PL229239B1 - Urządzenie sprzęgające - Google Patents

Abstract

W pewnej odległości od czoła (3) tulei znajdują się trzy promieniowo ułożone otwory (5), a w każdym otworze (5), osadzona jest kulka (6). Natomiast na zewnętrznej, walcowej powierzchni tulei suwliwie osadzony jest pierścień zamykający (7), którego górna część jest połączona trwale z wewnętrzną powierzchnią suwaka (8). Pomiędzy powierzchnią oporową (9) a pierścieniem zamykającym (7) znajduje się sprężyna walcowa (10). Z kolei od strony czoła (3) tulei zamocowana jest sprężyna kształtowa (12), która posiada wąsy (14) usytuowane ponad kulkami (6). Koniec (15) wąsa (14) opiera się o pierścień zamykający (7) i tym samym blokuje jego położenie.

Description

(21) Numer zgłoszenia: 413222 (51) Int.CI.

F16D 1/10 (2006.01) F16D 1/116 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 22.07.2015 (54) Urządzenie sprzęgające

(43) Zgłoszenie ogłoszono:	(73) Uprawniony z patentu: R&D CENTRE INVENTOR SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Lublin, PL
30.01.2017 BUP 03/17 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	(72) Twórca(y) wynalazku: LESZEK KĘPA, Lublin, PL ANTONI NAZAREWICZ, Lublin, PL
29.06.2018 WUP 06/18	(74) Pełnomocnik: rzecz, pat. Józef W. Hładyniuk

σ>

co

CM σ>

CM

CM

Ω.

PL 229 239 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie sprzęgające człon napędzający z wałem napędzanym, a zwłaszcza wał odbioru mocy ciągnika rolniczego lub podobnego z wałem przegubowo-teleskopowym przenoszącym napęd do maszyny roboczej.

Z opisu patentowego nr PL 145186 B1 znane jest urządzenie sprzęgające, które stanowi część wału przegubowo-teleskopowego. Urządzenie zawiera tuleję, która jest nasuwana na wał odbioru mocy. W pewnej odległości od czoła tulei znajduje się szereg promieniowo ułożonych otworów, a w każdym otworze usytuowana jest kulka. Natomiast na zewnętrznej, walcowej powierzchni tulei osadzony jest suwliwie pierścień zamykający, który podpiera pierwszy koniec suwaka, zaś jego drugi koniec osadzony jest suwliwie na tulei. Pierścień zamykający ma w przekroju poprzecznym kształt kątownika, przy czym pierwsze jego ramię przylega do tulei i jest skierowane od kulki do tyłu tulei, zaś drugie ramię łączy się z pierwszym ramieniem przy kulce i jest skierowane od tulei ku suwakowi.

Suwak ma postać wielostopniowej bryły obrotowej. Wewnątrz suwaka, pomiędzy jego dnem a pierścieniem zamykającym, na tulei osadzona jest suwliwie tulejka ze sprężystymi zębami, przy czym ząb jest zaczepiony o krawędź otworu i dociska kulkę, albo gdy tulejka jest cofnięta ząb jest odgięty i opiera się o powierzchnię tulei. Tulejka nadto posiada przedłużające ją płytki oporowe, które dotykają pierścienia zamykającego. Wewnątrz suwaka, wokół tulejki osadzona jest także sprężyna walcowa, której jeden koniec opiera się o dno suwaka, zaś drugi koniec o pierścień wewnętrzny leżący pomiędzy pierścieniem zamykającym a dnem suwaka, przy czym pierścień wewnętrzny posiada od strony suwaka wycięcia umożliwiające przesuwanie się w jego wnętrzu płytek podporowych i zębów tulejki. Pierścień wewnętrzny posiada od środka występy, które wchodzą w gniazda wykonane w tulei, przez co pierścień wewnętrzny jest połączony z tuleją i nie może się względem niej przesuwać. Natomiast na zewnętrznej powierzchni posiada wypusty, które zazębiają się z wpustami w suwaku.

