带机械锁定装置的支撑线圈及其制造方法

专利名称：带机械锁定装置的支撑线圈及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于弹性扩张管状材料(resiliently expanded tubing material)的径向支撑的支撑线圈。
背景技术：
这些类型的支撑线圈在现有技术中是已知的且被用于保持管状材料，例 如处于最终组装之前的扩张状态的绝缘管和套筒部件(socket member )。绝 缘管和套筒部件用于能源工业中的电组件，例如诸如缆线接头或者缆线连接 器的电绝缘或密封。由于例如高于100kV的高压可能被施加到这些电组件， 绝缘管被设计为具有厚壁且由绝缘很好的材料制造，例如硅树脂。这样的管 状材料，所谓的冷缩管，应该弹性地匹配要被绝缘的组件的外轮廓并且有可 能的话无间隙地封闭所述组件。因此，管状材料在组装之前弹性扩张到其直 径的4倍。由此，电或者其他组件可以容易地插入管状材料中。
为了将管状材料保持在其扩张状态直到它被组装好，以上述支撑线圈形 式的支撑主体被插入到管状材料中，该支撑主体吸收由于弹性扩张而产生的 管状材料的恢复力。为了组装，支撑线圈具有中空内部，将要被封闭的组件 被定位在支撑线圈中。然后，支撑材料必须从管状材料移除从而管状材料可 以在该组件周围收缩。
为了可以从管状材料手动地移除被管状材料紧紧封闭的支撑材料，其中 在支撑材料上可以施加高至例如lObar的压力，上述类型的支撑线圈已经证 明了他们自己。这种类型的支撑线圈可以通过退绕挤压造型主体(profile body)而被沿着轴向分阶段拆下，其中退绕的挤压造型主体被中空的支撑线 圈拉出。当支撑线圈被以这样的方式分阶段拆下时，管状材料收缩到组件周 围以通过自身提供绝缘。这样，支撑线圈可以被从管状材料手动地移除而不 需要其他的工具或装置。
因此，所述类型的支撑线圈必须一方面可以连续地承受由扩张的管状材 料发出的高压，另 一方面可以通过拉出挤压造型主体而被从管状材料手动移除。此外，对于支撑线圈来说，重要的是壁厚越薄越好，从而在支撑材料的 内部存在足够大的可用的总空间，以便插入将要被封闭的组件。
为了满足这些要求，在已知的支撑线圈中，挤压造型主体的前表面(front face)互相连4妻并以材料结合(material-uniting)的方式接合到一起，例如通 过焊接或者粘接。将要被连接到 一起的前表面也被形成以使得它们互相连接。
已知的支撑线圈例如在US 5,087,492， EP 0 619 636 Al， WO 93/22816, WO 83/00779, DE 19820634 CI, EP 0399263 A2, US 5,670,223以及WO 96/24977中有所描述。
一般的支撑线圈，例如US 5,670,223中的那个，是基于这样的原理要 互相连接的相邻匝的舌槽装置或棘齿装置的元件互相摩擦地连接，从而不会 由于扩张管道材料从外部施加的弹性回复力而导致支撑线圈保持的内部空 间实质减小。然而，该要求与要将挤压造型主体容易地从管状材料手动移除 的努力背道而驰。因为对于第一个问题，期望得到相邻匝之间的紧密连接， 而这实质上是对第二个问题的阻碍。此外，尺寸精度上的差异，特别是舌槽 装置或棘齿装置的尺寸精度不同，将会导致不一致的连接。手动解绕挤压造 型主体所需的释放力有时会由于这些不一致的连接而变得很大，从而在支撑 线圈要被拆下时，连接的前表面的分离将会变得更加困难或者无法手动进 行，或者管状支撑线圈在弹性扩张管状材料的压力作用下失效并被破坏。另 一方面，支撑线圈必须可靠地吸收扩张管状材料的高回复力，不这样的话使 得支撑线圈的移除的过程更加困难或者根本无法移除。

发明内容
由此本发明的一个目的是提供一种与现有技术相比具有改进的支撑线 圈，其成本低廉，并能可靠地承受从外部径向地施加的压力，且可以由低释
放力容易地卸下并从管状材料移除。
本发明提出了通过将一般的管状支撑线圈改进为具有旋转防止装置来 实现其目的，通过该旋转防止装置相邻匝被保持紧固而不能旋转。
本发明是基于考虑到基本支撑和保持力由舌槽装置或棘齿装置沿轴向 和径向保持而提出的。而旋转防止装置是额外提供的，通过它可以将相邻匝 保持紧固而防止旋转，从而防止相邻匝滑动分离，这种滑动分离最终将导致支撑线圈直径的减小。
