Клиновой механизм сжатия
Настоящее изобретение относится к клиновому механизму, содержащему четыре клиновых элемента (1, 2, 3, 4). Первый клиновой элемент (1) и второй клиновой элемент (2) выполнены с возможностью перемещения в направлении друг к другу и друг от друга. Третий клиновой элемент (3) и четвертый клиновой элемент (4) расположены с противоположных сторон первых двух клиновых элементов (1, 2), примыкая к ним вдоль наклонных поверхностей. Третий и четвертый клиновые элементы (3, 4) перемещаются в направлении друг от друга, когда первый и второй клиновые элементы (1, 2) перемещаются в направлении друг к другу, и третий и четвертый клиновые элементы могут перемещаться в направлении друг к другу, когда первый и второй клиновые элементы (1, 2) перемещаются в направлении друг от друга. Перемещение осуществляется за счет того, что первая часть (7) закреплена с возможностью вращения в первом клиновом элементе (1), а вторая часть (6, 40) закреплена без возможности вращения во втором клиновом элементе (2). Первая и вторая части (7, 6, 40) содержат взаимодействующие резьбы, выполненные таким образом, что первая и вторая части (7, 6, 40) перемещаются относительно друг друга, когда первую часть (7) вращают относительно второй части (6, 40). 11 з.п. ф-лы, 16 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к клиновому механизму для проходной системы, выполненному с возможностью перемещения между положениями сжатия и несжатия.
Уровень техники
Настоящее изобретение относится, в целом, к проходной системе, которая содержит раму, множество модулей, опорные пластины и клиновой механизм. Модули, опорные пластины и клиновой механизм расположены внутри рамы. Модули выполнены из сжимаемого материала, и каждый модуль предназначен для приема кабеля, трубы или провода. Функция опорных пластин заключается в предотвращении выпадения модулей из рамы при использовании. Клиновой механизм представляет собой средство сжатия, предназначенное для сжатия модулей с целью их плотного прижатия во внутреннем направлении к трубе, кабелю или проводу и в наружном направлении к другим модулям, опорным пластинам и/или раме.
Проходные системы данного вида используют во многих эксплуатационных условиях, таких как шкафы, технические контейнеры, распределительные коробки и машины, а также палубы и переборки судов. Их применяют в различных промышленных отраслях, таких как автомобильная промышленность, телекоммуникационная промышленность, выработка и распределение электроэнергии, а также судостроение и морская добыча нефти и газа. Они могут потребоваться для герметичной защиты от текучей среды, газа, огня, грызунов, термитов, пыли, влаги и т.д.
В одном клиновом механизме в соответствии с известным уровнем техники (WO 96/11353) клиновой механизм перемещают между положениями сжатия и несжатия посредством двух винтов, содержащих резьбы противоположного направления. Винты соединены с двумя клиновыми элементами, которые перемещаются друг к другу при повороте винтов в первом направлении и друг от друга при повороте винтов в противоположном направлении. Резьбы винтов находятся в зацеплении с резьбами клиновых элементов, при этом резьба одного из клиновых элементов находится в зацеплении с резьбой первого направления, а резьба другого клинового элемента находится в зацеплении с резьбой противоположного направления. На наклонных поверхностях с противоположных сторон двух первых клиновых элементов расположены два дополнительных клиновых элемента, которые перемещаются в направлении друг к другу и друг от друга в зависимости от перемещения двух первых клиновых элементов. При перемещении двух дополнительных клиновых элементов в направлении друг от друга толщина клинового механизма увеличивается, создавая сжимающее усилие, когда клиновой механизм находится внутри рамы.
Для перемещения клинового механизма между положениями сжатия и несжатия необходимо поворачивать оба винта, и обычно это делают попеременно. Если винты поворачивать не попеременно, возникает риск перекоса клиновых элементов, соединенных с винтами, и риск возможной блокировки дальнейших перемещений клиновых элементов. В проходных системах данного типа очень важно, чтобы сжимающее усилие, создаваемое клиновым механизмом, равнялось предварительно заданному значению. Если сжимающее усилие ниже указанного предварительно заданного значения, есть очевидный риск того, что не удастся обеспечить герметичное уплотнение. В известном клиновом механизме усилие разжатия создается при вывинчивании винтов, в результате которого расстояние между головками винтов и клиновым механизмом увеличивается. Указанное расстояние является показателем прикладываемого сжимающего усилия. Таким образом, предварительно заданное усилие достигается, когда расстояние между головками винтов и клиновым механизмом равняется определенному значению. Для установления того факта, что приложено достаточное сжимающее усилие, указанное расстояние необходимо измерить. Такое измерение зачастую является затруднительным. В известном клиновом механизме нет жестких упоров для поворота винтов, и это означает, что без измерения расстояния, как описано выше, невозможно узнать, какое сжимающее усилие приложено - достаточное или чрезмерно высокое.
