DE8426279U1

DE8426279U1 - Flexible Anschlußleitung

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Publication number: DE8426279U1
Application number: DE19848426279
Authority: DE
Original assignee: Latzel Peter H Dipl-Kaufm 5000 Koeln De
Current assignee: Latzel Peter H Dipl-Kaufm 5000 Koeln De
Priority date: 1984-09-06
Filing date: 1984-09-06
Publication date: 1984-12-13

Description

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Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt Wuppertal - München European Patent Attorneys

+II/d/4131

Dipl.-Kaufmann Peter H. Latzel,
Strunder Mühle, Mühlenhofsweg 8,
5000 Köln 80

Flexible Anschlußleitung

Die Erfindung betrifft eine flexible Anschlußleitung für bewegliche Maschinen sowie Teile davon, insbesondere Roboterarme, im wesentlichen bestehend aus einem Aufnahmeschlauch und mehreren, in den Aufnahmeschlauch eingezogenen Versorgungsleitungen.

Flexible Anschlußleitungen werden für die Zufuhr von z.B. elektrischer Energie, Druckluft, hydraulischen Druckmedien, Wärme- bzw. Kältemedien, sowie MeS- und Informationsdaten zu beweglichen Maschinen bzw. Maschinenteilen benötigt. Beispielsweise sind zu Roboterwerkzeugen, die an beweglichen Roboterarmen befestigt sind, derartige Anschlußleitungen geführt, um deren Versorgung sicherzustellen. Bei Schweißrobotern führen die An-Schlußleitungen z.B. elektrische Energie, ein Kühlmedium und Meßdaten zu bzw. ab.

Es ist eine Anschlußleitung der eingangs genannten Art bekannt, die aus einem Aufnahmeschlauch und mehreren,

Schlossbleiche 20 - Postfach 130113 "· XH5600.WUpBertal ,T ·, · · ·: . · Patentanwalt Dr.-lng. Dipl.-Ing. A. So» (München) Telefon (0202) 445096/451226 TeTi»fa>C(q202)/t5J?26 .· .· · Patentanwalt Dipl.-ing. Chr. Zapf (Wuppertal) Telex: 8591273 soza ·..· ,· .;.. · · · · Patentanwalt Dr.-lng. Dipl.-Ing. W. Hasse (München)/(1982)

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innerhalb des Aufnahmeschlauches verlaufenden Versorgungsleitungen besteht. Bei den Versorgungsleitungen

j kann es sich beispielsweise um elektrische Kabel unter-

schiedlichen Durchmessers sowie um Versorgungsschläuche, die ebenfalls unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, handeln. Der die Versorgungsleitungen umhüllende Aufnahmeschlauch dient dem Zusammenhalt der Versorgungsleitungen und ermöglicht somit deren gemeinsamen Verlauf als Leitungsbündel. Da die einzelnen Versorgungsleitungen lose innerhalb des

Aufnahmeschlauches geführt sind, kann es bei Bewegungen der Anschlußleitung zu unerwünschter Verschlingung der Versorgungsleitungen untereinander kommen. Hierbei können sich die Versorgungsleitungen verdrehen, und/oder es bil-

den sich Kreuzungsstellen der Versorgungsleitungen unteri
einander aus. Bei im Durchmesser voneinander abweichen-

den Versorgungsleitungen ist die Gefahr einer Verschlingung besonders groß, da unter der Bewegung der Anschlußleitung die dünneren Versorgungsleitungen besonders leicht hre zuvor innegehabte Lage relativ zum Aufnahmeschlauch verändern und in sich zwischen dickeren Versorgungsleitungen ausbildenden Hohlräume eintreten. Eine Verschlingung, Verdrehung bzw. Kreuzung führt dazu, daß sich die während der Bewegung der Anschlußleitung auftretenden mechanischen Kräfte zwischen den einzelnen Versorgungsleitungen erhöhen. Hierdurch wird die Standzeit einer derartigen Anschlußleitung verringert, und es

kommt oftmals zum Durchscheuern einzelner Versorgungsleitungen. Darüber hinaus hat sich bei der bekannten Anschlußleitung auch gezeigt, daß der verwendete Aufnahmeschlauch ebenfalls den mechanischen Beanspruchungen über lange Sicht nicht gewachsen ist und gleichfalls relativ rasch durchscheuert, und zwar von außen durch

