-
-
Kabelschirmerdung
-
Die Erfindung betrifft eine elektrisch leitende Verbindung des Kabel
schirms von geschirmten Kabeln mit einem geerdeten Bauteil.
-
Es ist bekannt, zur Kabelschirmerdung einen Draht an den Kabelschirm
anzulöten und den Draht an einem geerdeten Bauteil anzuschrauben oder anzulöten,
beispielsweise an einem Gehäuse. Der hierzu erforderliche Lötvorgang ist aufwendig.
-
Bei einer anderen bekannten Kabelschirmerdung wird der Kabelschir
mit einer Klemmschelle zusammengepreßt, die ihrerseits geerdet ist. Dabei können
bei einem zu starken Anziehen der Klemmschelle die Adern des Kabels beschädigt werden.
Das Leitermaterial der Adern, im allgemeinen Kupfer, beginnt unter dem von der mechanisch
wesentlich stabileren Klemmschelle ausgeübten Druck zu fließen, insbesondere wenn
die Klemmschelle gegen das Kabel gerichtete Vorsprünge aufweist.
-
Bei einer anderen bekannten Kabelschirmerdung wird ein aus zwei Halbschalen
zusammengesetzter Blechzylinder unter den Kabelschirm geschoben und der Kabel schirm
mit einer Klemmschelle darauf befestigt. Bei dieser Kabelschirmerdung ist nachteilig,
daß der Kabelschirm aufgeschnitten und aufgespleist werden muß. Dies macht sich
besonders störend bemerkbar, wenn die Kabelschirmerdung nicht an einem Stecker am
Ende eines Kabels
vorgenommen wird, sondern wenn beispielsweise
bei einer Kabeldurchführung der Kabelschirm in Verlauf des Kabels aufgeschnitten
wird. Die elektrischen Eigenschaften des Kabelschirmes können durch das Aufschneiden
und Aufspleisen in unkontrollierbarer Weise verändert werden
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kabelschirmerdung eine zuverläßige
elektrisch leitende Verbindung zwischen dem unversehrten Kabelschirm und einem geerdeten
Bauteil zu schaffen, bei der eine zu große mechanische Belastung der Adern ausgeschlossen
ist.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein ringförmiges Element
aus einem elektrisch leitenden Elastomer, dessen Innendurchmesser mit dem Kabelschirm
und dessen Außendurchmesser mit dem geerdeten Bauteil in enger Berührung steht und
unter Vorspannung gehalten wird.
-
Bei der erfindungsgemäßen Kabelschirmerdung braucht lediglich der
Außenmantel des Kabels entfernt zu werden.
-
Der Kabelschirm selbst bleibt unversehrt. Durch die Vorspannung wird
der Ring aus elektrisch leitendem Elastomer mit seinem Innendurchmesser gegen das
Drahtgeflecht des freigelegten Kabelschirms gedrückt, so daß eine großflächige niederohmige
Kontaktierung entsteht.
-
Eine Beschädigung der Adern des Kabels ist ausgeschlossen, da sich
der Druck gleichmäßig über den gesamten Elastomerring verteilt und aufgrund der
mechanischen Eigenschaften des Elastomers niemals einen Wert annehmen kann, der
zu einer Beschädigung der Adern führt.
-
Zur elektrischen Entlastung des ringförmigen Elements aus einem elektrisch
leitenden Elastomer kann es gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft
sein, wenn dieses an wenigstens einer Stirnseite unter Vorspannung an einem Metallring
anliegt. Der Stromfluß vom Kabel schirm zum geerdeten Bauteil erfolgt dann nicht
mehr insgesamt durch den Elastomerring, sondern geht vom Kabelschirm in den Elastomerring,
von dort in den Metallring und von diesem entweder direkt oder wiederum über den
Elastomerring zum geerdeten Bauteil.
-
Unter einem elektrisch leitenden Elastomer wird ein Elastomer nach
DIN 7724 mit einem elektrisch leitenden Füllstoff verstanden, wobei die Teilchen
des Füllstoffes untereinander Kontakt haben, so daß insgesamt ein elektrisch leitfähiges
Material entsteht. Als Füllstoffe sind Metallteilchen, wie Gold, Silber, Kupfer,
Nickel oder Aluminium verwendbar oder andere in der Technik wohlbekannte Metalle,
wie sie beispielsweise den USA-Patentschriften 31 40 342, 32 02 488 und 31 94 860
beschrieben sind, sowie auch Teilchen die aus Glas, Siliziumoxyd, einem Polymer
oder einem anderen nichtleitenden Werkstoff bestehen und mit einem Ueberzug aus
einem elektrisch gutleitenden Metall versehen sind.
-
Elektrisch leitfähige Elastomere dieser Art sind in der Elektrotechnik
gebräuchlich, beispielsweise für eine in der DE-OS 28 27 676 beschriebene elektromagnetische
Abschirmdichtung.