旋转防止装置可以通过相邻匝之间的刚性锁定而形成。不规则形状可 以，例如在过程中设置在互相相邻各匝的前表面上，该互相相邻的前表面抓 或者钩到互相，从而可以防止相邻匝滑动分离。替代地，支撑线圈的外圓周 表面也可以被造型，即具有不规则形状。外圆周表面上的造型结合弹性扩张 的管状材料并抓到管状材料的内圓周表面中。由此也形成了刚性的旋转防止 装置。这些不规则形状，只要它们形成在前表面上，优选地设置在全部，至 少两个前表面互相接触的位置上。增大摩擦的不规则形状可以在通常由塑料 形成的挤压造型主体的制造中通过成形或者研磨工艺产生。在使用成形工艺 的情况下，例如优选通过滚花轮将不规则形状沖压到挤压造型主体上，该挤 压造型主体最初被挤压为连续材料。增大摩擦的不规则形状也可以通过当前 表面在它们的接合状态下被定位为紧挨着时，稍后通过对前表面进行喷砂处 理而形成。外圓周表面和/或前表面上的不规则形状的实际构造可以由本领域 的技术人员来判断。本领域技术人员可以选择合适的造型，特别是基于弹性 扩张管状材料的特性，该造型具有足够的刚性锁定效果以形成旋转防止装置 而不会损坏弹性扩张管状材料或甚至不会切穿它。将要弹性地覆盖到支撑线 圈上的管状材料覆盖到外圆周表面上的不规则形状上。相应的机械夹紧发生 在管状材料和支撑线圈之间。
巻绕挤压造型主体的前表面上增大摩擦的不规则形状和外圓周表面上 的增大摩擦的不规则形状具有增加管状支撑线圈的单个部分和管状材料之
间的机械交织(mechanical interleaving)的效果，使得巻绕的4齐压造型主体 的单个臣之间不再能互相相对滑动或者滑行。通过这些采取的措施可以确保 支撑线圈的期望外径精度较高。前面所述的各措施可以互相结合地提供。
对于尽可能大的径向保持力，优选的是在相邻匝的相对端面上舌槽装置 的径向外侧设置不规则形状，优选的是在支撑线圈的外边缘区域。具体地说， 阻止巻绕的挤压造型主体的单个匝之间互相相对旋转的抗转扭矩通过在支 撑线圈前表面的径向外边缘上的不规则形状的设置而增大。优选地互相对应 的提供设置在前表面上的不规则形状，从而，例如设置在一匝的前表面上的 波谷与设置在相邻匝上的波峰啮合。不规则形状可以按部分分布地布置在圆 周上。仅在外圓周的小角部区域设置不规则形状就足以建立旋转防止装置。 当然，可以由本领域技术人员确定是否要提供分布在圓周上的多个这样的区域或将不规则形状分布到整个前表面上。
如果需要，设置在端面上的相应旋转防止装置还可以与设置在支撑线圈 的内圓周表面和/或外圆周表面上的其他旋转防止装置结合。
根据本发明的优选改进，巻绕的挤压造型主体可以设置有大致沿其轴向 延伸的突起以在外圓周表面上形成旋转防止装置。这些突起并不必须沿着支 撑线圈的整个轴向长度延伸。轴向延伸的相邻匝的突起通常会有偏移。然而， 突起基本沿着轴向延伸，即与支撑线圈的轴向轴线同轴，例如以波紋的形式，
其可以构造为锐齿(sharp-edged teeth )或翼片。
替代地或者除了由支撑线圈的增大摩擦表面形成的旋转防止装置之外， 在至少两个通常相邻臣之间延伸的另一组件可以设置为另一旋转防止装置。 该组件在后文中被称为支撑主体，因为它将支撑线圈的两个相邻匝支撑为互 相相对。支撑主体是独立部件，其可以通过例如堆焊、粘合膜或金属线或叶 片或一 片侧板形成。前述支撑主体可以连接到挤压造型主体的内圆周表面和 /或外圓周表面。替代地，支撑主体也可以切穿线圈的材料，即沿挤压造型主 体的轴向方向容纳在相应于支撑主体形成的孔中。根本上，该连接如何实现 并不重要。重要的是这是可移除的连接，因为连接将在手动解绕过程中被解 除。此处可以预期这样的过程，其中特别地首先将支撑主体移除然后将支撑 线圈的各匝解绕。
旋转防止装置通常在支撑线圈的整个轴向长度延伸。通常这样的实施例 是优选的，其中所述旋转防止装置与每个独立匝配合。然而，也可以仅仅将 不必设置为直接互相相邻的各独立匝互相相对固定以防止旋转。旋转防止装 置可以通过各独立臣的这种固定而实现，通过该旋转防止装置相邻的匝保持 紧固并被防止旋转。由此，下位构造也是可行的，例如仅仅形成支撑线圈的 前表面的臣被互相连接并防止旋转，由此位于它们之间的各匝的旋转机会也 被消除。具有相对较高的抗弯刚度的支撑主体通常被用于这种类型的旋转防 止装置。
