СРЕДСТВО ИНДИКАЦИИ КЛИНОВОГО МЕХАНИЗМА ПРОХОДНОЙ СИСТЕМЫ
TRANSMISSION SYSTEM WEDGE MECHANISM INDICATOR

Область техники
Настоящее изобретение относится к средству индикации, показывающему взаимное расположение двух разных частей элемента.
Уровень техники
Принцип средства индикации в соответствии с настоящим изобретением может быть использован в различных производственных средах. В нижеприведенном описании средство индикации описано главным образом в связи с клиновым механизмом для сжатия в иллюстративных целях и не должно рассматриваться, как ограничивающее его применение такими клиновыми механизмами.
Клиновой механизм для сжатия обычно используют в проходной системе, которая содержит раму, множество модулей, опорные пластины и клиновой механизм для сжатия. Модули, опорные пластины и клиновой механизм расположены внутри рамы. Модули выполнены из сжимаемого материала, и каждый модуль предназначен для приема кабеля, трубы или провода. Функция опорных пластин заключается в предотвращении выпадения модулей из рамы при использовании. Клиновой механизм представляет собой средство для сжатия, предназначенное для сжатия модулей с целью их плотного прижатия во внутреннем направлении к трубе, кабелю или проводу и в наружном направлении к другим модулям, опорным пластинам и/или раме в зависимости от расположения внутри рамы.
В одном клиновом механизме в соответствии с уровнем техники (WO 96/11353) клиновой механизм перемещают между положениями сжатия и несжатия посредством двух винтов, содержащих резьбы противоположного направления. Винты соединены с двумя клиновыми элементами, которые перемещаются друг к другу при повороте винтов в первом направлении и друг от друга при повороте винтов в противоположном направлении. Резьбы винтов находятся в зацеплении с резьбами клиновых элементов, при этом резьба одного из клиновых элементов находится в зацеплении с резьбой первого направления, а резьба другого клинового элемента находится в зацеплении с резьбой противоположного направления. На наклонных поверхностях с противоположных сторон двух первых клиновых элементов расположены два дополнительных клиновых элемента, которые перемещаются в направлении друг к другу и друг от друга в зависимости от перемещения двух первых клиновых элементов. При перемещении двух дополнительных клиновых элементов в направлении друг от друга толщина клинового механизма увеличивается, создавая сжимающее усилие, когда клиновой механизм находится внутри рамы.
В проходных системах данного типа очень важно, чтобы сжимающее усилие, создаваемое клиновым механизмом, равнялось предварительно заданному значению. Если сжимающее усилие находится ниже указанного предварительно заданного значения, существует очевидный риск того, что герметичное уплотнение не будет обеспечено. В известном клиновом механизме усилие декомпрессии создается при вывинчивании винтов, в результате которого расстояние между головками винтов и клиновым механизмом увеличивается. Указанное расстояние является показателем прикладываемого сжимающего усилия. Предварительно заданное усилие достигается, когда расстояние между головками винтов и клиновым механизмом равняется определенному значению. Для установления того факта, что приложено достаточное сжимающее усилие, указанное расстояние необходимо измерить. Такое измерение зачастую является затруднительным. Наладчик должен попеременно измерять расстояние и завинчивать винты. Без измерения расстояния, как описано выше, невозможно узнать, какое сжимающее усилие приложено - достаточное или чрезмерно высокое. Таким образом, известный способ измерения не обеспечивает непосредственной индикации достижения предварительно заданного усилия.
Раскрытие сущности изобретения
Ввиду вышеизложенного, задачей настоящего изобретения является создание средства индикации, которое ясно указывает на требуемое взаимное расположение двух частей, выполненных с возможностью перемещения относительно друг друга. Средство индикации должно быть непосредственным и ясным, в том смысле, что правильное расположение определяется немедленно.
Средство индикации может быть использовано и наладчиком, и контролером для проверки надлежащей установки.
