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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbringen eines Anschlusskabels am Gehäuse einer elektrischen oder elektro-optischen Einrichtung, insbesondere eines Sensors.
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Sensoren und andere elektrische Einrichtungen werden häufig mit einem zugehörigen Anschlusskabel ausgeliefert, wobei ein Ende des Anschlusskabels am Gehäuse des Sensors befestigt ist und am anderen Ende des Anschlusskabels ein Steckverbinder vorgesehen ist. Zum Befestigen des Anschlusskabels am Gehäuse kann eine Verschraubung vorgesehen sein.
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In der Druckschrift
DE 10 2008 049 258 B4 ist eine Kabeldurchführung für einen Sensor offenbart, bei der eine Verrastung anstelle einer Verschraubung vorgesehen ist. Zur Abdichtung des Kabels gegenüber dem Sensorgehäuse wird eine Elastomertülle durch einen Lamellenkranz in radialer Richtung zusammengedrückt. Hierfür ist es notwendig, eine spezielle Einpresshülse mit konischen Innenflächen zu verwenden, welche den notwendigen radialen Druck auf den Lamellenkranz ausübt. Aufgrund der besonderen Gestaltung des Lamellenkranzes, der Einpresshülse sowie der Aufnahme für die Einpresshülse ist die in der genannten Druckschrift offenbarte Kabeldurchführung relativ aufwendig.
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Im Allgemeinen ist es erwünscht, dass die Befestigung des Anschlusskabels am Gehäuse zuverlässig ist, eine Zugentlastung bereitstellt und zudem das Kabel gegenüber dem Gehäuse abdichtet, um ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse zu vermeiden. Weiterhin soll die Montage einfach, schnell und nach Möglichkeit werkzeuglos durchzuführen sein.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zum Anbringen eines Anschlusskabels am Gehäuse einer elektrischen oder elektro-optischen Einrichtung anzugeben, welche einfach und kostengünstig in der Herstellung ist und welche eine schnelle und einfache Montage ermöglicht.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung ein sich um das Anschlusskabel herum erstreckendes elastisches Element, welches in eine am Gehäuse vorgesehene Aufnahme einführbar ist und eine auf dem Anschlusskabel sitzende Verriegelungshülse, die derart in einen Verriegelungsabschnitt des Gehäuses einführbar und mit diesem verriegelbar ist, dass das elastische Element beim Einführen der Verriegelungshülse in den Verriegelungsabschnitt in Richtung einer Längsachse des Anschlusskabels derart gegen einen nach innen weisenden Ansatz der Aufnahme gepresst wird, dass durch diesen das elastische Element in einer bezüglich der Längsachse des Anschlusskabels axialen Richtung komprimiert wird und sich in radialer Richtung ausdehnt.
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Allgemein beziehen sich die Begriffe ”axia” und ”radial” in diesem Text auf die Längsachse des Anschlusskabels.
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Erfindungsgemäß wird das elastische Element also nicht in radialer Richtung, sondern in axialer Richtung zusammengedrückt. Dadurch dehnt es sich in radialer Richtung um einen gewissen Betrag aus und kann sich somit fest in eine entsprechende Aufnahme einfügen. Der Betrag der Ausdehnung kann – gegebenenfalls unterstützt durch die axiale Verkürzung – ausreichen, um eine zuverlässige Abdichtung des Kabels gegenüber dem Gehäuse sicherzustellen. Aufgrund der Erfindung können Mittel zum radialen Verpressen des elastischen Elements eingespart werden. Die axiale Kraft wird direkt über eine axiale Bewegung der Verriegelungshülse durch den Monteur aufgebracht. Die Montage ist überdies erleichtert, da das elastische Element nicht schon beim Einführen radial dicht in der Aufnahme sitzen muss, sodass also kein übermäßiger Reibungswiderstand zu überwinden ist.
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Die Verriegelungshülse kann aus Metall, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Vorzugsweise ist die Verriegelungshülse formschlüssig mit dem Verriegelungsabschnitt des Gehäuses verriegelbar.
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Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.
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Gemäß einer einfachen Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der nach innen weisende Ansatz in Bezug auf die Längsachse des Anschlusskabels radial. Der Ansatz kann aber auch eine Formgebung aufweisen, welche das radiale Ausdehnen unter axialem Komprimieren des elastischen Elements unterstützt. Gemäß einer Ausgestaltung kann der Ansatz dazu konisch geformt sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das elastische Element eine an dem Anschlusskabel befestigte, vorzugsweise mit diesem verklebte, Hülse. Eine derartige Hülse, welche insbesondere aus Gummi bestehen kann, kann auf einfache Weise vor der Montage auf das gehäuseseitige freie Ende des Anschlusskabels aufgesteckt werden.
