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Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein Kabelsystem sowie ein Kabelsystem mit einer Kabelhülse.
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Kabelsysteme sind in der modernen Technik allgegenwärtig. Beispielsweise werden Kabelsysteme in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um elektronische Komponenten miteinander zu verbinden. Hierbei können große Temperaturschwankungen an einem Kabelsystem auftreten, beispielsweise wenn das Kabelsystem nahe eines Motors eingesetzt wird, der eine große Abwärme erzeugt. Auch sind Anforderungen in Bezug auf Stoß- und Schlagfestigkeit an derartige Kabelsysteme hoch, um eine große Ausfallsicherheit zu gewährleisten. Um ein Kabelsystem einzurichten, werden einzelne Kabel untereinander verbunden. Diese Kabelverbindungen müssen einerseits untereinander elektrisch isoliert sein, aber auch den hohen Ansprüchen des Kabelsystems genügen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für ein Kabelsystem sowie ein Kabelsystem mit einer Kabelhülse aufzuzeigen, die die oben genannten Probleme überwinden.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren für ein Kabelsystem gelöst. Das Herstellungsverfahren umfasst hierbei die Schritte:
- - Bereitstellen eines Grundkörpers mit einer Außenwand, die einen ovalen Querschnitt aufweist und einer innenliegenden Trennwand, die derart mit der Außenwand verbunden ist, dass sie ein erstes freies Volumen von einem zweiten freien Volumen trennt, wobei das erste freie Volumen und das zweite freie Volumen außer von der Trennwand von der Außenwand begrenzt werden, wobei sich der Grundkörper entlang einer Längsachse erstreckt;
- - Auftrennen der Außenwand in axialer Richtung bezogen auf die Längsachse derart, dass die Außenwand in ein erstes und ein zweites voneinander getrenntes Außenwandstück aufgeteilt wird, wobei das erste und das zweite Außenwandstück jeweils sowohl dem ersten freien Volumen und dem zweiten freien Volumen zugeordnet sind, wobei zusätzlich der folgende Schritt nach dem Schritt des Auftrennens durchgeführt wird:
- - Einstülpen eines dem ersten freien Volumen zugeordneten freien Endes des ersten Außenwandstücks oder des zweiten Außenwandstücks hin zu der Trennwand und Einstülpen eines dem zweiten Volumen zugeordneten freien Endes des ersten Außenwandstücks hin zu der Trennwand, so dass sich beide freien Volumen verkleinern.
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Durch das beschriebene Herstellungsverfahren kann ein Kabelsystem, insbesondere eine Kabelhülse, beispielsweise ein isolierender Separator, gefertigt werden. Oval umfasst in diesem Zusammenhang eine Ellipsenform. Der Grundkörper kann hierbei extrudiert werden. Durch die ovale Form des Querschnitts entsteht eine Vorspannung innerhalb des Grundkörpers. Diese ist insbesondere ausgeprägt, wenn die ovale Form von einer reinen Kreisform abweicht. Der bereitgestellte Grundkörper ist im Wesentlichen röhrenförmig, mit zwei separat ausgeführten Röhren, die durch die freien Volumen gebildet werden. Die Außenwand wird in jeweils einem Bereich eines freien Volumens aufgetrennt, insbesondere im Bereich einer Kontaktstelle der Trennwand mit der Außenwand, sodass durch die Trennwand und einen überstehenden Restteil der Außenwand, insbesondere eines Außenwandstücks, ein T-förmiger Mittelsteg gebildet wird. In dieses Kabelsystem sind Kabel einbringbar, die innerhalb der beiden freien Volumen voneinander isoliert getrennt sind. Die Zuordnung der Außenwandstücke ist derart zu verstehen, dass nach dem Auftrennen zu jedem freien Volumen jeweils freie Enden verschiedener Außenwandstücke zugeordnet sind. Die beiden entstandenen Außenwandstücke sind mit unterschiedlichen Enden der Trennwand verbunden.
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Durch das Einstülpen eines freien Endes des ersten Außenwandstücks oder des zweiten Außenwandstücks hin zu der Trennwand werden die beiden Außenwandstücke, die einem freien Volumen zugeordnet sind, so übereinander geschoben, dass das freie Volumen verkleinert wird. Durch den Überlapp des eingestülpten Außenwandstücks bleibt das jeweilige freie Volumen begrenzt. Aufgrund des ovalen Querschnitts, insbesondere elliptischen Querschnitts, und einer hieraus resultierenden Vorspannung der Außenwände werden die Außenwandstücke in Richtung der Trennwand geführt.
