WO2017146609A1 - Устройство натяжения кабеля - Google Patents

Устройство натяжения кабеля Download PDF

Info

Publication number
WO2017146609A1
WO2017146609A1 PCT/RU2017/000050 RU2017000050W WO2017146609A1 WO 2017146609 A1 WO2017146609 A1 WO 2017146609A1 RU 2017000050 W RU2017000050 W RU 2017000050W WO 2017146609 A1 WO2017146609 A1 WO 2017146609A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cable
spring
shaft
drum
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2017/000050
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Евгений Борисович Гаскевич
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2017146609A1 publication Critical patent/WO2017146609A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/46—Processes or apparatus adapted for installing or repairing optical fibres or optical cables
    • G02B6/48—Overhead installation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • H02G1/02—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for overhead lines or cables
    • H02G1/04—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for overhead lines or cables for mounting or stretching
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G7/00—Overhead installations of electric lines or cables
    • H02G7/02—Devices for adjusting or maintaining mechanical tension, e.g. take-up device

Definitions

  • the invention relates to devices for installing and mounting optical cables, in particular, to devices for aerial installation and mounting, in particular, to mechanisms for unwinding thin fiber optic cable.
  • Known winding machine for winding a thin fiber optic cable onto a suspended supporting element - cable, cable, wire or cable bundle (utility model RU 151100 U 1).
  • the machine is used, in particular, in the construction of FTTH networks to create hanging ropes from thin fiber optic cables by the multiple winding method (patent RU 2551476 C2).
  • a cable tensioning device that, when winding the cable, first increases its moment of resistance to winding, then this moment of force leads to a constant value. The moment of force remains unchanged when the winding stops and gradually decreases to zero, if then the coil is rotated in the reverse winding direction. With further rotation of the coil in the reverse winding direction, there is little resistance to rotation.
  • This mode of operation of the tensioning device is provided by a spiral flat spring installed in it, the inner end of which is attached to the overrunning clutch mounted on
  • a device for the frictional fastening of the outer end of a flat coil spring to the case of the winding watch spring container with automatic winding (Tarasov SV. Time devices. - M.: “Mechanical Engineering", 1976, p. 150).
  • the outer end of the winding spiral flat spring storing energy is attached to the xiphoid segment of another flat spring embedded in
  • a metal cylindrical drum is a container for a winding spring, and the xiphoid spring, having a radius of curvature in the free state greater than the radius of the container, is itself pressed against the inner wall of the container.
  • the outer end of the crown is thickened and has a special shape. If the winding spring is completely screwed onto the shaft, and it continues to rotate, say, from the oscillations of the automatic winding pendulum, then the xiphoid spring, being pulled by the winding spring, will slip like a jump along the inner wall of the cylindrical container, weakening the tension, and will not allow the mechanism to break.
  • the task was to determine the technical solution for the cable tensioning device, in which a spiral flat spring is used to store energy, such that the same spring is also used as a component of the overrunning clutch.
  • the technical result of the claimed invention consists in the fact that technical solutions for the nodes of the cable tensioning device: overrunning clutch and friction pair are found.
  • the technical result obtained makes it possible to develop a cable tensioning device having a low weight, which, in particular, is effectively applicable in machines for winding a fiber optic cable onto a suspended support element.
  • a spiral flat spring is used as the energy accumulator of the cable tensioning device, the inner end of which is molded as a structural element of an overrunning friction clutch in the form of a tight twist of several turns compressing the shaft.
  • the technical result of the claimed invention is also achieved by the fact that for the cable tension device as a device for energy dissipation applied a drum-type brake system, the brake element of which, or in other words, the brake spring of which a flat spring is applied, is inserted inside the brake drum with voltage.
  • the brake element of which, or in other words, the brake spring of which a flat spring is applied is inserted inside the brake drum with voltage.
  • the device can act directly on the cable immediately after it has been unwound from the coil, in particular by means of at least one cable-rotating roller through which the cable passes without slipping out of the coil.
  • the tension force of the cable during winding does not depend on the amount of cable on the coil.
  • a spiral flat spring is used in the device as an energy accumulator, in other words, a spiral flat spring battery.
  • the spiral flat spring while spinning, accumulates energy at the beginning of the cable winding or when it is prewound before the start of the winding and provides cable tension during the winding process, at stops and, while unwinding, it provides cable tension with slight movement of the cable in the opposite direction.
  • a friction brake device can serve as a drum-type brake device, consisting of a brake drum and a brake element rubbing against the inner cylindrical surface of the drum.
  • the brake element can be of a complex structure, for example, containing several brake pads.
  • One of the ends of the spring is mechanically connected to the friction device, in particular, the outer end of the spring is mechanically connected to the brake element.
  • the outer end begins to act on the brake element with a force greater than the rest friction force between the brake element and the brake drum, and the brake element begins to slip on the drum, affecting the outer end of the spring, determined by the sliding friction force between the brake element and brake drum.
  • Both the resting friction force and the sliding friction force are determined, inter alia, by the pressure of the brake element against the inner wall of the drum, which should be calculated and set so as to provide a given moment of force acting on the rotating part of the device, and the spring will twist by a certain number revolutions.
  • the spring is completely twisted under the action of the static friction force, and under the action of the sliding friction force.
  • the other end of the spring, in particular the inner one is mechanically connected to the overrunning clutch, which, in particular, is located on the shaft of the device, the axis of which, in particular, coincides with the axis brake drum.
  • the housing of the device and, in particular, the drum is stationary, and the shaft is driven into rotation by a cable.
  • the shaft is stationary with respect to the attachment point of the device, and the rotating part of the device, in particular, the drum, is rotated around the shaft by a cable.
  • the tension device is mechanically connected and acts on the cable reel on the reel, in particular on the reel of the cable reel, in particular, it can be installed inside the reel of the cable reel, and, in particular, the brake drum of the device can be inserted into the reel reels, or it can be the same drum.
