СЪЕМНЫЙ ВЫТАЛКИВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ВИЛКИ
REMOVABLE ELECTRIC PLUG EJECTOR

Изобретение относится к электротехнике. Может применяться для легкого и безопасного отключения электрической вилки от розетки, в штепсельных соединениях, не имеющих встроенных средств выталкивания вилки.
Наиболее широкая область применения изобретения - штепсельные соединения жилых и промышленных помещений, состоящие из вилки с контактными штырями и розетки с контактными гнездами.
Для обеспечения хорошего контакта гнездо розетки должно плотно охватывать штырь вилки. В связи с этим при соединении или разъединении штепсельного соединения между гнездом и штырем возникают большие силы трения, способные расшатать или сломать элементы креплении я штепсельной розетки. Причем тянущее усилие на вилку более опасно для крепления розетки, чем толкающее. Иногда при извлечении вилки из штепсельной розетки сама розетка вытаскивается из места ее заделки. Это делает штепсельные разъемы очень опасными в пожарном отношении и в отношении поражения электрическим током.
Известна штепсельная розетка со средствами выталкивания вилки (патент HU 208882), включающая в себя выталкиватель в виде двуплечего рычага, при нажатии на одно плечо которого, через толкатель с нажимной кнопкой, второе плечо выталкивает вилку из розетки. В такой конструкции извлечение вилки из розетки осуществляется не тянущим усилием руки, а толкающим усилием, передаваемым от руки через кнопку выталкивателю вилки. Такая конструкция позволяет уменьшить при эксплуатации вероятность повреждения элементов штепсельного соединения (вырвать штепсельную розетку из стены или нарушить контакты электрического шнура с контактными стержнями вилки).
Известно штепсельное соединение (патент RU 2343608), предназначенное для автоматического отсоединения вилки от розетки при натяжении электрического шнура с усилием выше допустимого, которое возникает от случайного рывка за шнур питания. На штепсельной розетке имеется рычаг с выталкивателем, снабженный держателем шнура. Под действием силы натяжения электрического шнура рычаг через выталкиватель выталкивает вилку из розетки. Тянущее усилие от шнура не передается на розетку, а через рычаг создает толкающее усилие на вилку.
Известно сохраняющее штепсельное соединение (патент RU 2397585), предназначенное для автоматического отсоединения вилки от розетки при натяжении электрического шнура с усилием выше допустимого, которое возникает от случайного рывка за шнур питания. На штепсельной розетке имеется выталкиватель вилки, имеется тросик, один конец которого закреплен на хомуте, охватывающем электрический шнур так, что усилие проскальзывания хомута относительно электрического шнура больше силы допустимого натяжения шнура, а на втором конце тросика установлен наконечник, вставленный в розетку. При натяжении шнура выше допустимого, наконечник тросика действует на выталкиватель вилки, который выталкивает вилку из розетки.
Известна штепсельная вилка (патент DE 19513170) с выталкивателем. Выталкиватель включает в себя шток, проходящий в центре вилки с упорной площадкой на конце. Если держаться за вилку и нажимать (пальцем или через рычаг) на шток, упорная площадка создает усилие на розетку, которое компенсирует силу трения между контактами. Это позволяет уменьшить нагрузку на крепление розетки. Вместе с тем такая конструкция создает неудобство при подсоединении вилки, так как, нажимая на вилку, надо следить, чтобы не нажать на выталкиватель. Извлекать вилку тоже не очень удобно. Необходимо одновременно упираться в вилку и нажимать на выталкиватель. Шток, проходящий в центре вилки, усложняет ее конструкцию и снижает ее надежность.
Известна штепсельная вилка (патент DE 29807627) с механизмом выталкивания, выбранная за прототип. В вилку встроен выталкиватель, приводимый в действие двуплечим рычагом. Конец длинного плеча рычага прикреплен к шнуру питания. При натяжении шнура питания в соосном к извлекаемой из розетки вилке направлении, длинный рычаг поворачивается, а короткий воздействует на выталкиватель, который отжимает вилку от розетки. Таким образом, вилка извлекается из розетки, не создавая на розетку тянущего усилия, опасного для крепления розетки в стене. Однако такой механизм усложняет конструкцию вилки и снижает надежность ее работы. Если случайно зацепиться за шнур, то он натянется в сторону, и на рычаг будут действовать сила, которая создаст на рычаге момент, приводящий к заклиниванию вилки в розетке и опасно воздействующий на крепление розетки. Причем за счет длины рычага вредное воздействие на штепсельное соединение будет гораздо больше, чем, если бы натянулся шнур в соединении, не имеющего встроенных средств выталкивания вилки.
