CZ110593A3

CZ110593A3 - Device for a cable line with at least one guide tube made of thermoplastic

Info

Publication number: CZ110593A3
Application number: CZ931105A
Authority: CZ
Inventors: Horst Vogelsand
Original assignee: Ernst Vogelsand Gmbh Co Kg Dip
Priority date: 1992-06-13
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 1994-03-16
Also published as: LTIP146A; IL105884A0; PL299262A1; HU9301711D0; FI932685A7; HU214128B; TR26974A; SK57293A3; GR3022486T3; CN1083274A; DE59305113D1; HRP930969A2; MY109227A; KR940001505A; SK281827B6; HRP930969B1; FI932685A0; NO304720B1; EP0578959B1; DE9208873U1

Description

MP-924-93-HO

Zařízeni pro vedeni kabelů s alespoň jednou vodicí trubkou z termoplastu

Oblast techniky . Vynález . se týká zařízení pro vedení kabelů s alespoň jednou vodicí trubkou z termoplastu, která má vodicí kanál s vnitřní stěnou kruhového průřezu o daném vnitřním poloměru a kluzná žebra, uspořádaná na vnitřní stěně vodícího kanálu a vytvořená z termoplastu termoplastové vodicí trubky, která, vzhledem k vnitřnímu obvodu, probíhají s předem stanoveným úhlem natočení, přičemž v přímé vodicí trubce s vtahovaným kabelem vzniknou na místech dotyku mezi kluznými žebry a pláštěm zaváděného kabelu dotykové plochy o potřebné šířce.

Dosavadní stav techniky

Taková zařízení pro vedení kabelů se obvykle pokládají do země. Kabely se do vodicí trubky nebo vodicích trubek zavádějí dodatečně. Kabel v rámci vynálezu označuje kabel obvykle používaný ve sdělovací technice pro přenos zpráv, zejména v oblasti poštovnictví, kabel pro vedení energie a podobně. V jedné vodicí trubce zařízení pro vedení kabelů může být veden jediný kabel nebo také několik kabelů nebo svazek kabelů. Jednotlivé kabely jsou jednožilné nebo vícežilné a jsou opatřeny pláštěm, vyrobeným z pryže nebo plastu. Kluzná žebra mají výšku větší než 0,1 mm, s výhodou 0,3 až 3 mm. Mezi kluznými žebry jsou upraveny žlábky. Pro objasnění výrazu úhel natočení se uvádí odkaz na Teorii šroubovic (viz Hutte Des Ingenieurs Taschenbuch I, Theoretische Grundlagen, 28. vydáni, Ernst & Sohn Berlin, strana 157). Šroubovice je potom definována následovně: Když se. přímka pohybuje tak,, že neustále kolmo protíná pevnou osu a dráhy, o které postupuje.

pevný^-bod^-přímky^-na ose, 3sou úměrné^-úhlům, o které se přímka natočí, potom každý z jejích bodů opisuje běžnou šroubovici.

Úhly uvedené vpředu jsou úhly natočení vůči obvodovému směru přímek. Velikost se vztahuje na určitý délkový úsek osy. Jinak probíhají kluzná žebra vůči vnitřní stěně kanálu s předem stanoveným .stoupáním. Tangens úhlu stoupání v jednom bodu «

kluzného žebra je první derivací matematické rovnice pro šroubovici, která odpovídá kluznému žebru, v tomto bodě. Průměry kabelů jsou obvykle v rozsahu od 10 do 90 mm, mohou činit, například 10 , 28, 35 nebo 90'-mm. Běžné-vodicí trubky zařízení pro vedení kabelů podle vynálezu mají vnitřní průměr v rozsahu od 26 do 200 mm. .