  • the tension device is mechanically connected and acts on the cable reel on the reel, in particular on the reel of the cable reel, in particular, it can be installed inside the reel of the cable reel, and, in particular, the brake drum of the device can be inserted into the reel reels, or it can be the same drum.
  • the tension device is mechanically connected and acts on the cable reel on the reel, in particular on the reel of the cable reel, in particular, it can be installed inside the reel of the cable reel, and, in particular, the brake drum of the device can be inserted into the reel reels, or it can be the same drum.
  • the tension device is mechanically connected and acts on the cable reel on the reel, in particular on the reel of the cable reel, in particular, it can be installed inside
  • the brake drum of the device is mechanically connected and acts on at least one roller through which the cable is drawn, reeling from the coil, in particular, it can be installed inside the roller, and, in particular, the brake drum of the device can be
  • one device acts on the cable reel and / or on the cable reel on the coil, and another acts on at least one roller through which the cable is drawn.
  • an overrunning clutch based on a self-tightening spiral flat spring was invented and presented by the claimed invention.
  • Several internal coils of a spiral flat spring in a free state are tightly screwed, and the diameter of the internal coil is slightly smaller than the diameter of the shaft on which these internal coils are worn. Between the inner surface of the inner turn and the surface of the shaft there is friction greater than the friction between the turns. If the shaft is rotated in the opposite direction of the spring from the external coil to the internal coil, and the external coil is held, then the internal coils are unwound, the pressure of the internal coil on the shaft decreases, and the friction between the shaft and the internal coil also decreases. The shaft rotates when a small moment of force is applied to it.
  • the internal coils slipping together squeeze the first internal coil around the shaft, increasing friction between it and the shaft, and, at certain inter-turn coefficients friction and friction between the coil and the surface of the shaft, the first coil does not slip in relation to the shaft.
  • the overrunning clutch spring is part of the flat coil spring of the device used for energy storage.
  • the spiral flat spring of the device used for energy storage has an inner end made in the form of several coils with tight winding in the free state and with an inner diameter smaller than the diameter of the shaft portion of the device on which it is worn, and these coils form with this part of the shaft freewheel.
  • a drum-type brake system for continuous dissipation into heat of mechanical energy obtained from winding the cable at a design speed and under tension with a given design force.
  • the brake system is made in the form of a friction pair, similarly to the engagement of the outer end of the coil spring in the friction spring motor of a self-winding mechanical wrist watch, which serves to prevent breakage of the watch mechanism when the winding is excessive, but exhibits a new invented quality - it works like a brake a drum-type device in continuous operation to dissipate energy into heat.
  • the friction pair consists of a brake drum and a flat spring with such radii of curvature of its sections in a free state that when installed in the brake drum, it is installed with tension and pressed against the inner walls of the drum.
  • the spring is made of metal, in particular, of a spring alloy.
  • the drum is designed so that its inner surface is not made of metal, and it forms a long-acting friction pair with a spring. The moment of braking force, if you hold a certain end of the spring with a force directed tangentially to the circumference of the inner annular surface of the rotating drum, is determined by the dimensions of the drum, the dimensions and shape of the spring in a free state and
  • the spring in one continuous or several sections, due to internal stress, is self-pressed to the inner wall of the brake drum with rated force. The moment of braking force can decrease if the held end of the spring is pulled to the axis of the drum.
  • the dimensions of the spring and its shape in the free state should be such that, with certain other sizes and design features of the device, with certain parameters of the cable winding - winding speed and tension during winding, and with continuous continuous operation, the spring or its parts would not heat up, such , which could lead to a change in the spring properties of the metal of the spring or to change the properties of the nonmetallic inner surface of the drum from thermal effects.
  • a spring plays the role of a brake shoe of a drum-type brake device, but this shoe is one in the device, and, unlike typical drum-type brakes, the inner surface of the drum is not made of metal, but the shoe is metal.
  • a spring is a metal spring brake pad, which is self-pressed to the inner non-metallic surface of the brake drum.
  • the brake device has a constant braking torque, not adjustable during operation in the cable tensioning device in constant rotation mode.
  • the moment may change at the beginning of the operation of the cable tensioning device, if the end of the spring is pulled to the shaft at the beginning of the operation of the device, as well as when the rest friction turns into sliding friction and vice versa.
  • the system parameters can be selected so that the spring brake shoe slides evenly over the drum and does not work impulse, as a similar solution for a mechanical automatic wristwatch.
  • the brake element in the form of a spring brake pad is coupled to the main spiral flat spring - the battery spring, which stores energy in the cable tensioner.
  • the hitch is rigid, in particular, the springs are riveted or spot welded overlap.
  • both springs are different sections of a single spring, in particular, cut out in the form of a single part from a steel sheet so that the section acting as a brake shoe has a calculated width that is larger than for the section of the battery spring with the section tight internal turns of the freewheel.
  • a single spring product is obtained, the outer wide section of which is a flat spring brake pad, the middle section is a spiral flat spring-accumulator for energy storage, the inner section is a spiral flat spring with several tightly twisted turns in a free state, as part of a freewheel .
  • the hitch is free, movable.
  • the battery spring may have a hook formed from it at the outer end, and the spring brake pad may have a slot at the end.
  • the hook engages in the slot and a movable hitch is obtained, which allows you to freely change the angle at the point of engagement.
  • Movable hitch eliminates lateral
  • the system is designed and designed so that the spring-accumulator is fully twisted, and the end of the spring brake pad bends to the axis and rests against the twisted spring-accumulator before the spring brake pad begins to slip, then the mode of uniform slippage in time is easily achieved by selecting the length and shape in the free state of the spring brake pads.
  • sides limiting the displacement of the portion of the spring-accumulator related to the overrunning clutch along the shaft.
  • on the inner side of the brake drum there are sides that limit the displacement of the brake element - spring brake pads along the axis of the drum.
  • the use of a shaft and a drum with sides limits the lateral displacement of the flat springs and prevents their engagement with the side walls of the device body.
