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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Klemm- und Dichteinheit
zur Leitungsfixierung und Abdichtung für Steckvorrichtungen aus Gummi oder
thermoplastischen Kunststoffen (TPE) oder ähnlich weichen Materialien.
Diese Art der Steckvorrichtungen sind aus der
DE 1 665 057 B bekannt. Derartige
Steckvorrichtungen besitzen im allgemeinen ein gummielastisches
Umgehäuse
mit einer sich zur Kabelanschlußseite
hin verjüngenden
Gehäuseform
und einem separatem Kontaktträger.
Bei solchen Steckvorrichtungen besteht die Schwierigkeit aufgrund
des weichen Materials des Umgehäuses eine
kraft- und formschlüssige
Verbindung zum Anschlußkabel
herzustellen.
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Darum
werden Steckvorrichtungen deren Außenhülle aus weichem Material wie
Gummi oder TPE oder ähnlichen
Kunststoffen bestehen mit innenliegenden Klemmeinheiten ausgerüstet. Diese
sind in der Regel direkt am Kontaktträger befestigt und bestehen
aus einem Grundkörper,
einer Kabelschelle und zwei Kunststoffschrauben oder zwei metrischen Schrauben
mit metrischen Gewindemuttern die im Grundkörper eingelassen sind. Aufgrund
der Anordnung der Klemmeinheiten am Kontaktträger ergibt sich zwangsläufig das
Problem, das die Klemmeinheit als störendes Element im Anschlußraum, das Anschließen der
Anschlußleitung
erschwert. Zudem zwingt diese Bauform den Installateur zu kurzen
Abmantellängen
der Anschlußleitung,
das wiederum eine unpraktikable Handhabung der Anschlußleitung nach
sich zieht.
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Ein
weiteres Problem entsteht bei der Einführung der Anschlußleitung
in die Klemmeinheit. Die Kabelschelle muß komplett herausgedreht werden um
das Anschlußkabel
in die Klemmeinheit einzubringen. Beim Zusammenfügen von Kabelschelle und Grundkörper über dem
Anschlußkabel
wird die Kabelschelle oftmals unzulässig stark und unsymmetrisch
angezogen so das in der Regel Beschädigungen der Leiter die Folge
sind.
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Auch
stellt die Anforderung an die Dichtheit mit den derzeitigen Gehäusevarianten
bezogen auf die Abstimmung unterschiedlicher Kabeldurchmesser ein
Problem dar. Die Lösungen
für dieses
Problem sehen nach dem Stand der Technik nur einen Öffnungsdurchmesser
für alle
Kabelquerschnitte vor oder aber auswechselbare, auf den Kabelquerschnitt abgestimmte
Einzeltüllen
mit gesonderter Zuführung zur
Steckvorrichtung.
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Unabgestimmte Öffnungsdurchmesser
führen
einerseits bei zu kleinem Durchmesser zu Überdehnungen und Rissen in
der Dichtgeometrie mit zwanghaft erschwertem Einführen der
Leitung, andererseits zu Undichtigkeiten bei zu großen Durchmessern.
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Da
die oben aufgeführten
Probleme auch für industrielle
Steckvorrichtungen aus Hartkunststoff wie zum Beispiel aus PA, PC
oder PBT zutreffen, sind hier Lösungen
von Klemmeinrichtungen bekannt die sich auf der harten Außenhülle der
Steckvorrichtung befinden. Nach dem derzeitigen Stand der Technik
ist keine dieser außenliegenden
Klemmeinrichtungen in der Lage eine form- und kraftschlüssige Verbindung mit
einer weichen Außenhülle aus
Gummi oder thermoplastischen Kunststoffen (TPE) oder ähnlich weichen
Materialien herzustellen.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Klemm- und
Dichteinheit vorzuschlagen die die Nachteile der an den Kontaktträger angebundenen
Klemmeinheit bei Steckvorrichtungen mit einer weichen Außenschale
verhindert und eine einfachere und schnellere Montage der Gesamtbaugruppe
ermöglicht
sowie eine wesentlich effizientere Art der Anschließbarkeit
gewährt.
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Erfindungsgemäß wird dies
durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 erreicht, dadurch
wird die Kontaktträgerbaugruppe
von störenden
Einzelbauteilen befreit, die das Anschließen behindern und ein schnelles
Zuführen
der Anschlußleitung
an die Kontaktträgerbaugruppe
ermöglicht.
