КЛЕММНАЯ КОЛОДКА

Полезная модель относится к клеммным колодкам электрических соединительных устройств и может быть использована в электрических соединительных устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики.
Наиболее распространенным способом соединения электрических контактов является соединение проводников с помощью клеммных колодок.
В зависимости от сферы применения клеммные колодки различаются конструкцией выполнения. Колодки могут быть на один зажим, когда два провода вставляют в отверстие и фиксируют винтом. Другие способны прижимать одним винтом сразу два провода, расположенных параллельно (без их скрутки). Широкое применение находят клеммные колодки, предназначенные для соединения любого необходимого количества проводников.
Существенным преимуществом клеммных колодок перед другими средствами соединения проводников (например, пайка, скрутка проводников с последующей сваркой) является высокая степень защиты, что достигается надежной изоляцией всех токоведущих частей клеммных колодок и их конструкцией, не позволяющей коснуться рукой токоведущих частей. Этому способствует также выполнение корпуса или самой клеммной колодки из диэлектрика.
Известна клеммная колодка, выполненная из диэлектрического материала и содержащая ряды поперечных отверстий для контактов (В.И.Сороко, В.А.Милюков «Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики» Справочник, Книга 1, 3-е изд., НПФ «Планета», Москва, 2000 г., стр.93, рис.70).
Известна также клеммная колодка, описанная в пат. РФ №50345 на полезную модель (опубл. 27.12.2005). Известная клеммная колодка выполнена из диэлектрического материала, в качестве которого использован стеклонаполненный полиамид, и содержит полость и выступы для размещения
контактов. Применение для изготовления колодки стеклонаполненного полиамида повышает надежность ее работы в условиях длительной повышенной влажности за счет исключения пропитывания ее водой, вызывающего короткое замыкание контактных элементов. В частном случае изготовления колодки по пат. РФ №50345 между выступами для размещения контактов выполнена сквозная прорезь, что обеспечивает снижение ее массы.
Известен электрический прибор, предназначенный для использования в транспортных средствах, в корпус которого встроена штекерная колодка, содержащая в качестве закладных деталей контакт-детали. Штекерная колодка сформована из пластмассы заливкой под давлением (WO 98/28960, опубл. 02.07.1998; пат. РФ №2201045 на изобретение, опубл. 20.03.2003).
Как следует из описаний к рассмотренным выше патентам, при разработке известных клеммных колодок не ставилась задача формирования гнезд в отверстиях колодок под винтовое (болтовое) соединение.
Известны вошедшие в гражданский оборот клеммные колодки, выпускаемые Уссурийским ремонтно-локомотивным заводом, филиалом ОАО РЖД (конструкторский чертеж завода-изготовителя 5ТХ.143.043), выполненные из диэлектрического материала, в частности, из аминопласта, содержащие ряды поперечных отверстий для контактов. В данных колодках формирование в отверстиях гнезд под винтовое (болтовое) соединение для разводки электрических контактов осуществлено с помощью закладных деталей, в качестве которых использованы гайки специальной конструкции из латуни (конструкторский чертеж завода-изготовителя 8ТХ.946.172), по одной латунной гайке в отверстие для контакта.
Недостатком известных клеммных колодок является их высокая себестоимость за счет использования в качестве закладных деталей специальных гаек из латуни, которые должны изготавливаться предварительно, поскольку промышленностью не выпускаются.
Задачей полезной модели является снижение себестоимости клеммной колодки и трудозатрат на ее изготовление при одновременном сохранении эксплуатационных характеристик и повышении надежности в процессе использования.
Поставленная задача решается заявляемой клеммной колодкой, выполненной из диэлектрического материала, содержащей ряды поперечных отверстий, в которых сформированы гнезда под винтовое (болтовое) соединение электрических контактов с помощью закладных деталей, в качестве которых использованы стандартные гайки из стали, установленные последовательно по высоте отверстия с некоторым сдвигом относительно друг друга вокруг вертикальной оси отверстия в клеммной колодке.
