ЗАЖИМНОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ Российский патент 2013 года по МПК H02G3/22 

Изобретение касается зажимного приспособления для зажима кабеля. Этот тип зажимных приспособлений известен из состояния техники и обычно применяется при проводках кабеля или кабельных вводах на корпусах приборов или распределительных шкафов. Наряду с уменьшением растягивающего усилия кабеля зажимное приспособление зачастую также служит для обеспечения электрического контакта экрана кабеля, который расположен под наружной изоляцией кабеля.

Из уровня техники известны кабельные вводы, которые состоят из базовой детали, действенно соединяемой с ней посредством резьбового соединения накидной гайки и расположенного между этими обеими деталями зажимного патрона в форме втулки. Зажимной патрон имеет расположенные на окружности зажимные элементы, которые через коническую действующую поверхность взаимодействуют с базовой деталью или накидной гайкой и посредством нее при резьбовом соединении прижимаются равномерно радиально внутрь и тем самым могут оказывать зажимное воздействие на проведенный кабель. Эти известные зажимные приспособления имеют лишь ограниченный диапазон зажима и поэтому лишь ограниченно пригодны для различных диаметров кабеля.

Заявительница EP 0778644 показывает кабельное резьбовое соединение из металла, у которого в качестве зажимного патрона применяется кольцевая втулка в форме конуса, которая попеременно с обеих продольных сторон имеет углубления, таким образом, что кольцевая втулка в развертке имеет зигзагообразную извилистую форму меандра.

Немецкий зарегистрированный образец DE 8415525 показывает кабельное резьбовое соединение из пластмассы со сцеплением сравнительно коротких зажимных язычков, которые вследствие их конструкции также имеют лишь ограниченный диапазон зажима. Зажимное приспособление имеет самые различные зажимные язычки с сильно различными геометриями поперечного сечения, которые частично выполнены прямоугольными, подобными параллелограмму или трапеции и при затяжке не имеют скоординированного движения. Между кабельной оболочкой и зажимным приспособлением обычно расположено уплотнение. При резьбовом соединении накидной гайки отдельные зажимные язычки в ограниченной мере селективно выдавливаются внутрь из остающегося сцепления зажимных язычков. Вследствие сравнительно небольшой длины и формообразования это зажимное приспособление также непригодно для надежного зажима различных диаметров кабеля. Вследствие оформления зажимные язычки деформируются весьма различно, отчасти также сбоку, и поэтому склонны к разрушению.

Проблема известных зажимных приспособлений для кабеля состоит в том, что зажимные кулачки с конструктивной точки зрения имеют лишь ограниченный радиальный ход и обычно все прижимаются внутрь в той же самой мере. Это влечет за собой, что для различных диаметров кабеля необходимы различные зажимные патроны, или кабельные вводы.

Задача изобретения состоит в том, чтобы показать зажимное приспособление для кабеля, которое пригодно для широкого ассортимента кабелей с различными диаметрами.

Основная идея изобретения состоит в том, что зажимное приспособление имеет два различных типа зажимных кулачков, которые в своем действии взаимно поддерживаются и за счет этого усиливаются в своем действии, так что получается больший зажимной диапазон.

Форма исполнения изобретения имеет базовую деталь и накидную гайку, которая может действенно соединяться с базовой деталью посредством резьбового соединения. Вместо резьбового соединения возможны в зависимости от области применения другие формы действенных соединений. Между базовой деталью и накидной гайкой расположен зажимной патрон с перемещаемыми радиально внутрь или изгибаемыми зажимными кулачками. Зажимной патрон при известных условиях может быть выполнен также как часть базовой детали или накидной гайки. В отличие от известных из состояния техники зажимных патронов форма исполнения имеет два различных типа выполненных как пальцеобразные сегменты зажимных кулачков, которые расположены на базовом кольце в виде сегментов по соседству друг к другу и при резьбовом соединении взаимодействуют друг с другом через боковые действующие поверхности. Зажимные кулачки отстоят от кольцеобразной базы, которая в зависимости от формы исполнения выполнена жесткой или эластичной и этим поддерживает деформацию зажимных кулачков. В частности, при исполнениях из металла это может быть предпочтительно, так как, таким образом, зажимные кулачки могут изготавливаться более жесткими. Действующие поверхности образуются разделяющими сегменты, проходящими обычно параллельно к осевому направлению зажимного приспособления шлицами и расположены так, что вторые зажимные кулачки через действующие поверхности усиленно прижимаются радиально внутрь первыми зажимными кулачками, если первые зажимные кулачки взаимодействуют с одной из окружающих деталей при резьбовом соединении через действующую поверхность. Если рассматривать поперечное сечение зажимного патрона, шлицы расположены по секущей и симметрично друг к другу относительно отдельного зажимного кулачка.

