CH682784A5

CH682784A5 - Cable bushing for dust and water-proof seal - uses harder material for sealing strips touching cables than for strips touching equipment housing feedthrough

Info

Publication number: CH682784A5
Application number: CH1051/91A
Authority: CH
Inventors: Roberto Crameri; Richard Hoehn; Michel Horisberger; Harald Pflueger
Original assignee: Siemens Ag Albis
Priority date: 1991-04-09
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1993-11-15

Abstract

The dust- and water-proof cable feedthrough receives a number of cables (22) to be passed through the wall of electrical equipment. Openings are provided in the upper and lower lids (3, 2) of the equipment housing for receiving four elastically deformable sealing strips (5-8) and bored cylindrical spacers (14). The sealing strips (7, 8) positioned around the cables are made of a material which is harder than the sealing strips (5, 6) placed on the lids of the equipment housing. Screws are provided to press the upper and lower lids together. ADVANTAGE - Accepts non-predefined number of cables of different diameters. Ensures that max. radial load is not exceeded, esp. for glass fibre cables.

Description

1 1

CH 682 784 A5 CH 682 784 A5

2 2nd

Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kabeldurchführung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The present invention relates to a cable bushing according to the preamble of claim 1.

Elektronische Schaltungen und Instrumententeile sind häufig Umweltbedingungen ausgesetzt, bei welchen die Funktionstüchtigkeit bei Nichtbeachtung von speziellen Schutzvorkehrungen beeinträchtig wird. Eine häufig anzutreffende Bedingung ist die der absolut staub- und wasserdichten Einschlies-sung von elektronischen Schaltungen in entsprechende Gehäuse. Besondere Vorkehrungen sind dabei vor allem bei Kabeldurchführungen durch Gehäusewände zu treffen. Eine bekannte Lösung wird in der DE-OS 2 720 936 beschrieben. Aus dieser Druckschrift ist eine Kabeldurchführung für eine bei der Konstruktion nicht bestimmte Anzahl von Kabeln bekannt, welche zwei aus Schaumgummi oder aus vergleichbar plastischem Material bestehende Dichtleisten aufweist, die ihrerseits je auf einem Tragelement montiert sind. Durch das Zusammenpressen dieser Tragelemente werden die zwischen dem Schaumgummi liegenden Kabel umschlossen. Es hat sich aber gezeigt, dass diese Kabeldurchführung weder einen staub- noch einen wasserfesten Verschluss darstellt, da die Kabel von den Druckleisten nicht vollständig umschlossen werden. Zudem bilden sich die nach dem Entfernen von nicht mehr benötigten Kabeln entstandenen Furchen in den Dichtleisten nicht mehr vollständig zurück, was zu einer weiteren Verminderung der Dichtheit führt. Electronic circuits and instrument parts are often exposed to environmental conditions in which the functionality is impaired if special protective precautions are not observed. A frequently encountered condition is that the absolutely dust and watertight enclosure of electronic circuits in appropriate housings. Special precautions have to be taken, especially for cable entries through housing walls. A known solution is described in DE-OS 2 720 936. From this document a cable bushing for a number of cables not determined in the construction is known, which has two sealing strips made of foam rubber or of comparable plastic material, which in turn are each mounted on a support element. By pressing these supporting elements together, the cables lying between the foam rubber are enclosed. However, it has been shown that this cable entry is neither a dustproof nor a water-tight closure, since the cables are not completely enclosed by the pressure strips. In addition, the furrows formed in the sealing strips after the removal of cables that are no longer required no longer completely disappear, which leads to a further reduction in the tightness.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kabeldurchführung für eine vorerst nicht festgelegte Anzahl von Kabeln mit unterschiedlichen Durchmessern und Querschnitten durch eine Gehäusewand zu konstruieren, die weder Wasser noch Staub durchlässt. Die Kabeldurchführung soll die Eigenschaft aufweisen, dass auch nach dem Entfernen von Kabeln keine Undichthei-ten entstehen. Die Kabelaustrittsöffnung am Gehäuse soll ferner derart gestaltet werden, dass eine maximal zulässige radiale Belastung, insbesondere von Glasfaserkabeln, nicht überschritten wird. The present invention is therefore based on the object of constructing a cable bushing for a number of cables with different diameters and cross sections, which has not yet been determined, through a housing wall which does not allow water or dust to pass through. The cable bushing should have the property that no leaks occur even after cables have been removed. The cable outlet opening on the housing should also be designed in such a way that a maximum permissible radial load, in particular of glass fiber cables, is not exceeded.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben. This object is achieved by the measures specified in the characterizing part of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in further claims.

