專利名稱：采用至少一個(gè)熱塑塑料電纜管的電纜管道組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用至少一個(gè)熱塑塑料電纜管的電纜管組件，它包括一個(gè)管內(nèi)壁橫截面為環(huán)形的電纜管，其管道內(nèi)徑為r，由熱塑塑料模制而成的滑動(dòng)羅紋分布于管道內(nèi)壁，并且以一個(gè)固定的旋轉(zhuǎn)角度a沿內(nèi)部圓周延伸，從而在電纜管道與被送入電纜的線性設(shè)置中，在滑動(dòng)羅紋與電纜套之間的接觸點(diǎn)處形成接觸面k和接觸寬度b。這種電纜管道組件典型用于地下電纜管道的裝配。電纜稍后分別裝入各個(gè)電纜管道。本發(fā)明中的“電纜”是指專門用于郵政、供電及其它類似情況的標(biāo)準(zhǔn)電信電纜。單根(束)或幾根(束)電纜(電纜束)可裝入這種電纜管道組件的電纜管中。單個(gè)電纜是指單心線或多心線束并帶有橡膠或塑料電纜套的電纜?；瑒?dòng)羅紋的羅紋高度應(yīng)大于0.1毫米，最好在0.3到3mm之間。上面提到的“旋轉(zhuǎn)角度”，可參考《螺旋線理論》(參見Hiitte所著“工程師手冊(cè)”I，理論基礎(chǔ)第28版，Ernst和Sohn出版社，柏林，第157頁(yè))。根據(jù)這套理論，螺旋線定義為一條直線這樣運(yùn)動(dòng)，它保持與一個(gè)固定軸垂直相交，直線上與固定軸的交點(diǎn)離開軸線的距離與直線旋轉(zhuǎn)角度成正比，所有這些點(diǎn)連接起來(lái)，成為一條螺旋線，上面所指的角度是指與直線的初始方向相反的旋轉(zhuǎn)角度，其大小與軸的直線延長(zhǎng)度有關(guān)?；瑒?dòng)羅紋相對(duì)管道內(nèi)壁以一個(gè)特定的螺旋升角延伸?；瑒?dòng)羅紋上一點(diǎn)的螺旋角的切線是滑動(dòng)螺紋上一點(diǎn)處的螺旋線數(shù)學(xué)方程式的一級(jí)導(dǎo)數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)電纜直徑在10-90mm范圍內(nèi)，比如10，28，35或90mm，該項(xiàng)發(fā)明中的電纜管道的內(nèi)徑在26-200mm范圍內(nèi)。
“電纜管道組件”不僅用于單個(gè)電纜管道(參見DE3529541A1)也可用于多個(gè)電纜管道(參看DE3217401A1)，單個(gè)或多個(gè)電纜管道安裝必須采用推或拉方式裝入單個(gè)電纜或電纜束。在一種已知的電纜管道組件中(DE3529541A1)，滑動(dòng)羅紋走向與電纜管道的軸向一致，如其走向呈螺旋狀延伸，并且分布于電纜管道的全長(zhǎng)。其左旋或右旋的旋轉(zhuǎn)角度相等，這些滑動(dòng)螺紋將大大減少在電纜或電纜束裝入電纜管道時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力，這一特性便于電纜或電纜束的推拉安裝。在該項(xiàng)發(fā)明范圍內(nèi)，“拉”將用于拉、推兩種操作。根據(jù)電纜或電纜束的設(shè)計(jì)，電纜或電纜束與滑動(dòng)羅紋相互作用會(huì)產(chǎn)生不良影響，即扭力傳到各個(gè)電纜或電纜束，并且因其扭轉(zhuǎn)作用會(huì)嚴(yán)重制動(dòng)電纜成電纜束，從而使電纜或電纜束纏到滑動(dòng)羅紋上。這一影響可以通過將滑動(dòng)羅紋相對(duì)電纜管道軸向交錯(cuò)設(shè)置而降低(DE4031783A1)。交錯(cuò)方向是指滑動(dòng)羅紋的旋轉(zhuǎn)變化方向，比如一會(huì)兒從左向右，一會(huì)兒從右向左，換句話說(shuō)，就是旋轉(zhuǎn)角度開始是正的，然后是負(fù)的等，從而滑動(dòng)羅紋的螺旋升角在電纜管道軸線方向上不同截面而變化。按照這種電纜管道裝配的設(shè)計(jì)方式，再?zèng)]有任何扭力作用到推入或拉入的電纜或電纜束上，并且使電纜或電纜束與滑動(dòng)羅紋產(chǎn)生的摩擦阻力與電纜或電纜束上的扭力相抵消，將電纜或電纜束拉入電纜管道中，需要很大的直線拉力用以克服電纜管道縱向上的直線摩擦力。因此需要采取一個(gè)解決的辦法。所有這些也適用于特殊情況下，滑動(dòng)羅紋呈蛇形延伸而沒有任何專門的引導(dǎo)裝置及設(shè)計(jì)(DE4031783A1)，

