DE3150568C1

DE3150568C1 - Kabelanschlußelement

Info

Publication number: DE3150568C1
Application number: DE19813150568
Authority: DE
Inventors: Gerhart 8520 Erlangen Becke; Josef Stebegg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-12-21
Filing date: 1981-12-21
Publication date: 1983-02-24
Also published as: JPS58112277A; JPS6018105B2

Description

Handelsübliche Kabelanschlußelemente dieser Art sind meist mit Schraubklemmen versehen, in welche die einzelnen Adern eines Elektrokabels nacheinander eingeführt und festgeklemmt werden müssen. Dies ist insbesondere bei einem Steuerkabel mit niedrigem Adernquerschnitt recht mühsam und zeitaufwendig. Aus diesem Grunde sind auch bereits sogenannte Federkraftklemmen anstelle der Schraubklemmen verwendet worden, die sich aber nur sehr bedingt für Steuerkabel mit flexiblen Litzenadern eignen. Es ist darüber hinaus bekannt, anstelle der Schraubklemmen sogenannte Schneidklemmen zu verwenden, in welche die einzelnen Kabeladern eingedrückt und aufgrund der Elastizität des Adermaterials festgeklemmt werden. Dabei entfällt zwar die Arbeit des Klemmschraubens an jeder einzelnen Klemme. Es ist aber immer noch erforderlich, jede einzelne Ader unter Druck in jede zugeordnete Klemme einzuführen. Da dieses Eindrücken von beiden Seiten gleichmäßig erfolgen muß, bedarf es dazu, insbesondere wiederum bei Kabeln mit geringem Adernquerschnitt, besonderer Geschicklichkeit oder eines speziellen Werkzeugs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ausnutzung der prinzipiellen Vorteile einer Schneidklemmenverbindung, diese vor allem bei Verbindungselementen mit mehreren Elektroden derart zu vereinfachen, daß der Zeitaufwand für das Herstellen der Kabelverbindung ohne Beeinträchtigung der Betriebssicherheit auf ein Minimum reduziert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst Dadurch ist erreicht, daß das Einführen der Kabeladern in die zugeordneten Schneidklemmen ohne besonderes Werkzeug bei gleichzeitiger Zugentlastung des Kabels und Verkapselung des Anschlußelementes gegen Eindringen von Staub und Feuchtigkeit in einem einzigen Arbeitsgang möglich ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert Es zeigt Fig 1 eine perspektivische Ansicht eines Kabelanschlußelementes mit den Merkmalen der Erfindung in Explosionsdarstellung, F i g. 2 das Kabelanschlußelement in teilweise geschnittener Seitenansicht und F i g. 3 eine Querschnittsdarstellung in der Ebene III-III des Kabelanschlußelementes mit auf den Schneidklemmen aufliegenden Kabeladern.
Das in F i g. 1 dargestellte zylindrische Kabelanschlußelement ist gebildet aus einem schraubenartigen Tragkörper 1 mit Rechteckgewinde 2 und einer hülsenförmigen Überwurfmutter 3 aus Isoliermaterial mit entsprechendem Innengewinde zum Aufschrauben auf den Tragkörper 1 sowie mit einem zwischen beiden angeordneten Dichtungs- und Zugentlastungsring 4 aus elastischem Material. Die Überwurfmutter 3 hat die Form einer einseitig offenen Hülse und ist so bemessen, daß sie in aufgeschraubtem Zustand den Tragkörper 1 vollständig überdeckt und einführungsseitig um einen solchen Betrag axial überragt, daß ein Hohlraum für die Unterbringung der Ringe 4 zur Kabel-Zugentlastung und Abdichtung entsteht Die geschlossene, dem Tragkörper 1 abgewandte Stirnseite der Überwurfmutter 3 ist mit einer Wulst 5 versehen, die die Überwurfmutter 3 bis auf eine Öffnung 6 für die Durchführung des Kabels 7 (Fig. 2) abschließt Der Tragkörper 1 ist an seinem, der Einführungseite gegenüberliegenden Ende fest mit einem Gerät 8 verbunden. Außerdem besitzt der Tragkörper 1 von seiner einführungsseitigen Stirnfläche zum geräteseitigen Ende axial sich erstreckende, symmetrisch angeordnete, nach außen geöffnete nutenförmige Ausnehmungen 9, 10, 11, 12 mit rechteckigem Querschnitt zur Aufnahme von Schneidklemmen 13, 14, 15, 16. Diese Ausnehmungen sind so gestaltet, daß jeweils eine ihrer Wandungen in einer Durchmesserebene und die gegenüberliegende, zur erstgenannten parallel sich erstreckenden Wandung der betreffenden Ausnehmung im Abstand der Schneidklemmenbreite radial versetzt angeordnet ist Die elektrisch mit dem jeweiligen Geräteanschluß verbundenen Schneidklemmen 13, 14, 15, 