Валок і пружина для нього

1. Валок, який містить вісь (1) валка, два віддалених одне від одного по осі стопорних кільця (2, 3), одне з яких (2) жорстко закріплене, а інше являє собою стопорну гайку (3), множину інших кілець у вигляді прокатних і/або роздільних кілець, встановлених між стопорними кільцями (2, 3), а також щонайменше одну пружину (7), обмежену двома віддаленими один від одного по осі торцями (13, 14), який відрізняється тим, що на передньому торці (13) пружини (7) виконаний щонайменше один перший паз (15), який проходить до заднього торця (14), не доходячи до нього, і який розділяє два повернутих вперед шари (16, 17), які мають кільцеподібні торцеві поверхні (19, 20), при цьому на задньому торці (14) виконаний щонайменше один другий паз (25), який проходить до переднього торця (13), не доходячи до нього, і який розділяє два повернутих назад шари (27, 28), які мають кільцеподібні торцеві поверхні (30, 31), причому на кожному з торців (13, 14) тіла пружини торцева поверхня (19, 31) виступає по осі відносно торцевої поверхні (20, 30) сусіднього шару, при цьому виступаючі торцеві поверхні (19, 31) на протилежних торцях пружини підтиснуті до торцевих поверхонь (10) сусідніх кілець (6А, 3). 2. Валок за п. 1, який відрізняється тим, що кільцеподібна торцева поверхня (19, 31) окремого шару (16, 28) є плоскою і проходить перпендикулярно осьовій протяжності (С) пружини, при цьому торцеві поверхні сусідніх кілець (6А, 3) також є 2 (19) 1 3 Відповідно до першого об'єкта даний винахід стосується валка такого типу, який містить вісь валка, два віддалених одне від одного по осі стопорних кільця, одне з яких жорстко закріплене, а інше являє собою стопорну гайку, множину інших кілець у вигляді прокатних і/або роздільних кілець, встановлених між стопорними кільцями, а також щонайменше одну пружину, яка має два торці, віддалених один від одного по осі. Відповідно до другого об'єкта винахід стосується пружини як такої. У валках такого типу, які згадані загалом вище і які фахівці у даній галузі техніки називають комбінованими (або складеними) валками, важливо, щоб прокатні кільця утримувалися підтиснутими до існуючих роздільних кілець із забезпеченням щільного контакту з ними з тим, щоб кільця не проковзували одне відносно одного. З цієї причини тільки однієї самої стопорної гайки недостатньо, і, отже, у комплекті кілець необхідно встановити щонайменше одну потужну пружину, яка протягом тривалого часу може забезпечувати постійне прикладення зусилля попереднього напруження пружини до кілець. З цієї причини раніше, серед іншого, використовувалися тарілчасті пружини (див., наприклад, патент США 5735788). Однак з багатьох різних причин використання тарілчастих пружин не було успішним. Одна з цих причин полягає у тому, що такі пружини мають схильність ослаблятися або зазнавати руйнування від утомленості надто швидко. Інша причина полягає у тому, що тарілчаста пружина має тільки лінійний контакт із сусідніми кільцями, а не поверхневий контакт. Мета даного винаходу полягає в усуненні проблем, пов'язаних з попереднім напруженням пружини, які характерні для раніше відомих валків і пружин, зв'язаних з ними, і у створенні відповідно вдосконалених валка і пружини. Отже, основна мета винаходу полягає у створенні пружини, придатної для складених валків, яка є потужною і має тривалий термін служби, при цьому вона повинна забезпечувати можливість функціонування з великою потужністю протягом тривалого часу без ослаблення. Додаткова мета полягає у створенні пружини, яка має короткий хід або довжину пружини і, незважаючи на це, створює значні динамічні пружні сили. Додаткова мета винаходу полягає у створенні пружини, яка має помірну осьову протяжність з тим, щоб вона не займала без необхідності існуючий простір (який визначається шириною валка) між стопорними кільцями. Крім того, метою винаходу є створення пружини, яка забезпечує поверхневий контакт із сусідніми кільцями, а не лінійний контакт. Відповідно до винаходу щонайменше основна мета досягається, згідно з першим аспектом, за допомогою валка такого типу, який визначений у незалежному пункті 1 формули винаходу. Переважний варіант здійснення валка згідно з винаходом додатково визначений у залежному пункті 2 формули винаходу. Відповідно до іншого аспекту винахід стосується пружини валка як такої. Істотні ознаки даної 88285 4 пружини наведені у незалежному пункті 3 формули винаходу. Переважні