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Kabelklemmvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Kabelklemmvorrichtun#
für eine elektrische Steckverbindung.
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Derartige Vorrichtungen, bestehend aus einer die Kabel umgebenden
Klemmutter, mit welcher die Kabel über eine aus einem elastischen Stopfen bestehende
Einrichtung dichtend verbunden sind, welcher die Kabel in sich in Längsrichtung
erstreckenden Bohrungen aufnimmt, wobei ferner eine Kappe vorgesehen ist, welche
den Stopfen in axialer Richtuni gegen eine in Querrichtung verlaufende Ansatzfläche
der Klemmutter und radial gegen die Kabel preßt. wenn die Kappe gegen die Klemmutter
mit Hilfe von Mitteln gedrückt wird, die einen geradlinigen Axialdruck derart ausüben,
daß die Kappe relativ zu der Klemmutter nicht verbunden werden kann, sind bekannt.
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Eine derartige bekannte Vorrichtung bezieht sich auf eine Abdichtung
eines durch eine Bohrung in einer Wandung geführten, langgestreckten Elementes,
beispielsweise eines Rohres, gegen die Wandung. Die Vorrichtung umfaßt ein im wesentlichen
zylindrisches, mit einer in einer Mittelquerebene verlaufenden Ringnut versehenes
elastisches Dichtungsstück, daß so in die Bohrung der Wandung eingepaßt wird, daß
die Wandung in die Ringnut eingreift. Von beiden Seiten der Wandung greifen der
Form des zylindrischen Dichtungsstückes etwa angepaßte Kappen über das Dichtungsstück,
die durch eine Schraubverbindung beiderseits fest gegen die Wandung und das Dichtungsstück
gepreßt werden. Damit wird eine Dichtung zwischen dem Rohr und der Wandung hergestellt.
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Eine andere bekannte Ausführungsform der skizzierten Vorrichtungen
ist in einer Dichtung von Rohrverbindungen verwirklicht. Eine nach beiden Seiten
konisch abfallende Muffe aus elastischem Material fegt über den Stirnseiten der
beiden Rohre und über-;reift beide Rohrenden gleichmäßig. In der Mittelquerebene
ist die Muffe einer umlaufenden, nach außen weisenden Rippe versehen. Die abdichtende
Verbindung zwischen den Rohrenden und der Muffe wird durch zwei über je einen der
konisch abfallenden Abschnitte der Muffe greifende Kappen, deren nnenflächen im
wesentlichen der jeweiligen Außeniäche der Muffe entsprechen, erreicht, wobei die
Kappen ihrerseits durch an ihnen angreifende Spann-)ügel zusammengedrückt werden.
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Abweichend von diesen im Rahmen der eingangs )eschriebenen Gattung
bekannten Vorrichtungen beieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Kabel-:lemmvorrichtung,
die dadurch gekennzeichnet ist, laß der Stopfen im entspannten Zustand eine kegelstumpfförmige
Gestalt bestimmter Länge mit ebene Seitenflächen derart aufweist, daß der Stopfen
voc einem zylindrischen Teil der Innenwandoberflächc der Kappe umfaßt und deformiert
wird, wobei de Durchmesser der Kappe an dieser Stelle in seine Größe zwischen den
Enddurchmessern des kegel. stumpfförmigen Stopfens liegt.
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Durch diese Ausbildung einer Klemmvorrichtung wird erreicht, daß beim
Aufsetzen und Festschrauber der Kappe diese infolge ihrer von der Außenfläche des
Stopfens abweichenden Innenfläche eine derart kräftige und einschneidende Verformung
des Stopfen bewirkt, daß die Innenwände der für die einzelnen Drähte bestimmten
Bohrungen sich an den Dichtstellen fest gegen die Kabel anlegen und so eine sichere,
zuverlässige Dichtung gewährleisten.
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Diese Wirkungsweise der Kappe wird noch dadurch gefördert, daß der
zylindrische Teil der Seitenwand an dem der Klemmutter benachbarten Ende in eine
vordere Ringfläche übergeht, welche nach innen zur Achse des Stopfens konvex ist,
während der zylindrische Teil der Seitenwand an dem der Klemmmutter entfernten Ende
in eine hintere Ringfläche übergeht, die nach innen zur Achse des Stopfens konkav
ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus
der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor. In den
Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile in den verschiedenen
Ansichten hinweisen, zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen
Klemmvorrichtung, die an einem Element einer elektrischen Verbindung befestigt ist,
Fig.2 eine Stirnansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1, gesehen in der Richtung von
recht nach links in bezug auf Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht der auseinandergezogenen
Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2, teilweise im Schnitt, Fig.4 einen Längsschnitt durch
den federnden Stopfen und Fig.5 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig.
