DE3420149C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zugentlastungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Im speziellen bezieht sich die Erfindung auf eine Zugentlastungsvorrichtung, welche bei Schwimmerschaltern verwendbar ist, bei welchen sich in einem Gehäuse ein Elektroschalter sowie ein meist kugelförmiges, den Elektroschalter betätigendes Gewicht befindet.

Ein solcher Schwimmerschalter enthält im zusammengebauten Zustand einen mit Luft gefüllten Hohlraum, so daß er an der Oberfläche einer Flüssigkeit schwimmt. Durch seine Befestigung an einem flexiblen und mit einem Ende in einem Behälter festgelegten Stromzuführungskabel nimmt der Schwimmerschalter entsprechend der Höhe des Flüssigkeitsstandes in dem Behälter unterschiedliche Lagen ein. Bei der Veränderung seiner Lage kann das kugelförmige Gewicht in dem Innengehäuse aus einer Endstellung in die andere rollen, wodurch es auf die Auflagefläche des Schalthebels gelangt und den Elektroschalter betätigt oder sich im anderen Fall von der Auflagefläche entfernt, so daß sich die Stellung des Elektroschalters ebenfalls ändert. Der Schwimmerschalter kann also beispielsweise eine Pumpe einschalten, wenn er sich am Boden des leeren Behälters oder auf einem niedrigen Flüssigkeitsniveau befindet. Mit dem Anstieg des Flüssigkeitsspiegels ändert sich die Lage des Schwimmerschalters, der an der Oberfläche schwimmt, so daß er in einer bestimmten Höhe eine Stellung einnimmt, bei der das Gewicht seine Stellung in dem Innengehäuse wieder ändert und dadurch die Pumpe abschaltet.

Ein Schwimmerschalter der oben genannten Art stellt somit einen typischen Anwendungsfall einer derartigen Zugentlastungsvorrichtung dar. Diese muß robust und einfach aufgebaut sein und Beschädigungen auch bei Auftreten großer Kräfte vermeiden.

Es ist bekannt, das Stromzuführungskabel in der Nähe des Gehäuseeintritts innerhalb des Schwimmergehäuses mit Hilfe einer metallischen Schelle zu befestigen, so daß auf diese Weise eine Zugentlastung des Kabels gegeben ist. Das Ende des Kabels wird in das Unterteil der Schelle eingelegt und mit dem daran zu verschraubenden Oberteil der Schelle festgeklemmt. Diese Anordnung hat nicht nur den Nachteil eines großen Materialaufwandes bei der Montage, sondern sie ist auch arbeitsaufwendig. Es müssen also Schellen aus Stahl mit mindestens zwei Schrauben in dem Kunststoffgehäuse des Schwimmerschalters angebracht werden, wonach das Kabel an einer solchen Schelle von Hand befestigt wird.

Die DE 31 16 027 A1 beschreibt einen elektrischen Steckverbinder, welcher mit einer Zugentlastung für das Stromzuführungskabel versehen ist. Zur Zugentlastung dienen Klemmelemente, welche mit Greifelementen versehen sind und das Kabel umfassen. Es handelt sich hierbei um zwei Klemmsegmente, welche durch Schlitze getrennt sind. Hieraus folgt, daß zum einen der Zusammenbau Probleme bereiten kann und daß zum anderen die Wirksamkeit der Zugentlastung durch ungünstige Lage der Klemmsegmente beeinträchtigt werden kann. Die Druckschrift zeigt weiterhin übliche Befestigungen des Kabels mittels gegeneinander verschraubbarer Elemente, um auf diese Weise eine Zugentlastung zu realisieren. Diese Lösungsform ist bei der Montage sehr arbeitsaufwendig und gewährleistet nicht, daß die Zugentlastung während eines längeren Betriebs, beispielsweise bei Auftreten von Wechselbelastungen ihre volle Wirksamkeit beibehält.

Das DE-GM 76 04 668 beschreibt einen Schwimmschalter für Pumpanlagen, bei welchem die Zugentlastung durch eine mit Vorsprüngen versehene Manschette erfolgt, welche in das Gehäuse des Schwimmschalters eingespannt ist. Unter ungünstigen Betriebsbedingungen können Kräfte auftreten, welche zu einer Lockerung oder Lösung des Stromzuführungskabels führen, so daß die Wirksamkeit der Zugentlastungsvorrichtung begrenzt ist.

Aus der DE 26 55 127 A1 ist eine Kabelklemme bekannt, bei welcher an der Innenseite eines äußeren Halteringes mehrere nach innen gerichtete Greiffinger angeordnet sind, durch welche ein Kabel durchschiebbar ist. Bei einer Rückziehbewegung des Kabels sperren die Greiffinger und verhindern ein Herausziehen des Kabels. Bei dieser Ausgestaltungsform können sich durch wechselnde Be- und Entlastung des Kabels Lockerungen ergeben, welche die Funktionssicherheit beeinträchtigen. Es kann hierbei insbesondere zu Materialermüdungen im Bereich der Greiffinger kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zugentlastungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und hoher Betriebssicherheit bei möglichst weitgehender Vermeidung manueller Herstellungsschritte in der Serienfertigung einsetzbar ist, welche einen geringen Materialaufwand aufweist und welche sich insbesondere bei dicht abgeschlossenen Gehäusen anwenden läßt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Zugentlastungsvorrichtung eignet sich insbesondere für Stromzuführungskabel von Schwimmerschaltern, deswegen richtet sich ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung auf entsprechend ausgebildete Schwimmerschalter.

