УСТРОЙСТВО ДОЗИРОВАНИЯ ОТВЕРЖДАЕМОГО МАТЕРИАЛА В КАБЕЛЬНЫЙ ВВОД
METHOD OF DOSING HARDENED MATERIAL INTO A CABLE ENTRY

Область техники
Изобретение относится к устройству для дозирования отверждаемого материала в кабельный ввод и, в частности, но неисключительно, к тороидальному устройству дозирования, выполненному с возможностью окружения кабелей, проходящих через кабельный ввод, для дозирования отверждаемого смоляного материала с целью уплотнения внутреннего пространства кабельного ввода.
Предшествующий уровень техники
Многие кабельные вводы, используемые для присоединения кабелей к кабельному щиту в опасных зонах, требуют заполнения отверждаемым жидким материалом, создающим барьер от взрыва, который может произойти внутри кабельного щита, к которому присоединен кабельный ввод. Барьер, как правило, образуется из отверждаемого жидкого материала из двух частей, которые представляют собой смолу и активатор или отвердитель, которые смешиваются и нагнетаются с помощью устройства в виде шприца во внутреннее пространство кабельного ввода с целью окружения кабеля или кабелей, проходящих через кабельный ввод.
Эта конструкция имеет ряд недостатков. Известные нагнетательные устройства в виде шприца зависят от потенциальных возможностей пользователя, который полагается на введение надлежащего количества смешанного отверждаемого материала в требуемое место внутри кабельного ввода. Кроме того, дозирующая часть нагнетательного устройства должна быть вставлена с наружной стороны кабельного ввода в пространство, внутрь которого должен быть введен отверждаемый материал. Это часто требует смещения жил кабеля для обеспечения вставления дозирующей части между жилами, которые в дальнейшем должны быть приведены в порядок после введения отверждаемого материала и удаления дозирующей части. В результате возникает риск вредного влияния на связь между отверждаемым материалом и жилами кабеля. Кроме того, один или более из компонентов могут содержать опасные материалы, контакт с которыми по возможности должен быть сведен к минимуму. Также представляет сложность достаточно точное размещение отверждаемого жидкого материала для сведения к минимуму образования воздушных полостей в отверждаемом материале, которые могут снизить эффект кабельного ввода в случае взрыва.
Изобретение согласно предпочтительным вариантам осуществления предназначено для устранения одного или более вышеуказанных недостатков предшествующего уровня техники.
Раскрытие изобретения
Первым объектом изобретения является устройство для дозирования отверждаемого жидкого материала в пространство между соединителем и продолговатым объектом, проходящим через соединитель, включающее в себя:
средство хранения для раздельного хранения множества компонентов отверждаемого жидкого материала, содержащее множество камер хранения, каждая из которых выполнена с возможностью хранения соответствующего компонента и имеет соответствующий первый выпуск для указанного компонента; и смесительное средство для смешивания компонентов с целью отверждения отверждаемого жидкого материала, содержащее по меньшей мере один впуск для приема компонентов из первых выпусков и по меньшей мере один второй выпуск для смешанных компонентов;
причем устройство дозирования выполнено с возможностью размещения в корпусе соединителя так, что смешанные компоненты дозируются по меньшей мере из одного второго выпуска в пространство, ограничиваемое корпусом соединителя и продолговатым объектом, проходящим через корпус соединителя.
Благодаря наличию устройств дозирования, как определено выше, обеспечивается преимущество, состоящее в том, что определенное количество отверждаемого жидкого материала, которое должно быть введено в указанное пространство, можно контролировать более эффективно, тем самым повышая качество связи между соединителем и продолговатым объектом. Кроме того, благодаря дозированию отверждаемого материала из устройства дозирования, расположенного внутри соединителя, обеспечивается преимущество исключения необходимости вставления дозирующей части в пространство снаружи соединителя, тем самым исключая необходимость смещения жил кабеля, когда продолговатый объект является кабелем, так что жилы не требуют приведения в порядок после дозирования отверждаемого материала. Это, в свою очередь, сводит к минимуму риск смещения жил, оказывающего вредное влияние на качество связи, обеспечиваемое отверждаемым материалом. Кроме того, благодаря дозированию отверждаемого материала из устройства дозирования, расположенного внутри соединителя, воздух более эффективно вытесняется из пространства, тем самым сводя к минимуму образование воздушных полостей в отверждаемом жидком материале и повышая надежность связи, образуемой отверждаемым материалом.
