CH683046A5 - Anschlusselement für abgeschirmte elektrische Leitungen mit einem Schutzrohr. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Anschlusselement für abgeschirmte elektrische Leitungen, wobei elektrische Leiter von einem elektrisch leitenden Mantel umgeben und gegen elektromagnetische Störungen abgeschirmt sind und ein Kabel bilden, dieses Kabel in einem Schutzrohr eingelegt und gegen äussere Beschädigungen geschützt ist, der elektrisch leitende Mantel mit dem Anschlusselement verbunden und das Anschlusselement mit einem Durch-lass für das Kabel versehen und über ein Kernteil mit einem Flansch mit einem Gehäuse verbunden ist.

Elektrische Leiter, welche von elektromagnetischen Beeinflussungen, bzw. Störungen von aussen geschützt werden müssen, werden in bekannter Weise mit einem elektrisch leitenden, meistens metallischen Mantel umgeben, welcher geerdet wird. Dieser Mantel bildet mit einem oder mehreren elektrischen Leitern und zumeist zusätzlichem Isolationsmaterial ein sogenanntes abgeschirmtes Kabel. Als Mantel finden geflochtene Metallnetze, dünne Folien oder andere Konstruktionen mit gleicher Eigenschaft Verwendung. An den Enden dieser abgeschirmten Kabel muss der leitende Mantel geerdet werden, was häufig durch Verbinden mit dem Gehäuse, in welches der Leiter eingeführt wird, erfolgt. Ein derartiges Kabel mit entsprechender Erdung ist aus EP-A2 0 396 332 bekannt. Dabei handelt es sich um abgeschirmte Kabel, wie sie beispielsweise für die elektrischen Anlagen in Flugzeugen und anderen Einrichtungen verwendet werden. Diese Kabel bieten dort Schutz gegen elektromagnetische Störungen, insbesondere Uberspannungen, z.B. als Folge von Blitzeinschlägen. Das dargestellte abgeschirmte Kabel ist am Ende jeweils mit einem Anschlusselement versehen, welches der Verbindung der elektrischen Leiter mit einem Gerät dient. Zur Erdung des Abschirmmantels ist bei der Einführung in das Anschlusselement eine Spannschelle angeordnet, welche den metallischen Mantel um-schliesst. Diese Spannschelle ist an ein Massenteil, zum Beispiel an das Gehäuse in welches der Leiter eingeführt wird, angeschraubt. Zwischen der Spannschelle und dem Gehäuse wird das Kabel ohne Abschirmung durch das Anschlusselement geführt, so dass in diesem Bereich eine ungeschützte Strecke entsteht, da die Abschirmung bei der Spannschelle vor dem Anschlusselement aufhört. Dieser Nachteil tritt insbesondere bei Anschlusselementen aus Kunststoff auf. Nachteilig ist bei dieser Ausführung auch die notwendige zusätzliche Spannschelle und die Befestigung dieser Spannschelle an einem Massenteil. Dies erfordert zusätzliche Massnahmen, da bei lösbaren Steck- oder Schraubverbindungen die Spannschelle nicht an ein Massenteil angeschraubt werden kann, sondern zusätzliche Verbindungsleiter notwendig sind.

