СПОСОБ СНЯТИЯ ПОКРОВА И ОБОЛОЧКИ С КАБЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК B26D1/14 H02G1/12 

Изобретение относится к сравнительно новой области техники - способам и устройствам для снятия покрова и оболочки с кабельных изделий, самым распространенным видом которых является кабель.

Основных частей кабеля три:
1) сердечник - токопроводящая сердцевина;
2) оболочка - ближайшие к сердечнику слои;
3) покров, который составляют прочие, наружные слои: броня, обмотка, оплетка, экран, заполнитель, изолирующий материал и другие элементы кабеля.

В складывающихся значительных масштабах описываемая новая область техники оказалась востребованной по трем основным причинам. Первая - стремление к вторичному использованию материалов. Вторая: в мире идут процессы разоружения и конверсии, при которых появилась необходимость в разделке больших количеств кабеля с военных (но иногда и гражданских) объектов на сердечник и отходы - оболочку и покров. Далее из сердечника извлекают ценные компоненты в виде цветных металлов, свинца и пр. Третья причина: развитие области разделки кабеля подталкивается экологической обстановкой на планете, которая все больше захламляется отбросами техногенной деятельности человека. Масштабы производства кабельных изделий можно косвенно оценить по тому факту, что перечень ГОСТов на изделия в сборнике стандартов составляет несколько сотен.

В патентной и общетехнической литературе не встречается сведений о способах и устройствах для снятия оболочки и покрова с кабеля, возможно, из-за секретности производства.

Все это показывает необходимость разработки способов и устройств, которые обеспечивали бы снятие с кабеля наружных слоев - покрова и оболочки.

Известны способы снятия покрова и оболочки с кабеля, содержащие подачу кабеля, внедрение в него средств разделки и перемещение их вдоль кабеля, причем разрушению подвергаются только наружные слои кабеля. В качестве средств разделки используют газовый резак, абразивный круг, фрезерную машинку и другие металлорежущие средства (литературных данных нет). Недостатки этих способов - наличие стружки или выплавления кабеля, сложность сортировки по компонентам, низкая производительность. Резка слоев покрова и оболочки облегчается тем, что они навиты на сердечник очень туго, отчего даже при неполной надрезке большей части толщины слоев оставшаяся часть разрывается (лопается) из-за внутреннего напряжения.

В то же время существует область техники, несколько сходная с разделкой кабеля - это область резки труб. Сходство прежде всего в назначении, которое заключается в обработке длинномерных изделий (труб, прутков и т.д.), к которым относятся и кабельные изделия.

По технической сущности наиболее близки к заявленному предложению известные способы и устройства для резки труб клиновыми дисковыми ножами, достаточно широко описанные как в патентной, так и в специальной литературе (например, "Резка труб на заготовки" авторов Чижик-Полейко В.Б. и др., НИИМАШ, серия С-3, 1976, М., УДК 621.937; 669-462). В этом источнике на стр. 20, 22, 37-43 приводятся способы и устройства, предназначенные для резки труб путем вдавливания клиновых дисковых ножей при обкатывании относительно трубы в плоскости, перпендикулярной ее продольной оси.

По конструкции такое устройство в общем виде представляет собой корпус, на котором смонтированы кольцеобразная планшайба с копирными дорожками, механизм поворота планшайбы, механизм подачи длинномерного изделия соосно планшайбе, каретки с валиками, параллельными оси планшайбы и взаимодействующими с ее копирными дорожками для перемещения валов с клиновыми дисковыми ножами, установленных на подшипниковых опорах в каретках равноудаленно относительно оси планшайбы.

Целью данного изобретения является создание нового способа снятия с кабеля покрова и оболочки и разработка устройства для осуществления способа.

Указанная цель достигается тем, что способ снятия покрова и оболочки с кабеля, содержащий подачу кабеля, внедрение в него средств разделки и их перемещение вдоль кабеля выполнен так, что внедрение и перемещение средств разделки производится вдавливанием клиновых дисковых ножей и продольным обкатыванием ими кабеля параллельно его поверхности на глубину, соответствующую толщине слоев покрова и оболочки с учетом упругой податливости материалов кабеля.

Устройство для осуществления способа, содержащее корпус и смонтированные на нем кольцеобразную планшайбу с копирными дорожками, механизм поворота планшайбы, механизм подачи длинномерного изделия соосно планшайбе, каретки с валиками, параллельными оси планшайбы и взаимодействующими с ее копирными дорожками для перемещения валов с клиновыми дисковыми ножами, установленных на подшипниковых опорах в каретках равноудаленно относительно оси планшайбы, выполнено так, что каждый нож снабжен приводом вращения и установлен так, что плоскость вершин ножевого клина параллельна оси планшайбы, от которой нож отстоит на величину радиуса кабельного сердечника с учетом упругой податливости материалов кабеля, каждая каретка выполнена в виде пластины, которая снабжена бобышкой под подшипниковые опоры ножевого вала, отверстием под палец, связанный с корпусом и параллельный оси планшайбы и средствами фиксации пластины на корпусе. Механизм поворота планшайбы выполнен в виде стержня, один конец которого шарнирно связан с планшайбой, на другом конце закреплен маховик, а на стержне выполнен резьбовой участок, взаимодействующий с гайкой, установленной на корпусе с возможностью поворота вокруг круглого хвостовика гайки, ось которого параллельна оси планшайбы, причем планшайба снабжена риской, а корпус - шкалой с делениями, обозначающими диаметр сердечника кабеля и учитывающими упругую податливость материалов кабеля. Средства фиксации каждой каретки на корпусе выполнены в виде нескольких проходящих через отверстия в каретке и пазы на корпусе винтов, головка каждого из которых закреплена на каретке, а на резьбовой конец навинчена гайка со вставленными в нее рукоятками.

