym gnieździe zatrzaskowym 13, wydrążonym w powierzchni stycznej drugiego pierścienia, swobodny ruch obu pierścieni jest zablokowany i przegub jest unieruchomiony. A gdy półkulista końcówka bolca 5 jest zagłębiona w ścieżce 7, wzajemne przemieszczanie się pierścieni jest możliwe tylko zbieżnie ze ścieżką 7, ponieważ bolec 5, poprzez sprężynę, znajdującą się w tulei, wpychany jest w zagłębienie ścieżki 7. Po wyprowadzeniu kulki 6 z gniazda zatrzaskowego (unieruchamiającego) 13 następuje ukierunkowany, wymuszony przebiegiem ścieżki 7, ruch pierścienia prowadzonego 2, zbieżnie z przebiegiem ścieżki 7. Oś tulei z bolcem 4 przebiega wtedy przez geometryczny środek pierścienia prowadzonego 2. Przez wprowadzenie do pierścienia prowadzonego kulki 6 i zatrzaśnięcie jej w półkulistym gnieździe zatrzaskowym 13, wydrążonym w powierzchni pierścienia bazowego 1, następuje zablokowanie swobodnego ruchu obu pierścieni.

Na Fig. 2 pierścień bazowy 1 jest ujęty zaciśniętą obejmą 8, z trwale z nią związanym trzpieniem o zacisku regulowanym nakrętką zaciskową 12. Regulacja zacisku obejmy 8 pozwala na sterowanie jego obrotem. Przy pełnym zacisku obejmy 8 obrót pierścienia bazowego 1 wokół jego własnej osi nie jest możliwy. Regulacja zacisku obejmy 8 pozwala na zmianę jej położenia na pierścieniu bazowym 1. Gdy trzpień nie ma swobody obrotu obejma 8 jest nieruchoma na pierścieniu bazowym 1. Natomiast obrót trzpienia, związany z wychyleniem pierścienia bazowego 1, wspomaga kątowe i ostrołukowe zmiany kierunku ruchu pierścienia prowadzonego 2.

Pierścień bazowy 1 pokazany na Fig. 3 jest objęty rozwartą obejmą 8, z cofniętą nakrętką zaciskową 12 trzpienia obejmy 8, po lewej i odchylony pierścień prowadzony 2 z bolcem 4, w którym przedstawiono końcówkę bolca 5 ze sprężyną i kulką 6, po prawej. Pierścień bazowy 1 ma widoczny podział na 2 elementy, 1a i 1b.

PL 225 706 B1

Pierścień bazowy 1 z Fig. 4 ma powierzchnię 3 z układem ścieżek 7 na elementach 1a i 1b, z gniazdem zatrzaskowym unieruchamiającym 13, na elemencie 1a pierścienia bazowego 1 i pierścień prowadzony 2. Sprzężenie częściowe elementów pierścienia bazowego 1 następuje, gdy końcówka bolca 5 trafia na odcinek ścieżki 7, który przebiega ponad podziałem pierścienia bazowego 1. Po wprowadzeniu końcówki bolca 5 pierścienia prowadzonego 2 na ten odcinek ścieżki 7 i zwolnieniu zasuwki (cofnięciu zasuwki), rolę ograniczającą swobodne przemieszczanie się elementów pierścienia bazowego 1 przejmuje, na ten moment, końcówka bolca 5.

Dzięki temu można zaprogramować wymagany kierunek ruchu pierścienia prowadzonego 2, czyli jego sterowność i zakres pracy przegubu sterowniczego. Przyłożenie lub spięcie z bolcem 4 pierścienia prowadzonego 2 roboczej części innego mechanizmu lub urządzenia mechanicznego umożliwia sterowanie pracą urządzenia.

Przegub sterowniczy może być uruchamiany mechanicznie, elektronicznie lub manualnie.

