DE2236702C3 - Kabelklemmvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kabelklemmvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und durch die US-PS 21 30 825 bekanntgewordenen Art.

Bei der bekannten Kabelklemmvorrichtung besteht die Klemmbackenanordnung aus vier auf einem Kreisumfang verteilt angeordneten Klemmsegmenten, die in einem zweiteiligen Gehäuse angeordnet sind. Die Klemmsegmente sind an ihren Fußpunkten durch einen einstückig damit ausgebildeten Ring miteinander verbunden. An ihren Enden weisen die Klemmsegmente Führungsflächen auf, die zu entsprechend ausgebildeten Führungsflächen in einem Gehäuseteil korrespondieren, wodurch die einzelnen Klemmsegmente beim Zusammenspannen der beiden Gehäuseteile radial nach innen gedrückt werden und sich dadurch auf das zwischen ihnen hindurchtretende Kabel klemmen. Als nachteilig bei einem derartigen Aufbau muß es angesehen werden, daß relativ hohe Biegekräfte auf die Klemmsegmente ausgeübt werden müssen, um sie radial nach innen zu biegen, sofern sie nicht aus sehr nachgiebigem Material bestehen. Sind sie jedoch aus nachgiebigem Material gefertigt, so können sie keine hohen Klemmkräfte übertragen, ohne sich selbst stark zu verformen.

Auf dem Gebiet der Werkzeugmaschinen sind bereits Haltevorrichtungen bekannt, die mit Klemmbackenanordnungen arbeiten, deren Klemmbacken über Führungsflächen in Richtung auf das festzuklemmende Werkstück bewegbar sind. Bei einer aus der US-PS 13 67 589 bekannten Vorrichtung sind die Klemmbakken als zwei getrennte Halbschalen ausgebildet, während sie bei einer aus der US-PS 32 36 534 bekannten Vorrichtung durch sternförmig angeordnete

ίο flache Klemmorgane gebildet sind. Auch auf dem Gebiet der Hochdruckleitungsverbindungen existieren ähnliche Klemmbackenanordnungen, die dazu dienen, zwei aneinanderstoßende Leitungsteile unter gegenseitiger Abdichtung miteinander zu verbinden. In der Vorrichtung nach der US-PS 25 06 096 sind in einen etwa kugelförmigen Hohlraum, der zwischen zwei axial aufeinander zu bewegbare Rohrenden ausgebildet ist, zwei etwa halbschalenförmige Klemmsegmente angeordnet, die sich auf das anzuschließende Rohrstück klemmen. Zum Abdichten der Verbindung ist in dem kugelförmigen Raum noch ein Dichtungsring vorgesehen. In der Vorrichtung nach der US-PS 31 80 664 ist das Klemmteil, das das anzuschließende Rohrende aufnimmt, ganzschalenförmig ausgebildet und radial elastisch verformbar; es wird durch ein entsprechendes Schubteil auf das Rohrende gepreßt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Kabelklemmvorrichtungen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß unter Beibehalten der bei diesem Stand der Technik bereits erreichten Vorteile, die in einer Anpassungsfähigkeit an Kabel oder Leitungen von unterschiedlicher Größe oder mit starken Meßschwankungen bestehen, außerdem darin, daß die Neigung, das festgeklemmte Kabel freizugeben, wenn es einer stärkeren Zugkraft in Längsrichtung ausgesetzt ist, behoben ist und zudem die Konstruktion insofern billig ist, als schwierige Bearbeitungen und die Einhaltung äußerst enger Maßtoleranzen vermieden sind, darüber hinaus noch bei der Notwendigkeit wesentlich kleinerer Betätigungskräfte, um eine Klummkraft vorgegebener Stärke zu erreichen, insofern eine besonders feste Verbindung erreicht ist, daß einesteils eine Drehsicherung und andererseits eine noch höhere Zugkräfte aufnehmende selbsthemmende Klemmvorrichtung ermöglicht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Kabelklemmvorrichtung hat zudem den Vorteil, daß die Konstruktion insofern billig ist, als schwierige Bearbeitungen und die Einhaltung äußerst enger Maßtoleranzen vermieden sind. Darüber hinaus kann auch bei relativ kleinen Betätigunskräften eine zum Erreichen einer festen Bindung erforderliche Klemmkraft erzielt werden. Die eine Drehsicherung aufweisende sellbsthemmende Klemmvorrichtung ermöglicht die Aufnahme noch höherer Zugkräfte als beim Stand der Technik.
Für die obige Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben, die teilweise Überschneidungen mit dem Stand der Technik aufweisen.

