Устройство и способ для предмонтажного расширения
Группа изобретений относится к устройству и способу предмонтажного расширения. Устройство для предмонтажного расширения на месте установки включает средство приложения давления, образующее расширяемую в радиальном направлении внутреннюю поверхность и плоскую поверхность, протяженную в радиальном направлении наружу от расширяемой в радиальном направлении внутренней поверхности. При этом устройство содержит эластомерную трубку, имеющую передний конец, расположенный напротив заднего конца, и осевое отверстие, протяженное через нее и выполненное с возможностью принимать поддерживающую сердцевину. Также устройство содержит адаптер, имеющий ступенчатую часть, образованную цилиндрической наружной поверхностью и плоской поверхностью, протяженной в радиальном направлении наружу от цилиндрической наружной поверхности, и протяженное через него осевое отверстие, которое имеет диаметр, в сущности равный диаметру осевого отверстия эластомерной трубки. При этом адаптер расположен в сущности соосно с эластомерной трубкой, между средством приложения давления и эластомерной трубкой. При введении поддерживающей сердцевины в эластомерную трубку с заднего ее конца эластомерная трубка прижимает плоскую поверхность адаптера к плоской поверхности средства приложения давления. Поверхности соприкосновения заднего конца адаптера и переднего конца эластомерной трубки характеризуются высоким коэффициентом трения. Причем адаптер и эластомерная трубка расширяются в радиальном направлении в сущности синхронно, и цилиндрическая наружная поверхность адаптера оказывает давление в радиальном направлении наружу на расширяемую в радиальном направлении внутреннюю поверхность средства приложения давления. Достигаемый при этом технический результат заключается в осуществлении предмонтажного расширения деталей на месте установки без ухудшения их структурной целостности. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил.
Область применения
Настоящее изобретение в целом относится к устройству и способу предмонтажного расширения и в частности к устройству и способу предмонтажного расширения без ухудшения структурной целостности расширяемого устройства.
Уровень техники
Предмонтажное расширение - известный способ растягивания эластомерной муфты на месте установки перед надеванием её на основу, заключающийся во введении в муфту поддерживающей сердцевины, наружный диаметр которой больше, чем внутренний диаметр муфты, в результате чего муфта расширяется в радиальном направлении. После того как поддерживающую сердцевину с натянутой на неё эластомерной муфтой располагают вокруг основы, поддерживающую сердцевину удаляют, в результате чего муфта сокращается и туго обтягивает основу, в результате чего вокруг основы достигается электрическая изоляция, изоляция от влаги, воздуха и/или прочих внешних факторов. Основой могут быть сращенные кабели, оконцованные кабели и/или любой другой элемент, нуждающийся в изоляции и защите.
Обычные защитные муфты для предмонтажного расширения на одном своём конце содержат ступенчатую часть. Наличие ступенчатой части позволяет правильно расположить муфту в осевом положении при введении поддерживающей сердцевины с другого конца муфты и обеспечивает расширение ступенчатого конца муфты в радиальном направлении в ответ на введение поддерживающей сердцевины, как будет понятно сведущим в данной области техники. Однако при этом ступенчатая часть ухудшает структурную целостность муфты, и на практике на данной ступенчатой части происходит концентрация механических напряжений, что может привести к трещинам материала муфты и пробою изоляции.
Прочие методы наложения защитных муфт на основы включают способы холодной усадки после предварительного расширения и метод натягивания. При первом способе используются муфты, предварительно растянутые и насаженные на поддерживающую сердцевину до их доставки на место установки. Натяжные муфты не требуют их предмонтажного расширения. Оба данных типа муфт (предварительно расширенные холодной усадки и натяжные) не имеют ступенчатой части и, соответственно, с ними не связана проблема структурной целостности. Вместе с тем в некоторых случаях бывает желательно дополнительно расширить предварительно расширенные муфты холодной усадки или натяжные муфты прямо на месте установки, например, для большего удобства установки или для других целей. Однако конструкция некоторых типов предварительно расширенных муфт холодной усадки и некоторых типов натяжных муфт такова, что расширение таких муфт на месте установки и обычными способами предмонтажного расширения затруднительно или совсем невозможно.
Сущность изобретения
Таким образом, существует потребность в устройстве и способе для предмонтажного расширения защитных муфт на месте установки без ухудшения их структурной целостности.
