КОМБИНИРОВАННЫЙ КОММУТАТОР С РАЗМЫКАЮЩИМИСЯ КОНТАКТАМИ ДЛЯ КОММУТИРОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ПРОВОДОВ В ТЕЛЕФОННЫХ СЕТЯХ Российский патент 1999 года по МПК H04Q1/14 H01R13/02 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться как для подсоединения электрических проводов без зачистки изоляции, так и для других различных видов соединений проводов, с обеспечением быстрого и надежного их соединения и рассоединения в телефонных сетях.

Известен коммутатор с размыкающимися контактами для коммутирования различных видов проводов в телефонных сетях, содержащий корпус, соединенный с основанием, и набор специализированных для врезки жил телефонного кабеля контактов, установленных в гнездах сборки корпуса с основанием (патент СССР, N 1426474, H 01 R 13/02, H 01 R 4/24, 23.09.88, фиг.1). В нем обеспечены возможности различных соединений: входной парной жилы с отходящей парной жилой, присоединение трех отходящих жил к одной входящей жиле и др.

Недостатками известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, определяемые небольшим набором вариаций соединений и только для одного типа жил, а также низкая технологичность и эксплуатационные возможности устройства, определяющие его недостаточную надежность.

В предложенном устройстве достигаются, по сравнению с известным, следующие технические результаты: более широкие функциональные возможности за счет соединения не только проводов без зачистки изоляции, но и неизолированных проводов, как одножильных различного диаметра, так и многожильных тонкопроволочных, многопроволочных и др.; оптимизированное пропорционально сечению проводника зажимное усилие без повреждения проводника; высокая вибро- и ударопрочность устройства; высокая технологичность при монтаже и эксплуатации; возможность унифицирования инструмента при работе на обеих сторонах устройства; возможность размыкания линии при контроле и проведении регламентных работ; возможность использования общей системы защиты по току и напряжению для проводов разных функций.

Сущность изобретения: коммутатор с размыкающимися контактами для коммутирования различных видов проводов в телефонных сетях содержит корпус, соединенный с основанием, и набор специализированных контактов для врезки жил с изоляцией телефонного кабеля, установленных в гнездах сборки корпуса с основанием. Упомянутые специализированные контакты установлены, по крайней мере, в одном ряду коммутатора, а, по крайней мере, в одном из других рядов установлены универсальные контакты, выполненные в виде нормально упругоразмыкающихся петель с продольными отверстиями на части длины, в которые пропущены головки шин, закрепленных в гнездах неподвижно. Упомянутые головки шин выполнены с отгибом, составляющим не менее 1/7 части длины прямолинейной части каждой шины, и с возможностью частичного проскальзывания по стенкам пазов корпуса до упора в ограничительные торцы этих пазов, а противоположные концы шин образуют отогнутые контактные полки, вставленные в пазы диэлектрической гребенки, вложенной, в свою очередь, в пазы корпуса и прижатой основанием. Причем на переходных контактах также выполнены отогнутые ответные контактные полки при этом размеры всех полок находятся в пределах 0,1-0,8 длин прямолинейных частей шин. Вышеупомянутые полки шин и ответные полки переходных контактов установлены в упругом напряженном контакте друг с другом за счет выполнения в одной из полок каждого контакта упругоотогнутого язычка, входящего в ответное углубление в другой полке этого контакта, при этом внутренний радиус гибки r₀ полок выбран из выражения:

где r_внеш - внешний радиус гибки полок.

При этом в корпусе коммутатора и гребенке выполнены сквозные отверстия в областях смещения выпуклых частей нормально упругоразмыкающихся петель - до полок шин, достаточные по поперечному размеру для введения отжимающего эту петлю инструмента, а также - в областях смещенных при этом состоянии петель - продольные отверстия в них, для введения в эти отверстия коммутируемых оголенных проводов с последующей их фиксацией при возвращении освобожденных после выведения инструмента пружин в нормальное начальное состояние.

