Светопроводящая система
LIGHT CONDUCTING SYSTEM

Данное изобретение касается светопроводящей системы для применения под землей, т.е. в горнодобывающей промышленности. В этой области применения используются световоды, позволяющие передавать технические данные, тексты и изображения в цифровой форме из-под земли на поверхность и обеспечивать управление этими данными с поверхности. Из-за того, что под землей световоды, т.е. оптоволокна, находятся в абразивной среде, соединять их с помощью штекерных разъемов невозможно, поэтому кабели требуемой длины приходится отрезать по размеру на поверхности, что приводит к увеличению затрат в результате того, что каждый раз к кабелю предъявляются различные требования по длине.
Поэтому задача настоящего изобретения состоит в создании такой светопроводящей системы для применения под землей, с помощью которой можно сократить общие расходы с учетом того, что эти кабели необходимо хранить, транспортировать и соединять на месте.
Решение этой задачи осуществляется посредством признаков независимых пунктов формулы изобретения и, в частности, посредством светопроводящей системы с признаками по пункту 1 формулы изобретения.
Согласно изобретению, для соединения под землей двух кабелей предусмотрен закрывающийся крышкой защитный корпус, в который оба кабеля могут вводиться своими штекерными разъемами, причем элементы, компенсирующие натяжение этих двух кабелей, могут фиксироваться посредством закрывания крышки в защитном корпусе с геометрическим замыканием и без возможности проворачивания.
С помощью предложенной в изобретении светопроводящей системы можно быстро и просто соединять друг с другом предварительно отрезанные необходимой длины отрезки кабеля, вводя кабели своими штекерными разъемами при открытой крышке таким образом, чтобы штекерные разъемы соединялись друг с другом внутри защитного корпуса. Для того чтобы обеспечить надежное крепление кабеля на защитном корпусе, элемент, компенсирующий натяжение, фиксируют в этом случае в защитном корпусе с геометрически замыканием и без возможности проворачивания кабеля, лишь закрыв крышку. Таким образом, соединение обоих кабелей в защитном корпусе защищено от внешних воздействий. Однако в то же время кабели можно очень просто и быстро соединить, а также вновь разъединить.
Преимущественные варианты выполнения изобретения приводятся в описании, на чертежах, а также в пунктах формулы изобретения.
Согласно первому преимущественному варианту выполнения, в защитном корпусе имеются, по меньшей мере, две насадки, в которые точно по допуску вводится, соответственно, элемент, компенсирующий натяжение. При этом насадки могут неподвижно соединяться с корпусом, изготавливаемым, например, из металла или другого достаточно прочного материала. Таким образом, кабель фиксируется уже на защитном корпусе, а после закрывания крышки предохраняется, также с геометрическим замыканием и без возможности проворачивания.
Согласно другому преимущественному варианту выполнения, крышка может иметь защелки, выполненные с возможностью зацепления в пазах элементов, компенсирующих натяжение. Таким образом, исключается необходимость в наличии отдельных фиксаторов или предохранительных колец. Более того, достаточно, чтобы крышка защитного корпуса закрывалась после того, как конец кабеля будет введен своим штекерным разъемом и элементом, компенсирующим натяжение, в защитный корпус настолько далеко, чтобы защелка могла вводиться в один или несколько пазов в элементе, компенсирующем натяжение, с возможностью предотвращения проворачивания кабеля и его вытягивания из защитного корпуса.
Согласно другому преимущественному варианту выполнения, в каждом элементе, компенсирующем натяжение, может быть предусмотрено уплотнительное кольцо, обеспечивающее уплотнение относительно защитного корпуса или относительно насадки защитного корпуса. Тем самым обеспечивается не только неподвижное соединение между кабелем и защитным корпусом, но и гарантируется, что загрязнения и влага не проникнут внутрь защитного корпуса.