Первые зажимные кулачки имеют в самом широком смысле трапециевидное поперечное сечение, которое суживается к средине зажимного кулачка. Расположенные в недеформированном состоянии между первыми зажимными кулачками вторые зажимные кулачки имеют в самом широком смысле также трапециевидное поперечное сечение, которое в отличие от первых зажимных кулачков суживается наружу, то есть расширяется к средине. Вследствие этой конструкции достигается, что вторые зажимные кулачки через взаимодействующие друг с другом по бокам трапециевидные полки усиленно прижимаются радиально внутрь первыми зажимными кулачками в определенном обусловленном геометрией передаточном отношении. Чтобы иметь возможность усилить зажимное действие вторые зажимные кулачки у основания трапеции имеют выполненные выступающими вперед элементы. Сконструированные пальцеобразными в форме исполнения зажимные кулачки в радиальном направлении выполнены эластичными к изгибанию, соответственно расположены (эластичное базовое кольцо). Хорошие результаты достигаются с помощью выполненных в продольном направлении грибовидными зажимных кулачков с тонким стволом и утолщенной верхней частью.

В одной форме исполнения расположены пять первых и поочередно к этому пять вторых зажимных кулачков, которые с разных точек зрения дают оптимальную комбинацию. С одной стороны, отдельные зажимные кулачки не подвергаются препятствию при изгибании внутрь, так что получается больший зажимной диапазон. С другой стороны, зажимные кулачки в тангенциальном направлении имеют длину сегмента, которая несмотря на ее кривизну не дает слишком высокую прочность при изгибе. Другое преимущество состоит в том, что по два шлица могут располагаться друг к другу на одной линии (та же самая секущая), что сильно упрощает изготовление, так как необходимы меньшие выемки.

В зависимости от области применения составные части зажимного приспособления (вплоть до уплотнений) изготавливаются из металла или пластмассы. Наряду с более высокой механической прочностью метал, кроме того, дает преимущество, что могут проводиться очень высокие токи через контактирующий кабель. Хорошие результаты достигаются тем, что зажимной патрон, база и накидная муфта изготавливаются из латуни и затем покрываются никелем или покрываются иначе. Для улучшения антифрикционных свойств между притирающимися друг к другу поверхностями зажимной патрон или другие детали могут покрываться смазкой, например, лыжной мазью. Хорошие результаты достигаются с толщиной слоя 0,05-0,2 мкм. Смазка может наноситься, например, методом погружения.

С помощью нижеследующих фигур описываются примеры исполнения изобретения. На фигурах показано:

фиг.1 - зажимное приспособление (свинченное) в перспективном представлении;

фиг.2 - вид сбоку зажимного приспособления в соответствии с фиг.1;

фиг.3 - продольное сечение через зажимное приспособление по линии А-А из фиг.2;

фиг.4 - зажимное приспособление в соответствии с фиг.1 в перспективном разорванном представлении;

фиг.5 - зажимной патрон в виде сбоку (недеформированный);

фиг.6 - зажимной патрон в осевом виде сверху;

фиг.7 - зажимной патрон в перспективном представлении;

фиг.8 - продольное сечение через зажимной патрон по линии А-А из фиг.6;

фиг.9 - зажимной патрон в зажатом состоянии в перспективе;

фиг.10 - зажимной патрон в соответствии с фиг.9 в виде сверху.