Заявляемую клеммную колодку выполняют из диэлектрического материала, предназначенного для изготовления деталей электротехнического назначения с повышенными электроизоляционными и дугостойкими характеристиками, например, из аминопласта.
В качестве закладных деталей, формирующих в отверстиях клеммной колодки гнезда под винтовое (болтовое) соединение, используют стандартные гайки из нержавеющей стали.
В оптимальном варианте выполнения полезной модели в каждое из отверстий для контактов установлено по 2 стальные гайки.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где схематично изображен фрагмент предлагаемой клеммной колодки: с незакрепленным электрическим контактом (а) и с закрепленным электрическим контактом (б) (вид спереди в разрезе).
Предлагаемая клеммная колодка выполнена из диэлектрического материала 1, имеет отверстия 2, в которых сформированы гнезда под винтовое (болтовое) соединение из закладных деталей, представляющих собой стандартные стальные гайки 3.
В частном случае осуществления полезной модели для формирования гнезд взяты стандартные шестигранные стальные гайки.
Клеммную колодку изготавливают методом прессования под давлением следующим образом. Для формирования гнезд в поперечных отверстиях клеммной колодки в прессформу устанавливают предварительно подготовленные так называемые знаки - стержни с винтовой нарезкой с накрученными на них стальными гайками. Выполненные таким образом стержни со стальными гайками являются частью прессформы.
Гайки накручивают на стержень без зазоров между их торцевыми поверхностями, с некоторым сдвигом относительно друг друга вокруг вертикальной оси стержня, совпадающей с вертикальной осью отверстия в клеммной колодке. Как показано на фиг.(а), при указанном расположении на стержне гаек относительно друг друга их боковые грани не лежат в одной плоскости.
В разогретую прессформу засыпают необходимую дозировку диэлектрического материала, например, аминопласта, который заполняет свободное пространство прессформы, включая полости между гайками, образовавшиеся в результате расположения гаек со сдвигом относительно друг друга. Масса полимера запрессовывается в прессформу под давлением 30-40 тонн с последующей выдержкой в течение некоторого времени. Затем прессформу раскрывают и извлекают спеченную деталь. Стержни выкручивают из детали, при этом запрессованные в диэлектрическом материале гайки остаются, образуя в клеммной колодке гнезда для соединения электрических контактов.
На фиг.(б) показано закрепление электрического контакта - клеммы 4 посредством винта 5, закрученного в гнездо колодки. Для повышения надежности закрепления клемм используют стандартные шайбы (на чертеже не показаны).
Для подтверждения возможности осуществления заявляемой полезной модели была изготовлена клеммная колодка из аминопласта МФВ-1 ГОСТ 9359-80 с использованием в качестве закладных деталей стандартных шестигранных гаек из нержавеющей стали марки М5 ГОСТ 5915.
В результате подтверждено снижение трудозатрат при изготовлении предлагаемой колодки за счет возможности использования выпускаемых промышленностью готовых стандартных гаек, при сохранении эксплуатационных характеристик клеммных колодок.
Использование в предлагаемой клеммной колодке в качестве закладных деталей стандартных стальных гаек позволяет в сравнении с известной клеммной колодкой, снабженной латунной гайкой специальной конструкции, снизить стоимость предлагаемых колодок (стоимость двух стальных гаек
существенно ниже стоимости изготовления одной латунной гайки специальной конструкции).
Кроме того, расположение гаек на стержне при изготовлении колодки со сдвигом относительно друг друга способствует повышению надежности их закрепления в колодке вследствие заполнения спеченным диэлектрическим материалом дополнительно образовавшихся от сдвига гаек полостей.
Таким образом, совокупным техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение себестоимости клеммной колодки и трудозатрат на ее изготовление при сохранении эксплуатационных характеристик колодок и повышении их надежности.