  • the spring brake pads two or more, and they are embedded in one drum, lining up at certain intervals along its axis. Between the spring pads, dividing boards may be located on the inside of the drum. In particular, several spring pads engage with a single battery spring.
  • FIG. 1 Cable tensioning device located inside the reel of a cable reel, top view side view of a horizontal section. Springs are shown in working condition.
  • FIG. 2 Vertical section of a cable tensioning device located inside a cable reel drum. Springs are shown in working condition.
  • FIG. 3 The main parts of the cable tensioning device and cable reel. Springs are shown in working condition.
  • FIG. 4 Spiral flat spring-accumulator in a free state, containing internal tight turns of the freewheel.
  • FIG. 5 Spring brake pad in a free state.
  • FIG. 6 Coiling machine, general view.
  • the cable tensioning device 1 is installed in the drum 2 of the cable reel 3 of the winding machine 4 used for winding thin fiber-optic cables 5 onto a support element 6 suspended on supports, for example, a cable, a self-supporting cable , wire or cable harness.
  • the device 1 serves for the controlled tension of the cable 5 during winding or when moving the machine with the cable through the support and for tightening the cable 5 when stopped at the end of the span. This allows you to tightly wind the cable 5 on the supporting element 6 and with multiple winding to create hanging ropes of thin optical cables 5, which gives a big positive effect in the construction of FTTH networks. Removing the outer cheek 7, on the reel of the machine
  • the tension device 1 acts on cable 5 two times weaker with a full coil than with an empty one.
  • winding cables 5 with designs up to 4 and up to 8 fibers are used, the cross-sectional dimensions for both options are 2 mm by 4 mm, and the maximum allowable tensile load (MDRN) is 290 N and 150 N respectively.
  • cables 5 should be tightened when winding with a magnitude of force from 10 N to 40 N. Therefore, for this particular task the tension device 1 of cable 5 during the winding process should create a moment of force having a value in the range from 1.1 ⁇ ⁇ ⁇ to 2.2 N'm, in this particular example about 1.5 ⁇ ⁇ ⁇ .
  • a coil 3 with a cable 5 is mounted on a shaft 9 of aluminum alloy with bearings 10, and the shaft 9 is fixedly mounted on the frame 11 of the machine 4.
  • the shaft 9 has a section 12 of 22 mm in length, with a diameter of 25 mm, bounded by sides 13 with a height of 2 mm .
  • This section 12 is equipped with a coil spring coil spring 14 containing three tight coils 15 at the inner end in a free state, the inner diameter of the first inner coil 16 in a free state being 23 mm, so that the spring 14 tightly compresses the shaft 9.
  • the spring 14 has 20 mm wide over its entire length and made of spring steel. In the rest of 17, the spring 14, in its free state, has the shape of an expanding spiral, which is common for winding springs. Coefficient of friction between the first
  • the internal coils 15 are untwisted, the clamp of the first internal coil 16 to the shaft 9 weakens and the spring 14 begins to slip along the shaft 9, transmitting from the shaft 9 to the coil 3 a slight moment of force.
  • the inner tight turns 15 of the spring 14 and the central portion 12 of the shaft, on which the spring 14 is worn form an overrunning clutch 18.
  • the dimensions and shape of the spring 14 are selected so that when it is fully wound onto the shaft 9, it creates a moment of force equal to 1.4 ⁇ ⁇ ⁇ .
  • spring 1 has a hook 19, with which it engages with a spring brake pad 20 made of a flat steel spring of a tape 25 mm wide and having a slot 21 at one end for engagement with the battery spring 14.
  • Battery spring clutch 14 with a spring brake shoe 20 swing freely in the plane of the spring.
  • the spring brake shoe 20 is inserted with voltage into the brake drum 22 made of textolite.
  • In the drum there is a groove with sides 23 on the sides to hold the spring brake pad 20 from displacement along the axis of the drum 22.
  • the dimensions and shape in the free state of the spring brake the pads 20 are selected so that when the pads 20 slip in the drum 22 during its rotation, the friction force of its surface against the inner surface of the brake drum 22 creates a moment approximately equal to 1.5 ⁇ ⁇ ⁇ , and when rotated with a maximum permissible speed of 6 revolutions per second, there is no heating of the pad 20 or its parts above 200 ° C. Under these conditions there is no destructive
  • the brake drum 22 is inserted into the drum 2 of the cable reel and rigidly bonded to it.
  • the spring-accumulator 14 is screwed onto the shaft 9, and the moment of force created by the tensioning device 1 increases to 1.4 N * m, until the spring 14 is fully wrapped. This occurs in a few revolutions of the coil 3.
  • the spring battery 14 while pulling the spring brake pad 20, but the latter does not move. Then, the spring-accumulator 14 begins to pull the spring brake pad 20 with greater force, pulling to the shaft 9 its end, with which it is engaged.
  • the spring brake shoe 20 begins to slip along the inner surface of the brake drum 22, and the device enters a continuous continuous braking mode.
  • the device pulls the cable 5 with a torque of 1.4 N * m.
  • the tension force of the cable 5 in these modes of operation of the device is determined by the diameter of the winding cable 5 on the reel 3 and falls into the required range. If, after a stop, start to twist the coil 3 in the opposite direction, winding the cable 5 onto the coil 3, then the moment of pulling the cable 5 will decrease to zero in a few turns. Then the device 1 will have a slight
  • the device 1 installed on the machine 4 allows the cable 5 to be wound on a suspended load-bearing element at a speed of up to 2 m / s and to maintain tension during stops.
  • the cable 5 will be tensioned with a force, the value of which is in the range from 12 N to 28 N.
  • the tension of the cable 5 when winding a full coil increases by 100% by the end of the winding.
  • one cable tension device 1 is installed in the drum 2 of the cable reel 3 of the winding machine 4, and another cable tension device is installed in the roller 24 through which the cable 5 removed from the coil 3 passes.
  • the tension device 1 in the drum of the coil 2 has such parameters that it pulls the cable with a force depending on the number cable 5 on the coil 3, and falling in the range from 5 N to 10 N.
  • the cable tensioning device in the roller 24 has such parameters that it additionally pulls cable 5 pulled through the roller 24 with a force of 15 N, and this force does not depend on the number of cables 5 on the coil 3.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройствам для установки и монтажа оптических кабелей, в частности, устройство натяжения кабеля применяется в навивочных машинках для навивки тонкого оптического кабеля на подвешенный несущий элемент, при этом его устанавливают в барабан (2) кабельной катушки и/или в ролик протяжки кабеля. Устройство натяжения кабеля, вращаемое на неподвижном валу (9) сматывающимся кабелем (5), содержит спиральную плоскую пружину- аккумулятор (14), внутренний конец которой состоит из нескольких плотных витков (15), плотно охватывающих участок (12) вала, образуя с ним обгонную муфту, позволяющую беспрепятственно вращать устройство в обратном смотке направлении. Внешний конец пружины-аккумулятора сцеплен с пружинной тормозной колодкой (20), которая, будучи изготовлена в виде плоской пружины и с напряжением вложена в тормозной барабан (22), образует с ним фрикционную пару длительного действия, причем проскальзывание в паре происходит при заданном моменте силы и нет перегрева при длительной работе с заданным темпом. При этом пружина-аккумулятор запасает энергию и натягивает кабель как при остановке, так и при обратном движении, подтягивая его назад.

