Die Erfindung betrifft ein Anschlusselement für abgeschirmte Leiter und/oder Kabel, welche von einem elektrisch leitenden Mantel umgeben und gegen elektromagnetische Störungen abgeschirmt sind, wobei das Anschlusselement ein Endverschraubungsteil und einen Durchlass für das Kabel und/oder die Leiter aufweist, dieses Endverschraubungsteil ein elektrisch leitendes Verbindungselement zu einem Anschlussobjekt bildet und das Anschlusselement mit einem Befestigungsteil für den elektrisch leitenden Mantel ausgebildet 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. Bei den Einführungen solcher Kabel in Anschlussobjekte, z.B. Gerätegehäuse, müssen die Enden dieser abgeschirmten Kabel, bzw. deren leitender Mantel geerdet werden, was häufig durch Verbinden mit dem Gehäuse, in welches das Kabel bzw. das Leiterbündel eingeführt wird, erfolgt.
Eine Kabelverschraubung für ein derartiges Kabel mit entsprechender Verbindung zum Gehäuse ist aus EP-A2 0 598 261 bekannt. Diese Kabelverschraubung weist ein Endverschraubungsteil in der Form einer Schraubhülse aus metallischem Werkstoff auf. Dabei dient die Schraubhülse als Verbindung zu einem Gehäuse und ist in eine Bohrung mit einem Gewinde an einer Gehäusewand eingeschraubt. In den vom Gehäuse weggerichteten Teil der Schraubhülse ist ein Klemmeinsatz eingeschoben, welcher einen Klemmbereich für den leitenden Mantel, welcher zumeist die Form eines Drahtnetzes hat, aufweist. Der Klemmeinsatz wird mithilfe einer Überwurfmutter mit der Schraubhülse verspannt. Alle Bauelemente der Kabelverschraubung weisen einen zentralen Durchlass für das Kabel bzw. die Leiter auf.
Bei der Einführung eines abgeschirmten Kabels in ein Gehäuse mittels dieser Kabelverschraubung wird das Kabel am Ende abisoliert und das leitende Metallnetz freigelegt. Die Überwurfmutter und der Klemmeinsatz werden über das Kabelende geschoben und anschliessend das freigelegte Metallnetz um 180 DEG nach hinten über einen Teil des Klemmeinsatzes zurückgebogen und entsprechend abgelängt. Nun wird die Verschraubung zusammengeschoben, wodurch der umgebogene Teil des Metallnetzes zwischen dem Klemmeinsatz und der Schraubhülse eingeklemmt wird. Diese bekannte Lösung kann nur verwendet werden, wenn das Metallnetz genügend flexibel ist. Andernfalls kann es nicht um das Klemmteil umgelegt und zurückgebogen werden, da die Drähte des Netzes zu steif sind. Dieses ist bei Ausführungen mit Netzen aus Stahldraht, aber auch bei grossem Durchmesser, der Fall.
Im Weiteren können beim Umbiegen einzelne oder mehrere Drähte des Netzes brechen. Diese gebrochenen Drähte können dann das Kabel und/oder die Leiter verletzen und zu Störungen führen. Abgebrochene oder vorstehende Einzeldrähte des Schutzmantels werden beim Zusammenspannen der Verschraubung gegen die Leiter gedrückt und können auch auf diese Weise zu Verletzungen und Störungen führen.
Ein weiteres Anschlusselement für abgeschirmte Leiter oder Kabel ist in Form eines Kabelendverschlusses aus DE 592 667 bekannt. Auch hier wird das Ende des leitenden Schutzmantels um eine über das Kabel geschobene Hülse um 180 DEG zurückgebogen, und dann mittels einer Überwurfmutter diese Hülse gegen ein Endverschraubungsteil gepresst. Diese Lösung weist die gleichen Nachteile wie die bereits beschriebene auf, indem ein leitender Mantel, welcher aus steifen Drähten gebildet ist, z.B. aus Stahldrähten, nicht umgebogen werden kann, oder dass bei grossem Durchmesser die Drähte ebenfalls zu steif sind. Auch hier besteht die Gefahr, dass Drähte abbrechen oder dass beim Zusammenschrauben der Verschraubung Einzeldrähte oder abgebrochene Drähte die Leiter verletzen und zu Störungen führen.
Diese bekannte Verschraubung weist zudem den Nachteil auf, dass der leitende Mantel nicht bis ins Innere des Gehäuses geführt werden kann, sondern innerhalb der Verschraubung, aber ausserhalb des Gehäuses endet. Um eine sichere Ableitung und Verbindung mit dem Gehäuse zu gewährleisten, müssen alle Verschraubungsteile aus leitendem Material gebildet sein, da andernfalls der Kontakt zwischen dem leitenden Mantel und dem Gehäuse nicht gewährleistet ist.