Техническим результатом изобретения является обеспечение легкого разъединения вилки и розетки, не имеющих встроенных выталкивателей, предохранение розетки от повреждения при вытаскивании вилки рукой или при натяжении электрического шнура с усилием выше допустимого, которое может возникнуть от случайного рывка за шнур питания.
Технический результат достигается тем, что выталкиватель состоит из насадки и корпуса выталкивателя, соединенных шарнирно, насадка имеет паз, позволяющий насаживать выталкиватель на корпус вилки, так, что он может надежно держаться на ней, при этом стенки паза способны передавать разъединяющее усилие выталкивателя на вилку, корпус выталкивателя, способен вращаться на насадке вокруг оси перпендикулярной к направлению извлечения вилки, корпус имеет форму арки, огибающей вилку, причем боковины арки имеют торцевую поверхность криволинейного профиля, позволяющую корпусу выталкивателя при вращении вокруг насадки взаимодействовать с корпусом розетки, создавая выталкивающее усилие на вилке. В верхней части арки имеется рычажок, для приложения усилия руки пользователя к выталкивателю. Для автоматического отсоединения вилки от розетки при натяжении электрического шнура с усилием выше допустимого на выталкивателе имеется хомут, охватывающий электрический шнур так, что усилие проскальзывания хомута относительно электрического шнура больше силы допустимого натяжения шнура, имеется тросик, один конец которого закреплен на хомуте, а второй конец тросика закреплен на боковине арки корпуса выталкивателя, на насадке и на корпусе выталкивателя имеются направляющие для тросика, которые позволяют ему при натяжении вращать корпус выталкивателя. Для более надежного отсоединения вилки от розетки при натяжении электрического шнура с усилием выше допустимого имеется пружина, способная поворачивать корпус выталкивателя вокруг насадки, обеспечивая его взаимодействие с корпусом розетки, на корпусе выталкивателя имеется фиксатор, способный с помощью упора, который имеется на насадке, удерживать корпус выталкивателя в положении, не мешающем соединению вилки с розеткой, на насадке имеется двуплечий рычаг, один конец которого соединен через тросик с хомутом на электрическом шнуре, а второй имеет возможность освобождать фиксатор от упора.
На фиг.1 - выталкиватель, установленный на штепсельной электрической вилке в соединении с розеткой, вид сбоку.
На фиг.2 - деталировка выталкивателя с вилкой, вид спереди.
На фиг.3 - деталировка выталкивателя с вилкой, вид сверху.
На фиг.4 - выталкиватель, установленный на штепсельной электрической вилке в момент разъединения с розеткой, вид с боку.
На фиг.5 - выталкиватель с устройством автоматического отсоединения от натяжения шнура, установленный на штепсельной электрической вилке в соединении с розеткой, вид сбоку.
На фиг.6 - деталировка выталкивателя с устройством автоматического отсоединения от натяжения шнура, вид сбоку.
На фиг.7 - выталкиватель с устройством автоматического отсоединения от натяжения шнура, установленный на штепсельной электрической вилке в момент разъединения с розеткой, вид сбоку.
На фиг.8 - выталкиватель с устройством автоматического отсоединения от натяжения шнура с пружинным усилителем, установленный на штепсельной электрической вилке в соединении с розеткой, вид сбоку.
На фиг.9 - выталкиватель с устройством автоматического отсоединения от натяжения шнура с пружинным усилителем, установленный на штепсельной электрической вилке в момент разъединения с розеткой, вид сбоку.
