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Die
Erfindung betrifft ein elektrisches Kupplungselement nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Bei
solchen Steckern, deren Kabelabgang durch umspritztes Verschlussmaterial
absolut dicht ausgebildet werden soll, besteht im vorbekannten Stand
der Technik das Problem eines Durchdringens des unter Druck in heißem Zustand
aufgetragenen Verschlussmaterials axial über den Dichtbereich der das
Kabel innerhalb des Kupplungselementes zu Dichtzwecken umschließenden Hülse. Der
Grund hierfür
besteht darin, dass bisher für
die vorgenannte, zu Dichtzwecken eingesetzte Hülse elastisches Material verwendet
worden ist, um die Hülse
möglichst dicht
unter radialer elastischer Verspannung in die zugehörige Öffnung des
elektrischen Kupplungselementes einschieben zu können. Derartige Hülsen aus
elastischem Material eignen sich an sich ausgezeichnet für das Dichten
eines Kabelabganges aus einem elektrischen Kupplungselement. Nicht
geeignet sind solche Hülsen
aus elastischem Material allerdings bei Kabelabgängen von elektrischen Kupplungselementen,
die für
eine besonders hohe Dichtheit mit in heißem Zustand, flüssig unter
hohem Druck aufgetragener Verschluss masse gedichtet werden. Solche
Verschlussmassen sind beispielsweise Thermoplaste, die in flüssigem Zustand
unter hohem Druck aufgespritzt werden. Bei derartigen Kabel-Abgangsverschlüssen von
elektrischen Kupplungselementen kommt es häufig vor, dass das flüssig aufgetragene
Verschlussmaterial die als Dichtung eingesetzte Hülse insbesondere
an deren Außenumfanq überströmt, so dass
Verschlussmasse bis in die Kontaktzonen des Kupplungselementes eindringt und
damit die Funktion des Kupplungselementes beeinträchtigt bzw.
das Kupplungselement unbrauchbar macht.
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Hier
eine Verbesserung zu schaffen ist das Problem, mit dem die Erfindung
sich beschäftigt
und das sie durch eine Ausführung
eines gattungsgemäßen elektrischen
Kupplungselementes nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1
löst.
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Die
Erfindung beruht auf folgendem Gedanken.
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Eine
als Dichtung zwischen einem Kabelabgang und der Aufnahmeöffnung eines
Kupplungselementes eingesetzte Hülse
aus elastischem Material wird im Grunde nur dann benötigt, wenn
diese Hülse die
Funktion einer selbsttätigen
Dichtung besitzen soll. In solchen Fällen dient die Elastizität des Materials
einer solchen Hülse
dazu, dass die Hülse
unter elastischer Verspannung einerseits dicht an dem Kabelumfang
und andererseits dicht an der Innenmantelfläche der zylindrischen Aufnahme
des Kabelelementes eingespannt sein kann. Bei einem Kabelabgang,
der durch eine aufgespritzte Verschluss masse gedichtet wird, muss
die Hülse
dagegen keine eigenständige
Dichtwirkung besitzen bzw. erzeugen. Die Dichtheit des Kabelabganges
wird in diesem Fall ausschließlich
von dem Verschlussmaterial erzeugt. Die Hülse hat hier lediglich die
Aufgabe, ein Eindringen des flüssig
unter hohem Druck aufgetragenen Verschlussmaterials in die Kontakträume des
Kupplungselementes hinein sicher zu vermeiden. Elastisches Material
eignet sich in diesem Fall nicht als Hülsenmaterial, weil dieses sich
unter dem hohen Auftragedruck des Verschlussmaterials soweit verformt,
dass insbesondere zwischen dem Außenumfang der Hülse und
der Innenmantelfläche
der Aufnahmeöffnung
des Kupplungselementes sich ein von dem flüssigen Verschlussmaterial durchdringbarer Ringspalt
bilden kann und in der Praxis sich auch häufig entsprechend ausbildet.