Bei Kabeln oder Leitern, welche von einem leitenden Schutzmantel umgeben sind und zusätzlich noch lose in einem Schutzrohr geführt sind, können die beiden beschriebenen, bekannten Lösungen von Kabelverschraubungen nicht verwendet werden, da sie keine Haltemöglichkeit für das Schutzrohr aufweisen. Die Kontaktbereiche zwischen dem leitenden Mantel und den leitenden Teilen der bekannten Kabelverschraubungen sind häufig nur punktförmig und die Ableitung schädlicher Ströme oder Spannungen deshalb oft ungenügend.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Anschlusselement für abgeschirmte Leiter und/oder Kabel zu schaffen, bei welchen der als Abschirmung dienende elektrisch leitende Mantel des Kabels, ohne die Gefahr der Beschädigung der Leiter, einfach und trotzdem sicher im Anschlusselement einspannbar und dabei bis in das Innere eines Gehäuses einführbar ist, im Weiteren die Kontaktfläche zwischen dem leitenden Mantel und dem Anschlusselement vergrössert und ein sicherer Kontaktübergang gewährleistet wird, dabei der als Abschirmung dienende Mantel sowohl als Teil des Kabelmantels als auch als zusätzlicher, separat um das Kabel oder die Leiter gelegter Mantel einsetzbar sein soll, das Anschlusselement gleichzeitig eine Anschlussmöglichkeit für unterschiedliche Kabelhalterungselemente und/oder Schutzrohre bietet,
und dabei dieses neue Anschlusselement auch die Ergänzung von bestehenden Anschlusselementen für nicht abgeschirmte Kabel zu Anschlusselementen für die Einführung von abgeschirmten Kabeln und/oder Leitern 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 Endverschraubungsteil des Anschlusselementes ist durch eine Verschraubung fest mit der Wand, durch welche das Kabel in ein Anschlussobjekt, z.B. in ein Gehäuse, eingeführt werden soll, verspannt. Dabei besteht dieser Endverschraubungsteil aus einem leitenden Material, z.B. Aluminium, wodurch eine leitende Verbindung zum Gehäuse hergestellt wird. Der elektrisch leitende Mantel, welcher die Leiter oder das Kabel vor den elektromagnetischen Störungen schützt, ist durch den Durchlass des Anschlusselementes und des Endverschraubungsteiles hindurchgeführt und im Innern des Gehäuses am inneren Ende des Endverschraubungsteiles befestigt.
Dazu wird eine Klemmhülse in das Ende des Innenhohlraumes des leitenden Mantels eingeschoben und das Ende des elektrisch leitenden Mantels wird über den gesamten Umfang nach aussen an ein Ringelement am inneren Ende des Endverschraubungsteiles angepresst. Dadurch entsteht eine grosse, vollflächige leitende Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Mantel und dem Endverschraubungsteil. Durch die grosse Anpressfläche wird gleichzeitig eine sichere und feste Halterung des elektrisch leitenden Mantels am Anschlusselement gewährleistet. Die Aufteilung des Anschlusselementes in ein Endverschraubungsteil und in ein Halteelement, welche über eine Gewindeverbindung miteinander verbunden sind, bringt den Vorteil, dass an dem vom Gehäuse weggerichteten Ende des Anschlusselementes unterschiedliche Halteelemente aus Kunststoff angeordnet werden können.
Dabei gelangen bekannte Anschlussarmaturen zur Anwendung, wie sie beispielsweise aus DE-C 2 908 337 für flexible Wellrohre bekannt sind. Bei dieser Ausführungsform werden die Leiter oder das Kabel lose im Wellrohr geführt und geschützt und über die Anschlussarmatur beispielsweise in ein Gehäuse hineingeführt. Der elektrisch leitende Schutzmantel ist dabei Bestandteil des Kabelmantels oder wird zusätzlich zu den Leitern bzw. dem Kabel geführt. Wird das erfindungsgemässe Anschlusselement mit flexiblen Wellrohren kombiniert, so ist es möglich, den elektrisch leitenden Mantel, unabhängig vom Kabel oder den Leitern, einzuführen und mit dem Anschlusselement zu verbinden. Damit ergibt sich die Möglichkeit, dass Kabelverrohrungen und Installationen für Leiterverbindungen mit den vollständigen Abschirmungen erstellt werden können, bevor die Leiter eingezogen sind.
Es ist aber auch möglich, bestehende, nicht abgeschirmte Leitungen, zusätzlich mit einem elektrisch leitenden Mantel zu umgeben und diesen elektrisch leitenden Mantel in die Wellrohre und in die erfindungsgemässen Anschlusselemente einzuziehen. Da der elektrisch leitende Mantel vollständig durch den Durchlass im Anschlusselement durchgeführt wird und erst im Inneren des Gehäuses mit diesem verbunden ist, ergibt sich keine Lücke in der Abschirmung. Dies sowohl bei von Anbeginn mit Abschirmungen ausgestatteten Installationen, wie auch bei nachträglich mit elektrisch leitenden Mäntel ausgestatteten Verbindungen.
Der Einbau einer Klemmhülse und die Gestaltung eines Klemmbereiches für den leitenden Mantel zwischen der Klemmhülse und dem Ringelement am inneren Ende des Endverschraubungsteiles ermöglicht die Anpassung der Verbindung an die unterschiedlichsten Mantelmaterialien. Insbesondere die konische Form des Klemmbereiches ermöglicht durch die Veränderung der Konizität und die mögliche Kombination mit zylindrischen Bereichen einen grossen Konstruktionsspielraum und die Anpassung an unterschiedliche technische Anforderungen. Da der leitende Mantel weder umgebogen noch sonst in irgendeiner Weise wesentlich deformiert werden muss, wird die Gefahr von gebrochenen Drähten vollständig vermieden. Aber auch vorstehende Einzeldrähte können die Leiter nicht verletzen, da die Klemmhülse zwischen dem Endbereich des leitenden Mantels und den Leitern angeordnet ist.
Die Klemmhülse bildet damit eine Schutzhülse und schützt die Leiter vor Beschädigungen durch die Enden von Drähten des leitenden Mantels.