Pojem zařízení pro vedeni kabelů označuje například jednotlivé vodicí trubky kabelů (viz DE 35 29 541 Al), avšak i agregáty z vodicích trubek (viz DE 32 17 401 Al). Vodici, trubka nebo. vodicí trubky zařízení pro vedení kabelů slouží pro uložení, jednotlivých kabelů nebo sva2ků- kabelů/ které se do vodicí trubky musí zasunout nebo vtáhnout. U jednoho známého provedeni zařízeni - pro * vedení kabelů '(DE ‘35 29 541 Al ) mají' kluzná?žebra7 ' vztaženo ’na osu vodícího kanálu a ve směru osy vodícího kanálu, konstantní směr. Probíhají' například šroubovicovité a po celé délce zařízení pro vedení kabelů levotočivé nebo pravotočivě se stejným úhlem natočeni. Třecí odpor. který—v_zniká_pfi—zavedení—kabelú-nebc—

-svazku^-kabeiů^-do^-zaří*zen'í~pro véděřTí^kabělu se kluznými^-žebry^-. značně . sníží. To se osvědčilo v mnoha případech použití a ulehčuje to' vtaženi a zasunování kabelu nebo svazku kabelů. Pro obě opatření se v rámci vynálezu používá výraz vtažení nebo vtahování. Může se stát, že podle provedení kabelu nebo svazku kabelů dojde'střídavým působením kabelu a svazku kabelů s kluznými žebry ke vzniku rušivých vlivů, totiž ke vzniku . torzních sil, působících na kabel nebo svazek kabelů, což způsobí nežádoucí a .značné brzdicí .zkrucování kabelu-nebo svazku kabelů. Přitom . se může kabel nebo svazek kabelů na kluzných žebrech téměř zauzlít. Tyto nežádoucí rušivé vlivy je možno zredukovat tím, že žebra se, vztaženo na osu vodícího kanálu a ve směru osy vodícího kanálu, uspořádají ve střídavém směru (DE 40 31 783 Al). Střídavý směr znamená, že smysl natočení kluzných žeber je různý, například jednou zleva doprava a jednou zprava doleva. Jinak vyjádřeno, je úhel jednou záporný. Přitom mohou mít ve směru osy vodícího kanálu v natočení jednou kladný a kluzná žebra kromě toho jednotlivých úsecích různá stoupáni.

-.1

Překvapivě u tohoto provedení a vytvoření zařízení pro vedení kabelů již nevznikají rušivé torzní síly, působící na -vtahovaný nebo zasunovaný kabel, popřípadě na vtahovaný nebo zasunovaný svazek kabelů. Výsledné síly, vzniklé ze střídavého třecího spolupůsobení kabelu nebo- sva2ku kabelů s kluznými žebry již rušivé zkrucování kabelu nebo svazku kabelů nezvyšují a podle provedení se dokonce zcela zruší.. Nicméně* je nutno, aby při vtahování kabelu nebo svazku kabelů do vodícího kanálu působily nikoli neznatelné lineární vtahovací síly, -¾ pomocí nichž je nutno překonávat takřka lineární třecí odpor v podélném směru vodícího kanálu. Příslušná zařízení musí být k :¾ dispozici. To platí i potom, když u známého provedení, ve speciálním případě, bez zvláštního vedehí a tvarování w probíhají kluzná žebra hadovite (DE 40 31 783 Al, obr. 1, 4 a 5).

Úkolem vynálezu je vytvořit zařízení pro vedení kabelů uvedeného druhu tak, že vtahovací síly jsou za všech podmínek, a to i tehdy, když je zařízeni pro vedení kabelů v oblouku ucpané, extrémně malé.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje zařízení pro vedeni kabelů s alespoň jednou vodici trubkou z termoplastu, která má vodicí kanál s^vnŤtřní stě'noú^—křuhového .prúrezu o daném vnitřním poloměru a kluzná žebra, uspořádaná na vnitřní stěně vodícího kanálu a vytvořená z termoplastu termoplastové vodici trubky, která, vzhledem k vnitřnímu obvodu, probíhají s předem stanoveným úhlem natočení, přičemž v přímé vodicí trubce s vtahovaným kabelem vzniknou na místech dotyku mezi kluznými žebry a pláštěm zaváděného kabelu dotykové plochy o potřebné šířce, podle vynálezu, jehož podstatou je, že

- 1) kluzná- žebra—probíhájí -vlnovitě a tvoří mezi úseky s konstantním úhlem natočení vratné oblasti,

2) dotyková šířka (b) kluzných žeber, počet (z) , kluzných žeber ekvídistantné rozmístěných po obvodu vnitřní stěny kanálu, vnitřní poloměr -(r) vodicí trubky a délka . (L_K) dotykové části kluzných žeber mezi vratnými oblastmi vyhovuji rovnici . : .