Раскрытие сущности изобретения
Ввиду вышеизложенного, одной задачей настоящего изобретения является создание клинового механизма для проходной системы, который проще в обращении в отношении приведения в действие и прекращения действия и в котором проще обеспечить предварительно заданное сжимающее усилие.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предлагается клиновой механизм, содержащий четыре клиновых элемента. Первый клиновой элемент и второй клиновой элемент выполнены с возможностью перемещения в направлении друг к другу и друг от друга. Третий клиновой элемент и четвертый клиновой элемент расположены с противоположных сторон первых двух клиновых элементов, примыкая к ним вдоль наклонных поверхностей. Третий и четвертый клиновые элементы перемещаются в направлении друг от друга, когда первый и второй клиновые элементы перемещаются в направлении друг к другу, и третий и четвертый клиновые элементы могут перемещаться в направлении друг к другу, когда первый и второй клиновые элементы перемещаются в направлении друг от друга. Перемещение осуществляется за счет того, что первая часть закреплена с возможностью вращения в первом клиновом элементе, а вторая часть закреплена без возможности вращения во втором клиновом элементе. Первая и вторая части содержат взаимодействующие резьбы, выполненные таким образом, что первая и вторая части перемещаются относительно друг друга, когда первую часть вращают относительно второй части.
В предложенном клиновом механизме первый и второй клиновые элементы выполнены с возможностью перемещения в направлении друг к другу и друг от друга посредством патрона, прикрепленного к первому клиновому элементу с возможностью вращения относительно первого клинового элемента, и второй части, содержащей винт, прикрепленный ко второму клиновому элементу без возможности вращения относительно второго клинового элемента, причем вторая и первая части содержат резьбы, находящиеся в зацеплении друг с другом, а клиновой механизм выполнен с возможностью перемещения между двумя крайними положениями, каждое из которых задано одной упорной кромкой винта и упорной кромкой смежной части.
Вторая часть может дополнительно содержать гайку, причем винт содержит наружную резьбу для взаимодействия с внутренней резьбой, выполненной во внутреннем отверстии гайки, и закреплен во внутреннем отверстии гайки посредством фиксатора резьбы.
Один конец винта может быть расположен в сквозном отверстии патрона, и сквозное отверстие патрона может содержать резьбу для взаимодействия с наружной резьбой винта.
Гайка может содержать трубчатую часть, имеющую наружную резьбу, и прилегающую к ней многоугольную часть, причем второй клиновой элемент сформирован вокруг трубчатой части и многоугольной части.
Вторая часть представляет собой винт, прикрепленный ко второму клиновому элементу.
Патрон может содержать трубчатую часть и прилегающую к ней гайку, причем на этой гайке смежно с трубчатой частью расположен выступающий наружу фланец, а на трубчатой части расположена кольцевая канавка, находящаяся на расстоянии от гайки патрона.
Патрон может быть закреплен на ручке, прикрепленной к первому клиновому элементу, причем ручка находится между фланцем патрона и стопорным кольцом, расположенным в канавке трубчатой части патрона.
Резьба винта, расположенного внутри патрона, имеет внешний диаметр, больший, чем смежные части винта, в результате чего на противоположных концах указанной резьбы образованы упорные кромки, причем диаметр сквозного отверстия больше в области трубчатой части патрона, чем в области гайки патрона, в результате чего образована кромка, и диаметр сквозного отверстия первого клинового элемента больше в части, обращенной в противоположную сторону от второго клинового элемента, чем в части, обращенной ко второму клиновому элементу, в результате чего внутри сквозного отверстия первого клинового элемента образована упорная кромка.
Упорные кромки винта, упорная кромка сквозного отверстия патрона и упорная кромка сквозного отверстия первого клинового элемента могут быть расположены таким образом, что клиновой механизм достигает первого крайнего положения, когда упорная кромка, расположенная на стороне резьбы винта, обращенной ко второму клиновому элементу, упирается в упорную кромку, расположенную в сквозном отверстии первого клинового элемента, и клиновой механизм достигает второго крайнего положения, когда упорная кромка, расположенная на стороне резьбы винта, обращенной в противоположную сторону от второго клинового элемента, упирается в упорную кромку, расположенную в сквозном отверстии патрона.
Третий клиновой элемент и четвертый клиновой элемент могут быть поджаты друг к другу за счет пружинных конструкций.
Каждая пружинная конструкция может содержать пружину и два штифта, причем пружина расположена в сквозных отверстиях третьего и четвертого клиновых элементов, а каждый из противоположных концов пружины закреплен на одном из штифтов, которые расположены в канавках на наружных поверхностях третьего и четвертого клиновых элементов, соответственно.
Каждая пружинная конструкция может дополнительно содержать стержень, расположенный внутри пружины.
Дополнительные задачи и преимущества настоящего изобретения будут понятны специалистам в данной области техники после прочтения нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей.
