DE102012212346B4

DE102012212346B4 - Kabelzugentlastung

Info

Publication number: DE102012212346B4
Application number: DE201210212346
Authority: DE
Inventors: Christian Ehrlinspiel
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2015-02-26
Anticipated expiration: 2032-07-14
Also published as: DE102012212346A1

Abstract

Kabelzugentlastung für ein Anschlusskabel (4) eines Sensors (1) mit einem Gehäusedeckel (10), der zum Verschluss eines Sensorgehäuses (20) dient, und einer Tülle (3) zwischen dem Gehäusedeckel (10) und dem Kabelmantel (5) des Anschlusskabels (4), wobei die Adern (7) des Anschlusskabels (4) durch den Gehäusedeckel (10) und die Tülle (3) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäusedeckel (10) eine Halteplatte (30) vorhanden ist, die kabelseitig Durchbrüche (31) und sensorseitig S-förmig verlaufende Litzenführungselemente (32) aufweist, wobei die Adern (7) des Anschlusskabels (4) durch die Durchbrüche (31) hindurch und Litzen (6) entlang der Litzenführungslemente (32) geführt sind und im Bereich der Litzenführungselemente (32) abisoliert und verzinnt sind, wobei die verzinnten Litzen (6) in einem kurzen Abschnitt der Litzenführungselemente (32) im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse (2) des Anschlusskabels (4) verlaufen, und dass der durch den Gehäusedeckel (10), die Halteplatte (30) und den Durchbrüchen (31) gebildete Hohlraum mit einer Vergussmasse (39) aufgefüllt ist, wobei die verzinnten Litzen (6) in den Litzenführungselementen (32) fixiert werden und mit der Halteplatte (30) eine stabile Einheit bilden, die als Zugentlastung und Abdichtung des Anschlusskabels (4) dient.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kabelzugentlastung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Kabelzugentlastungen werden gegenwärtig in vielerlei Ausführungsformen am Markt verwendet.
In vielen Anwendungsbereichen der Industrie ist neben der Zugentlastung auch eine Dichtfunktion zu erfüllen, so dass die Kabelzugentlastung auch in Bereichen eingesetzt werden kann, bei denen ein Eindringen von Feuchtigkeit zu befürchten ist, beispielsweise beim Einsatz von Drucksensoren zur Druckmessung. Solche Sensoren weisen ein Sensorgehäuse mit einem entsprechenden Sensor und ein Anschlusskabel zur Stromversorgung und gegebenenfalls zur Datenübertragung auf. Die Zugentlastung des Anschlusskabels in solchen Sensoren erstreckt sich dabei meist weit über 20 mm bzw. vergrößert die Bauhöhe des Sensorgehäuses entsprechend.
Im Zuge der Miniaturisierung von Bauteilen und somit auch von Sensoren ist eine Minimierung der Bauhöhe der Zugentlastung von großer Bedeutung.
Die US 4 894 014 A offenbart eine Vorrichtung, die mit Hilfe eines Lagers ein Verdrillen und Aufwickeln eines Kabels verhindert. Die Zugentlastung erfolgt durch Klemmen der Adern, wobei das Abknicken der Adern dazu dient, Platz zu schaffen für das Lager.
Weitere Varianten an Zugentlastungen werden in der DE 100 54 501 C2 , US 5 346 406 A , EP 0 334 609 B1 , WO 2003/090 323 A2 , WO 2012/074 688 A2 , US 2010/0 086 260 A1 und in der US 2009/0 032 282 A1 gezeigt. Eine mögliche Abdichtung gegen Feuchtigkeit wird in der US 5 792 987 A gezeigt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb eine Kabelzugentlastung zu schaffen, die eine Zugentlastung auf geringer Raumhöhe realisiert und die außerdem einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch folgende im Anspruch 1 angeführten Merkmale. Der Unteranspruch betrifft die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung.
Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, bei einem Kabel eine speziell geformte Halteplatte vorzusehen, welche im vergossenen Zustand die gebogenen Litzen im Gehäusedeckel auf geringer Raumhöhe auch bei starker Zugbelastung an ihren vorgesehenen Plätzen hält.
Der Mantel des Anschlusskabels wird im mittleren Bereich des Gehäusedeckels abisoliert. Zusätzlich kann das Anschlusskabel mit einer Tülle gegen den Gehäusedeckel abgedichtet werden, wobei die Tülle ein beliebiges Gummi-Formteil sein kann. Die Adern werden durch die Durchbrüche einer Halteplatte geführt, die auf den Gehäusedeckel aufliegt. Im Bereich der Halteplatte werden die Adern abisoliert und vorzugsweise verzinnt, um später im vergossenen Zustand eine größere Haftung im Vergussmittel zu erhalten. Die Litzen werden gebogen, so dass sie im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Anschlusskabels innerhalb der Halteplatte verlaufen. Die Halteplatte ist vorzugsweise mit Führungskanälen bzw. mit Stegen versehen, um einerseits einen Kurzschluss zwischen den Litzen zu vermeiden und anderseits sie an die gewünschte Position im Gehäusedeckel zu leiten, um eine optimale Anschlussposition an den eigentlichen Sensor im Sensorgehäuse zu erhalten. Der Hohlraum zwischen dem Anschlusskabel und der Halteplatte im Gehäusedeckel sowie die Durchbrüche und die gebogenen Litzen auf der Halteplatte werden mit einem Vergussmaterial oder Klebstoff vergossen. Die vergossene Halteplatte dient zur Zugentlastung der Ader. Gleichzeitig wird hierüber der Sensor gegen Längswasser abgedichtet, so dass auch bei Beschädigung des Kabels keine Feuchtigkeit über die Litzen ins Sensorgehäuse gelangt. Die Höhe der Halteplatte kann weniger als 5 mm für die gewünschte Zugentlastung betragen, was letztendlich im verbauten und vergossenen Zustand mit dem Gehäusedeckel eine Höhe von unter 10 mm bedeutet. Gehäusedeckel und Sensorgehäuse können zweiteilig aber auch einteilig ausgeführt sein.
