Кабельный ввод

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к устройствам ввода кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией круглого сечения при их вводе в стационарное, передвижное или переносное электрооборудование.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из уровня техники известен кабельный ввод, кабельный ввод обогревателя электрического (RU 68220 U1, опубл. 10.11.2007), содержащий корпус с цилиндрическим сквозным отверстием, снабженным резьбой и опорной поверхностью, установленные в отверстии штуцер, гайка, нажимное кольцо и уплотнительное кольцо, размещенное между торцевой частью штуцера, нажимным кольцом и опорной поверхностью кольцеобразной формы, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси сквозного отверстия.
Недостатком раскрытого выше кабельного ввода является невысокие надежность и безопасность, обусловленные кольцеобразной формой опорной поверхности, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси сквозного отверстия.
Кроме того, известен кабельный ввод, раскрытый RU 155936 U1, опубл. 20.08.2016). Известный кабельный ввод содержит корпус с цилиндрическим сквозным отверстием, снабженным резьбой, установленные в отверстии нажимное кольцо, уплотнительное кольцо и штуцер. Хвостовая часть корпуса снабжена крепежной резьбой для ввинчивания в монтажную стенку электрооборудования.
При затягивании штуцера уплотнительное кольцо сжимается и обжимает внешнюю поверхность кабеля.
Недостатком известного кабельного ввода является низкая надежность и безопасность его работы.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Полезная модель относится к кабельным вводам, предназначенным для уплотнения и фиксации гибких небронированных кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией круглого сечения при их вводе в стационарное, передвижное или переносное электрооборудование.
Основной задачей заявляемой полезной модели является создание кабельного ввода, обладающего высокой надежностью и безопасностью.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение надежности и безопасности работы кабельного ввода.
Указанный технический результат достигается за счет того, что кабельный ввод содержит корпус с цилиндрическим сквозным отверстием, снабженным резьбой и опорной поверхностью в виде усеченного конуса, установленные в отверстии штуцер, нажимное кольцо и уплотнительное кольцо. Корпус со стороны, противоположной штуцеру, снабжен крепежным хвостовиком с резьбой и кольцевым упором, лежащим в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, причем основание уплотнительного кольца, обращенное к опорной поверхности, выполнено в форме воронки, узкая часть которой расположена внутри отверстия уплотнительного кольца. Крепежный хвостовик снабжен крепежной гайкой.
Стенки, образующие воронку, наклонены под углом 3-15° к их проекции на горизонтальную плоскость. Основание уплотнительного кольца, примыкающего к опорной поверхности корпуса, может быть выполнено шероховатым или зубчатым.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Полезная модель будет более понятной из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
Фиг. 1 - Кабельный ввод в разрезе.
1 - Корпус; 2 - Уплотнительное кольцо; 3 - Нажимное кольцо; 4 - Штуцер; 5 - Крепежная гайка; 6 - Опорная поверхность; 7 - Крепежный хвостик; 8 - Кольцевой упор.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Кабельный ввод (Фиг. 1) состоит из корпуса (1) с цилиндрическим сквозным отверстием, снабженным резьбой и опорной поверхностью (6) в виде усеченного конуса. В цилиндрическом сквозном отверстии установлены штуцер (4), нажимное кольцо (3) и уплотнительное кольцо (2), размещенное между торцевой частью штуцера (4), нажимным кольцом (3) и опорной поверхностью (6) корпуса (1). Основание уплотнительного кольца (2) выполнено в виде воронки, узкая часть которой расположена внутри отверстия уплотнительного кольца (2). Воронка образуется за счет выполнения в основании уплотнительного кольца (2) внутреннего среза, который обеспечивает образование внутри отверстия уплотнительного кольца (2) пространство в виде воронки, имеющее сечение равнобедренной трапеции. Стенки (боковые поверхности трапеции), образующие воронку, наклонены под углом α=3-15° к их проекции на горизонтальную плоскость.
Резьба крепежного хвостовика (7) может быть выполнена как цилиндрической, так и конической формы. Коническая форма резьбы обеспечивает более надежную герметизацию стыкового примыкания кольцевого упора (8) и монтажной стенки, на которой устанавливается кабельный ввод.
Работает кабельный ввод следующим образом: предварительно с крепежного хвостовика (7) свинчивается крепежная гайка (5) и производится установка корпуса (1) в установочную позицию. Для этого крепежный хвостовик (7) вставляется в установочное отверстие монтажной стенки (на Фиг. 1 не показана) таким образом, чтобы кольцевой упор (8) был установлен на монтажной стенке. На крепежный хвостовик (7) с другой стороны монтажной стенки завинчивается крепежная гайка (5). При затягивании крепежной гайки (5) обеспечивается герметизация соединения кабельного ввода с внутренним пространством устройства, при необходимости, с целью дополнительной герметизации между кольцевым упором (8) и монтажной стенкой устанавливается прокладка. Далее оконечная часть кабеля (на чертеже не показан) продевается сквозь отверстие штуцера (4), нажимное кольцо (3), уплотнительное кольцо (2) и вводится через цилиндрическое сквозное отверстие в корпусе (1) во внутреннюю полость устройства, после чего штуцер (4) завинчивается в цилиндрическом сквозном отверстии корпуса (1), которое снабжено резьбой. При затягивании штуцера (4) уплотнительное кольцо (2), выполненное из эластичного материала, сжимается конусообразной опорной поверхностью (6) корпуса (1) в радиальном и осевом направлениях, плотно заполняет зазор между корпусом (1) и поверхностью кабеля, плотно обжимает внешнюю поверхность кабеля, что обеспечивает герметизацию кабельного ввода.
Выполнение опорной поверхности (6) корпуса (1) в форме усеченного конуса позволяет задать материалу уплотнительного кольца (2) направление при сжатии, обеспечить плотный обжим кабеля, защитить его от выдергивания и передачи растягивающих и скручивающих усилий через него на контактные клеммы и тем самым значительно повысить надежность и безопасность работы кабельного ввода.
Выполнение уплотнительного кольца в виде воронки у опорной поверхности, обеспечивает дополнительное пространство, которое способствует уменьшению деформации кольца, что предотвращает быстрый износ материала, позволяет повысить надежность и безопасность работы кабельного ввода.
В ходе проведения экспериментов было установлено, что выполнение уплотнительного кольца в виде воронки, стенки которой наклонены под углом α менее 3°, приводит к образованию маленького внутреннего пространства, которое не обеспечивает снижение деформации кольца, а выполнение уплотнительного кольца в виде воронки, стенки которой наклонены под углом α более 15°, приводит к образованию слишком маленькой полезной длины (h) обжима, что не позволит обеспечить плотный обжим кабеля.
Эксперименты проводились на основе нагрузочных испытаний неармированных кабелей в соответствии со стандартами BS6121 и EN50014 и испытаний закрепления небронированных кабелей и кабелей с оплеткой в соответствии с Приложением А ГОСТ 31610.0-2014. Критерием выбора оптимальных углов являются результаты отсутствия остаточной деформации. При этом следует отметить, что эксперименты показали, что уплотнительное кольцо без воронки имеет остаточную деформацию, а уплотнительное кольцо с воронкой не имеет остаточную деформацию.
Полезная модель была раскрыта выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления полезной модели, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, полезную модель следует считать ограниченным по объему только ниже следующей формулой полезной модели.