16 sind gemäß der Darstellung in Fig.3 so in den ihnen jeweils zugeordneten Ausnehmungen 9, 10,11, 12 angeordnet, daß sie mit ihren quer zur Klemmkerbe sich erstreckenden Breitseiten, in entsprechend der Gewindesteigung axial gegeneinander versetzten Querschnittsebenen liegend, etwa in der Mitte zwischen der eintrittsseitigen Stirnfläche und dem geräteseitigen Ende des Tragkörpers 1 mit dessen Scheitelfläche abschließend, in den Gewindekamm hineinragen. Zum elektrisch leitenden Verbinden der in die Ausnehmungen 9, 10, 11, 12 eingeführten Kabeladern 17, 18, 20 wird die in der jeweiligen Ausnehmung befindliche Kabelader zunächst auf die aufgefächerte Außenkante der Schneidkerbe der betreffenden Schneidklemme aufgelegt Das Eindrücken der so aufgelegten Kabelader in die Schneidkerbe geschieht mit Hilfe der Überwurfmutter 3. Dazu ist deren Gewinde, wie in F i g. 2 zu erkennen, so gestaltet, daß die wirksame Gewindehöhe, die etwa dem maximalen Durchmesser der Kabeladern entspricht, am geräteseitigen Ende, von der Gewindebasis beginnend, während der ersten Gewindegänge allmählich bis auf die Höhe des Gewindekammes ansteigt Dadurch ist erreicht, daß beim Aufschrauben der Überwurfmutter 3 die auf den Stirnseiten der Schneidklemmen 13, 14, 15, 16 aufliegenden Kabeladern 17, 18, 19,20 beim Aufschrauben der Überwurfmutter durch die vor und hinter der jeweiligen Schneidklemme befindlichen Gewindegänge nacheinander in die Schneidkerben der Schneidklemmen eingedrückt werden. Dabei treten an jeder Kabelader zwei vektoriell unterschiedliche Kräfte auf, wie dies in F i g. 3 in der Querschnittsfläche der Kabelader 18 dargestellt ist Durch die Aufschraubbewegung der Überwurfmutter 3 entsteht eine durch Reibung verursachte Tangentialkraft Pt sowie eine senkrecht dazu gerichtete Radialkraft Pr. Die daraus resultierende Kraft Pd muß nun wenigstens annähernd in Richtung der Schneidkerbe weisen, damit die Kabelader nicht auf der Stirnkante der jeweils zugeordneten Schneidklemme abgeschert werden kann, sondern in die Schneidkerbe hineingleitet Dies wird auf einfachste Weise dadurch erreicht, daß die Ausnehmungen und damit auch die Schneidklemmen gegenüber den Durchmesserachsen mit den Schneidkerben parallel zu diesen jedoch in Drehrichtung der Überwurfmutter um die halbe Breite der Ausnehmung radial versetzt angeordnet sind.
Die zur Zugentlastung des Kabels 7 und zum Schutz gegen das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit in das Anschlußelement im kabelseitigen Hohlraum der Überwurfmutter befindliche Dichtung 4 wird im angeschraubten Zustand der Überwurfmutter 3 auf dem Tragkörper 1, wie in F i g. 2 dargestellt, durch die Wulst 5 der Überwurfmutter 3 im Einführungsbereich des Kabels 7 gegen dessen Oberfläche sowie gegen die Stirnfläche des Tragkörpers 1 gepreßt. Darüber hinaus liegt die Überwurfmutter 3 dabei an einem geräteseitig in eine Nut des Tragkörpers 1 eingelegten O-Ring 21 aus elastischem Material staub- und feuchtigkeitsdicht an.
Um die Kabeladern 17, 18, 19,20 nach ihrem Austritt aus dem Kabel 7 gegebenenfalls auch über Kreuz in die Ausnehmungen 9, 10, 11, 12 einführen zu können, sind deren Trennwände gegenüber der einführungsseitigen Stirnwand des Tragkörpers 1 in axialer Richtung um einen entsprechenden Betrag geräteseitig versetzt angeordnet, so daß freier Raum für die »Über-Kreuz-Verlegung« der Kabeladern im Inneren des Tragkörpers entsteht und das Ende des Kabelmantels daher etwa mit der Stirnfläche des Tragkörpers fluchtet, so daß der Raum für die Zugentlastung nicht durch besondere Mittel axial vergrößert werden muß.
Es ist natürlich auch möglich die dargestellten vier Ausnehmungen 9, 10, 11, 12 entsprechend der gewünschten Aderzahl zu vervielfachen. Auch ist es möglich, das erfindungsgemäße Kabelanschlußelement als Kabelmuffe, zur Verbindung von zwei Kabelenden oder als T-Stück zur Verbindung von zwei Kabeln mit einem Gerät auszubilden.
Die Verwendung eines Gewindes mit rechteckigem Profil hat sich als zweckmäßig erwiesen. Sollte es von Fall zu Fall notwendig sein, andere Gewindeprofile anzuwenden, ist dies ohne Beeinträchtigung des Erfindungsprinzips möglich.
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Claims