Description

Устройство натяжения кабеля
Изобретение относится к устройствам для установки и монтажа оптических кабелей, в частности, к устройствам для воздушной установки и монтажа, в частности, к механизмам размотки тонкого волоконно-оптического кабеля.
Уровень техники
Известна навивочная машинка для навивки тонкого волоконно-оптического кабеля на подвешенный несущий элемент - кабель, трос, провод или кабельный жгут (полезная модель RU 151100 U 1). Машинка применяется, в частности, при строительстве сетей FTTH для создания подвесных жгутов из тонких волоконно-оптических кабелей способом множественной навивки (патент RU 2551476 С2). В ее механизме размотки кабеля, в барабане кабельной катушки, имеется устройство натяжения кабеля, которое при смотке кабеля сначала увеличивает свой момент силы сопротивления смотке, затем этот момент силы приводит к постоянному значению. Момент силы остается неизменным при остановке смотки и постепенно уменьшается до нуля, если затем вращать катушку в обратном смотке направлении. При дальнейшем вращении катушки в обратном смотке направлении имеется незначительное сопротивление вращению. Такой режим работы устройства натяжения обеспечивает установленная в нем спиральная плоская пружина, внутренний конец которой прикреплен к обгонной муфте, установленной на
неподвижный вал кабельной катушки, а внешний конец прикреплен к тормозным колодкам, трущимся с постоянным трением скольжения о внутреннюю поверхность тормозного барабана, вложенного в барабан кабельной катушки и скрепленного с ним. При вращении в направлении смотки кабеля пружина, запасая энергию, накручивается на обгонную муфту, до тех пор, пока колодки не начнут проскальзывать по тормозному барабану, и остается в накрученном состоянии и при дальнейшем вращении, и при остановке. При вращении в обратном направлении срабатывает обгонная муфта, создавая незначительное сопротивление вращению. Применение стандартных тормозных колодок и одной из известных в технике конструкций обгонной муфты усложняет устройство и увеличивает его вес. Данное техническое решение является наиболее близким по совокупности признаков из числа известных к техническому решению, описанному в изобретении, в котором найдены новые технические решения для обгонной муфты и для фрикционной пары, включающей тормозной барабан и тормозной элемент. Известно техническое решение для обгонной муфты, в котором используется витая пружина, изготовленная из проволоки и плотно намотанная на вал («Обгонные муфты трения с затягивающимися витыми пружинами». Большая советская энциклопедия.— М.: Советская энциклопедия, 1969— 1978). Один конец пружины прикреплен к внешней части обгонной муфты, а другой находится в свободном состоянии. При вращении вала в направлении, обратном накрутке пружины, трение между валом и пружиной позволяет раскрывать витки пружины, при этом вал действует на внешнюю часть обгонной муфты с незначительным моментом силы. При вращении вала в направлении, совпадающем с накруткой пружины, начальное трение между валом и пружиной позволяет затягивать витки пружины на валу так, что трение, значительно увеличиваясь, не позволяет пружине проскальзывать, при этом вал вращает внешнюю часть обгонной муфты с расчетным моментом силы. В этом решении, если его применить для устройства натяжения кабеля, не используется плоская пружина, которая могла бы также запасать энергию для создания момента силы для натяжения кабеля.
Известно техническое решение для обгонной муфты, в котором используется спиральная плоская пружина, у которой внутренний конец закреплен на валу, а внешний не закреплен, но внешние витки находятся в слегка напряженном состоянии, прижимаясь к внутренней стенке барабана - внешней части обгонной муфты (патент Япония JP 08- 135691 А). При вращении вала в направлении закручивания пружины прижатие внешнего витка ослабляется, и он проскальзывает по внутренней стенке барабана, создавая незначительный момент силы. При вращении в обратном направлении витки распираются и прижимаются к барабану, исключая проскальзывание, при этом вал действует на внешнюю часть обгонной муфты с расчетным моментом силы. Спиральная пружина обгонной муфты могла бы быть использована для запасания энергии при ее
раскручивании в устройстве натяжения кабеля, но при этом к тормозной колодке должен быть прикреплен ее внутренний конец. Это усложняет схему устройства натяжения кабеля и увеличивает его вес. Данное техническое решение является наиболее близким по совокупности признаков из числа известных к решению, описанному в первом
независимом пункте формулы изобретения.
Известно устройство фрикционного закрепления внешнего конца плоской спиральной пружины к корпусу контейнера заводной пружины наручных часов с автоподзаводом (Тарасов СВ. Приборы времени.— М.: «Машиностроение», 1976, с. 150). Внешний конец заводной спиральной плоской пружины, запасающей энергию, прикреплен к мечевидному отрезку другой плоской пружины, вложенному в
металлический цилиндрический барабан - контейнер для заводной пружины, причем мечевидная пружина, имея радиус кривизны в свободном состоянии больший, чем радиус контейнера, сама прижимается к внутренней стенке контейнера. Другой вариант: внешний конец заводной пружины утолщен и имеет специальную форму. Если заводная пружина полностью накрутится на вал, а он будет продолжать вращаться, скажем, от колебаний маятника автоподзавода, то мечевидная пружина, натягиваясь заводной пружиной, будет скачкообразно проскальзывать по внутренней стенке цилиндрического контейнера, ослабляя натяжение, и не позволит механизму сломаться. Это решение, служащее для предохранения механизма часов от поломки и для увеличения точности хода, если его масштабно увеличить, не подходит для применения в качестве тормозной системы барабан-колодка, так как металлический контейнер и мечевидная пружина не являются фрикционной парой длительного действия для диссипации в тепло значительной энергии, в частности, такой, которая выделяется при смотке кабеля под натяжением. Данное техническое решение является наиболее близким по совокупности признаков из числа известных к решению, описанному во втором независимом пункте формулы изобретения.
Раскрытие изобретения
Поставленная задача состояла в определении технического решения для устройства натяжения кабеля, в котором для запасания энергии применяется спиральная плоская пружина, такого, чтобы эта же пружина была применена и в качестве компонента обгонной муфты. Дополнительно необходимо было найти простое решение с малым весом для фрикционного устройства для диссипации энергии, которая выделяется в процессе смотки кабеля под натяжением.
Технический результат заявленного изобретения состоит в том, что найдены технические решения для узлов устройства натяжения кабеля: обгонной муфты и фрикционной пары. Полученный технический результат позволяет разработать устройство натяжения кабеля, имеющее малый вес, которое, в частности, эффективно применимо в машинках для навивки волоконно-оптического кабеля на подвешенный несущий элемент.
Технический результат заявленного изобретения достигается тем, что в качестве аккумулятора энергии устройства натяжения кабеля применена спиральная плоская пружина, внутренний конец которой сформован как конструктивный элемент обгонной муфты трения в виде плотной скрутки из нескольких витков, обжимающих вал.
Технический результат заявленного изобретения также достигается тем, что для устройства натяжения кабеля в качестве устройства для диссипации энергии применена тормозная система барабанного типа, в качестве тормозного элемента которой, или другими словами, в качестве тормозной колодки которой применена плоская пружина, вкладываемая внутрь тормозного барабана с напряжением. Для известного технического элемента, применяемого в механических часах в качестве предохранительного устройства, в технически измененном виде, открыто новое применение, приводящее к ранее неизвестному результату - применение в качестве тормозного устройства барабанного типа с возможностью непрерывного режима работы при значительном уровне диссипации энергии.
