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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Kabeldurchführung zur Ein-
und Durchführung, Abdichtung und Zugentlastung von Kabeln,
umfassend an einem ersten Ende einen Stutzen, umfassend einen ersten Axialabschnitt
mit erstem Querschnittsradius, einen an den ersten Axialabschnitt
anschließenden zweiten Axialabschnitt mit zweitem Querschnittsradius,
wobei der erste Querschnittsradius zumindest abschnittsweise größer
als der zweite Querschnittsradius ist, einen an den zweiten Axialabschnitt
anschließenden dritten Axialabschnitt und ein Befestigungselement, welches
auf dem dritten Axialabschnitt lösbar formschlüssig
befestigt ist und eine äußere Umfangsfläche
aufweist, die zumindest abschnittsweise den zweiten Querschnittsradius überragt;
zumindest einen sich in axialer Richtung erstreckenden Kabelkanal;
an einem zweiten Ende ein mit dem Stutzen vom zweiten Ende aus formschlüssig
verbindbares Druckelement, welches in einer ersten Stellung die
Ein- und Durchführung von einem Kabel durch den Kabelkanal
erlaubt und in einer zweiten Stellung einen Kraftschluss mit dem
Kabel im Kabelkanal bewirkt, der das Kabel gegen axiale Verschiebung
sichert.
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Aus
EP 1 222 722 B1 ist
eine Kabeldurchführungsvorrichtung bekannt, welche eine
rohrförmige, elastische Hülse mit darin angeordneten
elastischen Modulelementen aufweist, die mittels einer starren Hülse,
auf welcher eine Gegenmutter aufgeschraubt werden kann, in einer
Bohrung solcher Art befestigt werden kann, dass der Bohrungsrandbereich
zwischen der Mutter und einer Ringschulter eingefasst wird. Durch
das Anziehen der Mutter wird zugleich eine Abdichtung des Kabelkanals
bewirkt. Der Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, dass einerseits
keine feste Montage der Kabeldurchführungsvorrichtung in
der Gehäusebohrung möglich ist, ohne hierbei zugleich
das Kabel durchgeführt und abgedichtet vorzusehen. Ein
weiterer Nachteil liegt darin, dass die Kabeldurchführung
aufgrund der für die Montage vorzusehenden Werkzeugangriffsflächen
zur Verschraubung von beiden Seiten demontierbar ist und folglich
nicht gegen Manipulation und Vandalismus sicher ist.
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Aus
EP 0 774 815 B1 ist
eine weitere Kabeldurchführung bekannt, die aus einer in
Längsrichtung geteilten Hülsenanordnung besteht
und mittels eines Sprengrings und eines ringförmigen Absatzes
in einer Gehäusebohrung befestigt werden kann. Der Nachteil
dieser Kabeldurchführung besteht darin, dass eine Abdichtung
der durchgeführten Kabel nur mittels eines injizierten
Abdichtungsmittels möglich ist und folglich eine Demontage
des Kabels und/oder der Kabeldurchführung nach der ersten
Montage nicht mehr möglich ist.
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Aus
DE 101 39 898 C2 ist
ein Kunststoffwellrohr bekannt, welches mittels eines Absatzes und
eines auf ein Gewinde am Kunststoffwellrohr aufgeschraubtes Halteelement
in einer Gehäusebohrung eingesetzt werden kann. Der Nachteil
dieses vorbekannten Standes der Technik liegt darin, dass die innerhalb
des Kunststoffwellrohrs geführten Kabel weder abgedichtet
noch axial gesichert sind. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass
die Demontage der Kabeldurchführung von beiden Seiten aus
möglich ist und damit eine unzureichende Manipulationssicherheit
und Sicherheit gegen Vandalismus gegeben ist.
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Aus
EP 1 382 894 A2 ist
eine Kabeldurchführung bekannt, die eine aus zwei Kupplungshälften bestehende
Kupplung aufweist. Eine der beiden Kupplungshälften ist
in der Wanddurchführung mittels eines Stopfens gehalten.
Auch diese Kabeldurchführung weist den Nachteil auf, dass
sie beidseits mittels Werkzeugangriffflächen manipulierbar ist
und folglich nicht gegen Vandalismus gesichert ist.