В зависимости от расположения части, содержащей средство индикации, видимость может быть плохой, и в этом случае предпочтительно, чтобы средство индикации также могло быть использовано как тактильное средство индикации.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения средство индикации использует положения двух частей элемента, выполненных с возможностью взаимного перемещения. Индикация обеспечена положением торца первой части относительно выхода отверстия второй части, которая принимает первую часть.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения индикация обеспечена различными цветами по меньшей мере торца первой части и внутренней поверхности отверстия второй части.
В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения средство индикации используют для клинового механизма проходной системы, которая дополнительно содержит раму, модули и опорные пластины.
Дополнительные задачи и преимущества настоящего изобретения будут понятны специалисту в данной области техники после прочтения нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Далее в качестве примера приведено подробное описание настоящего изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи. На чертежах:
Фиг. 1 изображает вид спереди проходной системы в соответствии с уровнем техники;
Фиг. 2 изображает аксонометрический вид клинового механизма для сжатия, который может быть использован в системе, представленной на фиг. 1, и который содержит средство индикации в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 3 изображает вид сверху клинового механизма, представленного на фиг. 2;
Фиг. 4 изображает клиновой механизм в разрезе, выполненном вдоль линии А-А на фиг. 3;
Фиг. 5 изображает аксонометрический вид винта, являющегося частью клинового механизма, показанного на фиг. 2-4;
Фиг. 6 изображает аксонометрический вид патрона, являющегося частью клинового механизма, показанного на фиг. 2-4;
Фиг. 7 изображает вид в разрезе патрона, показанного на фиг. 6, в разрезе;
Фиг. 8 изображает аксонометрический вид гайки, являющейся частью клинового механизма, показанного на фиг. 2-4;
Фиг. 9 изображает увеличенный вид в разрезе левой части клинового механизма, показанного на фиг. 4, который находится в первом крайнем положении;
Фиг. 10 изображает аксонометрический вид клинового механизма, который находится в первом крайнем положении, как показано на фиг. 9;
Фиг. 11 изображает увеличенный вид в разрезе левой части клинового механизма, показанного на фиг. 4, который находится в промежуточном положении;
Фиг. 12 изображает аксонометрический вид клинового механизма, который находится в промежуточном положении, как показано на фиг.
и;
Фиг. 13 изображает увеличенный вид в разрезе левой части клинового механизма, показанного на фиг. 4, который находится во втором крайнем положении;
Фиг. 14 изображает аксонометрический вид клинового механизма, который находится во втором крайнем положении, как показано на фиг. 13; и
Фиг. 15 изображает аксонометрический вид уплотнения, содержащего средство индикации в соответствии с настоящим изобретением.
Осуществление изобретения
В проходной системе в соответствии с уровнем техники, показанной на фиг. 1, рама 101 принимает множество модулей 102. Рама 101 подлежит размещению в переходной конструкции, такой как стена, крыша или пол, и каждый модуль 102 принимает кабель, провод или трубу. Для содействия удержанию модулей 102 на своем месте в раме 101 между каждым рядом модулей 102 внутри рамы 101 расположено множество опорных пластин 103. Опорные пластины 103 расположены с возможностью перемещения в продольном направлении внутри рамы 101, т.е. вверх и вниз, как показано на фиг. 1. Клиновой механизм 104 размещен с одного внутреннего торца рамы 101, а между клиновым механизмом 104 и смежным рядом модулей 102 расположена опорная пластина 103. Известный клиновой механизм 104 является блоком для сжатия, который при помощи винтов 105 может расширяться внутри рамы 101. Расширение клинового механизма 104 оказывает воздействие на модули 102, расположенные внутри рамы 101, в результате чего модули 102 прижимаются друг к другу, к опорным пластинам 103, к внутренним стенкам рамы 101 и/или к кабелю и т.п., расположенному внутри модуля 102, в зависимости от расположения соответствующего модуля 102.
Клиновой механизм, показанный на фиг. 2, содержит первый клиновой элемент 1, второй клиновой элемент 2, третий клиновой элемент 3 и четвертый клиновой элемент 4. Кроме того, клиновой механизм содержит ручку 5, винт 6, патрон 7 и гайку 8.