Die erfindungsgemässe Kabeldurchführung weist folgende Vorteile auf: Sie ist eine dauerhafte, wirkungsvolle und kostengünstige Abdichtung für eine Vielfalt von verschiedenen Kabeln mit unterschiedlichen Kabeldurchmessern und Querschnitten. Eine radiale Überbelastung, ein Knicken oder gar ein Quetschen der Kabel wird durch eine besondere Ausgestaltung der Kabelaustrittsöffnung am Gehäuse verhindert. Durch die zweiteilige Ausführung der Dichtleisten ist die Dichtheit der Kabeldurchführung auch nach dem Entfernen eines oder mehrerer Kabel gewährleistet. The cable bushing according to the invention has the following advantages: It is a permanent, effective and inexpensive seal for a variety of different cables with different cable diameters and cross sections. Radial overloading, kinking or even squeezing of the cables is prevented by a special design of the cable outlet opening on the housing. Due to the two-part design of the sealing strips, the tightness of the cable entry is guaranteed even after one or more cables have been removed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt: The invention is explained in more detail below with reference to drawings, for example. It shows:

Fig. 1 : einen Schnitt durch ein Gehäuse mit einer Kabeldurchführung im geöffneten Zustand Fig. 1: a section through a housing with a cable entry in the open state

Fig. 2: einen Schnitt des in Fig. 1 dargestellten Gehäuses im geschlossenen Zustand Fig. 2: a section of the housing shown in Fig. 1 in the closed state

Fig. 3: einen Schnitt durch die geöffnete Kabeldurchführung senkrecht zum Kabelverlauf Fig. 3: a section through the open cable entry perpendicular to the cable run

Fig. 4: einen Schnitt durch die geschlossene Kabeldurchführung von Fig. 3 FIG. 4: a section through the closed cable bushing from FIG. 3

Fig. 5: eine Ansicht der Oberseite eines unteren Gehäusedeckels der Kabeldurchführung 5: a view of the top of a lower housing cover of the cable bushing

Bei den dargestellten Schnittbildern wurde übersichtlichkeitshalber auf die üblichen Schraffuren verzichtet. For the sake of clarity, the usual hatching has been omitted for the sake of clarity.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine mögliche Ausführung einer Kabeldurchführung an der Oberseite eines Gehäuses 1. Eine Kabelführung in das Gehäuse 1 ist durch ein Kabelstück 22, welches zwischen einem unteren Gehäusedeckel 2 und einem oberen Gehäusedeckel 3 hindurchführt, angedeutet. Der obere und untere Gehäusedeckel 3 bzw. 2 überlappen einander in einem Bereich, in dem sie je eine Ausnehmung 12 bzw. 13 aufweisen, die mit mehreren ausgebohrten z.B. zylindrischen Distanzhaltern 14 versehen sind, welche senkrecht zur Schnittebene angeordnet sind. In diese Ausnehmungen 12 bzw. 13 wird je ein Paar von elastischen Dichtleisten 6, 7 bzw. 5, 8, welche Aussparungen 15, 16, 17 und 18 entsprechend den Abmessungen der ausgebohrten zylinderförmigen Distanzhalter 14 aufweisen, eingefügt. Die Dichtleisten 5 und 6 weisen eine andere Härte auf als die Dichtleisten 7 und 8. Weiter sind im oberen 3 sowie im unteren Gehäusedeckel 2 Bohrungen 10 und 11 vorgesehen. Solche Bohrungen 10 und 11 sind zusammen mit den Bohrungen 9 in den zylinderförmigen Distanzhaltern 14 an verschiedenen Übergangsstellen zwischen Gehäuse 1 und oberem 3 bzw. unterem Gehäusedeckel 2 entsprechend den Stabilitäts- und Starrheitsanforderungen des gesamten Gerätes, bestehend aus Gehäuse 1, oberem 3 und unterem Gehäusedeckel 2, vorhanden. 1 shows a section through a possible embodiment of a cable bushing on the top of a housing 1. A cable duct into the housing 1 is indicated by a cable piece 22 which extends between a lower housing cover 2 and an upper housing cover 3. The upper and lower housing covers 3 and 2 overlap one another in an area in which they each have a recess 12 or 13, which are provided with a plurality of drilled e.g. cylindrical spacers 14 are provided, which are arranged perpendicular to the cutting plane. A pair of elastic sealing strips 6, 7 and 5, 8, respectively, which have cutouts 15, 16, 17 and 18 corresponding to the dimensions of the drilled cylindrical spacers 14, are inserted into these recesses 12 and 13, respectively. The sealing strips 5 and 6 have a different hardness than the sealing strips 7 and 8. Furthermore, bores 10 and 11 are provided in the upper 3 and in the lower housing cover 2. Such bores 10 and 11 are together with the bores 9 in the cylindrical spacers 14 at different transition points between the housing 1 and upper 3 or lower housing cover 2 in accordance with the stability and rigidity requirements of the entire device, consisting of housing 1, upper 3 and lower housing cover 2, available.

