Uprawniony z patentu: F. M. C. Corporation, San Jose (Stany Zjedno¬ czone Ameryki) Urzadzenie do zaciskania elementów maszyn zwlaszcza lozysk, tulei i kól zebatych, na powierzchni obsady Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do za¬ ciskania elementów maszyn, takich jak lozyska, tu¬ leje, kola lancuchowe, kola zebate lub innych na powierzchni obsady.Wiele elementów maszyn a zwlaszcza lozyska do malych i srednich obciazen sa pasowane na wale a nastepnie mocowane za pomoca kolnierza lub wkretów unieruchamiajacych bieznie wewnetrzna lozyska wzgledem walu. Mocowanie takie ma ogra¬ niczona liczbe punktów styku i czesto jest przy¬ czyna korozji nadmiernego scierania walu lub pek¬ niecia biezni wewnetrznej lozyska.Znane jest stosowanie tulei klinowej do moco¬ wania lozyska tocznego na wale. Problem wy¬ stepujacy przy stosowaniu takiej tulei jest, ze nie tylko wprowadza sie dodatkowy elemem aie równiez zwieksza sie trudnosci i czasochlonnosc montazu lozyska. Czesto do mocowania lozyska na wale potrzebne sa dodatkowe czesci takie jak kol¬ nierze, przeciwnakretki, podkladki zabezpieczajace, wkrety dociskowe i/lub sprezyny. Lozyska o róznych wymiarach wymagaja róznych tulei i czesci po¬ mocniczych o róznych wymiarach, które musza byc oddzielnie magazynowane.Celem wynalazku lest uproszczenie zaciskania elementów maszyn, na przyklad lozysk, na wale lub w otworze za pomoca tulei klinowej w sto¬ sunku do skomplikowanego, dotychczasowego mo¬ cowania za pomoca tulei kolnierzowej.Cel ten osiagnieto wedlug wynalazku przez to, 10 15.. 20 25 30 ze urzadzenie do zaciskania elementów maszyn, zwlaszcza lozysk, na powierzchni obsady ma tuleje o zwezajacej sie stozkowo czesci plaszczowej prze¬ znaczonej do umieszczenia pomiedzy mocowanym elementem a powierzchnia obsady dla zacisniecia mocowanego elementu i?a powierzchni walka, zas powierzchnia mocowanego elementu i tuleja maja ksztalt umozliwiajacy polaczenie elementu moco¬ wanego i tulei gdy tuleja jest zacisnieta na wale.Klinowa tuleja mocujaca jest sprezysta, i luzno polaczona z mocowanym elementem za pomoca odpowiednio uksztaltowanych wspólpracujacych czlonach. Sprezysta tuleja w stanie odprezonym zostaje polaczona z mocowanym elementem. Ele¬ ment, na przyklad lozysko, oraz odpowiadajaca mu tuleja, moga byc zatem transportowane i maga¬ zynowane jako jeden zespól. Chociaz lozysko i tu¬ leja klinowa sa utrzymywane w stanie polaczonym ze soba nawet po zamontowaniu na wale lub otwo¬ rze to tuleja klinowa moze przesuwac sie osiowo wzgledem lozyska w celu spowodowania zaklino¬ wania na skutek ich luznego polaczenia. Gdy spre¬ zysta tuleja i lozysko sa usuniete z walu lub otwo¬ ru, tuleja daje sie latwo odksztalcic w celu od¬ laczenia od lozyska lub ponownego polaczenia z lo¬ zyskiem.Urzadzenie do zaciskania elementów maszyn na powierzchni obsady ma sprezysta tuleje stozkowa na powierzchni której znajduje sie wystep sta¬ nowiacy obwodowe zeberko, natomiast na lozysku 7961979619 3 lub innym elemencie mocowanym znajduje sie ro¬ wek dla umieszczenia w nim zeberka tulei. Wgle¬ bienie stanowiace rowek w elemencie mocowanym jest dluzsze niz zeberko w kierunku poosiowym dla umozliwienia ruchu tulei w kierunku poosiowym. 