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Ebenso wird auf diese Art und Weise ein aufgetrennter Bereich wieder verschlossen und die freien Volumen begrenzt. Hierbei wird von der Trennwand und einem kleineren Außenwandstück ein T-förmiger Bereich gebildet, so dass ein größeres Außenwandstück mit beiden freien Enden unter die freien Enden des kleineren Außenwandstücks eingestülpt werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird zusätzlich der folgende Schritt nach dem Schritt des Auftrennens und vor dem Schritt des Einstülpens durchgeführt:
- - Einbringen jeweils einer, zwei Kabel zweier Kabelpaare verbindenden Kabelkopplung in das erste und das zweite freie Volumen.
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Eine Kabelkopplung kommt beispielsweise durch Krimpen oder Löten zustande. Die hierbei miteinander gekoppelten Kabelenden sind durch die Kopplung nicht isoliert. Werden Kabelpaare miteinander verbunden, so liegen die Kopplungsstellen häufig nahe beisammen, sodass eine Gefahr besteht, einen elektrischen Kontakt zwischen den Kabelpaaren, an den Kopplungsstellen zu verursachen. Durch Einbringen der Kabel im Bereich der Kabelkopplungen in die freien Volumen des Kabelsystems, wird durch die Trennwand eine Isolierung der beiden Kabelpaare erreicht.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird zusätzlich der folgende Schritt nach dem Schritt des Einstülpens durchgeführt:
- - Anbringen einer den Grundkörper umfassenden Fixierhülse, deren Innendurchmesser um weniger als eine Wandstärke der Außenwand des Grundkörpers größer ist, als ein Außendurchmesser des Grundkörpers fluchtend in radialer Verlängerung der Trennwand.
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Der Grundkörper weist einen ovalen Querschnitt auf, insbesondere einen elliptischen Querschnitt. Die Trennwand bildet hierbei eine stabilisierende Achse, die Außenwände sind insbesondere nach dem Auftrennen flexibel. Sind die Außenwände eingestülpt, so wäre es möglich, durch Ausstülpen der Außenwände die freien Volumen zu öffnen. Dadurch dass die Fixierhülse über den Grundkörper geschoben wird, wird verhindert, dass sich die Außenwände ausstülpen lassen. Der Innendurchmesser der Fixierhülse ist hierbei insbesondere so dimensioniert, dass ein Spiel des Grundkörpers innerhalb der Fixierhülse so gering ist, dass ein Ausstülpen der Außenwände nicht möglich ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Grundkörper durch ein Extrusionsverfahren bereitgestellt.
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Ein Extrusionsverfahren ist herstellungstechnisch in mehrerlei Hinsicht vorteilhaft. Dadurch dass der Grundkörper extrudiert wird, kann nahtlos ein ovaler Querschnitt des Grundkörpers zusammen mit der verbundenen Trennwand hergestellt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Grundkörper aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt.
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Die Fertigung aus dem Kunststoffwerkstoff garantiert einerseits die notwendige Flexibilität des Grundkörpers, in Bezug auf die Vorspannung als auch in Bezug auf eine Einstülpbarkeit, sowie eine Schlag- oder Stoßfestigkeit im Gebrauch. Beispielsweise ist der Kunststoffwerkstoff Teflon.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der ovale Querschnitt des Grundkörpers einen minimalen Durchmesser fluchtend in radialer Verlängerung der Trennwand auf.