W urządzeniu, w stanie rozłączonym, ząb tulejki dociska kulkę do zwężenia w otworze i jest zaczepiony o krawędź otworu, zaś sprężyna jest ściśnięta pomiędzy dnem suwaka a pierścieniem wewnętrznym. Po wprowadzeniu wału do tulei, wał podnosi kulkę, która z kolei podnosi ząb, po czym sprężyna przesuwa suwak. Suwak ciągnie za sobą pierścień zamykający, a gdy rowek w wale znajdzie się pod kulką, to wciska ją weń, a następnie przesuwa się dalej i blokuje kulkę, a tym samym łączy wał z tuleją. W celu rozłączenia należy przesunąć ręką suwak, aż płytka oporowa zepchnie pierścień zamykający znad kulki, po czym można wyjąć wał z tulei.

Urządzenie to zawiera wiele części o skomplikowanej budowie i jest technologicznie trudne do wykonania.

W opisie tym wskazano dalsze warianty urządzenia lub jego części, lecz są one jeszcze bardziej skomplikowane, przez co trudniejsze do wykonania niż w podstawowym wariancie.

Istota urządzenia sprzęgającego człon napędzający z wałem napędzanym, a zwłaszcza wał odbioru mocy ciągnika z wałem przegubowo-teleskopowym, w którym w tulei z otworem wielorowkowym znajduje się co najmniej jeden promieniowy otwór, a w nim kulka, przy czym ponad kulką znajduje się element sprężysty, zaś na tulei osadzony jest suwliwie pierścień zamykający współpracujący z otaczającym go suwakiem, oraz sprężyna walcowa oparta o suwak, polega na tym, że pierścień zamykający ma w przekroju poprzecznym kształt kątownika, przy czym pierwsze jego ramię przylega do tulei i jest skierowane ku kulce, zaś drugie ramię jest skierowane ku suwakowi, z którym jest trwale połączone, przy czym pierwszy koniec sprężyny walcowej oparty jest o powierzchnię oporową leżącą za otworem patrząc od czoła tulei, zaś drugi koniec o drugie ramię, natomiast do tulei od strony jej czoła zamocowana jest sprężyna kształtowa zaopatrzona w wąs, który leży ponad kulką.

Sprężyna kształtowa korzystnie składa się pierścionka, od którego promieniowo biegną wąsy, przy czym są one odgięte od płaszczyzny pierścionka do jego osi, zaś wąs w szczególnym przypadku jest wygięty w kształcie łuku, wypukłością skierowaną ku osi pierścionka tak, że wypukłość znajduje się w urządzeniu nad kulką.

Pomiędzy pierwszym końcem sprężyny walcowej a powierzchnią oporową korzystnie znajduje się pierwsza miseczka. Natomiast sprężyna kształtowa jest zamocowana wraz z chroniącą ją drugą miseczką za pośrednictwem pierścienia sprężystego.

Wewnętrzna powierzchnia suwaka leży w pobliżu zewnętrznej powierzchni pierwszej miseczki lub/i drugiej miseczki i dzięki czemu suwak jest wzdłuż nich prowadzony.

W zależności od średnicy wału ilość par otwór-kulka i wąs korzystnie wynosi dwa albo trzy.

PL 229 239 B1

Nieoczekiwanie okazało się, że przy zastosowaniu mniejszej ilości środków technicznych i prostszej ich budowy udało się osiągnąć ten sam efekt, co w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki. Jest to tym bardziej istotne, że urządzenia sprzęgające w normalnej pracy są narażone na kurz, powstający w trakcie uprawy roli czy wykonywania prac ziemnych w budownictwie czy drogownictwie. Kurz praktycznie dostaje się do wszelkich zakamarków i tam osiada, ograniczając możliwości ruchowe urządzenia. Nadto kurz ma właściwości ścierne i dodatkowo wpływa na zużycie zębów, które i tak się ścierają w trakcie współpracy z promieniowymi otworami i przesuwania się po powierzchni tulei, a zaokrąglenie zęba prowadzi do utraty przez urządzenia stabilności w pozycji otwartej. W rozwiązaniu według wynalazku nie występuje ząb, zaś zużycie końca wąsa pozostaje bez wpływu na skuteczność blokowania urządzenia. Generalnie urządzenie według wynalazku jest prostsze do wykonania, a tym mniej awaryjne i tańsze.

