DE2714225A1

DE2714225A1 - Aus einem dielektrischen kunststoff geformte, selbstsichernde biege- und zugentlastungsbuechse oder -huelse

Info

Publication number: DE2714225A1
Application number: DE19772714225
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Heyman Manufacturing Co
Current assignee: Heyman Manufacturing Co
Priority date: 1976-06-17
Filing date: 1977-03-30
Publication date: 1977-12-29
Also published as: FR2355388A1; SE7706957L; NL7706103A; MX144640A; FR2355388B1; BE855809A; PT66263B; AU505426B2; ES458935A1; AU2230477A; CA1071725A; PT66263A; IT1083862B; GB1571344A; JPS5314265A; JPS5511813B2; DE2714225C2

Description

Henkel, Kern, Feiler £r Hänzel Patentanwälte

* 27H225

Möhlstraße 37 Heyman Manufacturing Company ⁰^^{8000 München 80}

MT V q-h A Tel.: 089/982085-87

N₀ J., V.bt.A. Telex: 0529802 hnkld

——————————— Telegramme: ellipsoid

3 D. Miliz lg/7

Aus einem dielektrischen Kunststoff geformte, selbstsichernde Biege- und Zugentlastungsbüchse oder -hülse

Die Erfindung betrifft eine aus einem dielektrischen Kunststoff geformte bzw. gegossene, selbstsichernde Biege- und Zugentlastungsbüchse bzw. -hülse.

Die Sicherheitsanforderungen an elektrische Geräte führten zu einem Bedarf für Zugentlastungsbüchsen oder -hülsen, die sich leicht in Wandöffnungen sichern lassen und welche mechanische Spannungen oder Belastungen an der Büchse auffangen. Vorrichtungen dieser Art werden derzeit in Millionenstückzahl verwendete

Ein besonderes Problem bei der Verwendung von biegsamen Drahtleitungen, Litzen, Kabeln und ähnlichen Elementen, im folgenden einfach und allgemein als "Kabel" bezeichnet, speziell beim Einsatz an elektrischen Geräten, besteht im Verschleiß und Bruch aufgrund von Biegebeanspruchung und/oder Abrieb am Kabel, insbesondere an einer Öffnung, welche das Kabel durchsetzt. Die bisherigen Lösungen zur Berücksichtigung von Biege-

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spannung in Verbindung mit Zugentlastung erwiesen sich als Überraschend kompliziert» Derartige Vorrichtungen verwenden aufwendige Federn, die von Steckern, etwa den typischen Steckern an einem Toaster oder einem Bügeleisen abgehen, von einer öffnung ausgehende, sich kelchartig erweiternde Verlängerungen zur Begrenzung einer Bewegung und Durchbiegung des Kabels, biegsame GummihUlsen oder -tUllen anstelle von Federn an den aus elektrischen Steckern herausragenden Kabeln und viele andere Elemente·

Wie wirksam Zugentlastungsbüchsen auch immer sein mochten, so war doch paradoxerweise die Biegespannung die Hauptursache für ihren Bruch« Sin durch eine bisher übliche, aus Kunststoff geformte, selbstsichernde Zugentlastungsbüchse einwandfrei gehaltertes Kabel bricht für gewöhnlich im Normalgebrauch aufgrund der Biegespannung an der aktiven bzw. Wirkfläche der Büchse· Beispielsweise ist das bei einem Staubsauger nur durch eine solche Zugentlastungsbüchse gehalterte Kabel nach längerem Gebrauch durch die Beanspruchungen immer noch einem Abbiegen bzw· Abknicken und einem Bruch an der Zugentlastungsbüchse unterworfen·

