РАЗМЫКАТЕЛЬ
UNCOUPLER

Изобретение относится к разъединителям и может быть использовано, в частности, в подводных технических средствах для научно-исследовательских, геологических и других подводных работ.
Широко известны механические размыкатели, в которых спусковой механизм зафиксирован с помощью растворимого в морской воде элемента, например прессованного сахара, например по заявке RU 2004106506, МПК В63В 22/00, публикация 10.08.2005.
Известны также поджигаемые электрическим током взрывные устройства, разрушающие части сцеплений всплывающих устройств с якорем. Такие размыкатели являются небезопасными при хранении и эксплуатации.
Подводный размыкатель по патенту RU 2107001, МПК В63В 22/14, публикация 20.03.1998, содержит разделенную на верхний и нижний цилиндры камеру, заполненную воздухом при атмосферном давлении, и клапанный механизм. Клапанный механизм срабатывает под воздействием электромагнита и открывает доступ морской воды во внутреннюю воздушную полость размыкателя. Внешнее и внутреннее давления выравниваются и размыкатель срабатывает.
По описанию патента RU 2107001 известен электролитический размыкатель, в котором якорь через рычажную систему удерживается проволочной петлей из нержавеющей стали. По сигналу через морскую воду пропускается электрический ток из электрической батареи. Металл петли электрохимически растворяется, в результате чего снимается тяга с рычажной системы и якорь отдается.
Соединительное устройство по патенту RU (11) 2209359, МПК F16L 19/08, публикация 27.07.2003, содержит охватывающую и охватываемую детали, на поверхностях которых выполнены согласованные кольцевые углубления, в которых установлены кольца из материала с эффектом памяти формы, с разными температурами восстановления памяти формы. При нагревании колец кольца изменяют свою форму и позволяют разъединить детали.
Наиболее близкой является конструкция размыкателя по патенту DE 4227717, МПК В63В 22/10, публикация 9.12.1993, размыкатель содержит механическую систему, содержащую рычаги, которые связаны со спусковым элементом в виде пластмассовой крученой нити. На пластмассовую нить направлено сопло воспламенителя. Разрушение пластмассовой нити происходит под воздействием высокой температуры воспламенителя, рычаги освобождают детали размыкателя.
Все рассмотренные устройства являются достаточно сложными в изготовлении и эксплуатации. Кроме того, они не могут быть использованы на разных глубинах без перенастройки.
Заявляемое изобретение решает техническую задачу по созданию простого и эффективного устройства размыкателя.
Размыкатель включает втулку с отверстием или отверстиями, верхнее и нижнее основания, связанные с разъединяемыми элементами и расположенные соответственно над и под втулкой, при этом основания жестко соединены между собой вставкой или вставками, расположенными в упомянутых отверстиях втулки. Вставки выполнены из термопластичного материала и снабжены нагревательными элементами.
Основания предназначены для крепления к ним разъединяемых деталей или модулей. Расположенные во вставках из термопластичного материала нагревательные элементы в необходимый момент нагреваются и расплавляют вставки. Разрывается связь между верхним и нижним основанием и под воздействием усилия, приложенного к размыкателю в его осевом направлении, основания с частью оставшихся вставок выходят из втулок. Таким образом осуществляется размыкание.
Термины «верхнее основание» и «нижнее основание» необходимо понимать не как ориентацию в пространстве, а таким образом, что к каждому основанию или к обоим сразу прикладывается растягивающее усилие на размыкатель. В случае подводных устройств, как правило, к верхнему основанию прикладывается усилие на размыкание.
Верхнее основание, нижнее основание и вставки могут быть выполнены как единое целое путем заливки. Для более легкого размыкания, требующего малых усилий, втулка и вставки имеют смежные поверхности неадгезивные относительно друг друга.
Для упрощения изготовления конструкции и снижения усилия размыкания отверстия втулки и упомянутые вставки могут быть выполнены в виде тел вращения, в частности выполнены коническими, сужающимися к нижнему основанию.
В случае конической формы вставок нагревательные элементы целесообразно располагать в нижней части вставок, чтобы расплавление материала происходило быстрее и требовалось меньше энергии на нагревание.
В частности, нагревательные элементы могут быть выполнены из проволоки, нагревающейся при прохождении электрического тока.
Для того чтобы нагревание материала вставок происходило быстрее, нагревательные элементы могут быть выполнены синусоидовидными или спиралевидными.
Верхнее и/или нижнее основание могут снабжаться соединительными элементами, например скобами. Втулка может включать поясок, расположенный на ее наружной поверхности, для встраивания втулки в одно из размыкаемых устройств.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 приведен разрез размыкателя, на фиг.2 - сечение размыкателя по А-А, а на фиг.3 - сечение по В-В. На фиг. приведен разрез размыкателя с иным выполнением вставок.
Размыкатель (фиг.1-3) включает втулку 1 из термореактивной пластмассы с отверстиями. Верхнее основание 2, нижнее основание 3, жестко соединенные между собой вставками 4, расположенными в отверстиях втулки 1, выполнены из термопластичной пластмассы. Основания 2 и 3 и вставки 4 в данном варианте выполнены как единое целое путем заливки. Втулка и основания со вставками выполнены из неадгезивного относительно друг друга материала. Вставки 4 снабжены нагревательными элементами 5, выполненными из проволоки, нагревающейся при прохождении электрического тока. Нагревательные элементы 5 имеют спиралевидную форму для более быстрого нагревания вставки 4. Нагревательные элементы 5 снабжены выводами 9. Верхнее основание 2 в данном варианте снабжено соединительным элементом, скобой 7. На втулке 1 выполнен поясок 6 для установки втулки 1 размыкателя в тело элемента, в котором может закрепляться втулка 1.
Размыкатель может изготавливаться путем заливки термопластичного материала в форму, в которой закреплена втулка и нагреватель с выводами. При этом сразу как единое целое образуются верхнее, нижнее основания и вставки.
Размыкатель работает следующим образом.
Размыкатель устанавливается между рабочей нагрузкой, например, сцепляет балласт и всплывающий модуль. В момент необходимости отделения балласта от модуля через нагревательные элементы 5 пропускается электрический ток. Нагревательные элементы 5, установленные внутри вставок 4, нагреваются и расплавляют части вставок 4. В результате вставки 4 разделяются на две части, верхняя часть конусной ставки 4 вместе с верхним основанием 2 выходит из контакта с втулкой 1. Разъединение происходит при минимальной затрате энергии.
Данная конструкция разъединителя может выпускаться различных типоразмеров, в различных модификациях, в зависимости от необходимого назначения. Размыкатель может быть применен в различных областях, не только для подводной техники.