尤其考虑杆元件作为支撑主体，该杆元件大致沿着轴向延伸并穿过管状 支撑线圈的至少两个相邻匝，优选穿过整个管状支撑线圏。该杆元件应该具 有抗弯刚度，以便于防止支撑线圈的相邻匝旋转。支撑主体可移除地连接到 挤压造型主体。适于将杆元件暂时并足够紧固地连接到挤压造型主体的任意 类型的连接都是可行的。杆元件可以例如通过焊接连接到挤压造型主体。必须确保在处理过程中进行焊接连接从而该焊接连接可以被手动抓紧杆元件 而释放，且杆元件可以从挤压造型主体中移出。
金属杆元件也可以通过焊接连接到挤压造型主体。为此挤压造型主体优 选地由塑料制成。杆元件和挤压造型主体之间的连接优选这样地建立由金 属制成的杆元件被加热，并且与挤压造型主体的内部上的塑料相比处于加热 状态。那里的塑料开始融化并将热的杆元件封入。当杆元件冷却时，塑料材 料凝固并使得杆元件与挤压造型主体融合。在替代实施例中，杆元件具有切 边，其切入形成挤压造型主体的材料中并保持在由此形成的槽中。在该实施 例的情况下，形成挤压造型主体的材料通过它的楔入将杆元件保持住，且杆 元件可以从沿径向向内方向具有较高压力的挤压造型主体的内圓周表面移 走。
杆元件可以被容纳在槽中，该槽沿着轴向方向在^^压造型主体的整个圓 周表面上延伸。这样的槽可以在挤压造型主体制造之后通过机械加工形成。 杆元件可以通过粘结、焊接或其他连接保持到槽中。还可以通过灌浆将杆元 件连接到槽中。槽可以形成在内圆周表面或外圆周表面。然而槽优选地设置 在内圓周表面上以便挤压造型主体的相对外圓周表面提供平坦表面以用于 将扩张管状材料置于其上。
被插入槽中的杆元件也可以通过各独立匝之间的稍微扭曲而卡在槽中。 该过程中，挤压造型主体首先通过巻绕各匝而制成。然后通过在挤压造型主 体的内圆周表面和/或外圆周表面上机械加工而产生槽。杆元件被插入到槽 中。随后，挤压造型主体整体被轻微地扭曲以便各独立匝互相推靠，通过这 个作用杆元件被卡在相邻匝的边界上，在那里可以观察到槽的缝隙。替代地， 槽还可以在制作挤压造型主体的挤出过程中形成。该过程特别适于具有相同 直径的挤压造型主体的大批量生产。在巻绕的挤压造型主体的制造过程中， 槽沿着轴向通过各匝的巻绕而在整个长度上形成。
在另一替代构造中，旋转防止装置包括带，其布置在支撑线圈内部并优
选地连接到支撑线圈的内圆周表面。带可以是细长的塑料或织物组件。该带
可以通过粘结、焊接或其他连接方法连接到挤压造型主体的内圆周表面。然
而，带和相关线圈之间的连接是可以通过牵拉带而拆下的，从这点上说，该
连接是可拆卸的。带可以与挤压造型主体的所有线圈都焊接。关于由带形成
的旋转防止装置的容易地拆卸，优选带以回弯的形式插入支撑线圈并具有连
8接到挤压造型主体的一部分以及与此基本平行地延伸并从支撑线圈突出的 一部分。该部分优选地在支撑线圈中是自由的，即没有以旋转防止装置的形 式连接到挤压造型主体，而是通过放置而简单布置于支撑线圈中，由此可以 抵靠内圓周表面并支撑自身而不连接到内圆周表面。然而，该自由部分也可 以通过粘结到预定位置而固定到挤压造型主体。从支撑线圈突出的部分优选 形成突出超过挤压造型主体的手持部分。手持部分的尺寸被设计为使得装配 者可以通过手持部分手动地抓住带并将其拉出支撑线圈。为了该目的，手持 部分可以具有特殊的功能表面，该表面形式为摩擦增大区域和/或加厚区域， 其使得可以更好地抓紧手持部分。此处特别期望的是使得手动抓紧更加容易 的结构。然而，也可以为手动操作工具设置与手持部分配合的副功能表面。 可以例如设置为圈或者孔，从而手动工具的功能表面可以在其中接合。
带的移除得到了简化，尤其是带的两端都设置在挤压造型主体的同 一前 端上。这导致这样的构造，其中连接到挤压造型主体的内圆周表面且优选连 接到所有匝的带的连接部分从所述前面穿过支撑线圈并在相对端弯曲180°
圈并在其突出超过支撑线圈的自由端处形成手持部分。通过牵拉手持部分， 带在连接部分和挤压造型主体之间的连接区域中被弯曲。该变形和牵引导致 连接的移除，该连接可以是粘结或焊接连接。
根据替代构造，支撑主体可以通过堆焊连接到挤压造型主体的内圆周表 面和/或外圆周表面。该支撑主体可以通过单个焊点形成，该焊点设置在相邻 压之间的相界上并将它们互相连接。为了经济的原因，通常将堆焊绞线形成 在圓周表面上，该绞线桥接巻绕的挤压造型主体的所有匝。当挤压造型主体 的单个匝被解绕，堆焊的支撑线圈在将要被解绕的匝的每个相界上断裂并因 ji匕亏皮对斥在卩。
在由粘合膜形成的旋转防止装置的其他优选构造中，旋转防止装置也可 以类似的拆卸。该粘合膜也大致沿着轴向延伸并桥接相邻匝。该粘合膜优选 地设置在巻绕的挤压造型主体的内圆周表面上，从而粘合膜可以在拆下支撑 线圈之前从内部拉出。该粘合膜优选地具有用于此目的的撕下带，该带至少 在管状支撑线圈的一个前侧伸出并可以被使用者容易地抓紧以便将粘合膜 移除。