Далее в качестве примера приведено подробное описание настоящего изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи. На чертежах:
Фиг. 1 изображает вид спереди проходной системы в соответствии с известным уровнем техники, в которой может быть использован клиновой механизм в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 2 изображает аксонометрический вид одного варианта осуществления предложенного клинового механизма в положении сжатия;
Фиг. 3 изображает вид сбоку клинового механизма, представленного на фиг. 2;
Фиг. 4 изображает вид сверху клинового механизма, представленного на фиг. 2 и 3, в положении несжатия;
Фиг. 5 изображает клиновой механизм в разрезе, выполненном вдоль линии А-А на фиг. 4, в положении несжатия;
Фиг. 6 изображает клиновой механизм в разрезе, соответствующий представленному на фиг. 5, но в положении сжатия;
Фиг. 7 изображает аксонометрический вид винта, являющегося частью клинового механизма в одном варианте осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 8 изображает аксонометрический вид патрона, являющегося частью клинового механизма в одном варианте осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 9 изображает патрон, показанный на фиг. 8, в разрезе;
Фиг. 10 изображает вид сверху стопорного кольца, являющегося частью клинового механизма в одном варианте осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 11 изображает аксонометрический вид гайки, являющейся частью клинового механизма в одном варианте осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 12 изображает гайку, показанную на фиг. 11, в разрезе;
Фиг. 13 изображает вид сбоку пружинной конструкции, являющейся частью клинового механизма в одном варианте осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 14 изображает аксонометрический вид альтернативного варианта гайки, являющейся частью клинового механизма в одном варианте осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 15 изображает разрез, показывающий расположение гайки, представленной на фиг. 14, внутри одного клинового элемента; и
Фиг. 16 изображает вид в разрезе клинового механизма, соответствующий виду на фиг.6, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения, на котором удалены некоторые детали для ясности.
Осуществление изобретения
Предложенный клиновой механизм предназначен для использования в проходной системе, приведенной в качестве примера на фиг. 1. Точная форма различных частей проходной системы может варьироваться. В показанном варианте осуществления изобретения в соответствии с известным уровнем техники рама 101 принимает множество модулей 102. Рама 101 подлежит размещению в переходной переборке, такой как стена, крыша или пол, и каждый модуль 102 принимает кабель, провод или трубу. Для содействия удержанию модулей 102 на своем месте в раме 101 между каждым рядом модулей 102 внутри рамы 101 расположено множество опорных пластин 103. Опорные пластины 103 расположены с возможностью перемещения в продольном направлении внутри рамы 101, т.е. вверх и вниз, как показано на фиг. 1. Клиновой механизм 104 в соответствии с известным уровнем техники размещен с одного внутреннего конца рамы 101, а между клиновым механизмом 104 и смежным рядом модулей расположена опорная пластина 103. Известный клиновой механизм 104 является блоком сжатия, который при помощи винтов 105 может расширяться внутри рамы 101. Расширение клинового механизма 104 оказывает воздействие на модули 102, расположенные внутри рамы 101, в результате чего модули 102 прижимаются друг к другу, к опорным пластинам 103, к внутренним стенкам рамы 101 и/или к кабелю и т.п., расположенному внутри модуля 102, в зависимости от расположения соответствующего модуля 102.
Клиновой механизм в соответствии с настоящим изобретением предназначен для замены известного клинового механизма 104 в проходной системе, приведенной в качестве примера на фиг. 1. В первом варианте осуществления изобретения предложенный клиновой механизм содержит первый клиновой элемент 1, второй клиновой элемент 2, третий клиновой элемент 3 и четвертый клиновой элемент 4. Кроме того, клиновой механизм содержит ручку 5, винт 6, патрон 7 и гайку 8.
Первый клиновой элемент 1 содержит сердцевину 9, выполненную из более твердого материала, чем окружающий материал. Аналогичным образом, второй клиновой элемент 2 содержит сердцевину 10, выполненную из более твердого материала, третий клиновой элемент 3 содержит сердцевину 11, выполненную из более твердого материала, и четвертый клиновой элемент 4 содержит сердцевину 12, выполненную из более твердого материала. Клиновые элементы 1, 2, 3, 4 выполнены из одинакового материала, и сердцевина 9, 10, 11, 12 каждого клинового элемента 1, 2, 3, 4 выполнена из одинакового материала. Каждый клиновой элемент 1, 2, 3, 4 выполнен из упругого сжимаемого резинового материала, а сердцевина 9, 10, 11, 12 каждого клинового элемента 1, 2, 3, 4 выполнена из композитного материала. Сердцевина 9, 10, 11, 12 соответствующего клинового элемента 1, 2, 3, 4 выполнена достаточно прочной для того, чтобы выдерживать ожидаемые усилия без сжимания.
В других вариантах осуществления изобретения один или большее количество клиновых элементов 1, 2, 3, 4 выполнены полностью из сжимаемого материала, такого как резина. В одном примере первый и второй клиновые элементы 1, 2 содержат сердцевину 9, 10, выполненную из более твердого материала, тогда как третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 выполнены полностью из резинового материала. В другом примере третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 содержат сердцевину 11, 12, выполненную из более твердого материала, тогда как первый и второй клиновые элементы 1, 2 выполнены полностью из резинового материала. Еще в одном варианте осуществления изобретения все клиновые элементы 1, 2, 3, 4 выполнены полностью из резинового материала.