Pierścień bazowy 1 może być podzielony w płaszczyźnie prostopadłej do jego osi obrotu, na co najmniej dwa elementy 1a i 1b, np. na dwie połowy. W stanie niesprzężonym części te mogą przemieszczać się wzajemnie obrotowo swobodnie, czyli przesuwać się względem siebie o pewien kąt, a gdy elementy 1a i 1b są całkowicie sprzężone nie przemieszczają się wzajemnie. Całkowite sprzężenie elementów 1a i 1b pierścienia bazowego 1 następuje za pomocą zasuwki, umieszczonej poprzecznie do płaszczyzny podziału. W stanie całkowitego sprzężenia oba elementy pierścienia bazowego 1 stanowią jedną niezmieniającą się część stałą przegubu sterowniczego.

Na powierzchni 3 pierścienia bazowego 1, na elementach 1a i 1b, jest układ ścieżek 7 z gniazdem zatrzaskowym unieruchamiającym 13, na elemencie 1a pierścienia bazowego 1.

Przebieg ścieżek 7 na elementach 1a i 1b może być różny, gdy ścieżki 7 na elementach 1a i 1b nie pokrywają się. W tym przypadku przemieszczanie kulki 6 jest możliwe tylko po ścieżce 7 przebiegającej na elemencie 1a. Gdy przebiegi ścieżek 7 na elementach 1a i 1b pokrywają się możliwe jest przemieszczanie się kulki 6 po ścieżce 7 na obu elementach 1a i 1b pierścienia bazowego 1.

Na Fig. 4b widać układ, gdy przebiegi ścieżek 7 na elementach 1a i 1b pokrywają się i możliwe jest przemieszczanie się kulki 6 po ścieżce 7 na obu elementach 1a i 1b pierścienia bazowego 1.

Pierścień bazowy 1 powyżej opisanego przegubu może być wykonany w kilku wersjach.

Jedna z opcji pokazana jest na Fig. 5. Pokazano tu sposób montażu dwóch elementów 1a i 1b pierścienia bazowego 1. Montaż następuje przez przełożenie elementu łączącego 10 przez element łączący 11 tak, że ich powierzchnie stożkowe zazębiają się. Na gwint elementu łączącego 10 zostaje nakręcony element 1a pierścienia bazowego 1. Element łączący 11 pierścienia bazowego 1 wkręca się w odpowiadające mu gwintowane gniazdo w elemencie 1b pierścienia bazowego 1. Tak połączone elementy 1a, 10, 11 i 1b są unieruchamiane, np. termicznie [zamrożone].

W przekroju poprzecznym z Fig. 6 zmontowanego pierścienia bazowego 1 element łączący 10 jest wkręcony w element 1a pierścienia bazowego 1, a element łączący 11 jest wkręcony w element 1b, przy czym zachowana jest możliwość swobodnego przemieszczania elementów 1a i 1b, ich obrotu względem siebie.

Pierścień bazowy 1 w wersji z Fig. 7 ma nakładki 9 nakładane na jego powierzchnię. Nakładki 9 o formie pół-torusa są wymienne i są mocowane na elementach 1a i 1b pierścienia bazowego 1 przy pomocy ryglowych zasuwek, nieuwidocznionych. Zasuwki są umieszczone poza przebiegiem ścieżek 7 i przechodzą przez grubość nakładki 9, a przy tym są one zagłębione w elementach 1a i 1b pierścienia bazowego 1. Nakładki 9 mają własny system ścieżki 7.

Montaż elementów 1a i 1b pierścienia bazowego 1 z nakładkami 9 przy zachowaniu możliwości ich swobodnego wzajemnego przemieszczenia, czyli obrotu względem siebie jest pokazany na Fig. 8 i Fig. 9, a polega na samozaciskowym połączeniu stożkowym typu wkręt 10 - nakrętka 11. Połączenie nakrętki 11 ze stożkowym kołnierzem kryzowym w jej wnętrzu następuje przez zazębienie ze stożkowym łbem wkrętu 10. Zewnętrzne walcowate ściany tych części są gwintowane a obie części są wkręcane w odpowiadające im gwintowane gniazdo w elemencie 1b pierścienia bazowego 1.

Przykład pierścienia prowadzonego przegubu sterowniczego pokazano na Fig. 10.