Patentansprüche: 1. Kabelanschlußelement zum elektrisch leitenden Verbinden eines mehradrigen Elektrokabels mit einem elektrischen Gerät, mit einer der Anzahl der Geräteanschlüsse entsprechenden Anzahl von Anschlußelektroden, die mit den Geräteanschlüssen fest bzw. steckbar verbunden sind und die kabelseitig mit Schneidklemmen zum lösbaren Verbinden mit den zugeordneten Kabeladern versehen sind, g e -kennzeichnet durch einen schraubenförmig gestalteten, mit einem Gewinde (2) versehenen Isolierkörper (1) sowie einer mit einem entsprechendem Gewinde zum Aufschrauben auf den Isolierkörper (1) versehenen hülsenförmigen Überwurfmutter (3) mit folgenden Merkmalen: (a) Der Isolierkörper (1) ist mit einer der Anzahl der Anschlußelektroden entsprechenden Anzahl von im wesentlichen axial von der Stirnseite des Isolierkörpers zur Geräteseite sich erstreckenden, koaxial angeordneten, gegeneinander räumlich abgetrennten nutenförmigen Ausnehmungen (9, 10, 11, 12) zum Einlegen der Kabeladern (17, 18, 19, 20) versehen; b) die Anschlußelektroden sind als Schneidklemmen (13, 14, 15, 16» ausgebildet, die so in den ihnen jeweils zugeordneten Ausnehmungen (9, 10, 11, 12) des Tragkörpers (1) angeordnet sind, daß sie mit ihren sich quer zu den Klemmkerben erstreckenden Breitseiten etwa in der Mitte zwischen der eintrittsseitigen Stirnfläche und dem geräteseitigen Ende des Tragkörpers (1) liegend, bis maximal zur Höhe des Gewindekammes radial nach außen geführt sind; c) die Wandstärke der Überwurfmutter (3) steigt in Aufschraubrichtung von einem Minimalwert am geräteseitigen Ende beginnend, über die Einschraubtiefe sich erstreckend, bis auf einen derart höheren Wert an, daß die Differenz zwischen diesem höheren Wert und dem Minimalwert mindestens dem Aderdurchmesser entspricht und d) es sind von der Überwurfmutter (3) betätigte Mittel zum Eindrücken der Kabeladern (17, 18, 19, 20) in die zugeordneten Klemmkerben der Schneidklemmen (13,14,15, 16) vorhanden.
2. Kabelanschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Eindrükken der Kabeladern (17, 18, 19, 20) in die zugeordneten Schneidklemmen (13, 14, 15, 16) das Gewinde der Überwurfmutter (3) dient, das zu diesem Zweck bis zum geräteseitigen Ende der Überwurfmutter (3) geführt und derart ausgebildet ist, daß es, von der Gewindebasis beginnend, während der in Aufschraubrichtung ersten Gewindegänge bis zur Höhe des Gewindekammes, die wenigstens gleich dem Durchmesser der Kabeladern ist, ansteigt, wobei die Schneidklemmen mit ihren sich quer zu den Klemmkerben erstreckenden Breitseiten in