Первый и второй клиновые элементы 1, 2 расположены на одной линии друг с другом и выполнены с возможностью перемещения в направлении друг к другу и друг от друга. Третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 расположены друг над другом и выполнены с возможностью перемещения в направлении друг к другу и друг от друга. Третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 расположены между первым и вторым клиновыми элементами 1, 2. Первый клиновой элемент 1 примыкает к третьему клиновому элементу 3 и четвертому клиновому элементу 4 вдоль наклонных поверхностей. Второй клиновой элемент 2 примыкает к третьему клиновому элементу 3 и четвертому клиновому элементу 4 вдоль наклонных поверхностей. Клиновые элементы 1, 2, 3, 4 и их взаимодействующие наклонные поверхности расположены таким образом, что при перемещении первого клинового элемента 1 и второго клинового элемента 2 друг к другу третий клиновой элемент 3 и четвертый клиновой элемент 4 перемещаются друг от друга. Соответствующим образом, при перемещении первого клинового элемента 1 и второго клинового элемента 2 друг от друга третий клиновой элемент 3 и четвертый клиновой элемент 4 могут перемещаться друг к другу. Первый клиновой элемент 1 и второй клиновой элемент 2 содержит соответствующее сквозное отверстие. Указанные сквозные отверстия расположены соосно друг другу в собранном клиновом механизме. Сквозное отверстие первого клинового элемента 1 имеет больший диаметр на участке, обращенном в противоположную сторону от второго клинового элемента 2, чем на участке, обращенном ко второму клиновому элементу 2. Таким образом, внутри сквозного отверстия первого клинового элемента 1 образована упорная кромка 18. Назначение указанной упорной кромки 18 объяснено ниже.
В сквозных отверстиях первого клинового элемента 1 и второго клинового элемента 2, соответственно, расположен винт 6 клинового механизма. Конец винта 6, расположенный внутри второго клинового элемента 2, содержит наружную резьбу 13. Противоположный конец винта 6, т.е. конец, расположенный в первом клиновом элементе 1, также содержит наружную резьбу 14 за исключением самого крайнего цветного конца 15. Функция указанного цветного конца 15 объяснена ниже. В некоторых вариантах осуществления изобретения весь концевой участок, расположенный между наружным концом и резьбой 14, выполнен цветным, тогда как в других вариантах осуществления изобретения выполнена цветной только концевая поверхность. В одном варианте осуществления изобретения конец имеет красный цвет. Наружный диаметр резьбы 14, расположенной в первом клиновом элементе 1, больше, чем наружный диаметр цветного конца 15 и остального винта 6. Таким образом, на стыках между резьбой 14 и цветным концом 15, а также между резьбой 14 и остальным винтом 6, сформированы упорные кромки 16, 17, соответственно. Функция указанных упорных кромок 16, 17 объяснена ниже.
Патрон 7 клинового механизма содержит трубчатую часть 19 и образует гайку 20 на одном конце, противоположном трубчатой части 19. Между трубчатой частью 19 и гайкой 20 расположен фланец 21, который выступает наружу по периметру трубчатой части 19 и перпендикулярен ей. Патрон 7 выполнено как цельная деталь. На наружной поверхности трубчатой части 19 выполнена канавка 22, которая проходит по всему периметру трубчатой части 19. Канавка 22 расположена на небольшом расстоянии от фланца 21 патрона 7. Патрон 7 содержит сквозное отверстие 35. Внутренняя поверхность сквозного отверстия 35 выполнена цветной по меньшей мере в области гайки 20. В одном варианте осуществления изобретения внутренняя поверхность сквозного отверстия 35 имеет красный цвет. Диаметр сквозного отверстия 35 больше внутри трубчатой части 19, чем внутри фланца 21 и гайки 20. Таким образом, внутри сквозного отверстия 35 патрона 7 образована упорная кромка 23. Сквозное отверстие 35 содержит внутреннюю резьбу в области трубчатой части 19. Назначение резьбового сквозного отверстия 35, упорной кромки 23, фланца 21, цвета и канавки 22 патрона 7 объяснены ниже.
Гайка 8 содержит трубчатую часть 24 на одном конце, которая имеет наружную резьбу. За трубчатой частью 24 расположена многоугольная часть 25, за которой идет наружный конец 26. Наружный конец 26 имеет круглое сечение и фаску в направлении свободного конца. Внутри трубчатой части 24 и многоугольной части 25 выполнено внутреннее отверстие 27, проходящее от свободного конца трубчатой части 25 до наружного конца 26. Наружный конец 26 не содержит отверстия. Внутреннее отверстие 27 содержит внутреннюю резьбу. Гайка 8 выполнена как цельная деталь. Назначение резьб и многоугольной части 25 объяснено ниже.
Ручка 5 объединена с сердцевиной 9 первого клинового элемента 1. Ручка 5 содержит дугу 28, крепежную пластину 29 и две распорки 30, 31, проходящие между дугой 28 и крепежной пластиной 29. Крепежная пластина 29 примыкает к наружному более мягкому материалу первого клинового элемента 1 и проходит на всю ширину клинового механизма. Дуга 28 начинается на противоположных концах крепежной пластины 29, проходит через два изогнутых участка и переходит в прямой участок. Прямой участок дуги 28 расположен на расстоянии от крепежной пластины 29 и параллелен этой пластине. В центре прямого участка дуги 28 выполнено сквозное отверстие. Кроме того, крепежная пластина 29 содержит сквозное отверстие, соосное со сквозным отверстием дуги 28. Распорки 30, 31 расположены на некотором расстоянии друг от друга, которое должно быть по меньшей мере достаточно большим, чтобы обеспечить пространство для размещения патрона 7. Кроме того, крепежная пластина 29 содержит держатели 33 меток, расположенные на стороне, обращенной в противоположную сторону от первого клинового элемента 1. Как показано на фиг. 4, клиновой механизм содержит фаску 32 на наружном конце второго клинового элемента 2 для облегчения введения клинового механизма в раму. Как правило, вся ручка 5 и сердцевина 9 первого клинового элемента 1 выполнены как цельная деталь.
Третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 соединены друг с другом при помощи двух пружинных конструкций. Каждая пружинная конструкция содержит пружину 37, стержень 38 и два штифта 39 в показанном варианте осуществления изобретения. Пружина 37 расположена вокруг стержня 38 в сквозных отверстиях третьего и четвертого клиновых элементов 3, 4, которые являются соосными отверстиями. На выходе каждого сквозного отверстия на наружной поверхности третьего клинового элемента 3 и четвертого клинового элемента 4, соответственно, есть удлиненная канавка, пересекающая указанный выход. Каждый конец пружины 37 зацеплен вокруг одного из штифтов 39, каждый из которых помещен в одну из канавок. В альтернативном варианте осуществления изобретения каждая пружинная конструкция не содержит стрежень 38, и таким образом, оно содержит только пружину 37 и два штифта 39. Пружинные конструкции поджимают третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 в направлении друг к другу.
Метка 34, такая как метка РЧИД, может быть расположена в одном из держателей 33 меток ручки 5. Благодаря дуге 28 ручки метка 34 относительно хорошо защищена. Во избежание риска нарушения функции метки 34, ручка 5 выполнена из соответствующего композитного материала, не содержащего металл.
Гайка 8, показанная на фиг. 11 и 12, закреплена внутри второго клинового элемента 2. В одном варианте осуществления изобретения второй клиновой элемент 2 отлит вокруг трубчатой части 24 и многоугольной части 25 гайки 8. Затем материал второго клинового элемента 2 вводят в наружную резьбу трубчатой части 25 и размещают примыкающим ко всем сторонам многоугольной части 25 гайки 8. Таким образом гайка 8 надежно удерживается внутри второго клинового элемента 2, и не допускается совершение ею осевых или вращательных перемещений. Конец, противоположный цветному концу 15 винта 6, вставлен в гайку 8. Винт 6 вкручен во внутреннее отверстие 27 гайки посредством взаимодействия между резьбой 13 винта 6 и резьбой внутреннего отверстия 27 гайки 8. Вращение конца винта 6 в резьбовом отверстии 27 гайки 8 предотвращено посредством фиксатора резьбы. Фиксатор резьбы или резьбовой герметик представляет собой низковязкий однокомпонентный адгезив, наносимый на резьбы крепежных изделий, таких как винты или болты, для предотвращения ослабления, утечки и коррозии. Кроме того, винт 6 может быть застопорен внутри гайки 8 посредством адгезивов другого типа.
На фиг. 14 изображена гайка 14 в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения. Гайка 40 содержит наружные канавки или наружную резьбу и внутреннюю резьбу. Гайка 40 закреплена внутри второго клинового элемента 41, выполненного в соответствии с альтернативным вариантом осуществления. В этом альтернативном варианте осуществления изобретения гайка 40 размещена внутри второго клинового элемента 41, не проходя через второй клиновой элемент 41. Другие части клинового механизма не нуждаются в адаптации к гайке 40 и ко второму клиновому элементу 41 в соответствии с этими альтернативными вариантами осуществления изобретения. Таким же образом, аналогичным вышеописанному, второй клиновой элемент 41 отлит вокруг гайки 40. Второй клиновой элемент 41 содержит отверстие 42, проходящее от кромки, обращенной к первому клиновому элементу 1, до гайки 40. Винт 6 подлежит размещению в гайке 40 аналогичным вышеописанному образом. Соответственно, винт 6 застопорен внутри гайки 40 при помощи фиксатора резьбы. За исключением второго клинового элемента 41 и гайки 40 клиновой механизм этого альтернативного варианта осуществления изобретения соответствует клиновому механизму, описанному со ссылкой на фиг. 2-13.
В альтернативном варианте осуществления изобретения для второго клинового элемента 43, показанного на фиг. 16, резьба 13 винта 6, выполненная на конце, противоположном цветному концу 15 винта, расположена непосредственно во втором клиновом элементе 43. Таким образом, в этом случае внутри второго клинового элемента 43 отсутствует гайка. В показанном варианте осуществления изобретения второй клиновой элемент 43 содержит сердцевину 44, выполненную из более твердого материала, чем наружная часть второго клинового элемента 43. В одном варианте осуществления изобретения винт 6 расположен во втором клиновом элементе 43 таким образом, что резьба 13 винта 6 находится в зацеплении с резьбой, выполненной в отверстии второго клинового элемента 43. Аналогичным вышеописанному образом винт 6 застопорен внутри второго клинового элемента 43 посредством резьбового герметика или фиксатора резьбы. В альтернативном варианте осуществления изобретения сердцевина 44 второго клинового элемента 43 отлита вокруг резьбы 13 винта 6. Таким образом, винт 6 и второй клиновой элемент 43 прикреплены друг к другу без возможности перемещения относительно друг друга в каком-либо направлении, включая направление вращения. За исключением второго клинового элемента 43 клиновой механизм этого альтернативного варианта осуществления изобретения соответствует клиновому механизму, описанному со ссылкой на фиг. 2-13.