Die bei der erfindungsgemäßen Kabelklemmvorrichtung vorgesehene Drehsicherung bewirkt, daß sich das Kabel gegenüber dem äußeren Gehäuse nicht verdrehen kann. Wendet man üblicherweise eine solche Kabelklemmvorrichtung bei Steckverbindern an, muß dafür gesorgt werden, daß das bereits an die

Kontaktelemente angeschlossene Kabel nicht mehr verdreht werden kann, weil sonst die Kabelanschlüsse brechen.

Bei der Aufgabenlösung bestehen Überschneidungen mit dem Stand der Technik.

Die Merkmale und technischen Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt einer selbsthemmenden Kabelklemmvorrichtung, die dazu dient, den äußeren Mantel eines vieladrigen elektrischen Kabels zu erfassen und abzudichten und damit als Zugentlastungselement für die einzelnen Leiter im Kabel zu wirken,

Fig.2 einen Schnitt des in Fig. 1 gezeigten Anschlußstückes in der Ebene der Linie 2-2 in F i g. 1,

Fig.3 eine Detailschnittansicht etwa in der Ebene der Linie3-3 in Fig. 1,

F i g. 4 einen Schnitt in der Achse eines Druckringes,

F i g. 5 eine Seitenansicht des in F i g. 4 dargestellten Druckringes mit Blickrichtung von der rechten Seite dieser Figur, und

F i g. 6 einen Längsschnitt durch die Mitte der in F i g. 1 gezeigten Kabelklemmvorrichtung, wobei die verschiedenen Teile in der Stellung gezeigt sind, die sie einnehmen, wenn der Klemmechanismus festgezogen ist.

In F i g. 1 ist eine Kabelklemmvorrichtung in Verbindung mit einem mehradrigen elektrischen Anschlußstück gezeigt Üblicherweise haben solche Anschlußstücke ein metallisches rundes Gehäuse 10, das einen Verdrehungsraum 12 mit einem Isoliereinsatz U umschließt, in welchem eine beliebige Zahl von leitenden Kontakten 16 angebracht sein können. Die einzelnen Kontakte 16 werden gewöhnlich mit den abisolierten Enden einzelner isolierter Leitungsdrähte 18 verlötet, verschweißt oder verdrillt, und die Leitungsdrähte von allen Kontakten sind in einem Kabel zusammengefaßt, das insgesamt mit 20 bezeichnet und gewöhnlich in einem Kabelmantel 22 eingeschlossen ist Der Kabelmantel kann aus Metall sein, oft ist er aus Gründen der Biegsamkeit jedoch aus zähem Vinyl oder einem anderen Kunststoff.

Das Kabel 20 betritt den Raum 12 in dem Gehäuse des Anschlußstückes durch einen zentralen Kanal in einer hohlen Buchse 24, die an dem Gehäuse 10 angeformt ist Da gebräuchliche Anschlußstücke gewöhnlich dafür gebaut sind, mit ähnlichen, dazu passenden Anschk'ßstücken gekuppelt zu werden, ist oft auch noch ein Bajonettverschluß oder eine Kupplungsmuffe 26 vorgesehen, um die Gehäuse der Anschlußstücke zusammenzuhalten.

