Размыкатель

Размыкатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к разъединителям и может быть использовано, в частности, в подводных технических средствах для научно-исследовательских, геологических и других подводных работ.

Широко известны механические размыкатели, в которых спусковой механизм зафиксирован с помощью растворимого в морской воде элемента, например прессованного сахара, например по заявке RU 2004106506, МПК В63В 22/00, публикация 10.08.2005.

Известны также поджигаемые электрическим током взрывные устройства, разрушающие части сцеплений всплывающих устройств с якорем. Такие размыкатели являются небезопасными при хранении и эксплуатации.

Подводный размыкатель по патенту RU 2107001, МПК В63В 22/14, публикация 20.03.1998, содержит разделенную на верхний и нижний цилиндры камеру, заполненную воздухом при атмосферном давлении, и клапанный механизм. Клапанный механизм срабатывает под воздействием электромагнита и открывает доступ морской воды во внутреннюю воздушную полость размыкателя. Внешнее и внутреннее давления выравниваются и размыкатель срабатывает.

По описанию патента RU 2107001 известен электролитический размыкатель, в котором якорь через рычажную систему удерживается проволочной петлей из нержавеющей стали. По сигналу через морскую воду пропускается электрический ток из электрической батареи. Металл петли электрохимически растворяется, в результате чего снимается тяга с рычажной системы и якорь отдается.

Соединительное устройство по патенту RU (11) 2209359, МПК F16L 19/08, публикация 27.07.2003, содержит охватывающую и охватываемую детали, на поверхностях которых выполнены согласованные кольцевые углубления, в которых установлены кольца из материала с эффектом памяти формы, с разными температурами восстановления памяти формы. При нагревании колец кольца изменяют свою форму и позволяют разъединить детали.

Наиболее близкой является конструкция размыкателя по патенту DE 4227717, МПК В63В 22/10, публикация 9.12.1993, размыкатель содержит механическую систему, содержащую рычаги, которые связаны со спусковым элементом в виде пластмассовой крученой нити. На пластмассовую нить направлено сопло воспламенителя. Разрушение пластмассовой нити происходит под воздействием высокой температуры воспламенителя, рычаги освобождают детали размыкателя.

Все рассмотренные устройства являются достаточно сложными в изготовлении и эксплуатации. Кроме того, они не могут быть использованы на разных глубинах без перенастройки.

Заявляемое изобретение решает техническую задачу по созданию простого и эффективного устройства размыкателя.

Размыкатель включает втулку с отверстием или отверстиями, верхнее и нижнее основания, связанные с разъединяемыми элементами и расположенные соответственно над и под втулкой, при этом основания жестко соединены между собой вставкой или вставками, расположенными в упомянутых отверстиях втулки. Вставки выполнены из термопластичного материала и снабжены нагревательными элементами.

Основания предназначены для крепления к ним разъединяемых деталей или модулей. Расположенные во вставках из термопластичного материала нагревательные элементы в необходимый момент нагреваются и расплавляют вставки. Разрывается связь между верхним и нижним основанием и под воздействием усилия, приложенного к размыкателю в его осевом направлении, основания с частью оставшихся вставок выходят из втулок. Таким образом осуществляется размыкание.

Термины «верхнее основание» и «нижнее основание» необходимо понимать не как ориентацию в пространстве, а таким образом, что к каждому основанию или к обоим сразу прикладывается растягивающее усилие на размыкатель. В случае подводных устройств, как правило, к верхнему основанию прикладывается усилие на размыкание.

Верхнее основание, нижнее основание и вставки могут быть выполнены как единое целое путем заливки. Для более легкого размыкания, требующего малых усилий, втулка и вставки имеют смежные поверхности неадгезивные относительно друг друга.

Для упрощения изготовления конструкции и снижения усилия размыкания отверстия втулки и упомянутые вставки могут быть выполнены в виде тел вращения, в частности выполнены коническими, сужающимися к нижнему основанию.

В случае конической формы вставок нагревательные элементы целесообразно располагать в нижней части вставок, чтобы расплавление материала происходило быстрее и требовалось меньше энергии на нагревание.

