КАБЕЛЬНЫЙ ВВОД ДЛЯ РУЧНОЙ МАШИНЫ
CABLE INPUT FOR HAND-HELD MACHINE

Изобретение относится к кабельному вводу, охарактеризованному в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Ручные машины с электропитанием от сети обычно подключаются к источнику тока посредством кабеля. При этом в районе имеющегося в корпусе отверстия для ввода-вывода кабеля на этот кабель надет по существу соосный с ним кабельный ввод, также называемый кабельной втулкой.
При этом кабельный ввод обеспечивает во всех условиях эксплуатации относительно малый угол изгиба кабеля в районе выходного отверстия корпуса и, вследствие этого, предотвращает возникновение неплавных перегибов или изломов кабеля при воздействии на кабель соответствующих усилий. В результате этого кабель в той области, в которой он закрыт кабельным вводом, защищается от повреждения, которое могло бы возникнуть в результате чрезмерно большого изгиба или от других механических воздействий.
При эксплуатации ручной машины обычно предназначенный для охлаждения электродвигателя воздух засасывается снаружи в корпус через впускные отверстия, обтекает двигатель и снова выдувается наружу через выпускные отверстия. В результате этого в корпусе возникает разрежение, которое приводит к тому, что в соответствующих областях через все имеющиеся отверстия и зазоры в корпус снаружи подсасывается воздух, в том числе и через зазор между кабелем и кабельным вводом. Этот зазор своим существованием обязан относительно грубым допускам на изготовление кабеля и кабельного ввода и применению только меньшего числа различных типов кабельных вводов для множества отличающихся наружным диаметром кабелей, которые необходимы из-за того, что напряжения сети питания в разных частях мира отличаются между собой. В силу этого в настоящее время нужно множество типоразмеров кабельного ввода с отличающимися внутренними диаметрами.
Всасываемый через кабельный ввод воздух переносит с собой частицы пыли из окрестностей места обработки во внутреннее пространство ручной машины. Эти частицы пыли, например, для случая применения угловых шлифовальных машин, часто являются металлическими и могут оседать во внутреннем пространстве корпуса на переключателях или иных электрических токоведущих элементах. В результате этого между точками с разными потенциалами могут возникать дополнительные электрические цепи в виде перемычек из металлических частиц. Соответствующие пробои могут приводить к выходу из строя ручной машины и создают опасность для оператора.
Из публикации ЕР 1918053 А2, в которой раскрыто решение, наиболее близкое к изобретению по технической сущности, известен кабельный ввод, предназначенный для пропускания кабеля в области ввода кабеля в корпус ручной машины с электропитанием от сети и вывода из него, соединенный с корпусом своим обращенным к корпусу концом с фиксацией относительно корпуса, прежде всего с геометрическим замыканием, и имеющий уплотнительные средства, герметично сопрягающиеся с кабелем и/или корпусом, предпочтительно с образованием радиального уплотнения.
Объектом изобретения является кабельный ввод, предназначенный для пропускания кабеля в корпус ручной машины, выполненный с возможностью соединения с упомянутым корпусом и содержащий у своего обращенного к корпусу конца несколько кольцеобразных уплотнительных средств для герметичного обхвата кабеля. В соответствии с изобретением кольцеобразные уплотнительные средства выполнены в виде параллельно расположенных уплотнительных колец круглого сечения, различающихся между собой внутренним диаметром, и выполнены внутри кабельного ввода методом литья под давлением из материала, более эластичного, чем материал кабельного ввода.
Предлагаемый в изобретении кабельный ввод обеспечивает уплотнение кабеля и компенсацию отклонений его диаметра от заданных размеров. В результате отпадает необходимость применения особого типа кабельного ввода для каждого варианта ручной машины, разработанного для отдельной страны, и уменьшается количество деталей. Предлагаемый в изобретении кабельный ввод одновременно может служить средством, разгружающим сетевой кабель от растягивающих усилий. Особым техническим преимуществом изобретения является возможность подбора подходящего размера уплотнительных колец в сочетании с широким выбором материала для уплотняющих элементов, которые мягче материала самого кабельного ввода, и простотой изготовления кабельного ввода, обеспечиваемой применением метода литья под давлением, в частности многокомпонентного литья под давлением.
Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в обеспечении кабельным вводом эффективного уплотнения кабелей разных диаметров, в результате чего один кабельный ввод может использоваться для различающихся по диаметру кабелей без ухудшения надежности уплотнения. Соответственно, изобретение позволяет сократить ассортимент кабельных вводов. В случае использования кабельного ввода для пропускания в корпус ручной машины кабеля большего диаметра оставляющие слишком узкий проход уплотнительные кольца гребни можно удалить механически, термически или иным образом. Втянутый кабель упруго обхватывается по принципу действия уплотнительного кольца круглого сечения с обеспечением герметизации. При этом кабельный ввод изготавливается как единое целое с уплотнительными кольцами.
Предлагаемый в изобретении кабельный ввод может иметь у своей обращенной к корпусу стороны несколько кольцеобразных уплотнительных средств герметично обхватывающих кабель, предпочтительно с образованием радиального уплотнения, что повышает эффективность уплотнения, в частности за счет создания нескольких последовательных контуров уплотнения, и позволяет требуемым образом распределить усилия в уплотнении (усилия обхвата кабеля) по нескольким уплотнительным средствам, а соответственно, и по длине кабельного ввода, с возможностью изменения этих усилий от одного кольцеобразного уплотнительного средства к другому.
Благодаря тому, что кабельный ввод обхватывает кабель с силовым замыканием, обеспечивая радиальное уплотнение кабеля, исключается возможность проникновения во внутреннее пространство корпуса воды, пыли и подобных веществ, в частности в результате того, что кабельный ввод на своей обращенной к корпусу стороне имеет кольцеобразное уплотнительное средство, плотно обхватывающее кабель по его внешней окружности.
Кабельный ввод может быть выполнен со стенкой в качестве защитной оболочки, предназначенной для укрепления кабеля снаружи, при этом такая стенка может быть выполнена утоняющейся к торцу кабельного ввода с внешней конической поверхностью и внутренней цилиндрической поверхностью, которая выполнена с возможностью обхвата кабеля.
Благодаря тому, что кольцеобразные уплотнительные средства выполнены в виде пустотелой пробки, прежде всего конусообразной пробки, вставленной в полый цилиндр кабельного ввода, в частности с его передней стороны, можно улучшить эффективность уплотнения для особых условий и специальных применений.
Предлагаемый в изобретении кабельный ввод может иметь цилиндрический полый патрубок с гладкой поверхностью, выполненный с возможностью выступания в осевом направлении во внутреннюю часть корпуса и обжима в этом положении с кольцеобразным уплотнением кабеля. Благодаря тому, что кабельный ввод своей частью в виде цилиндрического полого патрубка с гладкой поверхностью выступает в осевом направлении во внутреннее пространство корпуса и в установленном положении обжимается в нем, в результате чего участок полого патрубка опирается на кабель снаружи, кольцеобразно уплотняя его, создается еще более простой с точки зрения монтажа вариант уплотнения.
Далее, полый патрубок может быть выполнен с возможностью его обжима зажимными колодками. Благодаря тому, что к полому патрубку прикладывается нагрузка со стороны выполненных в виде зажимных колодок деталей, в частности относящихся к корпусу, обычные кабельные вводы также могут применяться с обеспечением герметизации.
Корпус ручной машины может состоять из полуоболочек, каждая из которых имеет выполненную в виде зажимной колодки деталь, относящуюся к этой полуоболочке корпуса, что позволяет улучшить эффективность уплотнения простейшими средствами.
Далее, полый патрубок кабельного ввода может быть выполнен с возможностью его радиального обжима хомутообразной деталью. Благодаря тому, что полый патрубок радиально нагружается хомутообразной деталью, в частности относящейся к корпусу, эффективность уплотнения можно улучшить дополнительно упрощенными средствами.
Благодаря тому, что хомутообразная деталь выполнена в виде стяжной петли, в частности закручиваемой проволоки и/или скобы для крепления труб и/или кабельной стяжки (ленточного хомута), эффективность уплотнения можно улучшить с помощью других несложных традиционных средств, не требующих больших затрат.
Далее приведено более подробное разъяснение изобретения на примерах вариантов его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 и 2 показан продольный разрез корпуса ручной машины с предложенным кабельным вводом и кабелем;
на фиг.3 - показанный на фиг.1 и 2 кабельный ввод в виде отдельного элемента в продольном разрезе;
на фиг.4 - другой кабельный ввод со спиральным и направленным радиально внутренним уплотнительным гребнем;
на фиг.5 и 6 - варианты кабельного ввода, в которых он имеет несколько радиальных внутренних уплотнительных гребней;
на фиг.7 - кабельный ввод с пробкой в форме полого цилиндра в качестве уплотнительного средства;
на фиг.8 - кабельный ввод с обжимаемым участком, в котором для обеспечения уплотнения применяется приложение нагрузки со стороны зажимных колодок, выступающих здесь в качестве уплотнительного средства;
на фиг.9 - кабельный ввод с обжимаемым участком, в котором для обеспечения уплотнения применяется приложение нагрузки со стороны хомутообразной детали.