Ar = 0,16 b²z L_K , přičemž A je dotyková plocha pláště kabelu v místech protínání s kluznými žebry v dotykových _____„_cáste_c.h_kl.U2ných__žeber-_ a_.má—velikost—v—rozme-z-í— od^-475^_ÚO^—3'2^_mm²';

3) úhel (g) stoupání kluzných žeber, měření v obloukové míře na vnitřní stěně kanálu vyhovuje rovnici . g = ra / L_K , a leží v rozsahu od 0,001 do *1,2 rad,5 přičemž r je v rozsahu od 12 do 100 mm a L_K je v rozsahu od

500 do 10000 mm a zaváděný kabel má vnější poloměr v rozsahu od 5 do 45 mm. Předem stanovená velikost úhlu natočení se vztahuje přitom na délkový úsek osy kanálu mezi vratnými oblastmi.

Uvedený úkol dále splňuje způsob vtahování kabelů do vodicích trubek podle vynálezu, jehož podstatou je, že rychlost vtahování zaváděného kabelu se zvolí tak, že dotykové plochy se třecím teplem nataví a taveninou se vytvoří stav tření jako s mazacím, prostředkem.

Vratnými oblastmi jsou u kluzných žeber, které probíhají j v rozvinutém stavu vnitřní steny kanálu do roviny sinusovítě, nejvyšší body vrcholů vln, respektive nejhlubší body spodků vln sínusovek. Vratné oblasti jsou vždy potom v bodu zvratu. v

Znak, že kluzná žebra probíhají vlnoví té a mezi úseky s konstantním úhlem natočení mají vratné oblasti, je sám o sobě / známý. Avšak v oblasti vrcholů vln, popřípadě spodních vrcholů vln je možno vložit úseky kluzných žeber, probíhající i ve směru plástových přímek vnitřní stěny kanálu, které vytvářejí poměrné dlouhé vratné oblasti. Dotykové plochy pláště kabelu s jednotlivými kluznými žebry mají v půdorysu více nebo méně ř kosodélnikový tvar, jehož geometrie je určena šířkou dotykové plochy žeber, tó znamená šířkou kluzných žeber v bodě dotyku na pláště kabelu a průběhem kluzných žeber. Pro další objasnění se poukazuje na popis podle obr. 1 v příkladech provedeni.

Vynále2 vychází z poznatku, . že u vodicích trubek, vytvořených a dimenzovaných tak, jak je vpředu popsáno, a kabelů dochází ke značnému zredukováni vtahovacích sil, když se provede takové opatření, že při vzniku nepřípustně velkých vtahovacích sil v souvislosti s prováděným vtahováním se suché tření nahradí třením, které se téměř blíží tření při ma2ání, které^-; jak^-je^—2námo“má podstatně menši^-koeficienty třeni než suché tření. Za tím účelem se však podle vynálezu nepoužívá žádný zvláštní mazací prostředek. Podle vynálezu se při způsobu vtahování kabelů s výhodou zvolí taková, rychlost vtahování a/nebo zatlačování kabelů nebo kabelového svazku, že na dotykových plochách dojde k místnímu zvýšení teploty, což . překvapivě snižuje třecí odpor.,S výhodou se vtahování provádí tak, že dotykové plochy se teplem z tření nataví a vzniklou taveninou se vytvoří stav blízký tření při mazání. Tato .-. možnost .byla. doposud -.přehlížena·.- ------ ........

