ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЗАЗЕМЛЯЮЩАЯ ГАЙКА Российский патент 2008 года по МПК H02G15/04 

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к электрической заземляющей гайке.

При присоединении электрораспределительной коробки или прибора к электрическому кабелю, бронированному стальной проволокой (кабель БСП), принято использовать ОПБ защиты кабеля. Такое уплотнение имеет зажимной фитинг с одной открытой стороны для физического сжатия стальной проволоки и валик с резьбой с другой стороны, который проходит через стенку распределительной коробки или прибора. Для того чтобы зафиксировать уплотнение на стенке коробки или прибора, на конец валика с резьбой навинчивается гайка.

Для выполнения требований техники безопасности необходимо заземлять, по меньшей мере, один конец кабеля. Для достижения этого специальная шайба, известная как «банджо шайба», кладется под гайку, а затем просверливается отверстие под болт через (направляющее) отверстие в консоли шайбы для установки заземляющего провода с изогнутым наконечником. Консоль обычно также крепится болтом через стенку коробки или прибора.

Известный уровень техники

Однако упомянутые выше «банджо» шайбы имеют множество недостатков.

Первое: консоль может сломаться, если отогнется от стенки коробки или прибора. Это может привести к разъединению соединения между зажимом и заземлением.

Второе: если зажим ослабевает, соединение между шайбой и зажимом становится слабым, что вызывает увеличение сопротивления заземления.

Третье: часто стенка коробки или прибора сделана из синтетического пластического материала, и она иногда деформирована, что вызывает ослабление соединения между шайбой и зажимом и опять является причиной увеличения сопротивления заземления.

Четвертое: процесс сверления отверстия в стенке коробки или прибора требует затрат времени и труда, особенно там, где доступ затруднен, а также требуется дополнительный болт и гайка для присоединения заземления.

Заявка на Европейский Патент ЕР 0512361 А (Steinbach & Vollman GMBH & Co) раскрывает электрическую заземляющую гайку с, по меньшей мере, одним выступающим ребром на одной плоской поверхности. Выступающее ребро помогает получить электрический контакт, например, с металлическим шкафом, в котором установлена заземляющая гайка, при помощи зуба, царапающего покрытие и выдалбливающего выемку на металлической поверхности.

Полезная модель DE-U1-20 2004 005259 (PMA AG) раскрывает устройство с отверстием. В практике заземляющий кронштейн, зажим или переходник приспособлены для соединения с металлической гибкой ребристой изолирующей трубкой для ЕО экранирования электромагнитных помех. Присоединение выполнено к металлическому кронштейну, который зафиксирован в постоянной позиции, например, относительно стены шкафа.

Таким образом, целью данного изобретения является обеспечение заземляющей гайки, которая преодолевает вышеупомянутые недостатки.

Другой целью изобретения является обеспечение заземляющей гайки, которая может заменить существующие комбинации гайки и шайбы «банджо» в кабеле БСП.

Следующей целью изобретения является предъявление заземляющей гайки, которая может быть использована при других существующих электрических монтажах, например с другими защитами металлического кабеля и электропроводки, и может модернизироваться в таких электрических монтажах.

Сущность изобретения

Согласно первому аспекту настоящего изобретения представлена электрическая заземляющая гайка, содержащая:

а) корпус гайки, имеющий внутреннюю резьбу и наружный периметр, выполненный таким образом, что обеспечивает установку затягивающего устройства, такого как гаечный ключ, при этом корпус гайки имеет противоположные, по существу, плоские поверхности,

б) по меньшей мере одно сквозное отверстие с резьбой в корпусе гайки, проходящее в корпус гайки от периметра корпуса гайки, для установки болта, закрепляющего контакт заземления с корпусом гайки, и

в) по меньшей мере одно сквозное отверстие с резьбой в корпусе гайки, проходящее в корпус гайки от периметра корпуса гайки, в которое устанавливается винт со шлицом для контакта с валиком, имеющим резьбу, на которую устанавливается гайка.

Предпочтительно одно или более выступающих ребер калиброваны и приспособлены царапать или резать противоположную поверхность, в которую упирается плоская поверхность гайки.

Предпочтительно, чтобы гайка была снабжена, по меньшей мере, тремя и предпочтительно четырьмя (или более) выступами или ребрами. В идеале эти выступы и ребра отштампованы на плоской поверхности гайки.

Кроме того, в последующих конструкциях гайка может иметь выступающий или наращенный кольцевой канал или фланец, выходящий по периметру обода или проема, заданного на каждой плоской поверхности гайки.