Дальнейшим развитием устройства может быть выполнение полок, по крайней мере, шин в виде упругоотогнутых от прямолинейных частей шин пружинных элементов под углами 90,5 - 95^o с обеспечением упругого прилегания к ответным полкам, по крайней мере, на части 0,1 - 0,8 длины полок.

Кроме того язычки могут иметь отгибы 10 - 45^o к плоскостям полок и могут быть выполнены в виде выступающих лепестков в прорубленных в ленточных шинах отверстиях.

Гребенка может быть выполнена с установочными элементами в виде зубьев, сопряженных с ответными пазами на внутренних стенках гнезд корпуса.

Вышеупомянутая нормально упругоразмыкающаяся петля может быть снабжена крылышками для упора в стенки гнезда.

Гребенка может быть выполнена с перемычками, фиксирующими полки шин в вертикально-поперечном направлении относительно продольной оси коммутатора (плинта).

Кроме того гребенка может быть снабжена выступами для фиксации ее в горизонтально-поперечном направлении относительно продольной оси коммутатора (плинта).

Гребенка может быть выполнена со вставленным в нее ленточным упором, ограничивающим движение петли в горизонтально-поперечном направлении относительно продольной оси коммутатора под действием рабочего инструмента.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан в разрезе общий вид устройства со специализированными и универсальными контактами, на фиг. 2 - подробно показано выполнение универсального контакта, а на фиг. 3 - фрагмент гребенки с указанными контактами (вид сверху).

Устройство коммутатора (или плинта) содержит корпус 1 и основание 2, между которыми в пазы вложена гребенка 3, поджатая при сборке основанием, любым из известных способов.

Специализированные контакты 4 для присоединения электрических проводов без зачистки изоляции выполнены, по крайней мере, в одном из рядов устройства. Они предназначены для врезки жил телефонного кабеля и установлены в гнездах 5 сборки корпуса 1 с основанием 2. В другом ряду (или нескольких других рядах) плинта установлены универсальные контакты 6 для соединения неизолированных проводов: как одножильных различного диаметра, так и многожильных, тонкопроволочных, многопроволочных и др.

Универсальные контакты 6 (фиг.2, 3) выполнены в виде нормально упругоразмыкающихся петель 7, содержащих в основном прямолинейную часть 8 и выпуклую часть 9 петли, которая может иметь различную конфигурацию в зависимости от условий использования, в частности в виде двух или более сопряженных или несопряженных дуг, в том числе переменной кривизны. Конечная часть петли 10, как в случае ленточного ее выполнения, так и при условии более сложного поперечного сечения, снабжена продольным отверстием (окном 11) на части длины, оптимально на 1/10 - 1/5 длины ее конечной части, если последняя определяется длиной части петли (пружины) от крайней к этому концу точки сопряжения составляющих пружину дуг.

В это продольное отверстие (окно 11) пропущена шина, имеющая головку 12, прямолинейную часть 13 и полку 14, и закрепленная в гнезде неподвижно. Верхняя часть шины (головка 12) составляет не менее 1/7 прямолинейной части шины и выполнена с отгибом и с возможностью частичного проскальзывания по стенке паза в гнезде корпуса (фиг. 1) и имеет ограничительный упор в конце проскальзывания в торец этого паза, что необходимо для обеспечения работоспособности устройства (при обеспечении замыкания и размыкания этого контакта). Необходимая упругость контакта обеспечивается также выполнением радиуса гибки r_o обеих полок шин в соответствии с выражением:

где r₀ - внутренний (меньший) радиус гибки,
r_внеш - внешний (больший) радиус гибки.

При этом контакт является упругонапряженным. Выбор радиусов гибки r₀ и r_внеш в указанном диапазоне значений имеет существенное значение для получения необходимых пружинящих свойств полок, определяемых возникающими сжимающими и растягивающими напряжениями в этом элементе.

Петля 7 в обеих ее частях 8 и 9 установлена в гребенке 3 между ее зубьями 15 и перемычками 16, которые являются ограничителями и фиксаторами перемещения петли в разных ее рабочих состояниях. Гребенка 3 выполнена из изоляционного материала, и ее зубья 15 помещены в ответные пазы, выполненные на внутренних стенках корпуса. Перемычки 16 гребенки фиксируют конструкцию, точнее полку шины 14, в вертикально-поперечном направлении относительно продольной оси плинта (фиг.3). Все признаки п.1 формулы необходимы для решения всех указанных технических задач изобретения и реализации его назначения.