Schlossbleiche 20 · Postfach 130113.· 05600 Wuppertal t. .... . PPatentanwalt Dr.-Ing. Dipl.-Ing. A. SoIf (München) Telefon (02 02) 44 50 96/4512 26 Telefai (02 02) 453226" : .· : Patentanwalt Dipl.-Ing. Chr. Zapf (Wuppertal) Telex: 8591273tfoza .' .* '".' .' .' : .· : ·^tentanwalt Dr.-Ing. Dipl.-Ing. W. Hasse(Mönchen)J(1982) I :.^:: : DR. SOLF & ZAPF Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt Wuppertal · München European Patent Attorneys

Reibung an sich bewegenden Maschinenteilen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußleitung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine große Standzeit ohne das Auftreten von Scheuerstellen besitzt. Dabei sollen insbesondere bei den Versorgungsleitungen keine Verschlingungen und dergleichen auftreten und eine möglichst geringe mechanische Beanspruchung der Versorgungsleitungen untereinander vorliegen sowie eine hohe Flexiblität der Anschlußleitung gewährleistet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Innern des Aufnahmeschlauches ein elastischer Kern verläuft, der derart dimensioniert ist, daß die an seinem Umfang angeordneten Versorgungsleitungen an der Innenwand des Aufnahmeschlauches vorzugsweise unter radialem Druck anliegen, durch diese erfindungsgemäße Ausbildung werden die Versorgungsleitungen unabhängig von der Größe ihrer Durchmesser in im wesentlichen parallel zueinander verlaufender Anordnung im Innern des Aufnahmeschlauches gehalten, da der flexible Kern die Durchmessertoleranzen ausgleicht. Auch bei extremen Bewegungen oder Verformungen der Anschlußleitung bleiben die Stellungen der einzelnen Versorgungsleitungen relativ zueinander und zu dem Aufnahmeschlauch erhalten. Ein Verschlingen, Verdrehen oder Verkreuzen der Versorgungsleitungen kann somit nicht auftreten. Hierdurch werden Aufnahmeschlauch und Versorgungsleitungen geschont; es bilden sich keine Scheuerstellen aus, die einen vorzeitigen Verschleiß begründen

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könnten. Die erfindungsgemäße Anschlußleitung weist eine große Flexibilität auf, weil sich die einzelnen Versorgungsleitungen bei Krümmbewegungen relativ zueinander frei in ihrer Längsrichtung verschieben können, ohne daß dieses zu einem übereinanderliegen von Versorgungsleitungen führt. Somit sind sehr kleine Krümmungsradien bei nur sehr geringer mechanischer Belastung der Versorgungsleitungen und des Aufnahmeschlauches möglich.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Versorgungsleitungen etwa gleichmäßig über den äußeren Umfang des Kerns verteilt angeordnet sind. Hierdurch wird eine über den Leitungsquerschnitt etwa gleiche Flexibilität erreicht.

Vorzugsweise ist der Kern aus Moosgummi hergestellt. Dieses Material ist besonders gut geeignet, die Versorgungsleitungen leicht an die Innenwand des Aufnahmeschlauches anzudrücken. Hierzu sei bemerkt, daß es auch im Rahmen der Erfindung liegt, wenn eine Versorgungsleitung mit besonders kleinem Durchmesser, die zwischen zwei mit größerem Durchmesser ausgestatteten Versorgungsleitungen angeordnet ist, nicht unmittelbar von dem Kern gegen die Innenwand des Aufnahmeschlauches gedruckt wird, sondern lediglieh ein Abstand zwischen dem entsprechenden Bereich des Kerns und dem gegenüberliegenden Innenwandbereich des Aufnahmeschlauches geschaffen wird, der geringfügig größer als der Durchmesser der dünnen Versorgungsleitung ist, so daß zwar keine Druckausübung auf die Versorgungsleitung stattfindet, jedoch eine Verschlin- - gung bei Bewegungen der flexiblen Anschlußleitung ausgeschlossen wird, da der flexible Kern sieh in den Zwischenraum zwischen den größeren Leitungen hineindrückt.