Pierścień prowadzony 2 składa się z dwóch nierównych sobie obwodem części pierścienia prowadzonego 2, przy czym dłuższa część, po prawej stronie, z bolcem 4 i kulką 6 ma zakończenie wyprofilowane klinowo 15b, natomiast część krótsza, po lewej, ma zakończenie wyprofilowane szczękowo 15a. Obie części pierścienia prowadzonego w stanie rozłączonym widać na Fig. 10a i Fig. 10b.

Montaż obu części pierścienia prowadzonego 2 na pierścieniu bazowym 1 polega na przepleceniu części krótszej pierścienia prowadzonego 2 przez pierścień bazowy 1, a następnie na sprężystym

PL 225 706 B1 zaciśnięciu części dłuższej pierścienia prowadzonego 2 na pierścieniu bazowym 1 z jednoczesnym wprowadzeniem zakończeń klinowych 15b w zakończenia szczękowe 15a [pierścień bazowy 1 nie jest tu pokazany]. Szczególnie korzystne jest ząbkowanie zakończeń obu części pierścienia prowadzonego 2, zatrzaskujące się wzajemnie sprężyście przy montażu pierścienia prowadzonego 2, co pokazano w Fig. 10d i Fig. 10e.

Przykład działania przegubu sterowniczego pokazano na Fig. 11-12.

Trasę kulki 6 po ścieżce 7 na powierzchni pierścienia bazowego 1 przedstawia Fig. 11.

Fig. 11a przedstawia pierścień bazowy 1, w widoku z góry, podzielony na 2 elementy 1a i 1b. Ich wzajemna korelacja pozwala na przejście kulki 6 z elementu 1a na element 1b.

Fig. 11b przedstawia trasę kulki 6 po ścieżce 7 na elemencie 1a, gdy wzajemna korelacja elementów 1a i 1b nie pozwala na przejście kulki 6 do układu ścieżek 7 na elemencie 1b.

Fig. 11c przedstawia trasę kulki 6 po ścieżkach 7 na elemencie 1b po dokonaniu wyboru dostępu przejścia z elementu 1a na element 1b oraz możliwość dokonania wyboru trasy powrotu na element 1a bez zmiany lub po zmianie korelacji elementów 1a z 1b poprzez obrót elementu 1a w lewo o kąt α [20 stopni - pierwszy dostęp i 40 stopni - drugi dostęp].

Trasę kulki 6 po ścieżce 7 na powierzchni pierścienia bazowego 1 przy jego odchyleniu o kąt obrotu α [30 stopni] względem własnej osi obejmy 8 przedstawia Fig. 12.

Wspomaganie kątowych zmian kierunku ruchu pierścienia prowadzonego 2 z kulką 6 przedstawiono przy przejściu kulki 6 ze ścieżki 7 na elemencie 1a pierścienia bazowego 1 na jego dolny element 1b ze ścieżkami 7.

Fig. 12a i Fig. 12b przedstawiają powierzchnie pierścienia bazowego 1 z dodatkowym programem ścieżek 7, niezawartym w programie podstawowym, na elemencie 1a oraz wybór dostępu wejścia na dolny element 1b pierścienia bazowego 1, jeżeli tych wejść jest więcej niż jedno.

Skręt przeciwstawny o kąt obrotu α wspomaga wyjście kulki 6 z dolnego elementu 1b pierścienia bazowego 1 i powrót do programu podstawowego. Podobnie mogą być wspomagane pozostałe zmiany kierunku ruchu pierścienia prowadzonego 2 na pierścieniu bazowym 1.

Fig. 12b z zaznaczonym skrętem osi obejmy 8 pierścienia bazowego 1 o pewien kąt ostry α, przykładowo 30°, ilustruje wspomaganie zmiany kierunku ruchu pierścienia prowadzonego 2 przy przejściu kulki 6 z przebiegu ścieżki 7 na górnym elemencie 1a pierścienia bazowego 1 na jego dolny element 1b z dodatkowym przebiegiem ścieżek nieujętych w programie podstawowym zawartym na jego górnym elemencie 1a oraz wybór dostępu wejścia na dolny element 1b, jeżeli tych wejść jest więcej niż jedno.