При смотке кабеля с катушки со скоростью V и с натяжением Т затрачивается энергия, и мощность равняется Р = V · Т. Эта энергия должна поглощаться устройством натяжения кабеля, по меньшей мере, одна вращающаяся часть которого находится в механической связке без проскальзывания, по меньшей мере, с одним участком оболочки кабеля и приводится во вращение кабелем. Устройство может действовать
непосредственно на катушку, в частности, на барабан кабельной катушки, и таким образом натягивать кабель. Для этого кабель на катушке должен быть уложен так плотно, чтобы внешний натягиваемый виток не проваливался бы между витками кабельной намотки на катушку. При этом, если момент силы, действующий на катушку, не изменяется в процессе смотки, то натяжение кабеля увеличивается по мере его смотки ввиду уменьшения диаметра намотки кабеля на катушке. Такое решение применимо, если изменение силы натяжения кабеля при смотке находится в допустимых пределах для конкретной задачи. В другом варианте устройство может действовать непосредственно на кабель сразу после того, как он будет смотан с катушки, в частности, посредством, по меньшей мере, одного вращающегося кабелем ролика, через который кабель без проскальзывания проходит, выйдя из катушки. Если пренебречь трением в оси катушки, то в этом варианте сила натяжения кабеля при смотке не зависит от количества кабеля на катушке. Одно из возможных технических решений для создания устройства натяжения кабеля, которое натягивает кабель, в частности, при смотке с катушки, при остановке и незначительном откате назад, состоит в том, что в устройстве в качестве аккумулятора энергии применяется спиральная плоская пружина, другими словами, спиральная плоская пружина-аккумулятор. Спиральная плоская пружина, закручиваясь, накапливает энергию в начале смотки кабеля или при ее предварительной накрутке до начала смотки и обеспечивает натяжение кабеля в процессе смотки, при остановках и, раскручиваясь, обеспечивает натяжение кабеля при незначительном продвижении кабеля в обратном направлении. После того, как пружина закрутится до расчетного состояния, она прекращает поглощать энергию, и для дальнейшего поглощения подключается устройство диссипации механической энергии в тепло, в частности, фрикционное тормозное устройство. Таким устройством может служить тормозное устройство барабанного типа, состоящее из тормозного барабана и тормозного элемента, трущегося о внутреннюю цилиндрическую поверхность барабана Тормозной элемент может быть сложной конструкции, например содержать несколько тормозных колодок. Один из концов пружины механически связан с фрикционным устройством, в частности, внешний конец пружины механически связан с тормозным элементом. При заданной закрутке спиральной пружины внешний конец начинает действовать на тормозной элемент с силой большей, чем сила трения покоя между тормозным элементом и тормозным барабаном, и тормозной элемент начинает проскальзывать по барабану, оказывая воздействие на внешний конец пружины, определяемое силой трения скольжения между тормозным элементом и тормозным барабаном. И сила трения покоя, и сила трения скольжения определяются, в числе прочего, силой прижатия тормозного элемента к внутренней стенке барабана, которую следует рассчитать и установить так, чтобы обеспечивался заданный момент силы, действующий на вращающуюся часть устройства, при этом пружина закрутится на определенное число оборотов. В частном случае пружина закручивается полностью и при действии силы трения покоя, и при действии силы трения скольжения. Для возможности беспрепятственного вращения частей устройства в обратном
направлении, например, при обратном протягивании кабеля или при намотке его на катушку, другой из концов пружины, в частности, внутренний, механически связан с обгонной муфтой, которая, в частности, располагается на валу устройства, ось которого, в частности, совпадает с осью тормозного барабана. В одном из вариантов реализации корпус устройства и, в частности, барабан неподвижен, а вал приводится во вращение кабелем. В другом варианте вал неподвижен по отношению к узлу крепления устройства, а вращающаяся часть устройства, в частности, барабан приводится во вращение вокруг вала кабелем. Еще в одном из вариантов устройство натяжения механически связано и действует на бухту кабеля на катушке, в частности, на барабан кабельной катушки, в частности, оно может быть установлено внутри барабана катушки кабеля, и, в частности, тормозной барабан устройства может быть вложен в барабан катушки, или это может быть один и тот же барабан. Еще в одном из вариантов устройство натяжения
механически связано и действует, по меньшей мере, на один ролик, через который протягивается кабель, сматываясь с катушки, в частности, оно может быть установлено внутри ролика, и, в частности, тормозной барабан устройства может являться
вращающейся основой ролика. Для натяжения кабеля могут быть одновременно применены несколько устройств. В одной из реализаций натяжения кабеля при его смотке с катушки, в частности, одно устройство действует на кабельную катушку и/или на бухту кабеля на катушке, а еще одно действует, по меньшей мере, на один ролик, через который протягивается кабель.
Для достижения технического результата изобретена и представлена заявленным изобретением обгонная муфта на основе самозатягивающейся спиральной плоской пружины. Несколько внутренних витков спиральной плоской пружины в свободном состоянии закручены плотно, и диаметр внутреннего витка несколько меньше, чем диаметр вала, на который эти внутренние витки надеваются. Между внутренней поверхностью внутреннего витка и поверхностью вала имеется трение, большее, чем трение между витками. Если вал вращать в направлении, противоположном направлению закрутки пружины от внешнего витка к внутреннему, а внешний виток удерживать, то внутренние витки разматываются, давление внутреннего витка на вал уменьшается, и трение между валом и внутренним витком также уменьшается. Вал вращается при приложении к нему незначительного момента силы. Если вал вращать в направлении, совпадающем с направлением закрутки пружины от внешнего витка к внутреннему, а внешний виток удерживать, то внутренние витки, проскальзьшая между собой, обжимают первый внутренний виток вокруг вала, увеличивая трение между ним и валом, причем, при определенных коэффициентах межвиткового трения и трения между витком и поверхностью вала первый виток не проскальзывает по отношению к валу.
Проскальзывания не происходит, так как пружина затягивается на валу. В этом направлении момент силы, приложенный к валу, передается внешнему витку пружины. Пружина обгонной муфты является частью плоской спиральной пружины устройства, применяемой для накопления энергии. Другими словами, спиральная плоская пружина устройства, применяемая для накопления энергии, имеет внутренний конец, выполненный в виде нескольких витков с плотной намоткой в свободном состоянии и с внутренним диаметром меньшим, чем диаметр участка вала устройства, на который она надевается, причем эти витки образуют с этой частью вала обгонную муфту.
Для достижения технического результата дополнительно изобретена и
