DE19952385B4 - Elektrischer Verbinder - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder zum Herstellen einer Verbindung mit den Abschirmschläuchen von Kabeln.
- Bei elektrischen Verbindern und ähnlichen Vorrichtungen zur Verwendung mit abgeschirmten elektrischen Kabeln ist es oft notwendig, eine elektrische Verbindung mit den Abschirmschläuchen der Kabeln und einer Masse oder einem anderen geerdeten Teil herzustellen, wie beispielsweise mit einem Gehäuse des Verbinders. Hierbei ist es von Bedeutung, eine sichere niederohmige Verbindung zwischen den Abschirmschläuchen und dem geerdeten Teil herzustellen, damit eine wirksame elektromagnetische Abschirmung und ein wirksamer Schutz gegenüber Funkenentladungen erhalten wird. Diese kann Schwierigkeiten bereiten, wo eine Masseverbindung mit mehreren Abschirmschläuchen herzustellen ist und wo die Abschirmschläuche zur Reparatur, Inspektion auf einfache Weise entfernbar sein sollen.
- Die
US 3 465 092 offenbart einen elektrischen Verbinder mit einem mit einem Außengewinde versehenen Zylinderelement mit einer Vielzahl von beabstandeten Längsschlitzen, so dass sich zinnenartige Vorsprünge ausbilden. In die Längsschlitze sind die Abschirmschläuche der Kabel gefädelt. Weiter ist ein Antriebsring vorgesehen, der einen elektrisch leitenden Kontaktring trägt, der mit einer Vielzahl von Kontaktfingern versehen ist, welche in die entsprechenden Längsschlitze eingreifen. Durch Drehen des Rings wird der Kontaktring mit den Kontaktfingern zum Ende der Längsschlitze bewegt, um die Abschirmschläuche dorthin zu bewegen und dort zu halten. Dabei werden die Abschirmschläuche nach außen und hinten umgelegt. - Die
DE 39 13 544 A1 offenbart ein Steckerendgehäuse für ein geschirmtes Kabelbündel mit einem Kontaktstecker, einer Überwurfmutter und zwischen diesen angeordnetem Zwischenring und Klemmring. Der Zwischenring hat einen Außenkonus und der Klemmring einen dazu passenden Innenkonus. Die Schirme der Einzelkabel des Kabelbündels werden bei der Montage zwischen den Außenkonus und den Innenkonus eingeklemmt. Der Zwischenring mit dem durch Schrauben verbundenen Klemmring läßt sich zum Hinzufügen oder Entfernen eines oder mehrerer Einzelkabel aus der Überwurfmutter herausziehen. Der Schirm des Kabelbündels ist auf der Überwurfmutter z. B. durch eine Schelle befestigt. Die einzelnen Teile sind zur Sicherung gegen Verdrehen mit Zackenrastern versehen. - Eine weitere hierzu ähnliche Ausführung eines elektrischen Verbinders offenbart die
GB 2 334 157 A - Es besteht die Aufgabe, einen elektrischen Verbinder bereitzustellen, mit welchem es möglich ist, eine Masseverbindung mit den Abschirmschläuchen mehrerer Kabel herzustellen.
- Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
- Der erfindungsgemäße Verbinder weist ein erstes ringförmiges Bauteil aufweist, welches um ein Ende herum eine Vielzahl zinnenartiger Vorsprünge aufweist, welche eine Vielzahl von Vertiefungen bilden. Weiterhin ist ein zweites ringförmiges Bauteil vorgesehen, das in Eingriff steht mit dem einen Ende des ersten Bauteils, wobei das zweite ringförmige Bauteil eine Vielzahl von Vorsprüngen besitzt, die sich in die Vertiefungen des ersten Bauteils erstrecken. Mindestens das erste Bauteil ist elektrisch leitend. Ein drittes ringförmiges Bauteil erstreckt sich außerhalb des ersten Bauteilsund hält das zweite ringförmige Bauteil gegen das erste ringförmige Bauteil, wozu das erste und das dritte Bauteil in Eingriff mit einem vierten Bauteil an einem den zinnenartigen Vorsprüngen gegenüberliegenden Ende stehen, wobei die Abschirmschläuche der Kabel, die sich innerhalb des ersten Bauteils erstrecken, durch die Vertiefungen hindurchgefädelt sind und sich zwischen der Außenseite des ersten Bauteils und der Innenseite des dritten Bauteils erstrecken und klemmend in den Vertiefungen durch die Vorsprünge des zweiten Bauteils gehalten werden.