Показанный на фиг.1, 2 и 3 кабельный ввод 22 на своей располагающейся внутри корпуса передней стороне 30 имеет кольцеобразно проходящий по окружности, направленный внутрь радиальный уплотнительный гребень 28, который обхватывает с упругим сдавливанием продетый сквозь него кабель 36 и, таким образом, создает герметизацию в осевом направлении, причем полый цилиндр 26 кабельного ввода имеет коническую стенку, утоняющуюся по направлению к торцу 32 полого цилиндра, обхватывающую кабель 36 и укрепляющую его снаружи в качестве защитной оболочки. В области передней стороны 30 участок стенки с заметно большей толщиной воспринимает изгибающие моменты большей величины, чем ближе к торцу 32, и тем самым при действующих на кабель 36 высоких изгибающих усилиях предотвращается возникновение неплавных перегибов или изломов кабеля 36 по отношению к продольной оси 24 корпуса 10, то есть вокруг острого угла около 90° с минимальным радиусом изгибания, и тем самым предохраняет от повреждения находящиеся внутри кабеля 36 жилы.
Снаружи кабельный ввод 22 имеет обычную конструкцию и внешним кольцевым пазом 34 сопрягается с возможностью фиксации с ответным кольцевым выступом 16 корпуса 10, а своей передней стороной 30 также сопрягается с возможностью фиксации с осевым упором 18 корпуса 10, выполненным в виде ребра. Стенка корпуса 10, 12, образует отверстие 14 входа-выхода кабельного ввода, охватывающее кабельный ввод 22, через которое этот кабельный ввод 22 выступает наружу и внутри которого проложен кабель 36.
Свойства кабелей в плане уплотнения, ввода и вытягивания по отношению к кабельному вводу 22 можно выбирать посредством формирования нужного угла в области уплотнительного гребня. Если уплотнительный гребень 28 имеет, как изображено на фиг.3, конструкцию в виде зубцов пилы, то результатом этого могут быть относительно малые, привлекательные с точки зрения монтажа усилия втягивания кабеля по сравнению с теми высокими усилиями, которые необходимо приложить для вытягивания кабельного ввода 22. Это способствует разгрузке кабеля от растягивающих усилий. Для этого на кабеле 36 также могут быть выполнены соответствующие углубления или выступающие профили.
На фиг.4 показан кабельный ввод 220 со спиралевидным выдающимся внутрь радиальным уплотнительным гребнем 280, который, для применения его под кабели различных диаметров, может иметь ступенчато изменяющийся внутренний диаметр. При этом при применении кабельного ввода 220 для кабелей больших диаметров слишком тесные уплотнительные гребни могут быть удалены механически, термически или иным образом. При этом принципе кабель 36 вворачивают в кабельный ввод 220 подобно винту, вворачиваемому во внутреннюю резьбу. Здесь возможны комбинации материалов изготавливаемого как единое целое кабельного ввода 220 с применением различных материалов для герметизирующей области кабельного ввода и остальной его части.
В варианте кабельного ввода 220 со спиралевидным ступенчато изменяющимся в поперечнике уплотнительным гребнем, ближе к эластичной или растяжимой области полого цилиндра 260, не нужно удалять уплотнительные гребни, оставляющие больший проход, поскольку они вместе с полым цилиндром 260, или его стенкой, могут отклоняться радиально наружу.
Показанные на фиг.5 и 6 кабельные вводы 2200, 22000 имеют по два параллельных, выступающих радиально внутрь уплотнительных гребня 2800, 28000 из встроенных кольцевых буртиков, или из уплотнительных колец, изготавливаемых из того же самого материала, что и кабельный ввод, или из иного материала. Они точно так же, как и выполненные в форме спирали уплотнительные гребни, показанные на фиг.4, могут иметь различные внутренние диаметры для кабелей различных размеров, причем для кабеля большего диаметра оставляющие слишком узкий проход уплотнительные гребни можно удалять механически, термически или иным образом. Втянутый кабель упруго обхватывается по принципу действия уплотнительного кольца круглого сечения с обеспечением герметизации. Также можно применять кольцевые буртики других форм, таких как, например, прямоугольник, квадрат, эллипс, и/или можно применять разные материалы для области уплотнения ввода и остальной его части, при этом кабельный ввод изготавливается как единое целое.