Первый и второй клиновые элементы 1, 2 расположены на одной линии друг с другом и выполнены с возможностью перемещения в направлении друг к другу и друг от друга. Третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 расположены друг над другом и выполнены с возможностью перемещения в направлении друг к другу и друг от друга. Третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 расположены между первым и вторым клиновыми элементами 1, 2. Первый клиновой элемент 1 примыкает к третьему клиновому элементу 3 и четвертому клиновому элементу 4 вдоль наклонных поверхностей. Второй клиновой элемент 2 примыкает к третьему клиновому элементу 3 и четвертому клиновому элементу 4 вдоль наклонных поверхностей. Клиновые элементы 1, 2, 3, 4 и их взаимодействующие наклонные поверхности расположены таким образом, что при перемещении первого клинового элемента 1 и второго клинового элемента 2 друг к другу третий клиновой элемент 3 и четвертый клиновой элемент 4 перемещаются друг от друга. Соответствующим образом, при перемещении первого клинового элемента 1 и второго клинового элемента 2 друг от друга третий клиновой элемент 3 и четвертый клиновой элемент 4 могут перемещаться друг к другу. Первый клиновой элемент 1 и второй клиновой элемент 2 содержит соответствующее сквозное отверстие. Указанные сквозные отверстия расположены соосно друг другу в собранном клиновом механизме.
В одном варианте осуществления изобретения каждый клиновой элемент 1-4 содержит сердцевину из более твердого материала, чем окружающая ее наружная часть. Наружная часть каждого клинового элемента 1-4 выполнена из упругого, сжимаемого резинового материала, а сердцевина каждого клинового элемента 1-4 выполнена из композитного материала. В альтернативном варианте осуществления изобретения клиновые элементы 1-4 полностью выполнены из упругого сжимаемого резинового материала.
В сквозных отверстиях первого клинового элемента 1 и второго клинового элемента 2, соответственно, расположен винт 6 клинового механизма. Конец винта 6, расположенный внутри второго клинового элемента 2, содержит наружную резьбу 9. Противоположный конец винта 6, т.е. конец, расположенный в первом клиновом элементе 1, также содержит наружную резьбу 10 за исключением самого крайнего цветного концевого участка 11. В некоторых вариантах осуществления изобретения весь концевой участок 11, расположенный между наружной концевой поверхностью 12 и резьбой 10, выполнена цветным, а в других вариантах осуществления изобретения только концевая поверхность 12 выполнена цветной. В одном варианте осуществления изобретения концевой участок 11 имеет зеленый цвет. Цветной концевой участок 11 винта 6 входит в состав предложенного средства индикации.
Патрон 7 клинового механизма содержит трубчатую часть 13 и образует гайку 14 на одном конце, противоположном трубчатой части 13. Между трубчатой частью 13 и гайкой 14 расположен фланец 15, который выступает наружу по периметру трубчатой части 13 и перпендикулярен ей. Патрон 7 выполнен как цельная деталь. На наружной поверхности трубчатой части 13 выполнена канавка 16, которая проходит по всему периметру трубчатой части 13. Канавка 16 расположена на небольшом расстоянии от фланца 15 патрона 7. Патрон 7 содержит сквозное отверстие 17. Внутренняя поверхность 18 сквозного отверстия 17 выполнена цветной по меньшей мере в области гайки 14. В одном варианте осуществления изобретения внутренняя поверхность 18 сквозного отверстия 17 имеет красный цвет. Сквозное отверстие 17 содержит внутреннюю резьбу в области трубчатой части 13. Цветная внутренняя поверхность 18 сквозного отверстия 17 патрона 7 входит в состав предложенного средства индикации.
Гайка 8 содержит трубчатую часть 19 на одном конце, которая имеет наружную резьбу, и многоугольную часть 20. Внутри трубчатой части 19 и многоугольной части 20 выполнено внутреннее отверстие 21, проходящее от свободного конца трубчатой части 19 до наружного торца. Наружный торец не содержит отверстия. Внутреннее отверстие 21 содержит внутреннюю резьбу. Гайка 8 выполнена как цельная деталь.