Aus CH-A 612 801 sind Anschlusselemente für abgeschirmte Kabel bekannt, welche die Verbindung des Abschirmmantels mit einem Abschirmgeflecht in einem Gehäuse ermöglichen. Bei dieser Lösung wird ein Metallmantelkabel in ein Gehäuse eingeführt, wobei das Metallmantelkabel drei Adern umschliesst, welche jeweils einzeln mit einem zusätzlichen Metallmantel geschützt sind. An der Einführungsstelle des Gehäuses ist ein aus Metall bestehendes Anschlusselement vorhanden, welches einen Durchsteckzapfen mit einer Durchlassöffnung für die Kabelader sowie einen Flansch zur Auflage an der Gehäusewand aufweist. Das Anschlusselement wird mittels einer Verschraubung an die Gehäusewand angepresst und weist an der Aussen-seite einen Klemmring auf. Mittels dieses Klemmringes wird das Ende des Metallmantels jeder Kabelader eingeklemmt, wobei der Klemmring mittels Schrauben mit dem Flansch des Anschlusselementes verbunden ist. Die hier beschriebene Ausführung ist für schwere Metallmantelkabel bestimmt und kann für Steuerleitungen und andere Leitungen mit flexiblen Leitern kaum verwendet werden. Die Durchführung durch die Gehäusewand ist aufwendig, und der Metallmantel der einzelnen Adern kann nicht in das Gehäuseinnere geführt werden. Für den als Schutzrohr für die einzelnen Adern dienenden Gesamtmetallmantel ist eine zusätzliche von den Durchführungen getrennte Befestigung notwendig, was auch durch die schwere Form dieser Art der Kabel bedingt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Anschlusselement für abgeschirmte elektrische Leitungen zu schaffen, welches die Verwendung von Kunststoff für wesentliche Teile des Anschlusselementes ermöglicht, gleichzeitig eine Anschlussmöglichkeit für nicht mit dem Kabel verbundene Schutzrohre bietet, dabei der als Abschirmung dienende elektrisch leitende Mantel des Kabels einfach und trotzdem sicher im Anschlusselement einspannbar und bei Bedarf in das Innere des Gehäuses einführbar ist, wobei dieses Anschlusselement im weiteren auch die Einführung von in flexiblen Wellrohren frei beweglich geführten abgeschirmten Kabeln in Gehäuse und die gleichzeitige Endbefestigung des Wellrohres ermöglichen soll.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 definierten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich nach den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche.

Mit dem erfindungsgemässen Anschlusselement werden verschiedene Vorteile erzielt. Ein Kernteil des Anschlusselementes ist durch eine Verschraubung fest mit der Wand durch welche das Kabel zum Beispiel in ein Gehäuse eingeführt werden soll, verspannt. Dabei besteht dieser Kernteil aus Metall, wenn direkt eine leitende Verbindung mit dem Gehäuse hergestellt werden soll, oder er kann aus Kunststoff bestehen, wenn die Abschirmung des Kabels in das Gehäuse eingeführt wird. Die in den Durchlass des Anschlusselementes eingesteckte Hülse lässt sich einfach mit dem Abschirmmantel verbinden, indem diese beiden Elemente übereinander geschoben werden. Dabei ist das Zusammenschieben der Hülse und des Abschirmmantels ausserhalb des Gehäuses möglich, und die Hülse wird anschliessend in den Durchlass des Anschlusselementes eingesteckt und von der Innenseite mit der Spannmutter befestigt. Dadurch wird zwischen der Aufweitung der Hülse und der Klemmfläche im

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Durchlass des Anschlusselementes eine sichere und feste Verbindung des Abschirmmantels mit dem Anschlusselement gebildet. Das zusätzliche Verbindungselement für die Befestigung eines Schutzrohres am Anschlusselement ermöglicht die frei bewegliche Anordnung des Kabels in diesem Schutzrohr. Die erfinderische Anordnung bietet somit insbesondere den Vorteil dass bekannte flexible Wellrohre mit den zugehörigen Anschlussarmaturen verwendbar werden, wobei das abgeschirmte Kabel im Schutzrohr frei beweglich geführt wird. Es ist auch möglich, mehrere Leiter oder Leiterbündel mit einem elektrisch leitenden Mantel zu umgeben und dann das daraus gebildete Gesamtkabel in das Schutzrohr einzuführen und am jeweiligen Ende über das erfindungsgemässe Anschlusselement mit einem Gehäuse oder einem anderen bekannten Konstruktionselement zu verbinden. Das erfindungsgemässe Anschlusselement ermöglicht eine rasche und einfache Montage, bzw. Einführung von abgeschirmten Leitungen in Gehäuse mit einer sicheren Endbefestigung des elektrisch leitenden Abschirmmantels. Dabei kann die Verbindung jederzeit wieder gelöst werden, wobei dieser Vorgang beliebig oft durchführbar ist, ohne dass die Abschirmung beschädigt oder zerstört würde. Durch die Verwendung bekannter und handelsüblicher Schutzrohre und deren zugehöriger Anschlussarmaturen ergeben sich besonders einfache und wirtschaftliche Lösungen, und für die Montage des Anschlusselementes und die Verbindung mit dem abgeschirmten Kabel sind keine Spezialwerkzeuge oder Spezialmass-nahmen notwendig.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Einführung eines abgeschirmten Kabels in eine Gehäusewand mit einem erfindungsgemässen Anschlusselement,

Fig. 2 einen Teilausschnitt aus der Anschlussarmatur mit in das Gehäuse geführter Abschirmung.

