способ разделки электрических кабелей и станок для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ раделки электрических кабелей, согласно которому кабель деформируют, прорезают его внешнюю оболочку режущим инструментом и отделяют ее от токоведущей жилы, отличающийся тем, что деформируют кабель путем его сжатия снаружи с двух противоположных относительно оси кабеля сторон, отслаивают оболочку кабеля от его токоведущей жилы по двум противоположным сторонам кабеля, не подвергшимся сжатию, вводят остроконечные плугообразные клинья с канавками внутрь щелей, образовавшихся в результате отслоения оболочки, увеличивают щели путем углубления в них указанных клиньев и создают, тем самым, над канавками клиньев зоны поперечного натяжения оболочки кабеля, а также обеспечивают опору натянутой оболочки на края упомянутых канавок, прорезают режущим инструментом оболочку кабеля над канавками в зонах ее поперечного натяжения вдоль кабеля по двум его противоположным сторонам и отделяют оба образовавшихся лентообразных лепестка оболочки от токоведущей жилы путем их отвода в разные стороны от оси кабеля.

2. Станок для разделки электрических кабелей, содержащий основание, закрепленные на нем по направлению подачи кабеля две группы приводных подающих роликов с кольцевыми канавками, механизм прорезания оболочки кабеля с дисковыми ножами, механизм отделения прорезанной оболочки от токоведущих жил кабеля, выполненный в виде утюгообразного раздвигающего клина, который закреплен на основании и обращен навстречу направлению подачи кабеля, а также приводной механизм, с которым кинематически связаны приводные валы всех упомянутых роликов и дисковых ножей, отличающийся тем, что механизм прорезания оболочки кабеля установлен между группами приводных подающих роликов и выполнен в виде двух узлов с дисковым ножом каждый, размещенных симметрично друг относительно друга по разные стороны от оси направления подачи кабеля в плоскости разрезания его оболочки, при этом каждый дисковый нож снабжен остроконечным плугообразным клином, который выполнен с двумя лемехообразными отклоняющими поверхностями, симметричными плоскости разрезания оболочки кабеля, с третьей подошвенной поверхностью, обращенной к оси направления подачи кабеля, а также с вогнутым ребром в плоскости разрезания оболочки кабеля, которое обращено навстречу направлению подачи кабеля от оси данного направления, при этом на гребне ребра выполнена продольная канавка, форма которой соответствует поперечному сечению лезвия дискового ножа и окружности его режущей кромки, а каждый дисковый нож установлен перед остроконечным плугообразным клином по отношению к направлению подачи кабеля и с возможностью проникновения режущей кромки в упомянутую канавку на глубину, соответствующую толщине оболочки кабеля, по крайней мере одна, последняя по направлению подачи кабеля, пара приводных подающих роликов их группы расположена в плоскости, перпендикулярной плоскости прорезания оболочки кабеля, а во второй группе приводных подающих роликов по крайней мере одна, первая по направлению подачи после остроконечного плугообразного клина, пара роликов выполнена с конусными торцевыми поверхностями, механизм отделения разрезанной оболочки кабеля от токопроводящих жил установлен за последней во второй группе парой приводных подающих роликов, а его утюгообразный раздвигающий клин выполнен с продольным желобчатым направляющим пазом, соответствующим максимальной толщине жгута токоведущих жил на поверхности, обращенной к оси направления подачи кабеля, и с направляюще-отклоняющим пазом на боковой поверхности для отвода лепестков разрезанной оболочки кабеля, причем в каждом направляюще-отклоняющем пазу посредством шарнирных кронштейнов в плоскости, параллельной направлению подачи кабеля, установлена по крайней мере одна пара дополнительных подающих роликов, подпружиненных друг к другу.

3. Станок по п.1 или 2, отличающийся тем, что кольцевые канавки на роликах подающей группы выполнены желобчатыми, поперечное сечение желоба которых соответствует поперечному сечению кабеля максимальной толщины, подлежащего разделке на данном станке.

4. Станок по п.1 - 2, отличающийся тем, что кольцевые канавки на роликах дополнительной подающей группы выполнены желобчатыми, поперечное сечение желоба которых соответствует поперечному сечению жгута токоведущих жил кабеля максимальной толщины, подлежащего разделке на данном станке.

5. Станок по п. 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что подающие ролики обеих групп установлены с возможностью регулировки усилия подпружинивания.