Ручка 5 объединена с первым клиновым элементом 1. Ручка 5 содержит дугу 22, крепежную пластину 23 и две распорки 24, проходящие между дугой 22 и крепежной пластиной 23. Крепежная пластина 23 примыкает к наружному более мягкому материалу первого клинового элемента 1 и проходит на всю ширину клинового механизма. Дуга 22 начинается на противоположных концах крепежной пластины 23, проходит через два изогнутых участка и переходит в прямой участок. Прямой участок дуги 22 расположен на расстоянии от крепежной пластины 23 и параллелен этой пластине. В центре прямого участка дуги 22 выполнено сквозное отверстие. Кроме того, крепежная пластина 23 содержит сквозное отверстие, соосное со сквозным отверстием дуги 22. Распорки 24 расположены на расстоянии друг от друга, которое должно быть по меньшей мере достаточно большим, чтобы обеспечить пространство для размещения патрона 7.
Третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 соединены друг с другом при помощи двух пружинных устройств. Пружинные устройства вынуждают третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 перемещаться в направлении друг к другу.
В представленном варианте осуществления изобретения гайка 8 закреплена внутри второго клинового элемента 2. В одном варианте осуществления изобретения второй клиновой элемент 2 сформирован вокруг трубчатой части 19 и многоугольной части 20 гайки 8. Затем материал второго клинового элемента 2 вводят в наружную резьбу трубчатой части 19 и размещают примыкающим ко всем сторонам многоугольной части 20 гайки 8. Таким образом гайка 8 надежно удерживается внутри второго клинового элемента 2, и не допускается совершение ею осевых или вращательных перемещений. Конец, противоположный цветному концу 11 винта 6, вставлен в гайку 8. Винт 6 вкручен во внутреннее отверстие 21 гайки 8 посредством взаимодействия между резьбой 9 винта 6 и резьбой внутреннего отверстия 21 гайки 8. Вращение конца винта 6 в резьбовом внутреннем отверстии 21 гайки 8 предотвращено посредством резьбового герметика или фиксатора резьбы.
Патрон 7 установлено таким образом, что проходит через центральное сквозное отверстие дуги 22 ручки 5 и через центральное сквозное отверстие крепежной пластины 23 ручки 5. Свободный конец трубчатой части 13 патрона 7 расположен в сквозном отверстии первого клинового элемента 1. Цветной конец 11 винта 6 расположен внутри патрона 7, при этом резьба 10, выполненная на цветном конце 11 винта 6, находится в зацеплении с резьбой, выполненной в сквозном отверстии 17 патрона 7. Таким образом, при помощи резьбы соответствующей детали положение цветного конца 11 винта 6 внутри сквозного отверстия 17 патрона 7 может быть изменено. Патрон 7 может удерживаться в арке 22 ручки 5 при помощи стопорного кольца, располагаемого в канавке 16 на наружной поверхности трубчатой части 13 патрона 7. Патрон 7 удерживается стопорным кольцом с возможностью осуществления вращения. Арка 22 находится между фланцем 15 патрона 7 и стопорным кольцом, расположенным в канавке 16 патрона 7. Для удержания патрона 7 в ручке 5 расстояние между фланцем 15 и канавкой 16 патрона должно приблизительно соответствовать толщине дуги 22 ручки 5.
В собранном клиновом механизме винт 6 остается неподвижным относительно второго клинового элемента 2, не совершая относительно него какое-либо вращательное или поступательное перемещение, но он может перемещаться в осевом направлении относительно патрона 7 за счет вращения патрона 7, установленного на винте 6.