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Aus
US 4,108,507 ist eine Kabeldurchführung
bekannt, welche mittels einer an eine Hülse angegossenen
Rastverbindung in einer Gehäusebohrung verrastet werden
kann. Mittels eines in den Kabelkanal einsetzbaren Schraubeinsatzes
kann ein darin eingesetztes Kabel formschlüssig verriegelt werden,
indem nach innen vorstehende Zähne durch Verformung des
Schraubeinsatzes aus einer ovalen in eine zylindrische Form in den
Isoliermantel des Kabels eingedrückt werden. Der Nachteil
dieser Vorrichtung liegt darin, dass durch den Formschluss eine Gefahr
einer Beschädigung des isolierenden Kabelmantels besteht
und folglich einen Kurzschluss innerhalb der Kabeldurchführung
durch die axiale Sicherung erzeugt werden könnte. Zudem
eignet sich die Kabeldurchführung nicht für Schwachstrom-Signalleitungen,
die in der Regel über dünnere Kabelisolierungsumhüllungen
verfügen und folglich durch die Art der axialen Sicherung
beschädigt würden. Ein weiterer Nachteil dieser
Kabeldurchführung liegt darin, dass sie aufgrund der Möglichkeit,
die Eingriffszähne von beiden Seiten manipulieren zu können, beidseits
der Gehäusewandung entriegelt werden kann und folglich
nicht sicher gegen Manipulation und Vandalismus ist.
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Die
Erfindung befasst sich mit dem Problem, eine Kabeldurchführung
der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, dass eine
verbesserte Sicherheit gegen Vandalismus, Manipulation und Diebstahl
gewährleistet ist. Dieses Problem wird gelöst
durch eine Kabeldurchführung der eingangs erwähnten
Art, bei welcher der zweite Axialabschnitt des Stutzens einen nicht
kreisförmigen Querschnitt aufweist und dass sowohl das
Befestigungselement als auch das Druckelement vom zweiten Ende aus
mit dem Stutzen in Formschluss gebracht werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Kabeldurchführung zeichnet
sich dadurch aus, dass sie zunächst durch Anlage des ersten
Axialabschnitts an eine Gehäusewandung im Bereich um eine
Gehäuseöffnung und Hindurchragen des zweiten Axialabschnitts
durch diese Gehäuseöffnung und ein entsprechendes
Befestigen eines Befestigungselements auf diesem dritten Axialabschnitt
formschlüssig in der Gehäuseöffnung befestigt
werden kann. Hierbei wird durch einen nichtkreisförmigen
Querschnitt desjenigen Axialabschnitts, der in der Gehäuseöffnung
zu liegen kommt, es ermöglicht, die Kabelverschraubung
gegen Rotation gesichert in der Gehäuseöffnung
anzuordnen und folglich das Befestigungselement von der einen Seite
lösbar zu befestigen, ohne hierbei von der anderen Seite
mit einem Werkzeug angreifen zu müssen, beispielsweise
um bei einem Verschraubungsvorgang des Befestigungselementes auf
der einen Seite auf der anderen Seite gegenhalten zu können.
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Vom
gleichen Ende, von dem das Befestigungselement auf den dritten Axialabschnitt
aufgebracht und darauf lösbar befestigt wird, wird bei
der erfindungsgemäßen Kabelverschraubung auch
ein Druckelement am oder im Stutzen befestigt. Dieses Druckelement
bewirkt eine reibschlüssige axiale Sicherung eines Kabels
innerhalb des Kabelkanals der Kabelverschraubung. Zugleich kann
das Druckelement auch eine Abdichtung der Kabelaußenwand
gegen die Innenwand des Kabelkanals bewirken, so dass die Kabeldurchführung
insgesamt eine flüssigkeits- oder gasdichte Durchführung
eines oder mehrerer Kabel durch eine Gehäuseöffnung
erzielt.
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Auch
bei dem Befestigen des Druckelements am Stutzen der Kabeldurchführung
kann aufgrund der nicht kreisrunden Ausgestaltung des zweiten Axialabschnitts
darauf verzichtet werden, mit einem Werkzeug auf der anderen Seite
der Gehäuseöffnung gegenzuhalten. Stattdessen
kann das Druckelement unmittelbar von der einen Seite eingebracht und
im Kabelkanal befestigt werden, um das Kabel entsprechend reibschlüssig
gegen Axialbewegung zu sichern.
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Aufgrund
der spezifischen Kombination, dass sowohl die Befestigung der Kabeldurchführung in
der Gehäuseöffnung selbst von einer Seite erfolgt als
auch unabhängig hiervon die axiale Sicherung und ggf. Abdichtung
des Kabels im Kabelkanal mittels eines Druckelements erzielt wird,
das von dieser gleichen Seite befestigt wird und unabhängig
von dem Befestigungselement ist, wird eine einerseits montagefreundliche
Kabeldurchführung bereitgestellt, die andererseits jedoch
eine hohe Sicherheit gegen Manipulation und Vandalismus aufweist.