В одном из воплощений изобретения предлагается устройство, в которое может быть введена поддерживающая сердцевина с помощью приспособления для предмонтажного расширения. Приспособление для предмонтажного расширения имеет средство приложения давления, образующее расширяемую в радиальном направлении внутреннюю поверхность и плоскую поверхность, протяжённую в радиальном направлении наружу от расширяемой в радиальном направлении внутренней поверхности, при этом устройство содержит: эластомерную трубку, имеющую передний конец, расположенный напротив заднего конца, и осевое отверстие, протяжённое через неё и имеющее конфигурацию, при которой оно может принимать поддерживающую сердцевину; и адаптер, имеющий ступенчатую часть, образованную цилиндрической наружной поверхностью и плоской поверхностью, протяжённой в радиальном направлении наружу от цилиндрической наружной поверхности, и протяжённое через него осевое отверстие, при этом осевое отверстие имеет диаметр, в сущности равный диаметру осевого отверстия эластомерной трубки; при этом адаптер располагают в сущности соосно с эластомерной трубкой, между средством приложения давления и эластомерной трубкой, в результате чего при введении поддерживающей сердцевины в эластомерную трубку с заднего её конца эластомерная трубка прижимает плоскую поверхность адаптера к плоской поверхности средства приложения давления, при этом поверхности соприкосновения заднего конца адаптера и переднего конца эластомерной трубки характеризуются высоким коэффициентом трения, в результате чего адаптер и эластомерная трубка расширяются в радиальном направлении в сущности синхронно и цилиндрическая наружная поверхность адаптера оказывает давление в радиальном направлении наружу на расширяемую в радиальном направлении внутреннюю поверхность средства приложения давления.
В другом воплощении изобретения предлагается способ, содержащий этапы: расположения адаптера соосно с эластомерной трубкой, при этом эластомерная трубка имеет: передний конец, расположенный напротив заднего конца, и осевое отверстие, протяжённое через неё и имеющее конфигурацию, при которой оно может принимать поддерживающую сердцевину, адаптер, имеющий ступенчатую часть, образованную цилиндрической наружной поверхностью и плоской поверхностью, протяжённой в радиальном направлении наружу от цилиндрической наружной поверхности, и протяжённое через него осевое отверстие, при этом осевое отверстие имеет диаметр, в сущности равный диаметру осевого отверстия эластомерной трубки;
введения цилиндрической наружной поверхности адаптера в зацепление с расширяемой в радиальном направлении внутренней поверхностью, образованной средством приложения давления приспособления для предмонтажного расширения; и введения поддерживающей сердцевины, имеющей наружный диаметр, больший, чем диаметр осевых отверстий, с заднего конца в эластомерную трубку.
В приведённом выше описании сущности настоящего изобретения не подразумевалось описать все воплощения настоящего изобретения или все возможные варианты их реализации. Более подробно примеры воплощений настоящего изобретения описаны в нижеследующем подробном описании. Кроме того, они изображены на прилагаемых чертежах.
Краткое описание чертежей
Воплощения настоящего изобретения будут более понятны из прилагаемых чертежей. На чертежах отдельные элементы не обязательно изображены с соблюдением масштаба по отношению друг к другу.
Фиг. 1. Сечение эластомерной трубки, в которую может быть вставлена поддерживающая сердцевина.
Фиг. 2. Местное сечение, отображающее обычный способ введения поддерживающей сердцевины в эластомерную трубку, изображённую на фиг. 1.
Фиг. 3. Фрагмент приспособления для предмонтажного расширения, используемого в способе, изображённом на фиг. 2.
Фиг. 4. Местное сечение, отображающее способ введения поддерживающей сердцевины в эластомерную трубку, изображённую на фиг. 1, в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения.
Фиг. 5. Аксонометрический вид адаптера в соответствии с воплощением настоящего изобретения.
Фиг. 6. Сечение адаптера, изображённого на фиг. 5.
Фиг. 7. Аксонометрический вид воплощения соединителя в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 8. Сечение соединителя, изображённого на фиг. 7.
Фиг. 9. Сечение способа запрессовки поддерживающей сердцевины в эластомерную трубку, изображённую на фиг. 1, в соответствии со вторым воплощением настоящего изобретения.
Фиг. 10. Вид воплощения распорки в соответствии с настоящим изобретением.
Аналогичные номера позиций на чертежах означают аналогичные, подобные или соответствующие друг другу элементы или функции.
Подробное описание изобретения
В приведённом ниже подробном описании предпочтительных воплощений изобретения содержатся ссылки на прилагаемые чертежи, которые составляют неотъемлемую часть настоящего описания. На прилагаемых чертежах изображены, в качестве иллюстраций, конкретные воплощения, в виде которых может быть реализовано настоящее изобретение. При этом не подразумевается, что изображённые воплощения являются исчерпывающими воплощениями настоящего изобретения. Подразумевается, что могут быть реализованы и прочие воплощения, и в различных воплощениях возможны структурные и логические изменения без отхода от масштабов настоящего изобретения. Поэтому не подразумевается, что приведённое ниже подробное описание имеет ограничивающий смысл, так как полный масштаб изобретения определяется прилагаемой формулой.