В частности, нагревательные элементы могут быть выполнены из проволоки, нагревающейся при прохождении электрического тока.

Для того чтобы нагревание материала вставок происходило быстрее, нагревательные элементы могут быть выполнены синусоидовидными или спиралевидными.

Верхнее и/или нижнее основание могут снабжаться соединительными элементами, например скобами. Втулка может включать поясок, расположенный на ее наружной поверхности, для встраивания втулки в одно из размыкаемых устройств.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 приведен разрез размыкателя, на фиг.2 - сечение размыкателя по А-А, а на фиг.3 - сечение по В-В. На фиг. приведен разрез размыкателя с иным выполнением вставок.

Размыкатель (фиг.1-3) включает втулку 1 из термореактивной пластмассы с отверстиями. Верхнее основание 2, нижнее основание 3, жестко соединенные между собой вставками 4, расположенными в отверстиях втулки 1, выполнены из термопластичной пластмассы. Основания 2 и 3 и вставки 4 в данном варианте выполнены как единое целое путем заливки. Втулка и основания со вставками выполнены из неадгезивного относительно друг друга материала. Вставки 4 снабжены нагревательными элементами 5, выполненными из проволоки, нагревающейся при прохождении электрического тока. Нагревательные элементы 5 имеют спиралевидную форму для более быстрого нагревания вставки 4. Нагревательные элементы 5 снабжены выводами 9. Верхнее основание 2 в данном варианте снабжено соединительным элементом, скобой 7. На втулке 1 выполнен поясок 6 для установки втулки 1 размыкателя в тело элемента, в котором может закрепляться втулка 1.

Размыкатель может изготавливаться путем заливки термопластичного материала в форму, в которой закреплена втулка и нагреватель с выводами. При этом сразу как единое целое образуются верхнее, нижнее основания и вставки.

Размыкатель работает следующим образом.

Размыкатель устанавливается между рабочей нагрузкой, например, сцепляет балласт и всплывающий модуль. В момент необходимости отделения балласта от модуля через нагревательные элементы 5 пропускается электрический ток. Нагревательные элементы 5, установленные внутри вставок 4, нагреваются и расплавляют части вставок 4. В результате вставки 4 разделяются на две части, верхняя часть конусной ставки 4 вместе с верхним основанием 2 выходит из контакта с втулкой 1. Разъединение происходит при минимальной затрате энергии.

Данная конструкция разъединителя может выпускаться различных типоразмеров, в различных модификациях, в зависимости от необходимого назначения. Размыкатель может быть применен в различных областях, не только для подводной техники.

1. Размыкатель, включающий втулку с отверстием или отверстиями, верхнее и нижнее основания, расположенные соответственно над и под втулкой, основания жестко соединены между собой вставкой или вставками, расположенными в упомянутых отверстиях втулки и выполненными из термопластичного материала, при этом вставки снабжены нагревательными элементами.

2. Размыкатель по п.1, отличающийся тем, что упомянутые верхнее основание, нижнее основание и вставки выполнены как единое целое путем заливки.

3. Размыкатель по п.1, отличающийся тем, что упомянутая втулка и упомянутые вставки имеют смежные поверхности неадгезивные относительно друг друга.

4. Размыкатель по п.1, отличающийся тем, что упомянутые отверстия втулки и упомянутые вставки выполнены в виде тел вращения.

5. Размыкатель по п.1, отличающийся тем, что упомянутые отверстия втулки и упомянутые вставки выполнены коническими, сужающимися к нижнему основанию.

6. Размыкатель по п.5, отличающийся тем, что упомянутые нагревательные элементы расположены в нижней части вставок.

7. Размыкатель по п.1, отличающийся тем, что упомянутые нагревательные элементы выполнены из проволоки, нагревающейся при прохождении электрического тока.

8. Размыкатель по п.7, отличающийся тем, что нагревательные элементы выполнены синусоидовидными или спиралевидными.

9. Размыкатель по п.1, отличающийся тем, что упомянутое верхнее и/или нижнее основание снабжены соединительными элементами.

10. Размыкатель по п.1, отличающийся тем, что упомянутая втулка включает поясок, расположенный на ее наружной поверхности.