Vorteilhafterweise weißt die Halteplatte ein Litzenführungselement auf, welches die Litzen S-förmig in Kanälen über das Litzenführungselement führt. Die Litzen verlaufen nach Austritt aus dem Litzenführungselement wieder weitgehend parallel zur Längsachse des Anschlusskabels. Die überstehenden Litzen dienen zum Anschluss an einen Sensor, beispielsweise einen Drucksensor, wie er beispielsweise von der Anmelderin u.a. unter der Bezeichnung PT, beispielsweise PT3540, vertrieben wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 Drucksensor mit der erfindungsgemäßen Zugentlastung
2 Perspektivische Darstellung des Gehäusedeckels mit Halteplatte und Anschlusskabel
3 Perspektivische Darstellung des Gehäusedeckels mit vergossener Halteplatte
4 Perspektivische Darstellung der Halteplatte
In 1 ist ein Sensor 1 mit der erfindungsgemäßen Zugentlastung dargestellt. Der Sensor 1 weist ein Anschlusskabel 4 und ein Sensorgehäuse 20 mit beispielsweise einem Drucksensor auf.
Das Anschlusskabel 4 ist durch den Gehäusedeckel 10 zum Sensorgehäuse 20 geführt. Zusätzlich wird das Anschlusskabel 4 über eine Tülle 3 gegen den Gehäusedeckel 10 abgedichtet. Innerhalb des Gehäusedeckels 10 ist die Zugentlastung des Anschlusskabels 4 in einer geringen Bauhöhe von bis zu unter 5 mm realisiert, so dass eine gesamte Bauhöhe von Gehäusedeckel und Zugentlastung von unter 10 mm realisiert werden kann.
In 2 ist der Gehäusedeckel 10 als Teil des Sensors 1 dargestellt. Auf dem Gehäusedeckel 10 liegt eine Halteplatte 30 auf. Über Durchbrüche 31 in der Halteplatte 30 werden die Adern 7 bis auf die andere Seite geführt. Die Adern 7 werden abisoliert und verlaufen im Wesentlichen senkrecht zur Längsache 2 (siehe 1) des Anschlusskabels 4 weiter. Die Litzen 6 werden S-förmig über das Litzenführungselement 32 (siehe 4) bis außerhalb der Halteplatte 10 geführt. Dadurch verlaufen die Litzen 6 wieder weitgehend parallel zur Längsache 2 (siehe 1) des Anschlusskabels 4. Die überstehenden Litzen 6 dienen zum Anschluss an einen Sensor 1. Die Litzen 6 sind vorzugsweise verzinnt. Dies ermöglicht eine höhere Haftung innerhalb der Vergussmasse 39 (siehe 3).
Wie in 3 dargestellt, wird die Halteplatte 30 im Gehäusedeckel 10 mit einer Vergussmasse 39 oder Klebstoffvergossen. Die Litzen 6 sind vorzugsweise verzinnt, um eine höhere Haftung innerhalb der Vergussmasse 39 zu erhalten. Die Vergussmasse 39 verteilt sich über die Durchbrüche 31 (siehe 2) im Hohlraum zwischen der Halteplatte 30 und dem Gehäusedeckel 10. Die Durchbrüche 31 (siehe 2) sind entsprechend groß gestaltet, damit auch bei durchgeführten Adern 7 noch genügend Platz ist, damit das Vergussmaterial 39 in den darunterliegenden Hohlraum dringen kann. Somit wird eine optimale Abdichtung gegen Feuchtigkeit zwischen Anschlusskabel 4, Tülle 3 und Gehäusedeckel 10 zum Sensorgehäuse 20 erreicht. Das Verzinnen der Litzen 6 und Vergießen der Litzen 6 in der Halteplatte und den darunter liegenden Hohlräumen bis zum Anschlusskabel 4 im Gehäusedeckel 10 bietet zusätzlich eine Längswasserdichtigkeit. Dies verhindert ein Eindringen von Feuchtigkeit vom Anschlusskabel 4 zum Sensor über die Litzen 6. Der Gehäusedeckel 10 kann im Eintrittsbereich des Anschlusskabels 4 in den Gehäusedeckel 10, beispielsweise bei Verwendung von Edelstahl, vercrimpt sein, um eine optimale Dichtwirkung zwischen Gehäusedeckel 10 und Tülle 3 bzw. Anschusskabel 4 zu erhalten.
In 4 wird eine mögliche Ausgestaltung der Halteplatte 30 gezeigt. Die Halteplatte ist in ihrem Aufbau vorzugsweise an die Anzahl der Adern 7 des Anschlusskabels 4 angepasst. Stege 36 trennen die einzelnen Litzen 7 vor Kurzschluss. Über Kanäle im Litzenführungselement 32 werden die Litzen 6 (siehe 3) bis über die Halteplatte 30 hinaus geführt.
Über die an der Halteplatte 30 angebrachten Auflagefläche 33a, b, c liegt diese auf dem Gehäusedeckel 10 auf. Je nach verwendetem Material, beispielsweise Edelstahl, des Gehäusedeckels 10 und des Sensorgehäuses 20 kann es sinnvoll sein, dass die Auflageflächen 33a, b, c nicht bis zum Rand des Gehäusedeckels 10 reichen, damit der Deckel 10 mit dem Gehäuse 20 verschweißt werden können, sofern diese zweiteilig ausgeführt sind. Gehäusedeckel 10 und Sensorgehäuse 20 können zweiteilig aber auch einteilig ausgeführt sein. Zusätzlich können die Auflageflächen 33a, b, c so ausgestaltet werden, beispielsweise über daran angebrachte Gehäuseverankerungen 34 mit möglichen Gehäuseverankerungsanschlägen 35, dass der Gehäusedeckel 10 samt Halteplatte 30 im bzw. am Sensorgehäuse 20 verankert bzw. verschraubt werden kann. In dieser fixierten Position ist eine leichtere Verklebung oder Verschweißung des Gehäusedeckels 10 am Sensorgehäuse 20 möglich, sofern diese zweiteilig ausgeführt wurden.
Bezugszeichenliste