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Der ovale Querschnitt des Grundkörpers, insbesondere ein elliptischer Querschnitt des Grundkörpers, der seinen minimalen Durchmesser fluchtend in radialer Verlängerung der Trennwand aufweist, ermöglicht es, den Grundkörper nach dem Auftrennen in eine runde Fixierhülse einzufügen. Darüber hinaus wird eine Vorspannung eingebracht, die ein Einstülpen von freien Enden von Außenwandstücken erleichtert.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kabelsystem mit einer Kabelhülse gelöst. Die Kabelhülse umfasst hierbei einen Grundkörper mit einer Außenwand, die einen ovalen Querschnitt aufweist. Der Grundkörper weist des Weiteren eine innenliegende Trennwand auf, die derart mit der Außenwand verbunden ist, dass sie ein erstes freies Volumen von einem zweiten freien Volumen trennt. Das erste freie Volumen und das zweite freie Volumen werden hierbei außer von der Trennwand von der Außenwand begrenzt. Der Grundkörper erstreckt sich entlang einer Längsachse. Der Grundkörper ist entlang der Außenwand in axialer Richtung bezogen auf die Längsachse aufgetrennt. Hierbei ist die Außenwand in ein erstes und ein zweites voneinander getrenntes Außenwandstück aufgeteilt. Das erste und das zweite Außenwandstück sind jeweils sowohl dem ersten freien Volumen und dem zweiten freien Volumen zugeordnet. Ferner ist ein dem ersten freien Volumen zugeordnetes freies Ende des erste Außenwandbereichs oder des zweiten Außenwandstücks hin zu der Trennwand eingestülpt und ein dem zweiten Volumen (3) zugeordnetes freies Ende des ersten Außenwandstücks ist hin zu der Trennwand eingestülpt, so dass beide freien Volumen verkleinert sind.
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Eine derartige Kabelhülse kann wie oben zu dem ersten Aspekt beschrieben beispielsweise als Separator zur Isolierung von Kabeln eingesetzt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der ovale Querschnitt des Grundkörpers einen minimalen Durchmesser fluchtend in radialer Verlängerung der Trennwand auf.
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Dadurch, dass ein minimaler Durchmesser des ovalen Querschnitts im Bereich der Trennwand liegt, entsteht in den Außenwänden eine Vorspannung.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind jeweils eine, zwei Kabel zweier Kabelpaare verbindenden Kabelkopplung in das erste und das zweite freie Volumen eingebracht.
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Dadurch, dass das Kabelsystem zwei Kabelkopplungen aufweist, mit der zwei Kabelpaare gekoppelt sind, die innerhalb der freien Volumen der Kabelhülse angeordnet sind, wird eine Isolierung der Kabel, bzw. Kabelkopplungen untereinander gewährleistet.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein dem ersten freien Volumen zugeordnetes freies Ende des zweiten Außenwandstücks hin zu der Trennwand eingestülpt und ein dem zweiten Volumen zugeordnetes freies Ende des ersten Außenwandstücks hin zu der Trennwand eingestülpt, sodass beide freien Volumen verkleinert sind.
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Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung ist ein dem ersten freien Volumen zugeordnetes freies Ende des ersten Außenwandstücks hin zu der Trennwand eingestülpt und ein dem zweiten freien Volumen zugeordnetes freies Ende des ersten Außenwandstücks hin zu der Trennwand eingestülpt, sodass beide freien Volumen verkleinert sind.
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In diesen beiden Ausgestaltungen werden jeweils freie Enden der Außenwandstücke so eingestülpt, dass die freien Volumen verkleinert sind. Hierbei untergreift ein freies Ende eines Außenwandstücks ein freies Ende eines weiteren Außenwandstücks so, dass die eingebrachten Kabelkopplungen umschlossen werden. Somit ist eine direkte elektrische Kontaktierung der Kabelkopplungen untereinander nicht mehr möglich ist und somit ist eine Isolation der Kabel und der Kabelkopplungen erfolgt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine den Grundkörper umfassende Fixierhülse angebracht. Ein Innendurchmesser der Fixierhülse ist um weniger als eine Wandstärke der Außenwand des Grundkörpers größer, als ein Außendurchmesser des Grundkörpers fluchtend in radialer Verlängerung der Trennwand.
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Wie zum ersten Aspekt beschrieben, dient die Fixierhülse hierbei als Sperre beziehungsweise Widerstand gegenüber einem Ausstülpen der eingestülpten Außenwandstücke. Die beschriebene Dimensionierung dient hierbei dazu, sicherzustellen, dass die freien Enden der Außenwandstücke nicht ausgestülpt werden können.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 einen Querschnitt eines Grundkörpers gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung,
- 2 einen Querschnitt eines Kabelsystems gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung,
- 3 eine Explosionsdarstellung eines Kabelsystems gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung,
- 4 einen weiteren Querschnitt des Kabelsystems gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung,
- 5 einen weiteren Querschnitt des Kabelsystems gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.
