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Die Erfindung betrifft eine Kabelverschraubung mit einer Dichtung und einer Zugentlastung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einen Steckverbinder mit einer Kabelverschraubung.
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Da unter einer Kabelverschraubung ein für Steckverbinder geeigneter Kabeleintritt, aber auch eine Kabeldurchführung verstanden werden soll, erstreckt sich die Erfindung konsequenterweise auf Kabelstecker, Kabeldosen und Kabeldurchführungen jeglicher Art, bei denen eine erfindungsgemäße Kabelverschraubung vorhanden ist.
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Derartige Kabelverschraubungen sind seit langen bekannt, und werden vor allem dann eingesetzt, wenn Kabel zu konfektionieren sind oder ein Kabeleintritt in ein Gehäuse benötig wird. Neben einer Zugentlastung benötigt jeder Kabeleintritt auch eine den vorgesehenen Einsatzbedingungen entsprechende Dichtung.
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Die
DE 20 2012 012 427 U1 zeigt eine abgedichtete Kabelverschraubung mit einem Gewindestutzen und einer Druckschraube, wobei ein im Wesentlichen konischer Dichteinsatz in einen rohrförmigen Hohlraum eingelegt und beim Verschrauben der Druckschraube in den Hohlraum damit auch gegen den Kabelmantel gepresst wird.
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Als nachteilig wird angesehen, dass ein weiches Dichtelement zum Zweck der Zugentlastung weit stärker deformiert werden muss, als das zur Dichtung erforderlich ist, was das dichtende Bauelement stark belastet, und damit dessen Zuverlässigkeit und Lebensdauer einschränkt.
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Die
DE 10 2004 061 488 A1 zeigt eine Kabelverschraubung für abgedichtete Leitungsdurchführungen mit einem Gewindestutzen und einer Druckschraube, wobei ein halbkugelartiger Dichteinsatz in eine sich konisch verjüngende halbkugelartige Höhlung eingelegt wird. Beim Verschrauben wird der Dichteinsatz zunehmend in diese Verjüngung und natürlich auch gegen den Kabelmantel gepresst, wobei der Hohlraum wegen der zylindrischen Innenkontur des Gewindestutzens seine Kugelgestalt beim Schraubvorgang zunehmend verliert, so dass das Dichtelement auch hier stark deformiert wird, und die vorangegangenen Ausführungen letztlich auch hier gelten.
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Die
DE 103 12 749 A1 zeigt eine dichte Kabelverschraubung mit einem hier als Doppelnippel bezeichneten Gewindestutzen, auf den eine Druckschraube mit Kabeldurchführung aufgeschraubt wird. Zur Dichtung und Zugentlastung sind ein elastomerer Dichteinsatz ein strukturierter Klemmring vorgesehen. Diese sind durch Stege verbunden, wobei die Segmente des Klemmrings eine im Wesentlichen kugelförmige Außenmantelfläche, bilden, die an die Innenkontur der Druckschraube angepasst ist. Die Zwischenräume des Klemmrings werden durch das komplementär strukturierte Dichtelement ausgefüllt. Beim Verschrauben der Druckschraube werden der Klemmring und der Dichteinsatz in den durch den Gewindestutzen und die Druckschraube aufgespannten Raum, und natürlich auch auf den Kabelmantel gepresst.
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Als nachteilig werden der doch recht aufwändige und damit teure Klemmring und der stark strukturierte, und dadurch montageaufwändige Dichteinsatz angesehen.
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Die
US 6 070 835 offenbart eine Kabeldurchführung mit einem kugelförmigen Dichteinsatz, der aus zwei Halbkugeln besteht und sowohl zur Klemmung als zur Abdichtung des Kabels dient. Die Kugel ist schwenkbar gelagert, um die Kabeldurchführung an unterschiedliche Kabeleintrittswinkel anzupassen. Die Halbkugeln werden entweder miteinander verschraubt oder über hinterschnittene Profile ineinander geschoben. Beim Verschrauben wird die Kugel im Wesentlichen radial gepresst, was als sehr nachteilig angesehen wird. Weiterhin wird als nachteilig angesehen, dass die zwischen den beiden Halbkugeln liegende Führungsnut sehr genau an das Kabelprofil angepasst werden muss, um eine ausreichende Klemmung ohne Beschädigung des Kabels zu erreichen.
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Die
DE 100 11 341 A1 zeigt einen elektrischen Steckverbinder, bei dem ein geschlitzter Klemmkorb mit flexible Zungen in eine konische Dichthülse eingelegt wird.
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Die
DE 10 2006 043 217 B3 offenbart eine Kabelverbindung, bei der eine Druckschraube durch elastisch verformbare Rastbasen gegen unbeabsichtigtes Verdrehen geschützt ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die genannten Nachteile zu überwinden, und eine einfacher und vor allem kostengünstiger herstellbare Kabelverschraubung mit einem großen Spannbereich für unterschiedliche Kabeldurchmesser anzugeben, die mit lediglich einem Bauelement zur Dichtung und Zugentlastung auskommt.