Hier setzt die Erfindung ein und löst dieses Problem durch die
Ausbildung der Hülse
aus einem im wesentlichen inkompressiblen Material. Bei einem solchen
inkompressiblen Material kann die Hülse nicht mehr wie bei einer Ausbildung
aus elastischem Material unter Überdeckung
in die Aufnahmeöffnung
verpresst eingeschoben werden, sondern es ist für die Lagerung eine Art Schiebepassung
vorzusehen. Diese Passung ist derart auszulegen, dass die Hülse praktisch
kraftlos bei einem möglichst
geringen Spiel in die Aufnahmeöffnung
des Kupplungselementes eingeschoben werden kann. Eine solche Hülse hat
erfindungsgemäß ausschließlich die
Funktion, dafür
zu sorgen, dass flüssige
Verschlussmasse, die bei Auftragen unter hohem Druck in den Spalt
zwischen Hülse
und Aufnahmebohrung des Kupplungselementes eintreten kann, auf dem
von der Hülse
eingenommen axialen Schiebesitzbereich so weit erstarren zu lassen,
dass ein Durchdringen des gesamten axialen Schiebesitzbereiches
absolut sicher ausgeschlossen ist. Die für eine solche sichere Funktion
einer erfindungsgemäßen Hülse erforderliche
axiale Schiebesitzlänge
kann mit einfachen Mitteln experimentell oder auch über eine
Modellberechnung ermittelt werden. Das gleiche gilt für die Auslegung
der Schiebesitzpassung.
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Als
Verschlussmasse kann insbesondere ein Thermoplast dienen, der in üblicher
Weise auf den Kabelabgangsbereich eines Kupplungselementes aufgespritzt
wird.
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Bezüglich der
Lagerung der erfindungsgemäßen Hülse innerhalb
des elektrischen Kupplungselementes ist noch zu erwähnen, dass
die Schiebesitzpassung nicht für
die erforderliche axiale Fixierung der Hülse innerhalb der Aufnahmeöffnung des Kupplungselementes
dient. Axial fixiert kann die Hülse
beispielsweise durch eine innerhalb des Kupplungselementes gegebene
Verbindung zwischen einem feststehenden Kontakt und der Hülse gegeben sein.
Praktisch kann eine solche Verbindung aus einer Crimpverbindung
zwischen der Ader des bezüglich
seines Abganges gedichteten Kabels und der Hülse gegeben sein.
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Ein
vorteilhaftes, nachstehend näher
erläutertes
Ausführungsbeispiel
ist in der Zeichnung dargestellt.
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In
dieser zeigt die einzige
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1 einen
Schnitt durch ein Kupplungselement mit einem zu Dichtzwecken umspritzten
Kabelabgang.
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Ein
elektrisches Kupplungselement besitzt ein Kontaktgehäuse 1 mit
beispielsweise mehreren Kontaktkammern 2, von denen in
der Zeichnung lediglich zwei sichtbar sind. Von diesen zwei sichtbaren Kontaktkammern 2 ist
wiederum lediglich eine als durch ein Kabel 3 belegt gezeichnet.
Bei einer praktischen Ausführung
eines Kupplungselementes sind selbstverständlich sämtliche Kontaktkammern 2 belegt
und zwar zumindest dann, wenn das Kupplungselement nach außen gedichtet
sein soll.
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Belegt
sind die Kontaktkammern 2 durch ein Kabel 3, das
jeweils aus einer elektrischen Ader und einer Ummantelung besteht.
Ein solches Kabel 3 ragt mit einem an dem vorderen Ende 3 gelegenen
Aderbereich 7 in die Kontaktkammer 2 hinein, wobei
ein relativ axial langer ummantelter Kabelbereich ebenfalls innerhalb
der Kontaktkammer 2 liegt. In dem ummantelten Bereich des
Kabels 3, der sich innerhalb einer Kontaktkammer 2 befindet,
liegt das Kabel 3 innerhalb einer Hülse 4.