1: Sensor
2: Längsachse
3: Tülle
4: Anschlusskabel
5: Kabelmantel
6: Litze
7: Ader
10: Gehäusedeckel
20: Sensorgehäuse
30: Halteplatte
31: Durchbruch
32: Litzenführungselement
33a, b, c: Auflagefläche
34: Gehäuseverankerung
35: Gehäuseverankerungsanschlag
36: Stege
39: Vergussmasse

Claims

Kabelzugentlastung für ein Anschlusskabel (4) eines Sensors (1) mit einem Gehäusedeckel (10), der zum Verschluss eines Sensorgehäuses (20) dient, und einer Tülle (3) zwischen dem Gehäusedeckel (10) und dem Kabelmantel (5) des Anschlusskabels (4), wobei die Adern (7) des Anschlusskabels (4) durch den Gehäusedeckel (10) und die Tülle (3) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäusedeckel (10) eine Halteplatte (30) vorhanden ist, die kabelseitig Durchbrüche (31) und sensorseitig S-förmig verlaufende Litzenführungselemente (32) aufweist, wobei die Adern (7) des Anschlusskabels (4) durch die Durchbrüche (31) hindurch und Litzen (6) entlang der Litzenführungslemente (32) geführt sind und im Bereich der Litzenführungselemente (32) abisoliert und verzinnt sind, wobei die verzinnten Litzen (6) in einem kurzen Abschnitt der Litzenführungselemente (32) im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse (2) des Anschlusskabels (4) verlaufen, und dass der durch den Gehäusedeckel (10), die Halteplatte (30) und den Durchbrüchen (31) gebildete Hohlraum mit einer Vergussmasse (39) aufgefüllt ist, wobei die verzinnten Litzen (6) in den Litzenführungselementen (32) fixiert werden und mit der Halteplatte (30) eine stabile Einheit bilden, die als Zugentlastung und Abdichtung des Anschlusskabels (4) dient.
Kabelzugentlastung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (30) ein Litzenführungselement (32) aufweist, das derart ausgebildet ist, dass die Litzen (6) zum Zweck der Zugentlastung S-förmig über das Litzenführungselement (32) geführt sind, so dass die Litzen (6) weitgehend parallel zur Längsachse (2) des Anschlusskabels (4) verlaufen, wobei die überstehenden Litzen (6) zum elektrischen Anschluss dienen.