Die Befestigung des Kabels erfolgt mittels eines dieses umgebenden Halteringes, der mit einem äußeren Flansch in eine innere Ringnut des Schwimmergehäuses passend eingesetzt und dort axial abgestützt ist. Das an dem Haltering befestigte Kabel braucht dann mit diesem nur noch in die Unterschale des Schwimmergehäuses eingesetzt zu werden, wobei der Flansch des Halteringes innerhalb der Ringnut der Unterschale die Lage bestimmt. Es braucht dann nur noch die Oberschale des Schwimmergehäuses aufgesetzt zu werden.

Bevorzugt weist der Haltering an einer Stirnseite des Flansches mehrere segmentförmig ausgebildete, in radialer Richtung federnd angeordnete Greifklauen auf, die mittels eines axial aufgesteckten Klemmringes an dem Kabel verklemmt sind. Die Befestigung des Halteringes erfolgt also in einfacher Weise dadurch, daß der auf das Kabel aufgesteckte Haltering herangeführt und über die segmentförmigen Greifklauen geschoben wird, wodurch sich diese in das Kabelmaterial eingraben und dadurch das Kabel in axialer Richtung unverschieblich gegenüber dem Haltering festhalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines aus einer Unterschale und einer Oberschale bestehenden Schwimmergehäuses;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Unterschale des geöffneten Schwimmerschalters mit darin befestigtem Stromzuführungskabel;

Fig. 3 die Befestigungs- und Abdichtungsvorrichtung des Kabels in einem Axialschnitt in explosionsartiger Darstellung;

Fig. 4 einen waagerechten Schnitt durch den Eintrittsbereich des in einer Form bei der Herstellung befindlichen Schwimmergehäuses, wobei die Befestigung und Abdichtung des Kabels erkennbar ist;

Fig. 5 eine stirnseitige Ansicht des Halteringes gemäß Linie V-V der Fig. 3.

Der erfindungsgemäße Schwimmerschalter besteht aus einem Schwimmergehäuse 10, welches aus einer Unterschale 11 und einer Oberschale 12 zusammengesetzt ist. Es enthält einen genügend großen, mit Luft gefüllten Hohlraum 13, der seine Schwimmfähigkeit gewährleistet. Die beiden Schalen 11 und 12 sind längs ihrer Trennfuge 14 zusammengesetzt und an der Außenseite hier von einer Randabdichtung 15 umgeben.

Das Schwimmergehäuse 10 ist mit einer Durchtrittsöffnung versehen, durch die ein Stromzuführungskabel 16 in das Innere des Schwimmergehäuses hindurch verläuft. Hier ist das Kabel 16 an einem festen Elektroschalter 17 angeschlossen, auf dessen Schaltknopf 18 ein Schalthebel 19 einwirkt, der um eine feste Drehachse 20 verschwenkbar ist. Innerhalb des Schwimmergehäuses 10 ist ein frei bewegliches kugelförmiges Gewicht 21 so angeordnet, daß es in einer Endstellung auf das freie Ende des Schalthebels 19 einwirkt und über diesen den Schaltknopf 18 des Elektroschalters 17 drückt, während das freie Ende des Schalthebels 19 in der anderen Endstellung des Gewichtes 21 freigegeben ist, so daß der Schaltknopf 18 sich aus dem Elektroschalter 17 herausbewegen und den Schalthebel 19 zurückverschwenken kann. Die Lage des Schaltgewichtes 21 bestimmt die Schaltstellung des Schwimmerschalters. Diese Lage ist von der Höhe des Flüssigkeitsstandes, an dem das Schwimmergehäuse 10 schwimmt, und damit von der Neigung des Schwimmergehäuses 10 abhängig.

Zur Montage des Schwimmerschalters wird auf das Kabel 16 zunächst ein Überwurfring 22, dann ein gummielastischer Dichtungsring 23, dann ein Haltering 24 und schließlich ein Klemmring 25 gesteckt. Diese Ringe sind Kunststoffteile. Der Haltering 24 weist einen nach außen abstehenden ringförmigen Flansch 26 auf, der passend in eine Ringnut 27 der Unterschale 11 und der Oberschale 12 des Schwimmergehäuses 10 eingesteckt werden kann so daß die Lage des Halteringes 24 in dem Schwimmergehäuse 10 dadurch festgelegt ist. An der äußeren, zum Klemmring 25 zeigenden Stirnseite des Halteringes 24 erstrecken sich im Ausführungsbeispiel vier etwa in Richtung der Achse des Kabels 16 verlaufende Greifklauen 28, die segmentförmig ausgebildet sind und das Kabel 16 umgeben. Wird nun der Klemmring 25 auf die Greifklauen 28 des Halteringes 24 gesteckt, so drückt er diese radial zum Kabel 16 hin, so daß sie sich an dem Kabel 16 verklemmen, indem sie in dessen Mantelfläche eindringen. Der Klemmring 25 weist einen inneren Wulst 29, der bei diesem Vorgang über einen äußeren Wulst 30 jeder Greifklaue 28 gleitet und dabei die Greifklaue 28 nach innen drückt. Auf diese Weise wird das Kabel 16 in dem Schwimmergehäuse 10 befestigt.

