DE19908455C2 - Kabelklemme zum mechanischen Halten und elektrischen Anschließen eines Kabels - Google Patents
Kabelklemme zum mechanischen Halten und elektrischen Anschließen eines KabelsInfo
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- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kabelklemme zum mechanischen Halten und elektrischen
Anschließen eines Kabels, mit einem zweiteiligen Gehäuse und einer Klemmvorrichtung für
ein in das Gehäuse einzulegendes Kabel, die Verformungselemente aufweist.
Eine solche Kabelklemme kann beispielsweise in einem Schaltschrank angebracht
sein. Es werden verschiedene Anforderungen an eine solche Kabelklemme gestellt. Zum
einen muß sie das zuverlässige elektrische Anschließen des Kabels ermöglichen. Gleichzeitig
muß eine Zugentlastung vorgesehen sein, mittels der das Kabel derart in der Kabelklemme
gehalten ist, daß auf das Kabel aufgebrachte Zugbelastungen nicht bis zum elektrischen
Anschluß übertragen werden, sondern vorher ins Gehäuse abgeleitet werden. Schließlich
kann eine solche Kabelklemme dazu verwendet werden, eine elektrische Abschirmung im
Bereich der Verbindung des Kabels mit dem elektrischen Anschluß bereitzustellen.
Aus dem Stand der Technik sind zwei Konzepte bekannt, mittels denen versucht
wird, sowohl einen sicheren mechanischen Halt des Kabels in der Kabelklemme als auch
eine gute elektrische Abschirmung zu gewährleisten. Ein Konzept sieht vor, eine Kabel
aufnahme auszubilden, an der mehrere Schrauben vorgesehen sind, die im eingeschraubten
Zustand am Mantel des Kabels angreifen. Falls das Kabel mit einer Abschirmung versehen
ist, kann diese um 180° auf den Mantel des Kabels zurückgebogen und dort kontaktiert
werden. Ein anderes Konzept sieht vor, einen Haltering auf den Mantel des Kabels
aufzupressen. Dieser Ring wird dann in eine entsprechende Aufnahme des Gehäuses
eingelegt und wirkt als Zugentlastung. Wenn vor dem Aufpressen des Halteringes eine
Abschirmung des Kabels freigelegt und auf den Mantel zurückgebogen wird, kann der
Haltering diese Abschirmung kontaktieren und zusammen mit einer elektrisch leitenden
Aufnahme dazu dienen, eine gute Abschirmung der Kabelklemme zu gewährleisten.
Nachteilig bei diesen Konzepten ist der insgesamt sehr hohe Aufwand beim Einlegen
und Befestigen des Kabels.
Aus der US S 848 914 A ist ein Steckverbinder der eingangs genannten Art bekannt,
der als Verformungselemente insgesamt vier Zähne verwendet, von denen zwei an einer
Seite des Gehäuses und die beiden anderen auf der anderen Seite des Gehäuses angeordnet
sind. Die Zähne sind so gegeneinander versetzt, daß ein serpentinenartiger Weg für ein in
das Gehäuse einzulegendes Kabel vorgegeben wird. Auf diese Weise ist eine Zugentlastung
realisiert.
Aus der US 5 505 637 ist ein Steckverbinder bekannt, der zur Realiesierung einer
Zugentlastung ebenfalls Zähne verwendet. Über die Anordnung der Zähne werden keine
Angaben gemacht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kabelklemme der eingangs genannten
Art dahingehend weiterzubilden, daß ein in die Kabelklemme einzulegendes Kabel mit
minimalem Aufwand mechanisch zuverlässig festgelegt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kabelklemme der eingangs
genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verformungselemente als
mindestens zwei Paare von einander gegenüberliegenden Verformungselementen
ausgebildet sind, die bei geschlossenem Gehäuse und eingelegtem Kabel an diesem
angreifen und es verformen, wobei die Verformungselemente des ersten Paares einander in
einer Klemmrichtung gegenüberliegen, die von der Klemmrichtung abweicht, in der sich die
Verformungselemente des zweiten Paares gegenüberliegen, und wobei die beiden Paare,
entlang der Längsachse des in die Kabelklemme einzulegenden Kabels betrachtet,
hintereinander angeordnet sind. Unter dem Begriff "Klemmrichtung" wird dabei die
Richtung verstanden, entlang der die beiden Verformungselemente eines Paares eine
Klemmkraft auf das eingelegte Kabel ausüben; diese Richtung fällt im allgemeinen mit der
Richtung der kürzesten Verbindung zwischen den beiden Verformungselementen
zusammen.