Dies wird dadurch erreicht, dass mittels einer nicht kreisrunden
Ausgestaltung eine rotationsfixierte Halterung der Kabeldurchführung
in der Gehäuseöffnung erzielt wird. Der erste
Axialabschnitt der Kabeldurchführung muss daher keinerlei
Werkzeugangriffsflächen aufweisen, die eine axiale Haltekraft,
eine rotatorische Haltekraft oder eine Kombination hieraus aufnehmen
oder aufbringen können.
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass
das Befestigungselement ein Sprengring ist, welcher mit einer Nut
am dritten Axialabschnitt des Stutzens einen Formschluss bewirkt.
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Durch
die Ausgestaltung des Befestigungselementes als Sprengring wird
eine besonders montagefreundliche Konstruktion bereitgestellt, die
zudem das Auffädeln einer ansonsten verwendeten Befestigungsmutter
auf das Kabel in bestimmten Montagesituationen überflüssig
macht. Die bei dieser Ausführungsform spezifisch bereitgestellte
Kombination einer Befestigung mittels Sprengrings und zugleich nicht
kreisförmigen Ausgestaltung des Querschnitts der Kabeldurchführung
im zweiten Axialabschnitt, der in der Gehäuseöffnung
zu liegen kommt, erzielt zwar in dieser Kombination einen nur geringfügigen Montagevorteil,
da der Sprengring auch aufgebracht werden könnte, wenn
sich der Stutzen hierbei drehen könnte. Allerdings wird
verhindert, dass sich die Kabeldurchführung nach erfolgter
Montage des Kabels in der Gehäuseöffnung verdrehen
lässt, was aufgrund der dann erfolgenden Verdrillung des
Kabels in der Regel zu einer Beschädigung des Kabels führen würde
und folglich keine ausreichende Sicherheit gegen Vandalismus ergeben
würde.
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Noch
weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Befestigungselement
eine Mutter mit Innengewinde ist, welche mit einem Außengewinde
am dritten Axialabschnitt des Stutzens einen Formschluss bewirkt.
Durch Befestigung mittels einer Mutter kann einerseits eine mit üblichem
Werkzeug zu montierende Kabeldurchführung bereitgestellt
werden, andererseits die rotationsgesicherte Anordnung des Stutzens
in der Gehäuseöffnung zur Gegenhaltung genutzt
werden.
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Noch
weiter ist es bevorzugt, dass die Kabeldurchführung fortgebildet
wird durch einen elektrisch leitenden Konus in der Kabeldurchführung,
der so angeordnet ist, dass er auf ein durch Entfernen des Außenmantels
freigelegtes Schirmgeflecht des Kabels aufgelegt werden kann und
einen elektrischen Kontakt zu einem Gehäuse ausbildet,
wenn die Kabeldurchführung in eine Öffnung des
Gehäuses eingesetzt ist. Mittels dieser Vorrichtung wird
es ermöglicht, ein abgeschirmtes Kabel innerhalb der Kabeldurchführung
solcher Art elektrisch zu kontaktieren, dass die Abschirmung in
elektrischem Kontakt mit der Gehäusewandung gebracht wird.
Dies ist für die Betriebssicherheit und die Sicherheit
einer Signalübertragung in solchen abgeschirmten Kabeln
häufig erforderlich. Das Freilegen des Schirmgeflechts
kann hierbei durch Eindringen von entsprechenden Kontaktzähnen
in die Isolierumhüllung des Kabels erfolgen, welche einstückig
mit dem elektrisch leitenden Konus verbunden sind. Alternativ hierzu
kann das Freilegen solcher Art erfolgen, dass die Isolierumhüllung
vor der Montage in einem Abschnitt des Kabels entfernt wird oder
das Schirmgeflecht über die Isolierumhüllung in
das Kabel gelegt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich aus durch
einen axial an den ersten Axialabschnitt des Stutzens anschließenden
Axialabsatz, an den eine Dichtung so angespritzt ist, dass sie zumindest
teilweise diesen Axialabsatz in axialer Richtung überragt,
so dass die Dichtung in Verbindung mit einem Gehäuse eine
abdichtende Wirkung entfaltet. Mit dieser Fortbildung wird eine
besonders montagefreundliche, da aus wenigen Bauelementen bestehende
Kabeldurchführung bereitgestellt und hierbei zugleich die
Problematik gelöst, dass zwecks hoher Sicherheit gegen
unerwünschte Manipulation und Vandalismus der Stutzen aus
einem hochfesten Material bestehen soll, zugleich aber mittels eines solchen
hochfesten Materials keine sichere Abdichtung erzielt werden kann.
