close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY17384

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2013.08.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
H 02G 3/08
H 02G 15/013
(2006.01)
(2006.01)
СПОСОБ ГЕРМЕТИЧНОГО ВВОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ПРОВОДНИКА И ГЕРМЕТИЧНЫЙ ВВОД ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ПРОВОДНИКА
(21) Номер заявки: a 20101827
(22) 2010.12.17
(43) 2012.08.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт тепло- и
массообмена имени А.В.Лыкова
Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Ловецкий Борис Константинович; Горбачев Николай Михайлович (BY)
BY 17384 C1 2013.08.30
BY (11) 17384
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт теплои массообмена имени А.В.Лыкова
Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) RU 2354022 C1, 2009.
RU 2011383 C1, 1994.
RU 2322717 C1, 2008.
RU 2336587 C1, 2008.
RU 2398333 C2, 2010.
BY 3221 U, 2006.
BY 3150 C1, 1999.
(57)
1. Способ герметичного ввода электрического проводника, включающий создание канала в уплотняющей прокладке от любой ее наружной стенки внутрь в направлении, параллельном боковым поверхностям уплотняющей прокладки, находящимся между
фланцем и крышкой, для чего вводят полую иглу с приложением последовательно надавливающих усилий и с одновременным поворотом иглы вокруг ее оси в одном направлении, через просвет в полой игле пропускают электрический проводник, а извлечение иглы
из уплотняющей прокладки осуществляют приложением последовательно вытягивающих
усилий с одновременным поворотом иглы вокруг ее оси в направлении, противоположном
направлению ее ввода.
Фиг. 3
BY 17384 C1 2013.08.30
2. Герметичный ввод электрического проводника, выполненный способом по п. 1, содержащий фланцевое соединение, включающее фланец, жестко установленный на стенке
со сквозным отверстием, крышку и расположенную между ними уплотняющую прокладку
из эластомера шириной 30-50 мм, при этом в уплотняющей прокладке выполнен канал от
любой ее наружной стенки внутрь в направлении, параллельном боковым поверхностям
уплотняющей прокладки, находящимся между фланцем и крышкой, через указанный канал в уплотняющей прокладке введен электрический проводник, диаметр которого составляет не более одной четверти толщины уплотняющей прокладки.
3. Герметичный ввод по п. 2, отличающийся тем, что крышка фланцевого соединения
выполнена со сквозным отверстием и жестко связана с трубопроводом.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к герметичным вводам электрических проводников, и может быть использовано для ввода проводников через стенки
корпусов приборов, устройств, установок, помещений, которые разделяют полости с различными средами и условиями, например по температуре и давлению.
Создание каналов небольшого диаметра в мягкой перегородке для уплотнения пропущенных через них отдельных проводников представляет определенные трудности. Способы формирования таких каналов не нашли отражения в информации об устройствах для
герметичного ввода электрических проводников, в которых в качестве уплотняющего
элемента используется эластомерный материал.
Известен способ проведения через кожу серьги или пирса [1]. Этот способ включает
создание канала через кожу, при котором через кожу вводят полую иглу, вставляют в просвет стержень серьги или пирса и извлекают иглу.
Известен способ проведения через кожу (уплотняющая прокладка) серьги или пирса [2].
Способ включает создание канала через кожу (уплотняющая прокладка), при котором через
кожу вводят полую иглу, через просвет в полой игле вводят монолитный проводник, по
нему проводят эластичный проводник, которым стержень серьги или пирса проводят через
канал. При этом обеспечивается герметичное обжатие кожей стержня серьги или пирса.
Недостатком указанного способа является то, что формирование канала в уплотняющей прокладке (кожа) осуществляют обычным прокалыванием кожи острым носиком полой иглы на небольшое расстояние в 10-20 мм. Причем кожа имеет относительно
невысокую плотность.
Известна эластомерная пробка [3]. Эта пробка предназначена для герметичного закупоривания сосуда с жидкостью и обеспечения доступа для вливания жидкости пациенту.
Пробка содержит введенную в нее трубку для вливания, а трубка имеет цилиндрический
стержень с коническим концом. Сосуд имеет горловую часть, которая заканчивается поверхностью поперечного края, а пробка имеет головную часть с фланцем, который покрывает поверхность поперечного края горловой части сосуда.