本发明尤其适用于棘齿装置和舌槽装置的优选构造，其中所述舌槽装置与所述棘齿装置空间分开。当解绕的挤压造型主体被拉出穿过支撑线圈时， 当相接的前表面互相分离时，仍处于巻绕的挤压造型主体在该过程中绕枢轴 点沿着解绕方向旋转。该运动将径向外端处的前表面拉开，并使前表面在径
向内端处互相推靠，即分离线(parting line)打开。在根据本发明的支撑线 圈的情况下，所述运动可以特别容易地进行，因为舌槽装置在空间上与沿着 轴向锁定的棘齿装置分开。由此由舌槽装置和棘齿装置实现的前表面的机械 锁定使得当支撑线圈被拆下时分离线可以容易打开。该优选的改进由此导致 良好的径向支撑效果并且需要的释放力较小。
此外，棘齿装置可以位于枢转点内侧或者周围的方向，当通过从支撑线 圈解绕挤压造型主体而将前表面分离时挤压造型主体绕该枢转点转动。有利 之处在于棘齿装置形成在当连接的前表面分离时不会被拉开的区域中。该棘 齿装置由此并不会阻碍释放运动。棘齿装置可以特别地沿径向定位在管状支 撑线圈的内部。
在有利的结构中，挤压造型主体可以在舌槽装置和棘齿装置之间具有至 少一个削弱区域，在该削弱区域中挤压造型主体被设计为该主体可以弹性或 塑性地变形。这具有挤压造型主体可以在支撑线圈的解绕过程中弯曲以分离 舌槽装置和棘齿装置的优点，这导致尤其低的释放力。削弱区域可以特别地 形成在舌槽装置和棘齿装置的棘齿元件之间。此外，削弱区域可以具有挤压 造型主体的最小径向厚度。削弱区域例如可以由突出肩部形成，在该肩部上 形成有棘齿装置的棘齿元件，肩部的径向厚度小于挤压造型主体的剩余部 分。这种类型的肩部设计显示出一种薄层铰链(film hinge),利用该铰链棘
齿元件被枢转地构造。
为了降低用于解绕挤压造型主体所需的释放力，棘齿装置可以具有棘齿 元件相对于棘齿凹部而没有棘齿元件的通过区域，当前表面被分离时棘齿元 件可以移入该通过区域。该实施例防止了棘齿装置与拆卸方向相反拉紧挤压 造型主体，因为当前表面分离时棘齿元件以较小的阻力移入通过区域。也可 以在槽部中形成没有舌部的通过区域以防止对沿着拆卸方向的运动的干扰 或者阻碍。
装置和舌槽装置可以部分互相集成。例如，棘齿元件由此可以部分形成槽部， 或舌部可以部分形成棘齿凹部。棘齿元件和槽部，或棘齿凹部和舌部分别形
10成在挤压造型主体沿轴向的相同侧。
在有利的改进中，舌槽装置可以形成在挤压造型主体的截面中且基本为 矩形。这具有矩形截面具有相对较大的径向支撑效果的优点，从而舌部沿轴 向的长度可以相对较短。如果在挤压造型主体上构造多个舌部和相应的槽 部，该长度可以进一步降低。
替代地，舌槽装置可以至少一部分是挤压造型主体的截面中径向外侧上 的弧形的形式。这具有当拆下挤压造型主体时，舌槽装置的轮廓支撑挤压造 型主体的旋转运动，且因此只需要特别低的释放力的优点。特别地，该弧可 以构造为基本上是绕枢转点的圆弧，当解绕挤压造型主体从支撑线圈移除时 前表面分离时旋转大致绕该枢转点进行。
为了确保棘齿元件可靠地定位在棘齿凹部中，棘齿装置可以具有至少一 个保持元件，其确保棘齿元件在棘齿凹部中的定位。该保持元件可以由弹性 可偏转锁定装置形成，例如它接合棘齿凹部中的副锁定装置。替代地，保持 元件可以刚性地形成，例如形成为钩。
在有利的设计中，挤压造型主体可以形成为封闭的中空造型。这具有与 实心造型相比只需要较少的材料而挤压造型主体仍然保持稳定的优点。替代
地，挤压造型主体可以由开口造型制成，其中形成凹部，例如为深槽(fbrther groove )形式的凹部，其径向向内开口并节约材料


在下文中，本发明通过参考附图结合实例来进行描述。各种特征可以如 上所述地将各自有利的构造互相独立的结合。在附图中 图l示出了根据本发明的支撑线圈的实施例的示意图； 图2示出了图1的细节A的示意性截面^f见图； 图3示出了图l和2的挤压造型主体的示意截面视图； 图4示出了根据本发明的管状装置的示意图，其带有根据图1的支撑线
圈；
