УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКЛАДКИ И ВЫДАЧИ КАБЕЛЯ Российский патент 2001 года по МПК B65H75/34 

Изобретение относится к устройствам для питания электрической энергией перемещающихся приемников кабеля и может быть использовано в машинах, испытательных стендах, вращающихся антеннах, которые перемещаются или вращаются в процессе эксплуатации.

Известно устройство для подвода электроэнергии к подвижному объекту, содержащее барабан и вертикальную направляющую, смонтированные на основании, гибкий кабель, намотанный на первую ступень барабана, а также имеется гибкий орган (трос), один конец которого намотан на вторую ступень барабана, а второй конец закреплен на основании. Кабель уложен в лоток, в центральной части которого установлен фиксатор второго конца кабеля, выполненный в виде двух раструбов.

Указанная конструкция требует наличия громоздкой двойной рамы с направляющими для перемещения троса и груза (противовеса), а также предполагает принудительную намотку и фиксацию кабеля, что может привести к его повреждению. И, кроме того, в данном устройстве не показано как решается проблема закрепления и укладки второго (левого) конца кабеля, подводимого к потребителю электроэнергии, установленному на металлоконструкции.

Решение этой проблемы представляет серьезную техническую задачу и требует существенного усложнения конструкции (см. а.с. N 2096306).

Наиболее близким является устройство для повторной выдачи гибкого кабеля, которое содержит электродвигатель, установленный на неподвижной раме, и накопитель с размещенным в нем гибким кабелем. Накопитель выполнен в виде последовательно расположенных вдоль троса и гибко связанных между собой пластин, каждая из которых удерживает часть гибкого кабеля, соединенного с перемещающимся приемником (см. а.с. СССР N 1470640 кл. B 65 H 75/34).

Данное устройство устраняет недостаток предыдущего изобретения и обеспечивает свободную укладку кабеля, но при наличии громоздкого накопителя (из-за наличия большого количества пластин), причем накопитель с токоприемником перемещаются только в вертикальной плоскости, что ограничивает возможности его применения.

Технической задачей заявленного устройства является упрощение конструкции и расширение его возможностей.

Указанная техническая задача решается тем, что на фундаменте установлен накопитель, связанный гибким кабелем с подвижным приемником кабеля, при этом накопитель выполнен в виде цилиндрической емкости, в которой неподвижно установлен конус под кабель, причем в нижней части накопителя выполнено отверстие, при этом между накопителем и приемником установлен блок роликов, включающий в себя чередующиеся горизонтальные и вертикальные ролики, которые расположены под разными углами друг к другу, а их оси вращения направлены перпендикулярно продольной оси кабеля, при этом приемник кабеля имеет ложемент под кабель, причем на горизонтальной поверхности ложемента закреплен материал, обеспечивающий повышенное трение (например, резина).

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для укладки и выдачи кабеля; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - повернутый разрез Б-Б на фиг.2.

Устройство состоит из накопителя 1, выполненного в виде цилиндра с отверстием 2 у основания и конуса 3, жестко закрепленного на основании. Накопитель 1 установлен на фундаменте 4.

На фундаменте 4 также установлен приемник кабеля 5 с ложементом 6 (см. фиг. 3), на горизонтальной поверхности которого закреплен фрикционный материал - резиновая прокладка 7.

Между приемником и накопителем на стойке 8 установлен блок роликов 9, взаимодействующий с кабелем 10. Блок роликов снабжен горизонтальными роликами 11 (см. фиг. 2), установленными под разными углами друг к другу в соответствии с кривизной кабеля 10 и перпендикулярно оси кабеля 10.

Горизонтальные ролики 11 воспринимают вертикальное давление кабеля 10. Боковое давление кабеля 10 воспринимают вертикальные ролики 12 (см. фиг. 1), чередующиеся с горизонтальными и расположенные под разными углами друг к другу перпендикулярно оси кабеля в соответствии с его кривизной. Все ролики отполированы и вращаются на подшипниках качения (на фигурах подшипники не показаны).