6. Станок по п.1 или 2, отличающийся тем, что режущие узлы установлены в направляющих с возможностью регулировки расстояния между подошвенной поверхностью плугообразного клина и осью направления подачи.

7. Станок по п.1 или 2, отличающийся тем, что дисковый нож каждого режущего узла установлен с возможностью регулировки величины проникновения режущей кромки ножа в глубину канавки на ребре плугообразного клина.

8. Станок по п.1, или 2, или 6, или 7, отличающийся тем, что дисковый нож режущего узла выполнен зубчатым с режущей кромкой на каждом зубе, имеющей форму спиральной линии, расположенной в плоскости разрезания оболочки и обращенной в сторону направления подачи и вращения ножа.

9. Станок по п.1 или 2, отличающийся тем, что внешний ролик каждой пары подающих роликов, установленной в боковых направляющих пазах утюгообразного клина, выполнен с кольцевой желобчатой канавкой, поперечное сечение желоба которой соответствует наружной поверхности оболочки кабеля максимальной толщины, подлежащего разделке на данном станке, а внутренний ролик снабжен выпуклой кольцевой поверхностью, поперечное сечение которой соответствует внутренней поверхности внешней оболочки кабеля минимальной толщины, подлежащего разделке на данном станке.

10. Станок кабелей по любому из пп. 1 - 9, отличающийся тем, что он оснащен предохранительным штоком с приемным окном, соответствующим поперечному сечению кабеля максимальной толщины, подлежащего разделке на данном станке, и защитным кожухом над подающими роликами и дисковыми ножами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии разделки электрических кабелей и к технологическому оборудованию для их разделки, а именно к освобождению токоведущих изолированных жил от внешней оболочки, в том числе и от металлической, разделке лома и отходов электрических кабелей и может быть использовано в электротехнической промышленности, в цветной металлургии и при утилизации изношенных электрических кабелей.

Известен способ разделки плоских электрических кабелей (авт.св. СССР N 1394305, 1988), включающий деформацию кабеля, прорезание внешней оболочки режущим инструментом и отделение ее токоведущих жил при осуществлении которого кабель деформируют с конца, например отверткой, размещают жилы кабеля в одной части оболочки, образуя свободную полость в другой, а затем размещают режущий инструмент в свободной полости и разрезают оболочку изнутри путем надвигания кабеля на неподвижный режущий инструмент посредством приводных роликов.

Однако данный способ пригоден для разделки лишь плоских кабелей, усилие для разрезания оболочки достигается за счет надвигания оболочки на режущую кромку инструмента, и это усилие направлено не только на разрезание, но и на продольное сжатие рукава оболочки, в результате чего на рукаве оболочки неизбежно возникновение поперечных гофрообразных сморщиваний, затрудняющих прорезание оболочки, прорезание оболочки осуществляется лишь вдоль одной ее стороны, что не способствует легкости отделения оболочки от токоведущих жил, а само прорезание осуществляется одним и тем же ограниченным по длине участком режущей кромки инструмента, что приводит к ускоренному затуплению и износу указанного участка. Кроме того, при разделке кусков кабеля, возникает необходимость возобновления каждый раз операций по деформации каждого отдельного куска кабеля и закладке режущего инструмента в образовавшуюся полость. Указанные недостатки уменьшают функциональные возможности устройства для осуществления способа, снижают надежность и качество резания, уменьшают производительность труда при разделке.

Известен станок для разделки электрических кабелей (авт.св. СССР N 1101941, 1984), содержащий основание, механизм подачи кабеля, узел резки оболочки кабеля, механизм регулировки расстояния между ножами, устройство для отделения оболочки от жилы и привод, причем механизм подачи содержит подающие ролики, установленные попарно и снабженные V-образными кольцевыми канавками, узел резки, содержащий два дисковых ножа, установленные, как и подающие ролики, в вертикальной плоскости, и механизм отделения оболочки от жилы, содержащий два ролика, установленные на вертикальных валах.

Известен также станок для разделки электрических кабелей (авт.св. СССР N 1343243, 1987), содержащий основание, верхний и нижний корпуса, группу подающих роликов с V-образными кольцевыми канавками, узел отрезки с дисковыми ножами и ограничителями глубины реза, дополнительную группу подающих роликов, расположенную за дисковыми ножами, устройство дорезания оболочки и отделения ее от жилы, состоящее из раздвижных рычагов с режущими кромками и неподвижного клина с режущей кромкой.