Bereits bestehende, nicht abgeschirmte Anschlusselemente können zu erfindungsgemässen abgeschirmten Anschlusselementen für abgeschirmte Leiter und/oder Kabel umgebaut werden, indem ein zusätzliches erfindungsgemässes Endverschraubungsteil eingebaut wird. Dieses Endverschraubungsteil weist einen verlängerten Mantelteil auf, und der Aussendurchmesser des Gewindeanschlusses im Übergang zum Halteelement ist gleich gross, wie der Durchmesser des das Gehäuse durchdringenden Teiles des Endverschraubungsteiles. Damit kann das Endverschraubungsteil in die gleiche \ffnung eingeführt werden, welche bereits für das nicht abgeschirmte ursprüngliche Anschlusselement vorhanden ist, ohne dass am Gehäusedurchbruch Umbauten notwendig sind.
Gleichzeitig kann das ursprünglich vorhandene, nicht abgeschirmte Anschlusselement weiterhin verwendet werden, indem es in das Endverschraubungsteil eingeschraubt wird. Dies jedoch nur dann, wenn es für die Durchführung eines abgeschirmten Leiters oder Kabels geeignet ist, andernfalls ist es mit einem entsprechenden bekannten Halteelement zu ersetzen.
Wird der Innendurchmesser der Spannmutter, mit welcher der Flansch des Endverschraubungsteiles gegen das Gehäuse verspannt wird, grösser ausgebildet als der Aussendurchmesser der Ringmutter, mit welcher die Klemmhülse gegen das Innere des Ringelementes am Endverschraubungsteil gespannt wird, so ergibt sich ein weiterer Vorteil. Dieser besteht darin, dass die Verbindung zwischen Anschlusselement, bzw. Endverschraubungsteil und elektrisch leitendem Mantel ausserhalb des Gehäuses erstellt werden kann. Das innere Ende des Endverschraubungsteiles am Anschlusselement wird dann in die \ffnung am Gehäuse eingesteckt, und es muss dann nur noch von der Innenseite die Spannmutter über die Ringmutter geschoben und auf das Endverschraubungsteil aufgeschraubt werden.
Damit werden die notwendigen Manipulationen im Inneren des Gehäuses auf ein Minimum reduziert, und der Anschluss entsprechender Abschirmmäntel wird in kürzerer Zeit und einfacherer Weise möglich.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemässes Anschlusselement in einem teilweisen Längsschnitt mit einem Halteelement für ein Wellrohr, und
Fig. 2 ein Anschlusselement mit gleichen Gewindedurchmessern am Endverschraubungsteil und Halteelement.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer Wand 2 eines Gehäuses, bzw. eines Anschlussobjektes dargestellt, wobei an dieser Wand 2 ein Anschlusselement 1 befestigt ist. Das Anschlusselement 1 besteht aus einem Halteelement 8, einem Endverschraubungsteil 7, einer Spannmutter 10, einer Klemmhülse 16 und einer Ringmutter 9. Im Anschlusselement 1 ist ein Durchlass 17 vorhanden, welcher sich als Bohrung durch das ganze Element erstreckt. Dieser Durchlass 17 dient der Aufnahme eines Kabels 3, welches im dargestellten Beispiel aus einem Bündel von elektrischen Leitern 4, einem Isolationsmantel 29 und einem elektrisch leitenden Mantel 6 besteht. Der elektrisch leitende Mantel 6 ist im dargestellten Beispiel nicht mit dem Isolationsmantel 29 verbunden, sondern lose um diesen angeordnet.
In bekannter Weise könnte der elektrisch leitende Mantel 6 zwischen den Leitern 4 und dem Isolationsmantel 29, oder einem zusätzlichen Mantel, eingegossen sein. Zur Verbindung mit dem Endverschraubungsteil 7 des Anschlusselementes 1 müsste er dann abisoliert werden. Der elektrisch leitende Mantel 6 besteht aus einem Geflecht von feinen Metalldrähten und dient der Ableitung von elektrischen Strömen, welche als Folge von Magnetfeldern oder anderen Einflüssen entstehen können. Der leitende Mantel 6 schützt dabei die Leiter 4 oder ein entsprechendes Kabel vor diesen störenden Einflüssen. Das Endverschraubungsteil 7 des Anschlusselementes 1 weist einen ringförmigen Flansch 11 und ein daran anschliessendes Gewindeteil 21 auf.
An das Gewindeteil 21 schliesst ein weiterer Gewindezapfen 15 mit einem kleineren Durchmesser an, und anschliessend ist am inneren Ende 13 des Endverschraubungsteiles 7 ein Ringelement 14 angeordnet. Das Gewindeteil 21 ist durch eine Bohrung 28 in der Gehäusewand 2 gesteckt und mittels einer Spannmutter 10 wird das Endverschraubungsteil 7 gegen die Gehäusewand 2 verspannt. Zwischen dem Flansch 11 des Endverschraubungsteiles 7 und der Gehäusewand 2 ist eine Dichtung 12 eingelegt. Diese Anordnung ermöglicht die Abdichtung des Anschlusselementes 1 an der Aussenseite der Gehäusewand 2, was eine hohe Dichtigkeit gewährleistet. Im Bereiche des Flansches 11 des Endverschraubungsteiles 7 ist eine Gewinde bohrung 22 vorhanden, welche Bestandteil eines Gewindeanschlusses 20 ist.