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1 zeigt einen Querschnitt eines Grundkörpers 1. Der Grundkörper 1 besteht im Ausführungsbeispiel aus extrudiertem Teflon, es ist jedoch auch denkbar, dass zur Bereitstellung des Grundkörpers 1 ein anderes Material verwendet wird, wie beispielsweise Moldflon. Derartige Materialien eignen sich beispielsweise zum Einsatz in Kraftfahrzeugen bei Kabelsystemen, die Temperaturschwankungen und mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Es kann in einer anderen Ausgestaltung selbstverständlich auch ein anderes Material, wie beispielsweise Gummi verwendet werden.
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Der Querschnitt des Grundkörpers 1 ist, wie in 1 dargestellt, elliptisch. In anderen Ausgestaltungen kann der Querschnitt jedoch von der elliptischen Form abweichen und beispielsweise eine andere ovale Form aufweisen.
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Der Grundkörper weist eine innenliegende Trennwand 2 auf. Die Trennwand 2 teilt den Grundkörper 1 in ein erstes freies Volumen 3 und ein zweites freies Volumen 4 auf. Das erste freie Volumen 3 und das zweite freie Volumen 4 werden jeweils von der Außenwand des Grundkörpers 1 und der Trennwand 2 begrenzt. Der Grundkörper 1 erstreckt sich röhrenförmig entlang einer Längsachse. Die beiden freien Volumen 3, 4 bilden somit zwei nebeneinanderliegende durch die Trennwand 2 getrennte Röhren.
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Die Außenwand des Grundkörpers 1 ist an zwei Stellen aufgetrennt. Die Trennung kann beispielsweise durch Aufschneiden erfolgen. Im Ausführungsbeispiel liegen die beiden Trennstellen nahe an einem Kontaktbereich der Trennwand 2 und der Außenwand. Alternativ ist es möglich, jeweils eine Trennstelle nahe eines unterschiedlichen Kontaktbereichs der Trennwand 2 und der Außenwand zu setzen.
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Durch die Trennung ergeben sich zwei Außenwandstücke, ein erstes Außenwandstück 5 und ein zweites Außenwandstück 6. Jedes der Außenwandstücke 5, 6 ist an einem unterschiedlichen Ende der Trennwand 2 angeordnet. Das heißt, jeweils eine Trennstelle befindet sich in einer zu einem freien Volumen 3, 4 gehörenden Teil der Außenwand. Im Beispiel zu 1 sind die Trennstellen so gewählt, dass durch das erste Außenwandstück 5 und die Trennwand 2 ein T-förmiger Bereich gebildet wird. Das andere Außenwandstück ist am dem T-förmigen Bereich gegenüberliegenden Bereich mit der Trennwand verbunden und umschließt die beiden freien Volumen 3, 4 bis hin zu den freien Enden des ersten Außenwandstücks 5, das den T-förmigen Bereich mit der Trennwand 2 bildet.
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Durch die ovale Grundform und eine hieraus resultierende Vorspannung der Außenwände werden die beiden Außenwandstücke 5, 6 in Richtung der Trennwand 2 gebogen. Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das zweite Außenwandstück 6 von beiden Seiten gegen das Außenwandstück 5 in Richtung der Trennwand 2 gebogen, da die Länge des Außenwandstücks 6 so groß ist, dass eine Federkraft auf das freie Ende des zweiten Außenwandstücks 6 wirkt.
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2 zeigt eine Darstellung eines Kabelsystems 20 mit dem zu 1 beschriebenen Grundkörper 1. In die freien Volumen 3, 4 des Grundkörpers 1 sind die beiden Kabel 21 eingebracht. Jeweils ein Kabel 21 ist in eines der freien Volumen 3, 4 eingebracht.
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Das zweite Außenwandstück 6 ist an beiden freien Enden unter die beiden freien Enden des ersten Außenwandstücks 5 eingestülpt. Das zweite Außenwandstück 6 untergreift somit das erste Außenwandstück 5 an zwei Bereichen. Die freien Enden des zweiten Außenwandstücks 6 liegen darüber hinaus mit den freien Enden an der Trennwand 2 an. Die Kabel 21 sind somit, im Bereich einer Erstreckung des Grundkörpers 1 entlang seiner Längsachse, nach dem Einbringen vollständig von dem Grundkörper 1 umgeben. Hierdurch werden die Kabel 21 zueinander und nach außen hin elektrisch isoliert.
