專利名稱：采用至少一個熱塑塑料電纜管的電纜管道組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及采用至少一個熱塑塑料電纜管的電纜管組件，它包括一個管內壁橫截面為環形的電纜管，其管道內徑為r，由熱塑塑料模制而成的滑動羅紋分布于管道內壁，并且以一個固定的旋轉角度a沿內部圓周延伸，從而在電纜管道與被送入電纜的線性設置中，在滑動羅紋與電纜套之間的接觸點處形成接觸面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電纜管道。本發明中的“電纜”是指專門用于郵政、供電及其它類似情況的標準電信電纜。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。滑動羅紋的羅紋高度應大于0.1毫米，最好在0.3到3mm之間。上面提到的“旋轉角度”，可參考《螺旋線理論》(參見Hiitte所著“工程師手冊”I，理論基礎第28版，Ernst和Sohn出版社，柏林，第157頁)。根據這套理論，螺旋線定義為一條直線這樣運動，它保持與一個固定軸垂直相交，直線上與固定軸的交點離開軸線的距離與直線旋轉角度成正比，所有這些點連接起來，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角度，其大小與軸的直線延長度有關。滑動羅紋相對管道內壁以一個特定的螺旋升角延伸。滑動羅紋上一點的螺旋角的切線是滑動螺紋上一點處的螺旋線數學方程式的一級導數。標準電纜直徑在10-90mm范圍內，比如10，28，35或90mm，該項發明中的電纜管道的內徑在26-200mm范圍內。
“電纜管道組件”不僅用于單個電纜管道(參見DE3529541A1)也可用于多個電纜管道(參看DE3217401A1)，單個或多個電纜管道安裝必須采用推或拉方式裝入單個電纜或電纜束。在一種已知的電纜管道組件中(DE3529541A1)，滑動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。其左旋或右旋的旋轉角度相等，這些滑動螺紋將大大減少在電纜或電纜束裝入電纜管道時所產生的摩擦阻力，這一特性便于電纜或電纜束的推拉安裝。在該項發明范圍內，“拉”將用于拉、推兩種操作。根據電纜或電纜束的設計，電纜或電纜束與滑動羅紋相互作用會產生不良影響，即扭力傳到各個電纜或電纜束，并且因其扭轉作用會嚴重制動電纜成電纜束，從而使電纜或電纜束纏到滑動羅紋上。這一影響可以通過將滑動羅紋相對電纜管道軸向交錯設置而降低(DE4031783A1)。交錯方向是指滑動羅紋的旋轉變化方向，比如一會兒從左向右，一會兒從右向左，換句話說，就是旋轉角度開始是正的，然后是負的等，從而滑動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計方式，再沒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羅紋產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。因此需要采取一個解決的辦法。所有這些也適用于特殊情況下，滑動羅紋呈蛇形延伸而沒有任何專門的引導裝置及設計(DE4031783A1)，

圖1，4和5)。
該項發明目的是為了在安裝具有上述結構的電纜管道組件中，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。
為了達到這一目的，本發明具有以下特點1)滑動羅紋的走向為波形，并且在旋轉角恒定區之間形成有反轉區。
2)羅紋接觸寬度為b，數量為2的滑動羅紋等距離地分布于管道內壁，管道內徑為r，在反轉區之間羅紋接觸部分的長度Lk滿足方程Ar＝0.16b2ZLk，其中A是指在相交點處的電纜套與在羅紋接觸部分的滑動羅紋的接觸面積，其數值范圍在4.5-32mm2之間。
3)角度g以弧度為單位，是滑動羅紋引導部分的角度，可由管道內壁側量出，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，旋轉角度的大小與反轉區之間的管道軸的縱向部分有關。
在將管道內壁展開成平面而沿其以正弦曲線延伸的滑動羅紋的反轉區分別為正弦曲線的波峰的最高點和波谷的最低點，然后反轉區變成一個反轉點。特點1)中反轉區縮小為反轉點在現有技術已描述過。然而，沿管道內壁表面線方向延伸且限定出相對長的反轉區的滑動羅紋部分也可分別插入波峰和波谷部分。電纜套與單個滑動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處滑動羅紋的寬度。上述技術方案中的技術術語可參見圖1及對其的描述來進一步解釋。
本發明依據于上述定義尺寸的電纜和電纜管道可大大降低拉力，只要這種測量是在用近似潤滑摩擦代替干摩擦時進行的，眾所周知，潤滑摩擦具有比干摩擦小得多的摩擦系數，在干摩擦下需要相當大的拉力。為了達到這一點，本發明不需使用專門的潤滑劑。根據本發明的方法，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，從而由融化物產生潤滑摩擦。至此，其可能性還未得到證實，因此，滑動羅紋橫截面在上述界限之內可在一較大范圍內選擇，在本發明中，所選用的參數值應保證能很容易地實現長期的潤滑摩擦，只要電纜管道組件由通常的熱塑塑料制成并且電纜和標準電纜套具有通常的單位長度的重量。盡管本發明提供了這樣的可能性，它仍然允許在滑動羅紋之間的溝槽形凹面內放置潤滑劑，然而，這是不需要的，電纜套也可帶有用作滑動裝置的涂層。應理解，與絕對尺寸有關的拉力與根據本發明的電纜管道組件的長度成比例增加。它也可用于因滑動羅紋融化或者更準確地說，是因滑動羅紋凸棱部分融化而形成潤滑摩擦，此外，本發明也允許以較小的力較緩慢地拉電纜，從而不必產生也不會產生潤滑摩擦。