An der Innenwand der Buchse 24 ist ein in den Kanal nach innen ragender als Anschlag dienender Flansch 28 angeformt, durch dessen Mittenöffnung 30 das Kabel 20—22 in den Raum 12 eintritt. Unmittelbar neben dem Flansch 28 ist der zentrale Kanal auf der dem Raum 12 entgegengesetzten Seite mit einer Einsenkung 32 versehen, so daß im Inneren eine querverlaufende Stufe 34 gebildet ist Auf dieser Stufe sitzt ein ziemlich weicher, elastischer, isolierender Dichtungsring 36 auf, dessen Mittenöffnung 38 den Kabelmantel 22 eng umschließt.

Die Innenflächen des Buchsenteils 24 des Anschlußgehäuses sind zylindrisch ausgebohrt und mindestens an ihrem äußeren Ende ist diese Bohrung 40 mit einem Innengewinde 42 versehen, in das ein entsprechendes Außengewinde 44 auf einer zum Einstellen und Festziehen dienenden Schraube 46 einschraubbar ist Außerdem sind die Innenwände der Bohrung 40, die im wesentlichen ein zylindrisches Profil haben, mit mehreren längslaufenden Keilnuten 48 versehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind vier solche Keilnuten vorhanden.

In oer Bohrung 40 ist ein im wesentlichen ringförmiges Führungsteil 50 (Fig.4 und 4) an einer solchen Stelle angebracht, daß es gegen die zur Stufe 34 entgegengesetzte Fläche des Dichtungsringes 36 drückt

Dieses Führungsteil 50, das auf seinen Außenflächen etwa zylindrische Form hat, trägt Keile 52, die in den entsprechenden Keilnuten 48 gleiten, so daß keine relative Drehung zwischen dem Drucklager und dem Gehäuse des Anschlußstückes stattfinden kann. Weiter ist das Führungsteil mit einem Fassungsteil 54 versehen, dessen Führungsflächen 56 Teil einer Kugel sind, deren geometrischer Mittelpunkt auf der Längsachse der Bohrung 40 etwa an der in F i g. 1 mit »C« bezeichneten Stelle liegt. Die Führungsflächen 56 des Fassungsteils sind mit mehreren Keilnuten 58 versehen, die jeweils die gleiche Breite und Tiefe haben wie die Keilnuten 48 in der Bohrung 40 der Buchse 24. Wenn also das Drucklager 50 vom rückwärtigen Ende der Buchse 24 her in die Anordnung eingeführt wird, erlauben die ineinandergreifenden Keile 52 des Drucklagers und Keilnuten 48 des Gehäuses zwar eine Längsverschiebung des Drucklagers gegen das Gehäuse des Anschlußstückes, verbieten jedoch jede Drehung dieser Teile gegeneinander, so daß die inneren Keilnuten 58 des Drucklagers in Deckung und gefluchtet mit einer jeweiligen Keilnut 48 im Gehäuse des Anschlußstückes zu liegen kommen.

Die als Klemmkopf ausgebildete Klemmbackenanordnung besteht aus einer Gruppe von einzelnen Segmenten 60, jedes in der Form eines kompakten Metallkörpers mit angeformten Klemmbacken. Die Außenflächen der Segmente bilden, abgesehen von Keilen 63, Teile einer Kugelfläche, so daß die Gruppe von Segmenten 60 in dem Fassungsteil 54 des Führungsteils 50 eingebettet werden kann, wobei die vordersten Teile der Keile 62 in den Keilnuten 58 des Führungsteils 50 gleitend aufgenommen werden, während die weiter hinten liegenden Teile der Keile in den entsprechenden Keilnuten 48 der Buchse verschiebbar aufgenommen sind.