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Alternativ kann das elastische Element durch Umspritzen des Anschlusskabels mit elastischem Material hergestellt sein, wobei das elastische Element vorzugsweise als O-Ring ausgeführt ist.
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Vorzugsweise sitzt die Verriegelungshülse verschiebbar auf dem Anschlusskabel. Bei der Montage wird dann das fest mit dem Kabel verbundene elastische Element in die Aufnahme eingeführt und die Verriegelungshülse wird relativ zum Kabel verschoben, bis sie in den Verriegelungsabschnitt eingeführt ist. Grundsätzlich könnte auch umgekehrt vorgegangen werden, d. h. die Verriegelungshülse könnte an dem Kabel befestigt sein und das elastische Element könnte verschiebbar auf dem Kabel sitzen. Beim Einführen der Verriegelungshülse in den Verriegelungsabschnitt würde bei dieser Ausführungsform das Kabel mitsamt der Verriegelungshülse relativ zu dem Gehäuse verschoben, wodurch ebenfalls das elastische Element in axialer Richtung zusammengedrückt wird.
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Vorzugsweise ist die Verriegelungshülse mit dem Verriegelungsabschnitt des Gehäuses verrastbar. Beispielsweise können an der Verriegelungshülse Rastvorsprünge zum Einschnappen in Rastausnehmungen des Gehäuses vorgesehen sein oder umgekehrt. Vorzugsweise sind die entsprechenden Rastvorrichtungen derart gestaltet, dass die Verriegelungshülse gerade dann einschnappt, wenn ein ausreichendes Maß an axialer Komprimierung und dementsprechender radialer Ausdehnung erreicht ist, d. h. wenn das Kabel ausreichend fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Durch die Verrastbarkeit wird also einerseits eine feste Verbindung zwischen dem Anschlusskabel und dem Gehäuse erzielt, andererseits wird die Montage dadurch erleichtert, dass ein Monteur das Erreichen eines ausreichenden Anpressdrucks am Einschnappen der Verriegelungshülse erkennen kann.
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Weiterhin kann an der Verriegelungshülse eine Anschlagfläche ausgebildet sein, welche eine Einführbewegung der Verriegelungshülse relativ zu dem Gehäuse begrenzt. Ein Monteur kann dann die Verriegelungshülse bequem bis zum Anschlag in den Verriegelungsabschnitt einschieben, ohne das Ausüben eines zu hohen Anpressdrucks befürchten zu müssen.
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In radialer Richtung kann ein, insbesondere ringförmiger, Freiraum zwischen einer Außenfläche des elastischen Elements und einer Innenwand der Aufnahme bestehen. Dieser Freiraum kann als Expansionsraum zum Aufnehmen von elastischem Material des elastischen Elements während des Einführens der Verriegelungshülse in den Verriegelungsabschnitt dienen. Je nach Anwendung kann der Freiraum derart gestaltet sein, dass er nach Abschluss der Einführbewegung der Verriegelungshülse vollständig mit Material des elastischen Elements gefüllt ist oder auch derart, dass im komplett montierten Zustand noch ein Ringspalt zwischen dem elastischen Element und der Aufnahme besteht.
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Ferner kann eine Klemmeinrichtung zum Festklemmen eines aus dem Anschlusskabel herausgeführten Schirmgeflechts am Gehäuse vorgesehen sein, wobei das Anschlusskabel vorzugsweise durch eine Öffnung der Aufnahme hindurchgeführt und mit seinem gehäuseseitigen Ende in die Klemmeinrichtung hineingeführt ist. Viele Anschlusskabel sind abgeschirmt ausgeführt, d. h. sie weisen ein Schirmgeflecht auf, welches die inneren Leitungen oder Adern des Kabels umgibt. Es ist erwünscht, dieses Schirmgeflecht separat an das Gehäuse anzubinden. Mittels der Klemmeinrichtung kann dies auf einfache Weise bewerkstelligt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Klemmeinrichtung eine über das gehäuseseitige Ende des Anschlusskabels gestülpte Andrückhülse und zwei am Gehäuse vorgesehene, die Andrückhülse zumindest teilweise umgreifende und gegeneinander spannbare Klemmbacken. Bei der Montage wird das aus dem Ende des Anschlusskabels herausgeführte Schirmgeflecht zwischen die Andrückhülse und die Klemmbacken gelegt und anschließend werden die Klemmbacken gegeneinander gespannt, so dass das Schirmgeflecht zwischen der Andrückhülse und den Klemmbacken eingeklemmt wird. Hierdurch kann eine besonders zuverlässige Anbindung des Schirmgeflechts an das Gehäuse erreicht werden, da insbesondere der Anpressdruck nicht am Kabelmantel direkt anliegt und somit ein unerwünschtes Fließverhalten vermieden wird, wie es für Kunststoff typisch ist. Ein konstanter Anpressdruck ist somit über längeren Zeitraum gesichert.