- Das zweite ringförmige Bauteil erstreckt sich bevorzugt außen um die zinnenartigen Vorsprünge herum, wobei die Vorsprünge innerhalb des zweiten Bauteils angeordnet sind. Das dritte Bauteil kann ein Gewinde aufweisen, welche in Eingriff steht mit einem Gewinde des vierten Bauteils. Das erste Bauteil weist bevorzugt an dem den zinnenartigen Vorsprüngen gegenüberliegenden Ende Verriegelungszähne auf, welche mit Verriegelungszähnen des vierten Bauteils in Eingriff stehen. Das erste ringförmige Bauteil ist bevorzugt elektrisch leitend oder kann aus Kunststoff mit einem Metallüberzug bestehen. Das zweite ringförmige Bauteil kann ein Kunststoffbauteil sein. Der Verbinder kann bevorzugt einen Körper umfassen, der in Kontakt steht mit einem Ende des zweiten Bauteils, wobei das dritte Bauteil drehbar auf dem Körper angeordnet ist.
- Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen Schnitt durch den Verbinder; -
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der hinteren Baugruppe des Verbinders ohne Verriegelungsring und -
3 eine perspektivische Schnittdarstellung der hinteren Baugruppe ohne Verriegelungsring. - Der Verbinder umfaßt eine vordere Baugruppe
1 konventioneller Form und eine rückseitige Baugruppe2 , mit der das hintere Ende der vorderen Baugruppe verbindbar ist. Ein Kabelbündel, von dem nur ein Kabel3 dargestellt ist, verläuft durch die hintere Baugruppe2 , wobei die Kabel verbunden sind mit Kontakten4 in der vorderen Baugruppe1 . Jedes Kabel3 umfaßt zwei miteinander verdrillte, isolierte Drähte5 und6 , welche von einem Metallgeflecht als Abschirmschlauch7 umgeben sind, der seinerseits durch eine äußere Isolierhülle8 geschützt ist. Der Abschirmschlauch7 jedes Kabels3 ist elektrisch durch die rückseitige Baugruppe2 mit einer äußeren Metallhülse9 der Baugruppe1 verbunden. - Die rückseitige Baugruppe
2 weist ein erstes ringförmiges Teil oder Zylinder20 aus einem steifen Kunststoffmaterial auf, das mit einer Metallschicht platiert ist, um dieses Teil20 elektrisch leitend zu machen. Der Zylinder20 ist an seinem hinteren Ende mit12 zinnenartigen Vorsprüngen21 versehen, welche eine gleiche Anzahl von Vertiefungen22 bilden, die jeweils eine rechteckige Form mit einem flachen Grund23 aufweisen. Die Vorsprünge21 erstrecken sich in Längsrichtung nach hinten. In seinem vorderen Ende weist der Zylinder20 eine schmale sich nach außen erstreckende Lippe24 auf, welche um ihr vorderes Ende herum mit dreieckigen Verriegelungszähnen25 versehen ist. - Ein zweites ringförmiges Teil oder Kappe
30 steht in Eingriff mit dem hinteren Ende des Zylinders20 . Die Kappe30 ist spritztechnisch aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, jedoch besteht keine Notwendigkeit, diese zu plattieren. Der Außendurchmesser der Kappe30 ist näherungsweise der gleiche wie derjenige der Lippe24 am Zylinder20 , wobei das rückseitige Ende einen geringfügig kleineren Durchmesser aufweist und somit einen kurzen Hals31 bildet. An ihrer Innenfläche weist die Kappe bei jeder Vertiefung22 im Zylinder20 einen flachen, nach innen weisenden Vorsprung32 auf, wobei die Vorsprünge32 eine Form aufweisen, welche der Form der Vertiefungen22 und der zinnenartigen Vorsprünge21 entspricht. Jeder Vorsprung weist eine flache vordere Fläche35 auf. Die Vorsprünge32 stehen in Eingriff mit den Enden der zinnenartigen Vorsprünge21 , um den Weg zu begrenzen, mit welchem die Kappe30 über das rückseitige Ende des Zylinders20 gedrückt werden kann, wobei in voll eingedrücktem Zustand ein schmaler Spalt33 zwischen dem flachen Grund23 und den Vorderflächen35 besteht. Das rückseitige Ende der Kappe30 weist dreieckige Verriegelungszähne34 auf. - Das rückseitige Ende der Kappe