5 W korzystnym przykladzie rozwiazania wynalazku klinowa tuleja ma wzdluzna szczeline, umozli¬ wiajaca rozszerzanie lub zwezanie tulei. Tuleja ma równiez zeberko przeznaczone do umieszczenia go w szerokim rowku lozyska. Jezeli zalozyc, ze lo- 10 zysko ma byc osadaone na wale, czesc powierzchni wewnetrznej biezni wewnetrznej lozyska i po¬ wierzchni zewnetrznej tulei sa wykonane jako zwezajace sie stozkowo w przeciwnych kierunkach aby utworzyc uzupelniajace sie powierzchnie kii- 15 nowe.Przed osadzeniem na wale tuleje sciska sie recz¬ nie tak, ze tuleja, posiadajaca zeberko sprzegajace na swej powierzchni zewnetrznej, moze zostac wlo¬ zona w bieznie wewnetrzna lozyska, gdzie zeberko 20 sprzegajace jest usytuowane w rowku wykonanym w powierzchni wewnetrznej biezni wewnetrznej lo¬ zyska. Tak zmontowane, wymienione dwie czesci moga byc przewozone i magazynowane razem, co eliminuje mozliwosc zlego dobrania czesci przy 25 montazu lozyska na wale. Tuleja klinowa i lozysko sa montowane na wale jako jeden zespól, przy czym tuleja klinowa jest wpychana w bieznie wew¬ netrzna lozyska (co jest mozliwe na skutek luznego pasowania zeberek w rowku) w celu zacisniecia 30 tulei na wale i zaklinowania biezni wewnetrznej lozyska na tulei klinowej.Jezeli lozysko ma byc osadzone w otworze, tu¬ leje klinowa wpycha sie pomiedzy powierzchnie klinowa biezni zewnetrznej lozyska a otwór. Przy 35 mocowaniu lozyska na wale lub w otworze mozna stosowac tuleje klinowa dzielona, a zamiast zeberka mozna zastosowac wystepy na tulei klinowej prze¬ znaczone do wejscia w rowek lub w otwory w lo¬ zysku. 40 Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera zatem lozysko i tuleje klinowa, które moga byc przewo¬ zone i magazynowane razem jako zespól bez obawy rozlaczenia i moga byc mocowane na wale (lub w postaci zmodyfikowanej w otworze) bez po- 45 trzeby stosowania czesci pomocniczych.Przedmiot wynalazku jest przykladowo uwi¬ doczniony na rysunku, na którym fig. 1 — przed¬ stawia tuleje i lozysko wedlug wynalazku w stanie rozmontowanym w widoku perspektywicznym, 50 fig. 2 — tuleje i lozysko z fig. 1 w stanie zmon¬ towanym osadzone na wale, w przekroju, fig 3 i 4 przedstawiaja w powiekszeniu elementy laczace tulei i lozyska w stanie niezacisnietym i w stanie zacisnietym, fig. 5 przedstawia odmienny przy- 55 klad wykonania tulei i lozyska w widoku perspek¬ tywicznym, fig. 6 — tuleje i lozysko z fig. 5 w stanie" zmontowanym i osadzone na wale w prze¬ kroju, fig. 7 — druga odmiane wykonania urza¬ dzenia wedlug wynalazku w przekroju, a fig. 8 — eo lozysko z dwiema tulejami osadzone na wale, w przekroju.Na fig. 1 i 2 przedstawione jest urzadzenie 10 do mocowania lozyska, przeznaczone do umiesz¬ czenia na powierzchni wsporczej 11, która jest 65 zewnetrzna powierzchnia cylindryczna walu 12, po¬ siadajacego os A. Urzadzenie mocujace 10 sklada sie z lozyska 14 oraz z klinowej tulei 16. Tuleja 16 jest zaklinowana pomiedzy walem a lozyskiem w celu ciasnego, zacisniecia lozyska na wale nawet jesli lozysko jest znacznie wieksze niz wal.W normalnych konstrukcjach lozysko 14 wspiera inny czlon, na przyklad piaste, lub tez jest umiesz¬ czone w innym czlonie, na przyklad w obudowie.Taki czlon narysowany linia przerywana, co ozna- ze czlon 18 jest ruchomy wzgledem walu 12, nie¬ zaleznie od zadania czlonu 18. Chociaz na rysunku lozysko 14 pokazane jest jako lozysko kulkowe, nalezy zauwazyc, ze urzadzenie mocujace wedlug wynalazku nadaje sie równiez do innych czesci maszynowych zawierajacych lozysko waleczkowe lub lozysko tulej owe.Lozysko 14 ma bieznie wewnetrzna 20 i bieznie zewnetrzna 22 oraz kulki 24, utrzymywane w piers¬ cieniu ustalajacym 26. Bieznia wewnetrzna lozyska