图5示出了支撑线圈的第二实施例的示意性透视侧视图； 图6示出了根据本发明的支撑线圈的第三实施例的透视侧视图； 图7示出了根据本发明的支撑线圈的第四实施例，其与图6的图对应； 图8示出了图7中的细节D的放大视图；图9以图6和7的视图示出了根据本发明的支撑线圈的第五实施例； 图10示出了根据本发明的支撑线圈的第六实施例的透视侧视图； 图11示出了图10中的细节F的放大视图12示出了根据本发明的支撑线圈的第七实施例的透视侧视图； 图13示出了图12所示的实施例的轴向放大截面图； 图14示出了本发明的第八实施例的透视侧视图；以及 图15示出了图14中细节E的放大^L图。
具体实施例方式
首先，根据本发明的支撑线圈1的常规结构参照图1示出，且其中所示 的实施例是示例性的。
支撑线圈1由挤压造型主体2沿缠绕方向W缠绕挤压多个匝33而形成。 挤压造型主体2形成为基本环形的带，其例如在挤压过程中制造。理论上， 可以由此制造无限长度的支撑线圈1。实践中，支撑线圈大致为30到50cm 长。
挤压造型主体2的前端3， 4沿支撑线圈1的轴向L互相连接，其将在 后文中参考图2和5到13更详细地描述。在截面中处于径向外侧外表面5 和径向内侧内表面6的基本互相平行地形成并分别形成管状支撑线圏1的大 致圓柱形的外圆周表面和内圓周表面。图1中示例性的支撑线圈l具有大致 圓形的截面并沿着轴向L前进。支撑线圈l可以构造为其他的截面，例如椭 圓形或者方形。图1中的挤压造型主体2由柔性的固体材料制造，例如塑料。 巻绕好的支撑线圈由此可以承受径向向内作用的力D 。
现在，将参考图2和3更详细地描述根据本发明的挤压造型主体2的详 细的构造，特别是前端3、 4沿支撑线圈1的轴向的连接。
图3中示出了4齐压造型主体2的截面(cross section),该挤压造型主体 2包括舌部10、槽部11、棘齿元件12和棘齿凹部13。
形成在前端3上的舌部10在挤压造型主体2的截面中沿轴向L突出。 舌部IO到径向外部外表面5的距离为a,。在外表面5和舌部IO之间，前表 面3基本垂直于外表面5和内表面6延伸。舌部IO具有保持表面22，，该保 持表面径向向外定位并且具有绕中心点M半径为R的圓形轮廓。在图3所 示的示例性实施例中，该外部保持表面22，的轮廓为一个整圆的四分之一，越过90°,从而舌部的突出长度1,与半径R相同或者相似。舌部10的径向内 部保持表面22大致沿着轴向L延伸，平行于外部和内部表面5、 6并且具有 台阶。该台阶是形成棘齿凹部13的大致矩形的通道的一部分。
棘齿凹部13到舌部10的径向内表面的深度为12,到挤压造型主体2的 内部表面6的深度为13， 13大于12。舌部10以及棘齿凹部13形成在挤压造 型主体2的前端上。在图2所示的示例性实施例中，舌部10形成棘齿凹部 13的一部分。
与前端3相对，在前端4上挤压造型主体2具有槽部11和棘齿元件12。
槽部11在图3所示的实施例中被构造为基本与舌部10互补且具有副保 持表面23'，其径向朝外地定位且具有与舌部IO基本相同的圓形轮廓。槽部 11沿轴向的深度Iu基本与舌部10的深度1,相同。槽部11定位为到径向外 部外表面5的距离为32，该距离32基本与a,相同。在径向内部，槽部ll在 沿轴向突出的肩部14处以副保持表面23为边界。肩部14连接到棘齿元件 12。肩部14的径向厚度14比挤压造型主体2的径向厚度15以及舌部10的径 向厚度16都要小。肩部14形成整个挤压造型主体具有最小径向厚度15的区 域。槽部中的开口具有径向长度17,其基本与舌部的径向长度16相同。
肩部14端部的棘齿元件12在图3中基本为具有径向厚度113的矩形， 该径向厚度基本与棘齿凹部13的深度13相同。与肩部14相反，棘齿元件12 径向向外突出长度12,其基本等于棘齿凹部13的深度12。棘齿元件12沿轴 向L的宽度bi小于棘齿凹部13的宽度b2。棘齿元件12和肩部M两者都沿 着轴向L与内表面径向平齐。
当挤压造型主体2被巻绕为根据本发明的支撑线圈时，舌部IO和槽部 11形成舌槽装置10, 11，就像棘齿元件12和棘齿凹部13形成棘齿装置12， 13 —样，他们如图2所示互相啮合。
舌部10位于槽部11中，从而挤压造型主体2的前端3， 4沿径向方向 被锁定到一起。该锁定通过舌部IO和槽部11之间的基本刚性连接而实现。
由于棘齿元件12,其径向向内形成到挤压造型主体2外部，径向向外接 合棘齿凹部13,且棘齿元件12的保持表面15抵靠着棘齿凹部13的副保持 表面16,挤压造型主体2的前端3， 4沿轴向L锁定，防止由牵引力Z导致 的脱离。保持表面15和副保持表面16两者都大致垂直于轴向L对准。由于 棘齿元件12的宽度hh和截面表面小于棘齿凹部13的宽度b2和截面表面，棘齿凹部13具有没有被棘齿元件12填充的通过区域17。