Фиг.1-4 показывают на примерах одну форму исполнения зажимного приспособления 1 в соответствии с изобретением. Фиг.1 показывает зажимное приспособление 1 в перспективном представлении и фиг.2 в виде сбоку. Фиг.4 показывает зажимное приспособление 1 в разорванном изображении наклонно сверху. Фиг.5 показывает зажимной патрон 9 в виде сбоку, фиг.6 - зажимной патрон в виде спереди, фиг.7 - в перспективном виде и фиг.8 показывает сечение через зажимной патрон 9 по линии А-А из фиг.6. Фиг.9 и 10 показывают зажимной патрон в деформированном состоянии.

Зажимная зона зажимного приспособления 1 состоит, по существу, из трех деталей: базовой детали 2, накидной гайки 3 в форме гильзы и зажимного патрона 9, который расположен внутри между базовой деталью 2 и накидной гайкой 3 (сравни фиг.3). Зажимное приспособление 1 имеет центральное отверстие 7 для проведения кабеля (детально не представлено). Базовая деталь 2 здесь имеет резьбу, посредством которой зажимное приспособление может закрепляться, например, к распределительному шкафу (не представлен). Возможны другие соединительные элементы. Накидная гайка 3 на показанной форме исполнения действенно соединяется с базовой деталью 2 посредством резьбового соединения.

Как хорошо видно на фиг.3, зажимной патрон 9 размещен между базовой деталью 2 вокруг накидной гайки 3. Накидная гайка 3 имеет приемное отверстие 17 для зажимного патрона 9. С базовой деталью 2 зажимной патрон 9 взаимодействует через выполненной конусообразной, лежащей снаружи действующей поверхностью 10, которая образуется наружной зоной пальцеобразными выступающими из базовой детали 18 зажимными кулачками 12, 14. На базовой детали 2 предусмотрена для этого также выполненная в форме конуса, направленная внутрь сопряженная поверхность 11. Между базой 2 и накидной гайкой 3 расположено второе уплотнение 8.

Как видно на фиг.3 и 4, между первой накидной гайкой 3 и второй накидной гайкой 5 расположено уплотнение 6 в форме гильзы из похожего на резину материала. Посредством резьбового соединения второй накидной гайки 5 с первой накидной гайкой 3 спрессовано по оси уплотнение 6 и уменьшает за счет этого ее внутреннее поперечное сечение, пока оно вплотную не охватит проведенный кабель.

Фиг.5 показывает зажимной патрон 9 в недеформированном состоянии сбоку, фиг.6 - тот же самый зажимной патрон 9 в виде спереди (направление X). Фиг.7 в перспективном виде наклонно сверху и фиг.8 показывает представление в разрезе по линии A-A в соответствии с фиг.6. Зажимной патрон 9 имеет первые и вторые зажимные кулачки 12, 14, которые расположены по соседству друг к другу и отделены друг от друга шлицем 16. Зажимные кулачки 12, 14 отстоят в виде пальцев от базового кольца 18. Зажимные кулачки 12, 14 выполнены эластичными к изгибу в радиальном направлении, соответственно расположенными. Зажимные кулачки 12, 14 имеют, смотря в продольном сечении (плоскость X-Z, сравни фиг.8), тонкую нижнюю часть (ствол) 19 и утолщенную верхнюю часть (головку) 20, которая на своей наружной стороне несет (в недеформированном состоянии) выполненные коническими посредством отдельных сегментов действующие поверхности 10. Как явствует из фиг.8, ствол 19 зажимных кулачков 12, 14 имеет длину L и толщину D, которая выбрана так, что зажимные кулачки 12, 14 во время резьбового соединения в радиальном направлении могут деформироваться внутрь (сравни фиг.9 и 10). По длине L и толщине D, а также по ширине B (показано только на примере сегмента 14, сравни фиг.6) при необходимости может устанавливаться эластичность к изгибу. Альтернативно или в дополнение разработано эластичным базовое кольцо 18, так что оно принимает, по крайней мере, одну часть радиального изгиба. В частности, при формах исполнения из металла имеет преимущество пластичное к изгибу базовое кольцо 18 или пластичное к изгибу основание, так как изогнутые в направлении периметра сегменты 12, 14 могут иметь высокую радиальную прочность к изгибу.