Устройство может быть выполнено с возможностью дозирования смешанных компонентов в указанное пространство в результате прикрепления первой части корпуса соединителя ко второй части корпуса соединителя.
Это позволяет выполнять дозирование отверждаемого материала внутри закрытого соединителя, тем самым создавая преимущества обеспечения подачи отверждаемого материала в требуемое место без необходимости разборки соединителя или необходимости удаления устройства дозирования и препятствования возникновению воздушных зазоров в отверждаемом материале.
Устройство может быть выполнено с возможностью вытеснения компонентов из множества указанных камер хранения через первые выпуски в смесительное средство через по меньшей мере один впуск в результате прикрепления первой части корпуса соединителя ко второй части корпуса соединителя.
Это обеспечивает преимущество использования устройства для более надежного заполнения кабельного ввода.
Средство хранения способно сжиматься в результате прикрепления первой части корпуса соединителя ко второй части корпуса соединителя.
Это обеспечивает преимущество получения более компактного кабельного ввода, содержащего указанное устройство.
Средство хранения способно сжиматься в осевом направлении кабельного ввода.
По меньшей мере часть средства хранения может иметь сильфонообразное сечение в плоскости, содержащей продольную ось кабельного ввода.
Это создает преимущество обеспечения улучшенного регулирования осевого сжатия средства хранения.
Устройство также может содержать средство дозирования для вытеснения компонентов из камер хранения через первые выпуски в смесительное средство через по меньшей мере один впуск.
Средство дозирования может содержать по меньшей мере один вытесняющий элемент, расположенный с возможностью скольжения в соответствующей камере хранения и выполненный с возможностью перемещения относительно камеры хранения в результате прикрепления первой части корпуса соединителя ко второй части корпуса соединителя для вытеснения компонента из камеры через соответствующий первый выпуск.
Это позволяет обеспечить простое дозирующее действие подобно действию шприца для дозирования отверждаемого материала, тем самым уменьшая сложность устройства и создавая преимущество снижения производственных расходов.
Смесительное средство может иметь лабиринтную структуру, имеющую извилистый путь для компонентов между по меньшей мере одним впуском и по меньшей мере одним вторым выпуском.
Это создает преимущество обеспечения оптимального смешивания компонентов перед дозированием в указанное пространство, тем самым создавая более однородную смесь, которая с большей вероятностью достигает требуемых свойств после отверждения.
Смесительное средство может быть выполнено с возможностью по меньшей мере частичного заполнения отверждаемым жидким материалом после дозирования смешиваемых компонентов из по меньшей мере одного второго выпуска.
Это создает преимущество уменьшения отходов, поскольку удаление использованного смесительного средства больше не является обязательным.
Устройство также может содержать отверстие для приема продолговатого объекта.
Это позволяет устройству дозирования окружать продолговатый объект внутри соединителя, тем самым обеспечивая простое вставление устройства в соединитель и создавая преимущество, стоящее в облегчении установки устройства на месте.
Относительные объемы камер хранения могут быть образованы пропорционально объемам соответствующих компонентов, необходимых для получения требуемого соотношения компонентов в смеси.
Это создает преимущество, состоящее в том, что оптимальное соотношение компонентов в смеси может быть получено более простым образом.
Устройство также может содержать барьерное средство для препятствования течению среды через по меньшей мере один первый выпуск и средство обеспечения доступа, которое обеспечивает течение среды через по меньшей мере один первый выпуск.
Это создает преимущество, состоящее в том, что жидкие компоненты могут храниться в средстве хранения перед использованием устройства, и что указанные компоненты могут выпускаться из средства хранения только при необходимости.
Барьерное средство может содержать по меньшей мере одну мембрану.
Это создает преимущество обеспечения простого и экономичного способа препятствования выпуску компонентов из средства хранения без необходимости.
