Данное изобретение относится к литому кабелю и способу его изготовления, в частности к многожильному кабелю с оплеткой из литого пластичного материала, и способу изготовления литого кабеля.
Электрические кабели отличаются большим разнообразием формы, типом проводов и их количеством, видом изоляции и конфигурацией. Электрические кабели могут быть очень простыми, с единственным проводником и простой изоляцией вокруг него, или очень сложными, с большим количеством проводов разных размеров и типов, с разными устройствами ввода и вывода по всей его длине. На концах кабеля могут быть различные выходные устройства, или эти концы могут оставаться оголенными, в зависимости от целевого назначения.
Электрические кабели разных видов используются практически во всех устройствах, в которых применяются электронные приборы или аппараты. Кабель необходим для соединения электрического источника питания с электронным прибором или для передачи электронных сигналов к другому электронному прибору, измерительным приборам, счетчикам, лампам или другим визуальным индикаторам, для связи между приборами и согласования их действий. Везде, где требуется передача электрических сигналов или электрического тока от одного прибора к другому, обычно используют электрические кабели.
Как правило, при передаче нескольких различных сигналов или токов между приборами в большинстве современных аппаратов и машин используют специальный электрический кабель с несколькими независимыми токопроводящими жилами. Такие специально изготовленные кабели используют в автомобилях, грузовиках, самолетах, реактивных двигателях, ракетах, других видах военной техники, компьютерах, телевизорах, некоторых телефонах, стереосистемах, и практически во всех других возможных приборах, где применяется какая-либо электроника.
Известно несколько различных конфигураций электрических кабелей и способов их изготовления. Как правило, в оболочке или оплетке содержится несколько проводов. Оболочку можно наматывать или отливать несколькими различными способами, известными в технике. Литьевым способом получают кабель с несколькими проводами, заключенными внутри какого-либо литьевого материала. Можно изготовить кабель одной из нескольких различных конфигураций. Наиболее распространенными формами являются плоский ленточный кабель или кабель круглого сечения. Провода в многожильном кабеле могут проходить параллельно друг другу, либо могут быть соединены друг с другом накруткой в виде некоторого переплетения в зависимости от конкретного применения и типов проводников.
В одном из известных способов электрические провода переплетены таким образом, что провод первичного сигнала имеет оплетку из проводов, не несущих сигнал. Это обеспечивает защиту от помех со стороны других сигналов. По защитным проводам может течь ток, или они могут быть заземлены. Переплетенные провода затем в большинстве случаев покрывают изоляционным материалом.
В особых случаях использования специальных кабелей часто провода вводят в кабель и выводят из него в нескольких различных местах, причем у каждого провода есть какое-то концевое устройство. Такие виды кабелей часто изготавливают в сборочном приспособлении, специально предназначенном для конкретного применения. Провода закрепляют в приспособлении по одному или требуемыми группами. Каждый из проводов или групп проводов вводится в кабель в определенном месте и имеет достаточную длину от кабеля до концевого устройства, позволяющую соединить концевое устройство с каким-либо электрическим прибором. Когда все провода установлены на свои места, кабель обматывают изоляционным материалом или используют процесс литья пол давлением, при котором кабель покрывают изоляционным материалом. В последнем случае изоляционный материал часто полностью заполняет все пустоты между проводами и со всех сторон окружает провода, образуя внешнюю изоляцию кабеля.
В авторском свидетельстве СССР 1479957, кл. H 01 B 11/00, 7/08, 1989 г. описан литой кабель, содержащий образующие кабель провода, включающие первый провод, второй провод и так далее до последнего провода и разделенные некоторыми промежутками, а также пластический материал, удерживающий провода на некотором расстоянии друг относительно друга и образующий с данными проводами тканеподобную структуру, в которой пластический материал сначала формирует начальное основание вокруг проводов, затем оплетает первый провод сверху, второй провод снизу, третий провод сверху, далее продолжая такую тканеподобную структуру до последнего провода, оплетает его и переплетает провода в обратном порядке до первого провода, сплетая провода вместе.
Известный кабель имеет ряд недостатков. После соединения проводов с образованием кабеля очень трудно починить отдельный провод. Как правило, наружную изоляцию кабеля нужно удалить на значительную длину для обнаружения неисправности, либо полностью удалить для замены провода. Если провода каким-либо образом переплетены, единичный провод обычно нельзя удалить или починить, а поскольку провод заключен в литую оболочку, невозможно удалить или починить отдельный провод без нарушения целостности кабеля.
