Универсальный ручной электроинструмент для снятия изоляции с проводов
UNIVERSAL MANUAL ELECTRIC TOOL FOR REMOVAL OF INSULATION FROM WIRES

Заявляемое устройство относится к области электротехники, а именно к технологическому инструменту для подготовки проводов или кабелей к монтажу, и может быть использовано в электрическом, радиотехническом и приборостроительном производствах.
Практически во всех отраслях современной промышленности присутствует радиоэлектронное оборудование, играющее важную роль при разработке и производстве сложных изделий. Основными узлами соединения радиоэлектронного оборудования являются жгуты, имеющие в своем составе большое количество наименований проводов с широким диапазоном размеров сечений жил. Количество таких проводов и цепей в них зачастую может достигать нескольких сотен.
Несмотря на развитие автоматизации производства, сборка жгутов, а именно снятие изоляции с проводов перед монтажом в электрические соединители, часто осуществляется с применением ручных инструментов, что обусловлено спецификой определенных изделий и невозможностью автоматизации некоторых этапов сборки. Постоянная настройка или частая смена инструмента является причиной увеличения сроков изготовления конечного изделия, и это только один из существенных недостатков.
Известно устройство для зачистки электромонтажных проводов от изоляции [1. А.с. 433578 SU, МПК H02G 1/12. Устройство для зачистки электромонтажных проводов от изоляции / Городов И.М., Купцов Г.К. - Заявл. 21.01.1972; опубл. 25.06.1974, Бюл. №23.], в котором ножи включены последовательно в цепь управления отключением привода их перемещений.
Недостаток данного изобретения заключается в ограниченной длине снимаемой изоляции. Устройство не приспособлено для зачистки проводов при плотном монтаже, например при изготовлении электрических жгутов в труднодоступных местах, таких как распределительные коробки.
Известны система защиты и способ снятия изоляции кабеля [2. Пат. 109193480 CN, МПК H02G 1/12. A protection system and a method of a cable stripping device / Wang Xiaohung и др. - Заявл. 18.10.2018; опубл. 11.01.2019.]. Изобретение содержит датчик приближения, расположенный на режущем элементе. В начале работы с инструментом цепь разомкнута. Когда режущий элемент касается проводника зачищаемого кабеля, схема обнаружения включается и генерирует сигнал на подъем режущего элемента.
Вышеупомянутое оборудование с программным управлением рационально применять только в крупносерийном производстве. Данная система является стационарной и требует постоянного источника питания.
6
Известно устройство для снятия изоляции с концов провода [3. Пат. на ПМ 144866 RU, МПК H02G 1/12. Устройство для снятия изоляции с концов провода / Кулешов Б.Н., Ильченко Е.К. - Заявл. 04.02.2014; опубл. 10.09.2014, Бюл. №25.], содержащее соединенные пружиной обжигные элементы, расположенные на шарнирно соединенных осью рукоятках, выполненные в форме дуг. Каждая дуга соединена с источником питания через микровыключатель. При сжатии рукояток контакт цепи питания замыкается, обжигные элементы нагреваются и расплавляют изоляцию провода.
Недостатками изобретения являются высокие энергозатраты, возможный перегрев токоведущей жилы и, как следствие, пожароопасность. Для работы устройства необходима организация специально оборудованного места, отвечающего требованиям техники безопасности, а также - постоянный источник питания. Воздействие опасных и вредных испарений при таких работах отмечено в Технических условиях на любой провод с фторопластовой или полиимидной изоляцией.
Известны новые электроизмерительные щипцы для снятия изоляции проводов [4. Пат. 109088358 CN, МПК H02G 1/12. Novel electric measuring type wire stripping plier / Ding Lei - Заявл. 13.06.2017; опубл. 25.12.2018.], содержащие регулируемый вращением пружинной кнопки ограничительный штифт, защищающий сердечник провода от повреждения во время зачистки.
Известно устройство для снятия изоляции с кабеля [5. Пат. 2179357 RU, МПК (2000.01) H02G 1/12. Устройство для снятия изоляции с кабеля / Димов А.Г., Захматов Н.В. - Заявл. 16.10.2000; опубл. 10.02.2002, Бюл. №4.], в котором лезвия ножа с двух сторон охватывают элемент ограничения глубины врезания ножа с торцом, опирающимся на оболочку кабеля в зоне реза.
Недостатки устройств [4., 5.] заключаются в необходимости предварительной настройки инструмента на определенный диаметр сечения жилы провода, что существенно снижает производительность, например при изготовлении наборных жгутов с проводами различного сечения, а также в отсутствии возможности снять изоляцию с провода без маркировки или в случае, когда маркировка провода не соответствует сечению.
Целью заявляемого изобретения является создание надежного универсального ручного электроинструмента для снятия изоляции с проводов.