30 steht in Eingriff mit dem vorderen Ende eines ringförmigen Körpers40 , der an seinem vorderen Ende mit Verriegelungszähnen41 versehen ist, welche in Eingriff stehen mit den Zähnen34 der Kappe. Die Zähne41 sind an einem Hals42 verringerten Durchmessers am vorderen Ende des Körpers40 angeformt. An seinem rückwärtigen Ende weist der Körper40 einen nach außen vorstehenden Flansch43 auf, der eine Reihe von sich in Längsrichtung erstreckenden Nuten44 aufweist, welche an seiner äußeren gekrümmten Oberfläche angeformt sind, deren Zweck später noch beschrieben wird. Der Körper40 weist an seinem hinteren Ende zwei Befestigungsteile45 mit jeweils einer Bohrung46 auf. - Die rückseitige Baugruppe
2 umfaßt weiterhin ein drittes ringförmiges Teil oder Kupplungsmutter50 , welche aus einem Metall wie beispielsweise Messing spanend hergestellt ist. Die Kupplungsmutter ist mit ihrem rückseitigen Ende auf dem Körper40 montiert und erstreckt sich nach vorne längs der rückseitigen Baugruppe2 über das vordere Ende des zinnenartige Vorsprünge aufweisenden Zylinders20 . Die Kupplungsmutter50 ist drehbar am Körper40 mittels Keile51 montiert, welche nach innen durch Schlitze52 in der Wand der Mutter überstehen und in Eingriff stehen mit einer Nut46 , die an der Außenseite des Körpers angeformt ist. Die Kupplungsmutter50 trägt einen Verriegelungsmechanismus53 der Art wie in derGB 22 70 805 40 in irgendeiner gewünschten Winkelstellung zu verriegeln. Der Verriegelungsmechanismus53 umfaßt einen nach außen überstehenden Flansch54 am rückseitigen Ende der Mutter50 , welcher Nuten55 aufweist, die den Nuten43 am Körper40 entsprechen. Ein Verriegelungsring56 ist am rückseitigen Ende der Mutter50 montiert, wobei dieser Ring Nuten57 aufweist, welche um die Innenfläche an seinem rückseitigen Ende angeformt sind und welche in Eingriff stehen mit den Nuten55 der Mutter. Der Verriegelungsring56 ist auf der Mutter50 von einer ersten, vorderen, unverriegelten Stellung, wie in1 gezeigt, in eine zweite, rückseitige Stellung verschiebbar, bei welcher der Ring über den Flansch43 des Körpers übersteht und die Nuten57 des Rings in Eingriff stehen mit den Nuten44 des Körpers40 . - An seiner Innenseite kurz vor dem Schlitz
52 weist die Kupplungsmutter50 einen flachen ringförmigen Vorsprung58 auf, der so positioniert ist, daß er im Hals31 der Kappe30 und im Hals42 des Körpers40 angeordnet ist. Die Mutter50 ist mit einem Schraubgewinde59 an ihrer Innenseite an ihrem vorderen Ende versehen. Der Innendurchmesser der Kupplungsmutter50 ist ausreichend, um auf der Lippe24 des zinnenartige Vorsprünge aufweisenden Zylinders20 und auf der Kappe30 zu gleiten, wobei ein ringförmiger Spalt60 zwischen der Kupplungsmutter50 und dem Hauptteil der Länge des Zylinders besteht. - Zum Zusammenbau des Verbinders wir die Isolierhülle