Natomiast pomiędzy dwoma skrajnymi pozycjami elementów 1a i 1b pierścienia bazowego 1 można dokonać wyboru wejścia końcówki bolca 5 na którąś ze ścieżek 7 prowadzących do programu lub programów przebiegów ścieżek 7 na dolnym elemencie 1b pierścienia bazowego 1, po czym po realizacji tego wybranego programu, wrócić ponownie do podstawowego programu na elemencie 1a pierścienia bazowego 1. Dzięki temu, do stałego niezmiennego układu (programu) ścieżek 7 na całkowicie sprzężonym zasuwką pierścieniu bazowym 1, można wprowadzić okresową zmianę. Zwiększa to możliwości operacyjne przegubu sterowniczego, ponieważ układ ścieżek 7 może być zmieniony (czyli zmieniony może być program) w trakcie pracy, bez przerywania ciągłości pracy przegubu sterowniczego. Wybierana zmiana może być regulowana mechanicznie, elektronicznie lub manualnie.

Tym samym przegub ma pewną dozwoloną zmienność. Całkowite unieruchomienie czy zablokowanie przegubu sterowniczego następuje, gdy przy całkowitym sprzężeniu elementów 1a i 1b pierścienia bazowego 1, końcówka bolca 5 pierścienia prowadzonego 2, po spłycającej się ścieżce 7, jest wprowadzona do gniazda zatrzaskowego 13. Cofnięcie nacisku sprężyny na bolec 4 w tulei, pozwala na wyprowadzenie końcówki bolca 5 z gniazda zatrzaskowego 13 i ponowne uruchomienie przegubu sterowniczego.

Istotne jest całkowite unieruchomienie wzajemnego swobodnego przemieszczania się dwóch pierścieni kołowych przez wprowadzenie pomiędzy ich ściany styczne kulki 6, która po połowie zagłębiona jest w półkulistym gnieździe wydrążonym w pierścieniu bazowym 1 i półkulistym gnieździe bolca 4 pierścienia prowadzonego 2.

W przypadku cofnięcia kulki 6 oba pierścienie 1 i 2 ponownie mogą przemieszczać się swobodnie.

Przegub sterowniczy funkcjonuje w sposób ściśle ukierunkowany, ponieważ kulka 6 pierścienia prowadzonego 2 może przemieszczać się tylko po ścieżkach 7 pierścienia bazowego 1. Układ ścieżek 7 na pierścieniu bazowym 1 jest docelowy, zaprojektowany dla ściśle określonych potrzeb użytkowych - tym samym nie jest on uniwersalny, i nie może być stosowany zamiennie z innym przegubem

PL 225 706 B1 sterowniczym. Ma on zatem przymiot mechanicznej odrębności, specyficzności. Ruch pierścienia prowadzonego 2 z bolcem 4, do którego przyłączony lub przyłożony jest napęd odbywa się jedynie zgodnie z programem na pierścieniu bazowym 1. To oznacza, że pierścień prowadzony 2 wraz z bolcem 4 nie może znaleźć się w położeniu nieprzewidywalnym np. jak w wyniku przypadkowego oddziaływania różnych sił na przegub tulejowy. Tym samym, nie można kierować przegubem stero wniczym poza jego programem, ponieważ z założenia nie ma on żadnej swobody ruchu poza swoim programem. Posługiwanie się przegubem sterowniczym polega na przyłożeniu napędu do boku pierścienia prowadzonego 2 a napęd ten wymusza ruch pierścienia prowadzonego 2 kulką 6 po ścieżkach 7 pierścienia bazowego 1. Wspomaganie tego ruchu przy zmianach kątowych przebiegu ścieżki 7 następuje poprzez skręt [obrót] obejmy 8 o kąt α na czas przejścia kulki 6 przez zmianę kątową przebiegu ścieżki 7.

Korzystnym dla rozwiązania według wynalazku jest zastąpienie półkulistej końcówki bolca 5 pierścienia prowadzonego 2 kulką 6 lub obrotowym (obracającym się) stożkiem zakończonym miniaturową kulką 16 (jak w długopisie). Wówczas profil przekroju ścieżki 7 jest odpowiednio połową koła lub ma profil kątowy z dnem zaokrąglonym.

Przykład takiego przegubu sterowniczego pokazano na Fig. 13.