В приведённом ниже подробном описании содержатся ссылки на прилагаемые чертежи, которые составляют неотъемлемую часть настоящего описания и на которых, в качестве иллюстраций, показаны конкретные воплощения, в виде которых может быть реализовано настоящее изобретение. В этой связи термины, обозначающие направления, такие как «левый», «правый», «верхний», «нижний», «передний», «задний», «головной», «хвостовой» и прочие, относятся к ориентации элементов на описываемых чертежах. Поскольку компоненты воплощений, изображённых на чертежах, могут быть расположены и в других ориентациях, употребляемые термины направлений используются только в иллюстративных целях и ни в коей мере не являются ограничивающими. Подразумевается также, что возможны и другие воплощения настоящего изобретения, и в различных воплощениях возможны структурные и логические изменения без отхода от масштабов настоящего изобретения. Поэтому не подразумевается, что приведённое ниже подробное описание имеет ограничивающий смысл, так как полный масштаб изобретения определяется прилагаемой формулой.
В целях большей ясности понимания воплощения настоящего изобретения описаны на примере устройств в области кабельных соединений. Однако такое описание является только иллюстративным, и подразумевается, что предлагаемые устройство и способ могут использоваться во всех приложения, в которых требуются уплотнение или защита различных элементов способом предмонтажного расширения защитной муфты.
На фиг. 1 показано сечение эластомерной трубки 10, в которую на месте установки должна быть вставлена поддерживающая сердцевина (поз. 30 на фиг. 2). Как показано на фиг. 1, эластомерная трубка 10 содержит передний конец 11, расположенный напротив заднего конца 13, и осевое отверстие 12, протяжённое через эластомерную трубку и имеющее конфигурацию, которая обеспечивает приём поддерживающей сердцевины 30. Эластомерная трубка 10 дополнительно содержит сужающуюся часть 14, прилегающую к переднему концу 11 (и аналогичную часть на заднем конце 13). Эластомерной трубкой 10 могут быть обычные защитные муфты, например предварительно расширенные муфты холодной усадки и натяжные муфты.
Как будет понятно сведущим в данной области техники, диаметр D1 осевого отверстия 12 эластомерной трубки 10 должен быть меньше, чем наружный диаметр поддерживающей сердцевины 30, которая должна быть в неё вставлена, чтобы эластомерная трубка 10 расширялась при введении поддерживающей сердцевины 30 в осевое отверстие 12 и затем обратно сжималась, плотно садясь на основу (например, на сращенные кабели) после извлечения из неё поддерживающей сердцевины 30.
На фиг. 2 показан фрагмент сечения, отображающий процесс введения поддерживающей сердцевины 30 в эластомерную трубку 10, изображённую на фиг. 1, обычным способом. При данном способе поддерживающую сердцевину 30 вводят в эластомерную трубку 10 с помощью приспособления для предмонтажного расширения, которое содержит вал 26, связанный с приводом (не показан), средство 20 приложения давления и множество стержней 25, механически связывающих средство 20 приложения давления со скобой (не показана), которая надёжно закреплена на земле или на другой поверхности. При работе такого приспособления привод через вал 26 воздействует на поддерживающую сердцевину 30 и втягивает её в эластомерную трубку 10 с заднего конца 13, а средство 20 приложения давления входит в зацепление с эластомерной трубкой 10 в непосредственной близости к переднему её концу 11 и фиксирует положение эластомерной трубки 10 в осевом направлении, реагируя на приложенную в осевом направлении силу, вызывающую поступательное перемещение поддерживающей сердцевины 30. Для облегчения её введения в эластомерную трубку 10 поддерживающая сердцевина 30 дополнительно содержит направляющую головку 32, имеющую сужающуюся форму, как будет понятно сведущим в данной области техники.
Как показано на фиг. 3, средство 20 приложения давления содержит множество пластинчатой формы элементов 23 приложения давления, расположенных по окружности и в совокупности образующих в сущности сплошную цилиндрическую внутреннюю поверхность 21 (смотри фиг. 2), и кольцевую пружину 24, связанную с наружным в радиальном направлении концом каждого из множества элементов 23 приложения давления. Каждый из множества элементов 23 приложения давления закреплён с возможностью перемещения в радиальном направлении, и при приложении к множеству элементов 23 приложения давления усилия в радиальном направлении наружу цилиндрическая внутренняя поверхность 21 расширяется.
Однако передний сужающийся конец 11 эластомерной трубки 10 не оказывает равномерно распределённого давления в радиальном направлении наружу на множество элементов 23 приложения давления при такой конфигурации соприкасающихся поверхностей сужающегося переднего конца 11 эластомерной трубки 10 и множества элементов 23 приложения давления. В результате этого передний конец 11 эластомерной трубки 10 подвержен значительной деформации при введении поддерживающей сердцевины 30 в осевое отверстие 12, что может повредить эластомерную трубку 10. Кроме того, поскольку цилиндрическая внутренняя поверхность 21, образованная множеством элементов 23 приложения давления, не расширяется при введении поддерживающей сердцевины 30, направляющая головка 32 поддерживающей сердцевины 30 не может выйти из переднего конца 11 эластомерной трубки 10, и поэтому процесс предмонтажного расширения невозможно должным образом завершить.
