УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ОБОЛОЧКИ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ

Полезная модель относится к электротехнической промышленности, а именно к области переработки и утилизации использованного электрического кабеля, в частности, к устройствам для снятия оболочки с электрического кабеля.
Из уровня техники известно техническое решение (SU №1624576, 30.01.91) для снятия оболочки с кабельной жилы, содержащее основание и установленные на нем режущее устройство с направляющими роликами и ножами и, по крайней мере, один механизм стягивания оболочки, включающий ведущий элемент с приводом вращения и прижимной элемент со средством регулируемого прижима. При этом ведущий и прижимной элементы выполнены в виде шестерен, средство регулируемого прижима выполнено в виде пружины с регулировочным болтом, один конец пружины соединен с ведущим элементом, а другой - с прижимным. К недостаткам известного решения относятся относительная сложность конструкции и технологии снятия оболочки.
Известно также устройство для снятия оболочки с жил кабеля, содержащее ролики с V-образными кольцевыми канавками, дисковые ножи и механизм отделения оболочки с жилы. Опорный ролик с V-образной кольцевой канавкой установлен с возможностью огибания его разрезаемым кабелем по этой канавке, дисковый нож установлен над изогнутым участком кабеля, а механизм отделения оболочки выполнен в виде двух роликов, сдавливающих кабель с разрезанной изоляцией и установленных после опорного ролика, при этом за неподвижный ролик взят отклоняющий кабель ролик (SU №1755350, 15.08.92).
К недостаткам известного решения, принятого за прототип, относятся невозможность снятия оболочки с кабеля большого диаметра 5 см и более.
Кабель такого диаметра практически невозможно изгибать под большим углом, а именно на 60° и более градусов. Известное решение эффективно применительно к гибкому кабелю малого диаметра.
Актуальность настоящей полезной модели обусловлена необходимостью решения экологических задач, необходимостью вторичного использования отработавших электротехнических материалов, в частности необходимостью разделки отслужившего срок кабеля, а именно снятия оболочки. После снятия оболочки с кабеля из сердечника извлекают ценные компоненты в виде цветных металлов, свинца и пр.
Учитывая сложность выделения общих существенных признаков, формула полезной модели составлена без разделения на ограничительную и отличительную части.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является расширение технических возможностей путем разделки кабеля различного типоразмера, преимущественно, кабеля с диаметром 5 см и более, а также за счет качественного снятия оболочки с кабеля без пропусков при одновременном повышении производительности труда и улучшении условий эксплуатации. Другой задачей является снижение энергетических затрат при осуществлении процесса снятия оболочки с кабеля. Технический результат заключается в обеспечении процесса резания оболочки с одновременным протягиваем кабеля, при этом режущий инструмент обеспечивает создание дополнительного тянущего усилия за счет трения сторон ножа о материал оболочки и уравновешивания опор тянущих зубчатых приводных дисков, при этом сердечник выдавливается из оболочки.
Для достижения технического результата устройство для снятия оболочки с электрического кабеля содержит установленные на основании, по меньшей мере, два приводных ролика, нажимное средство и, по меньшей мере, один дисковый нож, при этом каждый приводной ролик выполнен из двух металлических частей трапециевидной формы в сечении, соединенных друг с другом меньшими основаниями с образованием ложемента
для кабеля, между частями расположен и соединен с ними дисковый нож, а боковые поверхности частей, контактирующие с кабелем, выполнены с зубьями, обращенными острием в сторону кабеля, нажимное средство связано с одним приводным роликом, оборудованным дисковым ножом, с возможностью задания направления усилия в сторону продольной оси кабеля и врезания ножа в кабель в момент его захвата упомянутыми зубьями, при этом твердость ножа равна 50-85 RC, а приводные ролики имеют одинаковую угловую скорость, направленную в сторону движения кабеля и равную 45,0-60,0 об/мин.