Allgemein ausgedrückt beruht eine erfindungsgemäße Kabelklemme auf
dem Grundgedanken, daß die zum Zwecke der Zugentlastung bereitzu
stellende Haltekraft von mindestens zwei hintereinander angeordneten
Paaren von Verformungselementen bereitgestellt wird. Diese Verfor
mungselemente sind so ausgestaltet, daß die von ihnen hervorgerufene
Verformung des Kabels sich in der Richtung unterscheidet. Wenn
beispielsweise das erste und das zweite Verformungselementepaar das
Kabel mit im Ausgangszustand rundem Querschnitt in einen ovalen Quer
schnitt verformen, weicht die von der längeren Hauptachse des ovalen
Querschnittes im Bereich des ersten Verformungselementepaares vorge
gebene Richtung von der Richtung ab, die von der längeren Hauptachse
des zweiten ovalen Querschnittes bestimmt ist. Die hervorgerufene
Verformung muß jedoch nicht notwendigerweise zu einem ovalen oder
elliptischen Querschnitt des Kabels führen. Je nach Ausgestaltung der
Verformungselemente sowie dem Verformungsverhalten des Kabels kann
sich auch beispielsweise ein eingeschnürter Querschnitt ergeben. In
jedem Falle ergibt sich in der Klemmrichtung, in der sich die Verfor
mungselemente gegenüberliegen, eine Verringerung des Durchmessers des
Querschnittes, während sich etwa senkrecht zu dieser Klemmrichtung
eine Vergrößerung des Durchmessers des Querschnittes ergibt. Aufgrund
der unterschiedlichen Ausrichtung der verformten Querschnitte des
Kabels wirkt einem Herausziehen des Kabels aus der Kabelklemme zusätz
lich zu den Reibungskräften, die an den Angriffsstellen der Verfor
mungselemente am Kabel erzeugt werden, noch ein Formänderungswider
stand entgegen. Würde nämlich das Kabel herausgezogen werden, müßte
jede Stelle des Kabels, die an einem Verformungselementepaar in einer
ersten Richtung verformt ist, beim darauffolgenden Verformungs
elementepaar in einer anderen Richtung verformt werden. Dieser mehr
fachen Verformung des Querschnitts wirkt der aus der Materialsteifig
keit des Kabels resultierende Formänderungswiderstand entgegen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, daß die von dem ersten Verformungselementepaar bestimmte
Klemmrichtung um etwa 90° gegenüber der Klemmrichtung verdreht ist,
die von dem zweiten Verformungselementepaar bestimmt ist. Bei dieser
Gestaltung ergibt sich ein Maximum an Widerstandskraft, falls
Zugkräfte auf das Kabel einwirken.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin
ein drittes Verformungselementepaar vorgesehen, wobei das zweite
Verformungselementepaar zwischen dem dritten Verformungselementepaar
und dem ersten Verformungselementepaar angeordnet ist und die von dem
dritten Verformungselementepaar bestimmte Klemmrichtung etwa mit der
von dem ersten Verformungselementepaar bestimmte Klemmrichtung
übereinstimmt. Bei dieser Gestaltung werden drei verformte
Querschnitte des Kabels erzeugt, die sich jeweils vom benachbarten
Querschnitt unterscheiden. Auf diese Weise wird die Zugentlastungs
wirkung verbessert.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß ein Verformungselement eines
Paares an dem ersten Teil des Gehäuses und das zugehörige andere
Verformungselement an dem zweiten Teil des Gehäuses angebracht ist.