Die einzelnen Segmente 60 des Klemmkopfes sind an ihrer Innenfläche mit einer Rändelung oder Zähnelung 64 versehen, und die angrenzenden Seitenwandflächen jedes Segments 60 sind weggeschnitten oder nach außen abgeschrägt, wie dies bei 66 dargestellt ist, so daß beim Festklemmen des durchgesteckten Kabelmantels die einzelnen Klemmbacken nach innen schwenken können, um ihre Zähne 64 fest in die Außenflächen des Kabelmantels 22 hineinzupressen.

An den hinteren Enden aller Segmente 60 ist jeweils eine Verlängerung 68 als Auflauffläche angeformt, die eine Fortsetzung der Keile 62 bildet und eine Schrägfläche hat, welche mit dem gerundeten Vorderende einer Führungsmuffe 70 in Kontakt tritt. Die Führungsmuffe ist in einem Stück mit der Schraube 46 ausgeformt und umschließt eine Bohrung 72, durch die das Kabel 20—22 in das Anschlußstück eintritt.

Die beschriebene Anordnung funktioniert folgendermaßen: Wenn die Schraube 46 in die Buchse 24 des Gehäuses des Anschlußstückes eingeschraubt wird, trifft ihre Führungsmuffe 70 auf die inneren Schrägflächen der verschiedenen Verlängerungen 68 der Segmente 60

und treibt dabei die Klemmbacken gemäß den Zeichnungen nach links. Bei diesem Vorgang werden die einzelnen Segmente 60 durch den Kontakt zwischen ihren konvexen sphärischen Vorderflächen und den entsprechend konkaven Führungsflächen 56 des Fassungsteils 54 des Führungsteils zwangsläufig auf einer gekrümmten Bahn bewegt, die etwa durch den Pfeil »X« in Fig. 6 angedeutet ist, bis die Klemmbacken sich in den Kabelmantel in einem Maß eingraben, das im großen und ganzen proportional zum Ausmaß des Festziehens der Schraube 46 ist.

Da sich die Klemmteile bei der Ausübung ihrer Funktion nicht biegen, können sie eine über das normale Maß hinausgehende Festigkeit und Stärke haben und die Gefahr eines Federbruches, wie er bei bisher bekannten Einrichtungen so oft auftrat, ist damit beseitigt.

Durch den beschriebenen Vorgang wird nicht nur das Kabel in dem Anschlußstück hinreichend festgeklemmt, sondern durch die Vorwärtsbewegung der Schraube 46 in die Vorrichtung hinein werden auch die Segmente 60 gegen das ringförmige Führungsteil 50 vorgetrieben, so daß der Dichtungsring 36 komprimiert wird und sich dabei nach innen vorbeult (F i g. 6) und fest gegen den Kabelmantel legt. Dadurch kommt eine luft- und wasserfeste Abdichtung zwischen dem Kabelmantel und dem Gehäuse des Anschlußstückes an der Eintrittsstelle des Kabels in den Verdrahtungsraum 12 zustande.

Durch den Eingriff der Keile 52 des Führungsteils in die Keilnuten 48 des Buchsenteils ist das Führungsteil 50 gegen jede Drehung oder Schrägstellung in dem Buchsenteil 24 des Gehäuses gesichert. Dazu greifen die gekrümmten Keile 62 an der Außenseite der einzelnen Segmente 60 mit ihrem vorauslaufenden Teil in die innen gelegenen gekrümmten Keilnuten 58 des Führungsteüs 50 ein, während die weiter hinten liegenden Teile der gleichen Keile in den Keilnuten 48 des Gehäuses laufen. Alle funktioneilen Teile der Klemmvorrichtung sind also ständig miteinander verkeilt, so daß sie jedes Bestreben des Kabels oder anderer Teile, sich zu verdrehen, wirkungsvoll unterbinden, während sie ihre Funktion beim Festklemmen oder Loslassen des Kabelmantels ausüben.
Wenn die Klemme und Dichtung bis zu dem gewünschten Maß festgezogen ist, kann jedes unbeabsichtigtes Lösen oder Lockern der Teile durch eine Sperrvorrichtung verhindert werden, die am besten aus F i g. 6 ersichtlich ist. Der Gewindeteil 44 der Schraube 46 hat eine Einsenkung 74, in der ein Metallklotz 76