在图2中，示出了根据本发明的支撑线圈1的两匝33的分离过程中挤 压造型主体2的位置2，，其中挤压造型主体2的前端3和4被自由的未巻绕 挤压造型主体2的移出而松开。通过在自由端9出牵拉，挤压造型主体2在 支撑线圈1的外部匝33处沿拆卸方向LR径向向内旋转。挤压造型主体2 的旋转基本绕瞬心M发生，该M就是枢转点。在这个运动过程中，预先互 相连4妄且位于径向外部表面的前端3和4互相远离，且向着径向内部逐渐变 细的缝隙34出现。在支撑线圈的1的径向内部表面上，棘齿元件12被该旋 转运动LR压入通过区域17并离开副保持表面16。由于舌槽装置IO, 11的 径向外部轮廓绕枢转点M延伸，舌部IO可以容易地移出槽部11。副保持表 面23，在保持表面22，上滑动。
此外，当4齐压造型主体2旋转时，棘齿元件12被沿拆卸方向LR径向向 外挤压并抵靠棘齿凹部13,从而在挤压造型主体2上由于其最小厚度14而具 有最大可偏转性(deflectability )的肩部14被弹性地变形。在图2中实施例 的情况中，肩部14形成挤压造型主体2的削弱区域30，在该削弱区域30 中挤压造型主体可以被弹性地变形。由于仅需要施加用于削弱区域30弹性 弯曲和舌槽装置的摩擦力的力来拆卸挤压造型主体2',该释放力FZ易于手 动地施力口 。
根据本发明的支撑线圈1可以如图4所示的实例中用于根据本发明的管 状装置7。在根据本发明的管状装置7中，弹性扩张管状材料8，例如绝缘 管或套管这样的管状材料，被根据本发明的支撑线圈l保持在它的径向扩张 状态。管状材料8例如由弹性电绝缘材料制造，譬如硅树脂，并被用于电组 件的电绝缘。管状材料8应当将可靠地绝缘的组件封闭。为了可以将管状材 料容易地定位在要被绝缘的组件周围，该管状材料被根据本发明的支撑线圈 l保持在扩张状态。当绝缘管状装置7被布置在要被绝缘的组件周围时，可 以通过用牵引力Fz拉动挤压造型主体2的自由端9而将支撑线圈1拆下并 沿轴向L拉出该管状装置7。 一旦支撑线圈l被移除，扩张的管状材料8释 放并收缩，如图4右侧示意地所示。
图5示出了与图5所示实施例非常类似的实施例的截面图。相同的元件 被赋予相同的附图标记。该图中至少局部地示出了单个匝33的外表面，以 及各个挤压造型主体2的截面表面。
14两个挤压造型主体2的前端3和4的径向外部设置有波紋形式增大摩擦
的不规则形状101。在相对的前端3， 4上具有相应的波谷102和波峰103。 在前端3和4的波谷102和波峰103之间，存在沿着支撑线圈的轴向方向延 伸的平台104。
造型102到104设置在两个前端3， 4之间的整个圓周表面上。 当通过移除单个线圈拆散支撑线圈1时，即将挤压造型主体的压33从 支撑线圈移除时，沿解绕方向的前线圈2被首先径向向内弯曲，使得前端2， 3分离，尤其是在造型IOI区域中分离。如上所示， 一方面通过该棘齿装置 12， 13的特殊布置而另一方面通过舌槽装置的特殊布置，该拆卸运动得到增 强。
在图6到8所示的实施例中，提供了不同的支撑主体。在图6所示的实 施例中，管状粘合膜105,其在图中首先示出为未扩张状态，被插入到支撑 线圈中。该管状粘合膜105可以例如在内部压力作用下径向向外地扩张并抵 靠支撑线圈1的内圆周表面。支撑主体105延伸越过线圈1的整个轴向长度 并桥接所有的匝33。通过将膜105设置在内圓周表面上，可以防止这些匝 33互相相对移动。巻绕挤压造型主体2的各匝保持它们的初始直径。
图7和8示出了另一实施例，其中在支撑线圈1的内圓周表面上沿圆周 方向凹入有三个凹槽106。凹槽106相对于支撑线圈沿轴向延伸并穿过支撑 线圈1。矩形杆107分别插入凹槽106中作为支撑主体。这些矩形杆107延 伸穿过整个支撑线圈1并从其两个端部突出。由此，这些定形杆107可以相 应的在它的两个突出端部处被夹持并从凹槽106抽出以便于移除对于支撑线 圈1的直径的刚性固定。
从图8中可以特别看出，定形杆107的轮廓与凹槽106的轮廓相配，从 而该杆被通过夹紧被保持在凹槽106中。定形杆107当然可以通过焊接、粘 结或以其它可能的方式紧固到凹槽中。
图9所示的实施例中的支撑主体通过沿轴向连接的焊筋(welded web) 108形成。这些焊筋108被焊到支撑线圈1的塑料上。支撑线圈1的挤压造 型主体2的相邻匝33也通过覆盖的焊筋108互相紧固到一起。