Bei dieser Gestaltung ergibt sich ein minimaler Montageaufwand. Das
Kabel braucht nur in eines der Gehäuseteile eingelegt zu werden. Die
Zugentlastung ergibt sich dann automatisch, wenn das zweite
Gehäuseteil aufgesetzt und mit dem ersten Gehäuseteil verbunden wird.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin
vorgesehen, daß ein Verformungselement aus einer Rippe besteht, die
sich in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des in der Kabelklemme
aufzunehmenden Kabels erstreckt. Die Verwendung einer Rippe als
Verformungselement bietet verschiedene Vorteile. Zum einen läßt sie
sich leicht herstellen, insbesondere wenn die beiden Gehäuseteile als
Spritzgußteile ausgebildet sind. Weiterhin lassen sich durch die
Gestaltung der Geometrie der Rippe, beispielsweise der am Kabel
angreifenden Kante und der Breite dieser Kante, die Verformung des
Kabels sowie die dabei auftretenden Widerstands- und Haltekräfte frei
einstellen.
Es ist beispielsweise möglich, daß die Rippe an dem Kabel mit
einer geraden Kante angreift, die bezüglich einer Tangente an den Au
ßenumfang des einzulegenden Kabels geringfügig geneigt ist. Bei dieser
Gestaltung wird das Einführen des Kabels erleichtert; außerdem wird
die Gefahr eine Beschädigung des Kabels beim Einführen vermindert.
Vorzugsweise liegen die beiden Kanten einander in einer
Klemmrichtung gegenüber, die etwa senkrecht zu der Richtung ist, in
der das Gehäuse geschlossen wird. Bei dieser Gestaltung werden die zum
Einklemmen des Kabels erforderlichen Schiebekräfte beim Schließen des
Gehäuses aufgebracht. Da aufgrund der Keilwirkung keine besonders
hohen Kräfte zum Schließen des Gehäuses erforderlich sind, reichen
bereits wenige Schrauben aus, um das Gehäuse zuverlässig zu schließen.
Außerdem sind keine besonderen Vorkehrungen gegen Verformungen des
Gehäuses zu treffen.
Alternativ ist vorgesehen, daß die Rippe an dem Kabel mit einem
Vorsprung angreift. Diese Gestaltung führt zu einer genau definierten
Kontaktzone zwischen Rippe und Kabel, so daß auch bei vergleichsweise
geringen Druckkräften eine hohe Flächenpressung und somit eine hohe
Reibung erzielt werden kann.
Vorzugsweise weist der Vorsprung einen Scheitelpunkt auf, der an
dem Kabel angreift. Durch die Auswahl des Krümmungsradius dieses
Scheitelpunktes kann die Art und Weise beeinflußt werden, mit der das
Kabel vom Vorsprung verformt wird. Wenn beispielsweise der
Krümmungsradius im Scheitelpunkt kleiner ist als der Radius des
Außenumfangs des einzulegenden Kabels, ergibt sich bei ausreichender
Verformbarkeit des Kabels ein verformter Querschnitt, der etwa einer
Ellipse entspricht, die im Bereich ihrer kurzen Halbachsen stark
eingeschnürt ist, nämlich in dem Bereich, in dem der Scheitelpunkt der
Rippe angreift. Falls dagegegen das Kabel nur eine geringe
Verformbarkeit aufweist, führen die am Kabel angreifenden
Scheitelpunkte dazu, daß sich ein ovaler Querschnitt ergibt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die beiden Vorsprünge einander in
einer Klemmrichtung gegenüberliegen, die etwa mit der Richtung
übereinstimmt, in der das Gehäuse geschlossen wird. Bei dieser
Gestaltung wird die Klemmwirkung von den Rippen automtisch beim
Schließen des Gehäuses erzielt, ohne daß zusätzliche Schritte
erforderlich sind.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein U-
förmiger Halteabschnitt vorgesehen, wobei der Abstand zwischen den
beiden Schenkeln des Halteabschnitts kleiner ist als der
Außendurchmesser des einzulegenden Kabels. Dieser Halteabschnitt dient
zur Fixierung des Kabels in einem Gehäuseteil, bevor das andere
Gehäuseteil angebracht wird.