представлена заявленным изобретением тормозная система барабанного типа для непрерывной диссипации в тепло механической энергии, получаемой от смотки кабеля с расчетной скоростью и под натяжением с заданной расчетной силой. Тормозная система выполнена в виде фрикционной пары аналогично устройству зацепления внешнего конца спиральной пружины во фрикционном пружинном двигателе механических наручных часов с автоподзаводом, служащему для предотвращения поломки механизма часов при избыточном заводе, но проявляет новое изобретенное качество - работает как тормозное устройство барабанного типа в режиме непрерывной работы по диссипации энергии в тепло. Фрикционная пара состоит из тормозного барабана и плоской пружины с такими радиусами кривизны ее участков в свободном состоянии, что при установке в тормозной барабан она устанавливается с напряжением и прижимается к внутренним стенкам барабана. Пружина выполнена из металла, в частности, из пружинного сплава. Барабан выполнен так, что его внутренняя поверхность выполнена не из металла, и он с пружиной образует фрикционную пару длительного действия. Момент силы торможения, если определенный конец пружины удерживать силой, направленной по касательной к окружности внутренней кольцевой поверхности вращающегося барабана, определяется размерами барабана, размерами и формой пружины в свободном состоянии и
коэффициентом трения между внешней поверхностью пружины и внутренней
поверхностью барабана. Пружина одним непрерывным или несколькими участками, благодаря внутреннему напряжению, самоприжимается к внутренней стенке тормозного барабана с расчетной силой. Момент силы торможения может уменьшаться, если удерживаемый конец пружины оттягивать к оси барабана. Размеры пружины и ее форма в свободном состоянии должны быть такими, чтобы при определенных остальных размерах и особенностях конструкции устройства, при определенных параметрах смотки кабеля - скорости смотки и натяжении при смотке, и при непрерывной длительной работе не происходил бы нагрев пружины или ее частей, такой, который мог бы привести к изменению пружинящих свойств металла пружины или произвести изменения свойств неметаллической внутренней поверхности барабана от термического воздействия.
Пружина играет роль тормозной колодки тормозного устройства барабанного типа, но эта колодка в устройстве одна, и, в отличие от типичных тормозов барабанного типа, внутренняя поверхность барабана выполнена не из металла, а колодка - металлическая. Другими словами, такая пружина - это металлическая пружинная тормозная колодка, которая самоприжимается к внутренней неметаллической поверхности тормозного барабана. Тормозное устройство имеет постоянный момент торможения, не регулируемый в процессе работы в устройстве натяжения кабеля в режиме постоянного вращения.
Момент может меняться в начале работы устройства натяжения кабеля, если конец пружины оттягивается к валу в начале работы устройства, а также когда трение покоя переходит в трение скольжения и наоборот. Параметры системы можно подобрать так, чтобы пружинная тормозная колодка равномерно во времени проскальзывала по барабану, а не работала импульсно, как аналогичное по конструкции решение для наручных механических часов с автоподзаводом. Тормозной элемент в виде пружинной тормозной колодки сцеплен с основной спиральной плоской пружиной - пружиной-аккумулятором, запасающей энергию в устройстве натяжения кабеля. В одном из вариантов реализации изобретения сцепка жесткая, в частности, пружины склепаны или точечно сварены внахлест. В одном из подвариантов жесткой сцепки обе пружины являются разными участками единой пружины, в частности, вырубленной в виде одной детали из стального листа так, чтобы участок, выполняющий роль тормозной колодки, имел рассчитанную ширину, которая больше, чем для участка пружины-аккумулятора с участком плотных внутренних витков обгонной муфты. После формовки и термообработки получается единое пружинное изделие, внешний широкий участок которого - плоская пружинная тормозная колодка, средний участок - спиральная плоская пружина-аккумулятор для запасания энергии, внутренний участок - спиральная плоская пружина с несколькими плотно закрученными витками в свободном состоянии, как часть обгонной муфты. В другом варианте сцепка свободная, подвижная. В частности, пружина-аккумулятор может иметь на внешнем конце сформованный из нее крюк, а пружинная тормозная колодка - щель на конце. Крюк зацепляется в щель и получается подвижная сцепка, которая позволяет свободно менять угол в месте зацепления. Подвижная сцепка позволяет исключить поперечные
напряжения в месте сцепления и увеличивает надежность системы. Если система рассчитана и исполнена так, что пружина-аккумулятор полностью закручивается, а конец пружинной тормозной колодки отгибается к оси и упирается в закрученную пружину- аккумулятор, прежде чем пружинная тормозная колодка начнет проскальзывать, то режим равномерного по времени проскальзывания легко достигается подбором длины и формы в свободном состоянии пружинной тормозной колодки.
В одном из вариантов на валу имеются бортики, ограничивающие смещение участка пружины-аккумулятора, относящегося к обгонной муфте, вдоль вала. Еще в одном из вариантов на внутренней стороне тормозного барабана имеются бортики, ограничивающие смещение тормозного элемента - пружинной тормозной колодки вдоль оси барабана. Применение вала и барабана с бортиками ограничивает поперечное смещение плоских пружин и предотвращает их зацепление за боковые стенки корпуса устройства. Еще в одном из вариантов пружинных тормозных колодок две или более, и они вложены в один барабан, выстраиваясь с определенными промежутками вдоль его оси. Между пружинными колодками могут располагаться разделительные бортики на внутренней стороне барабана. В частности, несколько пружинных колодок сцепляются с одной пружиной-аккумулятором. Применение нескольких пружинных тормозных колодок может понадобиться в устройствах натяжения кабеля с увеличенным уровнем диссипации энергии в процессе смотки. Работа устройства в этом случае может оказаться более плавной, чем если бы для увеличенного уровня диссипации энергии применялась бы одна широкая пружинная тормозная колодка.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - Устройство натяжения кабеля, расположенное внутри барабана кабельной катушки, вид сверху-сбоку на горизонтальный разрез. Пружины показаны в рабочем состоянии.
Фиг. 2 - Вертикальный разрез устройства натяжения кабеля, расположенного внутри барабана кабельной катушки. Пружины показаны в рабочем состоянии.
Фиг. 3 - Основные детали устройства натяжения кабеля и кабельной катушки. Пружины показаны в рабочем состоянии.
Фиг. 4 - Спиральная плоская пружина-аккумулятор в свободном состоянии, содержащая внутренние плотные витки обгонной муфты.
Фиг. 5 - Пружинная тормозная колодка в свободном состоянии.
Фиг. 6 - Навивочная машинка, общий вид.
На рисунках:
1 - Устройство натяжения кабеля;
2 - Барабан кабельной катушки;
3 - Кабельная катушка;
4 - Навивочная машинка;
5 - Волоконно-оптический кабель;
6 - Подвешенный несущий элемент, на который навивают волоконно- оптический кабель;
7 - Внешняя съемная щека кабельной катушки;
8 - Плотная рядная бухта волоконно-оптического кабеля;
9 - Вал;
10 - Подшипники;
11 - Рама навивочной машинки;
12 - Участок вала - часть обгонной муфты;
13 - Бортики на валу, ограничивающие участок обгонной муфты;
14 - Спиральная плоская пружина-аккумулятор, содержащая внутренние плотные витки обгонной муфты; 15 - Плотные витки на внутреннем конце пружины-аккумулятора - часть обгонной муфты;
16 - Первый внутренний виток;
17 - Расширяющаяся часть спирали пружины-аккумулятора;
18 - Обгонная муфта, состоящая из участка вала и плотных витков пружины-аккумулятора;
19 - Зацеп пружины-аккумулятора;
20 - Пружинная тормозная колодка, изготовленная из плоской стальной пружинной ленты;
21 - Щель для зацепления с пружиной-аккумулятором;
22 - Тормозной барабан;