В идеале гайка снабжена, по меньшей мере, двумя отверстиями, одним для болта и другим для винта со шлицом, для ввинчивания или врезания в тело валика, имеющего резьбу, на который навинчена гайка.

В гайке, снабженной более чем одним отверстием, находящимся на плоской поверхности периметра, например, в случае шестигранной гайки, отверстия могут быть смещены. Преимущество этого смещения в том, что оно дает возможность легче установить винт со шлицом в аппаратуру, где пространство ограничено.

В идеале гайка по внешнему периметру, в основном, выполнена в виде круга с двумя противоположными плоскими поверхностями для установки гаечного или разводного ключа.

В варианте изобретения внешний периметр гайки представляет собой многоугольник или, идеально, шестиугольник.

В дальнейших конструкциях гайка может иметь выступающий или наращенный кольцевой канал или фланец, установленный вокруг обода или отверстия, выполненный на одной или на каждой плоской поверхности гайки.

Преимущество конструкции, имеющей выступающий или наращенный кольцевой канал, в том, что гайка устанавливается по центру в случае, если она помещена в отверстие большего размера. Таким образом, эта особенность гарантирует то, что гайка удерживается стационарно при помощи осевой сжимающей силы и не вибрирует. Вибрация соединителей, особенно соединителей предохранителей, нежелательна, потому что контакты и соединения могут ослабляться, таким образом делая надежность соединителя неэффективной.

Изобретение распространяется также на заземляющие гайки, как определено выше, в сочетании с уплотнением кабеля.

Следует понимать, что изобретение распространяется также на заземляющие гайки, как определено выше, в сочетании с электропроводящим кабелем.

Согласно другой особенности изобретения здесь представлен способ изготовления электрической заземляющей гайки, включающий следующие стадии:

а) изготовление корпуса гайки с внутренней резьбой и наружным периметром, выполненного в форме, позволяющей установку на него затягивающего устройства, такого как, например, гаечный ключ, упомянутый выше корпуса гайки, имеющего расположенные противоположно друг другу, по существу, плоские поверхности; и

б) выполнение, по меньшей мере, двух отверстий с резьбой в корпусе гайки.

Способы изготовления гайки включают штамповку, высадку и ковку.

Следует понимать, что следующие варианты изобретения распространяются также на другие предпочтительные аспекты, ассоциируемые с вышеупомянутыми особенностями заземляющей гайки.

Варианты изобретения будут описаны на примере типичного образца со ссылкой на чертежи, на которых:

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает аксонометрическое изображение гайки в соответствии с одной из особенностей изобретения.

Фиг.2 показывает детальное аксонометрическое изображение уплотнения кабеля в конструкции гайки в соответствии с одной из особенностей изобретения.

Фиг.3А, 3В, 3С показывают фронтальную и вертикальную проекции трех вариантов изобретения; и

фиг.4 показывает фронтальную и вертикальную проекции другого альтернативного варианта изобретения, включающего кольцевой канал.

Подробное описание предпочтительного варианта изобретения

Обратимся к фиг.1, здесь показана электрическая заземляющая гайка 1.

Гайка 1 имеет кольцевой корпус гайки 2, периметр которого, как правило, круговой, с противоположными плоскими частями 3А, 3B, для возможной установки гаечного ключа или другого затягивающего устройства. Корпус гайки 2 имеет противоположные, по существу, плоские поверхности 5 и 6.

Три радиально расположенные отверстия с резьбой 7А, 7В, 7С проходят в тело корпуса 2 от периметра корпуса. В отверстие 7А вставляется болт 8А и зажим заземления 8В с проводом, идущим к земле. В отверстия 7В и 7С, которые могут быть расположены в любом положении по периметру гайки, вставляется винт со шлицом 8С или 8D для сцепления с (или ввинчивания в) валиком с резьбой (не показан), на который устанавливается гайка 1.

Четыре выступающих ребра в форме зубьев 9А, 9В, 9С и 9D выполнены на плоской поверхности 5, чтобы царапать или врезаться в поверхность, напротив которой находится гайка. Цель этих выступов или зубьев царапать и врезаться в поверхность стенки 20.

Обратимся теперь к фиг.2, здесь показана защита кабеля 10, устанавливаемая через отверстие 21 стенки 20 электрической коробки или прибора (не показано), с использованием заземляющей гайки 1. Защита кабеля 10, хорошо известного в технике типа, имеет валик с резьбой 11, выступающий с одной стороны гайки 12, и сжимаемую опору 13, воспринимающую давление гайки 14.