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Vorteilhaft ist, wenn der Kern einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

Alternativ kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß der Kern in seiner Längsrichtung verlaufende Auf nahmt. Vertiefungen für die Versorgungsleitungen aufweist. Durch Einlegen der Versorgungsleitungen in die Aufnahmevertiefungen wird eine besonders gute Lagefixierung der Versorgungsleitungen erzielt und insbesondere ein exakter Parallel verlauf und Abstand aller Versorgungsleitungen relativ zueinander erreicht. Bevorzugt ist es dabei, die Aufnahmevertiefungen jeweils mit einem teilkreisförmigen Querschnitt auszubilden, wodurch eine optimale Anpassung an die Gestalt der Versorgungsleitungen erfolgt.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Aufnahmeschlauch mit einer Bewehrung versehen ist. Hierdurch ist der Aufnahmeschlauch besonders abriebfest ausgebildet. Von Vorzug ist es, wenn die Bewehrung als Stützspirale ausgebildet ist. Die Stützspirale verleiht dem Aufnahmeschlauch ein festes Profil, so daß dieser nicht zusammengedrückt werden kann. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Stützspirale als eine innerhalb der Wandung des Aufnahmeschlauches verlaufende Stahlspirale ausgebildet ist. Die Stahlspirale verhindert wirksam ein Durchscheuern des Aufnahmeschlauches und stellt eine Zugentlastung dar.

Ferner ist von Vorteil, wenn mindestens eine Zugentlastungsschelle auf den Aufnahmeschlauch aufgeklemmt ist.

Insbesondere dann, wenn der Aufnahmeschlauch eine Stützspirale aufweist, kann diese Zugentlastungsschelle fest und haltbar auf der Außenseite des Aufnahmeschlauches montiert werden. Entsprechende Einrichtungen sind dann

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an der Maschine vorgesehen, die an der Zugentlastungsschelle angreifen und die auftretenden Kraftausübungen ableiten.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erindung ist vorgesehen, daß auf den Aufnahmeschlauch eine Abschlußkappe aufgesteckt ist, die eine Stirnwand mit kreisförmig angeordneten Durchtrittsöffnungen aufweist, die jeweils von. einer der Versorgungsleitungen durchsetzt werden. Durch diese Ausbildung der Abschlußkappe wird für eine Ausrichtung und Lagefixierung der Versorgungsleitungen sowohl relativ zueinander als a_ich zu dem Aufnahmeschlauch gesorgt. Die Zugentlastungsachelle ist vorteilhafterweise auf die Abschlußkappe geklen at. Hierdurch wird bei der Abschlußkappe aus nachgiebigem Kunststoff erreicht, daß durch den Spanndruck der Zugentlastungsschelle ebenfalls die Abschlußkappe fest auf dem Ende des Aufnahmeschlauches sitzt.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen; und zwar zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anschlußleitung, teilweise im

Schnitt und mit abgeschnitten dargestellten Versorgungsleitungen,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Anschlußleitung in Fig. 1,

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Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anschlußleitung mit einem Kern, der Aufnahmevertiefungen aufweist,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen mit einer Stützspirale versehenen Aufnahmeschlauch

einer erfindungsgemäßen Anschlußleitung.

Gemäß Fig. 1 besteht eine erfindungsgemäße flexible Anschlußleitung 1 im wesentlichen aus einem Aufnahmeschiauch 2 und mehreren, in den Aufnahii.eschlauch 2 eingezogenen Versorgungsleitungen 3. Die Versorgungsleitungen 3 können unterschiedliche Durchmesser aufweisen sowie unterschiedlicher Art sein. So kommen als Versorgungsleitungen 3 z.B. elektrische Kabel, Druckluftschläuche, Hydraulikschläuche, Schläuche für Wärme- bzw. Kühlmedien usw. in Frage. Erfindungswesentlich ist, daß im Innern 4 des Aufnahmeschlauches 2 ein elastischer Kern 5 verläuft, der vorzugsweise aus Moosgummi besteht. Der Kern 5 ist im Querschnitt derart dimensioniert, daß er die Versorgungsleitungen 3 an die Innenwand 6 des Aufnahmeschlauches 2 gedrückt hält. Um dieses zu erreichen, sind die Querschnitte der Versorgungsleitungen 3, des Kerns 5 sowie des Aufnahmeschlauches 2 größenmäßig aufeinander abgestimmt.

Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Kern 5, der sich über die gesamte Länge des Aufnahmeschlauches 2 der erfindungsgemäßen flexiblen Anschlußleitung 1 erstreckt, einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Die Versorgungsleitungen 3 sind gemäß Fig. 2 etwa gleichmäßig über den äußeren Umfang 7 des Kerns 5 verteilt angeordnet. Durch den Kern 5 wird bewirkt, daß die einzelnen Versorgungsleitungen 3 eine zueinander parallel verlaufende Stel-