Das in Fig. 1 dargestellte Anschlusselement 4 besteht aus einem Kernteil 19 mit einem Flansch 18 sowie einer Hülse 12, einem Verbindungselement 9 und einem Spannring 20. Im dargestellten Beispiel ist ein Endteil 21 des Kernteiles 19 durch eine entsprechende Bohrung in einer Gehäusewand 7 durchgesteckt. Auf dem Endteil 21 ist ein Aussengewinde 22 angebracht, welches mit dem Spannring 20 zusammenwirkt. Mit Hilfe des Spannringes 20 ist die Gehäusewand 7 zwischen dem Flansch 18 und dem Spannring 20 eingespannt. Anstelle der mittels des Spannringes 20 gebildeten Klemmverbindung kann jedoch das Endteil 21 auch direkt in ein Anschlusselement, welches der Gehäusewand 7 entspricht, eingeschraubt werden, oder der Flansch 18 kann in bekannter Weise durch Kleben, Löten oder Schweissen mit der Gehäusewand 7 verbunden sein. Der von der Gehäusewand 7 weggerichtete Teilbereich 8 des Anschlusselementes 4 weist ebenfalls ein Aussengewinde 23 auf, auf welches das Verbindungselement 9 aufschraubbar ist. Beim Verbindungselement 9 handelt es sich um einen Adapter zur Herstellung der Verbindung zwischen einem Schutzrohr 3 und dem Anschlusselement 4. Im dargestellten Beispiel besteht das Schutzrohr 3 aus einem Wellrohr aus Kunststoff und das Verbindungselement 9 aus einem bekannten Adapter, zum Beispiel gemäss DE-G 2 908 337. Das Verbindungselement 9 verfügt dabei über lösbare Verbindungselemente 25, welche in die Wellen des Wellrohres 3 eingreifen und dieses formschlüssig mit dem Verbindungselement 9 verbinden.

Im Innern des Schutzrohres 3 ist ein Kabel 6 eingelegt, welches frei beweglich ist, und vom Schutzrohr 3 gegen äussere Beschädigungen geschützt ist. Das Kabel 6 besteht dabei aus einem oder mehreren Leitern 1, welche von einem elektrisch leitenden Mantel 2 umgeben sind. Dieser Mantel 2 kann in eine Isolation eingegossen sein oder, wie im Beispiel dargestellt, lose über die Leiter 1 gezogen sein. Im Anschlusselement 4 ist ein Durchlass 5 vorhanden, durch welchen das Kabel 6, bzw. der Leiter 1 in das Gehäuse 7 eingeführt wird. An dem vom Gehäuse weggerichteten Bereich 10 des Durchlasses 5 weist dieser einen grösseren Durchmesser auf und eine Klemmfläche 11. Zwischen dem Leiter 1 und der Wandung des Durchlasses 5 ist im Durchlass 5 die Hülse 12 angeordnet, welche im Bereiche 10 des Durchlasses 5 eine Aufweitung 14 mit ebenfalls grösserem Durchmesser aufweist. An diese Aufweitung der Hülse 12 schliesst sich der Endbereich 13 an. Am gegenüberliegenden Ende 15 der Hülse 12 ist ein Gewinde 16 angebracht, auf welches eine Spannmutter 17 aufgeschraubt ist. Diese Spannmutter 17 liegt am Endteil 21 des Anschlusselementes 4 an und ermöglicht das Verspannen der Hülse 12 im Durchlass 5. Im Endbereich 13 wird die Hülse 12 bei Bedarf auf einen Aussendurchmesser reduziert, welcher etwa dem Durchmesser des leitenden Mantels 2 entspricht. Der leitende Mantel 2 wird über den Endbereich 13 und die Aufweitung 14 der Hülse 12 geschoben und zwischen der Aufweitung 14 und der Klemmfläche 11 eingeklemmt.