Vorzugsweise ist der Halteabschnitt gegenüber den Verformungs
elementepaaren seitlich versetzt, so daß das einzulegende Kabel von
einer Mittelachse ausgelenkt wird. Die herbeigeführte seitliche
Auslenkung des Kabels erhöht die von der Zugentlastung bereitgestellte
Widerstandskraft.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, daß die Verformungselementepaare elektrisch leitend sind
und an einer Abschirmung des eingelegten Kabels elektrisch leitend
angreifen. Somit kann ohne einen zusätzlichen Arbeitsschritt eine
elektrische Abschirmung des Kabels mit einem Masseanschluß verbunden
werden. Vorzugsweise ist auch das Gehäuse elektrisch leitend, so daß
der im Gehäuse ausgebildete elektrische Anschluß des Kabels
gleichfalls abgeschirmt ist. Der elektrische Kontakt zwischen der
Abschirmung des Kabels und den elektrisch leitenden Verformungs
elementepaaren kann auf zweierlei Wegen erzielt werden: Zum einen
können die Verformungselementepaare als Schneiden ausgebildet sein,
die eine Ummantelung des Kabels durchdringen und an der Abschirmung
des Kabels angreifen, so daß diese elektrisch leitend kontaktiert ist.
Zum anderen kann die Abschirmung des Kabels vor dem Einlegen in die
Kabelklemme freigelegt und um 180° auf den Mantel des Kabels
zurückgefaltet werden, so daß sie auf dem Außenumfang des Kabels
liegt. Die Verformungselementepaare greifen dann automatisch an der
Abschirmung an, wobei gleichzeitig der mechanische Halt des Kabels in
der Kabelklemme erzielt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf eine
bevorzugte Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Kabelklemme und eines in diese einzulegenden Kabels;
die Fig. 2a bis 2g Querschnitte der erfindungsgemäßen
Kabelklemme in unterschiedlichen Ebenen;
die Fig. 3a bis 3g die Querschnitte von Fig. 2 mit
eingelegtem Kabel;
Fig. 4 in vergrößertem Maßstab den Querschnitt von Fig. 2e;
und
Fig. 5 in vergrößertem Maßstab den Querschnitt von Fig. 2f.
In Fig. 1 ist eine Kabelklemme 10 zu sehen. Sie dient dazu, ein
elektrisches Kabel 12 mechanisch aufzunehmen und elektrisch
anzuschließen.
Die Kabelklemme 10 weist ein erstes Gehäuseteil 20 und ein zweites
Gehäuseteil 50 auf. Das zweite Gehäuseteil 50 kann nach Art eines
Deckels auf das erste Gehäuseteil 20 aufgesetzt und mit drei Schrauben
14 an diesem befestigt werden. Die beiden Gehäuseteile können aus
Kunststoff bestehen und einteilig ausgebildet sein, beispielsweise
durch ein Kunststoff-Filmscharnier klappbar aneinander befestigt sein.
Das Gehäuse 10 ist mit einer allgemeinen mit dem Bezugszeichen 16
bezeichneten Zugentlastung versehen, die aus einem ersten Paar von
Verformungselementen 22, 52, einem zweiten Paar von Verformungs
elementen 24, 54 sowie einem dritten Paar von Verformungselementen 26,
56 besteht. Die Zugentlastung 16 wird nachfolgend ausführlicher anhand
der Fig. 2 bis 5 beschrieben.