На фиг. 4 показано местное сечение, отображающее способ введения поддерживающей сердцевины 30 в эластомерную трубку 10, изображённую на фиг. 1, в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения.
На первом этапе эластомерную трубку 10 располагают в сущности соосно с адаптером 40. Удержанию трубки на месте может способствовать, например, соединитель 50, который будет более подробно описан ниже. Одно из воплощений адаптера 40, необходимого для реализации данного способа, изображено на фиг. 5 и 6. Как показано на данных чертежах, адаптер 40 содержит ступенчатую часть 41, образованную наружной цилиндрической поверхностью 42 и плоской поверхностью 43, протяжённой в радиальном направлении наружу от цилиндрической наружной поверхности 42. Адаптер 40 дополнительно содержит осевое отверстие 44, диаметр которого в исходном состоянии в сущности равен исходному диаметру осевого отверстия 12, благодаря чему через осевое отверстие 12 можно протолкнуть направляющую головку 32 и поддерживающую сердцевину 30. Термин «в сущности равен» означает, что осевое отверстие 44 может иметь диаметр, немного меньший или немного больший, чем диаметр осевого отверстия 12.
После этого цилиндрическая наружная поверхность 42 адаптера 40 вводится в зацепление с цилиндрической внутренней поверхностью 21 средства 20 приложения давления, образованной множеством элементов 23 приложения давления. Данная операция может быть выполнена, например, путём приложения усилия в радиальном направлении наружу к каждому из множества элементов 23 приложения давления, в результате чего цилиндрическая внутренняя поверхность 21, образованная множеством элементов 23 приложения давления, расширяется, после чего цилиндрическую наружную поверхность 42 адаптера 40 располагают внутри цилиндрической внутренней поверхности 21 и затем снимают усилия, приложенные в радиальном направлении наружу, в результате чего элементы 23 приложения давления под действием сокращения кольцевой пружины 24 устремляются в радиальном направлении вовнутрь и входят в зацепление с цилиндрической наружной поверхностью 42 адаптера 40.
После этого поддерживающую сердцевину 30 вводят в осевое отверстие 12 эластомерной трубки 10 с заднего её конца 13 в сторону переднего конца 11. Поскольку диаметр D2 поддерживающей сердцевины 30 больше, чем диаметр D1 осевого отверстия 12, эластомерная трубка 10 расширяется в радиальном направлении под действием давления, действующего на неё со стороны поддерживающей сердцевины 30 во время введения поддерживающей сердцевины 30 в эластомерную трубку 10. В частности, давление в радиальном направлении наружу приложено к тем зонам трубки, которых достигли направляющая головка 32 и поддерживающая сердцевина 30. По мере продвижения поддерживающей сердцевины 30 внутри осевого отверстия 12 возникает трение между наружной поверхностью поддерживающей сердцевины 30 и поверхностью осевого отверстия 12. В частности, на поддерживающую сердцевину 30 действует сила трения, направленная вдоль оси назад, а на эластомерную трубку 10 действует противодействующая сила трения в осевом направлении вперёд. При этом передний конец 11 эластомерной трубки 10 упирается в задний конец 45 адаптера 40, в результате чего в свою очередь плоская поверхность 43 адаптера 40 упирается в плоскую поверхность 22, образуемую множеством элементов 23 приложения давления. За счёт такой конфигурации эластомерная трубка 10 и адаптер 40 фиксируются от перемещения в осевом направлении.
Поверхность соприкосновения между задним концом 45 адаптера 40 и передним концом 11 эластомерной трубки 10 такова, что между ними возникает достаточно большая сила трения, вызывающая синхронное расширение адаптера 40 и эластомерной трубки 10 до того, как направляющая головка 32 достигнет адаптера 40. Иными словами, действующая в радиальном направлении сила трения покоя между адаптером 40 и эластомерной трубкой 10 на поверхности их соприкосновения больше, чем сила, действующая в радиальном направлении вовнутрь на цилиндрическую наружную поверхность 42 адаптера 40 со стороны средства 20 приложения давления, в результате чего не возникает относительного движения между задним концом 45 адаптера 40 и передним концом 11 эластомерной трубки 10. Как только направляющая головка 32 выходит из эластомерной трубки 10 и достигает адаптера 40, направляющая головка 32 оказывает усилие в радиальном направлении наружу на адаптер 40 на поверхности соприкосновения между направляющей головкой 32 и адаптером 40. В результате этого цилиндрическая наружная поверхность 42 адаптера 40 прилагает на множество элементов 23 давления усилие в радиальном направлении наружу. За счёт этого множество элементов 23 приложения давления вынужденно смещается в радиальном направлении наружу и цилиндрическая внутренняя поверхность 21 расширяется, что позволяет вытянуть направляющую головку 32 из эластомерной трубки 10.