Zur Abdichtung des Schwimmergehäuses 10 an der Kabeldurchtrittsstelle dient der Dichtungsring 23. Er wird von dem Überwurfring 22 an die von dem Flansch 26 abgewandte andere Stirnseite des Halteringes 24 und an den Kabelmantel angedrückt, wobei der Dichtungsring teilweise in eine stirnseitige ringförmige Aufnahmenut 31 des Halteringes 24 hineingedrückt wird. Der Überwurfring 22 weist an seiner dem Haltering 24 zugewandten Stirnseite einen inneren ringförmigen Wulst 32 auf, der beim Zusammenbau der Dichtung an einer konischen Mantelfläche 33 des Halteringes 24 entlanggleitet und anschließend von einer Ringkante 34 am Ende der Mantelfläche 33 gehalten wird.

Nach dem Herstellen dieser Befestigung und dieser Abdichtung wird auf die Unterschale 11, in der sich das Kabel 16 befindet, die Oberschale 12 aufgesetzt und in einem Arbeitsgang innerhalb einer Form 35 Kunststoff an bzw. in das Schwimmergehäuse 10 gespritzt, so daß sich die Randabdichtung 15 und eine das Kabel 16 im Bereich der Eintrittsstelle an der Außenseite umgebende Knickschutztülle 36 bildet. Die Form ist dabei so ausgeführt, daß in der Knickschutztülle 36 mehrere schlitzförmige, in Umfangsrichtung verlaufende Ausnehmungen 37 entstehen, durch die die Knickschutztülle 36 eine gewisse Elastizität erhält. Bei dem Spritzvorgang wird Kunststoff auch in alle Hohlräume eingespritzt, die sich im Bereich der Ringe 22 bis 35 für die Befestigung und Abdichtung befinden. Auf diese Weise entsteht ein absolut dichter Schwimmerschalter.

Claims (10)

1. Zugentlastungsvorrichtung für elektrische Leitungen von elektrischen Geräten, insbesondere für Stromzuführungskabel (16) von Schwimmerschaltern, bei denen das Stromzuführungskabel (16) mittels eines dieses umgebenden Halteringes (24) an einem nach außen abgedichteten Gehäuse (10) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (24) einen äußeren Flansch (26) aufweist und in eine innere Ringnut (27) des Gehäuses (10) einsetzbar und dort axial abgestützt ist.

2. Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (24) an einer Stirnseite des Flansches (26) mehrere segmentförmig ausgebildete, in radialer Richtung federnd angeordnete Greifklauen (28) aufweist, die mittels eines axial aufgesteckten Klemmringes (25) an dem Kabel (16) verklemmt sind.

3. Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Kabel (16) ein gummielastischer Dichtungsring (23) aufgesteckt ist, der sich an der von den Greifklauen (28) abgewandten Stirnseite des Halteringes (24) befindet.

4. Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Dichtungsring (23) zugewandten Stirnseite des Halteringes (24) eine Aufnahmenut (31) angeordnet ist.

5. Zugentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kabel (16) ein den Dichtungsring (23) umgebender und diesen an den Haltering (24) axial andrückender Überwurfring (22) aufgesteckt ist.

6. Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwurfring (22) mit einem inneren ringförmigen Wulst (32) über eine konische Mantelfläche (33) des Halteringes (24) geschoben und an einer am Ende der Mantelfläche (33) ausgebildeten Ringkante (34) gehalten ist.

7. Zugentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (25), der Haltering (24) und/oder der Überwurfring (22) Kunststoffteile sind.

8. Zugentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einer Unterschale (11) und einer Oberschale (12) bestehende Gehäuse (10) nach dem Einlegen des Kabels (16) mit dem Klemmring (25), dem Haltering (24), dem Dichtungsring (23) und dem Überwurfring (22), nach dem Befestigen des Kabels (16) und nach dem Zusammenfügen der Schalen (11, 12) innerhalb einer Form (35) durch Anspritzen einer umlaufenden Randabdichtung (15) aus Kunststoff nach außen abgedichtet ist, wobei gleichzeitig die Hohlräume im Bereich des Kabels (16) und seiner Befestigungsteile mit dem Kunststoff ausgefüllt sind.

9. Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Anspritzvorgang eine Knickschutztülle (36) innerhalb der Form (35) aus dem Kunststoff gebildet ist.

10. Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in einen konischen Mantel der Knickschutztülle (36) deren Elastizität hervorrufende schlitzförmige Ausnehmungen (37) eingearbeitet sind.