Fig. 2 zeigt die zusammengesetzte Kabeldurchführung von Fig. 1. Bei der Montage werden zum Beispiel mit Hilfe von Schrauben 20, welche für die Bohrungen 9 vorgesehen sind, die Dichtleisten 5, 6, 7 und 8 zusammengepresst und die zwischen den Dichtleisten 7 und 8 liegenden Kabel vollständig umschlossen. Der obere und untere Gehäusedeckel 3 bzw. 2 können nur so nahe zueinander gebracht werden, wie dies die Distanzhalter 14 erlauben. Dadurch wird ein Verletzen der Kabel durch übermässiges Zusammendrücken vermieden. Die Verbindung des oberen 3 bzw. unteren Gehäusedeckels 2 mit dem Gehäuse 1 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls mit Schrauben 19 und 21, welche in die Bohrungen 10 und 11 eingeführt werden. FIG. 2 shows the assembled cable duct of FIG. 1. During assembly, the sealing strips 5, 6, 7 and 8 are pressed together, for example with the aid of screws 20 which are provided for the bores 9, and those between the sealing strips 7 and 8 completely enclosed cables. The upper and lower housing covers 3 and 2 can only be brought as close to each other as the spacers 14 allow. This prevents the cables from being damaged by excessive compression. The connection of the upper 3 or lower housing cover 2 to the housing 1 is also carried out in this embodiment with screws 19 and 21, which are inserted into the bores 10 and 11.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Mitte der Bohrung 9 senkrecht zum Kabelverlauf bei der geöffneten Kabeldurchführung. Die entspannten Dichtleisten 5, 6, 7 und 8 sind über die Distanzhalter 14 gestülpt, wobei in dieser entspannten Lage die Dichtleisten 7 und 8 die Distanzhalter 14 überragen. Vor dem Gegeneinanderpressen des oberen 3 und unteren Gehäusedeckels 2 werden die durch5 Fig. 3 shows a section through the center of the bore 9 perpendicular to the course of the cable when the cable duct is open. The relaxed sealing strips 5, 6, 7 and 8 are placed over the spacers 14, the sealing strips 7 and 8 projecting over the spacers 14 in this relaxed position. Before pressing the upper 3 and lower housing covers 2 against each other, the through 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

2 2nd

3 3rd

CH 682 784 A5 CH 682 784 A5

4 4th

zuführenden Kabel 22 möglichst gleichmässig auf der Dichtleiste 7 verteilt. feeding cable 22 distributed as evenly as possible on the sealing strip 7.

Fig. 4 zeigt ein Schnittbild der geschlossenen Kabeldurchführung von Fig. 3. In dieser Figur ist die elastische Verformung der Dichtleisten 5, 6, 7 und 8 entsprechend den Querschnitten und Durchmessern der Kabel 22 deutlich zu erkennen. Die absolute Dichtheit der Kabeldurchführung wird dadurch erreicht, dass die Härte der am Gehäuse 1 anliegenden Dichtleisten 5 und 6 kleiner als die Härte der die Kabel 22 umschliessenden Dichtleisten 7 und 8. Bei einem Ausführungsbeispiel hat sich gezeigt, dass die Kabeldurchführung bei einer Härte von 20 Shore A (definiert nach DIN 53 505) für die am Gehäuse anliegenden Dichtleisten 5 und 6 und bei einer Härte von 50 Shore A für die die Kabel 22 umschliessenden Dichtleisten 7 und 8 absolut dicht ist. Als Material für die Dichtleisten hat sich Silicon wegen seiner Beständigkeit als besonders geeignet erwiesen. FIG. 4 shows a sectional view of the closed cable duct of FIG. 3. In this figure, the elastic deformation of the sealing strips 5, 6, 7 and 8 can be clearly seen in accordance with the cross sections and diameters of the cables 22. The absolute tightness of the cable bushing is achieved in that the hardness of the sealing strips 5 and 6 in contact with the housing 1 is lower than the hardness of the sealing strips 7 and 8 surrounding the cables 22 Shore A (defined according to DIN 53 505) for the sealing strips 5 and 6 lying on the housing and with a hardness of 50 Shore A for the sealing strips 7 and 8 surrounding the cables 22 is absolutely leak-proof. Because of its durability, silicone has proven to be particularly suitable as a material for the sealing strips.