Urządzenie według wynalazku jest przedstawione w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym:

• fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny przez urządzenie w stanie rozłączonym;

• fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny przez urządzenie płaszczyzną wskazaną na figurze 1;

• fig. 3 przedstawia przekrój wzdłużny przez urządzenie w trakcie łączenia z wałem;

• fig. 4 przedstawia powiększony szczegół z figury 3;

• fig. 5 przedstawia przekrój wzdłużny przez urządzenie połączone z końcówką wału odbioru mocy;

• fig. 6 przedstawia przekrój wzdłużny przez urządzenie w trakcie rozłączania;

• fig. 7 przedstawia człon przegubu krzyżakowego w widoku aksonometrycznym.

Figury 1 i 2 przedstawiają urządzenie zabudowane na tulei (1), która nasuwana jest na wał odbioru mocy (2), zwany dalej wałem. Tuleja (1) posiada z jednej strony czoło (3), zaś z drugiej strony jest zaopatrzona w widełki (4a, 4b) i wraz z nimi stanowi człon przegubu krzyżakowego, a tym samym końcówkę wału przegubowo-teleskopowego. W pewnej odległości od czoła (3) tulei (1) znajduje się szereg promieniowo ułożonych otworów (5), a w każdym otworze (5), usytuowana jest kulka (6). Natomiast na zewnętrznej, walcowej powierzchni tulei (1) osadzony jest suwliwie pierścień zamykający (7), którego górna część jest połączona z wewnętrzną powierzchnią suwaka (8). Tuleja (1) posiada od strony widełek (4a, 4b) powierzchnię oporową (9), pomiędzy którą a pierścieniem zamykającym (7) znajduje się sprężyna walcowa (10) w stanie ściśniętym. Czoło sprężyny walcowej (10) jest otoczone pierwszą miseczką (11).

Z kolei od strony czoła (3) tulei (1) zamocowana jest sprężyna kształtowa (12). Sprężyna kształtowa (12) wykonana jest z jednego kawałka materiału i wyróżnia się w niej pierścionek (13), od którego promieniowo biegną wąsy (14), przy czym są one odgięte od płaszczyzny pierścionka (13) o kąt zbliżony do prostego, zaś sam wąs (14) jest dodatkowo wygięty w kształcie łuku, wypukłością skierowaną do osi pierścionka (13), którą dotyka do kulki (6). Natomiast koniec (15) wąsa (14) opiera się o pierścień zamykający (7) i tym samym blokuje jego położenie. Sprężyna kształtowa (12) jest zamocowana wraz z chroniącą ją drugą miseczką (16) za pośrednictwem pierścienia sprężystego (17). Suwak (8) ma kształt zbliżony do odcinka rury, do wewnętrznej powierzchni której zamocowany jest pierścień zamykający (7), zaś pierwszy koniec suwaka (8) jest prowadzony po pierwszej miseczce (11), zaś drugi koniec po drugiej miseczce (13). Wewnątrz tulei (1) znajduje się otwór wielorowkowy (18), który współpracuje z wałem (2).

Figura 3 przedstawia przekrój wzdłużny przez urządzenie i wał (2) w trakcie ich łączenia. Wał (2) jest częściowo wsunięty do otworu wielorowkowego (18) w tulei (1). Czoło wału (2) jest sfazowane, dzięki czemu po napotkaniu na swej drodze kulki (6) została ona przesunięta w otworze (5) na zewnątrz, jednocześnie odginając na zewnątrz wąs (14). W pewnej odległości od czoła wału (2) znajduje się obwodowy rowek (19) o łukowym zarysie.

Fig. 4 przedstawia powiększony szczegół urządzenia. Pierścień zamykający (7) ma w przekroju poprzecznym kształt kątownika, przy czym pierwsze jego ramię (21) przylega do tulei (1) i jest skierowane ku kulce (6), i dotyka ją, zaś drugi ramię (22) jest skierowane ku suwakowi (8). Koniec (15) wąsa (14) znajduje się powyżej pierwszego ramienia (21) i nie blokuje już pierścienia zamykającego (7), więc sprężyna walcowa (10) może się rozprężać i wciska pierwsze ramię (21) pod wąs (14), aż koniec (15) oprze się o drugie ramię (22).