Die Einführung des Kabels 6, bzw. des Leiters 1, in das Gehäuse 7 erfolgt in der Weise, dass zuerst das Kernteil 19 an der Gehäusewand 7 montiert wird. Das Verbindungselement 9 kann dabei bereits vormontiert sein oder wird vor dem Einführen des Leiters 1 aufgebracht. Die Verbindung zwischen Schutzrohr 3 und Verbindungselement 9 ist dabei gelöst, so dass das Schutzrohr 3 frei beweglich ist. Die Schutzhülse 12 wird nun ausserhalb des Gehäuses 7 über den Leiter 1 geschoben und der leitende Mantel 2 soweit über die Hülse 12 gezogen als dies für die gewünschte Abschirmung und die Herstellung der anschliessenden Klemmverbindung notwendig ist. Nun wird der Leiter 1 in den Durchlass 5 des Anschlusselementes 4 eingeschoben und die Hülse 12 durch den Durchlass 5 gesteckt bis die Aufweitung 14 im Bereiche 10 des Durchlasses an der Klemmfläche 11 anliegt. Von der Innenseite des Gehäuses 7 wird nun die Spannmutter 17 über den Leiter 1 geschoben und auf das Gewinde 16 am Ende 15 der Hülse 12 aufgeschraubt. Dadurch wird die bereits erwähnte

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Klemmverbindung für den leitenden Mantel 2 im Bereiche der Klemmfläche 11 des Durchlasses 5 hergestellt. Anschliessend wird das Wellrohr, bzw. Schutzrohr 3 in das Verbindungselement 9 eingeschoben und mit dem nicht dargestellten Verbin- 5 dungselement gesichert.

Sowohl die Verbindung zwischen Wellrohr 3 und Verbindungselement 9 sowie die Verbindung zwischen dem leitenden Mantel 2 und dem Anschlusselement 4 lassen sich jederzeit wieder lösen und in 10 einfacher Weise erneut wieder herstellen. Mit diesem erfindungsgemässen Anschlusselement ist es in einfacher Weise möglich, mehrere Leiter 1 in einen gemeinsamen leitenden Mantel 2 einzuziehen, und diese Leiter 1 in einfacher Weise gegen elek- 15 tromagnetische Beeinflussungen, bzw. Störungen von aussen zu schützen. Wenn der leitende Mantel 2 lose über die Leiter 1 gezogen wird, können einfache und handelsübliche Leiter 1 verwendet werden, und die Materialzusammensetzung des leiten- 20 den Mantels 2 kann je nach Bedürfnissen gewählt werden. Der leitende Mantel 2 besteht im dargestellten Beispiel aus einem Geflecht, wobei dieses bei niederfrequenten Störungen aus einem Eisendraht und bei hochfrequenten Störungen aus Kup- 25 ferdraht besteht. Bei Mischbeeinflussungen finden in bekannter Weise Mischgeflechte oder Mehrfachgeflechte Verwendung. Anstelle von Metallgeflechten kann auch ein Mantel aus leitendem Kunststoff oder leitfähigen Fasern oder wiederum eines Gemi- 30 sches verwendet werden. Da im dargestellten Beispiel die Gehäusewand 7 aus Metall besteht und geerdet ist, besteht das Kernteil 19 ebenfalls aus leitendem Metall und ermöglicht damit eine einwandfreie Ableitung allfälliger Störströme. Bei Be- 35 darf enthält der Mantel 2 auch Zugentlastungselemente.