Průřez kluzných žeber je přitom v předem stanovených •mezích prakticky libovolný. Podle, vynálezu se zvolí číselné parametry tak, že stavu tření jako s mazáním může být dosahováno neustále a lehce, když je zařízení pro vedení kabelů vyrobeno z- běžného termoplastu a když kabely mají obvyklý plášť a rovněž obvyklou hmotnost na délkovou jednotku. I když podle vynálezu tato možnost existuje, přesto spadá do rámce vynálezu to, že ye žlábkových prohloubeních je možno mezi kluznými žebry uspořádat mazací prostředek. Není to však zapotřebí. Pláště kabelů mohou být opatřeny povlakem, který působí jako kluzný prostředek. Rozumí se, že u zařízení pro vedení kabelů podle vynálezu absolutní velikost, vtahovacích sil stoupá úměrně s délkou zařízení pro vedení kabelů. To platí i potom, když vznikne podle popsaného způsobu_na.tav.enim —kluzných—žeber;—nebo^-přesněji^- jejich-hřebenůy^třěni^jakb^při' mazání. Do rámce vynálezu spadá i to, jak pomalu a opatrné je nutno kabely vtahovat, aby vznik tření jako s mazacím prostředkem nebylo zapotřebí, a aby také nevznikalo.

’ I když průřez kluzných žeber může být prakticky libovolný, je výhodné takové provedení, u kterého má vnitřní .„.stěna kanálu, mezi sousedními kluznými žebry tvar-žlábku, konkávního „vůči. kanálu, ₄·_.který . „na_; obou... stranách..vybíhá do hřebenu kluzných žeber. .

Zařízeni pro vedení kabelu s vodícími trubkami, provedené podle vynálezu, může mít vodicí trubky obvyklého průměru a různých tvarů, které mají různý význam. Parametry různých provedení vodicích trubek jsou uvedeny v následující tabulce:

tvarové parametry	označení vodicích trubek vnější φ
32(x3,0)	50(x4,6 )	110(x6.3)	225(X12,8)
vnější průměr v mm	32,0	- ’ 50,0	.. 110,0	225,0
sila stěny v mm	3,0	4,6	6,3	12,8
vnitřní průměr, mm	26,0	40,8	97,4	199,4
počet kluzných žeber	26	40	40	82
rozteč kluzných žeber	3,14	3,20	7,65	7,65>
úhel natočení v °	180	180	180	180
dotyková šířka mm	0,1	0,1	0,1	0,1
délka dotykové části žeber v mm	1275	2000	4775	9775
délka spojovacích úseků v mm	2	2	2	2

rozmístěných poloměr (r),

V jednotlivostech existují další možnosti provedení zařízení pro vedení kabelů podle vynálezu. Úhel natočení'může být zpravidla v rozsahu od 45° do 340°, s výhodou asi 180°. Optimální provedení u mnoha použití je takové, kde dotyková šířka (b) kluzných žeber, počet (z) kluzných žeber ekvidistantně na vnitřní stěně úhel (a)· natočeni a délka (L_K) kanálu, vnitřní dotykových míst kluzných žeber mezi vratnými oblastmi vyhovují rovnici

Ar = 0,16 b²z {0,0003 r²a² + L_R ²)^1/2 .

•Jsou-li mezi úseky s konstantním úhlem natočení u vodicí trubky zařízení pro vedení kabelů podle vynálezu upraveny spojovací úseky, lze dosáhnout zvlášť výhodných výsledků z . hlediska vtahovacích sil takovým provedením, kde mezi úseky s konstantním úhlem (a) natočení jsou uspořádány spojovací úseky -délky --(-1^)-,-v-nichž 'kluzná žebra pokračují rovnoběžně^- ' s osou vodicí trubky, přičemž dotyková šířka (b) kluzných žeber, počet (z) kluzných žeber rozmístěných ekvidistantně na 'vnitřní stěně kanálu, vnitřní poloměr (r), úhel (a) natočení a délka (L_K) dotykových míst kluzných žeber mezi vratnými oblastmi a délka (Ly) spojovacích úseků vyhovují rovnici t

Ar = 0,16 b²z (0,0003 r²a² + L_R ²)^1//2 + 4Lybr .