ίο verschieblich ist; auf seiner Außenfläche ist er mit einem Gewinde versehen, das mit dem Innengewinde 42 des Buchsenteils im Eingriff ist. Der Metallklotz ist jedoch in der Einsenkung der Schraube mit viel Spielraum aufgenommen, so daß er durch Anziehen einer Feststellschraube 78 in den Zeichnungen nach rechts gezogen wird. Dadurch werden die im Eingriff stehenden Gewinde zwischen dem Metallklotz 76 und der Buchse miteinander blockiert, und die Schraube 46 läßt sich nicht lösen oder festziehen, bevor nicht zuerst die Feststellschraube 78 gelöst ist.

Es ist zu beachten, daß neben den oben erwähnten erwünschten Funktionen der Mechanismus so gestaltet ist, daß er starke äußere Kräfte, die am Kabel in der Richtung » Y« (F i g. 6) wirken, damit beantwortet, daß die Klemmbacken die Kabelflächen noch fester einklemmen. Dies rührt daher, daß, wenn die Teile in Klemmrichtung sind, jede auswärts gerichtete Kraft am Kabel bestrebt ist, die Klemmbacken aufgrund des Eingriffs der Klemmbackenzähne in den Kabelmantel nach rechts zu bewegen. Da jedoch eine tatsächliche Bewegung der Klemmbacken in dieser Richtung durch die Anlage der nach hinten spitz zulaufenden Verlängerungen 68 der Klemmteile verhindert wird, bilden sich an den Segmenten Drehpunkte, die in einem seitlichen Abstand von der Achse des Kabels etwa in dem Bereich der Punkte »C-C« liegen. Jede auswärts gerichtete Bewegung wird also in eine Schwenkbewegung umgesetzt, die bestrebt ist, die Zähne 64 an den linken Enden der Klemmbacken noch tiefer in das Kabel einzugraben, wie dies durch den Pfeil »Z« angedeutet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kabeiklemmvorriehtung mit einem hülsenförmigen Gehäuse zum Aufnehmen eines festzuklemmenden Kabels und einer im Gehäuse entlang deren Längsachse zwischen einem Führungsteil und einem Schubteil beweglich gelagerten Klemmbackenanordnung, die einzelne an ihren Innenflächen mit Zähnen versehene Segmente aufweist, welche sich durch Führung entlang den Führungsflächen des Führungsteils bei durch das Schubteil verursachter axialer Bewegung der Klemmbackenanordnung radial auf das Kabel klemmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (60) der Klemmbackenanordnung als lose, starre Teile ausgebildet sind, daß die Führungsflächen (56) des Führungsteils (50) als Flächen einer Kugel ausgebildet sind, deren- geometrischer Mittelpunkt in die Längsachse des Gehäuses (10) fällt, daß eine Drehsicherung (48, 52, 58, 62) zwischen der Klemmbackenanordnung und dem Gehäuse (10) vorgesehen ist und daß der geometrische Mittelpunkt der Führungsflächen (56) bezüglich der Zugrichtung einer auf das Kabel ausgeübten Zugkraft, die vom Gehäuse (to) weggerichtet ist, vor den Anlagepunkten der Segmente (60) am Kabel (22) liegen, um eine Selbstklemmung bezüglich der auf das Kabel ausgeübten Zugkraft zu erreichen.

2. Kabelklemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Führungsteil (50) und einem im Gehäuse (10) vorgesehenen Anschlag (28) ein elastischer Dichtungsring (36) vorgesehen ist.

3. Kabelklemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsicherung durch Nut- und Federverbindungen (48, 52, 58, 62) zwischen den Segmenten (60), dem Gehäuse (10) und dem Führungsteil (50) einerseits und dem Führungsteil (50) und dem Gehäuse (10) andererseits gebildet ist.