Fig. 2 zeigt in einem Teilausschnitt eine Lösung, bei welcher der leitende Mantel 2 des Kabels 6 in das Innere des Gehäuses 7 geführt ist und dort in 40 nicht dargestellter geeigneter Weise durch Hilfsmittel an Masse gelegt ist. Diese Lösung ist insbesondere dann zweckmässig, wenn das Gehäuse 7 aus Kunststoff besteht und eine Abschirmung in diesen Kunststoff eingegossen ist und auch das Kernteil 45 19 des Anschlusselementes 4 aus Kunststoff besteht, oder wenn sich im Gehäuse andere geeignete Ableitelemente befinden. Dabei ist zwischen der Spannmutter 17 am Ende 15 der Hülse 12 ein Gleitring 26 eingelegt und am Endteil 21 des An- 50 schlusselementes 4 eine Klemmfläche 27 angeordnet. Zwischen dem Gleitring 26 und der Klemmfläche 27 am Endteil 21 des Anschlusselementes 4 ist der leitende Mantel 2 eingelegt und eingeklemmt. Das Ende des leitenden Mantels 2 wird auf diese 55 Weise in das Innere des Gehäuses 7 eingeführt und hier in bekannter Weise an Masse oder Erde gelegt.

Das erfindungsgemässe Anschlusselement 4 ist einfach montierbar und ermöglicht im Gegensatz zu 60 Crimp- oder Lötverbindungen ein mehrmaliges Lösen und Wiederzusammensetzen, ohne dass der leitende Mantel 2 oder das Schutzrohr 3 beschädigt wird. Auch die Erstmontage ist sehr einfach und lässt sich rasch und damit wirtschaftlich durchfüh- 65

ren. Es sind keine speziellen Hilfsmittel oder Spe-zialwerkzeuge notwendig, und die Verbindung kann in einfacher Weise auch von Hilfskräften hergestellt oder gelöst werden.

Claims (5)

Patentansprüche

1. Anschlusselement (4) für abgeschirmte elektrische Leitungen, wobei elektrische Leiter (1) von einem elektrisch leitenden Mantel (2) umgeben und gegen elektromagnetische Störungen abgeschirmt sind und ein Kabel (6) bilden, dieses Kabel (6) in einem Schutzrohr (3) eingelegt und gegen äussere Beschädigungen geschützt ist, der elektrisch leitende Mantel (2) mit dem Anschlusselement (4) verbunden und das Anschlusselement (4) mit einem Durchlass (5) für das Kabel versehen und über ein Kernteil (19) mit einem Flansch (18) mit einem Gehäuse (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (6) im Schutzrohr (3) frei beweglich eingelegt ist, das Anschlusselement (4) an dem vom Gehäuse (7) weg gerichteten Teilbereich (8) ein Verbindungselement (9) zur Befestigung des Schutzrohres (3) aufweist, der Durchlass (5) im Anschlusselement (4) an der Eintrittsseite des Kabels

(2) einen Bereich (10) mit grösserem Durchmesser und mit einer Klemmfläche (11 ) aufweist, im Durchlass (5) eine Hülse (12) angeordnet ist deren Aus-sendurchmesser etwa dem Durchmesser des Abschirmmantels (2) des Kabels (6) entspricht, diese Hülse an einem Endbereich (13) eine mit der Klemmfläche (11) des Durchlasses (5) zusammenwirkende Aufweitung (14) mit grösserem Durchmesser und am anderen Ende (15) ein Gewinde (16) mit einer Spannmutter (17) aufweist.

2. Anschlusselement nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitende Mantel (2) des Kabels (6) über die Aufweitung (14) der Hülse (12) geschoben und zwischen Hülse (12) und Klemmfläche (11) im Durchlass (5) eingespannt und das Schutzrohr (3) über das Verbindungselement (9) mit dem Anschlusselement (4) verbunden ist.

3. Anschlusselement nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr

(3) ein Wellrohr und das Verbindungselement (9) ein Wellrohradapter mit einem Schraubteil (24) zur Befestigung am Kernteil (19) und einem Verbindungsteil (25) mit einer lösbaren, formschlüssigen Verbindung zum Schutzrohr (3) ist.

4. Anschlusselement nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spannmutter (17) auf der Hülse (12) und dem Endteil (21) des Anschlusselementes (4) ein Gleitring (26) eingelegt ist.

5. Anschlusselement nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende Mantel (2) des Kabels (6) über die ganze Länge der Hülse (12) geführt und zwischen Gleitring (26) und Endteil (21) des Anschlusselementes (4) eingelegt ist.

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