Как указано выше, винт 6 проходит через сквозное отверстие первого клинового элемента 1. В собранном положении клинового механизма винт 6 проходит между третьим клиновым элементом 3 и четвертым клиновым элементом 4, соответственно.
Патрон 7 установлен таким образом, что проходит через центральное сквозное отверстие дуги 28 ручки 5 и через центральное сквозное отверстие крепежной пластины 29 ручки 5. Цветной конец 15 винта 6 расположен внутри патрона 7, при этом резьба 14, выполненная на цветном конце 15 винта 6, находится в зацеплении с резьбой, выполненной в сквозном отверстии 35 патрона 7. Таким образом, при помощи резьбы соответствующей части положение цветного конца 15 винта 6 внутри сквозного отверстия 35 патрона 7 может быть изменено. Патрон 7 удерживается в дуге 28 ручки 5 при помощи стопорного кольца 36, располагаемого в канавке 22 на наружной поверхности трубчатой части 19 патрона 7. Патрон 7 удерживается стопорным кольцом 36 с возможностью осуществления вращения. Дуга 28 находится между фланцем 21 патрона 7 и стопорным кольцом 36, расположенным в канавке 22 патрона 7. Для удержания патрона 7 в ручке 5 расстояние между фланцем 21 и канавкой 22 патрона должно приблизительно соответствовать толщине дуги 28 ручки 5.
В собранном клиновом механизме винт 6 остается неподвижным относительно второго клинового элемента 2, не совершая относительно него никакого вращательного или поступательного движения, но может перемещаться в осевом направлении относительно патрона 7 за счет вращения патрона 7, установленного на винте 6.
В одном варианте осуществления изобретения патрон отсутствует. Вместо этого винт удерживается в ручке с возможностью вращения и без возможности перемещения в осевом направлении. Аналогичным образом, как описано выше для случая с патроном, винт удерживается в ручке, так как ручка расположена между фланцем и стопорным кольцом, расположенным в канавке винта. Винт имеет форму гайки на конце, расположенном у ручки, при этом сформированный в виде гайки конец расположен снаружи ручки. В этом варианте осуществления изобретения винт вращают внутри гайки, расположенной во втором клиновом элементе, в результате чего винт оказывается введенным дальше в гайку при вращении в одном направлении и меньше при вращении в противоположном направлении. Так как первый и второй клиновые элементы прикреплены к винту и гайке, соответственно, первый и второй клиновые элементы перемещают друг к другу или друг от друга в зависимости от направления вращения винта.
Клиновой механизм выполнен с возможностью перемещения между двумя крайними положениями при использовании. В первом крайнем положении, показанном на фиг. 5, верхняя поверхность третьего клинового элемента 3 расположена почти вровень с верхней поверхностью первого клинового элемента 1 и верхней поверхностью второго клинового элемента 2, а нижняя поверхность четвертого клинового элемента 4 расположена почти вровень с нижней поверхностью первого клинового элемента 1 и нижней поверхностью второго клинового элемента 2. Это первое крайнее положение клинового механизма можно назвать сплющенным положением, так как клиновой механизм в данном положении имеет наименьшую толщину. В указанном крайнем положении третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 примыкают к винту 6 или расположены близко к нему. Третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 содержат впадину в области винта 6. В первом крайнем положении третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 примыкают друг к другу или размещены близко друг к другу в области за пределами соответствующей впадины. Во втором крайнем положении, как показано на фиг. 6, первый и второй клиновой элементы 1, 2 смещены как можно ближе друг к другу, а третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 смещены как можно дальше друг от друга. Во втором крайнем положении клиновой механизм имеет наибольшую толщину. Клиновой механизм может принимать любое положение между крайними положениями, но при использовании он обычно находится в одном из указанных крайних положений. Клиновой механизм приводят в первое крайнее положение для введения его в раму и во второе крайнее положение для создания предварительно заданного сжатия внутри рамы.
В первом крайнем положении упорная кромка 17, образованная на внутреннем конце резьбы 14, выполненной на цветном конце 15 винта 6, упирается в упорную кромку 18, выполненную внутри сквозного отверстия первого клинового элемента 1. Эти упорные кромки 17, 18 обеспечивают четкое прекращение перемещения, сплющивающего клиновой механизм. Во втором крайнем положении упорная кромка 16, выполненная на цветном конце винта 6, упирается в упорную кромку 23, выполненную в сквозном отверстии 35 патрона 7, обеспечивая жесткий упор в указанном втором крайнем положении. Упорная кромка 23 сквозного отверстия 35 патрона 7 расположена таким образом, что цветной конец 15 винта 6 оказывается расположенным вровень с наружным концом гайки 20 патрона 7. Длина цветного конца винта 6, являющегося участком, расположенным между свободным концом и резьбой 14, соответствует длине сквозного отверстия 35, выполненного внутри гайки 20 и фланца 21 патрона 7. Таким образом, во втором крайнем положении клинового механизма цветная концевая поверхность винта 6 ясно видна на выходе сквозного отверстия 35 патрона 7. В указанном втором крайнем положении клинового механизма внутренняя цветная поверхность сквозного отверстия 35 патрона 7 больше не видна.