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladu provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky v perspektivním pohledu _ _vnitřní—stěnu—kanálu—s—kruhovým—průřezem— -vod-ic-í—trubky— s------— geometrickými symboly, náležejícími ke znakům vynálezu, | obr. 2 graficky objasnění pojmu dotyková plocha, obr. 3 rozvinutou vnitřní stěnu kanálu s kluznými žebry podle vynálezu a naznačeným kabelem, obr. 4 ve velkém zvětšeni v detailu podélný řez vodicí trubkou podle vynálezu s kabelem a obr. 5 ve velkém zvětšení v detailu řez vodící trubkou podle vynálezu.

Příklady provedeni vynálezu Vnitřní stěna 1 kanálu, v průřezu kruhová a znázorněná na obr. 1, náleží vodicí trubce 2 pro vedení kabelů, která tvoří součást zařízení pro vedení kabelů podle vynálezu. Na obr. 1 je zřejmý vnitřní poloměr r zakřivení vnitřní stěny 1. Na ' vnitřní stěně 1 kanálu jsou pouhými čarami znázorněna kluzná žebrá 2, která probíhají vzhledem k vnitřnímu obvodu s předem stanoveným úhlem a natočení.

ί Na obr. 2 je schematicky naznačen půdorys kluzného žebra í 3, rozvinutého do roviny, na něž dosedá pásová oblast 4 pláště

I kabelu 5. Na obr'. 3 je vidět detail rozvinutí vnitřní stěny 1 a na ni dosedající vtažený kabel 5, jehož plášť 10 náleží pásové oblasti 4. Z obr. 2 a 3 je vidět, že v , přímé vodicí trubce 2 se vtaženým kabelem 5 vzniknou na dotykových místech mezi kluznými žebry 3a pásovými oblastmi 4 pláště 10 kabelu 5 kosodélnikové dotykové plochy K o šířce b. Zejména z obr. 3 je rovněž vidět, že kluzná žebra 3 mají vlnovitý tvar. Kluzná žebra 2 tvoří mezi úseky 6 s konstantním úhlem a natočeni vratné oblasti 7. šířka b dotykových ploch K, počet z kluzných žeber 3 ekvidistantně rozložených po obvodu vnitřní stěny 1 _r kanálu, vnitřní poloměr r a délka L_K dotykových částí kluzných

Ě žeber 3 mezi vratnými oblastmi 7 vyhovují rovnici

Ar = 0,16 b²z L_K .

Na obr. 3 odpovídá délka úseků 6 délce Úhel g _k stoupání kluzných žeber 2/ měřený v obloukové míře na vnitřní stěně 1 kanálu, který je naznačen na obr. 1, rovněž vyhovuje . této uvedené rovnici. Udané, poměry jsou- velmi vhodné a vyzkoušené rozsáhlými experimenty, kdy vnitřní poloměr r je v

- 10 rozmezí od 12 do 100 mm, délka je v rozmezí od 500 do 10000 mm a vtahovaný kabel 5 má vnější poloměr v rozmezí od 5 do 45 mm. Úhel a natočeni muže být v příkladu provedení a s výhodou zhruba 180°.

Na obr. 4 je vidět ve zvětšeném měřítku detail podélného úseku zhruba ve směru A-A z obr. 2 s kluzným žebrem £ v řezu v oblasti dotykové plochy K dosednutého kabelu 5. Vytečkováním je naznačeno, .že kluzné žebro 3.se natavilo, a sice třecím teplem·, · které vzniklo při vtahování ' kabelu 5. Tím'vznikla.....

tavenina 8,. obři 4 objasňuje, že vznikem taveniny £ nastane stav tření jako s mazacím prostředkem.