В центре головной части пробки расположена площадь - мишень, через которую трубка для вливания вводится в сосуд, образуя уплотнение. Пробка обеспечивает надежное
удержание трубки без утечки содержимого сосуда.
Недостатком такой эластомерной пробки является то, что через ее площадь - мишень
может быть пропущен только один проводник в виде жидкого проводника.
Известно также устройство для коммуникационного ввода-вывода [4]. Устройство содержит корпус и уплотняющий элемент, выполненный в виде эластичного рукава. Один
конец уплотняющего рукава неподвижно закреплен на буртике стенки корпуса бандажом,
а второй конец уплотняющего рукава, проходящего свободно через окно стенки корпуса
любой формы, закреплен неподвижно бандажом на втулке. Втулка имеет фиксирующие
элементы для предотвращения обратного разворота, а стенка корпуса имеет ответные
2
BY 17384 C1 2013.08.30
фиксирующие элементы. Устройство обеспечивает уплотнение коммуникационного вводавывода любой формы в поперечном сечении (круг, прямоугольник, треугольник и т.д.),
размеры которого могут меняться в большом диапазоне. Коммуникационный ввод-вывод
пропускают через эластичный уплотнительный элемент, поворачивают втулку на несколько оборотов. Эластичный элемент закручивается по коммуникационному вводувыводу и плотно облегает его.
Недостатком данного устройства является то, что оно обеспечивает уплотнение только одного коммуникационного ввода-вывода, например кабеля, т.е. обеспечивает уплотнение проводника только относительно большого диаметра.
Наиболее близким к заявляемому герметичному вводу электрического проводника
(прототип) является элемент стенки для герметичной прокладки кабеля [5]. Он представляет собой устройство для герметичной прокладки кабеля, включающее по меньшей мере
одну первоначальную конфигурацию с жесткой перегородкой, содержащей сквозное отверстие, и мягкой перегородкой, закрывающей это отверстие в первоначальной конфигурации элемента стенки. Мягкая перегородка в центре отверстия содержит одну или
несколько внутренних зон, которые окаймлены кольцевой линией разрыва и оснащены
захватным средством. Захватное средство позволяет отделить зону от мягкой перегородки
путем разрыва вдоль линии разрыва и придать элементу стенки новую конфигурацию,
условно называемую рабочей. В места, где первоначально находилась внутренняя зона,
вставляют кабель относительно большого диаметра, что обеспечивает герметизацию кабеля (электрических проводников), но не обеспечивает герметичное обжатие проводника
небольшого относительно кабеля диаметра за счет деформации материала мягкой перегородки при его сжатии.
Недостатком такого элемента стенки является то, что через его мягкую перегородку не
могут быть пропущены отдельные электрические проводники небольшого в сравнении с
кабелем диаметра.
Задачей настоящего изобретения является расширение эксплуатационных возможностей способа герметичного ввода электрического проводника и герметичного ввода электрического проводника.
Задача решается следующим образом. Предлагаемый способ герметичного ввода
электрического проводника включает создание канала в уплотняющей прокладке от любой ее наружной стенки внутрь в направлении, параллельном боковым поверхностям
уплотняющей прокладки, находящимся между фланцем и крышкой. Создание канала
осуществляют полой иглой, которую вводят с приложением последовательно надавливающих усилий и с одновременным поворотом иглы вокруг ее оси в одном направлении,
через просвет в полой игле пропускают электрический проводник. Извлечение иглы из
уплотняющей прокладки осуществляют приложением последовательно вытягивающих усилий с одновременным поворотом иглы вокруг ее оси в направлении, противоположном
направлению ее ввода.
Герметичный ввод электрического проводника, выполненный указанным способом,
содержит фланцевое соединение, включающее фланец, жестко установленный на стенке
со сквозным отверстием, крышку и расположенную между ними уплотняющую прокладку
из эластомера шириной 30-50 мм. В уплотняющей прокладке выполнен канал от любой ее
наружной стенки внутрь в направлении, параллельном боковым поверхностям уплотняющей прокладки, находящимся между фланцем и крышкой. Через указанный канал в
уплотняющей прокладке введен электрический проводник, диаметр которого составляет
не более одной четверти толщины уплотняющей прокладки. Таким образом, обеспечивается надежная герметизация проводника в прокладке. Кроме того, крышка фланца может
быть выполнена со сквозным отверстием и жестко связана с трубопроводом.