圖1，4和5)。
該項(xiàng)發(fā)明目的是為了在安裝具有上述結(jié)構(gòu)的電纜管道組件中，即使在安裝彎曲電纜管道情況下，使上述電纜管道安裝裝配中所需拉力顯著降低。
為了達(dá)到這一目的，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)1)滑動(dòng)羅紋的走向?yàn)椴ㄐ危⑶以谛D(zhuǎn)角恒定區(qū)之間形成有反轉(zhuǎn)區(qū)。
2)羅紋接觸寬度為b，數(shù)量為2的滑動(dòng)羅紋等距離地分布于管道內(nèi)壁，管道內(nèi)徑為r，在反轉(zhuǎn)區(qū)之間羅紋接觸部分的長(zhǎng)度Lk滿足方程Ar＝0.16b2ZLk，其中A是指在相交點(diǎn)處的電纜套與在羅紋接觸部分的滑動(dòng)羅紋的接觸面積，其數(shù)值范圍在4.5-32mm2之間。
3)角度g以弧度為單位，是滑動(dòng)羅紋引導(dǎo)部分的角度，可由管道內(nèi)壁側(cè)量出，其滿足方程
g＝ra/Lk，取值范圍在0.001-1.2弧度之間，其中r在12-100mm，Lk是在500-10，000mm之間，所要裝入電纜的外徑在5-45mm之間。因此，旋轉(zhuǎn)角度的大小與反轉(zhuǎn)區(qū)之間的管道軸的縱向部分有關(guān)。
在將管道內(nèi)壁展開成平面而沿其以正弦曲線延伸的滑動(dòng)羅紋的反轉(zhuǎn)區(qū)分別為正弦曲線的波峰的最高點(diǎn)和波谷的最低點(diǎn)，然后反轉(zhuǎn)區(qū)變成一個(gè)反轉(zhuǎn)點(diǎn)。特點(diǎn)1)中反轉(zhuǎn)區(qū)縮小為反轉(zhuǎn)點(diǎn)在現(xiàn)有技術(shù)已描述過。然而，沿管道內(nèi)壁表面線方向延伸且限定出相對(duì)長(zhǎng)的反轉(zhuǎn)區(qū)的滑動(dòng)羅紋部分也可分別插入波峰和波谷部分。電纜套與單個(gè)滑動(dòng)羅紋的接觸面的平面視圖為近似的菱形，其幾何形狀取決于羅紋接觸寬度，亦即電纜套上接觸點(diǎn)處滑動(dòng)羅紋的寬度。上述技術(shù)方案中的技術(shù)術(shù)語(yǔ)可參見圖1及對(duì)其的描述來(lái)進(jìn)一步解釋。
本發(fā)明依據(jù)于上述定義尺寸的電纜和電纜管道可大大降低拉力，只要這種測(cè)量是在用近似潤(rùn)滑摩擦代替干摩擦?xí)r進(jìn)行的，眾所周知，潤(rùn)滑摩擦具有比干摩擦小得多的摩擦系數(shù)，在干摩擦下需要相當(dāng)大的拉力。為了達(dá)到這一點(diǎn)，本發(fā)明不需使用專門的潤(rùn)滑劑。根據(jù)本發(fā)明的方法，裝入電纜管道中的電纜或電纜束的推或拉的速度選擇應(yīng)保證接觸面溫度升高從而大大降低摩擦阻力，最好是接觸面被摩擦熱融化，從而由融化物產(chǎn)生潤(rùn)滑摩擦。至此，其可能性還未得到證實(shí)，因此，滑動(dòng)羅紋橫截面在上述界限之內(nèi)可在一較大范圍內(nèi)選擇，在本發(fā)明中，所選用的參數(shù)值應(yīng)保證能很容易地實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的潤(rùn)滑摩擦，只要電纜管道組件由通常的熱塑塑料制成并且電纜和標(biāo)準(zhǔn)電纜套具有通常的單位長(zhǎng)度的重量。盡管本發(fā)明提供了這樣的可能性，它仍然允許在滑動(dòng)羅紋之間的溝槽形凹面內(nèi)放置潤(rùn)滑劑，然而，這是不需要的，電纜套也可帶有用作滑動(dòng)裝置的涂層。應(yīng)理解，與絕對(duì)尺寸有關(guān)的拉力與根據(jù)本發(fā)明的電纜管道組件的長(zhǎng)度成比例增加。它也可用于因滑動(dòng)羅紋融化或者更準(zhǔn)確地說(shuō)，是因滑動(dòng)羅紋凸棱部分融化而形成潤(rùn)滑摩擦，此外，本發(fā)明也允許以較小的力較緩慢地拉電纜，從而不必產(chǎn)生也不會(huì)產(chǎn)生潤(rùn)滑摩擦。