Выталкиватель работает следующим образом. Для облегчения вытаскивания вилки из розетки рукой на корпусе вилки, как правило, имеются выступы (иногда поверхность корпуса делают просто ребристым). В соединенном состоянии (фиг.1) вилка 1 находится в розетке 2. Выталкиватель 3 имеет насадку 4, которая удерживает его на вилке 2. Насадка 4 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) имеет вставку 6, в которой имеется паз 7, ширина которого равна толщине вилки 2 перед выступами 8, которые облегчают вытаскивание вилки рукой. Наличие выступов (или ребристой поверхности) позволяет насадке передавать выталкивающее усилие на вилку. Разные вилки имеют разную форму и размеры. В зависимости от толщины вилки могут применяться сменные вставки 6 с пазами 7 разной ширины. Насадка 4 имеет отверстия 9 для выступов 10 на боковинах 11 корпуса выталкивателя 12. Корпус выталкивателя выполнен в форме арки. Боковины 11 имеют торцевую поверхность 13 криволинейного профиля, которая касается корпуса розетки 14 в точках на уровне осей контактных штырей вилки 15. Выталкиватель 3 с корпусом розетки 14 образуют кулачковый механизм, в котором вращательное движение боковин 11 преобразуется в поступательное движение вилки 1. Кривизна профиля боковин 13 выбрана таким образом, чтобы при вращении корпуса выталкивателя 12 в отверстиях 9 с малым усилием, в точках касания создавалось достаточное выталкивающее усилие. На корпусе выталкивателя имеется рычажок 16 для приложения усилия руки пользователя к выталкивателю. При нажатии на рычажок 16 в направлении стрелки (фиг.1) корпус выталкивателя 12 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) начинает вращаться в отверстиях 9 (фиг.4) с помощью выступов 10. При этом боковины 11 корпуса выталкивателя 12 профильными торцевыми поверхностями 13 скользят по корпусу розетки 14. Это создает усилие, действующее через выталкиватель 3 на выступы 8 вилки 1 в направлении от розетки 2. В результате поворот корпуса выталкивателя 12 приводит к извлечению вилки 1 из розетки 2. Прежде чем обратно вставить вилку в розетку, рычажок 16 надо повернуть вверх.
При небольшом усовершенствовании выталкиватель может служить для автоматического отсоединения вилки от розетки при натяжении электрического шнура с усилием выше допустимого, которое возникает от случайного рывка за шнур питания. Такой выталкиватель работает следующим образом. В соединенном состоянии (фиг.5) вилка 1 со шнуром 17 находится в розетке 2. На шнуре 17 установлен хомут 18 (фиг.5 фиг.6), на котором закреплен один из концов тросика 19. Тросик проходит через направляющее отверстие на насадке 20 и по направляющей в виде дуги 21 на боковине 11 корпуса выталкивателя, на выступе 22 которого и закреплен второй конец тросика. Длина участка шнура 17 (фиг.5) от вилки 1 до хомута 18 должен быть больше длины тросика 19 на столько, чтобы при натянутом в любом направлении тросике шнур не натягивался и позволял свободно вытащить вилку из розетки.
При натяжении шнура 17 (фиг.5) от случайного рывка в направлении, указанном стрелкой, хомут 18 (фиг.7), двигаясь вместе с электрическим шнуром, натягивает тросик 19, который вращает корпус выталкивателя 12, также как при нажатии на рычажок 16 рукой (В отличие от выталкивателя, описанного выше, на рычажок надо нажимать снизу вверх). В результате, как и при нажатии рукой, при натяжении тросика поворот корпуса выталкивателя 12 приводит к извлечению вилки 1 из розетки 2.
Для более надежного отсоединения вилки при натяжении шнура можно использовать пружинный усилитель. Выталкиватель с устройством автоматического отсоединения от натяжения шнура с пружинным усилителем работает следующим образом. На выступе 10 корпуса выталкивателя (фиг.8) установлена пружина кручения 23 с зацепами на корпусе и насадке. Усилие пружины направлено на поворот корпуса выталкивателя 12 в сторону розетки 2. Фиксатор 24 с помощью выступа 25 удерживает корпус выталкивателя от поворота. На насадке установлен двуплечий рычаг 26, один конец которого соприкасается с фиксатором, а на втором закреплен конец тросика 19. Тросик проходит через направляющее отверстие 20. Второй конец тросика закреплен на хомуте 18.
При натяжении шнура 17 (фиг.8) от случайного рывка в направлении, указанном стрелкой, хомут 18 (фиг.9), двигаясь вместе с электрическим шнуром, натягивает тросик 19, который поворачивает конец рычага 26. В результате второй конец рычага сталкивает фиксатор 24 с упора. Под действием пружины 23 корпус выталкивателя 12 поворачивается в сторону розетки, что приводит к извлечению вилки 1 из розетки 2.
Таким образом, предложенный съемный выталкиватель электрической вилки позволяет легко отсоединить вилку от розетки в штепсельных соединениях, не имеющих встроенных выталкивателей. Также позволяет отсоединить вилку от розетки при натяжении электрического шнура с усилием выше допустимого, которое может возникнуть от случайного рывка за шнур питания, и предотвратить падение человека или оборудования, с негативными последствиями в виде травм, повреждением оборудования или электрических сетей.