ma wewnetrzna powierzchnie stozkowa 28 i wew¬ netrzny rowek * obwodowy 30 przebiegajacy wokól calej biezni.Niezaleznie od typu lozyska zdarza sie, ze pier¬ scieniowa bieznia wewnetrzna lozyska ma nieco wieksza srednice niz wal, na którym lozysko takie ma byc osadzone, lub w przypadku biezni zew»- netrznej — srednice nieco mniejsza. niz srednica otworu obudowy. Czesciej wystepuje to w przy¬ padku lozysk przeznaczonych do. przenoszenia ma¬ lych i srednich obciazen. W przypadku tej klasy lozysk, bieznia wewnetrzna jest czesto wysunieta osiowo w celu umozliwienia wkrecenia w nia wkretów, za pomoca których bieznia wewnetrzna a zatem i lozysko sa przymocowane do walu.Stosuje sie czasami kolnierz zaciskowy do moco¬ wania biezni wewnetrznej lozyskar na wale. Ani zespól wkretów, ani kolnierz zaciskowy nie sa zdolne do tak skutecznego mocowania lozyska w wale jak to jest potrzebne w wielu zastosowaniach.Tuleja klinowa 16, która jest zwykle wykonana ze stali przez ksztaltowanie lub toczenie, ma szcze¬ line wzdluzna 32, przechodzaca przez cala jej dlu¬ gosc. Tuleja jest sprezysta i dzieki posiadaniu szczeliny moze byc rozszerzana lub zwezana. Tu¬ leja ma dwa stanowiace z nia jedna calosc, wysta¬ jace na zewnatrz zeberka 34, 36. Zeberka 34 jest usytuowane na jednym koncu tulei a drugie ze¬ berko 36 jest oddalone od pierwszego w kierunku do srodka. Zewnetrzna powierzchni czesci tulei naj¬ bardziej oddalonej od zeberka 34 tworzy stozkowo zwezajaca ^ie czesc plaszczowa 38.Jak pokazano na fig. 1 tuleja 16 moze zostac scisnieta (recznie lub za pomoca narzedzia dzwig¬ niowego) tak, ze moze byc wlozona w wewnetrzna bieznie lozyska 14. Gdy tuleja, która jest sprezysta, zostaje zwolniona i powraca do stanu odprezonego zeberko wewnetrzne 36 jest usytuowane luzno w rowku 30 biezni wewnetrznej. Poniewaz rowek 30 jest znacznie szerszy niz zeberko 36, to moze byc przesuwane osiowo wzgledem lozyska ale nie moze zostac od niego odlaczone dopóki tuleja jest w sta¬ nie odprezonym. Wyjecie zeberka z rowka w celu rodzielenia tulei i lozyska jest mozliwe tylko przez ponowne scisniecie tulei.79619 5 6 Zeberko 36 i rowek 30 lacza zatem tuleje i lo¬ zysko ze soba dopóki tuleja jest odprezona. Istota tej konstrukcji jest to, ze lozysko z odpowiednia tuleja moze byc transportowane i magazynowane jako zespól, co znacznie zmniejsza manipulowanie tymi czesciami i zmniejsza ilosc srodków potrzeb¬ nych do magazynowania, oraz elimiuje mozliwosc blednego zestawienia tulei i lozyska w zespól.W celu osadzenia zespolu lozyskowego na wale, zespól ten, skladajacy sie z lozyska i tulei, nasuwa sie na wal. Tuleja bedac w stanie odprezonym (gdy zeberko 36 jest umieszczone luzno w rowku 30) pasuje luzno na wal 12 i latwo jest ja nasunac do dowolnego polozenia na wale. W tym momencie tuleja jest usytuowana wzgledem biezni wewnetrz¬ nej lozyska jak pokazano na fig. 3.W celu zacisniecia tulei na wale i ustalenia polozenia lozyska na wale przez zacisniecie, tuleje nalezy popchnac w prawo do polozenia w biezni 20 (pokazanego na fig 4). Gdy tuleja jest popychana w prawo wzgledem biezni, tuleja ta jest sciskana (na skutek klinowego dzialania powierzchni stoz¬ kowych na tulei i biezni wewnetrznej lozyska) i zaciska sie na wale. Równoczesnie lozysko jest unieruchamiane wzgledem walu poniewaz klinowa tuleja jest wciskana w szczeline G pomiedzy biez¬ nia wewnetrzna a walem, przy czym szczelina ta zweza sie w kierunku na prawo (jak widac na fig. 3 i 