Преимуществом этих вариантов является возможность подбора подходящего размера уплотнительных колец, а также возможен широкий выбор материала для уплотняющего элемента. Вариант выполнения поперечного сечения уплотнения в виде прямоугольника, квадрата, эллипса, зубца пилы и т.д., в этих кабельных вводах также может представлять собой преимущество.
На передней стороне 301 изображенного на фиг.7 кабельного ввода 221 помещен эластичный, выполненный в виде полого цилиндра клиновой элемент 281, который запрессован внутрь полого цилиндра 263 кабельного ввода 221 и удерживается с соответствующей фиксацией, например, за счет фрикционного соединения, за счет того, что своей частью он упирается во внутреннюю торцевую поверхность выполненного в кабельном вводе поднутрения, за счет ребра на корпусе или с помощью клеящего вещества. Под приложением давления клиновой элемент плотно, с образованием герметичности, вдавливается в имевшийся до этого момента зазор между клиновым элементом и непоказанным кабелем. Другой вариант изготовленного как единое целое кабельного ввода по образцу, показанному на фиг.7, согласно которому он имеет встроенный конус, не показан.
Изображенный на фиг.8 кабельный ввод 222 имеет участок 29 в виде патрубка с меньшей толщиной стенки, выступающий с его передней стороны 302. Функция этого участка 29 по обеспечению герметизации, заключающаяся в его плотном прилегании к вложенному кабелю, проявляется, как только он радиально снаружи нагружается усилием. Для этого в обе полуоболочки 12 корпуса 10 встроены противолежащие ребра 13, которые при сборке полуоболочек 12 как бы берут в клещи участок 29, тем самым деформируют его снаружи с сужением поперечного сечения и создают уплотнение вложенного кабеля. В порядке альтернативы также на каждой полуоболочке может быть выполнено по несколько ребер, располагающихся одно за другим, причем ребра разных полуоболочек находятся не попарно напротив друг друга, а смещены в продольном направлении относительно друг друга, то есть расположены в шахматном порядке. За счет этих конструктивных мероприятий может возникать уменьшение растягивающего усилия, за счет дополнительного деформирования линии питания от сети.
Изображенный на фиг.9 кабельный ввод 223, как и кабельный ввод, показанный на фиг.8, имеет участок 291 в виде патрубка с меньшей толщиной стенки, выступающий с его передней стороны 303. Этот участок 291 развивает свою функцию по обеспечению герметизации вложенного кабеля, как только он радиально снаружи нагружается усилием. Для этого предусмотрен сжимающий элемент 11, который деформирует участок 291 снаружи с сужением поперечного сечения и создает уплотнение за счет прилегания этого участка к вложенному кабелю. В качестве сжимающего элемента могут быть использованы, например, скрученная проволока, скоба для крепления труб, кабельная стяжка (ленточный хомут) или подобные средства. Герметичность при этом принципе достигается за счет сдавливания и пережима кабельного ввода снаружи к линии питания от сети. Другое преимущество заключается в возможности предварительной сборки выполненного в виде отдельного узла кабельного ввода с кабелем.
Более того, герметичное и обеспечивающее уменьшение растягивающего усилия место введения кабеля можно было бы образовать путем склеивания кабельного ввода с кабелем. Также допустимо заполнение промежутков между кабельным вводом и кабелем соответствующим пеноматериалом для долговечного и герметичного соединения. В качестве еще одного варианта возможен такой, при котором кабельный ввод привулканизирован к кабелю и/или кабельный ввод получают путем нанесения материала поверх кабеля методом литья под давлением, или кабельный ввод выполняется в виде эластичной (термо)усаживающейся муфты.
Названные признаки кабельного ввода частично могут комбинироваться между собой. В результате этого получаются другие варианты. Соответствующие уплотнительные элементы могут располагаться по всей длине кабельного ввода в полом цилиндре 26, причем их конкретное конструктивное исполнение зависит от способа изготовления и монтажа.
В других вариантах кабельные вводы с целью облегчения монтажа также могут быть сконструированы из нескольких частей или из половин в виде оболочек.