Еще одним недостатком является вес изоляционного материала, применяемого при изготовлении кабеля. Вес изоляционного материала может значительно превосходить вес проводов в кабеле. В некоторых случаях применения кабеля это существенно, особенно там, где есть движение или перемещение, например в автомобилях, самолетах, космических аппаратах и других военных или мирных областях применения.
В патенте США 4123304, кл. H 01 B 13/00, 1978 г. описан способ изготовления кабеля в оплетке, включающий изготовление литьевой формы, установку в ней проводов, включающих первый провод, второй провод и так далее до последнего провода, впрыскивание литьевого материала, его отверждение и извлечение литьевого материала вместе с проводами из литьевой формы.
С помощью этого способа изготавливают многожильные кабели, в которых пустоты между проводами полностью заполнены изоляционным материалом, со всех сторон окружающим провода с образованием внешней изоляции кабеля. Полученный таким способом кабель обладает значительным весом и малой гибкостью, а его ремонт затруднен, поскольку удаление или замена отдельного провода в кабеле невозможны без нарушения целостности последнего.
Задачей данного изобретения является создание литого кабеля, который имеет значительно меньший вес и большую гибкость по сравнению с известными, в котором отдельный провод можно легко удалить, починить или заменить без нарушения целостности всего кабеля и который можно использовать в качестве специального кабеля особого назначения с многочисленными вводами и выводами, а также создание способа изготовления литого кабеля, обладающего перечисленными выше преимуществами.
Решение поставленной задачи изобретения обеспечивается путем создания литого кабеля, содержащего образующие кабель провода, включающие первый провод, второй провод и так далее до последнего провода и разделенные некоторыми промежутками, а также пластический материал, удерживающий провода на некотором расстоянии друг относительно друга и образующий с данными проводами тканеподобную структуру, в которой пластический материал сначала формирует начальное основание вокруг проводов, затем оплетает первый провод сверху, второй провод снизу, третий провод сверху, далее продолжая такую тканеподобную структуру до последнего провода, оплетает его и переплетает провода в обратном порядке до первого провода, сплетая провода вместе, при этом пластический материал выполнен в виде узких полосок и повторяет тканеподобную структуру до конечного положения, где формирует вокруг проводов концевое основание.
Таким образом, благодаря тому, что пластический материал, удерживающий провода в кабеле на некотором расстоянии друг от друга, выполнен в виде узких полосок, вес кабеля значительно меньше по сравнению с известным, поскольку пластический материал покрывает приблизительно лишь половину наружной поверхности проводов, а пустоты между проводами не заполнены, при этом в предлагаемом кабеле отдельный провод можно легко удалить, починить или заменить без нарушения целостности всего кабеля. Кроме того, провода могут скользить между узкими полосками внутри тканеподобной структуры, что придает кабелю большую гибкость по сравнению с известным.
Пластический материал в литом кабеле может представлять собой литьевой материал, отлитый вокруг проводов в виде тканеподобной структуры, а провода могу быть введены в литой кабель в нескольких местах по длине кабеля, и вокруг каждого из этих проводов сформировано начальное основание.
Провода могут быть также выведены из литого кабеля в нескольких местах, и вокруг каждого из этих проводов сформировано концевое основание.
В предлагаемом литом кабеле в качестве литьевого материала могут использовать силикон или полиуретан.
Решение поставленной задачи обеспечивается также путем создания литого кабеля, содержащего образующие кабель провода, включая первый провод, второй провод и так далее до последнего провода и расположенные на некотором расстоянии друг относительно друга, а также пластический материал, удерживающий провода на некотором расстоянии и образующий с проводами тканеподобную структуру, в которой этот пластический материал сначала формирует вокруг проводов начальное основание, затем оплетает первый провод сверху, второй снизу, третий сверху, продолжая далее такое переплетение до последнего провода, затем проходит вокруг последнего провода и в обратном порядке до первого провода, сплетая провода вместе, при этом пластический материал выполнен в виде узких полосок и повторяет такую тканеподобную структуру до конечного положения, в котором формирует концевое основание вокруг проводов, при этом провода введены в кабель в нескольких местах вдоль длины кабеля с образованием нескольких начальных оснований, и выведены из кабеля в нескольких местах вдоль длины кабеля с образованием нескольких концевых оснований.