Dieser Gewindeanschluss 20 dient der Verbindung des Endverschraubungsteiles 7 mit dem Halteelement 8 und umfasst die Gewindebohrung 22 am Endverschraubungsteil 7 und einen Gewindezapfen 23 am Halteelement 8. Dieses Halteelement 8 besteht aus einer Anschlussarmatur für flexible Wellrohre und ist eine bekannte Ausführung gemäss DE-C 2 908 337. Diese Anschlussarmatur besteht aus Kunststoff und kann deshalb in einfacher Weise relativ kompliziert ausgestaltet und für die Aufnahme von flexiblen Wellrohren 5 ausgebildet sein. Dazu weist das Halteelement bzw. die Anschlussarmatur 8 eine Führung 26 auf, in welche eine Dichtungskappe 27 und das Ende eines flexiblen Wellrohres 5 eingeschoben sind. Dieses Wellrohr 5 umgibt das Kabel 3 und bildet für dieses eine Führung und einen Schutzmantel.
Die Befestigung des Wellrohres 5 an dem Halteelement 8 bzw. der Anschlussarmatur erfolgt über ein Sperrelement 24, wie es aus der genannten Patentschrift bekannt ist. Dieses Sperrelement 24 ist quer zur Längsachse des Wellrohres 5 in einen Durchlass 25 am Halteelement 8 eingesteckt. Zur Bildung des Anschlusselementes 1 wird das Halteelement 8 über den Gewindezapfen 23 in die Gewindebohrung 22 am Endverschraubungsteil 7 eingeschraubt und gegen dieses verspannt. Zwischen dem Flansch 11 des Endverschraubungsteiles 7 und dem Halteelement 8 ist eine weitere Dichtung 30 eingelegt, um die Dichtigkeit auch zwischen diesen Teilen zu gewährleisten.
Die gewünschte Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Mantel 6 des Kabels 3 und der Wandung 2 des Gehäuses erfolgt über das Endverschraubungsteil 7, welches aus elektrische leitendem Material, im vorliegenden Beispiel aus Aluminium, gebildet ist. Das Ende 18 des leitenden Mantels 6 ist bis zum inneren Ende 13 des Endverschraubungsteiles 7 in das Gehäuse eingeführt. Das innere Ende 13 des Endverschraubungsteiles 7 ist als Ringelement 14 ausgebildet und weist einen Innenkonus 33 auf, welcher gegen das Ende divergiert. Die Klemmhülse 16 weist einen zylindrischen Bereich 34 und einen Bereich mit einem Aussenkonus 35 auf. An der Stirnfläche 37 der Klemmhülse 16 ist eine Anpressfläche 38 ausgebildet, welche mit dem Kragen 39 an der Ringmutter 9 zusammenwirkt. Die Klemmhülse 16 wird in den Innenbereich am Ende 18 des leitenden Mantels 6 eingeschoben.
Dadurch befindet sich das Ende 18 des Mantels 6 im ringförmigen Zwischenraum zwischen der Klemmhülse 16 und dem Ringelement 14 am Endverschraubungsteil 7. Dieser Zwischenraum bildet einen Klemmbereich 36 und zwar zwischen dem Aussenkonus 35 und dem Innenkonus 33. Durch Aufschrauben der Ringmutter 9 auf das Gewindeteil 15 drückt der Kragen 39 gegen die Anpressfläche 38 der Klemmhülse 16 und presst diese gegen den Innenkonus 33 am Ringelement 14 des Endverschraubungsteiles 7. Das Ende 18 des leitenden Mantels 6 wird dabei vollflächig zwischen der Klemmhülse 16 und dem Ringelement 14 eingeklemmt und eingespannt. Diese Klemmverbindung bildet gleichzeitig den elektrischen Kontakt und die Befestigung des Mantels 6. Die Klemmhülse 16 schützt dabei die Leiter 4 vor Verletzungen bzw. Beschädigungen durch abgebrochene oder vorstehende Einzeldrähte des leitenden Mantels 6.
Allfällige elektrische Ströme, welche über den leitenden Mantel 6 fliessen, können somit über den Klemmbereich 36 direkt in das Endverschraubungsteil 7 und von dort in die Wandung 2 des Gehäuses und damit zur Erdung abfliessen.
Die dargestellte Ausführungsart ermöglicht die Erstellung der Verbindung zwischen dem leitenden Mantel 6 und dem Endverschraubungsteil 7 über die Ringmutter 9 und die Klemmhülse 16, bevor das Anschlusselement 1 mit der Gehäusewandung 2 verbunden wird. Dazu ist der Durchmesser des Gewindeteiles 21 am Endverschraubungsteil 7 grösser ausgebildet als der Aussendurchmesser der Ringmutter 9. Folglich ist auch der Innendurchmesser der Bohrung 28 in der Wand 2 des Gehäuses grösser als die Ringmutter 9, und das mit dem leitenden Mantel 6 verbundene Endverschraubungsteil 7 und damit das Anschlusselement 1 kann ohne Schwierigkeiten durch die Bohrung 28 in die Gehäusewand 2 eingesteckt werden.
Im Gehäuseinnern muss dann nur noch die Spannmutter 10 auf das Gewindeteil 21 aufgeschraubt werden, und es sind keine schwierigen Handhabungen am leitenden Mantel 6 innerhalb des Gehäuses notwendig.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, kann der leitende Mantel 6 unabhängig vom Leiterbündel 4 und dem zugehörigen Isolationsmantel 29 angeordnet sein. Dies ermöglicht die Erstellung von abgeschirmten Leitungen, in welche nachträglich Leiter 4 oder ganze Kabel 3 eingezogen werden können. Der leitende Mantel 6 kann dabei ohne Schwierigkeiten sowohl in das Wellrohr 5, als auch in das mit dem Wellrohr 5 verbundene Anschlusselement 1 eingeführt und dort befestigt werden. Es ist aber auch möglich, bei bereits verlegten elektrischen Leitern 4 zusätzlich einen leitenden Mantel 6 aufzuziehen und diese dadurch abzuschirmen. Die bestehenden nicht abgeschirmten Anschlusselemente werden durch erfindungsgemässe Anschlusselemente 1 ausgetauscht, wodurch auch nachträglich ein Umbau auf ein abgeschirmtes System möglich ist.