Заявленный способ поясняется чертежами фиг.1 и 2, где изображена в двух проекциях принципиальная технологическая схема процесса снятия покрова и оболочки с кабеля К:
на фиг.1 - вид на торец кабеля К в момент начала разделки кабеля средствами разделки Р при подаче механизмом П;
на фиг.2 - вид А (фиг.1) в процессе снятия с кабеля покрова и оболочки в виде лент Л и освобождения сердечника С.

Для упрощения показан кабель круглого сечения, при котором средства разделки Р одинаково удалены от оси кабеля и могут быть равнорасположены по окружности, хотя это не обязательно. Обязательным является лишь симметричное расположение средств Р (для уравновешивания конструкции устройства, воплощающего способ) относительно поперечной оси OO, проходящей через один из элементов средств разделки Р. В качестве средств разделки используются клиновые дисковые ножи, расположенные на валах в подшипниковых опорах с возможностью свободного или принудительного вращения. Количество ножей должно быть не менее двух. На чертежах, поясняющих предложенные способ и устройство, изображено применение трех ножей.

Способ реализуют следующим образом.

Кабель К подается механизмом П в средства разделки Р - клиновые дисковые ножи, установленные относительно продольной оси кабеля на расстоянии радиуса сердечника С кабеля, отчего при подаче происходит вдавливание ножей в поверхность кабеля и продольное обкатывание ими кабеля параллельно его поверхности на глубину Т, соответствующую толщине слоев покрова и оболочки с учетом упругой податливости материалов кабеля. Поскольку при изготовлении кабеля намотка покрова и оболочки на сердечник весьма тугая, то при перерезании они сразу легко отделяются и падают, не требуя каких-либо дополнительных усилий и средств в виде скребков и т.п. При неполном перерезании ножами остатки толщины покрова и оболочки даже лопаются от созданного при намотке их натяжения. Разрезанные покров и оболочка лентами Л (их число равно числу ножей) свешиваются вниз под собственной тяжестью и удаляются.

Устройство для реализации предложенного способа изображено на фиг.3-6:
на фиг.3 - фронтальный общий вид устройства со стороны выхода сердечника кабеля и отделенных от него лент покрова и оболочки;
на фиг. 4 - общий вид устройства с тыльной стороны, где производится подача кабеля в устройство;
на фиг.5 - разрез Б-Б (фиг.3);
на фиг.6 -разрез В-В (фиг.4).

Устройство содержит корпус 1 и смонтированные на нем кольцеобразную планшайбу 2 (она вставлена в отверстие корпуса 1 с возможностью поворота) с копирными дорожками "а", механизм поворота 3 планшайбы 2, механизм подачи 4 кабеля и три каретки 5, каждая из которых несет болтообразные палец 6 и валик 7, параллельные оси планшайбы 2, и клиновой дисковый нож 8. Палец 6 связан с корпусом 1 и является осью поворота каретки 5. Валик 7 взаимодействует с копирной дорожкой "а" планшайбы 2 для поворота каретки 5 вокруг пальца 6. Каждый клиновой дисковый нож 8 смонтирован на валу 9, который установлен на двух подшипниковых опорах 10 в каретке 5. На фиг.3 ножи 8 размещены равномерно по окружности и равноудаленно относительно оси планшайбы 2, отстоя от нее на величину радиуса кабельного сердечника с учетом упругой податливости материалов кабеля. Каждый нож 8 снабжен индивидуальным приводом вращения в виде муфты 11 и электродвигателя 12 и установлен так, что плоскость вершин ножевого клина параллельна оси планшайбы 2.

Каждая каретка 5 представляет собой пластину, снабженную бобышкой "б" под подшипниковые опоры 10 вала 9 и отверстиями под втулки 13, в которых размещены палец 6, валик 7 и средства фиксации пластины на корпусе 1 в отрегулированном положении. Средства фиксации выполнены в виде нескольких (3 для каждой каретки) винтов 14, проходящих через втулки 13 каретки 5 и пазы "в" на корпусе 1. Головка каждого винта 14 неподвижно закреплена на каретке 5, а на резьбовой конец винта 14 навинчена гайка 15 со вставленными в нее рукоятками 16 (их может быть одна или несколько - на чертежах изображено по две на каждый винт 14).