8 vom Kabel3 über eine Länge von etwa 32 mm abgezogen und das Abschirmgeflecht7 wird von jedem der beiden Drähte5 und6 abgelöst. Die Kontaktstifte4 werden sodann an den Drähten5 und6 befestigt. Die Unterbaugruppe aus Körper40 und Kupplungsmutter50 wird über das Kabelbündel3 übergestülpt, gefolgt von der Kappe30 und dem Zylinder20 , so daß die Drähte5 und6 vom vorderen Ende des Zylinders überstehen. Die Kontaktstifte4 der Drähte5 und6 enden in der zusammenpassenden Baugruppe1 . Der Zylinder20 wird über die Kabelbündel3 und die freiliegenden Geflechte7 aufgesteckt, wobei die Geflechte7 gleichmäßig verteilt in die Vertiefungen22 des Zylinders plaziert werden. Die Kappe30 wird sodann auf den Zylinder20 aufgesteckt, wobei die abgetrennten Geflechte7 , zwischen den flachen Oberflächen35 am vorderen Ende der Vorsprünge32 und dem Grund23 der Ausnehmungen22 gehalten werden. Die Abschirmschläuche7 werden in den Spalten33 gefaltet und erstrecken sich sodann längs der Außenseite des Zylinders20 im ringförmigen Spalt60 . Die Größe des Spalts33 zwischen dem vorderen Ende der Kappe30 und dem Grund23 der Vertiefungen22 ist so gewählt, daß eine wirksame Klemmkraft auf die Geflechte7 ausgeübt wird, wenn die Kappe voll auf den Zylinder20 gedrückt ist. Über die Kappe30 und den Zylinder20 und über die in den Spalten33 gehaltenen Geflechte7 wird sodann die Mutter50 übergestülpt. - Das vordere Ende der Kupplungsmutter
50 wird in Kontakt gebracht mit der Hülse9 , welche dreieckige Verriegelungszähne10 und ein Außengewinde11 aufweist. Die Hülse9 wird die Mutter50 eingeschraubt, wobei der Verriegelungsring56 sich in seiner vorderen unverriegelten Stellung befindet, so daß die Mutter frei auf dem Körper40 gedreht werden kann. Wenn die Zähne25 des Zylinders20 in Eingriff kommen mit den Zähnen10 der Hülse9 , so wird dann eine weitere Drehung des Zylinders20 und damit der Kappe30 unterbunden. Auch verhindert der Eingriff der Zähne34 der Kappe30 mit den Zähnen41 des Körpers40 eine Drehung des Körpers. Eine weitere Drehung der Kupplungsmutter50 bewirkt eine axiale Druckkraft auf die Komponenten der hinteren Baugruppe, wodurch diese zusammen geklammert werden, wobei die Kappe30 und der Zylinder20 die Abschirmschläuche7 zusammendrücken. Wenn die Kupplungsmutter50 ausreichend fest aufgeschraubt ist, wird der Verriegelungsring56 nach hinten gedrückt, um die Mutter mit dem Körper40 zu verriegeln und somit die gesamte hintere Baugruppe2 auf der Verbinderhülse9 fest aufgeschraubt ist. - Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ermöglicht die Verbindung mit mehreren Abschirmschläuchen und weist eine kompakte Konfiguration auf. Die hintere Baugruppe kann für Inspektionen und Wartungen leicht geöffnet werden. Da einige der Komponenten aus Kunststoffmaterial herstellbar sind, ist das Gesamtgewicht des Verbinders relativ gering und die Gefahr von Korrosionen reduziert. Der Verbinder ist flexibel aufgebaut und mit geringen Kosten herstellbar. Da der Kontakt mit den Abschirmschläuchen durch eine axial wirkende Klemmkraft bewirkt wird, die zwischen der Kappe und dem Zylinder wirkt, ist die elektrische Verbindung sehr effektiv und nicht mit dem Risiko verbunden, daß die feinen Drähte der Abschirmschläuche zerstört werden, wie dies der Fall ist, wenn der Kontakt über gleitende oder rotierende Oberflächen hergestellt wird. Die auf die Abschirmschläuche wirkenden Klemmkräfte kann begrenzt werden durch Wahl der Größe des Spalts
33 , zwischen dem die Abschirmschläuche hindurchgefädelt sind. Die Abschirmschläuche sind durch die Kupplungsmutter geschützt und somit geschützt vor Beschädigungen.
