Кабелепровідний пристрій з щонайменше одною кабелепровідною трубою із термопластичної пластмаси і спосіб виготовлення такого кабелепровідного пристрою

1. Кабелепроводное устройство, по меньшей мере, с одной кабелепроводной трубой из термопластичной пластмассы, имеющей кабелепроводный канал с круглой в поперечном сечении внутренней стенкой радиуса r, соответствующего внутреннему радиусу кабелепроводной трубы, и выполненные из ее материала ребра скольжения, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности внутренней стенки кабелепроводного канала и волнообразно расположенные с образованием реверсивных зон между участками с постоянным углом поворота "а" и шириной контактных поверхностей "b", образующи хся в прямолинейной кабелепроводной трубе между ребрами скольжения и оболочкой вводимого в кабелепроводную трубу кабеля при их контакте, отличающееся тем, что измеренный в радианах угол наклона ребер скольжения "g" удовлетворяет равенству g=r´а/L k и лежит в пределах от 0,001 до 1,2 рад, r - составляет от 12 до 100 мм, Lk - длина контактных участков ребер скольжения между реверсивными зонами составляет от 500 до 10000 мм, при этом: 41257 обычный кабель, кабель энергопитания и тому подобное. В кабелепроводную трубу кабелепроводного устройства могут быть уложены как единичные кабели, так и несколько кабелей или пучки кабелей. Единичные кабели могут быть одножильные или многожильные и имеют кабельную оболочку из резины или пластмассы. Ребра скольжения имеют высоту более 0,1 мм, предпочтительно, от 0,3 до 3 мм. Между ребрами скольжения выполнены желобки. К термину "угол поворота" дается ссылка на теорию винтовых линий (см.: Huette "Des Ingenieurs Taschenbuch I, Theoretische Grundlagen", 28-е издание, Ernst & Sohn, Берлин, С. 157). Согласно этому, винтовая линия определяется следующим образом: если прямая перемещается таким образом, что всегда пересекает неподвижную ось, а участки, вокруг которых отодвигается по оси неподвижная, на прямой, точка сечения, пропорциональны углам, на которые поворачивается прямая, то каждая из ее точек описывает обычную винтовую линию. Вышеназванные углы, по отношению к исходному направлению прямой, являются углами поворота. Размер относится к определенному продольному участку оси. Обычно ребра скольжения, по отношению к внутренней стенке канала, проходят с заданным наклоном. Тангенс угла наклона в точке ребра скольжения является первой производной математического уравнения для винтовой линии, соответствующей ребру скольжения, в этой точке. Обычные диаметры кабелей лежат в диапазоне от 10 до 90 мм, они составляют, например, 10, 28, 35 или 90 мм. Обычные кабелепроводные трубы предложенного кабелепроводного устройства имеют внутренний диаметр в пределах от 26 до 200 мм. Термин "кабелепроводное устройство" означает, например, и отдельные кабелепроводные трубы (см.: патент ФРГ DE 3529541 А1), и секции кабелепроводных труб (см:. патент ФРГ DE 3217401 А1). В кабелепроводную трубу или кабелепроводные трубы кабелепроводного устройства укладывают отдельные кабели или пучки кабелей, которые должны быть введены толчком или втянуты. Наиболее близким к предлагаемому является известное кабелепроводное устройство с, по меньшей мере, одной кабельной трубой из термопластичной массы, содержащее кабелепроводный канал с круглой, в поперечнике, внутренней стенкой канала и расположенными на внутренней стенке канала ребрами скольжения, выполненными из термопластичной пластмассы пластмассовой трубы (пат. ФРГ № 3529541 А1). При этом ребра скольжения, по отношению к оси кабелепроводного канала и в направлении оси кабелепроводного канала, имеют постоянное направление. Они проходят, например, в виде винтовой линии, а также по всей длине кабелепроводного устройства с левым или правым вращением с одинаковым углом поворота. Сопротивление трения, которое испытывает кабель или пучок кабелей при введении в такое кабелепроводное