Механизм поворота 3 планшайбы 2 представляет собой стержень 17, один конец которого связан с планшайбой 2 шарниром 18, а на другом конце закреплен маховик 19. На стержне 17 имеется резьбовой участок "г", взаимодействующий с гайкой 20, установленной на корпусе 1 с возможностью поворота вокруг своего круглого хвостовика 21. Пальцеобразный шарнир 18 и круглый хвостовик 21 параллельны оси планшайбы 2 и обеспечивают поворот последней вращением стержня 17 с помощью маховика 19. Величина поворота определяется совмещением риски "д" на планшайбе 2 с соответствующим делением шкалы 22, закрепленной на корпусе 1. Деления шкалы 22 обозначают диаметр сердечника кабеля и учитывают упругую податливость материалов кабеля.

Механизм подачи 4 в виде, например, валковой подачи (см. схематическое изображение на фиг.4) расположен с тыльной стороны устройства и обеспечивает непрерывное перемещение кабеля в ножи 8.

При подготовке устройства к работе сначала необходимо отрегулировать расстояние от ножей 8 до оси планшайбы 2. Для этого поворотом всех рукояток 16 ослабляют фиксацию кареток 5 на корпусе 1. Затем вращают маховик 19, осуществляя поворотом планшайбы 2 синхронный поворот всех кареток 5, а значит и ножей 8, на требуемую величину. По завершении регулировки фиксируют каретки 5 на корпусе 1 вращением рукояток 16. Конец кабеля заправляют в механизм подачи 4. Устройство готово к работе.

Работает устройство следующим образом.

Включают приводы вращения всех ножей 8 и механизма подачи 4. Последний подает кабель в ножи 8. Вращающиеся приводные ножи 8 вдавливаются в покров и оболочку (на глубину Т - см. фиг.1) при тангенциальном продольном обкатывании и при этом перерезают покров и оболочку до поверхности сердечника. Так как слои покрова и оболочки намотаны на сердечник туго, то они отделяются даже при неполном перерезании, разрываясь от внутреннего напряжения.

Полученный сердечник и ленты наружных слоев могут перерабатываться далее на рядом стоящем оборудовании или транспортироваться для этой цели - их целесообразно наматывать в виде бухты. Ленты покрова и оболочки можно крошить на мелкие отрезки, например, на барабанных ножницах, что делает отходы очень компактными и транспортабельными.

Процесс снятия покрова и оболочки с кабеля предложенным способом и устройством очень производителен, особенно при работе с применением разматывающих и наматывающих устройств. Простейшее такое устройство представляет собой вал, свободно или принудительно вращающийся на подшипниковых опорах в стойках U-образной рамы.

Изобретение относится к области переработки и утилизации использованного кабеля. Способ включает вдавливание клиновых дисковых ножей в оболочку и продольную обкатку ими кабеля параллельно его поверхности. Устройство содержит, в частности, планшайбу с копирными дорожками. С последними взаимодействуют каретки, несущие клиновые дисковые ножи. Планшайба установлена с возможностью поворота, а плоскость вершины каждого ножевого клина параллельна оси планшайбы. Изобретение позволяет упростить процесс снятия оболочки и покрова с кабеля. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ снятия покрова и оболочки с кабеля, включающий подачу кабеля, внедрение в него средств разделки и перемещение их вдоль кабеля, отличающийся тем, что внедрение и перемещение средств разделки производят вдавливанием клиновых дисковых ножей и продольным обкатыванием ими кабеля параллельно его поверхности на глубину, соответствующую толщине слоев покрова и оболочки с учетом упругой податливости материалов кабеля.2. Устройство для снятия покрова и оболочки с кабеля, содержащее корпус и смонтированные на нем кольцеобразную планшайбу с копирными дорожками, механизм поворота планшайбы, механизм подачи длинномерного изделия соосно планшайбе, каретки с валиками, параллельными оси планшайбы и взаимодействующими с ее копирными дорожками для перемещения валов с клиновыми дисковыми ножами, установленных на подшипниковых опорах в каретках равноудаленно относительно оси планшайбы, отличающееся тем, что каждый нож снабжен приводом вращения и установлен так, что плоскость вершин ножевого клина параллельна оси планшайбы, от которой нож отстоит на величину радиуса кабельного сердечника с учетом упругой податливости материалов кабеля, каждая каретка выполнена в виде пластины, которая снабжена бобышкой под подшипниковые опоры ножевого вала, отверстием под палец, связанный с корпусом и параллельный оси планшайбы, и средствами фиксации пластины на корпусе.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что механизм поворота планшайбы выполнен в виде стержня, один конец которого шарнирно связан с планшайбой, на другом конце закреплен маховик, а на стержне выполнен резьбовой участок, взаимодействующий с гайкой, установленной на корпусе с возможностью поворота вокруг круглого хвостовика гайки, ось которого параллельна оси планшайбы, причем планшайба снабжена риской, а корпус - шкалой с делениями, обозначающими диаметр сердечника кабеля и учитывающими упругую податливость материалов кабеля.4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что средства фиксации каждой каретки на корпусе выполнены в виде нескольких проходящих через отверстия на каретке и пазы на корпусе винтов, головка каждого из которых закреплена на каретке, а на резьбовой конец навинчена гайка со вставленными в нее рукоятками.