Заявляемый универсальный ручной электроинструмент для снятия изоляции состоит из двух шарнирно соединенных рычагов. Каждый рычаг с одной стороны до оси поворота выполнен в виде губки, содержащей токопроводящий нож, а с другой стороны - в виде рукоятки, покрытой электроизоляционным материалом. Между рукоятками установлена пружина. Губки в области расположения токопроводящих ножей содержат вставку из электроизоляционного материала. На внутренней поверхности первой рукоятки размещен ограничивающий выступ. На внутренней поверхности второй рукоятки выполнен вырез под ограничивающий выступ первой рукоятки. Внутри второй рукоятки размещены электрический аккумулятор, блок управления, электрический разъем и линейный электромеханический привод. Одна из поверхностей сердечника линейного электромеханического привода образует угол с осью его перемещения и выполнена рельефной. Рычаги имеют каналы для проводов, через которые один вывод электрического аккумулятора подключен к одному токопроводящему ножу, а другой вывод через блок управления и линейный электромеханический привод подключен к другому токопроводящему ножу.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1-4 показан вариант исполнения универсального ручного электроинструмента для снятия изоляции. На фиг. 5 изображена электрическая схема подключения инструмента.
Инструмент представляет собой два шарнирно соединенных рычага, выполненных с одной стороны до оси поворота 1 в виде рукояток 2, 3, покрытых электроизоляционным материалом, а с другой стороны - в виде губок 4. Между рукоятками 2, 3 расположена пружина 5. Губки 4 содержат вставки 6 из электроизоляционного материала, токопроводящие ножи 7, 8 и каналы 9 для проводов. В рукоятке 3 расположены электрический разъем 10 для зарядки электрического аккумулятора 11 от источника питания, блок управления 12 и линейный электромеханический привод 13 толкающего типа. На внутренней поверхности рукоятки 3 выполнены вырез 14 и отверстие 15 для провода, идущего от электрического аккумулятора 11 к токопроводящему ножу 8. Линейный электромеханический привод 13 имеет возвратную пружину 16 и сердечник 17, одна из поверхностей которого образует угол с осью его перемещения и выполнена рельефной. На внутренней поверхности рукоятки 2 расположен ограничивающий выступ 18.
На фиг. 3 изображены губки 4 со вставками 6 из электроизоляционного материала и токопроводящие ножи 7, 8 в сомкнутом виде, провод 19 с изоляцией 20 и токопроводящей жилой 21. Между токопроводящими ножами 7, 8 выдержан минимальный зазор для исключения возникновения электрической связи до момента их соприкосновения с токопроводящей жилой 21 провода 19.
На фиг. 4 изображено замкнутое состояние электрической цепи: рукоятки 2, 3 в сжатом состоянии, сердечник 17 в выдвинутом положении и контактирующий с ним через вырез 14 ограничивающий выступ 18.
Работа заявляемого инструмента осуществляется следующим образом. В исходном положении губки 4 инструмента разомкнуты благодаря установленной между рукоятками 2, 3 пружине 5. Первый выход электрического аккумулятора 11 через блок управления 12 и линейный электромеханический привод 13 соединен с токопроводящим ножом 7 проводом, проходящим по каналу 9 для провода в рукоятке 3. Второй выход электрического аккумулятора 11 соединен с токопроводящим ножом 8 проводом, выходящим из отверстия 15 рукоятки 3 и проходящим по каналу 9 для провода в рукоятке 2.
В исходном положении инструмента электрическая цепь разомкнута, электрическая связь между токопроводящими ножами 7, 8 отсутствует, возвратная пружина 16 линейного электромеханического привода 13 удерживает сердечник 17 в корпусе линейного электромеханического привода 13. Провод 19 помещают между токопроводящими ножами 7, 8 и сжимают рукоятки 2, 3. При прохождении токопроводящими ножами 7, 8 изоляции 20 провода 19 в момент их контакта с токопроводящей жилой 21 (или, в зависимости от задачи, металлической экранированной оплеткой кабеля) электрическая цепь замыкается. Ток, идущий от электрического аккумулятора 11, создает магнитное поле в электромеханическом приводе 13, выталкивающее сердечник 17 по его продольной оси из корпуса электромеханического привода 13.
При сжатии рукояток 2, 3 ограничивающий выступ 18 рукоятки 2 входит в вырез 14 рукоятки 3 и упирается в вытолкнутый сердечник 17, при этом рукоятки 2, 3 блокируются, тем самым не давая пользователю сжимать инструмент дальше. После чего вращательно-тянущим приложением силы с провода 19 снимается изоляция 20.