По меньшей мере одна указанная мембрана может быть выполнена с возможностью разрывания в результате прикрепления первой части корпуса соединителя ко второй части корпуса соединителя.
Средство обеспечения доступа может представлять собой прокалывающее средство для прокалывания барьерного средства.
Это создает преимущество достижения простого и экономичного способа обеспечения выпуска из средства хранения.
Прокалывающие средство может содержать по меньшей мере один выступ, расположенный по периферии впуска.
Это создает преимущество упрощения изготовления устройства.
По меньшей мере один второй выпуск может выполнен с возможностью дозирования смешанных отверждаемых компонентов в указанное пространство в направлении радиально внутрь.
Это создает преимущество, состоящее в том, что смешанные компоненты дозируются непосредственно в центральную область указанного пространства соединителя, тем самым заполняя пространство более эффективным образом, а также позволяя достичь мест, которые являются недоступными снаружи соединителя.
Вторым объектом изобретения является соединитель, содержащий устройство дозирования, как определено выше.
Соединитель также может иметь корпус, содержащий первую часть и вторую часть, причем первую часть можно прикрепить ко второй части. Первую часть можно прикрепить ко второй части посредством резьбового соединения.
Соединитель может быть кабельным вводом.
Третьим объектом изобретения является соединительный узел, содержащий соединитель, как определено выше, и множество компонентов отверждаемого жидкого материала для использования в нем.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны далее только в качестве примера без ограничения смысла со ссылками на чертежи.
На фиг. 1 показано устройство дозирования согласно первому варианту осуществления изобретения в первом направлении перед дозированием отверждаемого жидкого материала, вид с местным разрезом;
на фиг. 2 – устройство на фиг. 1 во втором направлении, вид с местным разрезом;
на фиг. 3 – устройство на фиг. 1 в третьем направлении, вид с местным разрезом;
на фиг. 4 – устройство на фиг. 1 в четвертом направлении, вид с местным разрезом;
на фиг. 5 – выдавливатель и корпус устройства на фиг. 1, вид в перспективе;
на фиг. 6 – выдавливатель и корпус на фиг. 5 после дозирования отверждаемого жидкого материала, вид с местным разрезом;
на фиг. 7 – смесительная камера устройства на фиг. 1, вид с местным разрезом;
на фиг. 8 – смесительная камера на фиг. 7, вид в перспективе;
на фиг. 9 – кабельный ввод со встроенным устройством на фиг. 1, в разобранном состоянии, вид с местным разрезом;
на фиг. 10 – кабельный ввод на фиг. 9 в собранном состоянии, прикрепленный к кабелю во время дозирования отверждаемого жидкого материала, вид с местным разрезом;
на фиг. 11 – кабельный ввод на фиг. 9 после дозирования отверждаемого жидкого материала, вид с местным разрезом;
на фиг. 12 – устройство дозирования согласно второму варианту осуществления изобретения с его корпусом в несжатом состоянии, вид с местным разрезом;
на фиг. 13 – корпус устройства на фиг. 12, вид с местным разрезом;
на фиг. 14 – устройство на фиг. 12, расположенное во второй части корпуса кабельного ввода, вид в разрезе;
на фиг. 15 – устройство с его корпусом в сжатом состоянии, вид, соответствующий виду на фиг. 12;
на фиг. 16 – вид, соответствующий виду на фиг. 15, с корпусом в разрезе в горизонтальной плоскости; и
на фиг. 17 – вид, соответствующий виду на фиг. 15, с устройством, расположенным во второй части корпуса кабельного ввода.