Na 'obr; -5 ^jé vidět/ že vnitřní sténá 1 kanálu mezi »sousedními kluznými- žebry 3 má tvar žlábku 9, konkávni vůči Í kanálu, který na obou stranách vybíhá do hřebenu kluzných * žeber 3.. Znázorněné velikosti jsou typické pro mnohé případy použití. Výška je zhruba dvojnásobkem volného odstupu ⁴ pláště 10 kabelu 5 ode dna žlábku £ mezi kluznými žebry

Claims

II PATENTOVĚ NÁROKY

1) kluzná žebra probíhají vlnovitě. a tvoří mezi úseky s konstantním - úhlem . natočení vratné oblasti, žeber, počet (z) rozmístěných po

1. Zařízení pro vedení kabelů s alespoň jednou vodicí trubkou z termoplastu, která má vodicí kanál s vnitřní stěnou kruhového průřezu o vnitřním poloměru (χ} a kluzná žebra, uspořádaná na vnitřní stěně vodícího kanálu a vytvořená z termoplastu termoplastové vodicí trubky, která, vzhledem k vnitřnímu obvodu, probíhají s předem stanoveným úhlem (a^ natočení, přičemž v přímé vodicí trubce s vtahovaným kabelem vzniknou na místech dotyku mezi kluznými . žebry a pláštěm zaváděného kabelu dotykové plochy o šířce (X), vyznačující se tím,že

2. Zařízení podle nároku i, vyznačující se tím, že vnitřní stěna kanálu' má mezi 'sousedními*kluznými žebry tvar žlábku, konkávního vůči kanálu, který na obou stranách vybíhá do hřebenu kluzných žeber.

2) dotyková šířka (b) kluzných - kluzných žeber ekvidistantně obvodu vnitřní stěny kanálu, vnitřní poloměr (r) vodici trubky a délka (L_K) dotykové části kluzných žeber mezi vratnými oblastmi vyhovují rovnici

Ar = 0,16 b^zz L přičemž A je dotyková plocha pláště kabelu v místech protínání s kluznými žebry v dotykových částech kluzných žeber a má velikost v rozmezí od 4,5 do 32 mm²,

3. Zařízení podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se t í m, že úhel (a) natočení je od 45° do 340°, s výhodou asi 180°.

3) úhel (g) stoupáni kluzných žeber, měření v obloukové míře na vnitřní stěně kanálu vyhovuje roynici

LO

g = ra / L^ a leží v rozsahu od 0,001 do 1,2 rad, přičemž r je v rozsahu od 12 do 100 mm a je v rozsahu od 500 do 10000 mm a zaváděný kabel má vnější poloměr v rozsahu od 5 do 45 mm.

4. Zařízeni podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tim, že dotyková šířka (b) kluzných žeber, počet (z) kluzných žeber rozmístěných ekvidistantně na 'vnitřní stěně kanálu, vnitřní poloměr (r), úhel (a) natočení a délka (L_K) dotykových míst kluzných .žeber., mezi vratnými oblastmi vyhovují rovnici ___________-Ar = -Q-,-16—b_z -(-0-, 00 o 3-r-a^--+-L_K^-) -X—-------------—--—

5. Zařízení podle jednoho z nároků 1' až 4, vyznačující se tím, že mezi “úseky s konstantním úhlem (a) natočení jsou uspořádány spojovací úseky délky (L_v), v nichž kluzná žebra pokračuji rovnoběžně s osou vodicí trubky, ' přičemž dotyková šířka (b) kluzných žeber, počet (z) kluzných žeber rozmístěných ekvidistantně na'vnitřní stěně kanálu, vnitřní poloměr (r), úhel (a) natočení a*délka (L^) dotykových míst kluzných žeber, mezi vratnými oblastmi a délka (Ly) spojovacích úseků vyhovují rovnici

Ar = 0,16 b²z (0,0003 r²a² + LR²)^1/2 + 4Lvbr .

podle tím, tak, že vytvoří

6. Způsob vtahování kabelů do vodicích trubek jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se že rychlost vtahováni zaváděného kabelu se zvolí dotykové plochy se třecím teplem nataví a taveninou se stav tření jako s mazacím prostředkem.

l·.

·»* ηί’*',⁴