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lung einnehmen, die auch dann nicht verlassen wird, wenn die erfindungsgemäße Anschlußleitung kräftigen Durchbiegungen unterworfen wird. Ein Verschlingen der Versorgungsleitungen 3 bzw. ein Verdrehen oder Ubereinanderschieben ist dadurch „usgeschlossen . Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist der Kern 5 etwa mittig im Innern 4 des Aufnahmeschlauches 2 angeordnet.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist gemäß Fig. 3 vorgesehen, daß der Kern 5 in seiner Längsrichtung verlaufende Aufnahmevortiefungen 8 aufweist, in die die Versorgungsleitungen 3 eingelegt sind. Hierdurch werden die Versorgungsleitungen 3 lagefixiert, so daß in verstärktem Maße ihr Verschieben bzw. Verschlingen ausgeschlossen ist. Von Vorteil ist dabei, wenn die Aufnahmevertiefungen 8 im Querschnitt teilkreisförmig derart ausgebildet sind, daß sie der äußeren Kontur der Versorgungsleitungen 3 angepaßt sind.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist gemäß Fig. 4 der Aufnahmeschlauch 2 eine Bewehrung

9 auf. Die Bewehrung 9 ist vorzugsweise als Stützspirale

10 ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stützspirale 10 als innerhalb der Wandung 11 des Aufn&hmeschlauches 2 angeordnete Stahlspirale ausgebildet ist. Die Stützspirale 10 verleiht dem Aufnahmeschlauch

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2 mehrere positive: Eigenschaften. Dieses-sindEinerseits·.eine hohe Formstabilität bei hoher Flexibilität, so daß der Aufnahmeschiaudi 2 nicht ohne weiteres zusammengedrückt werden kann, und andererseits erhöht die Stützspirale die Zugfestigkeit in Längsrichtung des Aufnahmeschlauches 2. Darüber hinaus verhindert die Stützspirale ein Durchscheuern der Anschlußleitung. Durch die Stützspirale 1.0 erhält der Aufnahmeschlauch 2 der erfindungsgemäßen Anschlußleitung 1 eine gewellte Außenkontur (Fig. 1 und 4).

Gemäß der Fig. 1 ist auf dem dargestellten Ende des Aufnahmeschlauches 2 eine Abschlußkappe 12 aufgesteckt. Die Abschlußkappe 12 besteht vorzugsweise aus Kunststoff und weist -eine Stirnwand 13 sowie eine die Außenseite 14 des Aufnahmeschlauches 2 übergreifende Seitenwand 15 auf. Die Seitenwand 15 ist hülsenartig ausgebildet. An der Peripherie der Stirnwand 13 sind kreisförmig angeordnete Durchtrittsöffnungen 16 ausgebildet, die von den Versorgungsleitungen 3 durchgriffen werden. Hierdurch werden die Versorgungsleitungen 3 relativ zueinander beabstandet fixiert.

Auf die Außenseite der Seitenwand 15 der Abschlußkappe ist eine 2ugentlastungsschelle 17 aufgeklemmt. Die Zugentlastunqsschelle 17.besteht aus zvei Schellenhälften, die mittels Schrauben 18 und entsprechenden Muttern oder dergleichen miteinander verspannt sind. An zumindest einer Schellenhälfte ist eine Mutter 19 befestigt, vorzugsweise angeschweißt, in die eine entsprechende, nicht dargestellte Vorrichtung eingeschraubt werden kann, die eine Befestigung der erfindungsgemäßen Anschlußleitung 1 ermöglicht. Vorzugsweise ist die Zugentlastungsschelle 17 aus Stahlblech und die Abschlußkappe 12 aus Kunststoff hergestellt.

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Dadurch, daß die Versorgungsleitungen 3 durch keinerlei Abbinder oder dergleichen gehalten frei im Innern 4 des Aufnahmeschlauches 2 angeordnet sind, können sich diese in ihrer Längsrichtung bei Biegebeanspruchungen der Aufnahmeleitung verschieben, ohne daß dabei die parallele

Position der einzelnen Versorgungsleitungen 3 zueinander verändert wird. Diese freie Verschiebbarkeit führt dazu, daß die erfindungsgemäße Anschlußleitung in sehr geringe Krümmungsradien gebogen werden kann, ohne daß dabei besonders hohe mechanische Belastungen auf die Versorgungsleitungen 3 oder den Aufnahmeschlauch 2 ausgeübt werden.

Durch die mechanische Versteifung des Aufnahmeschlauches 2 mittels der Stützspirale 10 ist dieser in der Lage, hohe Zugbelastungen aufzunehmen, ohne daß es zu einer Beschädigung der erfindungsgemäßen Anschlußleitung 1 kommt.