Достаточная сила трения между соприкасающимися поверхностями заднего конца 45 адаптера 40 и переднего конца 11 эластомерной трубки 10 может быть достигнута за счёт побора подходящих материалов для изготовления адаптера 40 и эластомерной трубки 10, которые в контакте друг с другом обеспечивают высокий коэффициент трения. Так, например, адаптер 40 и эластомерная трубка 10 могут быть изготовлены из жидкого силиконового каучука, этилен-пропиленового каучука (EPR), каучука на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера (EPDM) или из любых других подходящих материалов. Предпочтительно, чтобы адаптер 40 дополнительно содержал вторую цилиндрическую наружную поверхность 46, протяжённую назад от плоской поверхности 43 и заканчивающуюся на заднем конце 45 адаптера 40, так чтобы при этом вторая цилиндрическая наружная поверхность 46 имела диаметр, больший, чем диаметр переднего конца 11 эластомерной трубки 10, для обеспечения достаточно большой площади контакта и соответственно достаточно большой силы трения между задним концом 45 адаптера 40 и передним концом 11 эластомерной трубки 10.
Приспособление для предмонтажного расширения может иметь различные формы. Так, например, каждый из множества элементов 23 приложения может быть закреплён на своей пружине с возможностью перемещения в радиальном направлении. В качестве альтернативы, вместо пружины 24 могут использоваться системы пневматического или гидродинамического привода или им подобные. Устройства и способы в соответствии с настоящим изобретением могут использоваться с любым подходящим приспособлением для предмонтажного расширения.
До введения поддерживающей сердцевины 30 в осевое отверстие 12 на поверхность осевого отверстия 12 и на наружную поверхность поддерживающей сердцевины 30 желательно нанести слой смазки, что позволяет более плавно ввести поддерживающую сердцевину 30. Более того, такой слой смазки действует как уплотнительный слой между поверхностью осевого отверстия 12 и поверхностями изолируемых кабелей. В различных воплощениях смазывающий слой может содержать консистентную смазку, гель, масло или другие подходящие вещества. Предпочтительно, чтобы смазывающий слой имел большую вязкость, например свыше 3×105 МПа·с, так чтобы он не вытекал в процессе эксплуатации изделия и оставался равномерно распределённым по поверхности осевого отверстия 12. Таким образом может быть уменьшена или полностью исключена вероятность пробоя изоляции вследствие неравномерного распределения смазывающего слоя.
На фиг. 5 показан, в качестве примера, задний конец 45 адаптера 40, который в данном воплощении имеет форму кольцеобразного тела. Однако форма адаптера 40 не ограничена только данной конфигурацией. Задний конец 45 адаптера 40 может иметь наружные поверхности любой подходящей формы, например прямоугольной, шестиугольной, восьмиугольной и иной, при условии что их конфигурация обеспечивает достаточно большую площадь контакта с задним концом 11 эластомерной трубки 10, обеспечивающую достаточно большую силу трения покоя для преодоления усилий со стороны средства 20 приложения давления, действующих в радиальном направлении вовнутрь.
На фиг. 7 и 8 показано воплощение соединителя 50, который может использоваться для выполнения описанного выше способа и предназначен для расположения адаптера 40 соосно с эластомерной трубкой 10. В данном воплощении соединитель 50 содержит цилиндрическую наружную поверхность 51 и осевое отверстие 52, через которое может быть продет вал 26 приспособления для предмонтажного расширения. Соединитель 50 имеет наружный диаметр D3, в сущности равный диаметру осевого отверстия 12 эластомерной трубки 10 и диаметру осевого отверстия 44 адаптера 40, благодаря чему соединитель 50, будучи расположен внутри адаптера 40 и эластомерной трубки 10, обеспечивает в сущности соосное совмещение адаптера 40 с эластомерной трубкой 10. При этом «в сущности равный» означает, что может также использоваться соединитель 50, имеющий наружный диаметр, немного меньший или немного больший, чем диаметр осевого отверстия 12 эластомерной трубки 10 и диаметр осевого отверстия 44 адаптера 40.
В определённый момент введения сердцевины направляющая головка 32 поддерживающей сердцевины 30 упирается в задний конец соединителя 50 и толкает соединитель 50 вдоль оси вперёд, пока он в конце концов не выйдет из адаптера 40, после чего он может быть использован повторно для совмещения адаптеров и эластомерных трубок.