Список ссылочных обозначений
10 – устройство дозирования
12 – корпус
14 – первый выпуск
16 – смесительная камера
18 – впуск
20 – второй выпуск
22 – выдавливатель
23 – вытесняющий элемент
24 – камера хранения
26 – стенка
28 – паз
30 – мембрана
32 – выступ
34 – кабельный ввод
36 – первая часть
38 – вторая часть
40 – кольцевая перегородка
42 – трубка для компаунда
44 – наружная резьбовая поверхность
46 – внутренняя резьбовая поверхность
48 – кабель
110 – устройство дозирования
112 – корпус
114 – первый выпуск
124 – камера хранения
126 – стенка
Варианты осуществления изобретения
Со ссылкой на фиг. 1 – 4 устройство 10 дозирования согласно первому варианту осуществления изобретения содержит средство хранения в виде корпуса 12 для раздельного содержания компонентов отверждаемого жидкого материала, подготовленных для смешивания, смесительное средство в виде смесительной камеры 16 для приема и смешивания компонентов с целью отверждения отверждаемого жидкого материала и средство дозирования в виде выдавливателя 22 для вытеснения компонентов из корпуса 12. Выдавливатель 22 вытесняет компоненты через выпуски 14 и впуски 18 в смесительную камеру 16, из второго выпуска 20 смесительной камеры 16 и, в конечном счете, во внутреннее пространство соединителя в виде кабельного ввода 34 (фиг. 9 – 11), причем это пространство определяется корпусом кабельного ввода 34 и продолговатым объектом в виде кабеля 48, проходящего через корпус кабельного ввода.
Корпус 12 имеет два выпуска 14, которые выровнены с двумя впусками 18 смесительной камеры 16, тем самым, обеспечивая течение двух компонентов в смесительную камеру 16.
Со ссылкой на фиг. 5 показаны первые выпуски 14, герметично закрытые барьерными средствами в виде мембран 30, закрывающими каждый первый выпуск 14 во избежание преждевременного или другого нежелательного вытекания компонентов из корпуса 12. Мембраны 30 также препятствуют попаданию влаги или другого нежелательного загрязнения в корпус 12.
Как более наглядно показано на фиг. 2 и 5, корпус 12 имеет две камеры 24 хранения, разделенные стенками 26. Выдавливатель 22 имеет продолговатые пазы 28, принимающие стенки 26, перемещающиеся с возможностью скольжения. Продолговатые пазы позволяют вытесняющим элементам в виде граней 23 выдавливателя 22 перемещаться со скольжением в корпус 12 для вытеснения компонентов отверждаемого материала из первых выпусков 14. Каждая камера 24 хранения содержит соответствующий компонент отверждаемого материала и имеет собственное выпускное отверстие 14.
Компоненты предпочтительно являются смолой и активатором или отвердителем. Предпочтительно, одна камера хранения содержит смолу, а другая камера хранения содержит активатор или отвердитель.
Со ссылкой на фиг. 7 смесительная камера 16 имеет лабиринтное внутреннее пространство, определяющее извилистые пути между впусками 18 и вторым выпуском 20, что позволяет компонентам тщательно смешиваться друг с другом с целью дозирования и, следовательно, обеспечивает подачу смешенного продукта с высокой степенью однородности во внутреннее пространство кабельного ввода для оптимального отверждения смешанных компонентов.
Как показано на фиг. 8, смесительная камера 16 имеет средства обеспечения доступа, содержащие прокалывающие средства в форме выступов 32, расположенных по периферии впусков 18. Каждый выступ 32 имеет форму, напоминающую форму конца иглы, причем форму выбирают так, чтобы мембраны 30 прокалывались во время толкания корпуса 12 и смесительной камеры 16 друг к другу.
На фиг. 9 – 11 показано устройство 10 дозирования, расположенное внутри кабельного ввода 34. Корпус кабельного ввода 34 содержит первую часть 36, вторую часть 38, кольцевую смоляную перегородку 40, расположенную внутри второй части 38, и трубку 42 для компаунда. Первая часть 36 имеет резьбовую внутреннюю поверхность 46, выполненную с возможностью зацепления с резьбовой наружной поверхностью 44 второй части 38 во время сборки кабельного ввода. Кольцевая смоляная перегородка 40 обеспечивает распространение минимального количества отверждаемого материала в стороне от требуемого места отверждения. Смоляная перегородка 40 является диафрагмой, состоящей из гибкого материала, для создания уплотнения вокруг кабеля или жил кабеля, проходящих через кабельный ввод 34, как можно видеть на фиг. 10 и 11. Могут иметься дополнительные перегородки, например, расположенные внутри первой части 36.