Die nach der Erfindung vorgesehene Zugentlastung mittels der Zuoentlastungsschelle 17, die entweder an dem durch die St ,1 spirale verstärkten Aufnahmeschlauch 2 und/oder an der Abschlußkappe 12 befestigt ist, hat gegenüber der Zugentlastung der bekannten Anschlußleitung erhebliche Vorteile. Bei der bekannten Anschlußleitung war vorgesehen, daß entweder an den einzelnen Versorgungsleitungen oder aber an dem Versorgungsleitungsbündel eine Zugent-Jj lastung befestigt war. Die Zugentlastungskräfte wurden

S somit auf die Versorgungsleitungen übertragen. Für eine

derartige Kraftbeaufschlagung sind die meisten der Versorgungsleitungen jedoch nicht geeignet. Der Vorteil bei

30 der Erfindung besteht darin, daß der Aufnahmeschlauch 2 die Zugentlastung der Anschlußleitung 1 übernimmt, wobei

ι der Aufnahmeschlauch 2 aufgrund seiner Bewehrung (Stütz-

spirale) für eine Kraftaufnähme geeignet ist.

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Das Einführen der Versorgungsleitungen 3 und deren Ausrichten zueinander bzw. zu dem Kern 5 kann bei der erfindungsgemäßen Anschlußleitung 1 auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß einendig die Versorgungsleitungen 3 und der Kern 5 zueinander ausgerichtet werden und ein

Abbinder oder dergleichen relativ lose um das so gebildete Bündel gelegt wird. Durch Verschieben des Abbinders in Richtung des anderen Endes der Versorgungsleitungen j 3 richten sich die Versorgungsleitungen 3 selbsttätig

\ 10 zueinander und zu dem Kern 5 aus, so daß kein mühsames

Sortieren der Versorgungsleitungen 3 erfolgen muß. Gleichzeitig kawn mit dem Verschieben des Abbinders der Aufnahmeschlauch 2 über das Bündel geschoben werden.

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Claims

Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt Wuppertal - München European Patent Attorneys +II/d/4131 Dipl.-Kaufmann Peter H. Latzel, Strunder Mühle, Mühlenhofsweg 8, Köln 80 Ansprüche

1. Flexible Anschlußleitung für bewegliche Maschinen sowie Teile davon, insbesondere Roboterarme, im wesentlichen bestehend aus einem Aufnahmeschlauch und mehreren, in den Aufnahmeschlauch eingezogenen Versorgungsleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern (4) des Aufnahmeschlauches (2) ein elastischer Kern (5) verläuft, der derart dimensioniert ist, daß die am Umfang des Kerns angeordneten Versorgungsleitungen (3) an der Innenwand (6) des Aufnahme-Schlauches (2) anliegen.

2. Anschlußleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitungen (3) etwa gleichmäßig über den äußeren Umfang (7) des Kerns (5) verteilt angeordnet sind.

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3. Anschlußleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ( " gekennzeichnet, daß der Kern (5) aus

Moosgummi besteht.

4. Anschlußleitung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (5) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

5. Anschlußleitung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (5) in seiner Längsrichtung verlaufende Aufnahmevertiefungen (8) für die Versorgungsleitungen (3) aufweist.

15

6. Anschlußleitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevertiefungen (8) teilkreisförmige Querschnitte aufweisen.

7. Anschlußleitung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeschlauch (2) mit einer Bewehrung (9) , versehen ist.

8. Anschlußleitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (9) als Stützspirale (10) ausgebildet ist.

9. Anschlußleitung nach Anspruch 8, dadurch g e kennzeichnet, daß die Stützspirale (10)

als innerhalb der Wandung (11) des Aufnahmeschlauches (2) verlaufende Stahlspirale ausgebildet ist.

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10. Anschlußleitung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zugentlastungsschelle (17) auf den Aufnahmeschlauch (2) aufgeklemmt ist.

11. Anschlußleitung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Aufnahmeschlauch (2) zumindest einendig eine Abschlußkappe (12) aufgesteckt ist, die eine Stirnwand (15) mit kreisförmig angeordneten Durchtrittsöffnungen (16) aufweist, die von den Versorgungsleitungen (3) durchsetzt werden.

12. Anschlußleitung nach Anspruch 11, dadurch

gekennzeichnet, daß die Abschlußkappe (12) eine die Außenseite (14) des Aufnahmeschlauches (2) übergreifende Seitenwand (15) aufweist, auf die eine Zugentlastungsschelle (17) aufgeklemmt ist.

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