Как показано на данных чертежах, соединитель 50 на своём переднем конце дополнительно содержит фланец 53, который обеспечивает возможность ввода соединителя 50 в осевое отверстие 12 на определённую глубину.
Следует отметить, что фланец 53 не является обязательным компонентом соединителя 50, а скорее дополнительным, который может использоваться при желании или при необходимости. Следует дополнительно отметить, что на чертежах показано, что соединитель 50 располагается внутри осевых отверстий адаптера 40 и эластомерной трубки 10. Однако воплощения соединителя 50 не ограничены данной конфигурацией. Так, например, соединитель 50 может быть эластомерной трубкой, устанавливаемой вокруг по меньшей мере части наружной поверхности эластомерной трубки 10, имеющей постоянный диаметр, и по меньшей мере части второй цилиндрической наружной поверхности 46 адаптера 40 (например, плотно насаживаемой с некоторым усилием).
При этом подразумевается, что возможны и воплощения, в которых адаптер 40 располагают в непосредственной близости к эластомерной трубке 10 и соосно с ней без использования соединителя 50. Так, например, адаптер 40 на начальном этапе может быть введён в зацепление со средством 20 приложения давления, после чего в эластомерную трубку 10 может быть введена поддерживающая сердцевина 30, и после этого удерживающее усилие, прилагаемое вручную монтажником, может быть снято. Поскольку адаптер 40 во время введения поддерживающей сердцевины 30 зажат между средством 20 приложения давления и эластомерной трубкой 10, соосность эластомерной трубки 10 и адаптера 40 будет сохраняться.
Преимущество описанных выше способов и устройств в соответствии с настоящим изобретением заключается в том, что различного типа муфты, например предварительно расширенные муфты холодной усадки и натяжные муфты, могут быть расширены на месте установки с использованием обычного приспособления для предмонтажного расширения муфт, без необходимости изменения конструкций форм, с помощью которых изготавливаются такие муфты. Иными словами, за счёт использования способов и устройств в соответствии с настоящим изобретением предварительно расширенные муфты холодной усадки и натяжные муфты, будут пригодны для установки их на основу по меньшей мере двумя способами. Поэтому устройства и способы в соответствии с настоящим изобретением будут особенно полезны в проектах с ограниченным бюджетом.
Кроме того, преимуществом предмонтажного расширения муфт, таких как, например, предварительно расширенные муфты холодной усадки и натяжные муфты, является то, что величина, на которую должна быть растянута муфта, может быть выбрана пользователем, исходя из диаметра соединяемых кабелей или оконцовываемого кабеля. Предпочтительно изготовление эластомерной трубки 10 из материалов, имеющих твёрдость по шкале Шора «А» менее 45 или материалов, имеющих предел удлинения, составляющий более чем 300%, например, из жидкого силиконового каучука, что позволяет устанавливать эластомерную трубку 10 на кабели, имеющие диаметр в большом диапазоне.
Более того, поскольку эластомерная трубка 10 не имеет ступенчатой части, которую имеют обычные муфты, устанавливаемые обычными способами предмонтажного расширения, снижается или совсем исключается возможность пробоя изоляции, вызванного концентрацией механических напряжений в окрестности ступенчатой части.
На фиг. 9 показано местное сечение, отображающее способ введения поддерживающей сердцевины 30 в эластомерную трубку 10, изображённую на фиг. 1, в соответствии с ещё одним воплощением настоящего изобретения. По сравнению со способом, изображённым на фиг. 4, данный способ дополнительно включает этап установки распорки 60 вокруг переднего конца поддерживающей сердцевины 30, для обеспечения зазора между задним концом 13 эластомерной трубки 10 и поддерживающей сердцевиной 30 во время её введения. Преимущества данного способа будут описаны ниже.
Воплощение распорки 60, который может использоваться в способе, изображённом на фиг. 9, показано на фиг. 10. Распорка 60 представляет собой прокладочную пластину, содержащую базовую часть 61 и множество пальцев 62, протяжённых от базовой части 61. Распорка 60 может быть изготовлена из эластомера, имеющего твёрдость, большую, чем твёрдость эластомерной трубки 10, и меньшую, чем твёрдость поддерживающей сердцевины 30. Так, например, распорка 60 может содержать эластомер, имеющий твёрдость по шкале Шора «D» 40-70, если эластомерная трубка 10 содержит эластомер, имеющий твёрдость по шкале Шора «А» 50-75. Концы множества пальцев 62 и места соединения множества пальцев 62 с базовой частью 61 предпочтительно должны быть закруглены для уменьшения или полного исключения риска возможного повреждения внутренней поверхности эластомерной трубки 10.