In Fig. 2a ist schematisch ein Schnitt durch die Zugentlastung 16
entlang der Ebene X-Y (siehe Fig. 1) gezeigt. In den Fig. 2b bis
2g sind Querschnitte senkrecht zur Achse X im Bereich der
Zugentlastung 16 gezeigt, wobei die jeweilige Ebene in Fig. 2a
bezeichnet ist. Beispielsweise findet sich die Darstellung des in
Fig. 2a mit dem Buchstaben c bezeichneten Querschnitts in Fig. 2c.
Die Zugentlastung 16 weist auf der Außenseite der Kabelklemme 10
einen Eingangsquerschnitt auf, der größer als der Querschnitt des
aufzunehmenden Kabels 12 ist. Wie in Fig. 3b zu sehen ist, läuft das
Kabel 12 frei durch den Eingangsquerschnitt hindurch.
An den Eingangsquerschnitt schließt sich in der Ebene c ein U-
förmiger Halteabschnitt an. Dieser ist durch zwei am ersten
Gehäuseteil 20 vorgesehene Schenkel 28, 30 gebildet. Die Schenkel 28,
30 liegen einander in einem solchen Abstand gegenüber, daß es zu einer
leichten Verformung des ursprünglich kreisförmigen Querschnittes des
Kabels 12 zu einem ovalen Querschnitt kommt. Dies ist in Fig. 3c zu
sehen; der ursprüngliche Querschnitt ist durch eine durchgehende Linie
angedeutet, und der verformte Querschnitt ist durch die Doppel
schraffur angedeutet. Die beiden Schenkel 28, 30 sind gegenüber einer
Mittelachse M, die mit der X-Achse des Kabels zusammenfällt, seitlich
versetzt, so daß das Kabel 12 zur Seite ausgelenkt wird.
An den in der Ebene c angeordneten Halteabschnitt schließen sich
in der Ebene d zwei Verformungselemente 22, 52 an. Die Verformungs
elemente sind als Rippen ausgebildet, wobei die Rippe 22 am ersten
Gehäuseteil 20 vorgesehen ist, während die Rippe 52 am zweiten Gehäu
seteil 52 vorgesehen ist. Die Rippen weisen zwei gerade Kanten 23, 53
auf, die dazu vorgesehen sind, am Kabel 12 (siehe Fig. 3d) anzugrei
fen. Die beiden Kanten 23, 53 liegen einander in einer Klemmrichtung
gegenüber, in der Richtung entspricht, in der eine Klemmwirkung auf
das Kabel 12 ausgeübt wird. Ferner sind die Kanten 23, 53 bezüglich
der Richtung, in der die beiden Gehäuseteile 20, 50 zusammengefügt
werden und die in Fig. 2d durch den Pfeil P symbolisiert ist,
geringfügig schräg angeordnet, so daß sich beim Zusammenfügen der
beiden Gehäuseteile 20, 50 eine zunehmende Keilwirkung ergibt. Diese
Keilwirkung führt dazu, daß trotz vergleichsweise geringer Kräfte, die
beim Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile 20, 50 erforderlich sind,
eine vergleichsweise hohe Klemmwirkung auf das Kabel 12 in der Ebene d
ausgeübt werden kann. Somit wird das Kabel 12 ausgehend von seinem
ursprünglich kreisförmigen Querschnitt in den in Fig. 3d gezeigten,
stark elliptischen Querschnitt verformt; die Klemmrichtung verläuft
also etwa waagrecht.
Die Kanten 23, 53 laufen zu den freien Enden der Rippen 22, 52 in
Einführschrägen aus, die die automatische Positionierung und
Zentrierung des Kabels in dem Klemmelementepaar 22, 52 gewährleistet.
Ferner sind im Bereich der freien Enden der Rippen 22, 52 Aufnahmen im
entsprechenden gegenüberliegenden Gehäuseteil vorgesehen, so daß die
bei der Verformung des Kabels auftretenden Spreizkräfte sicher und
zuverlässig aufgenommen sind und zu keiner Verformung des Gehäuses
führen können.