1 und 2, wobei an diese Vorrichtung mehrere isolierte Drähte angeschlossen sind.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand einer Kabelklemmvorrichtung
zum Festklemmen mehrerer Drähte gegen Längs- oder Drehbewegung gegenüber einem Teil
dargestellt, der elektrisch mit ihnen verbunden ist. Sie dient ferner im wesentlichen
zur Abdichtung des Inneren eines solchen Teils gegen den Eintritt von Feuchtigkeit,
wie Wasser.
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In der besonderen dargestellten Ausführungsform ist das Anschlußstück
10, mit welchem die neue Klemmeinrichtung 11 vereinigt ist, ein aufnehmendes
Element einer Kabelverbindung für mehrere Leiter. Das Anschlußstück 10 hat
einen hohlen, im allgemeinen zylindrischen Körper 12, in welchem ein Isoliereinsatz
14, der beispielsweise aus Gummi hergestellt ist und in dem mehrere sich
in Längsrichtung erstrekkende Kontaktstifte 15 angeordnet sind, undrehbar
befestigt ist. Die Stifte 15 können in Kontaktbuchsen aufgenommen werden,
die in einem nicht dargestellten Gegenstück des Verbindungselementes angeordnet
sind, das am linken Ende (Fig. 1, 3 und 5) des Anschlußstückes 10 ansetzbar
ist.
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Die verschiedenen Kontaktstifte 15 haben hohle Lötfahnen bzw.
Lötbuchsen 16 an ihren Enden außerhalb des Einsatzes 14, wodurch sie
mit den Leiterdrähten 17 eines vieladrigen Kabels verbindbar sind. Die Klemm-
und Dichtungsvorrichtung 11 ist in der dargestellten Ausführungsform mit
dem Außenende des Anschlußstückes 10 verbunden und legt die Drähte
17 gegen eine axiale Bewegung gegenüber dem Körper 12 des Anschlußstückes
10 fest. Hierdurch werden die Drahtanschlüsse an den Lötbuchsen
16 vor einer unzulässigen Belastung geschützt, wenn über einen oder mehrere
Drähte ein Zug auf die Vorrichtung 11 ausgeübt wird. Die Vorrichtung
11 schützt auch die Anschlüsse an den Lötbuchsen 16 und die Isolation
innerhalb des Anschlußstückes 10 und der Vorrichtung 11 vor dem Eindringen
von Feuchtigkeit, die einen Kurzschluß zwischen den verschiedenen Drähten und Verbindungsteilen
herbeiführen kann. So ist die erfindungsgemäße Dichtungs- und Klemmvorrichtung beispielsweise
für den Einbau in einem Flugzeug nützlich, wo die Teile beträchtlichen Änderungen
des Umgebungsdruckes unterworfen und daher für das Eindringen von Feuchtigkeit empfänglich
sind.
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Die Vorrichtung 11 weist eine Klemmutter 20 von im wesentlichen
zylindrischer Form auf. Die Mutter 20 kann an dem Anschlußstück
10 befestigt werden, indem der mit Gewinde versehene Teil 19 in das
Innengewinde 22 am vorderen Endabschnitt 21 der Mutter 20 eingeschraubt
wird, wie in Fig. 5 dargestellt. Hinter dem mit Gewinde versehenen Abschnitt 21
ist die Mutter 20 mit einem niedrigen, radial nach innen ragenden Flansch
24 und hinter dem Flansch 24 mit einer schmalen zylindrischen Seitenwand
31 versehen. Der in der Mutter 20 durch den Flansch 24 und die Seitenwand
31 geschaffene Sitz nimmt den vorderen, breiteren Unterteil des federnden Stopfens
25 auf, der die Drähte 17 festklemmt und eine Dichtung mit diesen
bildet. Der Stopfen 25 kann beispielsweise aus natürlichem oder synthetischem
Gummi hergestellt sein. Er hat mehrere sich in Längsrichtung erstrekkende Durchgänge
26 zur Aufnahme der Drähte. Die Durchgänge sind so angeordnet, daß die hinteren
Enden der betreffenden Lötbuchsen 16, an welchen die Drähte befestigt werden,
aufgenommen werden. Ein niedriger, verformbarer innerer Flansch oder eine durchlochte
Zwischenwand bzw. Membran 27 ist in jedem Durchgang 26 vorgesehen, so daB
sich der Stopfen 25 anpassen und eine Dichtung mit Drähten verschiedener Durchmesser
bewirken kann. Vorzugsweise ist der Stopfen 25 mit Durchgängen versehen,
die in der Anzahl und der räumlichen Anordnung der größten Anzahl von Kontaktstiften
15 entsprechen, die in einer gegebenen Größe des Verbindungselementes verwendet
werden. Wenn bestimmte Kontaktstifte 15 und/oder ihre Drähte 17 bei
einem besonderen Einbau ausgelassen werden, wird der entsprechende Durchgang oder
die Durchgänge 26 mit einem langgestreckten Isolierkörper passenden Durchmessers,
beispielsweise einem Plastikstab, verstöpselt.