Гребенка содержит выступы 17 для фиксации гребенки в корпусе плинта в горизонтально-поперечном направлении относительно продольной оси плинта.

Следует отметить, что все вышеуказанные элементы гребенки 15, 16, 17 могут быть выполнены другим образом или отсутствовать, а ее закрепление в устройстве может быть выполнено любым известным из области техники образом: пазами-выступами, языками-углублениями, штифтами, защелками разного типа и др. Однако описанное выполнение в настоящее время является оптимальным для этого элемента конструкции. Шина 13 имеет отогнутую контактную полку 14 на своей нижней части, вставленную в паз 18 гребенки 3, размер которой составляет 0,1-0,8 прямолинейной части 13 шины. Ответная контактная полка 19, как максимум, такого же размера выполнена также на конечной части каждого переходного контакта 25 и фиксирована в пазу 20 гребенки 3. Полки 14 и 19 находятся в состоянии упругого контакта друг с другом. В одной из полок выполнен упругоотогнутый язычок 21, входящий в ответное углубление 22 в другой полке.

Оптимальным является выполнение угла отгиба контактных полок от прямолинейных частей шин 90,5-95^o и упругим прилеганием друг к другу, по крайней мере, на части 0,2-0,8 длины полок.

Оптимальным также является отгиб язычка на 10 - 45^o от плоскости полки и его выполнение в виде выступающего лепестка в прорубленном в каждом контакте отверстии с защелкиванием в углублении другой полки.

Дополнительную надежность контакта обеспечивает выполнение на прямолинейной части петли крылышек для упора в стенки установочного гнезда (на чертеже не показаны).

На прилагаемых чертежах не показан вставленный в гребенку ленточный упор, ограничивающий движение петли в горизонтально-поперечном направлении относительно продольной оси коммутатора под действием рабочего инструмента, вводимого в соответствующее ему по размерам отверстие 23.

Описание работы устройства
При работе устройства производится подсоединение, по крайней мере, к одному ряду коммутатора стандартных кабелей связи с проводниками в изоляции путем прорезания последней специализированными ножевыми контактами 4. К остальным рядам коммутатора при этом могут быть подсоединены через универсальные контакты 6 провода ТРП (телефонные распределительные однопарные), кабели воздушных линий, ВЧ-кабели. При этом операции подключения разных рядов не зависят друг от друга и позволяют работать с любым рядом плинта, не трогая соседний.

При работе с универсальными контактами в отверстие 23 вставляют единый инструмент (отвертку) до упора в полку 14 шины. При этом петля пружины (участки 9,10) сдвинется, сместив прямоугольное отверстие в ней (окно 11) в область круглого отверстия 24 корпуса 1. В это отверстие вставляют провод вышеупомянутого многофункционального назначения без оболочки (на 6-8 мм), также до упора.

Затем вынимают отвертку из отверстия 23 и пружина с участками 9, 10 возвращается назад, в результате чего провод надежно прижимается к изгибу головки 12 шины 26. Надежность соединения обеспечивается совокупностью всех признаков пункта 1 формулы изобретения при диаметре провода в широком пределе значений. Наилучшие результаты получены при диаметре 0,2-1,4 мм.

Описанная конструкция коммутатора позволяет установить защиту от перенапряжений с разрядниками, позволяет разомкнуть линию для проведения контрольных и регламентных работ.