Как показано на фиг. 10 и 11, кабельный ввод 34 и устройство 10 дозирования выполнены с возможностью окружения одного или более кабелей 48, и устройство 10 дозирования выполнено с возможностью дозирования смешиваемых компонентов отверждаемого материала во внутреннее пространство кабельного ввода 34 и вокруг кабеля или жил кабеля 48 при сборке кабельного ввода с устройством 10 дозирования.
Во время использования камеры 24 хранения корпуса 12 заполняются компонентами отверждаемых материалов и размещаются вместе с выдавливателем 22 и смесительной камерой 16 между первой частью 36 и второй частью 38 кабельного ввода 34. Когда соответствующие резьбовые поверхности 46, 44 первой части 36 и второй части 38 входят в зацепление друг с другом, первая часть 36 и вторая часть 38 перемещаются друг к другу. Это вызывает перемещение вытесняющих элементов 23 выдавливателя 22 для скольжения в камеры 24 хранения корпуса 12 и толкание корпуса 12 и смесительной камеры 16 друг к другу, в результате чего выступы 32 прокалывают мембраны 30. Это прокалывающее действие приводит к открыванию первых выпусков 14 корпуса, позволяя компонентам вытекать под действием вытесняющих элементов 23 через первые выпуски 14 в смесительную камеру 16 через ее впуски 18. Компоненты текут по извилистым путям лабиринтного внутреннего пространства смесительной камеры 16 и затем смешиваются друг с другом перед дозированием во внутреннее пространство кабельного ввода 34 через направленный радиально внутрь второй выпуск 20.
Предпочтительно, общий объем компонентов в корпусе 12 перед дозированием является достаточным для заполнения смесительной камеры 16 и дозированием смешанного отверждаемого материала из второго выпуска 20 для заполнения внутреннего пространства кабельного ввода 34.
После сборки кабельного ввода 34 и устройства дозирования и после стягивания вместе первой части 36 и второй части 38 кабельного ввода 34 так, чтобы устройство 10 дозирования могло дозировать смешанный отверждаемый материал, устройство 10 дозирования остается внутри кабельного ввода 34, тем самым устраняя необходимость удаления устройства 10 дозирования и уменьшая количество отходов. Предпочтительно, некоторое количество смешанных отверждаемых материалов остается в смесительной камере 16 и затвердевает, в результате чего смесительная камера становится твердотельным элементом внутри кабельного ввода 34.
Со ссылкой на фиг. 12 – 17, где такие же элементы, как и в варианте выполнения на фиг. 1 – 11, обозначены сходными обозначениями, но увеличенными на 100, устройство 110 дозирования согласно второму варианту осуществления изобретения содержит средство хранения в виде корпуса 112, который выполнен с возможностью окружения кабеля и ограничивает пару камер 124 хранения, разделенных стенками 126. Каждая камера 124 хранения имеет соответствующий первый выпуск 114, который выровнен с впусками 18 смесительной камеры 16, которая идентична по конструкции смесительной камере 16 варианта выполнения на фиг. 1 – 11.
Корпус 112 имеет сильфонообразную конструкцию в плоскости, содержащей продольную ось, в общем, цилиндрического корпуса 112, и сжимается в осевом направлении в результате зацепления соответствующих резьбовых поверхностей 46, 44 первой части 36 и второй части 38 кабельного ввода 34, и в результате осевого сжатия корпуса 112 два компонента отверждаемого материала вытесняются в смесительную камеру 16. Это позволяет обеспечить меньшую общую длину кабельного ввода.
Специалисты в этой области должны принять во внимание, что вышеописанные варианты осуществления приведены только в качестве примера без какого-либо смыслового ограничения, и что возможны различные варианты и модификации без отклонения от объема изобретения, определяемого формулой изобретения. Например, вместо прокалывания мембран 30 корпуса с помощью выступов 32 мембраны 30 могут быть выполнены с возможностью разрывания в результате прикладывания давления к компонентам отверждаемого материала, когда первая часть 36 и вторая часть 38 кабельного ввода 34 входят в зацепление друг с другом и перемещаются друг к другу.