盡管滑動(dòng)羅紋的橫截面可在較大范圍內(nèi)選擇，但在一個(gè)實(shí)施例中相鄰的滑動(dòng)羅紋之間的電纜管道內(nèi)壁形成一個(gè)溝槽形凹面，并同時(shí)從兩側(cè)進(jìn)入滑動(dòng)羅紋的凸棱處。
根據(jù)下表所列電纜管道的標(biāo)準(zhǔn)直徑，可設(shè)計(jì)出多種重要的電纜管道組件
根據(jù)本發(fā)明可有另外幾種電纜管道組件的設(shè)計(jì)方式，旋轉(zhuǎn)角度總應(yīng)保持在45°-340°范圍內(nèi)，最好接近180°。根據(jù)權(quán)利要求4的參數(shù)可導(dǎo)致許多優(yōu)選的應(yīng)用，根據(jù)權(quán)利要求5的特征，如果連接區(qū)設(shè)置于根據(jù)本發(fā)明的電纜管道組件的在電纜管中具有恒定旋轉(zhuǎn)角的部分之間則，將產(chǎn)生關(guān)于拉力的最好的結(jié)果。
下面通過附圖所代表的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)描述，附圖中圖1為電纜管道的內(nèi)壁透視圖，其橫截面為環(huán)形，該電纜管道具有某些與本發(fā)明的技術(shù)特征有關(guān)的幾何參數(shù);
圖2為“接觸面”示意圖;
圖3為具有根據(jù)本發(fā)明的滑動(dòng)羅紋的管道內(nèi)壁及裝入電纜的展開圖;
圖4為放大的電纜通過電纜管道的部分縱向示意圖;
圖5為放大的電纜通過電纜管道的部分橫向示意圖。
圖1所示的環(huán)形橫截面電纜管道內(nèi)壁1屬于作為根據(jù)本發(fā)明的電纜管道組件的部分的電纜管道2，其管道內(nèi)徑為r，滑動(dòng)羅紋設(shè)置于管道內(nèi)壁1上，并主要用一條與內(nèi)圓周面成一定節(jié)距角度a的直線表示。
圖2是相對(duì)水平方向偏置滑動(dòng)羅紋3的平面示意圖，其上有一拉入電纜的電纜套的斜線區(qū)4。圖3是管道內(nèi)壁1的部分展開圖，在支撐位置處拉入的電纜5的電纜套屬于斜線區(qū)4。在圖2和圖3中可以看到，在電纜管道的線性安裝中，在滑動(dòng)羅紋3和斜線區(qū)4之間的接觸點(diǎn)處形成一拉入電纜5的菱形接觸面k和接觸寬度b。圖3清楚表明滑動(dòng)羅紋以波形延伸。在6區(qū)之間以恒定的旋轉(zhuǎn)角度a形成回轉(zhuǎn)區(qū)7。羅紋接觸寬度為b，數(shù)量為z的滑動(dòng)羅紋等距離地分布于管道內(nèi)壁1的圓周面上。管道內(nèi)徑為r，在回轉(zhuǎn)區(qū)7之間羅紋接觸段的長(zhǎng)度為L(zhǎng)k，并且滿足權(quán)利要求1中的方程，在圖3中，6區(qū)的長(zhǎng)度相應(yīng)于長(zhǎng)度Lk。圖1所示的角度g以弧度為單位，這個(gè)在管道內(nèi)壁1上測(cè)得的滑動(dòng)羅紋3的此導(dǎo)部分的角度也滿足權(quán)利要求1中的方程式。如果r在12-100mm之間，Lk選在500-10，000mm中間，被拉入電纜5的外徑在5-45mm范圍內(nèi)，那么它們之間的關(guān)系是可靠的，并且通過大量試驗(yàn)已得到了證實(shí)，旋轉(zhuǎn)角度a應(yīng)有一個(gè)具體值，最好接受180°。
圖4是沿圖2中近似A-A方向所截縱向放大圖，電纜5位于一接觸面k區(qū)域中的切割滑動(dòng)羅紋3上。重點(diǎn)線表示羅紋3在拉入電纜5過程中產(chǎn)生的摩擦熱所融化的部分。標(biāo)號(hào)8表示融化物，圖4清楚地表示出將由融化物8建立起潤(rùn)滑摩擦條件。