При использовании валик 11 проходит через отверстие 21 и прикрепляется к стенке 20 гайкой 1 на другой стороне стенки 20.

Когда гайка 1 затянута, зубья 9А, 9В, 9С и 9D царапают и врезаются в поверхность стенки 20. Это имеет три достоинства.

Во-первых, если стенка 20 металлическая, краска после этого счищена так, что обеспечивается хороший электрический контакт между гайкой 1 и стенкой.

Во-вторых, зубья препятствуют выворачиванию гайки из валика 11.

В-третьих, затянутая один раз так, чтобы зубья сцепились со стенкой 20, совместная сборка уплотнения 10 и гайки 1 может быть просто затянута вращением уплотнения гайки 12 при помощи гаечного или разводного ключа (не показанного). Т.е. дополнительный гаечный ключ не требуется для удерживания гайки во время вращения уплотнения 10.

Соединитель 8В прикрепляется к корпусу гайки 2 при помощи болта 8А. Такая установка обеспечивает более надежное механическое и электрическое соединение с землей, что раньше достигалось с применением «банджо» шайбы. Также больше нет потребности в каком-либо сверлении отверстия в стенке коробки или прибора.

Винт со шлицом 8С или 8D, сцепленный и врезавшийся в валик 11, помогает гайке 1 оставаться в тесном контакте с валиком 11. Винт со шлицом способствует электрическому контакту, при использовании на пластиковых кожухах (изоляциях) или при применении выводящих кабелей (не показаны), без защитной стенки.

Следует понимать также и то, что гайка 1 может быть использована в других электрических сборках, таких как присоединение электрических изоляционных трубок к стенкам домашних или индустриальных электрических коробок или приборов. Присоединение электрических выводов к вибрирующим системам, таким как двигатели; авиационным или морским приборам, где хорошее электрическое соединение и изоляция необходимы для надежности; нефтепромыслах, химических или нефтехимических заводах, где надежность также на первом месте.

Изобретение может принимать форму, отличную от той, что описана специально. Например, внешний периметр корпуса гайки 2 может быть многоугольником или шестиугольником.

Гайка 1 может продаваться самостоятельно или в сборе с защитой кабеля 10. Изобретение, таким образом, также распространяется на заземляющие гайки, как определено выше, в сборе с защитой кабеля.

Обращаясь к фиг.3А, 3В и 3С, на которых изображен вид в плане и вертикальный вид трех различных размеров вариантов изобретения гайки 1, на которых подобные части имеют те же ссылочные номера, как на фиг.1 и 2. Гайка, показанная на фиг.3А, 3В и 3С, выполнена в форме традиционной шестигранной гайки.

Фиг.3А и 3В показывают гайку 1 различных размеров, имеющую по одному отверстию в каждой из шести граней. Причина, по которой отверстия выполнены в каждой из шести граней, заключается в том, что когда гайка 1 затягивается, к оператору, производящему затяжку, всегда будет обращена одна из сторон гайки с отверстием, готовая для установки винта со шлицом 8.

Фиг.3С показывает гайку 1 большего размера, в которой выполнены два отверстия 7А на одной из лицевых сторон. Отверстия 7А разнесены так, что позволяют без труда использовать гайку в зонах с ограниченным доступом или устанавливать в приборах, где пространство ограничено, что всегда гарантирует наличие отверстия, удобного для установки винта со шлицом.

Гайки на фиг.3А, 3В и 3С показаны с зубьями, однако они могут и не иметь зубьев.

Кратко обратимся к варианту, показанному на фиг.4, в котором соответствующие части обозначены теми же самыми номерами. Здесь показана гайка 1 с выступающим или наращенным кольцевым каналом или фланцем 30, установленным по окружности или вокруг отверстия на одной или на каждой плоской поверхности 5 или 6 гайки 1. Выступающий или выдвигающийся кольцевой канал 30 при использовании гарантирует, что гайка 1 центруется в случае, если она расположена в отверстии большего диаметра или расположена в зоне, предрасположенной к вибрации (не показано).

Таким образом, обод или кольцевой канал 30 гарантирует, что гайка 1 удерживается стационарно осевой или сжимающей силой.

Понятно, что размеры гайки и отверстий изменяются, приспосабливаясь к различным размерам кабеля.