W tym przykładzie pierścień bazowy 1 jest zdecydowanie większy i jego powierzchnia jest proporcjonalnie duża, co stwarza możliwość upakowania ścieżki 7. Pierścień prowadzony 2 ma, w tym przykładzie wykonania, małą średnicę przekroju a dodatkowo końcówka bolca 5 pierścienia prowadzonego 2 ma obrotowy stożek z miniaturową kulką 16.

Fig. 13a przedstawia sukcesywną miniaturyzację ścieżki 7 i przykład jej komplikacji. W obszarze zaznaczonym kółkiem przedstawiono powiększenie obrotowego stożka z miniaturową kulką 16. Kąt obrotu stożka α wynosi 360 stopni, w obu kierunkach.

Fig. 13b przedstawia różne stopnie zagęszczenia przebiegu ścieżek 7 na powierzchni jednoelementowego pierścienia bazowego 1 wraz z trzema gniazdami zatrzaskowymi 14.

W przypadku, gdy końcówka bolca 5 przegubu sterowniczego wyposażona jest w obrotowy stożek z miniaturową kulką 16 korzystna jest miniaturyzacja szerokości ścieżki oraz jej zagęszczenie i komplikacja przebiegu ścieżek 7, przy zachowaniu korzystnej minimalnej grubości pierścienia prowadzonego 2.

Wielkość przegubu sterowniczego jest zależna od wymogów użytkowych i zastosowań w różnych dziedzinach techniki. Rosnąca dysproporcja pomiędzy pierścieniem bazowym 1 a pierścieniem prowadzonym 2 zwiększa pojemność powierzchni pierścienia bazowego 1, przy czym również może wzrastać gęstość zapisu ścieżkowego. Ścieżka 7 może być dłuższa i bardziej skomplikowana. W opcji z wymiennymi nakładkami 9 na pierścieniu bazowym 1, nakładki te są unieruchamiane ryglowymi zasuwkami zlokalizowanymi poza przebiegiem ścieżek 7. Zasuwki przechodzą przez grubość nakładki i są zagłębione w półpierścieniach pierścienia bazowego 1.

Wzajemna relacja trzech parametrów technicznych: powierzchni, proporcji i zapisu ścieżkowego wyznacza przydatność przegubu sterowniczego do wybranego celu użytkowego.

Korzystnie rosnąca dysproporcja powierzchni pierścieni wraz z rosnącą dysproporcją ich średnic oraz rosnącym zagęszczeniem i komplikacją przebiegu ścieżek zwiększają predyspozycje stero wnicze przegubu sterowniczego.

Przegub sterowniczy może mieć zastosowanie w konstrukcji wyrobów jubilerskich i złotniczych, jako połączenie przegubowe ich elementów, np. w bransoletkach, bransoletach zegarków, naszyjnikach, koliach itp.

Przykład realizacji wynalazku możliwy jest też w maszynie grawerskiej, jako sterownik pracy głowicy grawerskiej zwłaszcza przy grawerowaniu wklęsłych powierzchni sferycznych. W unieruchomionej części stałej maszyny grawerskiej ułożyskowana jest obrotowa głowica grawerska wypos ażona w obrotowy trzpień, w którym osadzon y jest frez. Przegub sterowniczy umieszczony jest pomiędzy częścią stałą a głowicą grawerską i steruje wychyleniami głowicy grawerskiej i jej ruchem postępowym.

Przegub sterowniczy może mieć zastosowanie także w lasce dla niewidomych. Przegub umieszczony w rękojeści laski automatycznie, oscylacyjnym ruchem wzdłużnym, poprzecznym i okrężnym czujnika podczerwieni lub ultradźwięków skanuje przestrzeń przed niewidomym, co pozwala użytkownikowi w przybliżeniu określić przypuszczalny kształt przeszkody, jej rodzaj i wielkość.

Inny przykład realizacji wynalazku to zastosowanie go do zdalnej penetracji terenu w celu ro zbrajania pola minowego. Przegub sterowniczy umieszczony jest na szczycie masztu zrzucanego

PL 225 706 B1 z helikoptera wraz z łazikiem do wykrywania min. Emiter wiązki laserowej znajduje się w tulei pierścienia prowadzonego przegubu sterowniczego lub jest z nią sprzężony. Wiązka laserowa skierowana jest do czujnika na łaziku. Dzięki temu przegub steruje torem pracy penetracyjnej łazika.