Таким образом, благодаря тому, что пластический материал, удерживающий провода в кабеле на некотором расстоянии друг от друга, выполнен в виде узких полосок, вес кабеля значительно меньше по сравнению с известным, поскольку пластический материал покрывает приблизительно лишь на половину наружной поверхности проводов, а пустот между проводами не заполнены, при этом в предлагаемом кабеле отдельный провод можно легко удалить, починить или заменить без нарушения целостности всего кабеля. Кроме того, провода могут скользить между узкими полосками внутри тканеподобной структуры, что придает кабелю большую гибкость по сравнению с известным, а благодаря тому, что провода введены в кабель в нескольких местах вдоль длины кабеля с образованием нескольких начальных оснований, и выведены из кабеля в нескольких местах вдоль длины кабеля с образованием нескольких концевых оснований, кабель можно использовать в качестве специального кабеля особого назначения с многочисленными вводами и выводами, причем каждый конец ввода или вывода имеет специальные концевые устройства.
Пластический материал в литом кабеле может представлять собой литьевой материал, отлитый вокруг проводов в виде тканеподобной структуры, при этом литьевой материал может представлять собой силикон или полиуретан.
Решение поставленной задачи обеспечивается также путем создания способа получения кабеля в оплетке, включающего изготовление литьевой формы, установку в ней проводов, включающих первый провод, второй провод и так далее до последнего провода, впрыскивание литьевого материала, его отверждение и извлечение литьевого материала вместе с проводами из литьевой формы, при этом литьевая форма имеет щели, соответствующие проводам заранее заданной конфигурации и тканеподобное переплетение каналов, перпендикулярных этим щелям, а также отверстия для впрыскивания литьевого материала в тканеподобное переплетение каналов, а впрыскивание литьевого материала проводят таким образом, чтобы направить поток литьевого материала в тканеподобное переплетение каналов данной литьевой формы.
Благодаря тому, что в предлагаемом способе для изготовления литого кабеля применяют литьевую форму, которая имеет щели, соответствующие проводам заданной конфигурации, и тканеподобное переплетение каналов, перпендикулярных этим щелям, а также отверстия для впрыскивания литьевого материала в такое переплетение каналов, кабель, изготовленный этим способом, имеет значительно меньший вес по сравнению с кабелем, изготовленным известным способом, и его можно изготовить в виде кабеля с многочисленными вводами и выводами, причем каждый конец ввода или вывода имеет специальные концевые устройства, при этом отдельный провод в кабеле, изготовленном предлагаемым способом, можно легко удалить, починить или заменить без нарушения целостности всего кабеля. Кроме того, изготовленный этим способом кабель обладает большей гибкостью по сравнению с кабелем, изготовленным известным способом.
В предлагаемом способе изготовления литого кабеля тканеподобное переплетение каналов может образовывать траекторию потока литьевого материала, формирующего узкое начальное основание вокруг проводов, затем проходящего над первым проводом, под вторым, над третьим, продолжающего эту тканую структуру до включения в нее последнего провода, затем проходящего вокруг него и назад вокруг этих проводов в обратном порядке к первому проводу, сплетая провода вместе и удерживая их на некотором расстоянии при заранее установленной конфигурации, повторяя тканеподобную структуру до конечного положения, с образованием в нем концевого основания вокруг проводов.
В предлагаемом литом кабеле литьевой материал может представлять собой силикон или полиуретан.
Указанные выше и другие задачи и особенности изобретения можно лучше понять и оценить из нижеследующего подробного описания основного варианта его осуществления, выбранного для иллюстрации и показанного на сопровождающих его фигурах.
На фиг. 1 показан вид сверху литого кабеля с несколькими проводами, выведенными из кабеля в разных местах.
На фиг. 2 - вид снизу начального участка литого кабеля.
На фиг. 3 - поперечный разрез литого кабеля.
На фиг. 4 - литьевая форма вместе с литым кабелем.
На фиг. 5 - литьевая форма, используемая для изготовления литого кабеля в соответствии с данным изобретением.
Ниже со ссылкой на фиг. 1 - 3 описан один пример предпочтительной реализации изобретения, демонстрирующий основные отличия литого кабеля в соответствии с настоящим изобретением. Литой кабель 10 в соответствии с данным изобретением, как правило, содержит несколько проводов 12, удерживаемых на некотором расстоянии переплетенным пластичным материалом 28.
В приведенном описании указан предпочтительный вариант исполнения литого кабеля и наилучший способ его изготовления в соответствии с данным изобретением. Однако понятно, что описанный ниже предпочтительный вариант исполнения представляет собой лишь иллюстрацию, а не ограничение настоящего изобретения. Предполагается, что область изобретения включает все модификации, в которых используются его основные конструктивные особенности.