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Diese Aufgabe wird mit den Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen die Ausgestaltung der Erfindung. Der nebengeordnete Anspruch betrifft einen Steckverbinder mit der erfindungsgemäßen Kabelverschraubung.
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Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht darin, die Zugentlastung und die Kabeldichtung mit einem kugelförmigen Bauelement zu realisieren, das die Funktionen des Klemmrings und des Dichteinsatzes in sich vereinigt, wobei die Kugelform beim Verschrauben im erhalten bleiben soll, um den Anpressdruck in der Mitte der Kugel zu konzentrieren, was einerseits deren Dichtwirkung erhöht, und die Zugentlastung durch eine in der Kugelmitte entstehende ringförmige Vertiefung im Kabelmantel verbessert. Weiterhin soll eine Verdrehung des Dichteinsatzes verhindert werden, was erfindungsgemäß durch Rastnasen geschieht, die mit wegen ihrer Federwirkung im Gewindestutzen vorhandenen Schlitzen verrasten und so einer Verdrehung des kugelförmigen Dichteinsatzes entgegenwirken.
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So können auch ein härtere Materialien verwendet werden, so dass neben dem axialen auch ein radialen Druck auf die Kugelmitte ausgeübt wird, was zu einer erhöhten Flächenpressung in der Mitte der Kugel führt, ohne den Kabelmantel zu beschädigen.
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Durch die größere Auswahl an Materialien können deren Haftreibungskoeffizienten besser mit denen des Kabelmantels abgestimmt werden.
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Erfindungsgemäß werden beide Innenkonturen, nämlich die des Gewindestutzens und die der Druckschraube in großen Abschnitten halbkugelförmig gestaltet.
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Der an sich bekannte Dichteinsatz für das Kabel wird kugelförmig ausgebildet, so dass er beim Verschrauben der Druckschraube in die beiden Kugelschalen und auf das im Dichteinsatz geführte Kabel gepresst wird, wobei der oben beschriebene Effekt in der Kugelmitte erreicht wird. Die beiden halbkugelförmigen Innenkonturen weisen vorteilhaft leicht unterschiedliche Radien auf, um den Druck auf den Dichteinsatz beim Verschrauben stetig zu erhöhen.
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Der ganze Gewindestutzen oder wenigstens seine Außenkontur sind vorteilhaft aus Metall .
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Die Innenkontur des Gewindestutzens ist wie oben erwähnt, geschlitzt und damit federnd ausgeführt, und kann auch noch von einer Feder umschlossen sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kabeldurchführung im Dichteinsatz lammellenartig aufgebaut, so dass durch Entfernen oder Umklappen der inneren Lamellen beim Einschieben des Kabels eine Anpassung an den Kabeldurchmesser erfolgen kann, wobei die Lamellen unterschiedlich gefärbt sein können.
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In einer weiteren Ausgestaltung können der Gewindestutzen und die Druckschraube Zahnprofile aufweisen, die beim Verschrauben ineinander verrasten, um als Rüttelsicherung das unbeabsichtigte Lösen der Verschraubung durch Vibration zu verhindern.
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Die erfindungsgemäße Kabelverschraubung kann in Steckverbindern, d. h. Kabeldosen und Kabelsteckern, aber auch als Kabeleintritt in beliebig gestaltete Gehäuse Anwendung finden.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
- 1 zeigt die erfindungsgemäße Kabelverschraubung in einer Explosionsdarstellung,
- 2 zeigt ein Schnittbild der Kabelverschraubung im verschraubten Zustand mit Kabel,
- 3 zeigt ein Schnittbild der Kabelverschraubung im verschraubten Zustand ohne Kabel,
- 4 zeigt ein Schnittbild der Kabelverschraubung für kleinere Kabeldurchmesser,
- 5 zeigt ein Schnittbild der Kabelverschraubung für größere Kabeldurchmesser,
- 6 zeigt ein Schnittbild der Druckschraube mit Dichteinsatz und einer Rüttelsicherung,
- 7 zeigt einen erfindungsgemäßen kugelförmigen Dichteinsatz mit Rastnasen.
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Die 1 zeigt ein Schnittbild der erfindungsgemäßen Kabelverschraubung mit dem Kabel 6 in einer Explosionsdarstellung, wobei das Gehäuse 1 einen hier nicht dargestellten Steckverbinder enthalten kann.
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Der zum Gehäuse 1 gehörende Gewindestutzen 2, die Druckschraube 4 und der elastomere kugelförmige Dichteinsatz 7 sind geschnitten dargestellt.