entsprechend der Gewindesteigung axial gegeneinander versetzten Querschnittsebenen liegend, mit der Scheitelfläche des Tragkörpers (1) abschließend in den Gewindekamm hineinragen und die Klemmkerben unter einem solchen Winkel gegen die Drehrichtung der Überwurfmutter (3) angeordnet sind, daß der Vektor der beim Eindrehen der Überwurfmutter einer auf der Oberkante der Klemmkerbe der jeweiligen Schneidklemme (13, 14, 15, 16) aufliegenden Kabelader ausgeübten, aus Radialdruck (Pr)und Tangentialreibung (Pt) resultierenden Kraft (Pd) in Richtung der Klemmkerbe weist.
3. Kabelanschlußelement nach Anspruch 2, dadurch gekenrzeichnet, daß die nutenförmigen Ausnehmungen (9, 10, 11, 12) rechteckigen Querschnitt besitzen und so angeordnet sind, daß sich jeweils eine ihrer radialen Wandungen in einer Durchmesserebene des Tragkörpers (1) und die gegenüberliegende Wandung der betreffenden Ausnehmung, zur erstgenannten parallel sich erstrekkend, in einem um die Breite der Ausnehmung in radialer Richtung versetztem Abstand befindet.
4. Kabelanschlußelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Überwurfmutter (3) ein das Kabel (7) umschließender elastischer Ring (4) einlegbar ist, der nach dem Festziehen der Überwurfmutter (3) auf dem Isolierkörper (1) von einer die Stirnfläche der Überwurfmutter bildenden Wulst (5) derart gegen die Stirnfläche des Isolierkörpers (1) gepreßt wird, daß sich der Ring (4) rutschfest und feuchtigkeitsdicht an das Kabel (7) anlegt.
5. Kabelanschlußelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hülsenförmige Überwurfmutter (3) in festgezogenem Zustand den Isolierkörper (1) vollständig überdeckt und an einem in einer geräteseitig im Isolierkörper (1) angeordneten Ringnut befindlichen O-Ring (19) aus elastischem Material feuchtigkeitsdicht anliegt.
6. Kabelanschlußelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen zwischen den Ausnehmungen (9, 10, 11, 12) gegenüber der kabelseitigen Stirnfläche des Tragkörpers (1) um einen solchen Betrag in Geräterichtung axial zurückversetzt sind, daß ein Freiraum für eine Über-Kreuz-Verlegung der Kabeladern (17, 18, 19, 20) entsteht, so daß der Kabelmantel etwa mit der Stirnfläche des Tragkörpers (1) abschließt.

Die Erfindung betrifft ein Kabelanschlußelement der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art.

Solche mit elektrischen Geräten fest oder steckbar verbundene Kabelanschlußelemente dienen dazu, die elektrischen Anschlußpunkte eines solchen Gerätes mit den einzelnen Adern eines Elektrokabels lösbar elektrisch leitend zu verbinden.