Возможны и другие варианты выполнения полезной модели, согласно которым необходимо, чтобы:
- лезвие дискового ножа имело бы клиновидную форму, у которой каждая рабочая поверхность была бы образована одной плоскостью или двумя, расположенными под углом друг к другу, ориентированными в сторону уменьшения угла наклона, при этом соотношение длины «L» лезвия к толщине «t» диска ножа составляет не менее 1:1;
- заостренные выступы были бы выполнены различными по высоте, при этом выступы с большей высотой расположены по периметрам боковой поверхности дисков, контактирующих с кабелем;
- нажимное средство было бы выполнено с возможностью прикладывания усилия, проходящего через плоскость диска;
- приводные ролики были бы выполнены с индивидуальным приводом в виде мотор-редукторов.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения указанного технического результата, в частности обеспечения резания оболочки с одновременным протягиваем кабеля, при этом режущий инструмент обеспечивает создание дополнительного тянущего усилия за счет сил трения дискового ножа о материал оболочки.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков технического результата.
Полезная модель поясняется прилагаемыми чертежами, где:
На фиг.1 изображен общий вид устройства;
на фиг.2 - вид сбоку;
на фиг.3 - вид лезвия дискового ножа.
На фиг.4 - пример выполнения заостренных выступов и их расположение на боковой поверхности дисков.
Согласно полезной модели устройство для снятия оболочки с электрического кабеля предназначено для переработки различных типоразмеров кабеля. Как правило, по своей структуре электрический кабель состоит из сердечника - токопроводящей сердцевины; внутренней оболочки - ближайшей к сердечнику и покрова, который составляют прочие, наружные оболочки, в качестве которых могут быть: броня, обмотка, оплетка, экран, заполнитель, изолирующий материал и другие наружные слои кабеля, подлежащие удалению.
Устройство (фиг.1,2,3,4) для снятия оболочки с электрического кабеля 1 содержит установленные на основании 2, по меньшей мере, два приводных ролика 3, нажимное средство 4 и, по меньшей мере, один дисковый нож 5.
Продольные плоскости приводных роликов 3 проходят через продольную ось 6 разделываемого кабеля 1, равноудалены друг от друга и расположены в радиальном направлении. Минимально приводных роликов может быть два, один расположен над другим с образованием своими ложементами проходного канала.
Каждый приводной ролик 3 выполнен составным из двух частей 7 и 8, имеющих трапециевидную форму в сечении, соединенных друг с другом меньшими основаниями с образованием ложемента 9 для кабеля 1. Между
частями 7 и 8 расположен и связан с ними дисковый нож 5, а боковые поверхности 10 частей 7 и 8, контактирующие с кабелем 1, выполнены с заостренными выступами 11, острые концы 12 которых обращены в сторону кабеля 1. Заостренные выступы 11 выполнены различными по высоте (фиг.4), при этом выступы с большей высотой расположены по периметрам боковой поверхности 10 дисков 7 и 8, контактирующих с кабелем 1.
Оптимальное решение: когда дисковый нож 5 - один, и установлен на приводном ролике 3, связанным с нажимным средством 4.
На входе устройства может быть расположена направляющая (на чертеже не показана), регулируемая по высоте с возможностью обеспечения подачи кабеля 1 по оси входного канала независимо от диаметра кабеля 1.
Нажимное средство 4 связано, по меньшей мере, с одним приводным роликом 3, оборудованным дисковым ножом 5, с возможностью задания направления усилия в сторону продольной оси 6 кабеля 1 и врезания дискового ножа 5 в тело оболочки кабеля 1 в момент его зацепления упомянутыми заостренными выступами 11. Экспериментально установлено, что максимальная эффективность разделки кабеля достигается в случае выполнения лезвия дискового ножа 5 с твердостью, равной 50-85 RC (по методу Роквелла), а приводных роликов 3 - металлическими, имеющими одинаковую угловую скорость, направленную в сторону движения кабеля и равную 45,0-60,0 об/мин. Для получения поверхности лезвий с высокой твердостью, прочностью и режущими свойствами, сохраняющимися при нагреве, целесообразно при их изготовлении использовать метод порошковой металлургии.