Однако оба указанных станка имеют существенные недостатки: они сравнительно сложны по конструкции, при разрезании оболочка либо не прорезается на всю ее толщину, либо частично прорезаются токоведущие жилы, а дорезание непрорезанных участков оболочки посредством неподвижных режущих кромок раздвижных рычагов и клина с режущей кромкой способствует снижению качества разрезания оболочки, а значит и резделки кабеля в целом, поскольку дорезание осуществляется лишь за счет надвигания оболочки на режущие кромки, вследствие чего возможно сморщивание продольных краев оболочки поперек разреза, препятствующие процессу разрезания оболочки.

Целью изобретения является разработка такого способа разделки электрических кабелей и создания такого устройства для его осуществления, которые при сравнительной технологической простоте способа и конструктивной простоте устройства для его осуществления способствуют повышению качества разделки кабеля, автоматизации процесса разделки, снижению энергетических затрат при разделке кабеля, возможности разделки на одном и том же устройстве более широкого диапазона типов кабеля, как по конструкции, так и по размерам диаметра и длины кабеля.

Это решается тем, что предназначенный к разделке кабель деформируют путем его сжатия снаружи с двух противоположных сторон, обеспечивая указанным действием начальную стадию отслоения внешней оболочки от токоведущих жил по двум противоположным сторонам, не подвергающихся воздействию на сжатие, т.е. расположенных накрест по отношению к сторонам кабеля, подвергающимся воздействию на сжатие. В возникшие в результате отслоения щели или, если указанные щели не появились, в области некоторого разрыхления материала оболочки в местах предполагаемых щелей со стороны начального конца кабеля внедряют по одному трехгранному остроконечному клину, имеющему две боковые расходящиеся грани, третью подошвенную грань, обращенную к токоведущим жилам с возможностью ее скользящего контактирования по поверхности указанных жил, и противостоящее подошвенной грани продольное ребро, обращенное к внутренней поверхности внешней оболочки, снабженное по гребню ребра продольной канавкой, углубляют указанные клинья под оболочку вдоль жгута токоведущих жил, увеличивая щели расслоения, за счет чего образуют две зоны поперечного натяжения оболочки над клиньями, обеспечивая одновременно этим опору натянутой зоны оболочки на продольные края канавки. Затем режущим инструментом разрезают оболочку снаружи с двух продольных противоположных сторон в зонах ее натяжения над канавкой клина, после чего лепестки разрезанной оболочки отделяют от токоведущих жил путем их раздвигания в противоположные стороны.

В случае необходимости и возникновения технологической и конструктивной возможности все указанные операции по разделке кабеля осуществляют непрерывно по всей длине кабеля по мере его перемещения к месту разделки.

Станок для разделки электрических кабелей согласно указанному способу содержит основание, на котором установлены попарно симметрично группа подпружиненных друг к другу подающих роликов, снабженных кольцевыми желобчатыми канавками, за которой по направлению подачи последовательно друг за другом установлены механизм резки с дисковыми ножами, группа дополнительных подающих роликов, также снабженных желобчатыми канавками, и устройство для отделения разрезанной внешней оболочки от токоведущих жил, состоящее из отклоняющего клина и подающих роликов. При этом все ролики и дисковые ножи приводные и жестко закреплены на соответствующих валах, установленных на шарнирных кронштейнах, или в направляющих, закрепленных на основании, а их валы кинематически связаны с приводным механизмом, причем подающие ролики обеих групп установлены с возможностью регулировки усилия подпружинивания. Механизм резки состоит из двух зеркально симметричных узлов резки, размещенных на противоположных сторонах от оси направления подачи, установленных в плоскости разрезания оболочки кабеля с возможностью регулировки расстояния до оси направления подачи, каждый из которых содержит дисковый нож, преимущественно зубчатый, скомпонованный с остроконечным плугообразным клином, обращенным навстречу подачи и снабженным двумя боковыми лемехообразными отклоняющими гранями, третьей подошвенной гранью и канавкой вдоль гребня ребра, расположенного между двумя боковыми гранями и в плоскости разрезания оболочки по направлению оси подачи, причем обе части узла резки установлены в направляющих с возможностью синхронной регулировки расстояния между подошвенной гранью плугообразного клина и осью направления подачи. Устройство для отделения оболочки от жгута токоведущих жил включает установленный на основании неподвижный отклоняющий клин, обращенный навстречу подаче, снабженный расположенными в плоскости разрезания оболочки вдоль направления подачи желобчатым направляющим пазом, соответствующим жгуту токоведущих жил кабеля максимальной толщины, подлежащего разделке на данном станке, и носовой кромкой, а также по одному боковому направляющему пазу по обе стороны клина для прохода лепестков разрезанной надвое внешней оболочки, причем в каждом из боковых пазов установлено по крайней мере по одной паре подающих роликов, подпружиненных друг к другу.