Фиг.6 показывает зажимной патрон 9 в виде сверху (ось x) по оси x с несколькими первыми зажимными кулачками 12 и несколькими вторыми зажимными кулачками 14, которые оформлены обходящими попеременно как сегменты зажимного патрона 9 в форме гильзы. Отдельные сегменты имеют клинообразное поперечное сечение и разделены друг от друга шлицами 16. Боковые поверхности 13, 15 шлицев 16 при зажиме действуют как рабочая и сопряженная поверхности. Первые зажимные кулачки 12 имеют сужающееся внутрь, к центру, трапециевидное поперечное сечение, причем боковые поверхности 13, 15 определяют стороны трапеции. В отличие от этого расширяется также трапециевидное поперечное сечение вторых зажимных кулачков 14 к центру. Отдельные шлицы 16 лежат по секущей к базовому кольцу 18. Отдельные шлицы 16 в указанной форме исполнения расположены параллельно к оси x. Не параллельное оси расположение было бы, в принципе, возможно, все же вызывает, что жесткость при изгибе варьируется по длине.

Пример исполнения показывает зажимной патрон 9 со всякий раз пятью первыми и пятью вторыми зажимными кулачками 12, 14, которые по очередности расположены друг рядом с другом на окружности. Принципиально зажимный патрон 9 всякий раз может иметь произвольно четное или нечетное количество первых и вторых зажимных кулачков 12, 14, все же, по меньшей мере, по два. Десять шлицев 16 лежат попарно на секущей s (сравни фиг.6) и/или расположены зеркально симметрично. У поворотных деталей шлицы 16 могут изготавливаться, таким образом, в одном шаге обработки.

Радиальное перемещение вторых зажимных кулачков 14 или радиальный ход определяется различными факторами, такими, как количество сегментов 12, 14 расположения и ширина шлицев 16, оформление рабочей поверхности 10 и поперечное сечение зажимных кулачков 12, 14, то есть формой базового кольца 18, стволом 19 и головкой 20. Чтобы иметь возможность производить необходимый радиальный ход, рабочая и сопряженная поверхности 10, 11 должны быть сконструированы соответственно длиннее. Симметричное оборудование и расположение зажимных кулачков 12, 14 обеспечивает, что они перемещаются равномерно радиально внутрь. Асимметричное оборудование не возможно в принципе. Недостаток может усматриваться в том, что появляющиеся при этом усилия не скомпенсированы и при известных условиях не получается равномерный зажим.

Фиг.9 и 10 показывают упрощенно представленным зажимной патрон 9 в деформированном или зажатом состоянии, так, как он обычно деформируется во время зажима накидной гайки 3 и базовой детали 2 (сравни фиг.4). Первые зажимные кулачки 12 взаимодействуют, как схематически представлено на фиг.10 первой стрелкой F1, через действующие поверхности 10 с соответствующей сопряженной поверхностью 11 на одной из окружающих деталей 2, 3 и за счет этого прижимаются радиально внутрь. За счет этого через боковые действующие поверхности 13, 15 первого зажимного патрона 12 сила F2 оказывает влияние на вторые зажимные кулачки 14, которые вызывают соответствующую противодействующую силу F3. Вследствие этого вторые зажимные кулачки 14 с передаточным отношением, которое определено расположением шлицев 16 и получающимся из этого углом и угловыми соотношениями в отношении радиального направления, прижимаются усиленно радиально внутрь (схематически представлено стрелкой F4), так что проведенный через центральное отверстие 7 зажимного приспособления 1 кабель (не представлен) вследствие локального уменьшения поперечного сечения зажимается снаружи. Показанная форма исполнения с пятью первыми и пятью вторыми зажимными кулачками 12, 14 имеет различные преимущества. С одной стороны, могут располагаться по два шлица 16 на одной линии соосно друг к другу, что позитивно влияет на производственный процесс, так как необходимы меньшие выемки. Другое преимущество состоит в том, что образованные шлицами 16 боковые действующие поверхности 13, 15 образуют эффективное передаточное отношение, так что вторые зажимные кулачки относительно первых при действенном соединении, как схематически представлено на фиг.9 и 10, усиленно прижимаются внутрь. Другое преимущество состоит в том, что вследствие выбранного количества и расположения зажимных кулачков 12, 14 вторые прижимные кулачки 14 только при очень сильной радиальной деформации (сравни фиг.10) взаимно нарушаются. За счет этого становится возможным зажать с помощью единственного зажимного патрона кабель с сильно различными поперечными сечениями.