устройство, значительно уменьшается благодаря этим ребрам скольжения. Это оправдало себя во многих случаях и облегчает втягивание или проталкивание кабеля или пучка кабелей. Для обоих способов в рамках изобретения используется выражение "втягивание". Однако в известном кабелепроводном устройстве при втягивании кабеля или пучка кабелей может получиться, что от взаимодействия кабеля или пучка кабелей с ребрами скольжения кабелепровода возникают искажающие воздействия, а именно: силы скручивания, которые действуют на кабель или пучок кабелей и вызывают искажающее и, в значительной мере, тормозящее скручивание кабеля или пучка кабелей. Это приводит к необходимости увеличения усилий, необходимых для втягивания кабеля или пучка кабелем в кабелепроводное устройство, особенно, при прокладке кабелепровода в полу. Наиболее близким является также способ втягивания кабелей в кабелепроводную трубу или кабелепроводные трубы кабелепроводного устройства, которые должны быть введены толчком или втянуты в кабелепроводный канал с круглой в поперечнике внутренней стенкой и расположенными на внутренней стенке канала ребрами скольжения (пат. ФРГ №3529541 А1). Однако, несмотря на то, что сопротивление трения, которое испытывает кабель или пучок кабелей при введении в такое кабелепроводное устройство, значительно уменьшается благодаря этим ребрам скольжения, возникают силы скручивания, которые приводят к необходимости увеличения усилия вталкивания или втягивания. Увеличение скорости втягивания при выполнении ребер таким образом, как указано в известном решении, не приводит к заметному снижении сил трения скольжения. Задачей изобретения является создание такого кабельного устройства, которое, за счет выполнения ребер волнообразно с определенным соотношением геометрических размеров ребер и с определенным углом их поворота, позволяет снизить усилия втягивания кабеля в кабелепроводную тр убу и облегчает укладку кабелей во всех случаях, даже при прокладке кабелепровода в полу. Задачей изобретения является также усовершенствование способа втягивания кабелей в кабелепроводные трубы, в котором за счет увеличения скорости втягивания кабеля снижаются силы трения скольжения при втягивании кабеля в кабелепроводные трубы с ребрами, выполненными волнообразно с определенным соотношением их геометрических размеров и с определенным углом поворота ребер. Поставленная задача решается за счет того, что в кабелепроводном устройстве с, по меньшей мере, одной кабелепроводной трубой из термопластичной пластмассы, содержащем кабелепроводный канал с круглой, в поперечнике, внутренней стенкой канала с внутренним радиусом r трубы, и расположенные на внутренней стенке канала ребра скольжения, выполненные из термопластичной пластмассы пластмассовой трубы, проходящие с заданным углом поворота а по отношению к внутренней окружности, причем в прямолинейной кабелепроводной трубе с вводимым кабелем в точках контакта между ребрами скольжения и оболочкой вводимого кабеля образованы контактные поверхности контактной ширины b, согласно изобретению, ребра скольжения выполнены волнообразно с образованием между участками с 2 41257 постоянным углом поворота реверсивных зон, при этом контактная ширина b ребер, число z ребер скольжения, распределенных по окружности внутренней стенки канала на равном удалении друг от друга, вн утренний радиус r тр убы и обозначенная как Lk длина контактных участков ребер между реверсивными зонами удовлетворяют равенству 1) ребра скольжения выполнены волнообразно и между участками с постоянным углом поворота образуют реверсивные зоны; 2) контактная ширина b ребер, число z ребер скольжения, распределенных по окружности внутренней стойки канала на равном удалении друг от друга, вн утренний радиус r тр убы и обозначенная как Lk длина контактных участков ребер между реверсивными зонами удовлетворяют равенству Ar=0,16b2 zLk, Ar=0,16 b2 zL k, где А