Fig. 2 zeigt im Prinzip die gleichen Bauteile eines Anschlusselementes 1 min , wie sie zu Fig. 1 beschrieben sind. Zur Vereinfachung ist nur die obere Hälfte dargestellt. Das Endverschraubungsteil 7 min ist bei dieser Lösungsvariante so ausgebildet, dass es speziell für den Umbau von Anschlusselementen für nicht abgeschirmte Kabel und/oder Leiter geeignet ist. Das Endverschraubungsteil 7 min weist ein verlängertes Mantelteil 31 auf, in welchem die Gewindebohrung 22 des Gewindeanschlusses 20 für das Halteelement 8 angeordnet ist. Vor dem Umbau war der Gewindezapfen 23 direkt in die Bohrung 28 in der Gehäusewand 2 eingesteckt und über die Spannmutter 10 mit dieser verspannt. Dabei wurde das Leiterbündel 4 mit dem Isolationsmantel 29 direkt und unabgeschirmt in das Gehäuse eingeführt.
Das in Fig. 2 dargestellte Endverschraubungsteil 7 min weist einen Gewindezapfen 32 auf, welcher gegen das Innere des Gehäuses gerichtet ist und den gleichen Aussendurchmesser aufweist, wie der Gewindezapfen 23 am Halteelement 8. Auf diesem Gewindezapfen 32 ist die Spannmutter 10 aufgeschraubt und am inneren Ende 13 des Endverschraubungsteiles 7 min ist auch die Ringmutter 9 aufgeschraubt. Am inneren Ende 13 des Endverschraubungsteiles 7 min ist durch eine Durchmesserreduktion wiederum ein Ringelement 14 mit einem Innenkonus 33 gebildet, über welchen das Ende 18 des leitenden Mantels 6 eingeklemmt wird. Dieses Ende 18 ist auch hier mithilfe der Ringmutter 9 und dem Aussenkonus 35 an der eingeschobenen Klemmhülse 16 festgeklemmt.
Diese Ausführungsform des erfindungsgemässen Anschlusselementes 1 ermöglicht eine Ausführung mit einem geringeren Durchmesser der Bohrung 28 in der Gehäuse wandung 2 und dient insbesondere als Austauschelement für Umbauten von nicht abgeschirmten Anschlusselementen.
Anstelle der in Fig. 1 und 2 dargestellten Anschlussarmatur für ein Wellrohr 5 kann auch eine bekannte Klemmverschraubung oder eine andere Verschraubung das Halteelement 8 bilden und mit dem Endverschraubungsteil 7 bzw. 7 min verbunden sein. Bei einer Klemmverschraubung wird in bekannter Weise der Isolationsmantel eines Kabels 3 direkt festgeklemmt und das Kabel dadurch mit dem Anschlusselement 1 kraftschlüssig verbunden. Solche Verbindungen sind dort zweckmässig, wo keine Schutzrohre für die Kabel und Leiter notwendig sind. Bei diesen Ausführungen ist der elektrisch leitende Mantel 6 normalerweise zwischen zwei Isolationsschichten des Isolationsmantels 29 eingebettet und muss in bekannter Weise abisoliert werden.
Der von der Isolation freigelegte elektrisch leitende Mantel kann dann in einfacher Weise, wie oben beschrieben, im Innern des Gehäuses mit dem Endverschraubungsteil 7 bzw. 7 min verbunden werden und damit eine Ableitung allfälliger elektrischer Ströme in die Gehäusewandung 2 sichergestellt werden.
Das erfindungsgemässe Anschlusselement 1 gewährleistet in jedem der beschriebenen Ausführungsbeispiele eine hohe Verbindungssicherheit zwischen dem leitenden Mantel 6 und der Gehäusewandung 2, an welcher das Anschlusselement 1 befestigt ist. Trotzdem können an der dem Kabel zugewandten Seite Kunststoffteile verwendet werden, was die Verwendung der bekannten Kunststoffarmaturen und allfälliger spezieller kompliziert geformter Armaturen ermöglicht. Die Abdichtung gegenüber der Gehäusewandung 2 erfolgt zudem am äusseren Ende 19 des Endverschraubungsteiles 7 bzw. 7 min , d.h. an der Aussenseite des Gehäuses. Dadurch ist auch eine hohe Dichtigkeit gewährleistet. Die erfindungsgemässe Anschlussarmatur 1 weist erheblich weitere Anwendungs- und Einsatzmöglichkeiten auf, als die bekannten Armaturen, welche für abgeschirmte Leiter und Kabel eingesetzt werden können.
The invention relates to a connection element for shielded conductors and / or cables which are surrounded by an electrically conductive jacket and are shielded against electromagnetic interference, the connection element having an end screw connection part and a passage for the cable and / or the conductor, this end screw connection part being an electrically conductive one Forms connection element to a connection object and the connection element is formed with a fastening part for the electrically conductive jacket.