Заявляемый способ герметичного ввода электрического проводника и герметичный
ввод электрического проводника позволяют расширить эксплуатационные возможности,
3
BY 17384 C1 2013.08.30
так как позволяют осуществить герметичный ввод электрических проводников через любые отверстия в стенке, которые снабжены разъемными фланцевыми соединениями. В
этих фланцевых соединениях в качестве крышки может быть использована, например,
крышка люка или крышка с отверстием, которое жестко связано с трубопроводом. Причем в этих фланцевых соединениях используют уплотняющие прокладки, через которые,
согласно предлагаемому способу, герметично пропущены электрические проводники от
любой ее наружной стенки внутрь в направлении, параллельном боковым поверхностям
уплотняющей прокладки.
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого герметичного ввода.
На фиг. 2 показано расположение электрических проводников в уплотняющей прокладке в направлении, параллельном боковым поверхностям уплотняющей прокладки.
На фиг. 3 представлен общий вид предлагаемого герметичного ввода с трубопроводом.
Герметичный ввод электрических проводников включает стенку 1 со сквозным отверстием 2, к которому неподвижно присоединен, например, сваркой фланец 3 со съемной
крышкой 4. Между фланцем 3 и крышкой 4 расположена уплотняющая прокладка 5. По
толщине прокладки 5 между ее внешней и внутренней сторонами герметично пропущены
электрические проводники 6 в направлении, параллельном боковым поверхностям уплотняющей прокладки 5. При этом диаметр электрических проводников 6 составляет не более одной четверти толщины уплотняющей прокладки 5. Таким образом, обеспечивается
надежная герметизация проводников 6 в прокладке 5.
При выполнении крышки 4 со сквозным отверстием 7 к ней жестко прикреплен трубопровод 8, что обеспечивает ввод герметично пропущенных через прокладку 5 проводников 6 как через отверстие 2 в стенке 1, так и через отверстие 7 в крышке 4 в полость
трубопровода 8.
Заявляемые способ герметичного ввода электрического проводника и герметичный
ввод электрического проводника осуществляют следующим образом. На стенке 1 формируют отверстие 2, снабжают его разъемным фланцевым соединением, которое представляет сам фланец 3, жестко установленный на стенке 1, и его крышку 4. Крышка 4 может
быть выполнена со сквозным отверстием 7 и жестко связана с трубопроводом 8. Для
уплотнения соединения фланца 3 с крышкой 4 используют прокладку 5 с герметично пропущенными через нее электрическими проводниками 6 в направлении, параллельном поверхностям уплотняющей прокладки 5, между ее внешней и внутренней сторонами.
Изготовление уплотняющей прокладки 5 и герметичный пропуск через нее электрических проводников 6 осуществляют следующим образом. Для изготовления прокладки 5
используют эластомерный материал, обладающий электроизолирующими свойствами,
например силиконовую резину. Причем если электрические проводники 6 имеют эмалевую изоляцию поверхности, например провода, применяемые в обмотках электродвигателей, то эластомерный материал может и не иметь электроизолирующего свойства.
Для создания каналов в уплотняющей прокладке 5 для герметичного пропуска электрических проводников 6 используют полые иглы, например для медицинских шприцев
или капельниц. Такие иглы имеют утолщенную хвостовую часть, что удобно для работы с
иглой при ее введении через прокладку 5. Иглу подбирают таким образом, чтобы проводник 6 проходил через просвет в игле относительно свободно, но с минимально возможной
разницей между диаметром просвета внутри иглы. Это увеличивает степень герметичного
обжатия проводника 6 материалом прокладки 5.
Создание каналов в прокладке 5 и герметичный пропуск через них проводников 6
осуществляют следующим образом. По намеченным путям прохождения проводников 6
между внешней и внутренней сторонами прокладки 5 на ее боковой поверхности маркером наносят линии. С ориентацией на направление этих линий через прокладку 5 вводят
полые иглы.
4
BY 17384 C1 2013.08.30
Введение полой иглы через прокладку осуществляют приложением последовательно
надавливающих усилий с одновременным поворотом иглы вокруг ее оси в одном направлении. Иглу вводят примерно посередине толщины прокладки 5. Через просвет в игле
пропускают на требуемую длину электрический проводник 6. После введения проводника
6 иглу извлекают из прокладки 5 приложением последовательно вытягивающих усилий с
одновременным поворотом иглы вокруг оси в направлении, противоположном тому
направлению, которое было при введении иглы. При таком способе введения и извлечения иглы ее носик прорезает в материале прокладки 5 спиралевидную канавку небольшого диаметра по сравнению с наружным диаметром иглы. Через эту канавку продавливают
иглу, которая расширяет материал прокладки 5 до своего наружного диаметра и создает в
нем напряжение. Созданное таким образом в материале напряжение обеспечивает герметичное обжатие проводника 6 после извлечения иглы.