представляет собой контактную поверхность кабельной оболочки в точках соприкосновения с ребрами скольжения в контактных участках ребер и лежит в числовы х пределах от 4,5 до 32 мм, а измеренный в радианах угол g наклона ребер скольжения, измеренный на внутренней стенке канала, удовлетворяет равенству где А представляет собой контактную поверхность кабельной оболочки в точках соприкосновения с ребрами скольжения в контактных участках ребер и лежит в числовы х пределах от 4,5 до 32 мм 2; 3) измеренный в радианах угол g наклона ребер скольжения, измеренный на внутренней стенке канала, удовлетворяет равенству g=rа/Lk и лежит в числовых пределах от 0,001 до 1,2 рад, при этом величина r составляет от 12 до 100 мм, величина Lk составляет от 500 до 10000 мм, и вводимые кабели имеют наружный радиус от 5 до 45 мм. Поставленная задача решается также тем, что внутренняя стенка кабельного канала между соседними ребрами скольжения выполнена в виде желоба, вогнутого по отношению к кабельному каналу, и проходящего по обе стороны от выступающи х ребер скольжения; - угол поворота а выбран в пределах между 45° и 340°, предпочтительно, около 180°; - контактная ширина b ребер, число z ребер скольжения, распределенных по окружности внутренней стенки канала на равном удалении друг от друга, вн утренний радиус r трубы, угол поворота а и длина Lk контактных участков ребер между реверсивными зонами удовлетворяют равенству g=ra/Lk и лежит в числовых пределах от 0,001 до 1,2 рад, при этом величина r составляет от 12 до 100 мм, величина Lk составляет от 500 до 10000 мм, и вводимые кабели имеют наружный радиус от 5 до 45 мм. Заданная величина угла поворота относится при этом к продольному участку оси кабельного канала между реверсивными зонами. Реверсивные участки ребер скольжения, проходящи х в форме синусоиды в развертке внутренней стенки канала в плоскости, являются наивысшими точками гребней волны или самыми глубокими точками впадин волны синусоидальных кривых. Реверсивные участки становятся тогда мертвыми точками. Признак 1) в варианте осуществления с реверсивными участками, сокращенными до мертвых точек, как описано выше, сам по себе известен. Однако в зоне гребней волны или впадин волны могут быть промежуточно включены также проходящие в направлении образующих внутренней стенки канала участки ребер скольжения, определяющие относительно длинные реверсивные зоны. Контактные поверхности кабельной оболочки с отдельными ребрами скольжения имеют, на виде сверху, примерно ромбовидную форму, геометрия которой определяется контактной шириной ребер, т. е. шириной ребер скольжения в точке соприкосновения с кабельной оболочкой, и формой ребер скольжения. Для дальнейшего пояснения терминов, появляющихся в вышерассмотренном описании технического решения, дается ссылка на Фиг. 1 и ее описание. Изобретение исходит из того, что при определенных выше кабелепроводных труба х и кабелях с указанными размерами может быть достигнуто значительное уменьшение тяговых усилий, если заранее позаботиться о том, чтобы при возникновении больших, вызывающих искажения, тяговых усилий, в связи с осуществляемыми тяговыми работами, сухое трение могло быть заменено трением, приближающимся к смазочному трению, которое, как известно, имеет значительно меньшие коэффициенты трения, чем сухое трение. Однако при этом, согласно изобретению, не вводят особого смазочного средства. Напротив, согласно отно Аr=0,16b2 z (0,0003 r2a2 + L k2) 1/2 ; - между двумя участками, на которых ребра скольжения имеют постоянный угол поворота, расположены переходные участки длиной LV, на которых ребра скольжения проходят параллельно оси трубы, а контактная ширина b ребер, число z ребер скольжения, распределенных по окружности внутренней стенки канала на равном удалении друг от др уга, вн утренний радиус r трубы, угол поворота а, длина Lk контактных участков ребер между реверсивными зонами, а также длина L V