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Der Stopfen 25 hat eine kegelstumpfförmige Umfangsfläche
29, deren breiteres oder Bodenende in dem durch den Flansch 24 und
die innere Seitenwand 31 der Mutter 20 der Vorrichtung 11 geschaffenen Sitz angeordnet
werden kann. Eine ringförmige, um den Umfang laufende Ausnehmung 30, die eine zylindrische
Seitenwand hat, ist an dem Bodenende des Stopfens vorgesehen, wo sich eine schmale
zylindrische Umfangsfläche 32 zwischen der Ausnehmung 30 und dem breiteren Ende
der kegelstumpfförmigen Fläche 29 befindet. Die querverlaufende Fläche des
Stopfens 25 an seinem breiteren Ende innerhalb der Ausnehmung 30 ist im wesentlichen
flach, jedoch befindet sich ein schmaler, sich in axialer Richtung erstrekkender
Umfangsflansch 33 an dem Rand dieser Fläche. Hinter dem rückwärtigen, den kleineren
Durchmesser aufweisenden Ende der Fläche 29 ist ein schmaler zylindrischer
Seitenwandabschnitt 34 vorgesehen. Der mittlere Teil des schmaleren oder
rückwärtigen Endes des Stopfens ist ausgehöhlt oder ausgeschnitten, wie bei 35 gezeigt.
In der dargestellten Ausführungsform hat ein derartiger ausgehöhlter Teil 35 einen
solchen Durchmesser, daß er oberflächlich schwach die außen kreisförmige Reihe der
die Drähte aufnehmenden Durchgänge 26 schneidet.
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Die Oberfläche 32 des Stopfens 25 hat im entspannten Zustand
einen solchen Durchmesser, daß der Stopfen bündig, aber verschiebungsfähig in der
Seitenwand 31 der Mutter 20 aufgenommen wird. Die Ausnehmung 30 hat einen Seitenwanddurchmesser
derart, daß der vordere Teil des Stopfens bündig, aber verschiebungsfähig innerhalb
des Flansches 24 aufgenommen wird. Die Ausnehmung 30 hat eine derartige
axiale Länge, daß das vordere Ende des Stopfens hinter dem Flansch 24 dann, wenn
der Stopfen 25 in der in Fig. 5 gezeigten Weise durch die Kappe 36 axial zusammengedrückt
wird, unter kräftigem Druck in Anlage an die hintere Endfläche des Einsatzes 14
gebracht wird, wodurch der Flansch 33 an dem Stopfen abgeflacht wird und die sich
gegenüberliegenden Endflächen des Einsatzes und des Stopfens miteinander abgedichtet
werden.
Die Kappe 36 ist mit einem Hauptteil 38 in Form einer im
wesentlichen ein offenes Ende aufweisenden schalenförmigen Hülse ausgebildet. Dieser
Teil 38 hat eine schmale, kreisförmige zylindrische innere Seitenwand 37,
die mit der flachen Vorderfläche der Kappe durch eine vordere Ringfläche 39 verbunden
ist, deren Teile gleichförmig gekrümmt und zur Achse der Kappe 36 konvex sind. Das
hintere Ende der Fläche 37 geht gleichförmig in eine hintere Ringfläche 40 über,
deren Teile zur Achse der Kappe konkav sind. Der Durchmesser der Fläche 37 liegt
zwischen den entspannten Durchmessern des breiteren und schmaleren Endes der kegelstumpfförmigen
Fläche 29 des Stopfens 25.