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Das Kabel 6 wird durch den kugelförmigen Dichteinsatz 7 geführt, wo es geklemmt und abgedichtet wird. Durch die Kugelform wird der Anpressdruck in der Mitte der Kugel konzentriert, was deren Dichtwirkung erhöht, und die Zugentlastung durch die oben genannte ringförmige Vertiefung im Kabelmantel verbessert.
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Beim Verschrauben passt sich der elastomere Dichteinsatz 7 sowohl an die etwas größere Innenkontur 5 der Druckschraube 4, als auch an die kleinere Innenkontur 3 des zum Gehäuse 1 der Kabelverschraubung gehörenden Gewindestutzens 2 an, wobei sich die beiden Radien nur geringfügig unterscheiden, so dass die Kugelform des Dichteinsatzes 7 im Wesentlichen erhalten bleibt. So wird die Pressung des Kabelmantels auf kabelschonende Weise erhöht. Optional kann die Innenkontur 3 längs geschlitzt sein, d. h. Federzungen aufweisen.
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Die 2 zeigt ein Schnittbild der Kabelverschraubung im verschraubten Zustand mit dem Kabel 6. Die Innenkonturen 3 und 5 sind halbkugelförmig bzw. weisen halbkugelförmige Abschnitte auf.
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Die Kabeldurchführung des Dichteinsatzes 7 enthält Lamellen, die zur Anpassung an den jeweilige Kabeldurchmesser durch Hindurchschieben des Kabels 6 entfernt, oder wie in der 5 gezeigt, aufgeklappt werden, was als Dichtung und Zugentlastung wirkt. Zur leichteren Unterscheidung können die Lamellen unterschiedlich gefärbt sein.
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Die 3 zeigt ein Schnittbild der Kabelverschraubung im gespannten (verschraubten) Zustand ohne das Kabel 6.
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Der Kabelkanal des Dichteinsatzes 7 ist wegen der oben genannten Konzentrierung des Pressdrucks in der Mitte ringförmig verengt.
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Die 4 zeigt ein Schnittbild der Kabelverschraubung für kleinere Kabeldurchmesser mit dem Kabelkanal im entspannten Zustand. Die Innenkonturen 3 des Gewindestutzes 2 und 5 der Druckschraube 4 sind beide halbkugelförmig, wobei der Gewindestutzen 2 einen um ca. 10% kleineren Radius aufweist, um den Pressdruck beim Verschrauben der Druckschraube 4 stetig zu erhöhen.
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Die 5 zeigt ein Schnittbild der Kabelverschraubung für größere Kabeldurchmesser, wobei die innerste Lamelle des Dichteinsatzes 7 zur Anpassung an den Kabeldurchmesser bei der Montage des Kable selbsttätig nach innen geschoben, und dabei umgeklappt wurde.
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Die 6 zeigt ein Schnittbild der Druckschraube 4 mit einer Rüttelsicherung, wobei die Außenverzahnung 8 am Gewindestutzen 2 rechteckförmig, und die Innenverzahnung 9 der Druckschraube 4 in Spannrichtung rampenförmig ausgeführt ist, ohne die Rüttelsicherung auf diese Ausführung zu beschränken.
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Wie bereits erwähnt, ist die Innenkontur des Gewindestutzens 2 geschlitzt, um das Setzen der Dichtung auszugleichen. Außerdem wird sie dadurch beim Verschrauben gespreizt, und setzt so der Schraubbewegung einen wachsenden Widerstand entgegen.
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Die 7 zeigt einen erfindungsgemäßen kugelförmigen Dichteinsatz 7 mit Rastnasen 10. Die Rastnasen 10 sind derart ausgebildet, dass sie mit den Schlitzen 11 der Innenkontur 3 des Gewindestutzens 2 verrasten und so eine Verdrehung des kugelförmigen Dichteinsatzes 7 gegenüber dem Gewindestutzen 2 verhindern.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Gehäuse
- 2.
- Gewindestutzen
- 3.
- Innenkontur des Gewindestutzens 2
- 4.
- Druckschraube
- 5.
- Innenkontur der Druckschraube 4
- 6.
- Kabel
- 7.
- Kugelförmiger Dichteinsatz, elastomer oder gummielastisch mit einem Kabelkanal
- 8.
- Erstes Zahnprofil, Außenverzahnung auf dem Gewindestutzen 2
- 9.
- Zweites Zahnprofil, Innenverzahnung in der Druckschraube 4
- 10.
- Rastnasen am elastomeren Dichteinsatz 7
- 11.
- Schlitze in der Innenkontur 3 des Gewindestutzens 2
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202012012427 U1 [0004]
- DE 102004061488 A1 [0006]
- DE 10312749 A1 [0007]
- US 6070835 [0009]
- DE 10011341 A1 [0010]
- DE 102006043217 B3 [0011]