Zudem wird mit dieser Anordnung das Fügen des Kontaktträgers in
das Aufnahmegehäuse
wesentlich erleichtert und somit eine wirtschaftlichere Handhabung
erzielt.
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Durch
das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 2 wird eine leichte Zuführung der
Anschlußleitung
in das Aufnahmegehäuse
ermöglicht.
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Durch
das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 3 wird eine vom Durchmesser
weitgehend unabhängige
Dichtmethode gewährleistet
und zudem die Wirtschaftlichkeit durch die einteilige Lösung von
Dichtelement und Aufnahmegehäuse
erhöht.
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Durch
die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 4 und 5 wird auf einfache
Art und Weise sowohl die Funktion der radialen Verdrehsicherung als
auch die Funktion der axialen Positionssicherung erreicht.
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Durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 können die Klemmfinger, der Gewindeaufsatz
und die Positions- und Lagesicherungselemente in einem Arbeitsgang
hergestellt werden um somit eine weitere Beschleunigung des Fertigungs- und
Montageprozeßes
zu erreichen.
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Es
folgt nun eine detaillierte Beschreibung der Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels
einer Steckvorrichtungskupplung. Dabei zeigt:
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1 einen
beispielhaften Zusammenbau einer Steckvorrichtungskupplung für Schutzkontaktstecker
die im hinteren Bereich die erfindungsgemäße Klemm- und Dichteinheit
aufweist.
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2 eine
Explosionsdarstellung einer Steckvorrichtungskupplung die im hinteren
Bereich die erfindungsgemäße Klemm-
und Dichteinheit nach Figur laufweist
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3 eine
axonometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Aufnahmegehäuses mit
der Befestigungsausformung und dem integrierten Dichtelement.
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4 eine
axonometrische Ansicht der Klemmhülse
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5 eine
axonometrische Ansicht einer Klemmm-Mutter
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6 eine
axonometrische Detailansicht der Klemm- und Dichteinheit im Zusammenbau
aller Funktionsteile.
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In 1 und 2 ist
eine beispielhafte Steckvorrichtung aus Gummi oder TPE mit der erfindungsgemäßen Klemm-
und Dichteinheit dargestellt. Die Steckvorrichtung besteht aus der
Kontaktträgerbaugruppe
(2) in dem sich die anzuschließenden Kontakte befinden, einem
aus Gummi oder TPE bestehenden Aufnahmegehäuse (1) und der Klemm- und
Dichteinheit bestehend aus der Klemmhülse (5) und der Klemm-Mutter
(3) in die die Anschlußleitung (4)
zentrisch eingeführt
wird.
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In 3 wird
das Aufnahmegehäuse
(1) dargestellt mit der integrierten Befestigungsausformung (16),
die sowohl die radialen Sicherungsnuten (7) als auch die
axialen Sicherungstaschen (6) aufweist und an deren Ende
das integrierte Dichtelement (8) ausgeformt ist.
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4 zeigt
die Klemmhülse
(5) mit den, auf der Innenwandung (9) befindlichen
axialen Sperrelementen (10) und den ebenso auf der Innenwandung befindlichen
radialen Sperrelementen (11). Auf der äußeren Seite der Klemmhülse (5)
befindet sich der Gewindeaufsatz (12) und im hinteren Bereich
sind die Klemmfinger (13) symmetrisch auf dem Umfang verteilt
angeordnet.
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Die 5 stellt
die Klemmutter (3) dar die im Innern das Gegengewinde zur
Klemmhülse
(5) besitzt und am anderen Ende die Öffnung zur Kabeleinführung (14)
aufweist.
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In 6 werden
alle Einzelteile in einem Teilschnitt in ihrer Funktionslage dargestellt.
Hierbei ist die Funktion des axialen Festsitzes durch die Verrastung
der axialen Sperrelemente (10) mit der Befestigungsausformung
(16) und den axialen Sperrtaschen (6) zu erkennen.
Weiterhin ist der Eingriff der Klemm-Mutter (3) auf die
Klemmhülse
(5) dargestellt und die Lage der Klemmfinger (13)
zur Klemm-Mutter (3) weisen die Ruhelage in der Anschlußposition
auf.