-
Die Figur zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Kabeldurchführung,
die in ihrem prinzipiellen Aufbau als Verschraubung aus Metall für ein Durchgangsloch
zum Festschrauben mit Mutter aus DIN 46 320 Blatt 1 Seite 3 bekannt ist. Die Kabeldurchführung
besteht aus
einem metallischen hülsenförmigen Zwischenstutzen 1,
der am unteren Ende einen sich radial nach außen erstreckenden zylindrischen Flansch
1a aufweist, der beispielsweise einen Sechskantbund mit Ansatzflächen für einen
Schraubenschlüssel trägt. Der Außenmantel des metallischen Zwischenstutzens 1 ist
mit einem Außengewinde 1c versehen. Der Zwischenstutzen 1 ist mit einer Mutter 7
im Durchgangsloch eines geerdeten Gehäuses 8 verschraubt.
-
Im mittleren Bereich der Bohrung des Zwischenstutzens 1 erstreckt
sich ein zylindrischer Flansch 1b radial nach innen. Gegen den Flansch 1b liegt
ein Dichtring 4 an, der beispielsweise aus Gummi besteht. Der Dichtring 4 wird über
einen Druckring 3 von einer Druckschraube 2 in axialer Richtung verspannt und damit
auch unter eine radiale Vorspannung gesetzt. Die Druckschraube 2 trägt am oberen
Ende beispielsweise einen Sechskantbund und weist ein Außengewinde auf, das in ein
Innengewinde 1d des Zwischenstutzens 1 eingreift.
-
Das Kabel 12 ist im Bereich der Durchführung abgemantelt, so daß der
Kabelschirm 13 freiliegt. Der Kabelschirm 13 ist von einem ringförmigen Element
6 aus einem elektrisch leitenden Elastomer umgeben. Das ringförmige Element 6 braucht
kein geschlossener Ring zu sein, es kann insbesondere aus einem um den Kabelschirm
13 gewickelten Band bestehen. Die beiden Stirnflächen des Elastomerringes liegen
an Metallringen 5 und 9 an, die beispielsweise als geschlitzte Ringe ausgebildet
sind oder aus jeweils zwei Ringhälften bestehen, vorzugsweise aus Kupfer. Die Metallringe
5 und 9 dienen zur elektrischen Entlastung des Elastomerringes 6. Der
Strom
kann vom Schirm 13 auf einem kurzen Weg durch den Elastomerring 6 in einen der Metallringe
5 oder 9 und über den metallischen Zwischenstutzen 1 zum geerdeten Gehäuse 8 fließen.
-
Am Metallring 9 liegt ein weiterer Dichtring 14 an, der über einen
Druckring 10 von einer Druckschraube 11 unter axiale Vorspannung gesetzt wird. Der
von der Druckschraube 11 ausgeübte axiale Druck überträgt sich auch auf den Elastomerring
6 und hält diesen unter axialer und radialer Vorspannung. Dadurch ist eine sichere
Kontaktierung des Elastomerringes 6 mit dem Schirm 13 einerseits und mit dem metallischen
Zwischenstutzen 1 andererseits gewährleistet. Die beidseitige Abdichtung des Elastomerringes
6 durch die Dichtringe 4 und 14 ist luftdicht und schützt somit die Füllstoffe des
Elastomerringes vor Oxydation oder Angriffen durch aggressive Gase.
-
Die Druckschrauben 2 und 11, die Dichtringe 4 und 14 und die Druckringe
3 und 10 sowie die Metallringe 5 und 9 können jeweils einen identischen Aufbau aufweisen.
-
Die Montage der dargestellten Kabeldurchführung ist einfach. Zunächst
wird das Kabel 12 abgemantelt und der Schirm 13 freigelegt. Der Schirm 13 braucht
dabei weder aufgeschnitten noch aufgespleist zu werden.
-
Das Kabel wird in den Zwischenstutzen 1 eingeführt und zunächst der
Metallring 5, dann der Elastomerring 6, der weitere Metallring 9, der Dichtring
14 und der Druckring 10 eingelegt und mit der Druckschraube 11 verschraubt. Dann
wird auf der anderen Seite des Zwischenstutzens 1 der Dichtring 4 mit dem Druckring
3 von
der Druckschraube 2 angepreßt. Schließlich wird die Kabeldurchführung
in das Durchgangsloch des geerdeten Gehäuses 8 gesteckt und mit der Mutter 7 festgeschraubt.
-
Die Erfindung kann in entsprechend abgewandelter Form auch bei Steckern
und anderen Kabelverbindungen angewendet werden, bei denen es auf eine einfache
und zuverlässige Kabelschirmerdung ankommt.
-
1 Figur 2 Patentansprüche