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Diese
Hülse 4 besitzt
zwei unterschiedliche Durchmesserbereiche, nämlich einen, dem offenen, nach
außen
führenden
Ende der Kontaktkammer 2 zugewandten ersten Bereich 5 mit
einem größeren und
einem zum anderen Ende der Hülse 4 gerichteten
zweiten Bereich 6 mit einem geringeren Durchmesser. In
dem Bereich 5 ist zwischen der Hülse 4 und der Innenwand
der Kontaktkammer 2 eine Schiebesitzpassung gegeben. Schiebe sitzpassung
bedeutet hier, dass die Hülse 4,
die erfindungsgemäß aus inkompressiblem
Material besteht, im wesentlichen kraftfrei in die Kontaktkammer 2 eingeschoben
werden kann. Dabei wird die Schiebesitzpassung mit einem solchen
geringen Spiel ausgelegt, dass das kraftlose Einschieben gerade
noch möglich
ist. Dies bedeutet wiederum, dass ein Schiebesitz mit einem möglichst
geringen Spiel eingesetzt wird. Auf die zu wählende Länge des Schiebesitzes wird
nachstehend noch näher
eingegangen. Der zweite Hülsenbereich 6 mit
dem geringeren Durchmesser dient dazu, die Hülse 4 über eine
metallische Crimp-Verbindung mit der mantelfreien elektrischen Ader
des Kabels 7 fest verbinden zu können. Die elektrische Ader 7 ist
wiederum fest mit einem axial in dem Kontaktgehäuse 1 fixierten Kontaktelement 8 verbunden.
Durch die Crimp-Verbindung
zwischen der Hülse 4 und
der elektrischen Ader 7 ist eine axiale Fixierung der Hülse 4 innerhalb
jeweils einer Kontaktkammer 2 sicher gewährleistet.
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Für eine absolute
Dichtung des Abganges eines Kabels 3 aus dem Kontaktgehäuse 1 ist
der betreffende Kabelabgangsbereich mit einer Verschlussmasse 9 dicht
bedeckt. Die Verschlussmasse kann beispielsweise ein Thermoplast
sein, der in heißem, flüssigem Zustand
unter hohem Druck in an sich für die
Verarbeitung eines Thermoplastes bekannten Weise im Spritzverfahren
aufgetragen werden kann.
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Wie
bereits eingangs bei der Erläuterung
des Grundprinzips der vorliegenden Erfindung erläutert, dient die Hülse 4 bei
einem elektrischen Kupplungselement, bei dem der Kabelabgang durch
eine aufgetragene Verschlussmasse 9 gedichtet wird, ausschließlich dazu,
einen Übertritt
der flüssig
unter hohem Druck aufgetragenen Verschlussmasse 9 über die
Hülse 4 hinaus
zu dem Kontaktelement 8 hin sicher zu vermeiden. Erreicht
wird dies durch eine Hülse 4,
die mit einem axial ausreichend langen Schiebesitz in jeweils einer
Kontaktkammer 2 lagert. Die axialen Schiebesitzlänge ist
derart auszulegen, dass in den selbst bei einer engen Schiebesitzpassung noch
geringfügig
vorhandenen Ringspalt zwischen Hülse 4 und
Innenwand der Kontaktkammer 2 beim Auftragen der Verschlussmasse 9 eindringendes Verschlussmaterial
innerhalb der axialen Länge
des Schiebesitzes soweit erstarrt, dass im Ergebnis kein Verschlussmaterial 9 über die
Hülse 4 hinaus
in Richtung der Kontaktelemente 8 vordringen kann. Wie
bereits weiter oben dargelegt, kann die erforderliche axiale Länge des
erfindungsgemäßen Schiebesitzes sowie
das Spiel des Schiebesitzes experimentell oder rechnerisch für jeden
Anwendungsfall leicht ermittelt werden.
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Im
gezeichneten Beispiel ist als Verschlussmasse 9 ein im
Spritzverfahren heiß aufgetragener Thermoplast
eingesetzt.
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Das
Material der Hülse 4 muss
lediglich derart inkompressibel sein, dass die Hülse 4 ihre erfindungsgemäße Funktion
sicher ausüben
kann. Damit kann auch ein nicht vollständig inkompressibles Material
gegebenenfalls erfolgreich eingesetzt werden. Das erfindungsgemäß einzusetzende
Material für
die Hülse 4 darf
lediglich nicht so elastisch sein, dass flüssig aufgetragene Verschlussmasse 9 bei
dem Aufbringen die Hülse 4 bis
zu den Kontaktelementen 8 hin umströmen kann.
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Alle
in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten
Merkmale können sowohl
einzeln als auch in beliebiger Form miteinander erfindungswesentlich
sein.