При этом эффективность врезания и проявления тянущих свойств усиливается в случае выполнения нажимного средства 4 с возможностью прикладывания усилия, проходящего через плоскость дискового ножа 5.
В одном из вариантов выполнения приводные ролики 3 оборудованы индивидуальными приводами 13, в качестве которых могут быть использованы, например мотор-редуктора или электродвигатели.
Эффективность разделки кабеля достигается выполнением лезвия дискового ножа 5 клиновидной формы, у которой каждая рабочая поверхность образована одной (фиг.1) плоскостью 14 или двумя (фиг.3) плоскостями 14, при этом плоскости 14 (фиг.3) расположены последовательно под углом друг к другу и ориентированы в сторону уменьшения угла наклона относительно продольной плоскости 15, при этом соотношение длины «L» лезвия к толщине «t» диска ножа составляет не менее 1:1.
Эта задача также решается при обеспечении нагревания лезвия дискового ножа 5 в процессе работы до температуры, не превышающей температуру плавления пластмассы, из которой выполнена оболочка кабеля 1.
Устройство для снятия оболочки с электрического кабеля функционирует следующим образом.
В зависимости от параметров кабеля и его структуры устанавливают величину проходного канала между приводными роликами 3, величину давления, задаваемого нажимным средством 4, размещают торец кабеля 1 в зоне вращающихся приводных роликов 3, которые своими заостренными выступами 11 впиваются в тело оболочки кабеля 1, захватывают последний и проталкивают по проходному каналу, при этом лезвие дискового ножа 5 врезается в оболочку на установленную глубину, разрезает оболочку и за счет сил трения, возникающих в процессе врезания, толкает кабель 1 дальше по ходу его перемещения. При этом от сил сжатия и нарушения целостности оболочки, последняя как бы выворачивается с сердечника. В случае разделки кабеля повышенного диаметра, кабель подвергают повторному резанию, но уже с противоположной его стороны, для этого кабель 1 вновь подают на вход устройства, но повернутым вокруг своей продольной оси на 180°. В зависимости от материала оболочки, ее диаметра и структуры с целью повышения эффективности разделки кабеля 1 лезвие дискового ножа 5 нагревают до температуры, не превышающей температуру расплавления пластмассы, из которой выполнена оболочка.
Для решения той же задачи лезвие дискового ножа 5 выполняют клиновидной формы, при этом длина «L» лезвия составляет 43% относительно толщины - «t» диска, при этом главное, чтобы твердость лезвия дискового ножа была равна 70 RC, т.е. находилась в диапазоне 50-85 RC.
Другой особенностью полезной модели является применение дискового ножа 5 на подвижном относительно основания 2 приводном ролике 3, связанным с нажимным средством 4, которое может быть выполнено гидравлического типа с использованием гидроцилиндров, придавливающих приводной ролик 3 с дисковым ножом 5 к кабелю 1 с возможностью прохождения продольной плоскости ролика 3 через продольную ось 6 кабеля 1. Нажимное средство 4 может быть выполнено пружинного типа, где вместо управляемых гидроцилиндров установлены силовые пружины.
Эффект достигается также благодаря использованию заостренных выступов 11 на боковой поверхности 10 частей 7 и 8 приводных роликов 3. Заостренные выступы 11 выполнены различными по высоте, при этом выступы с большей высотой расположены по периметрам боковой поверхности 10 дисков 7 и 8 с возможностью врезания острыми концами в момент контакта и дальше по движению кабеля 1 в его поверхность максимальным количеством заостренных выступов 11.
Применение полезной модели существенно расширяет технические возможности устройства для разделки кабеля преимущественно больших диаметров, более 5 см, за счет обеспечения процесса резания оболочки с одновременным протягиваем кабеля.
Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.