Согласно другому преимущественному варианту выполнения, предусмотрены кабели, предварительно разрезанные на отдельные куски различной длины, причем следующий по величине кусок имеет длину, соответствующую примерно двойной длине предыдущего куска. Согласно изобретению, таким образом, линия передачи состоит из отдельных частей кабеля, причем эти части представляют собой предварительно отрезанные куски кабеля, длина которых составляет, например, 10, 20, 50, 100, 200, 400, 800 и 1600 м. Принципиально такой размерный ряд кусков кабеля также может быть иным. Однако с помощью предложенного размерного ряда можно составлять соединения любой длины с очень малым предельным отклонением по длине. Кабель, имеющий излишнюю длину, можно установить без проблем, образовав петлю из его излишка. При составлении линий заданной длины из отдельных кусков кабеля можно легко определить, какой кусок кабеля поврежден, а его замена не потребует больших затрат.
Для того чтобы облегчить быстрое соединение или замену кусков кабеля, крышка может откидываться и закрываться с помощью защелки. Кроме того, предпочтительно штекерный разъем обоих кабелей соединяется с защитным корпусом посредством соединительной муфты с возможностью демонтажа, поскольку в этом случае могут использоваться имеющиеся в продаже штекерные разъемы, например типа Е2000.
Для обеспечения эффективного уплотнения защитного корпуса преимущественно в зоне крышки предусмотрено проходящее вокруг уплотнение.
Для предложенной в изобретении светопроводящей системы требуется транспортировать, хранить и монтировать отдельные отрезки кабелей. При этом придается большое значение защите кабеля в транспортной упаковке, а также его эффективному хранению. Однако в настоящее время кабели обычно поставляются на кабельных катушках, которые используются для кабелей, применяемых в горнодобывающей промышленности, и обычно имеют диаметр более 1 м. При этом невозможно транспортировать оснащенные таким образом кабельные катушки в горизонтальном положении на европоддонах, размер которых составляет 800×1200 мм. Поэтому, согласно изобретению, предусмотрена кабельная катушка, каркас которой имеет в сечении не круглую форму, а, в частности, форму овала или эллипса, или выполнен в форме велотрека. Таким образом, при том же объеме можно намотать кабель большей длины в формате европоддона. Если огибающая кривая такой кабельной катушки с намотанным кабелем не выходит за границы площади основания европоддона, соответствующей его полному размеру, половине или четвертой части, то при транспортировке и хранении кабель будет занимать очень мало места.
В этой связи предпочтительно кабельная катушка с намотанным кабелем окружается упаковкой, площадь основания которой соответствует половине или четверти площади основания европоддона. Такая упаковка может быть выполнена из картона, ящика или аналогичного материала. В то же время такой ящик не обязательно должен иметь дно. Более того, также достаточно зафиксировать кабельную катушку на европоддоне и затем установить на кабельную катушку кожух, имеющий соответствующие размеры, и закрепить его на европоддоне.
Кабели меньшей длины наматываются на бобины из картона и поставляются в картонном упаковочном ящике, размеры которого также соответствуют размерам европоддона. Начало каждого кабеля может находиться в середине кабельной катушки, а наружный конец кабеля может быть закреплен в этом случае на корпусе катушки.
Далее данное изобретение описывается только в качестве примера для демонстрации преимущественных вариантов выполнения и со ссылками на приведенные чертежи. На них показаны:
фиг. 1 - перспективный вид двух соединенных кабелей светопроводящей системы;
фиг. 2 - соединение согласно фиг. 1, расположенное в защитном корпусе;
фиг. 3 - сечение через защитный корпус, который присоединен к приборному штекеру; и
фиг. 4 - поддон с находящимися на нем кабельными катушками, которые окружены упаковкой.
На фиг. 1 показаны два кабеля 10 и 12 предложенной в изобретении светопроводящей системы для применения под землей, причем каждый кабель имеет элемент 14 или 16, компенсирующий натяжение, выполненный в виде опрессованного в оболочке кабеля соединения и имеющий несколько выполненных по окружности пазов 18, 20.
На концах обоих кабелей 10 и 12 выведены оптоволокна 22 и 24, на концах которых предусмотрены, соответственно, штекерные разъемы 26 и 28, соединенные друг с другом посредством соединительного элемента 30.
Как поясняется на фиг. 1, в обоих кабелях 10 и 12 имеются еще другие оптоволокна вместе с соединительными штекерными разъемами. Однако в представленном примере выполнения они показаны как резервные.