An die Verformungselemente 22, 52 schließt sich ein Abschnitt mit
dem in Fig. 2b gezeigten Querschnitt an, in welchem das Kabel wieder
seinen unverformten, kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Anschließend ist in der Ebene e ein zweites Paar von
Verformungselementen 24, 54 angeordnet. Abweichend vom ersten
Verformungselementepaar werden hier rippenförmige Vorsprünge
verwendet, die mit ihren Scheiteln 25, 55 an dem aufzunehmenden Kabel
12 angreifen. Der Krümmungsradius r am Scheitel der Verformungs
elemente 24, 54 (siehe auch Fig. 4) ist kleiner als der Radius des
Außenumfangs des Kabels 12. Dies führt dazu, daß bei den üblichen
Kabeln, die in der Kabelklemme 10 aufgenommen werden, der ursprünglich
kreisförmige Querschnitt in den in Fig. 3e gezeigten Querschnitt ver
formt wird, der allgemein einer Ellipse mit einer starken Einschnürung
im Bereich der kurzen Halbachsen entspricht. In Abhängigkeit von den
jeweiligen Eigenschaften des aufzunehmenden Kabels, insbesondere Ver
formbarkeit des Mantels des Kabels sowie Außendurchmesser, können sich
aber auch andere verformte Querschnitte ergeben, beispielsweise ein
elliptischer Querschnitt ohne Einschnürung.
Das erste Verformungselement 24 ist am ersten Gehäuseteil 20
ausgebildet, und das zweite Verformungselement 54 ist am zweiten
Gehäuseteil 50 ausgebildet. Ferner ist am zweiten Gehäuseteil 50 ein
Aufnahme für eine den Verformungsquerschnitt e seitlich begrenzende,
sich ausgehend vom ersten Gehäuseteil 20 erstreckende Rippe
vorgesehen. Auf diese Weise wird die Klemmkraft zwischen den Scheiteln
25, 55 automatisch beim Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile 20, 50
hervorgerufen, wobei die Aufnahme für die sich ausgehend vom ersten
Gehäuseteil 20 erstreckende Rippe für eine präzise Positionierung der
beiden Gehäuseteile relativ zueinander sorgt.
An das zweite Verformungselementepaar schließt sich wieder ein
Abschnitt an, wie er in Fig. 2b gezeigt ist. In diesem Abschnitt
weist das aufzunehmende Kabel einen kreisförmigen Querschnitt auf.
Anschließend befindet sich in der Ebene f ein drittes Paar von
Verformungselementen, wobei die hier vorgesehenen Rippen 26, 56 den
aus der Ebene d bekannten Rippen 22, 52 entsprechen. Allerdings sind
hier die Rippen umgekehrt angeordnet: Die bezüglich Fig. 2 auf der
linken Seite des Kabels angreifende Rippe 26 ist nun einteilig mit dem
ersten Gehäuseteil 20 ausgebildet, während die auf der rechten Seite
des Kabels angreifende Rippe 56 am zweiten Gehäuseteil 50 ausgebildet
ist. Auf diese Weise wird die auf das zweite Gehäuseteil einwirkende
Gesamtkraft entlang der Achse Y = 0, da die auf die Rippe 52 ausgeübte
Druckkraft etwa gleich der auf die Rippe 56 ausgeübten Druckkraft ist.
In Fig. 5 ist zu sehen, daß das freie Ende der Rippe 26 am zweiten
Gehäuseteil 50 aufgenommen ist und daß das freie Ende der Rippe 56 in
einer Aufnahme am ersten Gehäuseteil 20 aufgenommen ist.
Anschließend ist in der Ebene g ein Halteabschnitt angeordnet, wie
er grundsätzlich aus der Ebene c bekannt ist. Die beiden Schenkel 32,
34 bestimmen einen Querschnitt, der bezüglich der Mittelachse M in
entgegengesetzter Richtung versetzt ist wie in der Ebene c.
Zum Inneren des Gehäuses hin ist noch ein Querschnitt angeordnet,
wie er aus Ebene b bekannt ist. Das Kabel weist also seinen
kreisförmigen Querschnitt auf.