Благодаря геометрии сердечника 17 точка 22 соприкосновения сердечника 17 и ограничивающего выступа 18 может оказаться в любом месте поверхности 23 сердечника 17 в зависимости от сечения жил зачищаемых проводов. Выполнение поверхности 23 рельефной предотвращает проскальзывание выступа 18 по поверхности 23 и вталкивание сердечника 17 в корпус линейного электромеханического привода 13 при приложении избыточной силы к рукояткам 2, 3.
Блок управления 12 противодействует выбросам индуктивности линейного электромеханического привода 13 при замыкании-размыкании цепи, что обеспечивает надежность работы инструмента.
Техническим результатом является универсальность инструмента, заключающаяся в возможности его использования для зачистки проводов с широким диапазоном размеров сечений жил, а также в случае, когда маркировка провода отсутствует или не соответствует сечению.
Технический результат достигается за счет:
- наличия в губках вставок из электроизоляционного материала;
- размещения ограничивающего выступа на внутренней поверхности одной рукоятки и выполнения выреза под него на внутренней поверхности другой рукоятки;
- размещения электрического аккумулятора, блока управления, электрического разъема и линейного электромеханического привода внутри рукоятки с вырезом;
- геометрии и рельефности поверхности сердечника линейного электромеханического привода;
- наличия в губках и рукоятках инструмента каналов для проводов электрической цепи.
Заявляемый инструмент обладает рядом преимуществ:
- предотвращение повреждения токопроводящей жилы зачищаемого провода за счет быстродействия блокирующего механизма;
- надежность работы за счет введения в конструкцию блока управления, предотвращающего появление искры на ножах и последующего пережигания зачищаемого провода при замыкании электрической цепи;
- портативность за счет наличия электрического разъема для зарядки электрического аккумулятора;
- сокращение временных затрат в виду отсутствия необходимости настройки инструмента на выбранное сечение провода;
- положительный экономический эффект, заключающийся в низкой себестоимости инструмента за счет простоты конструкции, а также в сокращении количества поврежденных в процессе зачистки проводов.
Устройство может быть выполнено с помощью стандартного оборудования и материалов отечественного производства. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию «промышленная применимость».
Источники, принятые во внимание
1. A.c. 433578 SU, МПК H02G 1/12. Устройство для зачистки электромонтажных проводов от изоляции / Городов И.М., Купцов Г.К. - Заявл. 21.01.1972; опубл. 25.06.1974, Бюл. №23.
2. Пат. 109193480 CN, МПК H02G 1/12. A protection system and а method of a cable stripping device / Wang Xiaohung и др. - Заявл. 18.10.2018; опубл. 11.01.2019.
6
3. Пат. на ПМ 144866 RU, МПК H02G 1/12. Устройство для снятия изоляции с концов провода / Кулешов Б.Н., Ильченко Е.К. - Заявл. 04.02.2014; опубл. 10.09.2014, Бюл. №25.
4. Пат. 109088358 CN, МПК H02G 1/12. Novel electric measuring type wire stripping plier / Ding Lei - Заявл. 13.06.2017; опубл. 25.12.2018.
5. Пат. 2179357 RU, МПК (2000.01) H02G 1/12. Устройство для снятия изоляции с кабеля / Димов А.Г., Захматов Н.В. - Заявл. 16.10.2000; опубл. 10.02.2002, Бюл. №4.
6
6. Пат. 2538223 RU, МПК В25В 7/22, G02B 6/25, G02B 6/36. Инструмент для обработки световодов / Диркс К., Ханнинг Г. - Заявл. 16.06.2010; опубл. 27.12.2011, Бюл. №36.
7. А.с. 165205 SU, МПК H02G 1/12. Устройство для зачистки и испытания многожильных кабелей с монолитной пластмассовой изоляцией жил / Кобяков Л.Н., Липская В.Г. - Заявл. 05.03.1963; опубл. 23.09.1964, Бюл. №18.
8. А.с. 111853 SU, МПК H02G 1/12. Устройство для снятия изоляции с концов коаксиальных кабелей / Волков Н.Н. - Заявл. 05.03.1956; опубл. 30.11.1957.
9. А.с. 126925 SU, МПК H02G 1/12. Ручной инструмент для удаления виниловой изоляции с конца провода или кабеля / Левин Б.В. - Заявл. 29.06.1959; опубл. 30.11.1960, Бюл. №18.
10. А.с. 140843 SU, МПК H02G 1/12, В26В 17/02. Ручной инструмент для производства электромонтажных работ / Фатеев В.Ф. - Заявл. 11.02.1961; опубл. 30.11.1961, Бюл. №17.
11. Пат. на ПМ 19228 RU, МПК (2000.01) H02G 1/12. Устройство для снятия изоляции с проводов / Комиссаров А.И., Лавров В.Д. - Заявл. 09.10.2000; опубл. 10.08.2001, Бюл. №22.