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Eine Fixierhülse 7 ist über den Grundkörper 1 aufgeschoben. Die Fixierhülse 7 ist im Ausführungsbeispiel mit einem kreisförmigen Querschnitt versehen, sodass der eingestülpte Grundkörper 1 möglichst eng umschlossen ist. Da der Grundkörper 1 vor dem Auftrennen einen ovalen Querschnitt hatte, weist der Grundkörper 1 nach dem Einstülpen des zweiten Außenwandstücks 6 einen verkleinerten Querschnitt auf, der sich im Wesentlichen einer Rundung nähert. Die Fixierhülse 7 liegt so nah an dem Grundkörper 1 an, dass sich die eingestülpten freien Enden des zweiten Außenwandstücks 6 nicht ausstülpen lassen und das zweite Außenwandstück 6 somit im Wesentlichen fixiert ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Fixierhülse 7 mit einem anderen als einem runden Querschnitt zu versehen, solange die Toleranzen so ausgebildet sind, dass eine Fixierung des eingestülpten Außenwandstücks oder der eingestülpten Außenwandstücke des Grundkörpers 1 gewährleistet wird.
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3 zeigt eine Explosionsdarstellung des Kabelsystems 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel. Die Kabel 21 gehören zu zwei Kabelpaaren, die zu unterschiedlichen Kabelenden gehören und miteinander gekoppelt sind. In ein erstes Kabelmantelende 23 wird die Kabelführung 22 eingebracht, durch die die Kabel 21, die zu dem Kabelpaar gehören, dass durch die Kabelführung 22 führt, voneinander beabstandet werden. Dies erleichtert nicht nur die Kopplung der Kabel 21 untereinander, sondern sorgt auch für einen minimalen Abstand, sodass ein Kurzschluss der Kabel 21 nicht automatisch erfolgt und eine Montage des Grundkörpers 1 um die Kabel 21 herum möglich ist. In 3 ist des Weiteren eine Ausgestaltung einer Fixierhülse 7 dargestellt.
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4 zeigt einen Längsquerschnitt des Kabelsystems 20. 5 zeigt einen weiteren Querschnitt des Kabelsystems 20. Beide Figuren verdeutlichen den zusammengesetzten Aufbau des Kabelsystems 20.
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Die Kabelführung 22 ist in dem Kabelmantelende 23 angeordnet. Der Grundkörper 1 ist so um die Kabel 21 herumgelegt, dass jeweils eine Kabelkopplung in jeweils einem freien Volumen 3, 4 angeordnet ist. Die Kabelhülse 7 ist über die Anordnung geschoben.
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Der Grundkörper 1 umschließt hierbei die Kabelkopplungen, der Kabel 21 im Bereich der freien Volumen 3, 4. Jeweils eine Kabelkopplung eines Kabelpaares 21 liegt in einem der freien Volumen 3, 4 und ist durch die Trennwand 2 von der anderen Kopplung getrennt. Das Kabelmantelende 23 umfasst die Kabelführung 22, die eine Beabstandung der Kabel 21, die zu dem Kabelmantelende 23 gehören, bewirkt. Die Fixierhülse 7 ist so ausgestaltet, dass sie an unterschiedliche Radien der beiden zu koppelnden Kabelmantelenden 23, 24 und zusätzlich an den Radius der Kabelführung angepasst ist. Der Grundkörper 1 und die Kabelfixierhülse 7 sind zueinander so dimensioniert, dass die Fixerhülse 7, wie oben beschrieben, den Grundkörper 1 so umfasst, dass die eingestülpten Außenwandenden nicht ausstülpbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Grundkörper
- 2
- Trennwand
- 3
- erstes freies Volumen
- 4
- zweites freies Volumen
- 5
- erstes Außenwandstück
- 6
- zweites Außenwandstück
- 7
- Fixierhülse
- 20
- Kabelsystem
- 21
- Kabel
- 22
- Kabelführung
- 23, 24
- Kabelmantelende