К выступающим из прокладки 5 концам проводников 6 подключают электрические
цепи требуемой длины. Через полые иглы могут быть пропущены проводники 6 значительной длины, например цельные провода ("хромель-копель") термопар длиной до нескольких метров. Электрические цепи, подключенные с внутренней стороны прокладки 5
к проводникам 6, совместно с проводниками 6 большой длины (провода термопар) пропускают через отверстие 2 в стенке 1, а также (при необходимости) пропускают часть из
этих электрических цепей и проводников 6 большой длины через отверстие 7 в крышке 4
вовнутрь трубопровода 8. Затем прокладку 5 устанавливают на фланец 3 и прижимают
крышкой 4.
При сжатии фланца 3 с крышкой 4 степень герметизации проводников 6 в прокладке 5
увеличивается. Причем наличие проводников 6 в прокладке 5 не ухудшает герметизацию
соединения крышки 4 с фланцем 3 через уплотняющую прокладку 5.
Заявляемые способ герметичного ввода электрического проводника и герметичный
ввод электрического проводника позволяют осуществить герметичный ввод электрических проводников не только через специально сформированное для этого устройства отверстие 2 в стенке 1 с фланцем 3, но и через любое другое отверстие (отверстие 2) в
стенке (стенка 1), которое снабжено фланцем (фланец 3), который предназначен для присоединения к нему, например, крышки люка (крышка 4) или трубопровода (крышка 4 со
сквозным отверстием 7, к которой жестко прикреплен трубопровод 8). При этом ранее используемую прокладку для уплотнения присоединения к фланцу упомянутых люка или
трубопровода заменяют на уплотняющую прокладку 5, через которую герметично пропущены проводники 6 согласно предлагаемому способу. При этом прокладку 5 изготавливают с такими же размерами и формой, как у ранее используемой прокладки, но из
эластомерного материала. Форма уплотняющей прокладки 5 определяется конфигурацией
фланца 3 и может быть любой, размеры прокладки 5 могут изменяться в широких пределах. Ограничение накладывается только на ширину прокладки 5 из-за затруднения введения полой иглы через прокладку при формировании каналов на расстоянии свыше 50 мм.
Опытные образцы прокладки 5 были изготовлены из силиконовой резины толщиной
4 мм. Каналы в прокладке 5 для герметичного пропуска электрических проводников 6 были
сформированы иглами для медицинских шприцев с введение иглы через ширину прокладки
на расстоянии 30-50 мм. Диаметр пропущенных через прокладки 5 проводников 6 составлял
0,5-1 мм. Количество пропущенных через одну прокладку 5 проводников 6 не более 30.
Указанные опытные образцы прокладки 5 с герметично пропущенными через нее проводниками 6 в составе различных фланцевых соединений в виде фланца 3 и крышки 4
прошли продолжительные испытания при температуре до 150 °С и давлении до 0,5 МПа.
Нарушение герметичности проводников 6 в прокладке 5 и соединения фланца 3 с крышкой 4 через прокладку 5 в ходе проведенных испытаний отмечено не было. Заявляемые
способ герметичного ввода электрического проводника и герметичный ввод электрического проводника 6 просты и доступны реализации по месту применения указанных
5
BY 17384 C1 2013.08.30
фланцевых соединений, т.к. для их осуществления не требуются специальное оборудование и оснастка. Создание каналов в уплотняющей прокладке 5 для герметичного ввода
электрических проводников 6 путем введения через прокладку 5 полых игл может быть
выполнено ручным способом.
Источники информации:
1. Патент РФ 3831597, МПК A61B 17/34, 1974
2. Патент РФ 2255638, МПК A44C 7/00, 2004.
3. Патент РФ 2118280, МПК B65D 41/40, 1993.
4. Патент РФ 2120692, МПК HO2G 3/22, 1996.
5. Патент РФ 2354022, МПК HO2G 3/08, 2006 (прототип).
Фиг. 1
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
225 Кб
Теги
by17384, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа