DE102004028228A1

DE102004028228A1 - Verbindungssystem zur geschützten Verbindung von Leitungen

Info

Publication number: DE102004028228A1
Application number: DE102004028228A
Authority: DE
Inventors: Volker Lazzaro
Original assignee: Aloys Mennekes Anlagengesellschaft Mbh & Co KG; Aloys Mennekes Anlagengmbh & C
Current assignee: Aloys Mennekes Anlagengesellschaft Mbh & Co KG; Aloys Mennekes Anlagengmbh & C
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2024-06-10
Also published as: DE102004028228B4; WO2005122340A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem (1) zum Schutz der Verbindung zwischen einem ersten Kopplungselement am Ende eines Kabels (11), zum Beispiel einem RJ 45 Stecker (10), und einem hierzu kompatiblen zweiten Kopplungselement (20). Das System umfasst ein Schutzgehäuse (30) mit einem Kabeldurchlass (32), durch den das Kabel (11) dichtend geführt werden kann, wobei das am Ende des Kabels (11) befindliche erste Kopplungselement (10) innerhalb des Schutzgehäuses (30) frei beweglich ist. Des Weiteren weist das Schutzgehäuse (30) Mittel (34, 35, 36) für eine geschützte Verbindung mit einem Komplementärgehäuse (40) um ein zweites Kopplungselement (20) auf. Das Schutzgehäuse (30) und/oder das Komplementärgehäuse (40) können Gehäuse von Kraftsteckvorrichtungen sein.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem zur Herstellung einer geschützten Verbindung zwischen zwei Kopplungselementen, von denen eines am Ende eines Kabels angeordnet ist und z.B. ein RJ 45 Stecker oder ein Lichtwellenleiter sein kann. Ferner betrifft sie die Verwendung des Gehäuses einer Kraftsteckvorrichtung für ein derartiges Verbindungssystem.

Für die Vernetzung von daten- oder signalverarbeitenden Geräten untereinander sind verschiedene Standards für Übertragungskabel und zugehörige Kopplungselemente (Stecker/Buchsen) entwickelt worden. Ein bekanntes und im Folgenden stellvertretend betrachtetes System ist beispielsweise die Vernetzung von Computern über ein Ethernet, bei der mehradrige Datenkabel mit einem genormten "RJ 45" Stecksystem verwendet werden. Da solche Systeme typischerweise in Büroräumen verwendet werden, sind die Kopplungselemente herkömmlicher Datenkabel nicht in besonderer Weise vor Feuchtigkeit und Verschmutzung und mechanisch geschützt.

Falls Datenkabel jedoch in rauer Umgebung, beispielsweise in der Maschinenhalle einer Fabrik oder im Freien angeschlossen werden müssen, ist für einen ausreichenden Schutz der Kopplungsstellen vor Feuchtigkeit und Verschmutzung zu sorgen. Diesbezüglich sind am Markt Datenkabel mit speziell ausgebildeten Kopplungselementen erhältlich, welche hinsichtlich der Staub- und Wasserdichtheit genormte Schutzarten wie beispielsweise IP 67 (IEC 529, EN 60529:1991) erfüllen. Bei diesen Systemen sind herkömmliche RJ 45 Stecker bzw. Buchsen fest in Spezialgehäuse eingebaut, welche für den gewünschten Schutz sorgen. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die Systeme verschiedener Hersteller untereinander nicht kompatibel sind und dass sie in der Regel auch nicht mehr zusammen mit herkömmlichen, ungeschützten Steckern bzw. Buchsen verwendet werden können.

Darstellung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel für einen kostengünstigen und flexibel anwendbaren Schutz von Verbindungsstellen zwischen Datenleitungen oder dergleichen bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verbindungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Das erfindungsgemäße Verbindungssystem dient der Herstellung einer (mechanisch und/oder elektrisch gemäß vorgegebenen Kriterien) geschützten Verbindung zwischen einem ersten Kopplungselement an einem Kabel und einem hierzu kompatiblen zweiten Kopplungselement, wobei das zweite Kopplungselement z.B. ebenfalls an einem Kabel angeordnet oder in einem Gerät fest eingebaut sein kann. Das erste Kopplungselement kann beispielsweise als ein Stecker und das zweite Kopplungselement als eine dazu kompatible Buchse ausgebildet sein oder umgekehrt. Des Weiteren kann das Kabel ein elektrisches Kabel mit metallischen Leitern, ein Lichtwellenleiter zur Übertragung optischer Signale, oder ein Übertragungskabel sonstiger Art sein. Ein typischer Anwendungsfall ist die Verbindung eines RJ 45 Steckers am Ende eines Datenkabels mit einer zugehörigen Buchse. Des Weiteren kann durch das Verbindungssystem insbesondere ein Schutz gegen das Eindringen von Staub und Wasser bewirkt werden, und zwar vorzugsweise gemäß der bereits erwähnten Schutzart IP 67.

Das Verbindungssystem umfasst (mindestens) das vorstehend genannte Kabel mit dem ersten Kopplungselement sowie ein Schutzgehäuse mit den folgenden Eigenschaften:

a) Gemäß einem ersten Merkmal enthält das Schutzgehäuse einen Kabeldurchlass, welcher (entsprechend der zugrundeliegenden Schutzart dichtend) um das Kabel geschlossen ist oder (reversibel) schließbar ist. Durch den Kabeldurchlass gelangt das Kabel mit dem ersten Kopplungselement in kontrollierter Weise in das Schutzgehäuse.
b) Gemäß einem zweiten Merkmal ist das Schutzgehäuse mit einem Komplementärgehäuse verbindbar, welches ein zum ersten Kopplungselement kompatibles zweites Kopplungselement umgibt. Das Komplementärgehäuse kann auch ein Teil eines größeren Gehäuses (z.B. einer Maschine) sein. Des Weiteren soll die Verbindung zwischen dem Schutzgehäuse und dem Komplementärgehäuse der zugrundeliegenden Schutzart entsprechen, also z.B. einen IP 67 Schutz bieten.
c) Gemäß einem dritten Merkmal ist das erste Kopplungselement im Schutzgehäuse – zumindest in Grenzen – frei beweglich, wenn es nicht mit dem zweiten Kopplungselement verbunden ist.

Durch eine entsprechende Ausbildung des Schutzgehäuses des vorstehend erläuterten Verbindungssystems kann jede gewünschte Schutzart der Verbindung zwischen den beiden Kopplungselementen erreicht werden, wobei insbesondere der Kabeldurchlass und die Verbindung zwischen dem Schutzgehäuse und dem Komplementärgehäuse entsprechend auszulegen sind. Anders als bei den am Markt bekannten, zum Beispiel IP 67 geschützten Verbindungssystemen für Datenkabel ist jedoch keine feste Integration des ersten Kopplungselementes in das Schutzgehäuse vorgesehen, was den Vorteil hat, dass das Kopplungselement frei zugänglich bleibt für die Herstellung einer herkömmlichen, ungeschützten Verbindung. Kabel, die mit einem Schutzgehäuse des beschriebenen Verbindungssystems ausgestattet sind, können somit sowohl in einer "normalen" Umgebung zusammen mit ungeschützten Kopplungselementen als auch in rauer Umgebung mit erhöhten Schutzanforderungen verwendet werden. Ein weiterer Vorteil des Verbindungssystems besteht darin, dass es in kostengünstiger Weise für eine große Bandbreite verschiedener Kopplungselemente hergestellt werden kann, da das Schutzgehäuse nicht spezifisch an einen bestimmten Typ von Kopplungselement angepasst ist. Des Weiteren kann das Verbindungssystem so ausgelegt werden, dass das Kabel mit dem ersten Kopplungselement ganz aus dem Schutzgehäuse entfernt werden kann, so dass dasselbe Schutzgehäuse nach Bedarf an verschiedenen Kabeln bzw. Kopplungselementen einsetzbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verbindungssystem zusätzlich auch ein Komplementärgehäuse für ein zweites Kopplungselement, wobei das Komplementärgehäuse einen Deckel aufweist, der im geschlossenen Zustand das zweite Kopplungselement schützt. Dabei kann insbesondere die gleiche Schutzart (zum Beispiel IP 67) erreicht werden wie für die Verbindung der Kopplungselemente untereinander.

Ein Deckel der vorstehend beschriebenen Art kann optional auch an dem Schutzgehäuse vorgesehen sein, um das erste Kopplungselement im geschlossenen Zustand des Deckels zu schützen.

Für die Realisierung des Kabeldurchlasses am Schutzgehäuse gibt es verschiedene Möglichkeiten. Insbesondere kann der Kabeldurchlass als eine Kabelklemme (Kabelverschraubung, Zugentlastung) ausgebildet sein, wie sie üblicherweise an Steckvorrichtungen oder elektrischen Geräten für einen geschützten Einlass von Anschlusskabeln verwendet wird.

Des Weiteren ist der Kabeldurchlass vorzugsweise so ausgebildet, dass er reversibel in einen gelösten Zustand gebracht werden kann, in welchem er das Kabel in dessen axialer Beweglichkeit nicht (mehr) beschränkt. Das heißt, dass das Kabel im gelösten Zustand des Kabeldurchlasses ungehindert in das Schutzgehäuse einschoben bzw. aus diesem herausgezogen werden kann. Das erste Kopplungselement kann dann zunächst weit nach vorne aus dem Schutzgehäuse herausgezogen und komfortabel mit einem zweiten Kopplungselement verbunden werden, und anschließend kann das Schutzgehäuse entlang des Kabels bis zur Verbindungsstelle vorgeschoben und mit dem Komplementärgehäuse um das zweite Kopplungselement verbunden werden. Weiterhin kann der Kabeldurchlass im gelösten Zustand optional so (groß) ausgebildet sein, dass durch ihn das Kabel zusammen mit dem ersten Kopplungselement geführt werden kann. Das Schutzgehäuse lässt sich dann komplett vom Kabel abziehen und zum Beispiel auf andere Kabel aufsetzen, was die Einsetzbreite des Verbindungssystems entsprechend erhöht.

Eine besonders kostengünstige Realisierung des Verbindungssystems wird erreicht, wenn das Schutzgehäuse und/oder das Komplementärgehäuse Bauteile einer Kraftsteckvorrichtung enthalten oder komplett hieraus bestehen. Kraftsteckvorrichtungen oder "CEE-Steckvorrichtungen" weisen typischerweise Steckergehäuse auf, die einen Kabeldurchlass enthalten und für eine geschützte Verbindung mit einem kompatiblen Dosengehäuse eingerichtet sind. Des Weiteren haben derartige Gehäuse für die Aufnahme der herkömmlichen Installationseinsätze einen verhältnismäßig großen Innenraum, in welchem kleinere Kopplungselemente wie RJ 45 Stecker ohne weiteres frei beweglich untergebracht werden können. Durch die Verwendung bekannter Bauteile von Kraftsteckvorrichtungen wird das Verbindungssystem besonders kostengünstig realisierbar.

Die Erfindung betrifft dementsprechend auch die Verwendung des Gehäuses einer Kraftsteckvorrichtung zur Herstellung einer geschützten Verbindung zwischen einem ersten Kopplungselement am Ende eines Kabels und einem hierzu kompatiblen zweiten Kopplungselement gemäß dem oben erläuterten Verbindungssystem. Bei dem Gehäuse kann es sich insbesondere um das Gehäuse einer Steckdose, einer Kupplung, eines Steckers oder eines Gerätesteckers handeln.

Beschreibung der Figuren
Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der beigefügten Figur beispielhaft erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem 1.
Zu dem Verbindungssystem 1 gehört ein Datenkabel 11 mit einem endseitig daran angebrachten ersten Kopplungselement oder Stecker 10. Des Weiteren ist eine zu dem Stecker 10 kompatible Buchse 20 erkennbar, welche an der Außenwand eines (Maschinen-)Gehäuses 40 frei zugänglich angebracht ist und über ein Kabel 21 mit Innenteilen der Maschine verbunden ist (nicht dargestellt). Bei dem Datenkabel 11 kann es sich beispielsweise um ein Ethernetkabel und bei dem Stecker 10 und der Buchse 20 um ein RJ 45 Stecksystem handeln. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt und auch bei anderen Verbindungen zwischen signal- oder informationsverarbeitenden Geräten anwendbar.
Um die Verbindung zwischen dem Stecker 10 und der Buchse 20 im gekoppelten Zustand (nicht dargestellt) gegen mechanische Einflüsse wie beispielsweise das Eindringen von Staub und/oder Wasser zu schützen, weist das Verbindungssystem 1 ein Schutzgehäuse 30 auf, welches das Kabel 11 mit dem Stecker 10 umgibt. Das Schutzgehäuse 30 hat an einem Ende (in der Figur links) einen Kabeldurchlass 32, durch den das Kabel 11 zusammen mit dem Stecker 10 geführt werden kann. Der Kabeldurchlass 32 ist ferner so schließbar, dass er das Kabel 11 dichtend umgibt, um eine vorgegebene Schutzart wie zum Beispiel IP 67 zu erzielen. Bei dem in der Figur schematisch dargestellten Beispiel wird dies durch eine herkömmliche Kabelklemme 32 (Ring mit axial abstehenden Fingern) erreicht, deren Finger sich von allen Seiten an das Kabel 11 anlegen, wenn die Kabelklemme von einer Überwurfmutter 31 in axialer Richtung (Pfeil) gegen einen Innenkonus 33 des Schutzgehäuses 30 geschoben wird. Die Überwurfmutter 31 wird dabei auf ein Außengewinde des Schutzgehäuses 30 geschraubt.
Des Weiteren weist das Schutzgehäuse 30 an seinem in der Figur rechten Ende Mittel für eine geschützte Verbindung mit dem "Komplementärgehäuse" 40 um die Buchse 20 auf. Zum Beispiel kann das Komplementärgehäuse 40 einen abstehenden Kragen 42 mit einem Außengewinde 41 aufweisen. Das Schutzgehäuse 30 hat dementsprechend an seinem in der Figur rechten Ende einen Flansch 34 (vorzugsweise mit einer Dichtung), der mit Hilfe einer Überwurfmutter 35 gegen den Kragen 42 gepresst werden kann, wobei die Überwurfmutter 35 mit ihrem Innengewinde 36 in das Außengewinde 41 eingreift.
Die Herstellung einer geschützten Verbindung zwischen dem Stecker 10 und der Buchse 20 kann beispielsweise folgendermaßen ablaufen:

– Zunächst wird die Kabelklemme 32 weit geöffnet, so dass (falls nicht bereits geschehen) das Kabel 11 zusammen mit dem Stecker 10 in das Schutzgehäuse 30 eingeführt werden kann.
– Sodann wird der Stecker 10 wie üblich in die Buchse 20 eingesteckt. Falls kein besonderer Schutz dieser Kopplung erforderlich ist oder die Buchse 20 nicht von einem geeigneten Komplementärgehäuse 40 umgeben ist, könnte der Vorgang an dieser Stelle auch beendet werden.
– Anschließend wird das Schutzgehäuse 30 am Kabel 11 entlang vorgeschoben, mit dem vorderen Flansch 34 auf den Kragen 42 des Gehäuses 40 aufgesetzt und dort mit der Überwurfmutter 35 festgeschraubt.
– Schließlich wird die hintere Überwurfmutter 31 festgezogen, um das Kabel 11 in der Kabelklemme 32 zu fixieren. Die Verbindung zwischen dem Stecker 10 und der Buchse 20 ist dann von außen rundum geschützt.

Selbstverständlich sind verschiedene Variationen des vorstehend beschriebenen Vorgehens möglich. Beispielsweise könnte die Kabelklemme 32 auch permanent auf dem Kabel 11 fixiert sein, wobei dann vorteilhafterweise zwischen der Kabelklemme 32 und dem Stecker 10 ein ausreichend langes Kabelstück vorzusehen wäre, um den Stecker 10 vor Verriegeln des Schutzgehäuses 30 bequem in die Buchse 20 einstecken zu können.
Das Schutzgehäuse 30 und das Komplementärgehäuse 40 können insbesondere durch Gehäuse herkömmlicher Kraftsteckvorrichtungen realisiert werden, z.B. durch das Gehäuse einer Steckdose (fest montierte Dose), einer Kupplung (Dose an einer flexiblen Leitung), eines Steckers (Stecker an einer flexiblen Leitung) oder eines Gerätesteckers (fest montierter Stecker) (vgl. Katalog 2003 der Firma Mennekes Elektrotechnik GmbH & Co. KG, Kirchhundem). Bei der Verwendung herkömmlicher Gehäuse von Kraftsteckvorrichtungen ist in der Regel lediglich die Kabelklemme 32 an den kleineren Durchmesser von Datenkabeln 11 im Vergleich zu Starkstromkabeln anzupassen.
Weiterhin kann am Schutzgehäuse 30 und/oder am Komplementärgehäuse 40 ein in der Figur nicht dargestellter Deckel vorgesehen werden, um den Stecker 10 bzw. die Buchse 20 im unbenutzten Zustand zu schützen. Der Deckel an dem Komplementärgehäuse 40 könnte beispielsweise als Schraubdeckel wie die Überwurfmutter 35, aber mit geschlossener Fläche, ausgebildet sein.

Claims

Verbindungssystem (1) zur Herstellung einer geschützten Verbindung, enthaltend ein Kabel (11) mit einem ersten Kopplungselement (10) sowie ein Schutzgehäuse (30) mit folgenden Merkmalen: a) das Schutzgehäuse (30) enthält einen um das Kabel (11) geschlossenen oder schließbaren Kabeldurchlass (32); b) das Schutzgehäuse (30) ist mit einem Komplementärgehäuse (40) verbindbar, welches ein zum ersten Kopplungselement (10) kompatibles zweites Kopplungselement (20) umgibt; c) das erste Kopplungselement (10) ist im Schutzgehäuse (30) frei beweglich.
Verbindungssystem nach Anspruch 1, welches dazu eingerichtet ist, eine Verbindung zwischen dem ersten Kopplungselement (10) und einem zweiten Kopplungselement (20) staub- und wasserdicht zu schützen, insbesondere nach Norm IP 67.
Verbindungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel ein elektrisches Kabel, insbesondere ein Datenübertragungskabel (11), oder ein Lichtwellenleiter ist.
Verbindungssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kopplungselement (10) ein Stecker und das zweite Kopplungselement (20) eine Buchse ist.
Verbindungssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Komplementärgehäuse (40) mit einem Deckel enthält, welcher das zugehörige zweite Kopplungselement (20) im geschlossenen Zustand schützt.
Verbindungssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (30) einen Deckel enthält, welcher das zugehörige erste Kopplungselement (10) im geschlossenen Zustand schützt.
Verbindungssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabeldurchlass durch eine Kabelklemme (32) gebildet wird.
Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabeldurchlass (32) reversibel in einen gelösten Zustand gebracht werden kann, in welchem das Kabel (11) in axialer Richtung frei durch den Kabeldurchlass beweglich ist.
Verbindungssystem nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (30) und/oder das Komplementärgehäuse (40) Bauteile einer Kraftsteckvorrichtung enthält.
Verwendung des Gehäuses (30) einer Kraftsteckvorrichtung zur Herstellung eines Verbindungssystems nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere des Gehäuses einer Steckdose, einer Kupplung, eines Steckers oder eines Gerätesteckers.