Литая плетеная оболочка кабеля 10 может содержать от трех до почти неограниченного числа проводов. Как правило, чем больше проводов, тем сложнее становится тканая структура, особенно если требуется создать более чем один слой. Провода 12, как правило, обозначают следующим образом: первый провод 14, второй провод 16, и так далее до последнего провода 18. Провода 12 удерживаются на некотором расстоянии по отношению друг к другу пластическим материалом 24, переплетенном с проводами 12 в тканеподобную структуру 30. В предпочтительном способе реализации пластический материал 24 является литьевым материалом.
С описательной целью тканеподобную структуру 30 пластического материала можно представить в виде узкой ленты 28 из пластического материала 24. Однако в предпочтительном исполнении узкие полоски 28 в действительности образованы расплавленным литьевым материалом, впрыснутым в литьевую форму с образованием тканеподобной структуры 30 почти одновременно по всей длине кабеля. Сначала пластичный материал 24 образует начальное основание 26 вокруг проводов 12 около начального участка 20 литого плетеного кабеля 10. Это удерживает все концы 20 проводов 12 на некотором расстоянии. Затем узкой полоской 28 оплетают первый провод 14 сверху, второй провод 16 снизу, третий провод сверху, продолжая такое переплетение до включения в него последнего провода 18. Затем эту узкую полоску 28 оплетают вокруг последнего провода 18 и продолжают переплетение проводов в обратную сторону до первого провода 14, сплетая провода вместе и удерживая их на некотором расстоянии. Тканеподобная структура повторяется до конечного положения 32. Узкая полоска 28 затем образует концевое основание 34, охватывающее все провода 12 и заканчивающееся вблизи конечного положения 32.
Начальное основание 26 и концевое основание 34 удерживают все провода вместе с сохранением их взаимного расположения в начале и в конце литого кабеля 10. Без оснований 26 и 34 провода 12 могли бы свободно сдвигаться вбок к первой переплетенной полоске пластического материала. Это ослабило бы структуру литого кабеля в этих местах.
Существует практически неограниченное число различных конфигураций, которые можно получить с использованием литого кабеля и способа его изготовления. Кабель, изображенный на фиг. 1 и 4, имеет одно начальное основание 20 и три отдельных концевых вывода 22. Точная конфигурация кабеля, число и местоположение начальных и конечных выводов и вид выходных устройств определяется его целевым назначением. Описание и иллюстрации не ограничивают область и применение данного изобретения. В любом варианте использования может быть много вводов и выводов. Кроме того, в приборе может быть много кабелей различной конфигурации.
При использовании литого кабеля 10 в соответствии с данным изобретением достигаются значительные преимущества. К наиболее очевидным относятся большая гибкость, снижение веса, а также возможность ремонта проводов в кабеле. Поскольку провода не закреплены и не зафиксированы полностью внутри сплошной оболочки кабеля, литой или намотанной, то они имеют больше свободы движений. Провода 12 могут скользить между узкими полосками 28 внутри тканеподобной структуры 30. Это придает кабелю большую гибкость по сравнению с известными аналогами.
Поскольку пластический материал покрывает приблизительно лишь половину наружной поверхности проводов 12, а пустоты между проводами не заполнены, требуется примерно половина материала или меньше, что приводит к существенному уменьшению веса.
Благодаря тому, что провода 12 в кабеле 10 могут скользить внутри тканеподобной структуры, и видна примерно половина поверхности провода, возможен ремонт проводов 12 внутри литого кабеля 10. Поэтому сомнительный участок можно легко осмотреть и организовать к нему доступ. Один или несколько проводов можно извлечь из тканеподобной структуры 30 и вернуть обратно без нарушения целостности кабеля. Обычно это невозможно для известных кабелей-аналогов. В обычных кабелях нужно удалить или разрезать оболочки, чтобы осмотреть провод и получить к нему доступ. Поэтому в большинстве случаев кабель не ремонтируют, а заменяют целиком.
Как отмечено выше, в предпочтительном варианте исполнения пластический материал 24 - это литьевой материал. Как показано на фиг. 4, тканеподобную структуру 30 преимущественно изготавливают литьем под давлением. Основное литьевое отверстие обозначено номером 36. Расплавленный литьевой материал вводят через основное литьевое отверстие 36, и далее он течет через литьевой канал 38 к отдельным литьевым отверстиям 40. В преимущественном варианте исполнения из каждого отдельного литьевого отверстия 40 образуются две узкие полоски 28 пластического материала. Конструкция отдельных литьевых отверстий должна быть такой, чтобы литьевой материал одновременно поступал во все переплетения. Поэтому все узкие полоски 28 должны формироваться практически одновременно.