Figura 5 przedstawia przekrój wzdłużny przez urządzenie połączone z wałem (2). Wał (2) jest wsunięty do otworu wielorowkowego (18) a w obwodowym rowku (19) znajduje się kulka (6), do której od góry przylega pierścień zamykający (7), przy czym do jego pierwszego ramienia (21) przylega

PL 229 239 B1 wąs (14), zaś koniec (15) podpiera drugie ramię (22) blokując tym samym pierścień zamykający (7) w położeniu zamkniętym. Pierścień zamykający (7) wraz z suwakiem (8) są przesunięte w kierunku czoła (3) tulei (1).

Figura 6 przedstawia przekrój wzdłużny przez urządzenie w trakcie rozłączania. Suwak (8) wraz z pierścieniem zamykającym (7) zostały ręcznie cofnięte do tyłu, ku widełkom, sprężyna walcowa (10) została ściśnięta, zaś wąs (14) oparł się o kulkę (6) a jego koniec (15) podparł pierścień zamykający (7) tym samym blokując jego położenie. Następnie w trakcie dalszego cofania suwaka (8) będzie przesuwana cała tuleja (1) a kulka (6) pod wpływem pionowej siły składowej, która powstanie na boku rowka (19) wsunie się całkowicie do otworu (5) i umożliwi zdjęcie urządzenia z wału (2).

Figura 7 przedstawia człon przegubu krzyżakowego w widoku aksonometrycznym z miejscowym wyrwaniem. Człon przegubu krzyżakowego składa się z korpusu, który tworzy tuleja (1) wraz z przylegającymi do niej widełkami (4a, 4b). W widełkach (4a, 4b) znajdują się gniazda (23a, 23b) pod środki łożyskujące końce krzyżaka stanowiącego kolejny człon przegubu. Na tulei (1) osadzona jest sprężyna walcowa (10), która opiera się o pierścień zamykający (7) połączony trwale z suwakiem (8). Do czoła (3) tulei (1), za pośrednictwem pierścienia sprężystego (17) zamocowana jest sprężyna kształtowa (12) osadzona w drugiej miseczce (16), zaś wąs (14) spoczywa na pierścieniu zamykającym (7), pod którym w otworach (5) znajdują się kulki (6). Urządzenie jest w stanie zablokowanym.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie sprzęgające człon napędzający z wałem napędzanym, w którym w tulei z otworem wielorowkowym znajduje się co najmniej jeden promieniowy otwór, a w nim kulka, przy czym ponad kulką znajduje się element sprężysty, zaś na tulei osadzony jest suwliwie pierścień zamykający współpracujący z otaczającym go suwakiem, oraz sprężyna walcowa oparta o suwak, znamienne tym, że pierścień zamykający (7) ma w przekroju poprzecznym kształt kątownika, przy czym pierwsze jego ramię (21) przylega do tulei (1) i jest skierowane ku kulce (6), zaś drugie ramię (22) jest skierowane ku suwakowi (8), z którym jest trwale połączone, przy czym pierwszy koniec sprężyny walcowej (10) oparty jest o powierzchnię oporową (9) leżącą za otworem (5) patrząc od czoła (3) tulei (1), zaś drugi koniec o drugie ramię (22), natomiast do tulei (1) od strony jej czoła (3) zamocowana jest sprężyna kształtowa (12) zaopatrzona w wąs (14), który leży ponad kulką (6).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że sprężyna kształtowa (12) składa się pierścionka (13), od którego promieniowo biegną wąsy (14), przy czym są one odgięte od płaszczyzny pierścionka (13) do jego osi.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że wąs (14) jest wygięty w kształcie łuku, wypukłością skierowaną ku osi pierścionka (13).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pomiędzy pierwszym końcem sprężyny walcowej (10) a powierzchnią oporową (9) znajduje się pierwsza miseczka (11).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że sprężyna kształtowa (12) jest zamocowana wraz z chroniącą ją drugą miseczką (16) za pośrednictwem pierścienia sprężystego (17).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wewnętrzna powierzchnia suwaka (8) leży w pobliżu zewnętrznej powierzchni pierwszej miseczki (11) lub/i drugiej miseczki (16).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ilość par otwór (5) - kulka (6) i wąs (14) wynosi dwa albo trzy.