Electrical conductors, which have to be protected from electromagnetic influences or interference from outside, are surrounded in a known manner with an electrically conductive, mostly metallic sheath, which is grounded. This sheath forms a so-called shielded cable with one or more electrical conductors and mostly additional insulation material. Braided metal nets, thin foils or other constructions with the same properties are used as sheaths. When introducing such cables into connection objects, e.g. Device housing, the ends of these shielded cables, or their conductive jacket must be grounded, which is often done by connecting to the housing into which the cable or the conductor bundle is inserted.
A cable gland for such a cable with a corresponding connection to the housing is known from EP-A2 0 598 261. This cable screw connection has an end screw connection part in the form of a screw sleeve made of metallic material. The screw sleeve serves as a connection to a housing and is screwed into a bore with a thread on a housing wall. A clamping insert is inserted into the part of the screw sleeve facing away from the housing, which has a clamping area for the conductive sheath, which usually has the form of a wire mesh. The clamping insert is clamped to the screw sleeve using a union nut. All components of the cable gland have a central passage for the cable or the conductor.
When a shielded cable is inserted into a housing using this cable gland, the cable is stripped at the end and the conductive metal network is exposed. The union nut and the clamping insert are pushed over the cable end and then the exposed metal net is bent backwards by 180 ° over part of the clamping insert and cut to length accordingly. Now the screw connection is pushed together, whereby the bent part of the metal net is clamped between the clamping insert and the screw sleeve. This known solution can only be used if the metal network is sufficiently flexible. Otherwise it cannot be folded around the clamp and bent back because the wires of the net are too stiff. This is the case for designs with steel wire nets, but also for large diameters.
Furthermore, one or more wires of the network can break during bending. These broken wires can then injure the cable and / or the conductors and lead to malfunctions. Broken or protruding individual wires of the protective sheath are pressed against the conductors when tightening the screw connection and can also lead to injuries and malfunctions in this way.
Another connection element for shielded conductors or cables in the form of a cable end closure is known from DE 592 667. Here, too, the end of the conductive protective jacket is bent back by 180 ° by a sleeve pushed over the cable, and then this sleeve is pressed against an end screwing part by means of a union nut. This solution has the same drawbacks as the one already described, in that a conductive jacket made of rigid wires, e.g. made of steel wires, cannot be bent over, or that the wires are also too stiff if they have a large diameter. Here, too, there is a risk that wires break off or that when the screw connection is screwed together, individual wires or broken wires damage the conductors and lead to faults.
This known screw connection also has the disadvantage that the conductive sheath cannot be led into the interior of the housing, but ends inside the screw connection, but outside the housing. In order to ensure a safe discharge and connection to the housing, all screwed parts must be made of conductive material, otherwise the contact between the conductive jacket and the housing cannot be guaranteed.
In the case of cables or conductors which are surrounded by a conductive protective sheath and are additionally loosely guided in a protective tube, the two known solutions of cable glands described cannot be used since they have no possibility of holding the protective tube. The contact areas between the conductive sheath and the conductive parts of the known cable glands are often only punctiform and the derivation of harmful currents or voltages is therefore often insufficient.
It is an object of the invention to provide a connection element for shielded conductors and / or cables, in which the electrically conductive sheath of the cable serving as shielding can be clamped simply and nevertheless securely in the connection element without the risk of damaging the conductor and thereby into the Inside of a housing can be inserted, furthermore the contact area between the conductive sheath and the connection element is increased and a secure contact transition is ensured, the sheath serving as a shield both as part of the cable sheath and as an additional sheath which is placed separately around the cable or the conductor should be usable, the connection element simultaneously offers a connection option for different cable holder elements and / or protective tubes,
and this new connection element should also enable the addition of existing connection elements for unshielded cables to connection elements for the introduction of shielded cables and / or conductors.
This object is achieved by the features defined in the characterizing part of patent claim 1. Advantageous developments of the invention result from the features of the dependent claims.
Various advantages are achieved with the connecting element according to the invention. An end screw connection part of the connection element is fixed by a screw connection to the wall, through which the cable is connected to a connection object, e.g. clamped in a housing to be inserted. This end screw part consists of a conductive material, e.g. Aluminum, which creates a conductive connection to the housing. The electrically conductive sheath, which protects the conductor or the cable from electromagnetic interference, is passed through the passage of the connection element and the end screw connection part and fastened in the interior of the housing at the inner end of the end screw connection part.
For this purpose, a clamping sleeve is inserted into the end of the inner cavity of the conductive jacket and the end of the electrically conductive jacket is pressed outwards over the entire circumference against a ring element at the inner end of the end screw connection part. This creates a large, full-surface conductive connection between the electrically conductive jacket and the end screw part. The large contact surface also ensures that the electrically conductive jacket is held securely and firmly on the connection element. The division of the connection element into an end screw connection part and into a holding element, which are connected to one another via a threaded connection, has the advantage that different holding elements made of plastic can be arranged at the end of the connection element facing away from the housing.
Known connection fittings are used, such as are known for example from DE-C 2 908 337 for flexible corrugated pipes. In this embodiment, the conductors or the cable are loosely guided and protected in the corrugated tube and are guided, for example, into a housing via the connection fitting. The electrically conductive protective jacket is part of the cable jacket or is additionally guided to the conductors or the cable. If the connection element according to the invention is combined with flexible corrugated pipes, it is possible to insert the electrically conductive jacket, regardless of the cable or the conductors, and to connect it to the connection element. This creates the possibility that cable piping and installations for conductor connections with the complete shielding can be created before the conductors are drawn in.
