Устройство для облучения кабельных изделий

(51)21 5/10 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ КАБЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А.Белого Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Селькин Владимир Петрович Плескачевский Юрий Михайлович Ворончук Александр Степанович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А.Белого Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для облучения кабельных изделий, содержащее ускоритель электронов со щелевидным выпускным окном, и два основных блока с роликами, оси которых параллельны друг другу и расположены по разные стороны от выпускного окна, отличающееся тем, что содержит установленные попарно дополнительные блоки с роликами, оси которых в каждой паре параллельны друг другу и расположены по разные стороны от выпускного окна, каждая пара блоков с роликами установлена относительно оси, перпендикулярной плоскости выпускного окна и проходящей через его центр, так, что она является для них осью симметрии второго порядка, оси основных блоков параллельны 9203 1 2007.04.30 продольной линии выпускного окна, либо проекции осей на плоскость выпускного окна пересекаются с его продольной линией под углом от 15 до 75 градусов, а проекции осей дополнительных блоков на плоскость выпускного окна пересекаются с его продольной линией под углом от 15 до 75 градусов, при этом ролики в основных блоках выполнены одинакового или различного диаметра, ролики в дополнительных блоках выполнены различного диаметра, причем ролики различного диаметра в основных и дополнительных блоках установлены на осях блоков в порядке увеличения диаметра, направление увеличения диаметра роликов в блоках каждой пары взаимно противоположно, а шаг изменения диаметра роликов в блоках подбирается таким, чтобы линия перекрещивания кабеля совпадала с линией облучения, расположенной вдоль выпускного окна под ним. Изобретение относится к облучающим приборам с приспособлениями для относительного перемещения источника излучения и объекта облучения. Известно устройство для облучения кабельных изделий, включающее ускоритель электронов и два барабана с параллельными осями вращения 1. Устройство позволяет осуществлять радиационное модифицирование изоляции кабельных изделий, многократно пропуская их под потоком ускоренных электронов, огибая кабельным изделием барабаны и смещая его в направлении оси барабанов. Поскольку необходимую поглощенную дозу излучения изделие получает за много проходов, удается ограничить его нагрев в процессе облучения и избежать окисления полимерной изоляции. Недостатком устройства являются механические повреждения и разрывы кабельных изделий при их заправке с перекрещиванием прямых и обратных ветвей под выпускным окном ускорителя электронов, т.е. заправке восьмеркой, которую используют для двухстороннего облучения кабельных изделий. Это происходит из-за разной скорости огибания барабана участками изделия,имеющими разный диаметр. Поскольку реальные кабельные изделия имеют по длине неравномерный диаметр, данное устройство ввиду указанного недостатка используется ограниченно для облучения узкой номенклатуры кабельных изделий (провода с сечением жилы порядка 0,1 мм 2 и менее, которые заправляют на барабаны без перекрещивания ветвей). Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для облучения кабельных изделий, содержащее ускоритель электронов, оснащенный устройством выпуска электронов в виде раструба, имеющего щелевидное выпускное окно, и два блока с роликами, оси которых параллельны друг другу и продольной стороне (продольной линии) выпускного окна, при этом оси расположены по разные стороны от выпускного окна, а в каждом блоке установлены ролики одинакового диаметра 2. Устройство позволяет многократно последовательно пропускать кабельное изделие под выпускным окном устройства выпуска электронов в направлении, поперечном щелевидному выпускному окну, набирая требуемую дозу облучения отдельными циклами, чтобы изделие между циклами облучения успевало охладиться. При этом для осуществления двухстороннего облучения кабельное изделие пропускают, огибая противостоящие ролики