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Die Klemmeinrichtung kann leitend ausgebildet sein, um ein metallisches Schirmgeflecht mit einem ebenfalls leitenden Gehäuse zu verbinden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische oder elektro-optische Einrichtung mit einem Gehäuse, einem Anschlusskabel und einer wie oben beschriebenen Vorrichtung zum Anbringen des Anschlusskabels an dem Gehäuse.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
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1 zeigt ein Gehäuse und ein an dem Gehäuse anzubringendes Anschlusskabel.
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2 ist eine teilweise aufgeschnittene Darstellung der Vorrichtung gemäß 1, wobei das Anschlusskabel an dem Gehäuse angebracht ist.
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3 ist eine weitere Darstellung der Vorrichtung gemäß 1 mit am Gehäuse angebrachtem Anschlusskabel.
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4 ist eine Explosionsdarstellung der Vorrichtung gemäß 1.
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1 zeigt einen Sensor 11, welcher in einem Gehäuse 13 untergebracht ist, und ein Anschlusskabel 15 für den Sensor 11. An einem Ende des Anschlusskabels 15 ist ein Steckverbinder 17 zum Anschließen des Kabels an eine Stromversorgung und/oder eine Steuereinrichtung vorgesehen. Das entgegengesetzte gehäuseseitige Ende 19 des Anschlusskabels 15 ist zum Anbringen an das Gehäuse 13 vorbereitet, wie nachfolgend unter weiterer Bezugnahme auf die 2 und 3 genauer erläutert wird.
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Vor der Montage wird zunächst eine verschiebbare Verriegelungshülse 23 über das gehäuseseitige Ende 19 auf das Anschlusskabel 15 aufgesteckt. Nach dem Aufstecken der Verriegelungshülse 23 wird eine zylindrische Gummitülle 21 auf das gehäuseseitige Ende 19 des Anschlusskabels 15 aufgesteckt und mit dem Anschlusskabel 15 verklebt. Dabei wird die Gummitülle 21 derart positioniert, dass an dem gehäuseseitigen Ende 19 des Anschlusskabels 15 ausreichend Platz zum nachfolgenden Aufstecken einer metallischen Andrückhülse 25 bleibt. Nach dem Aufstecken der Andrückhülse 25 werden die anzuschließenden Adern 27 des Anschlusskabels 15 sowie das die Adern 27 umgebende Schirmgeflecht 29 des Anschlusskabels 15 freigelegt. Das Schirmgeflecht 29 wird dann zurückgebogen und auf die Andrückhülse 25 gelegt. Anschließend wird das gehäuseseitige Ende 19 des Anschlusskabels 15 in die dafür vorgesehene Gehäuseöffnung 30 (1) eingesteckt, wobei – wie in 2 dargestellt – zunächst die Gummitülle 21 in eine dafür vorgesehene Aufnahme 31 eingeführt wird, während das über die Gummitülle 21 hinausragende Ende des Anschlusskabels 15 durch eine Öffnung 32 in der Aufnahme 31 hindurchgeführt und in das Innere des Gehäuses 13 hineingeführt wird.
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Die Aufnahme 31 weist einen nach innen weisenden Ansatz 33 auf, an dem ein Konus 35 ausgebildet sein kann. Die Gummitülle 21 stößt aufgrund ihrer radialen Ausdehnung an dem Ansatz 33 an und wird bei weiterer axialer Kraftausübung auf die Verriegelungshülse 23 in axialer Richtung zusammengedrückt. Dabei ergibt sich eine Ausdehnung der Gummitülle 21 in radialer Richtung, wodurch eine Fixierung der Gummitülle 21 und somit des Anschlusskabels 15 in der Aufnahme 31 erzielt wird. In der Umgebung des Ansatzes 33 bildet sich aufgrund der relativ hohen Kompression der Gummitülle 21 ein Dichtbereich 37 aus, welcher ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Gehäuses 13 zuverlässig verhindert. Der Konus 35 unterstützt die radiale Ausdehnung unter axialer Kompression und sorgt für eine relativ gleichmäßige Verteilung der Ausdehnung entlang der Längsachse L des Anschlusskabels 15.