图10和11示出了另一实施例，其中支撑线圈1的各匝33上散布有凹 口 109。所有匝33的凹口 109都相对于延伸支撑线圈1的凹部沿着轴向方向 形成。在所示的实施例中，支撑线圈1具有大量的分布在圆周上的凹部，该凹部向着支撑线圈1的前表面开口。在所示的实施例中，杆110已经被插入 这些凹部中的一个，该杆110在一端具有通过弯曲为圆形而形成的圈111, 这使得可以更容易地握住杆110以将其拉出支撑线圈1。杆110的另一端是
直的。然而，该另一端也可以被弯曲以在运输过程中紧固挤压造型主体2， 并通过弯曲为基本与所述杆110的部分同轴而定向，所述的杆110的部分在 杆110移出之前都处于凹部中，从而他可以被拉出凹部。还可以将杆构造为 稍微起伏，至少在凹部的区域中，从而可以弹性地抵靠在凹口 109的壁上， 并在挤压造型主体2的内部保持在适当的位置以致该杆110不会丢失，但是 仍可以手动地移出。
在根据图12和13的替代实施例中，支撑主体被提供为带112的形式， 其被设置在中空支撑线圈1的内部并布置为回弯(loop) 113。带112的一端 从支撑线圈1的前面端部突出作为连接侧上的端部114。从那里，带112的 连接部分115穿过支撑线圈l并从线圈的相对端露出。为了形成回弯113, 带112在端部弯曲180度并从另一方向送入支撑线圈1而到连接部分115。 带112的自由端117从连接侧上的端部114突出并形成手持部分118，其突 出超过支撑线圈1的前面端部。
带112的连接部分115通过焊接或粘接连接到支撑线圈1的内圓周表面。 该材料结合或者非刚性连接在图13中用附图标记119表示。连接119形成 形成为使得通过在手持部分118上手动夹紧并牵拉而将带12从支撑线圈1 沿箭头P方向释放而离开支撑线圈1并由此从其中拉出。在该过程中，回弯 13穿过支撑线圈。施加在该回弯之后的牵引力导致连接119的解开。此后， 由带112提供的旋转防止装置被移除。
带112可以例如由纺织品制成，或者由塑料制成。塑料构造具有使得带 112可以被焊接到也是由塑料制成的挤压造型主体2的优点。
在图14所示的实施例中，波紋109形式的不规则形状再次设置在巻绕 挤压造型主体2的外圓周表面上。如图19所示，这些波紋并非穿过轴向方 向。更准确的，当各匝33被巻绕到一起时相邻的波紋109通常被非强制地 偏置。在所示的实施例中(参考图15)波紋109被形成为相对较光滑。弹性 扩张管状材料放置到处于受压状态的支撑线圈1的外圆周上的这个轮廓上， 并通常将自身根据波紋109的形状而局部地塑性成形，并由此将相邻匝33 互相刚性地紧固到一起。
16附图标记
1支撑线圈
2挤压造型主体
3前端
4前端
5外表面
6内表面
7管状装置
8管状材料
9端部
IO舌部
ll槽部
12棘齿元件
13棘齿凹部
14肩部
15保持表面
16副保持表面
17通过区域
18中空空间
19台阶
19'对角线
20副台阶
21另一通过区^或
22内部保持表面
22，外部保持表面
23内部副保持表面
23，外部副保持表面
24缝隙
25倒角
27锁定凸起28副锁
29狭槽
30削弱区域
30'另一削弱区域
31狭槽
32保持肩部
33匝/线圈段
34缝隙
35止动件
36止动表面
101波紋^l犬结构
102波谷
103波峰
104平台
105粘合膜
106加工在支撑线圈内圆周上的槽
107矩形杆
108焊筋
109凹口
IIO杆
m圈
112带 113回弯
114在连接侧的端部 115连接部分 116自由部分 117自由端 118手持部分 119连接 D压力 M瞬心L轴向 LR拆卸方向 R半径
z牵引力
p示出了移除方向的箭头
权利要求
1. 支撑线圈(1)，用于弹性扩张的管状材料(8)的径向支撑，该支撑线圈(1)由缠绕为多匝(33)的至少一个挤压造型主体(2)制成，挤压造型主体(2)的端面(3，4)沿支撑线圈(1)的轴向(L)至少部分互相连接，并通过棘齿装置(12，13)沿轴向(L)互锁以及通过舌槽装置(10，11)沿径向方向互锁，其特征在于该支撑线圈还包括旋转防止装置，通过该旋转防止装置相邻匝(33)被保持紧固而不能旋转。
2. 如权利要求1所述的支撑线圈(1 ),其特征在于相邻匝(33 )被以刚 性方式可靠的紧固到一起而不能旋转。
3. 如权利要求1或2所述的支撑线圈(1 ),其特征在于相邻匝(33 )的 端面(3， 4)和/或可连接到所述管状材料的巻绕的挤压造型主体(2)的外 圆周表面设置有增加摩擦的不规则形状(101, 102, 103, 104, 109)。