На фиг. 1-4 изображена принципиальная технологическая схема осуществления способа; на фиг. 5-6 принципиальная схема станка для разделки электрических кабелей согласно способу; на фиг. 7-10 схема осуществления способа на станке.

Станок для разделки электрических кабелей содержит основание 1 (изображено условно) (фиг. 5 и 6), на котором посредством шарнирных кронштейнов 2 установлены попарно симметрично относительно оси направления подачи жестко закpепленные на соответствующих приводных валах 3 группа подающих роликов 5, подпружиненных друг к другу и снабженных кольцевыми желобчатыми канавками 6, соответствующими на роликах подающей группы поперечному сечению кабеля 7 максимальной толщины, подлежащего разделке на данном станке, а на роликах дополнительной подающей группы максимальной толщине жгута 8 токоведущих жил указанного кабеля, освобожденного от внешней оболочки 9, причем по крайней мере одна пара роликов подающей группы (подающе-деформирующих роликов 10), последняя по ходу подачи, расположена перпендикулярно плоскости, а по крайней мере одна, первая по ходу подачи, пара роликов дополнительной подающей группы, расположенных в плоскости разрезания оболочки, например, соответственно, в вертикальной плоскости (подающе-отклоняющих роликов 11), снабжена торцевыми поверхностями 12, выполненными в виде усеченных конусов, обращенных малыми основаниями в противоположные относительно друг друга стороны. Между группой подающих роликов и группой дополнительных подающих роликов установлены два узла резки внешней оболочки кабеля, размещенные зеркально симметрично по разные стороны от оси направления подачи в плоскости разрезания оболочки и установленные в направляющих 13, перпендикулярных к оси направления подачи, каждый из которых содержит дисковый нож 14, расположенный в плоскости разрезания оболочки, жестко закрепленный на своем приводном валу 15 и скомпонованный с остроконечным плугообразным клином 16, обращенным навстречу подаче, имеющим две лемехообразные отклоняющие поверхности 17, симметрично расположенные относительно друг друга, плоскость симметрии которых совмещена с плоскостью разрезания оболочки, третью подошвенную поверхность 18, обращенную в сторону оси направления подачи, и вогнутое ребро 19, расположенное в плоскости разрезания оболочки, обращенное навстречу подаче и в противоположную сторону от оси направления подачи, причем вдоль гребня ребра выполнена канавка 20, поперечное сечение которой соответствует поперечному сечению лезвия дискового ножа, а дно окружности его режущей кромки 21. При этом дисковый нож установлен относительно направления подачи перед плугообразным клином с проникновением его режущей кромки в глубину канавки на некоторую величину, а сам нож выполнен предпочтительно зубчатым, с режущими кромками на каждом зубе, имеющими форму спиральной линии, расположенной в плоскости разрезания оболочки и обращенной в сторону направления подачи и вращения ножа. За последней парой группы дополнительных подающих роликов по направлению подачи с одной стороны от оси направления подачи, например, соответственно, снизу, установлен утюгообразный раздвигающий клин 22, обращенный своей носовой раздвигающей кромкой 23, совмещенной с плоскостью разрезания оболочки, навстречу подаче. Указанный клин на поверхности, обращенной к оси направления подачи, имеет продольный направляющий паз 24, соответствующий толщине жгута токоведущих жил кабеля максимальной толщины, подвергаемого разделки на данном станке, а на боковых поверхностях по одному направляюще-отлоняющему пазу 25 для проводки лепестков 26 разрезанной надвое внешней оболочки, причем в каждом из боковых пазов посредством шарнирных кронштейнов 27 установлено по крайней мере по одной паре жестко закрепленных на приводных валах 28 подпружиненных друг к другу подающих роликов 29 и 30, размещенных в плоскости, параллельной оси направления подачи, и при этом внешний ролик каждой пары снабжен кольцевой желобчатой канавкой 31, поперечное сечение которой соответствует наружной поверхности внешней оболочки кабеля максимальной толщины, подвергаемого разделке на данном станке, а внутренний ролик снабжен кольцевой выпуклой поверхностью 32, поперечное сечение которой соответствует внутренней поверхности внешней оболочки соответственно кабеля минимальной толщины. Кроме всего, станок оснащен приводным механизмом (не показан), кинематически связанным с приводными валами всех подающих роликов и дисковых ножей посредством, например, карданных валов 33 (показаны условно) или гибких валов, а также элементами регулировки, например регулировочными винтами 34, усилия подпружинивания роликов и величины расстояния между подошвенными поверхностями плугообразных клиньев с возможностью их жесткой фиксации, причем шарнирные кронштейны группы дополнительных подающих роликов могут быть укреплены на остовах плугообразных клиньев, а перед первой по направлению подачи парой подающих роликов может быть установлен предохранительный щиток 35 (показано условно), оснащенный окном 36 для свободного пропуска кабеля максимальной толщины, допускаемого к разделке на данном станке, и все подающие ролики и дисковые ножи могут быть закрыты защитным кожухом 37 (показано условно).