However, it is also possible to additionally surround existing, unshielded lines with an electrically conductive jacket and to pull this electrically conductive jacket into the corrugated pipes and into the connecting elements according to the invention. Since the electrically conductive jacket is completely passed through the passage in the connection element and is only connected to the inside of the housing, there is no gap in the shield. This applies to installations equipped with shields from the start, as well as to connections that are subsequently equipped with electrically conductive sheaths.
The installation of a clamping sleeve and the design of a clamping area for the conductive jacket between the clamping sleeve and the ring element at the inner end of the end screw connection part enables the connection to be adapted to the most varied jacket materials. In particular, the conical shape of the clamping area allows a large amount of design freedom and the adaptation to different technical requirements by changing the conicity and the possible combination with cylindrical areas. Since the conductive sheath does not have to be bent or deformed in any other way, the risk of broken wires is completely avoided. However, the above individual wires cannot injure the conductors either, since the clamping sleeve is arranged between the end region of the conductive sheath and the conductors.
The clamping sleeve thus forms a protective sleeve and protects the conductors against damage from the ends of the wires of the conductive jacket.
Existing, unshielded connection elements can be converted into shielded connection elements according to the invention for shielded conductors and / or cables by installing an additional end screw connection part according to the invention. This end screw part has an elongated jacket part, and the outside diameter of the threaded connection in the transition to the holding element is the same size as the diameter of the part of the end screw part penetrating the housing. The end screw connection part can thus be inserted into the same opening that already exists for the unshielded original connection element, without any modifications being necessary at the housing opening.
At the same time, the originally existing, unshielded connection element can still be used by screwing it into the end screw connection part. However, this only if it is suitable for the implementation of a shielded conductor or cable, otherwise it must be replaced with a corresponding known holding element.
If the inside diameter of the clamping nut with which the flange of the end screw part is clamped against the housing is made larger than the outside diameter of the ring nut with which the clamping sleeve is clamped against the inside of the ring element on the end screw part, there is a further advantage. This consists in that the connection between the connection element or end screw connection part and the electrically conductive jacket can be established outside the housing. The inner end of the end screw part on the connection element is then inserted into the opening on the housing, and the clamping nut then only has to be pushed from the inside over the ring nut and screwed onto the end screw part.
This means that the necessary manipulations inside the housing are reduced to a minimum, and the appropriate shielding jackets can be connected in a shorter time and in a simpler manner.
The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 shows a connecting element according to the invention in a partial longitudinal section with a holding element for a corrugated tube, and
Fig. 2 shows a connection element with the same thread diameter on the end screw part and holding element.
1 shows a detail from a wall 2 of a housing or a connection object, a connection element 1 being fastened to this wall 2. The connection element 1 consists of a holding element 8, an end screw part 7, a clamping nut 10, a clamping sleeve 16 and a ring nut 9. In the connection element 1 there is a passage 17 which extends as a bore through the entire element. This passage 17 serves to receive a cable 3, which in the example shown consists of a bundle of electrical conductors 4, an insulation jacket 29 and an electrically conductive jacket 6. In the example shown, the electrically conductive jacket 6 is not connected to the insulation jacket 29, but is arranged loosely around it.
In a known manner, the electrically conductive sheath 6 could be cast in between the conductors 4 and the insulation sheath 29, or an additional sheath. To connect to the end screw part 7 of the connection element 1, it would then have to be stripped. The electrically conductive sheath 6 consists of a network of fine metal wires and serves to discharge electrical currents which can arise as a result of magnetic fields or other influences. The conductive sheath 6 protects the conductor 4 or a corresponding cable from these disruptive influences. The end screw part 7 of the connection element 1 has an annular flange 11 and a threaded part 21 adjoining it.
A further threaded pin 15 with a smaller diameter is connected to the threaded part 21, and a ring element 14 is then arranged at the inner end 13 of the end screw part 7. The threaded part 21 is inserted through a bore 28 in the housing wall 2 and the end screw part 7 is clamped against the housing wall 2 by means of a clamping nut 10. A seal 12 is inserted between the flange 11 of the end screw part 7 and the housing wall 2. This arrangement enables the connection element 1 to be sealed on the outside of the housing wall 2, which ensures a high level of tightness. In the area of the flange 11 of the end screw part 7, a threaded bore 22 is present, which is part of a threaded connection 20.
This threaded connection 20 serves to connect the end screw part 7 to the holding element 8 and comprises the threaded bore 22 on the end screw part 7 and a threaded pin 23 on the holding element 8. This holding element 8 consists of a connection fitting for flexible corrugated pipes and is a known design according to DE-C 2 908 337. This connection fitting is made of plastic and can therefore be designed in a simple manner to be relatively complicated and designed to accommodate flexible corrugated pipes 5. For this purpose, the holding element or the connection fitting 8 has a guide 26, into which a sealing cap 27 and the end of a flexible corrugated tube 5 are inserted. This corrugated tube 5 surrounds the cable 3 and forms a guide and a protective jacket for it.
The corrugated tube 5 is fastened to the holding element 8 or the connection fitting via a locking element 24, as is known from the cited patent. This blocking element 24 is inserted transversely to the longitudinal axis of the corrugated tube 5 into a passage 25 on the holding element 8. To form the connection element 1, the holding element 8 is screwed into the threaded bore 22 on the end screw part 7 via the threaded pin 23 and braced against it. A further seal 30 is inserted between the flange 11 of the end screw part 7 and the holding element 8 in order to ensure the tightness also between these parts.