На фиг. 2 показано кабельное соединение согласно фиг. 1, расположенное в защитном корпусе 40. Защитный корпус 40 принципиально выполнен квадратной формы и имеет откидную крышку 42, которая может закрываться с помощью фиксирующих устройств 44 и 46. На обоих расположенных напротив друг друга концах вытянутого защитного корпуса 40 неподвижно закреплены соединенные с защитным корпусом 40 насадки 48 и 50, в которые точно по допуску вводятся, соответственно, элементы 14, 16, компенсирующие натяжение. Насадки 48 и 50 имеют форму цилиндра, внешнее и внутреннее поперечное сечение которого представляет собой круг. Для уплотнения между элементом, компенсирующим натяжение, и насадкой на элементах 14 и 16, компенсирующих натяжение, предусмотрены, соответственно, уплотнительные кольца 15 и 17 круглого сечения. Альтернативно рабочая кромка уплотнения может быть выполнена на элементе, компенсирующим натяжение.
Для того чтобы зафиксировать кабели, или элементы 14 и 16, компенсирующие натяжение, в защитном корпусе 40 с геометрическим замыканием и без возможности проворачивания, в представленном примере выполнения на крышке 42, которая не обязательно может откидываться, а может также устанавливаться, предусмотрены защелки 52, 54, которые при закрывании крышки входят в пазы 18, 20 элементов 14, 16, компенсирующих натяжение, и, таким образом, предотвращается возможность вытягивания кабеля из защитного корпуса 40, а также проворачивания кабеля относительно защитного корпуса 40. В то же время крышку 42 можно закрыть только в том случае, если оба кабеля 10 и 12 полностью введены своими элементами 14 и 16, компенсирующими натяжение, в насадки 48 и 50. Для обеспечения оперативного монтажа, в защитном корпусе 40 также могут быть предусмотрены упоры элементов 14 и 16, компенсирующих натяжение, которые устанавливаются таким образом, что пазы 18 и 20 располагаются на одной прямой с защелками 52 и 54, если кабели своими концами введены в защитный корпус полностью.
В зоне крышки 42, т.е. на крышке и/или на корпусе 40, предусмотрено проходящее вокруг уплотнение.
В предложенной в изобретении светопроводящей системе с помощью защитного корпуса можно не только соединять друг с другом два кабеля. Также можно надежно присоединять кабель непосредственно к прибору. В связи с этим на фиг. 3 показан приборный штекер 60 с оптоволокном 62, переходящим в соединительный штекер 64. Так же как описанный выше защитный корпус, установленный защитный корпус 40 служит для присоединения кабеля 10 к приборному штекеру 60. Для этого кабель 10 своим элементом 14, компенсирующим натяжение, полностью задвигается в насадку 48 и с помощью защелки 52 фиксируется при закрывании крышки 42. Закрепленный на оптоволокне 22 штекерный разъем 26 устанавливается в соединительный штекер 64 приборного штекера, причем защитный корпус 40 устанавливается своей насадкой 50 на приборный штекер 60. Фиксация между защитным корпусом 40 и приборным штекером 60 здесь также выполняется с помощью защелки 54.
На фиг. 4 представлена схема объединения европоддона 70 с расположенными на нем упаковками 72 и 74, в которых находятся кабельные катушки 76 и 78 для кабелей предложенной в изобретении светопроводящей системы. Согласно изобретению, кабельные катушки 76 и 78 имеют каркасы не круглой, а, в частности, овальной формы. В результате кабельные катушки с намотанным кабелем (не показан) можно располагать на европоддоне с размерами 800×1200 мм таким образом, что они занимают четверть, половину или всю площадь европоддона. Для защиты намотанного кабеля кабельные катушки закрываются упаковками 72, 74 в форме ящиков. При этом площадь основания упаковки 72 соответствует четвертой части площади основания европоддона 70. Площадь основания упаковки 74 соответствует половине площади основания европоддона 70.
В предложенной в изобретении светопроводящей системе применяются предварительно отрезанные строго заданной длины отрезки кабелей, причем поставка и хранение кабелей выполняются в прямоугольных ящиках или картонных коробках, которые могут компактно располагаться на европоддоне. Соединение между двумя кабелями может выполняться с помощью предложенного в изобретении защитного корпуса, причем оптоволокна, которые выходят из кабеля, могут иметь относительно малую длину, поскольку соединение всегда выполняется внутри защитного корпуса.