Die Befestigung der Dichtung an dem Axialabsatz des ersten Axialabschnitts kann
durch Koextrusion erfolgen, worunter zu verstehen ist, dass zwei
unterschiedliche Kunststoffe in einem Spritzvorgang zu einem Bauteil
verbunden werden.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn im ersten Axialabschnitt des Stutzens eine
abgerundete, insbesondere eine kreisrunde Querschnittsform über
den gesamten ersten Axialab schnitt vorherrscht. Durch eine solche
Ausgestaltung wird verhindert, dass auf den ersten Axialabschnitt
Rotationskräfte aufgebracht werden, mittels derer von dieser
Seite der Gehäusewandung ausgehend eine Beschädigung
oder Demontage der Kabeldurchführung möglich wäre oder
das eingesetzte Kabel durch Verdrillung beschädigt werden
könnte. Dabei ist zu verstehen, dass der erste axiale Abschnitt
einerseits im Querschnitt kreisrund ausgebildet sein kann, um einen
solchen Werkzeugeingriff zu verhindern, darüber hinaus
aber auch im Längsschnitt eine verrundete oder konische, zumindest
aber von einer zylindrischen Kontur abweichende Außenkontur
aufweist, um hierdurch auch einen Angriff durch Greifzangen zu verhindern.
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Noch
weiter ist es bevorzugt, dass der erste Axialabschnitt des Stutzens
keine für ein Heraushebeln oder -drehen geeignete Wirkangriffsflächen
aufweist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass
der nicht kreisförmige Querschnitt des zweiten Axialabschnitts
des Stutzens mindestens einen abgeflachten Umfangsbereich aufweist.
Grundsätzlich kann die nichtkreisförmige Querschnittsfläche
des zweiten Axialabschnitts oval ausgebildet sein, sie könnte
alternativ hierzu aber auch als Mehrkant, wie beispielsweise als Sechskant
oder Vierkantfläche ausgebildet sein. Eine sowohl fertigungstechnisch
wie auch montagetechnisch besonders bevorzugte Ausführungsform sieht
vor, dass zumindest ein abgeflachter Umfangsbereich an einem ansonsten
kreisförmigen Querschnitt vorgesehen ist oder zwei solche
abgeflachten Umfangsbereiche in 180° zueinander an einem
ansonsten kreisförmigen Querschnitt vorgesehen sind.
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Noch
weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Druckelement ein erstes
zylindrisches Elastomer-Axialelement, den elektrisch leitenden Konus und
ein zweites zylindrisches Elastomer-Axialelement umfasst und eine
Innenkonusfläche des ersten Elastomer-Axialelements mit
einer Außenkonusfläche des zweiten Elastomer-Axialelements
in eine abdichtende Wirkung tritt, wenn das Druckelement im Stutzen
befestigt ist. Mit dieser spezifischen Ausgestaltung wird eine besonders
wirksame Abdichtung und kraftschlüssige Sicherung des Kabels
in der Kabeldurchführung erreicht, indem das Druckelement zweiteilig
ausgeführt ist und durch entsprechende kongruent aneinanderliegende
Innen- bzw. Außenkonusflächen eines ersten bzw.
zweiten Elastomeraxialelements in einen abdichtenden und sich zugleich nach
innen radial verformenden Eingriff gebracht werden kann.
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Noch
weiter ist es bevorzugt, wenn die erfindungsgemäße
Kabeldurchführung fortgebildet wird durch eine Innenkonusfläche,
insbesondere im ersten Axialabschnitt, die mit einer Außenkonusfläche des
Druckelements zusammenwirkt und das Druckelement im Bereich der
Außenkonusfläche nach innen verformt, wenn es
axial zusammengepresst wird.
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Schließlich
ist es gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, dass das Druckelement über ein Innengewinde
in den Stutzen eingeschraubt ist. Diese Art der Fortbildung ermöglicht
eine besonders montagefreundliche und zugleich von der Montageseite
gut lösbare axiale Sicherung des Kabels in der Kabeldurchführung.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise
erläutert.
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1a zeigt
eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kabelverschraubung von der
rückwärtigen Seite.
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1b zeigt
eine Längsquerschnittansicht der ersten Ausführungsform
des Verschraubungsstutzens mit angespritzter Dichtung.
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2 zeigt
eine Explosionszeichnung einer zweiten Ausführungsform
der Kabeldurchführung.
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3 zeigt
eine perspektivische Darstellung der Kabeldurchführungsausführung
von 2 nach einem ersten Montageschritt.
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4 zeigt
eine perspektivische Darstellung der Kabeldurchführungsausführung
von 2 im Montagezustand.