Избыток литьевого материала выходит через выходные отверстия 42 с противоположной стороны литого кабеля по отношению к входным отверстиям 40. Литой кабель будет полностью готов, когда избыток литьевого материала выйдет из всех выходных отверстий. Это гарантирует полное формирование всех узких полосок 28 до момента удаления литьевой формы 50.
Первая операция способа изготовления литого кабеля 10 по данному изобретению заключается в изготовлении литьевой формы 50, показанной на фиг. 5. Литьевую форму 50 изготавливают одним из известных в технике способов. Форма 50 имеет щели 52, тканеподобное переплетение каналов 30, входные отверстия 40 и выходные отверстия 42. Щели 52 соответствуют размеру, числу и нужной конфигурации проводов 12 в изготавливаемом кабеле 10. Литьевая форма 50 имеет также основное литьевое отверстие 36 для ввода литьевого материала. В преимущественном варианте исполнения имеется основное литьевое отверстие 36 с литьевым каналом 38, откуда через отдельные литьевые отверстия 40 производят заливку тканеподобного переплетения каналов 30 в нескольких местах по длине кабеля. Эти места обычно соответствуют каждому второму ряду переплетения. Также имеется сплошной участок 44 для начального основания 26 и сплошной участок 46 для концевого основания 34.
После изготовления литьевых форм следующим этапом является введение проводов 12 в щели 52 и завершение сборки литьевой формы 52 с проводами 12 с подготовкой ее к заполнению литьевым материалом.
Затем расплавленный литьевой материал вводят через основное литьевое отверстие 36 каким-либо известным в технике способом. Литьевой материал течет через литьевой канал 38 и через отдельные литьевые отверстия 40 в тканеподобное переплетение каналов 30. После заполнения тканеподобного переплетения каналов 30 избыток литьевого материала выходит через выходные отверстия 42.
Далее, в зависимости от конкретного литьевого материала проводят отверждение для того, чтобы литьевой материал должным образом застыл и затвердел. После соответствующего отверждения удаляют литьевую форму 50, вынув из нее отлитый кабель 10. Для получения готового изделия кабель нужно очистить ото всех излишков и выпрессовок.
Из подробного описания изобретения понятно, что возможны различные модификации изобретения без отступления от изложенного здесь его основного принципа.
Поэтому приведенные и проиллюстрированные в описании конкретные предпочтительные варианты изобретения не являются ограничительными. Область изобретения определена прилагаемыми пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.
Литой кабель и способ изготовления кабеля, предпочтительно содержащего несколько проводов и пластический материал, переплетенный с проводами в тканеподобную структуру для предохранения проводов и удержания их на некотором расстоянии друг от друга. Тканеподобную структуру пластического материала обычно формируют литьем под давлением. Кабель содержит провода, включая первый провод, второй провод и далее до последнего провода, удерживаемые на некотором расстоянии друг относительно друга и имеющие начальное и концевое основания. Узкая полоска пластического материала формирует вокруг проводов начальное основание, затем проходит над первым проводом, под вторым проводом, над третьим проводом и продолжает такую тканеподобную структуру до включения в нее последнего провода. Затем полоска оплетает последний провод и переплетает провода в обратном порядке до первого провода, сплетая их вместе на некотором расстоянии друг относительно друга. Такую тканеподобную структуру повторяют до конечного положения, в котором формируют вокруг проводов концевое основание. Изобретение позволяет улучшить ремонтопригодность и уменьшить вес. 3 с. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Кабельная линия | 1987 |
|
SU1479957A1 |
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
US 4123304 A, 31.10.78 | |||
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
DE 1515813 A, 29.10.70 | |||
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды | 1921 |
|
SU4A1 |
Тканый ленточный кабель | 1986 |
|
SU1410107A1 |
Кипятильник для воды | 1921 |
|
SU5A1 |
Тканый ленточный кабель | 1985 |
|
SU1504672A1 |
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков | 1922 |
|
SU6A1 |
Способ изготовления ленточного провода | 1985 |
|
SU1337922A1 |
Авторы
Даты
1998-12-27—Публикация
1994-05-04—Подача