4), dzieki stozkowej czesci powierzchni wewnetrznej 28 biezni wewnetrznej. Nalezy zau¬ wazyc, ze w polozeniu unieruchamiajacym lozyska, pokazanym na fig. 4, zeberko koncowe 3* jest oddalone nieco od promieniowej powierzchni czo¬ lowej biezni wewnetrznej lozyska. Dzieki temu ostre narzedzie, na przyklad srubokret lub narze¬ dzie specjalne, mozna wlozyc w szczeline pomiedzy zeberkiem 34 a ta powierzchnia czolowa w celu zluzowania tulei klinowej 16 (do polozenia pokaza¬ nego na fig. 3) i wyciagniecia z lozyska.Odmienny przyklad wykonania wynalazku przed¬ stawiony jest na fig. 5 i 6. W przykladzie tym zespól lozyskowy 50, który ma byc zacisniety na powierzchni wsporczej 51 walu 52, równiez sklada sie z lozyska 54 i z tulei 56. Lozysko 54 ma biez¬ nie zewnetrzna 58 i bieznie wewnetrzna 60, oraz posrednie czlony toczne, którymi moga byc kulki lub rolki, przy czym na rysunku pokazano jako przyklad kulki 62. Pierscien ustalajacy 64 utrzy¬ muje wieniec kulek we wlasciwym polozeniu w lo¬ zysku. W tym przykladzie wykonania bieznia wew¬ netrzna nie ma obwodowego rowka. Zamiast niego w biezni wewnetrznej wykonane sa dwa przelo¬ towe lub nieprzelotowe otwory 66, 68 rozstawione wzgledem siebie na obwodzie o kat 180°.Tuleja 56 jest wykonana z dwóch oddzielnych polówek 70, 72 z których kazda ma zewnetrzne zeberko 74, 76 oraz pare wystepów 78 usytuo¬ wanych w odstepie od zeberka. Kazdy wystep jest umieszczony przy krawedzie bocznej polówki tulei tak, ze wystepy jna kazdej polówce tulei sa odda¬ lone od siebie o kat 180°.Powierzchnia wewnetrzna biezni wewnetrznej 60 ma stozkowo zwezajaca sie czesc plaszczowa 80 (ewentualnie na calej biezni) podobnie jak bieznia wewnetrzna z fig. 1—4, a powierzchnia zewnetrzna tulei jest wykonana jako zwezajaca sie stozkowo podobnie jak w tulei 16. Tuleja 56 moze byc scis¬ kana (przez sciskanie przy polaczeniu dwóch po¬ lówek) w celu wlozenia jej w lozysko, a gdy nacisk na tuleje usunie sie, wystepy 78 sa umiesz¬ czone luzno w otworach 66, 68 w biezni wewnetrz¬ nej. Jak pokazano na fig. 6, jeden wystep kazdej polówki tulei jest umieszczony na otworze 66 a drugi wystep kazdej polówki tulei jest umiesz¬ czony w otworze 68. W kazdym otworze umieszczo¬ ne sa zatem dwa wystepy tulei 56. Nalezy zauwa¬ zyc, ze przecieta tuleja 56 z wystepami nadaje sie w razie potrzeby do polaczenia z lozyskiem, którego bieznia wewnetrzna ma rowek jak bieznia 20 z fig. 1.Tak jak w pierwszym opisanym przykladzie wy¬ konania tuleja 56 moze byc przewozona i maga¬ zynowana w polaczeniu z lozyskiem 54, przy czym dwie polówki tulei pozostaja polaczone z lozyskiem w swym polozeniu odprezonym. Tak jak w pierw¬ szym przykladzie wykonania dwie polówki tulei moga byc mocowane pomiedzy bieznia wewnetrzna lozyska a walem w celu unieruchomienia lozyska na wale. Lozysko takie jest zdejmowane z walu w sposób podobny jak lozysko 10, chociaz moze byc konieczne luzowanie kazdej polówki tulei klinowej.Zarówno przyklad z fig. 1—4 jak i przyklad z fig. &—6 odnosza sie do zespolów lozyskowych, w których lozysko jest unieruchamiane na wale wchodzacym w bieznie wewnetrzna lozyska. W kon¬ strukcjach takich jak przedstawione, czlon taki jak piasta lub obudowa jest zwykle umieszczony na biezni zewnetrznej, przy czym czlon ten moze byc unieruchamiany wzgledem biezni zewnetrznej w taki sam sposób jak bieznia wewnetrzna jest mocowana na wale. Ewentualnie tylko bieznia zew¬ netrzna jest mocowana do powierzchni piasty lub otworu