4. 如权利要求3所述的支撑线圈1,其特征在于形成在端面(3， 4)上 的不规则形状(101, 102， 103， 104)设置在所述舌槽装置(10, ll)的径 向外侧。
5. 如权利要求3或4中任一项所述的支撑线圈(1 ),其特征在于相邻的 端面(3， 4)具有相应的不规则形状(102， 103, 104 )。
6. 如权利要求3到5中任意一项所述的支撑线圈(1 ),其特征在于所述 不规则形状(101， 102, 103， 104; 109)布置在圆周上，且至少分布在该 圓周的部分之上。
7. 如权利要求2到6中任意一项所述的支撑线圈(1 )，其特征在于凸起 (109)设置在巻绕的挤压造型主体(2)的外圆周表面上，基本沿着该挤压造型主体(2)的轴向方向延伸。
8. 如权利要求7所述的支撑线圈(1 ),其特征在于巻绕的挤压造型主体 (2 )的外圓周表面具有波紋状轮廓效应。
9. 如权利要求1所述的支撑线圈(1),其特征在于至少一个支撑主体 (105, 107， 108)其沿着至少两个相邻匝(33)延伸并固定到巻绕的挤压造型主体(2)的圓周表面。
10. 如权利要求9所述的支撑线圈(1 ),其特征在于所述支撑主体(105，(107， 108)由杆元件(107)形成，该杆元件(107)大致沿轴向延伸并桥接 至少两个相邻匝(33),且连接到巻绕挤压造型主体(2)的内圓周表面。
11. 如权利要求10所述的支撑线圈(1 )，其特征在于所述杆元件由定 形杆(107)形成，该定形杆(107)插入槽(106)中，所述槽(106)在巻 绕的挤压造型主体(2)的内圆周表面上对应于杆并基本沿其轴向延伸。
12. 如权利要求9所述的支撑线圈(1 ),其特征在于所述支撑主体由 金属线形成，该金属线保持在凹口中，该凹口在热线插入巻绕挤压造型主体(2)的塑料的过程中通过融化和凝固而形成。
13. 如权利要求10或11所述的支撑线圈(1 ),其特征在于所述杆元 件具有切边，其切入形成巻绕的挤压造型主体(2)的材料中。
14. 如权利要求9所述的支撑线圈(1 ),其特征在于所述支撑主体包 括带(112),该带以回弯(113)的形式设置并布置在支撑线圈(1)内部， 且其被构造为具有可移除地连接到挤压造型主体(2)的内圓周表面的一部 分(115)以及延伸到支撑线圈(1)外部的一部分(116)。
15. 如权利要求14所述的支撑线圈(1 )，其特征在于带(112)的两 端(114, 117)都设置在挤压造型主体(2)的同一前面端部。
16. 如权利要求14或15所述的支撑线圈(1),其特征在于带(II2) 具有在挤压造型主体(2 )内被基本自由地引导的部分(116 ),其端部(IH ) 延伸到挤压造型主体(2)外部以形成手持部分(118)。
17. 如权利要求9所述的支撑线圈(1 ),其特征在于所述支撑主体(108) 通过堆焊安装到巻绕的挤压造型主体(2)的圆周表面上。
18. 如权利要求9所述的支撑线圈(1 ),其特征在于所述支撑主体包 括粘合膜(105)。
19. 如权利要求18所述的支撑线圈(1 )，其特征在于所述粘合膜(105 ) 以任意程度粘结到巻绕的挤压造型主体(2)的内圓周表面的局部上。
20. 如权利要求18或19所述的支撑线圈(1 ),其特征在于所述粘合 膜(105)设置有撕下带(tear-offtag)。
21. 如权利要求1所述的支撑线圈(1),其特征在于相邻匝被焊接或 粘结到一起。
全文摘要
本发明涉及一种支撑线圈(1)，用于弹性扩张的管状材料(8)的径向支撑，该支撑线圈(1)由缠绕为多匝(33)的至少一个挤压造型主体(2)制成，挤压造型主体(2)的端面(3，4)沿轴向至少部分地互相连接，并通过棘齿装置(12，13)沿轴向互锁以及通过舌槽装置(10，11)沿径向方向互锁。为了建立改进的支撑线圈，其制造成本低廉、可靠地承受外部压力且可以使用手动施加较低的释放力容易地分离并从管状材料中移出，提出了本发明的支撑线圈还包括旋转防止装置，通过该装置相邻匝(33)被保持紧固而不能旋转。
文档编号H02G15/18GK101454956SQ200780019132
公开日2009年6月10日 申请日期2007年5月24日 优先权日2006年5月24日
发明者蒂罗·西蒙索恩 申请人:泰科电子雷切姆有限责任公司