Durch Einpressen der Dichtleisten 5, 6, 7 und 8 in die Ausnehmungen 12 und 13 entstehen nicht nur Kraftkomponenten parallel zur Pressrichtung, sondern auch Kraftkomponenten parallel zu den Dichtleisten 5, 6, 7 und 8, denn durch die Wandungen der Ausnehmungen 12 und 13 wird das seitliche Abwandern von Dichtleistenmaterial, ausgelöst durch die eingeklemmten Kabel 22, verhindert. Dadurch wird ein absolut staub- und wasserdichter Abschluss erreicht. By pressing the sealing strips 5, 6, 7 and 8 into the recesses 12 and 13, not only force components arise parallel to the pressing direction, but also force components parallel to the sealing strips 5, 6, 7 and 8, because through the walls of the recesses 12 and 13 the lateral migration of sealing strip material, triggered by the pinched cable 22, prevented. This ensures an absolutely dust and waterproof seal.

Fig. 5 zeigt eine Sicht auf die Oberseite des unteren Gehäusedeckels 2 der Kabeldurchführung. Die Dichtleiste 7, welche durch die zylinderförmigen Distanzhalter 14 und durch die Wandungen der Ausnehmung 13 örtlich fixiert ist, stösst an ihren beiden Enden gegen Begrenzungen 23, die je eine Krümmung 24 aufweisen. Diese Krümmungen 24 verhindern eine radiale Überlastung der Kabel bei seitlicher Wegführung der Kabel durch Zugbeanspruchung. Die Begrenzungen 23 heben sich ebensoviel von der Deckeloberseite des unteren Gehäusedeckels 2 ab wie die Distanzhalter 14. Fig. 5 shows a view of the top of the lower housing cover 2 of the cable entry. The sealing strip 7, which is fixed locally by the cylindrical spacers 14 and by the walls of the recess 13, abuts at its two ends against boundaries 23, each of which has a curvature 24. These curvatures 24 prevent radial overloading of the cables when the cables are led away laterally due to tensile stress. The boundaries 23 stand out from the top of the lower housing cover 2 as much as the spacers 14.

Im Ausführungsbeispiel sind die Krümmungen 24 beidseitig der Dichtleiste 7 vorgesehen. Denkbar ist auch nur eine Krümmung 24 auf einer Seite der Kabeldurchführung oder, wie in Fig. 1 und 2 ersichtlich, eine Krümmung 4 des oberen Gehäusedeckels 3. In the exemplary embodiment, the curvatures 24 are provided on both sides of the sealing strip 7. It is also conceivable to have only one curvature 24 on one side of the cable duct or, as can be seen in FIGS. 1 and 2, a curvature 4 of the upper housing cover 3.

Die Anordnung gemäss Fig. 1 hat sich in bezug auf die Plazierung der Kabelaustrittsöffnung als besonders geeignet erwiesen. Wenn sie, wie in Fig. 1 gezeigt, nicht in der Nähe einer Gehäuseseite des Gehäuses 1 liegt, sondern ca. in der Mitte zwischen gegenüberliegenden Gehäuseseiten, kann ein Quetschen der Kabel im Bereich der Kabelaustrittsöffnung vermieden werden. The arrangement according to FIG. 1 has proven to be particularly suitable with regard to the placement of the cable outlet opening. If, as shown in FIG. 1, it is not in the vicinity of a housing side of the housing 1, but rather approximately in the middle between opposite housing sides, squeezing of the cables in the region of the cable outlet opening can be avoided.

Claims

1. Dust and waterproof cable entry for any number of cables through a housing wall of electrical devices, equipped with elastically deformable sealing strips, characterized in that on two sides of the cable (22) to be carried out by the housing (1) each

A pair of sealing strips (5, 8; 6, 7) lying one above the other is provided, of which one sealing strip (7, 8) comes into contact with the cables (22) and that the two sealing strips (7, 8) touching the cables (22) ) are harder than the other two sealing strips (5, 6).

2. Cable bushing according to claim 1, characterized in that the one pair of sealing strips (5, 8) on an upper (3) and the other pair of sealing strips (6, 7) on a lower housing cover (2) are attached and the two housing covers ( 2, 3) overlap each other in the area of the sealing strips (5, 6, 7, 8).

3. Cable bushing according to claim 2, characterized in that on the lower (2) and / or on the upper housing cover (3) on at least one side of the cable outlet opening, a lateral boundary (23) is provided which has a curvature (24).

4. Cable bushing according to claim 2, characterized in that the upper housing cover (3) in the region of the cable outlet opening has a curvature (4).

5. Cable bushing according to claim 2, characterized in that the sealing strips (5, 6) abutting the housing covers (2, 3) are pressed into recesses (13, 12) in the housing cover (2, 3).

6. Cable bushing according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing strips (5, 8; 6, 7) are made of silicone.

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

3rd