В процессе установки распорку 60 оборачивают вокруг наружной поверхности, примыкающей к переднему концу поддерживающей сердцевины 30, после чего поддерживающую сердцевину 30 вместе с распоркой 60 вставляют в осевое отверстие 12. Распорку 60 вставляют в осевое отверстие 12 на определённую глубину, так чтобы базовая часть 61 осталась снаружи осевого отверстия 12, а края базовой части 61 выгнулись наружу от оси, что предотвращает втягивание базовой части 61 вовнутрь осевого отверстия 12 во время введения в него поддерживающей сердцевины 30, так что при этом распорка 60 остаётся на заднем конце 13 эластомерной трубки 10 и сохраняется зазор между задним концом 13 и поддерживающей сердцевиной 30. После того как направляющая головка 32 вышла из эластомерной трубки 10, распорка 60 может быть извлечена и повторно использована для введения поддерживающих сердцевин в следующие трубки.
Коэффициент трения между распоркой 60 и эластомерной трубкой 10 предпочтительно должен быть больше, чем коэффициент трения между распоркой 60 и поддерживающей сердцевиной 30, что обеспечивает более плавное введение поддерживающей сердцевины 30.
Следует отметить, что воплощения распорки 60 не ограничены конфигурацией, изображённой на фиг. 10. Так, распорка 60 может иметь любую подходящую форму, например в виде множества отдельных пальцев. При установке муфты такое множество отдельных пальцев может быть зафиксировано от перемещения в осевом направлении на наружной поверхности поддерживающей сердцевины 30, например, с помощью клейкой ленты. После того как поддерживающая сердцевина 30 вместе с множеством закреплённых на ней отдельных пальцев вставлена на определённую глубину в осевое отверстие 12, но так что при этом отрезок каждого из пальцев остаётся снаружи осевого отверстия 12, клейкую ленту удаляют. В результате этого оставшаяся снаружи часть пальцев выгибается наружу от оси, что предотвращает их дальнейшее втягивание в осевое отверстие 12 по мере введения в данное отверстие поддерживающей сердцевины 30. Таким образом, распорка 60 остаётся на заднем конце 13 эластомерной трубки 10 и сохраняется зазор между задним концом 13 и поддерживающей сердцевиной 30.
В дополнение к перечисленным выше преимуществам, такая конфигурация распорки 60 уменьшает площадь соприкосновения поверхности осевого отверстия 12 с наружной поверхностью поддерживающей сердцевины 30, в результате чего облегчается и ускоряется установка поддерживающей сердцевины 30.
Кроме того, поскольку обеспечивается зазор между поверхностью осевого отверстия 12 и наружной поверхностью поддерживающей сердцевины 30, смазка остаётся равномерно распределённой по поверхности осевого отверстия 12.
Кроме того, поскольку материал распорки 60 твёрже, чем материал эластомерной трубки 10, предотвращается чрезмерная деформация заднего конца 13 эластомерной трубки 10 во время введения поддерживающей сердцевины 30.
Выше были описаны способы и устройства в соответствии с настоящим изобретением на примере эластомерной трубки, имеющей сужающуюся часть. Однако предлагаемые способы и устройства не ограничены данным воплощением. Предлагаемые способы и устройства могут быть применены к эластомерным трубкам, имеющим любые подходящие конфигурации, например к эластомерным трубкам, имеющим постоянный диаметр.
В настоящем документе работа одного или более различных воплощений предлагаемых устройств описывается в совокупности с одним или более воплощений предлагаемых способов только в иллюстративных целях. При этом подразумевается, что предлагаемые в настоящем изобретении устройства могут функционировать независимо от описанных воплощений способов. То есть описанные воплощения устройств могут работать в сочетании с другими способами, а описанные воплощения способов могут быть реализованы на базе других устройств.
Следует отметить, что описанные выше воплощения приведены для описания, а не для ограничения настоящего изобретения, и сведущим в данной области техники будет понятно, что они допускают различные модификации и вариации без отхода от идей и в масштабах настоящего изобретения. Считается, что такие модификации и вариации находятся в пределах масштаба настоящего изобретения и воплощений, сформулированных в формуле настоящего изобретения. Защищаемый масштаб настоящего изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения. Использование термина «содержит» и его производных не исключает наличия элементов или этапов, отличных от упоминаемых в соответствующем пункте формулы изобретения. Упоминание элемента или этапа в единственном числе не исключает наличия множества таких элементов или этапов.