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Die Kappe 36 wird an der Mutter 20 der Klemm-und Dichtungsvorrichtung
durch Schrauben 44 gehalten, die durch Bohrungen in entgegengesetzt liegenden Ansätzen
42 an der Kappe hindurchgehen und in Bohrungen eingeschraubt werden, die in in gleicher
Weise an der Mutter 20 angeordneten Ansätzen 41
vorgesehen sind. Vorzugsweise
wird der Stopfen 25 auf seiner Außenfläche geschmiert, beispielsweise durch einen
Überzug aus Petrolatum. Wenn die Kappe 36 gegen die Mutter 20, wie in Fig. 5 gezeigt,
festgezogen ist, wird der Stopfen 25 so verformt, daß sich seine Umfangsfläche in
der Form der inneren Fläche der Kappe anpaßt. Dies veranlaßt. daß der Stopfen stark
nach innen gedrückt wird, insbesondere in der Zone der hinteren Ringfläche 40 der
Kappe 36, so daß die Wände der Durchgänge 26 stark klemmen und eine Dichtung an
den Drähten 17 bewirken. Es ist vorteilhaft, die Membranen 27 hauptsächlich in der
Zone der hinteren Ringfläche 40 der Kappe anzuordnen, da sie dazu neigen, die Drähte
etwas fester einzuklemmen als der übrige Bereich der Wände der Durchgänge 26. Es
ist ersichtlich, daß, wenn sich die Kappe 36 in der vollständig angezogenen Stellung
befindet (Fig. 5), das hintere Ende des Stopfens 25 in der erläuterten Ausführungsform
aus der Kappe zu einem beträchtlichen Ausmaß herausgedrückt wird. Die ausgehöhlte
mittlere Zone 35 an dem hinteren Ende des Stopfens ermöglicht, daß das Material
desselben leichter nach innen um die Drähte 17 fließt und so eine undurchlässige
Abdichtung mit den Drähten bewirkt.
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Die Art der Verwendung der erfindungsgemäßen Klemm- und Abdichtungsvorrichtung
und ihre Vorteile sind aus den obigen Darlegungen offensichtlich. Zur Vollständigkeit
werden sie jedoch kurz zusammengefußt. Die freien Enden der Drähte 17 werden in
dieser Reihenfolge durch die Kappe 36, den passenden Durchgang 26 in dem Stopfen
25 und die Klemmutter 20 der Vorrichtung 11 eingeführt, worauf sie an den
Lötbuchsen 16 mit den Stiften 15 verlötet werden. Dann wird die Mutter 20 an das
Anschlußstück 10 geschraubt, der Stopfen 25 wird längs der Drähte 17 nach links
(Fig. 3) gestoßen, bis er an dem Flansch 24 sitzt, und die Kappe 36 wird auf den
Stopfen aufgebracht und durch Schrauben an die Mutter 20 gezogen.
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Die Klemm- und Dichtungsvorrichtung 11 ist einfach, robust, leicht
und kompakt. Ihre Anwesenheit beeinflußt in keiner Weise die Verwendung des Anschlußstückes
10 oder den Anschluß der Drähte 17 an dieses. Der Stopfen 25 ist leicht auf den
Drähten verschiebbar, wenn er sich in seinem entspannten Zustand befindet. Die Kappe
36 unterwirft den Stopfen nur einer hauptsächlich axialen und hauptsächlich radialen
Zusammendrückung und an dem hinteren Ende des Stopfens einer gewissen axialen Ausdehnung.
Die Schrauben 44 ziehen nicht nur die Kappe 36 an die Mutter 20, sondern halten
diese Teile auch gegen eire ae,enseiti2o Verdrehung. Infolgedessen werden die Drähte
keinem Drehmoment während der Vorgänge zur Abdichtung der Kappe oder zur Lösung
der Kappe unterworfen. Daher besteht bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine
Gefahr. daß die Drähte oder ihr Anschluß an das Verbindungselement beschädigt werden,
wie es mitunter bei Klemm- und Dichtungsvorrichtungen der Fall ist, bei welchen
sich der äußere, mit dem Stopfen in Eingriff kommende und ihn zusammenpressende
Teil gegenüber dem Stopfen dreht.
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Die erfindungsgemäße Klemm- und Dichtungsvorrichtung ist vorteilhaft,
wenn ein abnehmbarer Zwischenteil in Form der Klemmutter 20 verwendet wird, da er
die Entfernung des Stopfens 25 beispielsweise zur Überwachung der Lötbuchsen 16
erleichtert. Wenn die Abnahme des Stopfens gewünscht wird, werden die Schrauben
44 und die Kappe 36 abgenommen. Hierauf wird die Mutter 20 von dem Anschlußstück
10 abgeschraubt. Dies erzeugt eine »Verwindungs«-Wirkung auf dem Stopfen, da er
auf Grund des Eingriffes des Flansches 24 an der Mutter 20 mit dem Stopfen axial
in Längsrichtung an dem Teil 20 abgestützt ist. Das so an den Stopfen und auf die
Lötbuchsen und Drähte angelegte Drehmoment tritt nur zeitweilig auf und wird bald
aufgehoben, so daß sich aus einem derartigen Abzug des Stopfens keine bleibende
schlechte Ausrichtung der Stifte 15 ergibt.
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Obgleich nur eine Ausführungsform der Erfindung in der Zeichnung dargestellt
und in der vorstehenden Beschreibung beschrieben ist, wird ausdrücklich darauf hingewiesen,
daß die Erfindung nicht auf dieses beschränkt ist.