Inny przykład realizacji wynalazku to sterowanie oświetleniem terenu po zadanym torze, gdy przegub sterowniczy umieszczony jest na wysięgniku a źródło światła jest w tulei pierścienia prowadzonego lub jest z nią sprzężone.

Przegub sterowniczy według wynalazku może być wykorzystany także do doprecyzowania i regulacji ustawienia anten lub ruchu anten w łączności satelitarnej, anten radarowych, pelengatorów itp. manipulatorów.

Duże szanse na wykorzystanie przegubu sterowniczego twórca widzi w różnych wersjach programowych w protetyce kończyn i robotyce.

Przegub sterowniczy może być też realizowany w różnych wersjach programowych, jako sterownik stałych urządzeń załadunkowo-rozładunkowych w skomplikowanej konfiguracji prz estrzeni ładunkowej. Przy braku grawitacji sam przegub może pełnić funkcję ramienia lub części urządzenia rozładunkowo-załadunkowego. W stanie nieważkości wytrzymałość przegubu może być wystarczająca.

Wykaz oznaczeń pierścień bazowy

1a, 1b elementy pierścienia bazowego pierścień prowadzony powierzchnia pierścienia bazowego bolec końcówka bolca kulka ścieżka obejma pierścienia bazowego nakładana powierzchnia z układem ścieżek element łączący pierścienia bazowego element łączący pierścienia bazowego nakrętka zaciskowa trzpienia obejmy gniazdo zatrzaskowe, unieruchamiające gniazdo zatrzaskowe

15a i 15b zakończenia szczękowe pierścienia prowadzonego 2 16 miniaturowa kulka

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przegub sterowniczy zbudowany z dwóch pierścieni o przekroju kołowym, splecionych ze sobą, znamienny tym, że pierścień bazowy (1) jest objęty pierścieniem prowadzonym (2), przy czym na powierzchni pierścienia bazowego (3) znajduje się system wydrążonych ścieżek (7).
2. 2. Przegub według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że pierścień bazowy (1) jest podzielony na co najmniej 2 elementy (1a, 1b) w płaszczyźnie prostopadłej do jego osi obrotu.
3. 3. Przegub według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że elementy (1a, 1b) pierścienia bazowego (1) przemieszczają się wzajemnie.
4. 4. Przegub według zastrzeżenia 3, znamienny tym, że elementy (1a, 1b) pierścienia bazowego (1) swobodnie przemieszczają się obrotowo wzajemnie względem siebie.
5. 5. Przegub według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że w stanie sprzężonym elementy (1a, 1b) pierścienia bazowego (1) są zblokowane zasuwką.
6. 6. Przegub według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że pierścień prowadzony (2) ma bolec (4), którego końcówka (5) wchodzi w ścieżkę (7), wydrążoną na powierzchni (3) pierścienia bazowego (1).
7. 7. Przegub według zastrzeżenia 6, znamienny tym, że końcówka (5) bolca (4) pierścienia prowadzonego (2) jest półkolista.
8. 8. Przegub według zastrzeżenia 7, znamienny tym, że końcówka (5) bolca (4) pierścienia prowadzonego (2) obejmuje kulkę (6) lub stożek obrotowy, zakończony kulką (16).

   PL 225 706 B1
9. 9. Przegub według zastrzeżenia 6, znamienny tym, że zakończenia szczękowe (15a, 15b) pierścienia prowadzonego (2) są ząbkowane.
10. 10. Przegub według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że układ ścieżek (7) na powierzchni (3) pierścienia bazowego (1) jest zmienny po obróceniu elementów (1a, 1b) pierścienia bazowego (1 o kąt alfa.
11. 11. Przegub według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że nakładka (9) z układem ścieżek (7) jest nakładana na pierścień bazowy (1).
12. 12. Przegub według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że promienie pierścienia bazowego (1) i pierścienia prowadzonego (2) są dysproporcjonalne względem siebie.