Aufgrund dieser Abfolge von Verformungselementepaaren ergibt sich
in negativer X-Richtung des Kabels betrachtet eine Abfolge von
unterschiedlichen Kabelquerschnitten: Beim Eintritt in die Kabelklemme
10 weist das Kabel einen runden Querschnitt auf. Anschließend wird das
Kabel in einen ovalen Querschnitt verformt, dessen längere Halbachsen
in der Z-Richtung ausgerichtet sind, da die Klemmrichtung etwa entlang
der Y-Achse ausgerichtet ist. Daran anschließend wird das Kabel in
einen eingeschnürt elliptischen Querschnitt verformt, wobei die
längeren Halbachsen der Ellipse in der Y-Richtung ausgerichtet sind,
da die Klemmrichtung entlang der Z-Achse ausgerichtet ist.
Anschließend wird das Kabel wieder in einen elliptischen Querschnitt
umgeformt, dessen längere Halbachsen in der Z-Richtung ausgerichtet
sind. Schließlich hat das Kabel im Inneren der Kabelklemme wieder
einen kreisförmigen Querschnitt. Zusätzlich wird das Kabel im Bereich
der Halteabschnitte, die sich in den Ebenen c und g befinden, von der
Mittelachse M ausgelenkt. Aufgrund dieser Gestaltung ergibt sich bei
vergleichsweise geringen Druckkräften, die beim Zusammenfügen der
beiden Gehäuseteile 20, 50 aufgebracht werden müssen, eine sehr große
Haltekraft. Da nur sehr geringe Druckkräfte aufgebracht werden müssen,
sind nur vergleichsweise wenige Schrauben oder vergleichbare Elemente
erforderlich, um die beiden Gehäuseteile miteinander zu verbinden.
Außerdem muß das Gehäuse nicht aufwendig versteift oder besonders
massiv ausgeführt werden, da nur geringe Klemmkräfte von den Schrauben
aufgebracht und zu den entsprechenden Stellen des Gehäuses geleitet
werden müssen. In Abhängigkeit von den jeweiligen Abmessungen und dem
aufgenommenen Kabel können Haltekräfte bis über 100 N erzielt werden.
Aufgrund der relativ geringen Druckkräfte, die auf das Kabel ausgeübt
werden müssen, um die gewünschten Haltekräfte zu erzielen, spielen
Setzungserscheinungen des Kabels, insbesondere des Mantels, eine sehr
viel geringere Rolle aus bei Kabelklemmen aus dem Stand der Technik,
die mit sehr viel größeren Druckkräften arbeiten müssen.
Wenn eine abgeschirmte Kabelklemme zusammen mit einem
abgeschirmten Kabel verwendet wird, können die Verformungselemente in
der Ebene e zusammen mit denen aus der Ebene d und/oder der Ebene f
dazu verwendet werden, die Abschirmung des Kabels elektrisch zu
kontaktieren. Da auf diese Weise die Abschirmung an insgesamt
mindestens vier Stellen kontaktiert wird, die im Winkelabstand von 90°
zueinander mit einem geringfügigen Versatz in der X-Richtung
angeordnet sind, entspricht die Kontaktierung der Abschirmung
qualitativ annähernd einer solchen Kontaktierung, die beispielsweise
durch eine die Abschirmung um 360° umschließende Schelle erhalten
wird.
Claims (16)
1. Kabelklemme (10) zum mechanischen Halten und elektrischen Anschließen eines
Kabels (12), mit einem zweiteiligen Gehäuse (20, 50) und einer Klemmvorrichtung (16) für ein
in das Gehäuse (20, 50) einzulegendes Kabel (12), die Verformungselemente (22, 52; 24, 54)
aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungselemente (22, 52; 24, 54) als mindestens
zwei Paare von einander gegenüberliegenden Verformungselementen (22, 52; 24, 54)
ausgebildet sind, die bei geschlossenem Gehäuse (20, 50) und eingelegtem Kabel an diesem
angreifen und es verformen, wobei die Verformungselemente (22, 52) des ersten Paares
einander in einer Klemmrichtung gegenüberliegen, die von der Klemmrichtung abweicht, in der
sich die Verformungselemente (24, 54) des zweiten Paares gegenüberliegen, und wobei die
beiden Paare, entlang der Längsachse (M) des in die Kabelklemme einzulegenden Kabels
betrachtet, hintereinander angeordnet sind.
2. Kabelklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
von dem ersten Verformungselementepaar (22, 52) bestimmte
Klemmrichtung um etwa 90° gegenüber der Klemmrichtung verdreht ist,
die von dem zweiten Verformungselementepaar (24, 54) bestimmt ist.
3. Kabelklemme nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß ein drittes Verformungselementepaar (26, 56)
vorgesehen ist, das so angeordnet ist, daß das zweite
Verformungselementepaar (24, 54) zwischen dem dritten Vorformungs
elementepaar (26, 56) und dem ersten Verformungselementepaar (22, 52)
angeordnet ist, wobei die von dem dritten Verformungselementepaar (26,
56) bestimmte Klemmrichtung etwa mit der von dem ersten Verformungs
elementepaar (22, 52) bestimmten Klemmrichtung übereinstimmt.
4. Kabelklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Verformungselement (22, 24, 26) eines Paares
an dem ersten Teil (20) des Gehäuses und das zugehörige andere
Verformungselement (52, 54, 56) an dem zweiten Teil (50) des Gehäuses
angebracht ist.
5. Kabelklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Verformungselement (22, 24, 26; 52, 54, 56)
aus einer Rippe besteht, die sich in einer Ebene senkrecht zur
Längsachse (M) des in der Kabelklemme aufzunehmenden Kabels (12)
erstreckt.
6. Kabelklemme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (22, 26; 52,
56) an dem Kabel mit einer geraden Kante (23, 27; 53, 57) angreift, die bezüglich einer
Richtung, in der das Gehäuse zusammengefügt wird, geringfügig geneigt ist.
7. Kabelklemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
gerade Kante (23, 27; 53, 57) an einem Ende mit einer Einführschräge
versehen ist.
8. Kabelklemme nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Kanten (23, 27; 53, 57) einander in einer Klemmrichtung
gegenüberliegen, die etwa senkrecht zu der Richtung (P) ist, in der
das Gehäuse (20, 50) geschlossen wird.
9. Kabelklemme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippe (24, 54) an dem Kabel (12) mit einem Vorsprung angreift.
10. Kabelklemme nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Vorsprung einen Scheitelpunkt (25, 55) aufweist, der an dem Kabel (12)
angreift.
11. Kabelklemme nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Krümmungsradius (r) im Scheitelpunkt (25, 55) kleiner ist als der
Radius des Außenumfangs des einzulegenden Kabels (12).
12. Kabelklemme nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Vorsprünge einander in einer
Klemmrichtung gegenüberliegen, die etwa mit der Richtung (P)
übereinstimmt, in der das Gehäuse (20, 50) geschlossen wird.
13. Kabelklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein U-förmiger Halteabschnitt
vorgesehen ist, wobei der Abstand zwischen den beiden Schenkeln (28,
30; 32, 34) des Halteabschnitts kleiner ist als der Außendurchmesser
des einzulegenden Kabels (12).
14. Kabelklemme nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der
Halteabschnitt gegenüber den Verformungselementepaaren seitlich
versetzt ist, so daß das einzulegende Kabel (12) von einer Mittelachse
(M) ausgelenkt wird.
15. Kabelklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verformungselementepaare elektrisch leitend
sind und an einer Abschirmung des eingelegten Kabels (12) elektrisch
leitend angreifen.
16. Kabelklemme nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Gehäuseteile (20, 50) elektrisch leitend sind.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19908455A DE19908455C2 (de) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Kabelklemme zum mechanischen Halten und elektrischen Anschließen eines Kabels |
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