Die Kombination von Zugentlastungsbüchsen mit Biege(spannungs)-entlastung mit dem Ziel der Lösung des Gesamtproblems der Zug- und der Biegebelastung erwies sich als aufwendig, kompliziert oder undurchführbar· Kombinationslösungen, wie das Einsetzen einer Feder in eine Zugentlastungsbüchse, sind stets mit dem Kostenaufwand für das Zusammensetzen und für die Feder behaftet. Vorrichtungen, z.B. diejenige gemäß der US-PS 2 724 736, welche eine Zugentlastungsbüchse oder -kupplung mit angegossener Feder für die Biegeentlastung zeigt, sind mit dem Nachteil der Kosten für eine große Kunststoffmenge sowie komplizierter Spritzköpfe und Formen nebst den Schwierigkeiten beim Gießen oder Formen behaftet. Nahezu zwanzig Jahre nach der US-PS

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2 724 736 wurde eine einfachere, weniger aufwendige Konstruktion zur kombinierten Biege- und Zugentlastung in der US-PS 3 749 818 offenbart.

Auch bei der Konstruktion nach dieser US-PS sind noch komplizierte Gieß- oder Spritzformen erforderlich· Das als Biegeentlastung eingesetzte Gurtband bzw. Lasche erwies sich als einer gewissen Biegebeanspruchung unterworfen, und der zur Biegeentlastung vorgesehene Fortsatz erfuhr im Gebrauch häufig Beschädigungen durch den Anprall an Gegenständen·

Vorschläge, wie derjenige nach Fig. 5 der fallengelassenen US-PS 3 749 818, beruhten lediglich auf der Verwendung an sich bekannter Mittel zur Gewährleistung von Einfachheit und Wirksamkeit bei der Schaffung einer kombinierten Zug- und Biegeentlastung in einer ZugentlastungsbUchse oder -hülse unter Verwendung abstehender Finger zur Änderung des Biegewinkels des Kabels. Obgleich die Finger gemäß der genannten Fig« 5 einen günstigen Beitrag leisteten, waren sie nicht geeignet, Verschleiß zu verhindern und eine effektive Spannungsentlastung zu bewirken·

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer aus einem dielektrischen Kunststoff geformten ZugentlastungsbUchse, die in einer öffnung oder Bohrung sicherbar ist, in Kombination mit einer wirksamen Biegespannungsentlastung in Fora eines einstückigen bzw. angeformten, sich regelmäßig kelchartig erweiternden Abschnitts an einer Wirkfläche der ZugentlastungsbUchse ·

Diese Aufgabe wird durch die im beigefügten Patentanspruch gekennzeichneten Maßnahmen und Merkmale gelöst·

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Betriebslebensdauer eines Kabels unter Verhinderung einer Biegebeanspruchung

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an einer Wirkfläche einer bisher üblichen, selbstsichernden Zugentlastungsbüchse verlängert werden, unabhängig davon, ob diese Büchse in getrennten Teilen oder als einstUckige Büchse aus durch Gurtbänder oder Laschen miteinander verbundenen Abschnitten vorliegt.

Die erfindungsgemäße Biege- und Zugentlastungsbüchse bietet folglich mit nur geringem zusätzlichen Bauaufwand eine zusätzliche Biegespannungsentlastung in einem bisher nur als Zugentlastung dienenden Element,

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ersetzt die häufig leitfähigen, sich kelchartig erweiternden Metallanschlüsse bisheriger Konstruktionen, die sehr oft durch Verschrauben eingestellt oder festgelegt werden mußten und die Zugentlastungseigenschaften besitzen oder nicht besitzen, sowie die nicht-leitfähigen Biegeentlastungen, bei denen Kabel mit sekundären Zugentlastungseinrichtungen oder -merkmalen erforderlich waren«

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert« Es zeigen:

Fig, 1 eine Aufsicht auf eine Biege- und Zugentlastungsbüchse mit Merkmalen nach der Erfindung,

Figo 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Figo 1,

Fig. 3 eine Schnitt-Seitenansicht der in einer Bohrung arretierten Büchse gemäß Fig. 1 und 2,

Fig» 4 eine Seitenansicht der in eine Bohrung eingesetzten Büchse gemäß Fig_e 1 und 3 mit hindurchgeführtem Kabel,

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Fig» 5 eine Aufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform der Biege- und Zugentlastungsbüchse gemäß der Erfindung ,

Fig«, 7 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 6 und 8 Detailansichten beispielhafter BUchsen-Sicherungsmittel zur Festlegung der Büchsen in einer Bohrung,,