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Die
Montage der Steckvorrichtung mit der erfindungsgemäßen Klemm-
und Dichteinheit erfolgt nun folgendermaßen:
Die Klemmhülse (5)
wird konzentrisch auf das hintere Ende des Aufnahmegehäuses (1)
mit der den Sperrelementen (10), (11) zugewandten
Seite auf die Befestigungsausformung (16) aufgesteckt.
Dabei zentriert sich die Klemmhülse
(5) über
die radialen Sperrelemente (11) in den radialen Sicherungsnuten (7)
der Befestigungsausformung (16) auf dem Außendurchmesser
des Aufnahmegehäuses
(1). Durch das Aufschieben der Klemmhülse (5) in Richtung
der Kontaktträgerbaugruppe
(2) werden die axialen Sperrelemente (10) in die
axialen Sicherungstaschen (6) eingeschoben bis die Anschlagkante
(17) auf die Befestigungsausformung (16) anschlägt. Während des
Aufschiebevorganges drücken
die axialen Sperrelemente (10) die Befestigungsausformung (16),
aufgrund des welchen Grundmateriales des Aufnahmegehäuses (1)
elastisch zusammen und durch das erreichen der Endlage der axialen
Sperrelemente (10) in den Sperrtaschen (6) wird
durch die Rückstellung
der Befestigungsausformung die Verrastung der Klemmhülse (5)
erreicht. Somit ist der Festsitz der Klemmhülse (5) durch die
Sperrelemente (7) und Sperrnut (11) in radialer
Richtung auf Torsionsbeanspruchung und durch die Sperrelemente (10)
und den Sperrtaschen (6) in Verbindung mit der Anschlagkante
(17) in axialer Richtung auf Zug und Druck gesichert. Durch
das Eindrehen der Klemm-Mutter (3) auf die Klemmhülse (5)
wird die Klemm-Mutter (3) in eine Vormontagestellung gebracht.
Somit ist durch einen einfachen Steckvorgang und einen einfachen
Drehvorgang die Klemm- und Dichteinheit anschlußfertig auf die Steckvorrichtung
montiert.
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Das
Anschließen
der Leitung kann nun ebenso einfach durchgeführt werden. Die Anschlußleitung (4)
wird in die Kabelzuführung
(14) der Klemm-Mutter (3) eingeführt und
durch die Baugruppe, bestehend aus dem Aufnahmegehäuse (1)
und den Elementen der Klemm- und Dichteinheit (3) und (5)
hindurch gesteckt. Nun kann das Anschlußkabel (4) im freien
Anschlußraum
(18) ohne Behinderungen durch Zusatzteile an die Kontakte
im Kontaktträger
(2) angeschlossen werden. Durch Druck auf den Kontaktträger (2)
wird dieser in die Endposition im Aufnahmegehäuse (1) eingeschoben.
Mit Zudrehen der Klemm-Mutter
(3) in Richtung Kontaktträger (2) werden über die
Druckfläche
(15) die Klemmfinger (13) zentrisch auf das Anschlußkabel (4)
gedrückt. Gleichzeitig
wird der Druck auch mittels der Klemmfinger (13) auf das
hintere Ende des Aufnahmegehäuses
(1), welches als Dichtelement (8) ausgeformt ist,
ausgeübt
und umschließt,
durch die hohe Anzahl der Klemmfinger (13) das Anschlußkabel (4)
in symmetrischer Form. Somit ist die Steckvorrichtung mit geringstem
Aufwand kraft- und
formschlüssig
mit dem Anschlußkabel
verbunden.
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- 1
- Aufnahmegehäuse
- 2
- Kontaktträgerbaugruppe
- 3
- Klemm-Mutter
- 4
- Anschlußleitung
- 5
- Klemmhülse
- 6
- Axiale
Sicherungstaschen
- 7
- Radiale
Sicherungsnuten
- 8
- Dichtelement
- 9
- Innenwand
der Klemmhülse
- 10
- Axiale
Sperrelemente
- 11
- Radiale
Sperrelemente
- 12
- Gewindeaufsatz
- 13
- Klemmfinger
- 14
- Öffnung zur
Kabeleinführung
- 15
- Druckfläche in der
Klemm-Mutter
- 16
- Befestigungsausformung
- 17
- Anschlagkante
in der Klemmhülse
- 18
- Freie
Anschlußraum