23 - Бортики для удержания пружинной тормозной колодки вдоль оси барабана;
24 - Ролик, в частности, в который может быть установлено
дополнительное устройство натяжения кабеля.
Осуществление изобретения
В одной из реализаций изобретения, но этой реализацией не ограниченного, устройство 1 натяжения кабеля установлено в барабан 2 кабельной катушки 3 навивочной машинки 4, применяемой для навивки тонких волоконно-оптических кабелей 5 на подвешенный на опорах несущий элемент 6 - например, трос, самонесущий кабель, провод или плотный жгут из кабелей. Устройство 1 служит для контролируемого натяжения кабеля 5 в процессе навивки или при переносе машинки с кабелем через опору и для подтяжки кабеля 5 при остановке в конце пролета. Это позволяет плотно навивать кабель 5 на несущий элемент 6 и при множественной навивке создавать подвесные жгуты из тонких оптических кабелей 5, что дает большой положительный эффект при строительстве сетей FTTH. Снимая внешнюю щеку 7, на катушку машинки
устанавливают бухту 8 с плотной рядной укладкой волоконно-оптического кабеля 5. Диаметр барабана катушки 2 равен 110 мм, диаметр щек 230 мм, а диаметр максимальной намотки кабеля 220 мм - в два раза больший, чем диаметр барабана 2. Таким образом, устройство натяжения 1 действует на кабель 5 в два раза слабее при полной катушке, чем при пустой. Для навивки применяют, в частности, навивные кабели 5 с конструкциями до 4 и до 8 волокон, размеры сечения для обоих вариантов которых 2 мм на 4 мм, а максимально допустимая растягивающая нагрузка (МДРН) составляет 290 Н и 150 Н соответственно. Для того, чтобы такие кабели достаточно плотно укладывать в жгут, а монтажные нагрузки при этом были меньше МДРН с большим запасом, технически обосновано, что кабели 5 следует подтягивать при навивке с величиной силы от 10 Н до 40 Н. Следовательно, для этой частной задачи устройство натяжения 1 кабеля 5 в процессе навивки должно создавать момент силы, имеющий значение в диапазоне от 1,1 Η·Μ ДО 2,2 Н'м, в данном частном примере около 1,5 Η·Μ. Катушка 3 с кабелем 5 установлена на валу 9 из алюминиевого сплава на подшипниках 10, а вал 9 неподвижно закреплен на раме 11 машинки 4. В центральной части вал 9 имеет участок 12 длиной 22 мм, с диаметром 25 мм, ограниченный бортиками 13 высотой 2 мм. На этот участок 12 надета ленточная спиральная пружина-аккумулятор 14, содержащая три плотных витка 15 на внутреннем конце в свободном состоянии, причем внутренний диаметр первого внутреннего витка 16 в свободном состоянии составляет 23 мм, так что пружина 14 плотно обжимает вал 9. Пружина 14 имеет ширину 20 мм по всей ее длине и выполнена из пружинной стали. В остальной части 17 пружина 14 в свободном состоянии имеет форму расширяющейся спирали, обычную для заводных пружин. Коэффициент трения между первым
внутренним витком 16 пружины и поверхностью вала 9 больше коэффициента
межвиткового трения пружины 14. Поэтому, если накручивать пружину 14 на вал 9 с усилием, то витки прижимают первый внутренний виток 16 к валу 9 и проскальзывания между валом 9 и пружиной 14 не происходит. Если же, удерживая первые неплотные витки расширяющейся части 17 пружины совместно с катушкой 3, вращать вал 9 в направлении, обратном направлению закрутки пружины от внешних витков к
внутренним, то внутренние витки 15 раскручиваются, прижим первого внутреннего витка 16 к валу 9 ослабевает и пружина 14 начинает проскальзывать по валу 9, передавая от вала 9 к катушке 3 незначительный момент силы. Таким образом, внутренние плотные витки 15 пружины 14 и центральный участок 12 вала, на который пружина 14 надета, образуют обгонную муфту 18. Размеры и форма пружины 14 подобраны так, что при полном ее накручивании на вал 9 она создает момент силы равный 1,4 Η·Μ. На внешнем конце пружина 1 имеет зацеп 19 в виде крючка, которым она сцепляется с пружинной тормозной колодкой 20, изготовленной из плоской стальной пружиной ленты шириной 25 мм и имеющей на одном из концов щель 21 для зацепления с пружиной-аккумулятором 14. Сцепление пружины-аккумулятора 14 с пружинной тормозной колодкой 20 свободно качается в плоскости пружины. Пружинная тормозная колодка 20 вложена с напряжением в тормозной барабан 22, изготовленный из текстолита. В барабане имеется проточка с бортиками 23 по бокам для удержания пружинной тормозной колодки 20 от смещения вдоль оси барабана 22. Размеры и форма в свободном состоянии пружинной тормозной колодки 20 подобраны так, что при проскальзывании колодки 20 в барабане 22 при его вращении сила трения ее поверхности о внутреннюю поверхность тормозного барабана 22 создает момент, приблизительно равный 1,5 Η·Μ, И при вращении с максимально допустимой скоростью, составляющей 6 оборотов в секунду, не происходит нагрев колодки 20 или ее частей выше 200°С. При этих условиях нет разрушающего
термического воздействия на поверхность тормозного барабана 22 и нет недопустимого для закаленной стали перегрева. Тормозной барабан 22 вставлен в барабан 2 кабельной катушки и жестко скреплен с ним. При сматывании кабеля 5 пружина-аккумулятор 14 накручивается на вал 9, и момент силы, создаваемый устройством натяжения 1, увеличивается до 1,4 Н*м, пока пружина 14 не накрутится полностью. Это происходит за несколько оборотов катушки 3. Пружина-аккумулятор 14 при этом тянет пружинную тормозную колодку 20, но последняя не смещается. Затем пружина-аккумулятор 14 начинает тянуть пружинную тормозную колодку 20 с большей силой, оттягивая к валу 9 ее конец, с которым сцеплена. При достижении моментом силы величины приблизительно 1,5 Н*м, пружинная тормозная колодка 20 начинает проскальзывать по внутренней поверхности тормозного барабана 22, и устройство входит в режим постоянного длительного торможения. При остановке смотки устройство натягивает кабель 5 с моментом силы 1,4 Н*м. Сила натяжения кабеля 5 в этих режимах работы устройства определяется диаметром намотки кабеля 5 на катушку 3 и попадает в требуемый диапазон. Если после остановки начать крутить катушку 3 в обратном направлении, наматывая кабель 5 на катушку 3, то момент подтягивания кабеля 5 уменьшится до нуля за несколько оборотов. Затем устройство 1 будет оказывать незначительное
сопротивление вращению в обратном направлении, так как при таком вращении обгонная муфта 18, состоящая из внутренних витков 15 пружины-аккумулятора и центрального участка 12 вала, будет создавать незначительный момент силы. Установленное на машинку 4 устройство 1 позволяет навивать кабель 5 на подвешенный несущий элемент со скоростью до 2 м/сек и удерживать натяжение при остановках. При этом кабель 5 будет натянут с силой, величина которой находится в диапазоне от 12 Н до 28 Н. Натяжение кабеля 5 при смотке полной катушки увеличивается на 100% к концу смотки.
Еще в одной из реализаций изобретения, но этой реализацией не ограниченного, одно устройство 1 натяжения кабеля установлено в барабан 2 кабельной катушки 3 навивочной машинки 4, а еще одно устройство натяжения кабеля установлено в ролик 24, через который проходит выведенный с катушки 3 кабель 5. Такая схема позволяет более равномерно натягивать кабель 5 при смотке. Устройство натяжения 1 в барабане катушки 2 имеет такие параметры, что оно натягивает кабель с силой, зависящей от количества кабеля 5 на катушке 3, и попадающей в диапазон от 5 Н до 10 Н. Устройство натяжения кабеля в ролике 24 имеет такие параметры, что оно дополнительно натягивает протягиваемый через ролик 24 кабель 5 с силой 15 Н, и эта сила не зависит от количества кабеля 5 на катушке 3. Если пренебречь трением в осях, подшипниках и на роликах, то величина силы результирующего натяжения кабеля 5 при навивке попадает в диапазон от 20 Н до 25 Н. Натяжение кабеля 5 при смотке полной катушки увеличивается на 25% к концу смотки.