Станок для разделки электрических кабелей согласно указанному способу работает следующим образом.

При включенном станке конец кабеля 7 через окно 36 пропускают в желобчатые канавки 6 между подающими роликами 4, которые транспортируют кабель, попутно его рихтуя, в подающе-деформирующие ролики 10, которые деформируют кабель путем его сжатия с двух продольных противоположных сторон с образованием зон 38 начальной стадии отслоения внешней оболочки 9 кабеля от жгута 8 его токоведущих жил по двум продольным противоположным сторонам в плоскости разрезания оболочки. При дальнейшем продвижении по направлению подачи кабель указанными зонами надвигается на острые концы плугообразных клиньев 16, внедряющихся в указанные зоны, и на их ребра 19, за счет чего в указанных зонах образуются и расширяются щели 39 отслоения оболочки, в которой над канавками 20 плугообразного клина возникает поперечное натяжение. Одновременно с этим натянутая на клинья оболочки кабеля, опирающаяся на края канавок и натянутая над канавками, попадает под режущие кромки вращающихся дисковых ножей 14. Поскольку дисковые ножи вращаются в сторону направления подачи с линейной скоростью своих режущих кромок, превышающей линейную скорость подачи кабеля в 3-5 раз, с их проникновением сквозь толщу оболочки, натянутой над краями канавок, в глубину канавок на некоторую величину, то оболочка, по мере ее на плугообразный клин, легко рассекается снаружи с двух сторон, причем ножи своим вращением способствует продвижению кабеля в направлении подачи, а опора натянутой оболочки на края канавок облегчает ее просекание ножами, особенно зубчатыми, предотвращает образование завальцовок, заусенцев и складок по краям разрезов оболочки. Поскольку оболочка рассекается ножами в самом начале ее надвигания на плугообразный клин, то дальнейшему продвижения кабеля в направлении подачи плугообразные клинья сопротивления практически не оказывают, так как они лишь слегка касаются своими подошвенными поверхностями 18 жгута токоведущих жил, а их лемехообразные поверхности 17 легко отклоняют в стороны лепестки 26 продольно разрезанной на двое оболочки. Освобожденный от оболочки жгут 8 токоведущих жил подхватывает первая пара группы дополнительных подающих роликов 5, продвигает его по продольному пазу 24 утюгообразного клина 22 на выход из станка. Одновременно с этим указанные ролики своими торцевыми конусными поверхностями 12 раздвигают лепестки разрезанной оболочки на еще большую величину, направляя их по разные стороны утюгообразного клина в его боковые направляющие пазы 25, чему способствует носовая раздвигающая кромка 23 утюгообразного клина, а в боковых направляющих пазах лепестки оболочки подхватываются роликами 29 и 30, которые стягивают лепестки с плугообразных клиньев, предотвращая изгибание и скручивание лепестков, и продвигают их по направляющим пазам на выход их станка.

Указанный станок пригоден для разделки электрических кабелей в широком диапазоне конструктивных типов с различными внешними оболочками, в том числе и бронированными различных по толщине кабеля и по длине кусков кабеля, позволяет весь процесс автоматизировать.