Die in den Fig_e 1 bis 4 dargestellte beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Biege- und Zugentlastungsbüchse bzw. -hülse 10 weist einen Schaft 11 und einen mittels einer Lasche 13 damit verbundenen Greif- bzw. Klemmblock 12 auf. Schaft 11 und Klemmblock 12 bilden effektiv einen einheitlichen Büchsenschaft, An der einen Seite des Schafts 11 befindet sich ein erweiterter Abschnitt 14 von ggf. sich kelchartig erweiternder Form mit einer Bohrung 15· Ein gemäß Fig_e die Bohrung 15 durchsetzendes Kabel 16 ist in dem Schaft 11 verspannbar und durch den in einer Bohrung 17 einer Wand 18 festgelegten Klemmblock 12 haltbar,, Die Büchse 10 ist selbstsichernd, weil die Wand in Schlitze oder Nuten 19, 20 im Klemmblock 12 bzw. im Schaft 11 eingreift«, Die Bohrung 15 besitzt einen durch die Pfeile A in Fig. 2 und 3 angedeuteten Innendurchmesser A und einen durch die Pfeile B in Fig„ 2 und 3 angegebenen Außendurchmesser B, Eine Lippe 21 liegt in der Ebene des Außendurchmessers B. Die Länge L vom Beginn der regelmäßigen Erweiterung des erweiterten bzw. Kelchabschnitts 14 zum Außendurchmesser ist in Fig. 3 durch das Maß L angegeben.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Büchse 30 gemäß Fig„ weist einen Schaft 31 und einen Klemmblock 32 auf, die durch eine Lasche oder ein Gurtband 33 miteinander verbunden sind und zusammen einen einheitlichen Schaft bilden« Vom Klemm-

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block 32 geht ein erweiterter bzw, Kelchabschnitt 34 ab. In gestrichelten bzw. strichpunktierten Linien ist die Büchse in ihrem Schließzustand dargestellt.

Die in Fig· 7 gezeigte Büchse 50 gemäß einer weiter abgewandelten AusfUhrungsform der Erfindung umfaßt einen Schaft 51 und einen Klemmblock 52, wobei vom Schaft 51 ein erweiterter bzw« Kelchabschnitt 53 absteht. Schaft 51 und Klemmblock 52 sind durch eine Lasche 55 miteinander verbunden« Vom Schaft 51 stehen Bohrung-Einrastfinger 56 zur Eigensicherung der Büchse in einer Bohrung ab.

In den Fig« 6 und 8 sind abgewandelte selbstsichernde Schaft-Einrastfinger 61, 62 in ihrer Einrastlage in einer Bohrung einer Wand 18 dargestellt.

Im Gebrauch wird gemäß den Fig. 1 bis 4 ein Kabel 16 durch die Bohrung 15 des Kelchabschnitts 14 hindurchgeführt. Bei angelegtes KLemmblock 12 kann die Büchse 10 in die Bohrung hineingedruckt werden· Die Wandfläche 18 der Bohrung 17 gleitet dabei längs der FUhrungs- bzw. Abwälzflächen 22, 23, so daß das Kabel 16 kraftvoll mit einem zugentlastenden Griff festgehalten wird. Wenn die Büchse 10 endgültig in der Wand festgelegt ist, deren Ränder in die Nuten 19, 20 eingreifen, wird der Zugentlastungsgriff am Kabel 16 aufrechterhalten.

Während der normalen freien Bewegung ist das Kabel 16 vor Biegebeanspruchungen geschützt, weil es sich vom Austrittspunkt aus der Büchse 10 am Innendurchmesser A bis zum Außendurchmesser B des Kelchabschnitts 14 nicht scharf abbiegen oder abknikken kann· Die Biegespannung des Kabels 16 am Innendurchmesser A wird also durch Begrenzung des Biegeausmaßes des Kabels 16 zwischen Innendurchmesser A und Außendurchmesser B entlastet. Die Lippe 21, obgleich sie einen größeren Durchmesser als der Außendurchmesser B besitzt und in der Ebene des Außendurchmes-

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sers B liegt, hat nur einen geringen oder gar keinen Einfluß auf die Verringerung der Biegespannung am Innendurchmesser A₀

Infolge der regelmäßigen kelchartigen Erweiterung bietet der Kelchabschnitt 14 eine glatte, abriebvermeidende Fläche zum weiteren Schutz des Kabels 16.