Клиновой механизм, помещаемый в раму 101, обычно находится в первом крайнем положении, при этом на модули 102, расположенные внутри рамы 101, не воздействует сжимающее усилие. Когда клиновой механизм находится во втором крайнем положении, он оказывает максимальное сжимающее усилие на расположенные в раме 101 модули 102.
Путем выполнения конца 15 винта 6 и внутренней поверхности сквозного отверстия 35 патрона 7 имеющими разные цвета можно обеспечить индикацию того, клиновой механизм находится во втором крайнем положении. В одном варианте осуществления изобретения конец винта 6 имеет зеленый цвет, а внутренняя поверхность отверстия 35 патрона 7 имеет красный цвет. Таким образом, во втором крайнем положении видна зеленая "точка" в центре гайки 20 патрона 7. Когда клиновой механизм не находится во втором крайнем положении, видна по меньшей мере часть красной внутренней поверхности сквозного отверстия 35 патрона 7. Чем дальше клиновой механизм находится от второго крайнего положения, тем большая часть красной внутренней поверхности сквозного отверстия 35 патрона 7 видна. Таким образом, когда красная внутренняя поверхность сквозного отверстия 35 патрона 7 совсем не видна, это означает, что клиновой механизм находится во втором крайнем положении, обеспечивая максимальное сжатие внутри рамы 101.
Кроме того, взаимное расположение наружного конца винта 6 и сквозного отверстия 35 патрона 7 может быть использовано в качестве тактильной индикации сжатия. До тех пор, пока можно почувствовать на ощупь, что конец винта 6 не расположен заподлицо с наружным концом сквозного отверстия 27 патрона 7, патрон 7 еще не закручено до упора для обеспечения максимального сжатия. Иными словами, клиновой механизм еще не достиг второго крайнего положения. Тактильная индикация имеет важное значение для установок с плохой видимостью.
Вышеописанная визуальная и тактильная индикация имеет практическую значимость не только для наладчика, но и для любого контролера, который может получить непосредственное свидетельство того, должным ли образом установлен клиновой механизм.
За счет вращения патрона 7, например, посредством гаечного ключа, помещаемого на гайку 20 патрона 7, в первом направлении клиновой механизм перемещается к первому крайнему положению, а за счет вращения патрона в противоположном направлении клиновой механизм перемещается ко второму крайнему положению. При вращении патрона 7 винт 6 перемещается в осевом направлении относительно патрона 7. Это относительное осевое перемещение между винтом 6 и патроном 7 происходит в результате взаимодействия резьбы 14, выполненной на цветном конце 15 винта 6, и резьбы, выполненной в сквозном отверстии 35 патрона 7. За счет относительного осевого перемещения винта 6 и патрона 7 первый и второй клиновые элементы 1 и 2 совершают соответствующее относительно осевое перемещение, двигаясь друг к другу или друг от друга в зависимости от направления вращения патрона 7. При перемещении первого и второго клиновых элементов 1, 2 навстречу друг другу третий и четвертый клиновые элементы 3,4 вынуждены перемещаться в направлении друг от друга, скользя по наклонным поверхностям первого и второго клиновых элементов 1, 2, соответственно. При перемещении первого и второго клиновых элементов 1, 2 друг от друга третий и четвертый клиновые элементы 3,4 могут перемещаться в направлении друг к другу, скользя по наклонным поверхностям первого и второго клиновых элементов 1, 2, соответственно. Третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 будут поджаты друг к другу пружинами 37, соединенными со штифтами 39, расположенными в канавках на наружных поверхностях третьего и четвертого клиновых элементов 3, 4, и упругими модулями 102 внутри рамы 101.
Клиновой механизм обычно помещают в раму в сплющенном состоянии, которое является первым крайним положением клинового механизма, как описано выше. Фаски 32 на наружном конце второго клинового элемента 2 облегчают введение клинового механизма в раму. В случае необходимости удаления клинового механизма из рамы его приводят в первое крайнее положение и затем извлекают из рамы, ухватившись за ручку 5.