переходных участков удовлетворяют равенству Аr=0,16b2 z (0,0003 r2a2 + L k2) 1/2+4 L Vbr. Поставленная задача решается также за счет того, что в способе втягивания кабелей в кабелепроводные трубы, согласно изобретению, скорость втягивания вводимого кабеля выбирают таким образом, что контактные поверхности оплавляются под действием теплоты трения и, благодаря расплавленной массе, устанавливается состояние смазочного трения. Изобретение содержит комбинацию следующи х признаков: 3 41257 сящемуся к изобретению способу втягивания кабеля, предпочтительно выбирают такую скорость втягивания и/или скорость проталкивания вводимого кабеля или пучка кабелей, чтобы контактные поверхности испытывали повышение температуры, что неожиданно уменьшает сопротивление трения. Работу, предпочтительно, проводят таким образом, что контактные поверхности оплавляются под действием теплоты трения и, благодаря расплаву, устанавливается состояние настоящего смазочного трения. Эта возможность до сих пор еще не была замечена. При этом поперечное сечение ребер скольжения может быть любым в указанных выше пределах. Согласно изобретению, указанные цифровые параметры подобраны таким образом, что состояние смазывающего трения может быть достигнуто всегда и без затруднений, если кабелепроводное устройство выполнено из обычных для таких объектов термопластичных пластмасс и если кабели имеют обычные кабельные оболочки и обычный вес на единицу длины. Несмотря на то, что изобретение предусматривает использование такой возможности, объем изобретения позволяет, тем не менее, наносить смазочные средства в желобчатые углубления между ребрами скольжения. Однако это не является необходимым. На кабельные оболочки также может быть нанесено покрытие, действующее как смазка. Подразумевается, что при предложенном кабелепроводном устройстве тяговые усилия относительно абсолютной величины возрастают пропорционально длине кабелепроводного устройства. Это имеет место и тогда, когда, согласно описанному способу, смазывающее трение устанавливается в результате наплавления ребер скольжения или, точнее, выступов ребер скольжения. Согласно изобретению, втягивание может также осуществляться настолько медленно и осторожно, чтобы не мог возникнуть эффект смазывающего трения, и не устанавливалось состояние смазывающего трения. Хотя поперечное сечение ребер скольжения может изменяться в широком интервале значений, все же предпочтительным является вариант осуществления, при котором внутренняя стенка кабельного канала между соседними ребрами скольжения имеет вогнутый желобчатый профиль, с обеих сторон входящий в выступ ребер скольжения. Осуществляя идею изобретения, получают множество конструкций кабелепроводных устройств с кабелепроводными трубами обычного диаметра, которым придается особое значение. Они приведены в таблице. В частности, существует множество возможностей для других видов и конструкций предложенных кабелепроводных устройств. Так, угол поворота должен обычно лежать в пределах от 45° до 340°, предпочтительно, около 180°. К оптимизации, при многих применениях, приходят благодаря осуществлению признаков пункта 4 формулы изобретения. Если между двумя участками с постоянным углом поворота при кабелепроводной трубе предлагаемого кабелепроводного устройства находятся соединительные участки, то получают особо благоприятные результаты в отноше нии тяговых усилий, осуществляя признаки пункта 5 формулы изобретения. Ниже изобретение подробнее поясняется чертежами, представляющими лишь один пример осуществления изобретения, где изображено Фиг. 1 - схематичное перспективное изображение круглой, в поперечнике, внутренней стенки канала кабелепроводной трубы с несколькими геометрическими символами, относящимися к признакам изобретения, Фиг. 2 - гра фическое изображение для пояснения термина контактная поверхность, Фиг. 3 - развертка внутренней стенки канала с предложенными ребрами скольжения