1. Устройство для предмонтажного расширения на месте установки, включающее средство приложения давления, образующее расширяемую в радиальном направлении внутреннюю поверхность и плоскую поверхность, протяженную в радиальном направлении наружу от расширяемой в радиальном направлении внутренней поверхности, при этом устройство содержит:
эластомерную трубку, имеющую передний конец, расположенный напротив заднего конца, и осевое отверстие, протяженное через нее и выполненное с возможностью принимать поддерживающую сердцевину; и
адаптер, имеющий ступенчатую часть, образованную цилиндрической наружной поверхностью и плоской поверхностью, протяженной в радиальном направлении наружу от цилиндрической наружной поверхности, и протяженное через него осевое отверстие, при этом осевое отверстие имеет диаметр, в сущности равный диаметру осевого отверстия эластомерной трубки;
при этом адаптер расположен в сущности соосно с эластомерной трубкой, между средством приложения давления и эластомерной трубкой, при этом при введении поддерживающей сердцевины в эластомерную трубку с заднего ее конца эластомерная трубка прижимает плоскую поверхность адаптера к плоской поверхности средства приложения давления, при этом поверхности соприкосновения заднего конца адаптера и переднего конца эластомерной трубки характеризуются высоким коэффициентом трения, при этом адаптер и эластомерная трубка расширяются в радиальном направлении в сущности синхронно, и цилиндрическая наружная поверхность адаптера оказывает давление в радиальном направлении наружу на расширяемую в радиальном направлении внутреннюю поверхность средства приложения давления.
2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:
соединитель, выполненный с возможностью обеспечения осевого совмещения между эластомерной трубкой и адаптером.
3. Устройство по п. 2, в котором соединитель содержит цилиндрическую наружную поверхность, имеющую диаметр, в сущности равный диаметру осевых отверстий, и располагаемую внутри по меньшей мере части каждого из упомянутых осевых отверстий.
4. Устройство по п. 1, в котором эластомерная трубка имеет твердость по шкале Шора «А», меньшую чем 45.
5. Устройство по п. 1, в котором эластомерная трубка содержит один из следующих материалов: силиконовый каучук, этилен-пропиленовый каучук или каучук на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера.
6. Устройство по п. 1, в котором эластомерная трубка и адаптер содержат эластомер, характеризующийся допустимым удлинением более чем 300%.
7. Устройство по п. 1, в котором адаптер дополнительно содержит вторую цилиндрическую наружную поверхность, протяженную назад от плоской поверхности и заканчивающуюся на заднем крае адаптера, и при этом диаметр второй цилиндрической наружной поверхности больше, чем наружный диаметр эластомерной трубки.
8. Устройство по п. 7, в котором эластомерная трубка выполнена сужающейся на переднем конце и диаметр второй цилиндрической наружной поверхности больше, чем наружный диаметр на переднем крае эластомерной трубки в самом переднем ее положении.
9. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее слой смазки с вязкостью более чем 3×105 МПа·с, наносимой на поверхность осевого отверстия эластомерной трубки и наружную поверхность поддерживающей сердцевины.
10. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее распорку, расположенную на заднем конце эластомерной трубки между осевым отверстием эластомерной трубки и поддерживающей сердцевиной во время введения поддерживающей сердцевины в эластомерную трубку.
11. Устройство по п. 10, в котором распорка содержит прокладочную пластину, имеющую базовую часть и множество пальцев, протяженных от базовой части, при этом прокладочная пластина содержит эластомер, имеющий твердость, большую, чем твердость эластомерной трубки, и меньшую, чем твердость поддерживающей сердцевины.
12. Способ предмонтажного расширения, содержащий этапы:
расположения адаптера в сущности соосно с эластомерной трубкой, при этом эластомерная трубка имеет передний конец, расположенный напротив заднего конца, и осевое отверстие, протяженное через нее и выполненное с возможностью принимать поддерживающую сердцевину, адаптер, имеющий ступенчатую часть, образованную цилиндрической наружной поверхностью и плоской поверхность, протяженной в радиальном направлении наружу от цилиндрической наружной поверхности, и протяженное через него осевое отверстие, при этом осевое отверстие имеет диаметр, в сущности равный диаметру осевого отверстия эластомерной трубки;
введения цилиндрической наружной поверхности адаптера в зацепление с расширяемой в радиальном направлении внутренней поверхностью, образованной средством приложения давления устройства для предмонтажного расширения; и
введения поддерживающей сердцевины, имеющей наружный диаметр, больший, чем диаметр осевых отверстий, с заднего конца в эластомерную трубку.
13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий:
до этапа введения, этап нанесения слоя смазки с вязкостью более, чем 3×105 МПа·с, наносимой на поверхность осевого отверстия эластомерной трубки и наружную поверхность поддерживающей сердцевины.
14. Способ по п. 12, дополнительно содержащий:
до этапа введения, этап расположения распорки вокруг переднего конца поддерживающей сердцевины.
15. Способ по п. 14, в котором распорка содержит прокладочную пластину, имеющую базовую часть и множество пальцев, протяженных от базовой части, при этом прокладочная пластина содержит эластомер, имеющий твердость, большую, чем твердость эластомерной трубки, и меньшую, чем твердость поддерживающей сердцевины.