1. Клиновой механизм, содержащий первый клиновой элемент (1), второй клиновой элемент (2, 41, 43), третий клиновой элемент (3) и четвертый клиновой элемент (4), в котором первый и второй клиновые элементы (1, 2, 41, 43) выполнены с возможностью перемещения в направлении друг к другу и друг от друга, а третий и четвертый клиновые элементы (3, 4) размещены с противоположных сторон первого и второго клиновых элементов (1, 2, 41, 43) и примыкают к первому и второму клиновым элементам (1, 2, 41, 43) вдоль наклонных поверхностей, причем
клиновые элементы (1, 2, 41, 43, 3, 4) и наклонные поверхности расположены таким образом, что третий и четвертый клиновые элементы (3, 4) перемещаются в направлении друг от друга, когда первый и второй клиновые элементы (1, 2, 41, 43) перемещаются в направлении друг к другу, и третий и четвертый клиновые элементы (3, 4) имеют возможность перемещаться в направлении друг к другу, когда первый и второй клиновые элементы (1, 2, 41, 43) перемещаются в направлении друг от друга,
отличающийся тем, что
первый и второй клиновые элементы (1, 2, 41, 43) выполнены с возможностью перемещения в направлении друг к другу и друг от друга посредством патрона (7), прикрепленного к первому клиновому элементу (1) с возможностью вращения относительно первого клинового элемента (1), и второй части, содержащей винт (6), прикрепленный ко второму клиновому элементу (2, 41, 43) без возможности вращения относительно второго клинового элемента (2, 41, 43),
причем вторая и первая части содержат резьбы, находящиеся в зацеплении друг с другом, а
клиновой механизм выполнен с возможностью перемещения между двумя крайними положениями, каждое из которых задано одной упорной кромкой (16, 17) винта (6) и упорной кромкой (18, 23) смежной части.
2. Клиновой механизм по п. 1, в котором вторая часть дополнительно содержит гайку (8, 40), причем винт (6) содержит наружную резьбу (13) для взаимодействия с внутренней резьбой, выполненной во внутреннем отверстии (27) гайки (8, 40), и закреплен во внутреннем отверстии (27) гайки (8, 40) посредством фиксатора резьбы.
3. Клиновой механизм по п. 2, в котором один конец винта (6) расположен в сквозном отверстии (35) патрона (7), и сквозное отверстие (35) патрона (7) содержит резьбу для взаимодействия с наружной резьбой (14) винта (6).
4. Клиновой механизм по п. 2 или 3, в котором гайка (8) содержит трубчатую часть (24), имеющую наружную резьбу, и прилегающую к ней многоугольную часть (25), причем второй клиновой элемент (2) сформирован вокруг трубчатой части (24) и многоугольной части (25).
5. Клиновой механизм по п. 1, в котором вторая часть представляет собой винт (6), прикрепленный ко второму клиновому элементу (43).
6. Клиновой механизм по любому из предшествующих пунктов, в котором патрон (7) содержит трубчатую часть (19) и прилегающую к ней гайку (20),
причем на этой гайке (20) смежно с трубчатой частью (19) расположен выступающий наружу фланец (21), а на трубчатой части (19) расположена кольцевая канавка (22), находящаяся на расстоянии от гайки (20) патрона (7).
7. Клиновой механизм по п. 6, в котором патрон (7) закреплен на ручке (5), прикрепленной к первому клиновому элементу (1), причем ручка находится между фланцем (21) патрона (7) и стопорным кольцом (36), расположенным в канавке (22) трубчатой части (19) патрона (7).
8. Клиновой механизм по любому из предшествующих пунктов, в котором резьба (14) винта (6), расположенного внутри патрона (7), имеет внешний диаметр, больший, чем смежные части винта (6), в результате чего на противоположных концах указанной резьбы (14) образованы упорные кромки (16, 17),
причем диаметр сквозного отверстия (35) больше в области трубчатой части (19) патрона (7), чем в области гайки (20) патрона (7), в результате чего образована кромка (23), и
диаметр сквозного отверстия первого клинового элемента (1) больше в части, обращенной в противоположную сторону от второго клинового элемента (2, 41, 43), чем в части, обращенной ко второму клиновому элементу (2, 41, 43), в результате чего внутри сквозного отверстия первого клинового элемента (1) образована упорная кромка (18).
9. Клиновой механизм по п. 8, в котором упорные кромки (16, 17) винта (6), упорная кромка (23) сквозного отверстия (35) патрона (7) и упорная кромка (18) сквозного отверстия первого клинового элемента (1) расположены таким образом, что клиновой механизм достигает первого крайнего положения, когда упорная кромка (17), расположенная на стороне резьбы (14) винта (6), обращенной ко второму клиновому элементу (2, 41, 43), упирается в упорную кромку (18), расположенную в сквозном отверстии первого клинового элемента (1), и клиновой механизм достигает второго крайнего положения, когда упорная кромка (16), расположенная на стороне резьбы (14) винта (6), обращенной в противоположную сторону от второго клинового элемента (2, 41, 43), упирается в упорную кромку (23), расположенную в сквозном отверстии (35) патрона (7).
10. Клиновой механизм по любому из предшествующих пунктов, в котором третий клиновой элемент (3) и четвертый клиновой элемент (4) поджаты друг к другу за счет пружинных конструкций.
11. Клиновой механизм по п. 10, в котором каждая пружинная конструкция содержит пружину (37) и два штифта (39), причем
пружина расположена в сквозных отверстиях третьего и четвертого клиновых элементов (3, 4), а
каждый из противоположных концов пружины (37) закреплен на одном из штифтов (39), которые расположены в канавках на наружных поверхностях третьего и четвертого клиновых элементов (3, 4), соответственно.
12. Клиновой механизм по п. 11, в котором каждая пружинная конструкция дополнительно содержит стержень (38), расположенный внутри пружины (37).