The desired connection between the electrically conductive jacket 6 of the cable 3 and the wall 2 of the housing takes place via the end screw connection part 7, which is formed from electrically conductive material, in the present example from aluminum. The end 18 of the conductive jacket 6 is inserted into the housing up to the inner end 13 of the end screw part 7. The inner end 13 of the end screw part 7 is designed as a ring element 14 and has an inner cone 33 which diverges towards the end. The clamping sleeve 16 has a cylindrical region 34 and a region with an outer cone 35. On the end face 37 of the clamping sleeve 16, a contact surface 38 is formed, which cooperates with the collar 39 on the ring nut 9. The clamping sleeve 16 is inserted into the inner region at the end 18 of the conductive jacket 6.
As a result, the end 18 of the jacket 6 is located in the annular space between the clamping sleeve 16 and the ring element 14 on the end screwing part 7. This space forms a clamping area 36 between the outer cone 35 and the inner cone 33. By screwing the ring nut 9 onto the threaded part 15 the collar 39 presses against the pressing surface 38 of the clamping sleeve 16 and presses it against the inner cone 33 on the ring element 14 of the end screw connection part 7. The end 18 of the conductive jacket 6 is clamped and clamped over the entire surface between the clamping sleeve 16 and the ring element 14. This clamping connection simultaneously forms the electrical contact and the fastening of the jacket 6. The clamping sleeve 16 protects the conductor 4 from injuries or damage due to broken or protruding individual wires of the conductive jacket 6.
Any electrical currents that flow through the conductive jacket 6 can thus flow via the clamping area 36 directly into the end screw connection part 7 and from there into the wall 2 of the housing and thus to ground.
The embodiment shown enables the connection between the conductive jacket 6 and the end screw connection part 7 to be created via the ring nut 9 and the clamping sleeve 16 before the connection element 1 is connected to the housing wall 2. For this purpose, the diameter of the threaded part 21 on the end screw part 7 is larger than the outer diameter of the ring nut 9. Consequently, the inner diameter of the bore 28 in the wall 2 of the housing is also larger than the ring nut 9, and the end screw part 7 and so that the connection element 1 can be inserted through the bore 28 into the housing wall 2 without difficulty.
In the interior of the housing, only the clamping nut 10 then has to be screwed onto the threaded part 21, and no difficult manipulations on the conductive jacket 6 within the housing are necessary.
As shown in FIG. 1, the conductive jacket 6 can be arranged independently of the conductor bundle 4 and the associated insulation jacket 29. This enables the creation of shielded lines, into which conductors 4 or entire cables 3 can subsequently be drawn. The conductive jacket 6 can be easily inserted into the corrugated tube 5 as well as into the connecting element 1 connected to the corrugated tube 5 and fastened there. However, it is also possible, in the case of electrical conductors 4 which have already been laid, to additionally open a conductive sheath 6 and thereby shield it. The existing unshielded connection elements are replaced by connection elements 1 according to the invention, which means that a conversion to a shielded system is also possible subsequently.
Fig. 2 shows in principle the same components of a connection element 1 min as described for Fig. 1. Only the top half is shown for simplicity. The end screw part 7 min is designed in this solution variant so that it is particularly suitable for the conversion of connection elements for unshielded cables and / or conductors. The end screw part 7 min has an extended jacket part 31, in which the threaded bore 22 of the threaded connection 20 for the holding element 8 is arranged. Before the conversion, the threaded pin 23 was inserted directly into the bore 28 in the housing wall 2 and braced with the latter via the clamping nut 10. The conductor bundle 4 with the insulation jacket 29 was inserted directly and unshielded into the housing.
The end screw part 7 min shown in FIG. 2 has a threaded pin 32 which is directed against the inside of the housing and has the same outside diameter as the threaded pin 23 on the holding element 8. The clamping nut 10 is screwed onto this threaded pin 32 and at the inner end 13 of the end screw part 7 min the ring nut 9 is screwed on. At the inner end 13 of the end screw part 7 min, a ring element 14 with an inner cone 33 is again formed by a reduction in diameter, via which the end 18 of the conductive jacket 6 is clamped. This end 18 is also clamped here with the aid of the ring nut 9 and the outer cone 35 on the inserted clamping sleeve 16.
This embodiment of the connection element 1 according to the invention enables a design with a smaller diameter of the bore 28 in the housing wall 2 and serves in particular as an exchange element for conversions of unshielded connection elements.
Instead of the connection fitting for a corrugated tube 5 shown in FIGS. 1 and 2, a known compression fitting or other screwing can also form the holding element 8 and be connected to the end screwing part 7 or 7 minutes. In the case of a compression fitting, the insulation jacket of a cable 3 is clamped directly in a known manner and the cable is thereby non-positively connected to the connection element 1. Such connections are useful where no protective tubes for the cables and conductors are necessary. In these designs, the electrically conductive sheath 6 is normally embedded between two insulation layers of the insulation sheath 29 and must be stripped in a known manner.
The electrically conductive jacket exposed by the insulation can then be connected in a simple manner, as described above, in the interior of the housing to the end screw connection part 7 or 7 minutes, thus ensuring that any electrical currents can be discharged into the housing wall 2.
In each of the exemplary embodiments described, the connection element 1 according to the invention ensures a high degree of connection security between the conductive jacket 6 and the housing wall 2, to which the connection element 1 is fastened. Nevertheless, plastic parts can be used on the side facing the cable, which enables the use of the known plastic fittings and any special, complicated-shaped fittings. The sealing against the housing wall 2 also takes place at the outer end 19 of the end screw part 7 or 7 min, i.e. on the outside of the case. This also ensures a high level of tightness. The connection fitting 1 according to the invention has considerably more possible uses and applications than the known fittings which can be used for shielded conductors and cables.