В идеале гайка выполняется из материала с хорошими механическими и электропроводящими свойствами. В идеале предпочтительны такие материалы, как латунь или сталь, однако предусмотрено также, что в специальных случаях могут использоваться композиционные материалы.

Таким образом, использование изобретения преодолевает недостатки существующих соединительных устройств и поэтому обеспечивает более надежную заземляющую гайку, которая не страдает существующими недостатками, однажды установленная она не склонна к свободной вибрации. Ее легко установить и просто использовать.

Дальнейшие модификации будут очевидны опытным специалистам в технике без отступления от объема настоящего изобретения.

Список ссылочных номеров

Ссылочные номера на фиг.1

1 - электрическая заземляющая гайка

2 - корпус гайки

3А, 3В - грани гайки

4 - внутренняя резьба

5 - противоположные плоские поверхности

6 - то есть низ и верх гайки

7А, 7В, 7С - отверстия с внутренней резьбой

8А - болт

8В - наконечник заземления

8С, 8D - винты с плоскими шлицами

9А, 9В, 9С, 9D - выступающие ребра

Ссылочные номера на фиг. 2

1 - электрическая заземляющая гайка

2 - корпус гайки

3А, 3В - грани гайки

4 - внутренняя резьба

5, 6 - противоположные плоские поверхности

7А, 7В, 7С - отверстия с внутренней резьбой

8А - болт

8В - наконечник заземления

8С, 8D - винты с плоскими шлицами

9А, 9В, 9С, 9D - выступающие ребра

10 - защита кабеля

11 - валик с резьбой

12 - гайка

13 - сжимаемая опора

14 - гайка

20 - стенка

21 - отверстие

Ссылочные номера на фиг.3А

1 - электрическая заземляющая гайка

4 - внутренняя резьба

9А - выступающее ребро

Ссылочные номера на фиг.3В

9А - выступающее ребро

4 - внутренняя резьба

7А - отверстие с внутренней резьбой

Ссылочные номера на фиг.3С

3В, 3С, 3D - грань гайки

3А, 3E, 3F - нет упоминаний в тексте

Ссылочные номера на фиг.4

3В, 3С, 3D - грань гайки

3А, 3E, 3F - нет упоминаний в тексте

7А, 7В, 7С - отверстия с внутренней резьбой

9А - выступающее ребро

30 - кольцевой канал

Изобретение относится к электрической заземляющей гайке. Изобретение преодолевает эти проблемы предоставлением гайки (1), которая имеет корпус (2), имеющий внутреннюю резьбу (4) для установки валика с резьбой и наружный периметр, позволяющий установку затягивающего устройства, такого как гаечный ключ. Корпус (2) имеет противоположные, по существу, плоские лицевые поверхности (5, 6). Отверстия с резьбой (7А, 7В, 7С) выполнены в корпусе гайки для установки болта (8А) для крепления заземляющего соединителя (8В) с корпусом гайки (2) и винтов со шлицами (8С, 8D). Четыре выступающих ребра (9А, 9В, 9С, 9D) выполнены на плоской поверхности (5) для царапания или врезания в противоположную поверхность, в которую упирается гайка. Заземляющая гайка (1) может использоваться с защитой кабеля. Уплотнение кабеля включает электрическую заземляющую гайку. Способ изготовления гайки содержит стадию выполнения корпуса и выполнение, по меньшей мере, двух отверстий с резьбой в корпусе гайки. Техническим результатом является отсутствие вибраций вследствие жесткого закрепления 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Электрическая заземляющая гайка, содержащая:

а) корпус гайки, имеющий внутреннюю резьбу и внешний периметр, выполненный в форме, позволяющей установку затягивающего устройства, такого как гаечный ключ, при этом корпус гайки имеет противостоящие друг другу, по существу, плоские поверхности,

б) по меньшей мере, одно отверстие с резьбой в корпусе гайки, проходящее в корпус гайки от периметра корпуса гайки, для установки болта крепления заземляющего соединителя с корпусом гайки, и

в) по меньшей мере, одно отверстие с резьбой в корпусе гайки, проходящее в корпус гайки от периметра корпуса гайки, для установки винта со шлицом, контактирующего с валиком, имеющим резьбу, на который устанавливается гайка.

а) выполнение корпуса гайки, имеющего внутреннюю резьбу и наружный периметр, выполненный в форме, позволяющей установку затягивающего устройства, такого как гаечный ключ, при этом корпус гайки имеет противоположные, по существу, плоские лицевые поверхности; и

б) выполнение, по меньшей мере, двух отверстий с резьбой в корпусе гайки.