Устройство работает следующим образом: перед началом работы кабель 10 укладывается в накопитель 1 кольцами с диаметром, равным диаметру накопителя, вокруг конуса 3 с количеством колец "n", обеспечивающим необходимый запас кабеля 10 для перемещения или вращения приемника кабеля 5. При повороте приемника кабеля 5 в любую сторону кабель 10 перемещается сначала по горизонтальным роликам 11, а затем касается вертикальных роликов 12 и наматывается на ложемент 6. При сматывании каждого кольца кабеля 10 из накопителя 1 кабель 10 закручивается на угол 360^o и в таком состоянии наматывается на ложемент 6.

Таким образом, если приемник кабеля 5 поворачивается на предельный угол, выбирая весь кабель 10, то угол закручивания кабеля 10 определяется по формуле:
Φ_max = n • 360^o,
где Φ_max - наибольший угол закручивания кабеля;
n - количество колец в накопителе.

После того как приемник кабеля 5 повернется на предельный угол, в накопителе 1 остается резервное количество кабеля 10. Свободный конец кабеля 10 выводится из накопителя 1 через отверстие 2 и соединяется с неподвижным пультом управления или источником тока. Другая часть кабеля 10 уложена на поверхности ложемента 6 и поддерживается в таком положении благодаря наличию "тянущей" нагрузки со стороны "висящей" части кабеля (это часть кабеля между нижним горизонтальным роликом и дном накопителя 1). При обратном движении приемника кабеля 5 кабель 10, под собственным весом перекатываясь по роликам, опускается в накопитель 1 и благодаря ранее закрученному состоянию укладывается кольцами вокруг конуса 3 с наибольшим диаметром, равным диаметру накопителя 1.

Ролики 11 и 12, установленные на подшипниках качения, обеспечивают наименьшее сопротивление движению кабеля 10, а полированная поверхность роликов позволяет уменьшить трение кабеля 10 о ролик при его перемещении вдоль оси ролика.

На случай непредвиденного увеличения сопротивления движению кабеля 10 при его укладке в накопитель 1 (например, при заклинивании ролика) в конструкции предусмотрена резиновая прокладка 7, приклеенная к поверхности ложемента 6 и способствующая "подталкиванию" кабеля 10 при его сматывании с приемника кабеля 5.

Предложенное техническое решение позволит упростить конструкцию и расширить его возможности.

Изобретение относится к устройствам для питания электрической энергией перемещающихся приемников кабеля и может быть использовано в машинах, испытательных стендах и других установках. Устройство содержит накопитель, выполненный в виде цилиндрической емкости, в котором жестко установлен конус под кабель и выполнено отверстие для выхода кабеля, а также снабжено блоком роликов, включающим в себя чередующиеся горизонтальные и вертикальные ролики, которые расположены под разными углами друг к другу. Оси вращения роликов направлены перпендикулярно продольной оси кабеля. На ложементе закреплен фрикционный материал, например резина, обеспечивающий хорошее сцепление кабеля с ложементом. Устройство позволит упростить конструкцию и расширить его возможности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для укладки и выдачи кабеля, содержащее подвижный приемник кабеля и установленный на фундаменте накопитель, связанные между собой гибким кабелем, отличающееся тем, что накопитель выполнен в виде цилиндрической емкости, в которой неподвижно установлен конус под кабель, причем в нижней части накопителя выполнено отверстие, при этом между накопителем и приемником кабеля установлен блок роликов, включающий в себя чередующиеся горизонтальные и вертикальные ролики, которые расположены под разными углами друг к другу, а их оси вращения направлены перпендикулярно продольной оси кабеля, при этом приемник имеет ложемент под кабель, а на горизонтальной поверхности ложемента закреплен фрикционный материал для сцепления кабеля с горизонтальной поверхностью ложемента. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фрикционный материал выполнен из резины.