За счет вращения патрона 7, например, посредством гаечного ключа, помещаемого на гайку 14 патрона 7, в первом направлении клиновой механизм перемещается к первому крайнему положению, а за счет вращения патрона в противоположном направлении клиновой механизм перемещается ко второму крайнему положению. При вращении патрона 7 винт 6 перемещается в осевом направлении относительно патрона 7. Это относительное осевое перемещение между винтом 6 и патроном 7 происходит в результате взаимодействия резьбы 10, выполненной на цветном конце 11 винта 6, и резьбы, выполненной в сквозном отверстии 17 патрона 7. За счет относительного осевого перемещения винта 6 и патрона 7 первый и второй клиновые элементы 1 и 2 совершают соответствующее относительно осевое перемещение, двигаясь друг к другу или друг от друга в зависимости от направления вращения патрона 7. При перемещении первого и второго клиновых элементов 1, 2 навстречу друг другу третий и четвертый клиновые элементы 3,4 вынуждены перемещаться в направлении друг от друга, скользя по наклонным поверхностям первого и второго клиновых элементов 1, 2, соответственно. При перемещении первого и второго клиновых элементов 1, 2 друг от друга третий и четвертый клиновые элементы 3,4 могут перемещаться в направлении друг к другу, скользя по наклонным поверхностям первого и второго клиновых элементов 1, 2, соответственно. Третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 вынуждены перемещаться друг к другу за счет воздействия на них пружинных устройств и упругих модулей внутри рамы.
Клиновой механизм выполнен с возможностью перемещения между двумя крайними положениями при использовании, как описано выше. В первом крайнем положении, показанном на фиг. 4, верхняя поверхность третьего клинового элемента 3 расположена почти вровень с верхней поверхностью первого клинового элемента 1 и верхней поверхностью второго клинового элемента 2, а нижняя поверхность четвертого клинового элемента 4 расположена почти вровень с нижней поверхностью первого клинового элемента 1 и нижней поверхностью второго клинового элемента 2. Это первое крайнее положение клинового механизма можно назвать сплющенным положением, так как клиновой механизм в данном положении имеет наименьшую толщину. В указанном крайнем положении третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 примыкают к винту 6 или расположены близко к нему. Во втором крайнем положении первый и второй клиновой элементы 1, 2 смещены как можно ближе друг к другу, а третий и четвертый клиновые элементы 3, 4 смещены как можно дальше друг от друга. Во втором крайнем положении клиновой механизм имеет наибольшую толщину. При использовании клиновой механизм может принимать любое положение между двумя крайними положениями, включая указанные крайние положения.
Упорные кромки 25-28 винта 6, внутреннего отверстия первого клинового элемента 1 и сквозного отверстия 17 патрона 7, соответственно, взаимодействуют, образуя первое и второе крайние положения клинового механизма. Винт 6 содержит две упорные кромки 25, 26, расположенные на противоположных концах резьбы 10 на цветном конце 11 винта 6. Упорная кромка 26 винта 6, обращенная в противоположную сторону от цветного конца 11, взаимодействует с упорной кромкой 27 сквозного отверстия первого клинового элемента 1, задавая первое крайнее положение клинового механизма. Упорная кромка 25 винта 6, обращенная к цветному концу 11, взаимодействует с упорной кромкой 28 сквозного отверстия 17 патрона 7, задавая второе крайнее положение клинового механизма. Указанная упорная кромка 28 сквозного отверстия 17 патрона 7 расположена таким образом, что цветная концевая поверхность 12 винта 6 оказывается расположенной вровень с наружным торцом гайки 14 патрона 7 во втором крайнем положении клинового механизма. Длина цветного конца 11 винта 6, являющегося участком, расположенным между цветной концевой поверхностью 12 и резьбой 10, соответствует длине сквозного отверстия 17, выполненного внутри гайки 14 и фланца 15 патрона 7. Таким образом, во втором крайнем положении клинового механизма цветная концевая поверхность 12 винта 6 ясно видна на выходе сквозного отверстия 17 патрона 7. В указанном втором крайнем положении клинового механизма внутренняя цветная поверхность 18 сквозного отверстия 17 патрона 7 больше не видна.