Зажимной патрон 9 в соответствии с изобретением, как показано, может быть сконструирован как отдельная деталь или же может быть интегрирован в базовую деталь 3 или накидную гайку 3.

Список условных обозначений

1 зажимное приспособление 2 база 3 первая накидная гайка 4 резьба 5 вторая накидная гайка 6 первое уплотнение 7 отверстие (центральное отверстие) 8 второе уплотнение 9 зажимной патрон 10 действующая поверхность 11 сопряженная поверхность 12 первый (е) зажимной кулачок (зажимные кулачки) 13 первая (ые) боковая (ые) действующая поверхность (действующие поверхности) 14 второй (е) зажимной кулачок (зажимные кулачки) 15 вторая (ые) боковая (ые) действующая поверхность (действующие поверхности) 16 шлиц (ы) 17 приемное отверстие 18 базовое кольцо 19 ствол (нижняя часть) 20 головка (верхняя часть)

Изобретение касается зажимного приспособления для зажима кабеля и применяется при проводках кабеля или кабельных вводах на корпусах приборов или распределительных шкафов. Наряду с уменьшением растягивающего усилия кабеля зажимное приспособление зачастую также служит для обеспечения электрического контакта экрана кабеля, который расположен под наружной изоляцией кабеля. Зажимное приспособление имеет два различных типа зажимных кулачков, которые в своем действии взаимно поддерживаются и за счет этого усиливаются в своем действии, так что получается больший зажимной диапазон. Описанное зажимное приспособление для кабеля обеспечивает его пригодность для широкого ассортимента кабелей с различными диаметрами. 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Зажимное приспособление (1) для зажима кабеля с базовой деталью (2), накидной гайкой (3), которая действенно может соединяться с базовой деталью (2), и зажимным патроном (9), который расположен между базовой деталью (2) и накидной гайкой (3) и взаимодействует с ним посредством рабочей поверхности (10) таким образом, что при действенном соединении накидной гайки (3) с базовой деталью (2) первые зажимные кулачки (12) зажимного патрона (9) прижимаются радиально внутрь и вторые зажимные кулачки (14) зажимного патрона (9), которые взаимодействуют с первыми зажимными кулачками (12) посредством боковых рабочих поверхностей (13, 15), вследствие чего первыми зажимными кулачками (12) прижимаются радиально сильнее внутрь, чем первые зажимные кулачки (12), так что проведенный кабель зажимается снаружи,
при этом зажимный патрон (9) зажимного приспособления (1) изготавливается из металла, и зажимные кулачки (12, 14) у их основания соединены друг с другом эластичным базовым кольцом (18).

2. Зажимное приспособление (1) по п.1, отличающееся тем, что зажимной патрон (9) выполнен в форме гильзы и первые и вторые зажимные кулачки (12, 14) поочередно друг к другу отдельно расположены в виде сегментов на окружности посредством образующих рабочую поверхность (13, 15) шлицов (16), причем шлицы расположены в виде секущих к кругу.

3. Зажимное приспособление (1) по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что зажимные кулачки (12, 14) в радиальном направлении выполнены эластичными к изгибу.

4. Зажимное приспособление (1) по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что шлицы (16) расположены параллельно к оси (x) зажимного патрона (9).

5. Зажимное приспособление (1) по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что зажимные кулачки (12, 14) в продольном направлении имеют поперечное сечение в форме гриба с тонким стволом и утолщенной к свободному концу верхней частью.

6. Зажимное приспособление (1) по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что зажимной патрон (9) имеет пять первых (12) и между ними попеременно пять вторых, всякий раз симметричных зажимных кулачков (14).

7. Зажимное приспособление (1) по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что шлицы (16) двух несмежных зажимных кулачков (12, 14) расположены друг к другу как секущие, лежащие в той же плоскости.

8. Зажимное приспособление (1) по пп.1 и 2, отличающееся тем, что десять шлицев (16) всякий раз попарно находятся на одной секущей (s).

9. Зажимное приспособление (1) по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что зажимной патрон (9) состоит из покрытой никелем латуни.

10. Зажимное приспособление по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что боковые рабочие поверхности (13, 15) покрыты повышающей сопротивление слипанию смазкой.