jak pokazano w dalszej odmianie wykona¬ nia urzadzenia wedlug wynalazku przedstawionej na fig. 7.Lozysko 100 jest umieszczone na wale 101. Lo¬ zysko ma bieznie wewnetrzna 102 osadzona na wale, bieznie zewnetrzna 103 i pomiedzy nimi kulki 104, utrzymywane przez koszyczek 105. Lozysko i wal sa umieszczone w otworze 106 obudowy 107. Lo¬ zysko 100 jest unieruchomione w otworze za pomoca tulei 108. Tuleja 108 ma stozkowa czesc wewnetrz¬ na 109 a bieznia zewnetrzna 103 ma powierzchnie zewnetrzna 110 zwezajaca sie stozkowo w sposób uzupelniajacy. Tuleja ma zeberko koncowe 111 i zeberko ustalajace 112 oddalone od zeberka kon¬ cowego. Oba zeberka- wystaja do wewnatrz z po¬ wierzchni wewnetrznej tulei a zeberko ustalajace jest umieszczone luzno w rowku 113 na powierzchni zewnetrznej biezni zewnetrznej. Tuleja ma szczeline (nie pokazana na rysunku), która rozciaga sie przez cala dlugosc tulei (jak szczelina 32 tulei 16).Tuleja moze byc rozszerzona przez przylozenie nacisku w dwóch punktach (o 90° w kierunku ruchu zegara i o 90° w kierunku przeciwnym do ruchu zegara liczac od szczeliny). Rozszerzona tuleje moz¬ na nasunac na bieznie zewnetrzna az zeberko usta¬ lajace 112 znajdzie sie w polozeniu zgodnym z row¬ kiem 113, przy czym nacisk usuwa sie z tulei i pozwala sie jej powrócic do stanu odprezonego. 10 15 20 25 30 35 40 50 55 607 79619 8 W stanie tym zeberko 112 jest usytuowane w row¬ ku 113. Gdy tuleja "108 jest wepchnieta pomiedzy otwór 106 a bieznie zewnetrzna 103 lozysko, lo¬ zysko to jest unieruchomione w otworze.Nalezy zauwazyc, ze lozysko 100 i tuleja 108 5 moga byc przewozone i magazynowane w stanie zlozonym, przy czym te dwie czesci pozostaja ze soba polaczone dopóki tuleja jest w stanie od¬ prezonym. 10 Zarówno bieznia wewnetrzna jak i bieznia zew¬ netrzna lozyska moga byc unieruchamiane na wale iw otworze za pomoca tulei, jak pokazano na fig. 2 i?. Inaczej mówiac tuleja z wystajacym zewnetrznie zeberkiem moze byc laczona z rowkiem 15 w powierzchni wewnetrznej biezni wewnetrznej lozyska a -tuleja z wystajacym wewnetrznie zeber¬ kiem moze byc laczona z rowkiem w powierzchni zewnetrznejj^iezni zewnetrznej lozyska. Taki zmon¬ towany zespól lozyska i dwóch tulei pasuje luzno ** w otwór i na wal. Gdy wepchnieta jest tuleja wewnetrzna, bieznia wewnetrzns lozyska jest za¬ mocowana nieruchomo na wale. Gdy wepchnieta jest tuleja zewnetrzna, bieznia zewnetrzna lozyska jest mocowana nieruchomo w otworze. 25 W pewnych okolicznosciach, kiedy w gre wcho¬ dza wieksze obciazenia, jest pozadane mocowanie lozyska na wale za pomoca dwóch przeciwleglych tulei klinowych jak pokazano na fig. 8. W tym 30 przykladzie wykonania lozysko waleczkowe 118, posiadajace bieznie wewnetrzna 120, bieznie zew¬ netrzne 122a, 122b i dwa rzedy waleczków 124a, 1241i osadzone jest na wale 126. Lozysko 118 jest zamocowane w obudowie 127 za pomoca nakret- M ki 127H.Dwie tuleje klinowe 128a, 128b,lfeie podobne do tulei klinowej 15 z fig. 1, usytuowane z prze¬ ciwnych stron pomiedzy stozkowymi powierzchnia- *° mi 129*, 129b biezni wewnetrznej 120 a walem 126.Obie tuleje 128a, 128b maja zeberka wewnetrzne IW i zeberka zewnetrzne 132, przy czym zeberka wewnetrzne stanowia zeberka ustalajace, które sa usytuowane w rowkach 134, 136 biezni^wewnetrz- « nej, Obie tuleje klinowe sa polaczone z lozyskiem 118 w taki sam sposób jak tuleja 16 z lozyskiem 10, tak ze te trzy czesci winny byc przewozone i magazynowane jako jeden zespól. PL PL