Claims (9)
- Elektrischer Verbinder zum Herstellen einer Verbindung mit Abschirmschläuchen von Kabeln (
3 ), wobei der elektrische Verbinder ein erstes ringförmiges Teil (20 ) aufweist, welches um ein Ende herum eine Vielzahl zinnenartiger Vorsprünge (21 ) aufweist, welche eine Vielzahl von Vertiefungen (22 ) bilden, wobei der elektrische Verbinder ein zweites ringförmiges Teil (30 ) aufweist, das in Eingriff steht mit dem einen Ende des ersten Teils (20 ), wobei das zweite ringförmige Bauteil (30 ) eine Vielzahl von Vorsprüngen (32 ) besitzt, die sich in die Vertiefungen (22 ) erstrecken, wobei mindestens eines der ersten und zweiten Teile (20 ,30 ) elektrisch leitend ist, wobei ein drittes ringförmiges Teil (50 ) sich außerhalb des ersten Teils (20 ) erstreckt, wobei das erste und das dritte Teil (20 ,50 ) an dem den zinnenartigen Vorsprüngen (21 ) gegenüberliegenden Ende mit einem vierten Teil (1 ) in Eingriff stehen, um so das zweite ringförmige Teil (30 ) gegen das erste ringförmige Teil (20 ) zu halten, wobei die Abschirmschläuche (7 ) der Kabel (3 ), die sich innerhalb des ersten Teils (20 ) erstrecken, durch die Vertiefungen (22 ) hindurch gefädelt sind und sich zwischen der Außenseite des ersten Teils (20 ) und der Innenseite des dritten Teils (50 ) erstrecken und klemmend in den Vertiefungen (22 ) durch die Vorsprünge (32 ) des zweiten Teils (30 ) gehalten werden. - Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite ringförmige Teil (
30 ) sich außen um die zinnenartigen Vorsprünge (21 ) erstreckt und daß die Vorsprünge (32 ) am zweiten Teil (30 ) innen angeordnet sind. - Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Teil (
50 ) ein Gewinde (59 ) aufweist, welches in Eingriff steht mit einem Gewinde (11 ) des vierten Teils (1 ). - Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (
20 ) an dem den zinnenartigen Vorsprüngen (21 ) gegenüberliegenden Ende Verriegelungszähne (25 ) aufweist, welche in Eingriff stehen mit Verriegelungszähnen (10 ) des vierten Teils (1 ). - Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste ringförmige Teil (
20 ) elektrisch leitend ist. - Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste ringförmige Teil (
20 ) aus einem Kunststoffmaterial besteht. - Elektrischer Verbinder nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste ringförmige Teil (
20 ) aus einem Kunststoffmaterial besteht und mit einer Metallschicht überzogen ist. - Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite ringförmige Teil (
30 ) aus Kunststoffmaterial besteht. - Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Körper (
40 ) aufweist, der in Kontakt mit einem Ende des zweiten ringförmigen Teils (30 ) steht und daß das dritte ringförmige Teil (50 ) drehbar auf dem Körper (40 ) angeordnet ist.
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