Все выполненные в коммутаторе контактные соединения, при условии соблюдения указанных в п.1 формулы значений признаков, являются вибро- и ударостойкими и обеспечивают надежные соединения в телефонных сетях при любых неблагоприятных факторах при их использовании.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к коммутаторам для подсоединения электрических проводов различных видов в телефонных сетях. В устройстве достигаются технические результаты: многофункциональность за счет возможности коммутирования как специализированных проводов в изоляции ножевыми контактами, так и проводов без изоляции в широком диапазоне диаметров, а также высокая надежность контактных соединений, технологичность и простота обслуживания. Устройство содержит по крайней мере по одному ряду вышеуказанных контактных соединителей, которые выполнены с дополнительными контактными полками, которые приведены в упругое соединение при помощи дополнительно введенной в устройство гребенки, между пазами и зубцами которой, а также соответствующими элементами корпуса и основания коммутатора зафиксированы вышеуказанные контактные полки. Устройство позволяет коммутировать как провода в изоляции, так и оголенные провода диаметром 0,2-1,4 мм. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Коммутатор с размыкающимися контактами для коммутирования различных видов проводов в телефонных сетях, содержащий корпус, соединенный с основанием, и набор специализированных контактов для врезки жил с изоляцией телефонного кабеля, установленных в гнездах сборки корпуса с основанием, отличающийся тем, что упомянутые специализированные контакты установлены по крайней мере в одном ряду коммутатора, а по крайней мере в одном из других рядов установлены универсальные контакты, выполненные в виде нормально упругоразмыкающихся петель с продольными отверстиями на части длины, в которые пропущены головки шин, закрепленных в гнездах неподвижно, упомянутые головки шин выполнены с отгибом, составляющим не менее 1/7 части длины прямолинейной части каждой шины, и с возможностью частичного проскальзывания по стенкам пазов корпуса до упора в ограничительные торцы этих пазов, а противоположные концы шин образуют отогнутые контактные полки, вставленные в пазы диэлектрической гребенки, вложенной, в свою очередь, в пазы корпуса и прижатой основанием, причем на переходных контактах также выполнены отогнутые ответные контактные полки, при этом размеры всех полок находятся в пределах 0,1 - 0,8 длин прямолинейных частей шин, вышеупомянутые полки шин и ответные полки переходных контактов установлены в упругом напряженном контакте друг с другом, за счет выполнения в одной из полок каждого контакта упругоотогнутого язычка, входящего в ответное углубление в другой полке этого контакта, при этом внутренний радиус гибки r₀ полок выбран из выражения

где r_внеш - внешний радиус гибки полок,
при этом в корпусе коммутатора и гребенке выполнены сквозные отверстия в областях смещения выпуклых частей нормально упругоразмыкающихся петель - до полок шин, достаточные по поперечному размеру для введения отжимающего эту петлю инструмента, а также - в областях, смещенных при этих состояниях петель - продольные отверстия в них для введения в эти отверстия коммутируемых оголенных проводов, с последующей их фиксацией, при возвращении освобожденных после выведения инструмента пружин в нормальное начальное состояние. 2. Коммутатор по п.1, отличающийся тем, что полки по крайней мере шин выполнены в виде упругоотогнутых от прямолинейных частей шин пружинных элементов под углами 90,5 - 95^o, с обеспечением упругого прилегания к ответным полкам по крайней мере на части 0,1 - 0,8 длины полок. 3. Коммутатор по п.1, отличающийся тем, что язычки имеют отгибы 10 - 45^o к плоскостям полок и выполнены в виде выступающих лепестков в прорубленных в ленточных контактах отверстиях. 4. Коммутатор по п.1, отличающийся тем, что гребенка выполнена с установочными элементами в виде зубьев, сопряженных с ответными пазами на внутренних стенках гнезд корпуса. 5. Коммутатор по п.1, отличающийся тем, что нормально упругоразмыкающаяся петля снабжена крылышками для упора в стенки гнезд. 6. Коммутатор по любому из пп.1, 4, отличающийся тем, что гребенка выполнена с перемычками, фиксирующими полки шин в вертикально-поперечном направлении относительно продольной оси коммутатора. 7. Коммутатор по любому из пп.1, 4, 6, отличающийся тем, что гребенка содержит выступы, фиксирующие ее в горизонтально-поперечном направлении относительно продольной оси коммутатора. 8. Коммутатор по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что гребенка выполнена со вставленным в нее ленточным упором, ограничивающим движение петли в горизонтально-поперечном направлении относительно продольной оси коммутатора под действием рабочего инструмента.