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5 zeigt
eine perspektivische Darstellung der Ausführung aus 4 aus
Richtung der manipulationssicheren Vorderseite.
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6 zeigt
eine Explosionsdarstellung einer dritten Ausführungsform
der Kabeldurchführung mit Erdungseinsätzen zum
Auflegen eines Kabelschirmgeflechts.
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7 zeigt
einen Längsquerschnitt der Kabeldurchführungsausführung
von 6 in montiertem Zustand.
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8 zeigt
eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform
der Kabeldurchführung, wobei der Stutzen mit einem Sprengring
befestigt wird.
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9 zeigt
eine perspektivische Darstellung der Kabeldurchführung
von 8 mit eingesetztem Sprengring.
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10 zeigt
eine perspektivische Draufsicht von der manipulationssicheren Seite
der Kabeldurchführung gemäß 8.
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1a und
b zeigt einen Verschraubungsstutzen 110 in räumlicher
Darstellung und in Längsquerschnitt. Ein abgerundeter erster
Axialabschnitt 111 bietet keine Wirkangriffsflächen
zum Heraushebeln oder -drehen des Verschraubungsstutzens 110. Abgeflachte
Bereiche in einem zweiten Axialabschnitt 112 sorgen für
eine Verdrehsicherheit des Verschraubungsstutzens 110.
In der dargestellten Ausführung weist der Verschraubungsstutzen 110 im dritten
Axialabschnitt 113 ein Außengewinde auf, um den
Verschraubungsstutzen 110 lösbar formschlüssig,
etwa mit einer Mutter, an einem Gehäuse zu befestigen.
Die Abdichtung des Verschraubungsstutzens 110 erfolgt in
der gezeigten Ausführung über eine angespritzte
Dichtung 121 in erstem Axialabschnitt 111.
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2 zeigt
eine Kabeldurchführung 201 mit Verschraubungsstutzen 210,
einem Elastomer-Dichtungsring 221 anstelle der angespritzten
Dichtung 121 in 1, einem
Elastomer-Dichtungszylinder 222 zum Einsetzen im Inneren
des Verschraubungsstutzens 210 und einem elastischen Dichtungsring 223,
der axial an den elastischen Elastomer-Dichtungszylinder anschließt.
Ferner ist dargestellt eine Schraubbuchse 220 zur Sicherung
eines Kabels. Nicht dargestellt ist ein sich in axialer Richtung
erstreckender Kabelkanal (siehe dazu 10). Der
dargestellte Verschraubungsstutzen 201 kann mittels einer Mutter 230 an
einem Gehäuse 240 befestigt werden.
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Weitere
Montageschritte der in 2 dargestellten Ausführung
sind in den 3 bis 5 gezeigt.
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6 zeigt
eine weitere Ausführung der Kabeldurchführung 601 mit
einem Elastomer-Dichtungszylinder 622 zum Einsetzen im
Inneren des Verschraubungsstutzens und einem daran anschließenden
elektrisch leitenden Erdungseinsatz 625 der die Elektromagnetische
Verträglichkeit sichert. So kann eine Erdung eines Kabelschirmgeflechts
nach Entfernen eines Kabelschutzmantels erreicht werden. Daran anschließend
ist gezeigt ein Elastomer-Dichtungskonus 623. Eine abdichtende
Wirkung wird erreicht durch den Kontakt des Elastomer-Dichtungszylinders 622 mit
dem Elastomer-Dichtungskonus 623.
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Ein
Längsquerschnitt der eben beschriebenen Ausführung
der Kabeldurchführung 601 im fertig montierten
Zustand ist in 7 gezeigt.
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8 zeigt
eine weitere Darstellung der Kabeldurchführung 801 wobei
ein Verschraubungsstutzen im dritten axialen Abschnitt 813 eine
Außennut aufweist, um den Verschraubungsstutzen lösbar wortschlüssig
mit einem Halteclip 830 an einem Gehäuse 240 zu
befestigen.
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9 zeigt
die Kabeldurchführung 801 von 8 in
montiertem Zustand.
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10 zeigt
die Kabeldurchführung von der manipulationssicheren Seite
aus. Wie zu erkennen ist, besteht der Kabelkanal bei dieser Ausführungsform
aus insgesamt drei Einzel/Kabelkanälen, die sich parallel
zueinander und in axialer Richtung der Kabeldurchführung
erstrecken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1222722
B1 [0002]
- - EP 0774815 B1 [0003]
- - DE 10139898 C2 [0004]
- - EP 1382894 A2 [0005]
- - US 4108507 [0006]