如圖5所示，在相鄰的滑動(dòng)羅紋3之間，電纜管道內(nèi)壁1上形成一個(gè)溝槽形的凹面9，并從兩側(cè)延伸至滑動(dòng)羅紋的凸綾部，所示尺寸可用于多種應(yīng)用，羅紋高度hR大約是從相鄰滑動(dòng)羅紋之間的溝槽9底部至電纜套10的間隙距離的2倍。
權(quán)利要求
1.采用至少一個(gè)熱塑塑料電纜管的電纜管道組件，包括一個(gè)內(nèi)部橫截面為環(huán)形的電纜管，其管道內(nèi)徑為r，熱塑塑料制的滑動(dòng)羅紋分布于管道內(nèi)表面，并以旋轉(zhuǎn)角度a延伸。從而在滑動(dòng)羅紋和要裝入電纜的電纜套之間的接觸點(diǎn)處，直線放置的電纜管道與羅紋接觸，接觸寬度為b，并且具有以下特點(diǎn)1)滑動(dòng)羅紋的走向?yàn)椴ㄐ?，并且在旋轉(zhuǎn)角恒定區(qū)之間形成有反轉(zhuǎn)區(qū)；2)羅紋接觸寬度為b，數(shù)量為z的滑動(dòng)羅紋等距離地分布于管道內(nèi)壁，管道內(nèi)徑為r，在反轉(zhuǎn)區(qū)之間羅紋接觸部分的長(zhǎng)度寬為L(zhǎng)k，滿足方程式Ar=0.16b2ZLk其中A是電纜套與滑動(dòng)羅紋在相交點(diǎn)處接觸部分的接觸面積，其數(shù)值范圍在4.5-32mm2內(nèi)。3)角度g以弧度為單位，是管道內(nèi)壁測(cè)得的滑動(dòng)羅紋的螺旋升角的角度，滿足方程g=ra/Lk，其數(shù)值范圍在0.001-1.2弧度之間，其中r在12-100mm之間，Lk在500-10，000mm之間，所要裝入電纜外徑在5-45mm之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電纜管道組件，其中在相鄰的滑動(dòng)羅紋之間的電纜管道內(nèi)壁形成溝槽形的凹面，并從兩側(cè)向滑動(dòng)羅紋的凸棱延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2之一的電纜管道組件，其中旋轉(zhuǎn)角度選在45-340°范圍內(nèi)，最好接近180°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任何一個(gè)的電纜管道組件，其中羅紋接觸寬度為b，數(shù)量為z的滑動(dòng)羅紋等距離地分布于管道內(nèi)表面，管道內(nèi)徑為r，旋轉(zhuǎn)角度a及在正負(fù)區(qū)之間羅紋接觸部長(zhǎng)的長(zhǎng)度Lk滿足方程式Ar＝0.16b2Z(0.0003r2a2+Lk2)
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任何一個(gè)的電纜管道組件，其中旋轉(zhuǎn)角度反轉(zhuǎn)區(qū)之間的連結(jié)部分的長(zhǎng)度為L(zhǎng)v，滑動(dòng)羅紋走向與管道軸的方向平行，羅紋接觸寬度為b，數(shù)量為Z的滑動(dòng)羅紋等距離地分布于管道內(nèi)壁上，管道內(nèi)徑為r，旋轉(zhuǎn)角度a，羅紋接觸部分的長(zhǎng)度Lk及連接部分的長(zhǎng)度Lv滿足方程Ar＝0.16b2Z(0.0003r2a2+Lk2)1/2+4Lvbr
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任何一個(gè)的電纜裝入電纜管道的方法，其中選擇電纜的拉入速度，使接觸面被摩擦熱所融化，利用融化物提供潤(rùn)滑摩擦條件。
全文摘要
采用至少一個(gè)熱塑塑料電纜管的電纜管道組件，包括一個(gè)內(nèi)部橫截面為環(huán)形的電纜管，管道內(nèi)徑為r，熱塑塑料滑動(dòng)螺紋分布于管道內(nèi)壁，并且以旋轉(zhuǎn)角度α沿管道內(nèi)表面延伸。
文檔編號(hào)H02G9/06GK1083274SQ9310701
公開日1994年3月2日 申請(qǐng)日期1993年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月13日
發(fā)明者豪斯特·佛格桑 申請(qǐng)人:愛恩斯特佛格桑股份公司