таким образом, чтобы прямые и обратные ветви перекрещивались под выпускным окном, поворачиваясь после каждого прохода на 180. Таким образом, заправка кабельного изделия приобретает вид восьмерки, а линия перекрещивания прямых и обратных ветвей располагается вдоль выпускного окна. Выполнение конвейера для перемещения кабельного изделия в виде роликовых блоков устраняет разрывы и механические повреждения кабельных изделий, обуславливаемые неравномерностью их диаметра, так как каждый ролик в блоке вращается независимо от других. Однако устройство имеет существенный недостаток - значительное снижение коэффициента использования потока электронов при изменении номенклатуры облучаемых ка 2 9203 1 2007.04.30 бельных изделий. В частности, при переходе на провода меньшего диаметра из-за возникновения значительных зазоров между соседними ветвями стоимость процесса облучения существенно увеличивается. Замена роликов в блоках при изменении диаметра облучаемого изделия на практике не используется, так как из-за трудоемкости и необходимости сложной переналадки приводит к длительной остановке дорогостоящего уникального оборудования. Задачей предлагаемого изобретения является расширение номенклатуры облучаемых кабельных изделий за счет достижения возможности оснащения устройства для облучения кабельных изделий на основе ускорителя электронов без его переналадки дополнительными системами роликовых блоков, рассчитанными на кабельные изделия разного типоразмера. Задача решается за счет того, что устройство для облучения кабельных изделий, содержащее ускоритель электронов со щелевидным выпускным окном и два основных блока с роликами, оси которых параллельны друг другу и расположены по разные стороны от выпускного окна, содержит установленные попарно дополнительные блоки с роликами,оси которых в каждой паре параллельны друг другу и расположены по разные стороны от выпускного окна, каждая пара блоков с роликами установлена относительно оси, перпендикулярной плоскости выпускного окна и проходящей через его центр, так, что она является для них осью симметрии второго порядка, оси основных блоков параллельны продольной линии выпускного окна, либо проекции осей на плоскость выпускного окна пересекаются с его продольной линией под углом от 15 до 75 градусов, а проекции осей дополнительных блоков на плоскость выпускного окна пересекаются с его продольной линией под углом от 15 до 75 градусов, при этом ролики в основных блоках выполнены одинакового или различного диаметра, ролики в дополнительных блоках выполнены различного диаметра, причем ролики различного диаметра в основных и дополнительных блоках установлены на осях блоков в порядке увеличения диаметра, направление увеличения диаметра роликов в блоках каждой пары взаимно противоположно, а шаг изменения диаметра роликов в блоках подбирается таким, чтобы линия перекрещивания кабеля совпадала с линией облучения, расположенной вдоль выпускного окна под ним. Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 и 2 представлен общий вид устройства,содержащего два основных и два дополнительных блока с роликами разного диаметра, а на фиг. 3 показано устройство, включающее два основных блока с роликами одинакового диаметра и две пары дополнительных блоков. Устройство содержит ускоритель электронов 1 с раструбом 2, имеющим щелевидное выпускное окно 3 для вывода пучка электронов, основные блоки 4 и 5 с роликами, оси 6 и 7 которых параллельны друг другу, и одну дополнительную пару (фиг. 1 и 2) блоков 8 и 9 с роликами, оси 10 и 11 которых параллельны друг другу, или более дополнительных пар (фиг. 3) блоков, например, 8 и 9, 14 и 15 с роликами, оси которых попарно параллельны друг другу (соответственно ось 10 параллельна оси 11, а ось 16 параллельна оси 17). Проекции осей дополнительных блоков на плоскость, на которой расположено выпускное окно 3, пересекаются с продольной линией выпускного окна 3 (под углом 45 на фиг. 1 и 2, и 60 на фиг. 2). Проекции осей основных блоков 4 и 5 параллельны продольной стороне выпускного окна 3 (фиг. 3) или пересекаются с продольной линией выпускного окна 3 (под углом 45 на фиг. 1 и 2). Ролики