Клиновой механизм, помещаемый в раму, обычно находится в первом крайнем положении, при этом на модули, расположенные внутри рамы, не воздействует сжимающее усилие. Когда клиновой механизм находится во втором крайнем положении, он оказывает максимальное сжимающее усилие на расположенные в раме модули.
Путем выполнения конца 11 винта 6, включая концевую поверхность 12, и внутренней поверхности 18 сквозного отверстия 17 патрона 7 разного цвета можно обеспечить ясную индикацию того, клиновой механизм находится во втором крайнем положении. Как описано выше, в одном варианте осуществления изобретения конец 11 винта 6 имеет зеленый цвет, а внутренняя поверхность отверстия 17 патрона 7 имеет красный цвет. Таким образом, во втором крайнем положении видна зеленая "точка" в центре гайки 14 патрона 7 в виде цветной концевой поверхности 12 винта 6. Когда клиновой механизм не находится во втором крайнем положении, видна по меньшей мере часть красной внутренней поверхности 18 сквозного отверстия 17 патрона 7. Чем дальше клиновой механизм находится от второго крайнего положения, тем большая часть красной внутренней поверхности 18 сквозного отверстия 17 патрона 7 видна. Таким образом, когда красная внутренняя поверхность сквозного отверстия 17 патрона 7 совсем не видна, это означает, что клиновой механизм находится во втором крайнем положении, обеспечивая максимальное сжатие внутри рамы.
Кроме того, взаимное расположение цветного конца 11 винта 6 и сквозного отверстия 17 патрона 7 может быть использован в качестве тактильной индикации сжатия. До тех пор, пока можно почувствовать на ощупь, что цветная концевая поверхность 12 винта 6 не расположена заподлицо с наружным торцом сквозного отверстия 17 патрона 7, патрон 7 еще не закручен до упора для обеспечения максимального сжатия. Иными словами, клиновой механизм еще не достиг второго крайнего положения. Тактильная индикация имеет важное значение для установок с плохой видимостью.
Уплотнение, показанное на фиг. 15, содержит сжимаемый корпус 29, имеющий цилиндрическую наружную поверхность. На противоположных концевых поверхностях сжимаемого корпуса 29 расположены передние держатели 30 и задние держатели 31. В показанном варианте осуществления изобретения сжимаемый корпус 29 содержит центральное отверстие 33 для размещения в нем одного или большего количества модулей, сравнимых с модулями, представленными на фиг. 1. В других вариантах осуществления изобретения центральное отверстие сжимаемого корпуса имеет круглое поперечное сечение для приема одного кабеля или трубы. Уплотнение подлежит размещению в отверстии стены и т.п. Передние и задние держатели 30, 31 соединены посредством винтов, проходящих через сжимаемый корпус 29. При помощи гаек 32, установленных на винтах на передних держателях 30, сжимаемый корпус 29 может быть сдавлен в осевом направлении за счет уменьшения расстояния между передними и задними держателями 30, 31. В результате осевого сжатия сжимаемый корпус 29 прижимается во внутреннем направлении к тому, что размещено в центральном отверстии 33, и в наружном направлении к поверхности отверстия, принимающего уплотнение. Сжимаемый корпус 29 содержит индикаторы 34, взаимодействующие с отверстиями передних держателей 30 с образованием средства индикации. Таким же образом, аналогичным вышеописанному, цвет индикаторов 34 сжимаемого корпуса 29 отличается от цвета внутренней поверхности 35 взаимодействующих с ними отверстий. Каждый индикатор 34 обычно выполнен в виде выступающей детали сжимаемого корпуса 29. Индикаторы 34 могут иметь одинаковый или разный цвет по сравнению со сжимаемым корпусом 29. В некоторых вариантах осуществления изобретения индикаторы 34 выполнены из материала сжимаемого корпуса 29, вдавливаемого в отверстия при сжатии. До тех пор, пока виден цвет внутренних поверхностей 35 отверстий, взаимодействующих с индикаторами 34, это является показателем того, что уплотнение еще недостаточно сильно сжато.