и обозначенным кабелем, Фиг. 4 - сильно увеличенное продольное сечение через предложенную кабелепроводную тр убу с кабелем, вырез, Фиг. 5 - сильно увеличенное поперечное сечение через предложенную кабелепроводную трубу, вырез. Представленная на Фиг. 1 внутренняя стенка 1 кабельного канала, имеющая в поперечнике круглую форму, принадлежит кабелепроводной трубе 2, которая, в свою очередь, является составной частью предложенного кабелепроводного устройства. Показан внутренний радиус r тр убы. Показаны размещенные на внутренней стенке 1 канала, представленные, в основном, одними лишь линиями, ребра 3 скольжения, проходящие, по отношению к внутренней окружности, с заданным углом поворота а. На Фиг. 2 представлен вид сверху на развернутое в плоскости ребро 3 скольжения, на котором лежит заштрихованный участок 4 кабельной оболочки втянутого кабеля. На Фиг. 3 показан вырез из развертки в плоскости внутренней стенки 1 канала, и лежащий на нем, втянутый кабель 5, к кабельной оболочки которого относится участок 4. На Фиг. 2 и 3 видно также, что в прямой кабелепроводной трубе 2 с введенным кабелем 5 в точках контакта между ребрами 3 скольжения и участками 4 кабельной оболочки вводимого кабеля 5 образуются ромбовидные контактные поверхности К контактной ширины b ребер. В частности, из Фиг. 3 также следует, что ребра 3 скольжения выполнены волнообразно. Между участками 6 с постоянным углом поворота а они образуют реверсивные зоны 7. Контактная ширина b ребер, число z ребер 3 скольжения, распределенных по окружности внутренней стенки 1 канала на равном удалении друг от друга, вн утренний радиус r трубы и длина Lk контактных участков ребер между реверсивными зонами 7 удовлетворяют равенству, приведенному в пункте 1 формулы изобретения. На Фиг. 3 длина участков 6 соответствует длине Lk. Измеренный в радианах угол g наклона ребер 3 скольжения, измеренный на внутренней стенке 1 канала, который был показан на Фиг. 1, также удовлетворяет равенству, приведенному в пункте 1 формулы изобретения. Указанные соотношения верны и были проверены путем многих экспериментов, когда r лежал в пределах от 12 до 100 мм, когда Lk выбирался в пределах от 500 до 10000 мм и когда вводимые кабели 5 имели наружный радиус в пределах от 5 до 45 мм. Угол поворота а может лежать в пределах примера 4 41257 исполнения и, предпочтительно, составлять примерно 180°. На Фиг. 4 показан увеличенный вырез из продольного сечения приблизительно в направлении А-А Фиг. 2 с кабелем 5, лежащим на вырезанном ребре 3 скольжения в зоне контактной поверхности К. Штри х-пунктиром указано, что ребро 3 скольжения было наплавлено, а именно, под действием теплоты трения, получаемой при втягивании кабеля 5. Расплав обозначен позицией 8. Фиг. 4 ясно показывает, что благодаря расплаву 8 устанавливается состояние смазочного трения. Из Фиг. 5 видно, что вн утренняя стенка 1 кабельного канала между соседними ребрами 3 скольжения имеет вогнутую, к кабельному каналу, желобчатую форму, которая с обеих сторон входит в выступ ребер 3 скольжения. Представленные размеры типичны для многих случаев применения. Высота hR ребра примерно вдвое больше свободного расстояния xf кабельной оболочки 10 от основания желобчатой формы 9 между ребрами 3 скольжения. Таблиця Параметры конструкции Наружный диаметр в мм Толщина стенки в мм Внутренний диаметр в мм Количество ребер скольжения Расстояние между ребрами скольжения в мм Угол поворота в ° Контактная ширина ребер в мм Длина контактных участков ребер в мм Длина соединительных участков в мм Обозначение кабелепроводной трубы, Æ наружный 32 (х3,0) 50 (х4,6) 110 (х6,3) 225 (х12,8) 32,0 50,0 110,0 225,0 3,0 4,6 6,3 12,8 26,0 40,8 97,4 199,4 26 40 40 82 3,14 3,20 7,65 7,65 180 180 180 180 0,1 0,1 0,1 0,1 1275 2000 4775 9775 2 2 2 2 5 Фиг. 1 41257 6 Фиг. 2 41257 7 Фиг. 3 41257 8 41257 Фиг. 4 9 41257 Фиг. 5 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 10