в блоках 4 и 5 имеют одинаковый (фиг. 3) или различный (фиг. 1 и 2) диаметр. Ролики различного диаметра на осях блоков установлены в порядке возрастания их диаметра, а направление их увеличения в блоках каждой пары взаимно противоположно (соответственно в блоках 4 и 5, 8 и 9, 14 и 15). Таким образом, блоки в каждой паре установлены относительно оси, перпендикулярной плоскости, на которой расположено выпускное окно, и проходящей через геометрический центр выпускного окна 3, так, что она является для них осью симметрии второго порядка. Блоки каждой пары рассчитаны на работу с кабельны 3 9203 1 2007.04.30 ми изделиями разного типоразмера, т.е. они в зависимости от диаметра кабельного изделия имеют большее или меньшее количество роликов с целью достижения наибольшей плотности размещения кабельного изделия под выпускным окном. На чертеже также показано кабельное изделие 12 и линия его перекрещивания 13. Необходимо отметить, что возможно выполнение устройства и с большим числом пар роликовых блоков. При этом,например, при выполнении устройства с четырьмя парами роликовых блоков, равномерно размещенных вокруг выпускного окна, угол пересечения проекций осей блоков и продольной линии выпускного окна может составлять для двух пар 22,5 и двух других пар 67,5, а при выполнении устройства с шестью парами роликовых блоков - 15, 45 и 75 градусов. Поскольку размещение более шести пар блоков роликов вокруг выпускного окна ускорителя электронов на практике трудноосуществимо, оптимальным углом между проекциями на плоскость выпускного окна осей блоков с роликами разного диаметра и продольной линией выпускного окна является угол от 15 до 75 градусов. Рассмотрим работу устройства на примере, показанном на фиг. 1 и 2. Устройство работает следующим образом. Кабельное изделие 12 устанавливают на ролик наименьшего диаметра блока 4, а затем на ролик наибольшего диаметра блока 5, после чего возвращают на следующий ролик блока 4. При этом изделие приобретает форму восьмерки. Эту операцию повторяют для последующих роликов вплоть до заполнения блоков 4 и 5 витками кабельного изделия 12 (фиг. 1). Поскольку диаметры роликов последовательно изменяются в блоках 4 и 5 во взаимно противоположном направлении, точки перекрещивания соседних участков кабельного изделия 12 смещаются и располагаются на линии перекрещивания 13, расположенной под углом к осям 6 и 7 блоков 4 и 5. Шаг изменения диаметров роликов в блоках подбирают так, чтобы линия перекрещивания 13 совпадала с линией облучения, расположенной вдоль выпускного окна 3 под ним. Включают привод перемещения кабельного изделия 12 и ускоритель электронов 1. Облучение кабельного изделия 12 происходит с обеих сторон в течение нескольких заходов по мере его перематывания через ролики блоков 4 и 5. При необходимости перехода на другой типоразмер кабельное изделие устанавливают аналогичным образом на ролики блоков 8 и 9, после чего облучают (фиг. 2). При облучении кабельного изделия на устройстве с большим числом блоков с роликами его заправляют восьмеркой на одну из пар блоков, например на блоки 4 и 5,или 8 и 9, или 14 и 15, и облучают (фиг. 3). Таким образом, устройство обеспечивает расширение номенклатуры облучаемых изделий за счет оснащения ускорителя электронов со щелевидным выпускным окном дополнительными парами размещенных вокруг выпускного окна роликовых блоков на разные типоразмеры изделий. При этом решена проблема совмещения линии перекрещивания кабельного изделия с линией облучения при использовании роликовых блоков с осями, непараллельными выпускному окну. В настоящее время сотрудниками Института механики металлополимерных систем им. В.А. Белого НАН Беларуси совместно с работниками ОАО Беларускабель производится работа по установке и запуску заявляемого устройства для осуществления радиационного модифицирования изоляции кабелей и проводов разного диаметра на базе ускорителя электронов типа ЭЛВ-3. Источники информации 1. А.с. СССР 427395, МПК Н 01 В 13/00, опубл. 1971. 2. Абрамян Е.А. Промышленные ускорители электронов. - М Энергоатомиздат, 1986. С. 192-194 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5