盡管滑動羅紋的橫截面可在較大范圍內選擇，但在一個實施例中相鄰的滑動羅紋之間的電纜管道內壁形成一個溝槽形凹面，并同時從兩側進入滑動羅紋的凸棱處。
根據下表所列電纜管道的標準直徑，可設計出多種重要的電纜管道組件
根據本發明可有另外幾種電纜管道組件的設計方式，旋轉角度總應保持在45°-340°范圍內，最好接近180°。根據權利要求4的參數可導致許多優選的應用，根據權利要求5的特征，如果連接區設置于根據本發明的電纜管道組件的在電纜管中具有恒定旋轉角的部分之間則，將產生關于拉力的最好的結果。
下面通過附圖所代表的實施例對本發明進行更詳細描述，附圖中圖1為電纜管道的內壁透視圖，其橫截面為環形，該電纜管道具有某些與本發明的技術特征有關的幾何參數;
圖2為“接觸面”示意圖;
圖3為具有根據本發明的滑動羅紋的管道內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所示的環形橫截面電纜管道內壁1屬于作為根據本發明的電纜管道組件的部分的電纜管道2，其管道內徑為r，滑動羅紋設置于管道內壁1上，并主要用一條與內圓周面成一定節距角度a的直線表示。
圖2是相對水平方向偏置滑動羅紋3的平面示意圖，其上有一拉入電纜的電纜套的斜線區4。圖3是管道內壁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，在滑動羅紋3和斜線區4之間的接觸點處形成一拉入電纜5的菱形接觸面k和接觸寬度b。圖3清楚表明滑動羅紋以波形延伸。在6區之間以恒定的旋轉角度a形成回轉區7。羅紋接觸寬度為b，數量為z的滑動羅紋等距離地分布于管道內壁1的圓周面上。管道內徑為r，在回轉區7之間羅紋接觸段的長度為Lk，并且滿足權利要求1中的方程，在圖3中，6區的長度相應于長度Lk。圖1所示的角度g以弧度為單位，這個在管道內壁1上測得的滑動羅紋3的此導部分的角度也滿足權利要求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，那么它們之間的關系是可靠的，并且通過大量試驗已得到了證實，旋轉角度a應有一個具體值，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區域中的切割滑動羅紋3上。重點線表示羅紋3在拉入電纜5過程中產生的摩擦熱所融化的部分。標號8表示融化物，圖4清楚地表示出將由融化物8建立起潤滑摩擦條件。
如圖5所示，在相鄰的滑動羅紋3之間，電纜管道內壁1上形成一個溝槽形的凹面9，并從兩側延伸至滑動羅紋的凸綾部，所示尺寸可用于多種應用，羅紋高度hR大約是從相鄰滑動羅紋之間的溝槽9底部至電纜套10的間隙距離的2倍。
權利要求
1.采用至少一個熱塑塑料電纜管的電纜管道組件，包括一個內部橫截面為環形的電纜管，其管道內徑為r，熱塑塑料制的滑動羅紋分布于管道內表面，并以旋轉角度a延伸。從而在滑動羅紋和要裝入電纜的電纜套之間的接觸點處，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1)滑動羅紋的走向為波形，并且在旋轉角恒定區之間形成有反轉區；2)羅紋接觸寬度為b，數量為z的滑動羅紋等距離地分布于管道內壁，管道內徑為r，在反轉區之間羅紋接觸部分的長度寬為Lk，滿足方程式Ar=0.16b2ZLk其中A是電纜套與滑動羅紋在相交點處接觸部分的接觸面積，其數值范圍在4.5-32mm2內。3)角度g以弧度為單位，是管道內壁測得的滑動羅紋的螺旋升角的角度，滿足方程g=ra/Lk，其數值范圍在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.根據權利要求1的電纜管道組件，其中在相鄰的滑動羅紋之間的電纜管道內壁形成溝槽形的凹面，并從兩側向滑動羅紋的凸棱延伸。
3.根據權利要求1或2之一的電纜管道組件，其中旋轉角度選在45-340°范圍內，最好接近180°。
4.根據權利要求1至3的任何一個的電纜管道組件，其中羅紋接觸寬度為b，數量為z的滑動羅紋等距離地分布于管道內表面，管道內徑為r，旋轉角度a及在正負區之間羅紋接觸部長的長度Lk滿足方程式Ar＝0.16b2Z(0.0003r2a2+Lk2)
5.根據權利要求1至4的任何一個的電纜管道組件，其中旋轉角度反轉區之間的連結部分的長度為Lv，滑動羅紋走向與管道軸的方向平行，羅紋接觸寬度為b，數量為Z的滑動羅紋等距離地分布于管道內壁上，管道內徑為r，旋轉角度a，羅紋接觸部分的長度Lk及連接部分的長度Lv滿足方程Ar＝0.16b2Z(0.0003r2a2+Lk2)1/2+4Lvbr
6.根據權利要求1至5任何一個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，利用融化物提供潤滑摩擦條件。
全文摘要
采用至少一個熱塑塑料電纜管的電纜管道組件，包括一個內部橫截面為環形的電纜管，管道內徑為r，熱塑塑料滑動螺紋分布于管道內壁，并且以旋轉角度α沿管道內表面延伸。
文檔編號H02G9/06GK1083274SQ9310701
公開日1994年3月2日 申請日期1993年6月12日 優先權日1992年6月13日
發明者豪斯特·佛格桑 申請人:愛恩斯特佛格桑股份公司