варіанти здійснення пружини згідно з винаходом додатково визначені у залежних пунктах 4-10 формули винаходу. На кресленнях: Фіг.1 - частковий поздовжній розріз складеноговалка, в який включена пружина згідно з винаходом, Фіг.2 - вигляд у перспективі тільки пружини, Фіг.3 - вигляд з торця пружини, і Фіг.4 - поздовжній переріз у збільшеному масштабі по лінії А-А з Фіг.3. На Фіг.1 посилальною позицією 1 позначена вісь валка, яка приводиться у рух, яка має ротаційно симетричну базову форму і виконана з двома віддаленими по осі стопорними кільцями 2, 3, одне з яких, а саме кільце 2, є нерухомим, у той час як інше являє собою стопорну гайку 3. Нерухоме стопорне кільце 2 може бути виконане у вигляді кільцеподібного буртика осі, як показано на Фіг.1, або ж може бути виконане у вигляді окремого кільця (не показане), яке встановлене на осі з можливістю від'єднання, хоча і зафіксоване в осьовому напрямі відносно осі. Знімна стопорна гайка 3 приєднана до осі за допомогою нарізного з'єднання 4, яке включає в себе внутрішню різь на внутрішній стороні кільцеподібної гайки і зовнішню різь на осі. Між стопорними кільцями 2, 3 розташований комплект знімних кілець, з яких деякі являють собою прокатні кільця 5, а інші являють собою роздільні кільця 6. Спеціальне роздільне кільце 6А вставлене між прокатним кільцем 5 і кільцеподібною пружиною, позначеною посилальною позицією 7. Як правило, всі кільця мають ротаційно симетричну, більш точно - циліндричну, базову форму, при цьому вони обмежені, з одного боку, зовнішніми і внутрішніми циліндричними поверхнями 8, 9 і, з іншого боку, протилежними плоскими торцевими поверхнями 10. Циліндричні поверхні 8, 9, які звичайно механічно оброблені точінням, задаються за допомогою центральної осі С осі валка. На Фіг.2-4 детально проілюстровані характеристики пружини 7. На Фіг.2 видно, що пружина 7 також має ротаційно симетричну базову форму, яка визначається зовнішньою і внутрішньою циліндричними поверхнями 11, 12, концентричними відносно центральної осі С (у стані, коли пружина встановлена, центральна вісь пружинного кільця збігається з центральною віссю осі 1 валка). Крім того, тіло пружини обмежене протилежними віддаленими один від одного по осі торцями 13, 14, які є по суті кільцеподібними. З метою ясності у нижченаведеному описі торці згадуються відповідно як передній і задній. Однак це стосується тільки Фіг.2, де торець 13 показаний спереду, а торець 14 - ззаду. Як показано на Фіг.4, ряд пазів або зазорів 15 виконаний на передньому торці 13 тіла пружини, при цьому вказані пази проходять до заднього торця 14, не доходячи до нього. У прикладі кількість пазів 15, які відкриваються вперед, дорівнює 5 88285 6 двом. Таким чином, пази 15 розділяють всього три Відповідно до винаходу щонайменше ті торцерізних шари 16, 17, 18, кожний з яких має вільну ві поверхні 19, 31, які утворюють поверхні контакту торцеву поверхню 19, 20, 21. тіла пружини із сусідніми кільцями у валку, викоКожний паз 15 обмежений двома віддаленими нані з плоскою формою. З практичних міркувань, одна від одної циліндричними поверхнями 22, 23, пов'язаних з виготовленням, інші торцеві поверхні які є концентричними і закінчуються нижньою по20, 21; 29, 30 також можуть бути плоскими. верхнею 24. Описане тіло пружини переважно може бути На задньому торці 14 тіла пружини виконані виготовлене у вигляді єдиної деталі, наприклад, з два аналогічних других пази 25, які проходять до металу, такого як сталь. За допомогою механічної переднього торця 13, не доходячи до нього. Так обробки (точіння, фрезування і/або свердління само, як і пази 15, пази 25 розділяють три поверкільцевими свердлами) кільцеподібної заготовки, нуті назад шари 26, 27, 28. Торцеві поверхні тих наприклад, зі сталі, яка має відповідні пружні влассамих трьох шарів позначені посилальними позитивості, відповідно можна одержати пружини, які ціями 29, 30, 31. Пази 25 також обмежені циліндможуть задовольняти вимоги, які сильно змінюричними, концентричними обмежувальними повеються, відносно жорсткості пружини, довжини прурхнями 32, 33, які закінчуються нижніми жини, розмірів і т.д. поверхнями 34. На Фіг.1 пружина 7 показана встановленою На Фіг.4 L1 позначає загальну довжину осьової між стопорною гайкою 3 і роздільним кільцем 6А, протяжності тіла пружини, у той час як L2 позначає при цьому плоска торцева поверхня 31 пружини довжину або глибину окремого паза 25. Переважпідтиснута до аналогічної плоскої торцевої поверно всі чотири пази, тобто також і пази 15, мають хні внутрішньої сторони стопорної гайки 3, у той одну й ту саму глибину L2. Незважаючи на те, що час як торцева поверхня 19 підтиснута до плоскої існує можливість зміни глибини пазів у досить шиторцевої поверхні роздільного кільця 6А. При затяроких межах і, тим самим, зміни властивостей гуванні стопорної гайки на пружину будуть діяти пружини, глибина L2 повинна становити щонаймепротилежно напрямлені осьові сили, які утворюнше 60% від загальної довжини L1 тіла пружини. З ють послідовності пружних сил, які мають форму іншого боку, глибина L2 пазів не повинна перевилабіринту, всередині тіла пружини, більш точно щувати 90% довжини L1. між торцевими поверхнями 19, 31, при цьому тіло Окремий паз 15 переважно розташований пружини стискується за рахунок його пружної деприблизно на половині відстані між двома сусідніформації передусім на U-подібних ділянках шарів ми пазами 25. Два зовнішніх повернутих вперед поблизу нижніх поверхонь 24, 34 пазів. Залежно шари 17, 18 мають товщину матеріалу (таку, яка від величини зусилля затиску торцеві поверхні 19, визначається різницею зовнішнього діаметра і 31 будуть зміщуватися трохи всередину відносно внутрішнього діаметра), яка вдвічі перевищує відсусідніх торцевих поверхонь 20, 30, які, у свою повідну товщину матеріалу внутрішнього повернучергу, можуть зміщуватися всередину відносно того вперед шару 16. Навпаки, зовнішній повернуторцевих поверхонь 21, 29. Навіть якщо рухи при тий назад шар 28 має товщину матеріалу, яка деформуванні і зміщенні будуть малими, у пружині вдвічі менша товщини матеріалу двох внутрішніх буде створена пружна сила значної величини. повернутих назад шарів 26, 27. На Фіг.1 один з множини пристроїв 35 для заВідповідно до істотної ознаки винаходу одна з тягування, наприклад, гвинтів, показаний як розторцевих поверхонь кожного торця тіла пружини ташований у конструктивному елементі, який має зміщена по осі відносно торцевої поверхні одного вигляд обода навколо стопорної гайки, при цьому або декількох сусідніх шарів. Таким чином, як чітко вказані пристрої для затягування можуть бути вивидно на Фіг.4, торцева поверхня 19 проміжного користані, щоб не тільки спочатку відрегулювати повернутого вперед шару 16 зміщена по осі (впенапруження пружини, але також для того, щоб ред) відносно торцевої поверхні 20 найближчого підрегулювати його у випадку необхідності. шару 17. Крім того, у даному прикладі торцева Винахід не обмежений варіантом здійснення, поверхня 20 шару 17 зміщена в аксіальному наописаним вище і показаним на кресленнях. Таким прямі вперед відносно торцевої поверхні 21 найчином, місцеположення пружини у комплекті кідальшого від центра шару 18. При ненавантажелець не обмежене розміщенням її у безпосередній ному стані пружини, такому як показаний на Фіг.4, близькості від стопорної гайки. Істотний момент зміщення позначені відповідно S1 і S2. На практиці полягає у тому, щоб пружина діяла у комплекті вони можуть знаходитися у діапазоні 0,2-2мм, докілець осі валка. Крім того, сама пружина може цільно 0,4-1мм, при припущенні, що тіло пружини бути виконана інакше, ніж у вигляді тіла, виконаномає такі розміри, що різниця між зовнішнім діаметго у вигляді єдиної деталі. Таким чином, існує мором D1 і внутрішнім діаметром D2 знаходиться у жливість скласти тіло пружини з двох або більше діапазоні 20-50мм і загальна довжина L1 знахоокремих елементів. Вони можуть бути постійно диться у діапазоні 60-120мм. з'єднані один з одним відповідним чином, але вони Аналогічно (хоча і у реверсованому варіанті) також можуть бути окремими деталями. Крім того, торцеві поверхні 29, 30, 31 зміщені по осі східчасто можна виготовити пружину з матеріалів, відмінних одна відносно одної на відстані S1, S2. На практивід сталі або металу. Більше того, кількість шарів і, ці зміщення S1, S2 на торці 14 можуть бути взаємвідповідно, кількість відокремлювальних пазів моно однаковими за величиною, як і однакові за вежуть змінюватися дуже істотно у межах об'єму, личиною відповідні зміщення S1, S2 на обмеженого формулою винаходу, яка додається. протилежному торці 13. Однак щонайменше один паз повинен бути вико 7 88285 8 наний на одному торці тіла пружини, і щонайменше один паз - на протилежному торці. 9 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 88285 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601