Mit einem den Innendurchmesser A um mindestens das 1,5-fache übersteigenden Außendurchmesser B des Kelchabschnitts 14 bei regelmäßiger Erweiterung bzw. Krümmung D gemäß dem Pfeil D in Fig, 3 sowie in dem Fall, daß der Abstand zwischen Innendurchmesser und Außendurchmesser B nicht weniger als das 0,25-fache des Innendurchmessers A beträgt, wurden Biegespannungsversuche an einem Kabel bei einem mit der erfindungsgemäßen Biege- und Zugentlastungsbüchse versehenen Gerät für Netzstrom von 120 V und 60 Hz durchgeführt. Diese Versuche haben gezeigt, daß das elektrische Kabel mehr als 50 000-mal über eine Kabellänge von etwa 60 - 90 cm über einen Winkel von 180° abgebogen werden kann, ohne ungewöhnlichen Verschleiß oder Abrieb an der Stelle zu zeigen, an welcher das Kabel aus dem Kelchabschnitt 14 einer Biege- und Spannungsentlastungsbüchse 10 gemäß der Erfindung austritt.

Bei größeren Abmessungen der Abschnitte L und B verlängert sich selbstverständlich die Betriebslebensdauer des Kabels unter Biegebeanspruchung entsprechend.

Die Vorrichtungen 30 und 50 gemäß Fig. 5 bzw. 7 sind abgewandelte Ausführungsformen mit Kelchabschnitten 34 bzw. 53 der vorstehend beschriebenen Konstruktion.

Die Vorrichtung 50 gemäß Fig. 7 weist Finger 56 mit abgewandelten Wand-Einrastmitteln zum Angriff an der Wand 18 auf» Die Einrastfinger 61, 62 gemäß Fig. 6 bzw. 8 sind Beispiele für weitere Wand-Einrastmittel bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, 30 oder 50.

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Selbstverständlich sollen die vorstehend benutzten Ausdrücke lediglich zur Erläuterung der Erfindung dienen und diese
keinesfalls einschränken, da dem Fachmann offensichtlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

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Claims

HEYMAN MANUFACTURING COMPANY 2 7 1 A 2 2 5

ί4 Mai 1B77

Patentanspruch

Aus einem dielektrischen Kunststoff geformte, in einer Bohrung selbstsichernde Biege- und Zugentlastungsbüchse, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zweiteiligen Schaft (11, 12) aufweist, daß der eine Schaftteil ein Klenmblock

(12) ist, daß die beiden Schaftabschnitte durch eine Lasche

(13) miteinander verbunden sind und eine Öffnung zur Aufnahme eines Kabels (16) bilden, daß an mindestens einem Schaftteil einstückig damit ausgebildete Mittel (z.B. 19, 20) zur Sicherung bzw. Arretierung des Schaftteils in einer Bohrung (17) vorgesehen sind, daß Schaft und Klemmblock als Kabel-Zugentlastung zusammenwirken, daß vom einen Schaftteil ein angeformtes Biegeentlastungsmittel (14) abgeht, das einen erweiterten bzw. Kelchabschnitt mit einer Bohrung (15) aufweist, daß sich der Kelchabschnitt regelmäßig von einem Innendurchmesser (A) zu einem Außendurchmesser (B) seiner Bohrung (15) erweitert, daß der Bohrungs-Außendurchmesser des Kelchabschnitts vom Bohrungs-Innendurchmesser um eine Strecke entsprechend zumindest dem 0,25-fachen des Bohrungs-Innendurchmessers entfernt ist und daß der Bohrungs-Außendurchmesser mindestens das 1,5-fache des Bohrungs-Innendurchmessers beträgt.

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