Claims

Формула
1. Устройство натяжения кабеля, по меньшей мере, одна вращающаяся часть которого находится в механической связке без проскальзывания, по меньшей мере, с одним участком оболочки кабеля и приводится во вращение кабелем, содержащее спиральную плоскую пружину, вал и фрикционное тормозное устройство, в котором возникает проскальзывание при заданной закрутке спиральной пружины, отличающееся тем, что спиральная плоская пружина имеет на своем внутреннем конце плотную скрутку из нескольких витков с диаметром в свободном состоянии меньшим, чем диаметр вала, которая надевается на вал и сцепляется с ним за счет трения между внутренней поверхностью внутреннего витка пружины и валом, которое больше, чем межвитковое трение пружины, причем скрутка образует с валом обгонную муфту.
2. Устройство натяжения кабеля по п. 1, отличающееся тем, что вал не вращается по отношению к узлу крепления устройства.
3. Устройство натяжения кабеля по п. 1 , отличающееся тем, что оно действует на кабельную катушку, на которой находится кабель.
4. Устройство натяжения кабеля по п. 1, отличающееся тем, что оно действует, по меньшей мере, на один ролик, который вращается кабелем.
5. Устройство натяжения кабеля по п. 1, отличающееся тем, что на валу имеются бортики, ограничивающие перемещение спиральной плоской пружины вдоль вала.
6. Устройство натяжения кабеля, по меньшей мере, одна вращающаяся часть которого находится в механической связке без проскальзывания, по меньшей мере, с одним участком оболочки кабеля и приводится во вращение кабелем, содержащее спиральную плоскую пружину, вал, тормозной барабан и тормозной элемент, часть поверхности которого прижата к внутренней поверхности барабана, обеспечивая трение покоя, и который начинает проскальзывать по тормозному барабану при заданной закрутке спиральной пружины с трением скольжения, определяемым расчетной силой прижатия, отличающееся тем, что тормозной элемент выполнен в виде плоской металлической пружины, вложенной в тормозной барабан с напряжением так, что, по меньшей мере, один ее участок прижимается с расчетной силой к внутренней стенке тормозного барабана благодаря ее внутреннему напряжению, а внутренняя стенка барабана выполнена из неметаллического материала и образует с тормозным элементом фрикционную пару длительного действия для непрерывной диссипации энергии, причем размеры пружины, ее форма в свободном состоянии и размеры и конструкция тормозного барабана должны быть такими, чтобы при определенных расчетных параметрах смотки кабеля - скорости смотки и натяжении кабеля устройством при смотке, и при непрерывной длительной работе не происходил бы нагрев пружины или ее частей, такой, который мог бы привести к изменению пружинящих свойств металла пружины или произвести изменения свойств внутренней поверхности барабана от термического воздействия.
7. Устройство натяжения кабеля по п. 6, отличающееся тем, что вал не вращается, а тормозной барабан приводится во вращение вокруг вала кабелем.
8. Устройство натяжения кабеля по п. 6, отличающееся тем, что оно действует на кабельную катушку, на которой находится кабель.
9. Устройство натяжения кабеля по п. 6, отличающееся тем, что оно действует, по меньшей мере, на один ролик, который вращается кабелем.
10. Устройство натяжения кабеля по п. 6, отличающееся тем, что тормозной элемент прикреплен к внешнему концу спиральной плоской пружины устройства посредством подвижной сцепки.
11. Устройство натяжения кабеля по п. 6, отличающееся тем, что спиральная плоская пружина и тормозной элемент изготовлены из единого куска металлического листа как единое пружинное изделие.
12. Устройство натяжения кабеля по п. 6, отличающееся тем, что на внутренней части тормозного барабана имеются бортики, ограничивающие перемещение тормозного элемента вдоль направлений оси вала.
13. Устройство натяжения кабеля по п. 6, отличающееся тем, что один из концов тормозного элемента оттягивается к валу перед началом проскальзывания тормозного элемента по тормозному барабану.
14. Устройство натяжения кабеля по п. 6, отличающееся тем, что тормозньк элементов два или более, причем они расположены внутри тормозного барабана и выстроены вдоль его оси с определенными промежутками.
PCT/RU2017/000050 2016-02-08 2017-02-01 Устройство натяжения кабеля Ceased WO2017146609A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016103897A RU2621668C1 (ru) 2016-02-08 2016-02-08 Устройство натяжения кабеля (варианты)
RU2016103897 2016-02-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017146609A1 true WO2017146609A1 (ru) 2017-08-31

Family

ID=59032232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000050 Ceased WO2017146609A1 (ru) 2016-02-08 2017-02-01 Устройство натяжения кабеля

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2621668C1 (ru)
WO (1) WO2017146609A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118572565A (zh) * 2024-07-31 2024-08-30 国网山东省电力公司肥城市供电公司 一种架空线缆在线拉紧装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU191207U1 (ru) * 2018-11-19 2019-07-29 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "КОНЦЕРН "МОРСКОЕ ПОДВОДНОЕ ОРУЖИЕ - ГИДРОПРИБОР" (АО "Концерн "МПО-Гидроприбор") Катушка для волоконно-оптического кабеля линии связи с высокоскоростным объектом

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU412650A1 (ru) * 1971-02-08 1974-01-25 Устройство для намотки, например, гибкого кабеля
SU729651A1 (ru) * 1977-05-10 1980-04-25 Предприятие П/Я М-5631 Регул тор нат жени провода
JPH08135691A (ja) * 1994-11-10 1996-05-31 Exedy Corp ワンウェイクラッチ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU412650A1 (ru) * 1971-02-08 1974-01-25 Устройство для намотки, например, гибкого кабеля
SU729651A1 (ru) * 1977-05-10 1980-04-25 Предприятие П/Я М-5631 Регул тор нат жени провода
JPH08135691A (ja) * 1994-11-10 1996-05-31 Exedy Corp ワンウェイクラッチ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TARASOV S.V., PRIBORY VREMENI, 1976, Moscow, pages 376 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118572565A (zh) * 2024-07-31 2024-08-30 国网山东省电力公司肥城市供电公司 一种架空线缆在线拉紧装置

Also Published As

Publication number Publication date
RU2621668C1 (ru) 2017-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104906720B (zh) 坠落制动系统安全设备
US10336590B2 (en) Line traction for a motorized lifting/pulling device
RU2621668C1 (ru) Устройство натяжения кабеля (варианты)
US2899193A (en) Low gradient spring motor
RU2009115867A (ru) Устройство для компенсации изменений длины кабелей, натянутых, по существу, с постоянным натяжением
US4462551A (en) Retractible fly tying bobbin
EA032366B1 (ru) Навивочная машина для навивки волоконно-оптического кабеля
US3868069A (en) Dereeling apparatus
CN109761110B (zh) 一种绕线装置
US20170247235A1 (en) Reliable spooling for a motorized lifting/pulling device
US2973941A (en) Self-braking winch
CN103647233A (zh) 一种绝缘扁带式紧线器
CN110021463B (zh) 一种均匀放线设备及其均匀放线张紧装置
JP3619563B2 (ja) オイルフェンス巻取装置
US2993689A (en) Power spring
RU2134171C1 (ru) Устройство для разматывания гибкого элемента
UA81871C2 (ru) Спиральный натяжной зажим
KR200169096Y1 (ko) 전원공급용 케이블 릴
RU2073290C1 (ru) Способ навива кабеля на провода и устройство для его осуществления
EA016777B1 (ru) Устройство постоянного натяжения при размотке длинномерных элементов
JPH0342067Y2 (ru)
DK202530001U3 (da) Viklingsanordning til styring af et fleksibelt element i et arbejdsmiljø
RU151100U1 (ru) Навивочная машина для навивки волоконно-оптического кабеля
RU169960U1 (ru) Устройство для размотки проволоки
CN110926639A (zh) 一种热电偶张紧装置

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17756905

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17756905

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1