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Wie insbesondere aus 3 hervorgeht, besteht in radialer Richtung ein Freiraum 39 zwischen der Außenfläche der Gummitülle 21 und der Innenwand der Aufnahme 31, welcher der Aufnahme von elastischem Material der Gummitülle 21 während deren radialer Ausdehnung dient. Je nach der jeweiligen Anwendung kann auch nach Beendigung der Montage noch ein derartiger Freiraum 39 bestehen.
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An der Verriegelungshülse 23 sind federnde Rasthaken 41 vorgesehen, welche beim Einführen der Verriegelungshülse 23 in einen zugehörigen Verriegellungsabschnitt 24 des Gehäuses 13 in eine Rastnut 43 einschnappen. Die Gestaltung der Gummitülle 21, der Aufnahme 31, der Verriegelungshülse 23 sowie des Verriegelungsabschnitts 24 ist derart abgestimmt, dass das Einschnappen der Rasthaken 41 in die Rastnut 43 gerade dann erfolgt, wenn die Gummitülle 21 ausreichend zusammengedrückt ist und sich somit eine zuverlässige Fixierung des Anschlusskabels 15 am Gehäuse 13 ergibt. Zusätzlich ist an der Verriegelungshülse 23 eine umlaufende Anschlagsfläche 45 ausgebildet, welche eine Einführbewegung der Verriegelungshülse 23 relativ zu dem Verriegelungsabschnitt 24 des Gehäuses 13 zusätzlich begrenzt. Vorzugsweise erfolgt das Einschnappen der Rasthaken 41 in die Rastnut 43 gleichzeitig mit dem Anschlagen der Anschlagsfläche 45 am Gehäuse 13.
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Wie insbesondere aus 4 hervorgeht, kommt nach dem Einrasten der Verriegelungshülse 23 das die Andrückhülse 25 tragende gehäuseseitige Ende 19 des Anschlusskabels 15 auf einer unteren Klemmbacke 47 zum Liegen, welche im Anschluss an die Aufnahme 31 im Gehäuse 13 vorgesehen ist. Eine separate obere Klemmbacke 49 wird auf die Andrückhülse 25 und das dazwischen liegende Schirmgeflecht 29 aufgelegt und mit einer Schraube 51 derart gegen die untere Klemmbacke 47 gespannt, dass das Schirmgeflecht 29 zwischen der Außenwand der Andrückhülse 25 und den beiden Klemmbacken 47, 49 eingeklemmt wird. Auf diese Weise wird eine sichere Anbindung des Schirmgeflechts 29 an das Gehäuse 13 erreicht. Die Adern 27 der Anschlusskabels 15 werden in üblicher Weise mit einem zugehörigen Steckergehäuse 50 assembliert und für die elektrische Verbindung zum Sensor 11 vorbereitet.
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Aufgrund des axialen Einpressens der Gummitülle 21 in die Aufnahme 31 wird ein unerwünschtes Einschnüren des Kabelmantels mit möglicher Beschädigung der Adern 27 vermieden. Zudem kann eine hohe Zugentlastungsleistung erreicht werden. Es sind weiterhin nur relativ wenige Einzelteile erforderlich, um das Anschlusskabel 15 zuverlässig an dem Gehäuse 13 anzubringen. Vorteilhaft ist auch, dass die Kraftausübung zum Fügen und zum Verriegeln in die gleiche Richtung, nämlich entlang der Längsachse L des Anschlusskabels 15, verläuft. Aufgrund der Verrastung der Verriegelungshülse 23 in dem Verriegelungsabschnitt 24 ist eine besonders einfache und schnelle Montage möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Sensor
- 13
- Gehäuse
- 15
- Anschlusskabel
- 17
- Steckverbinder
- 19
- gehäuseseitiges Ende des Anschlusskabels
- 21
- Gummitülle
- 23
- Verriegelungshülse
- 24
- Verriegelungsabschnitt
- 25
- Andrückhülse
- 27
- Ader
- 29
- Schirmgeflecht
- 30
- Gehäuseöffnung
- 31
- Aufnahme
- 32
- Öffnung
- 33
- Ansatz
- 35
- Konus
- 37
- Dichtbereich
- 39
- Freiraum
- 41
- Rasthaken
- 43
- Rastnut
- 45
- Anschlagfläche
- 47
- untere Klemmbacke
- 49
- obere Klemmbacke
- 50
- Steckergehäuse
- 51
- Schraube
- L
- Längsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008049258 B4 [0003]
