EP1261074B1

EP1261074B1 - Wasserdichte Kabelzugentlastung

Info

Publication number: EP1261074B1
Application number: EP02008426A
Authority: EP
Inventors: Johannes Bals
Original assignee: Bals Elektrotechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Bals Elektrotechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2022-04-12
Also published as: ATE273573T1; DE10222811A1; DE20108775U1; PT1261074E; EP1261074A1; DK1261074T3; ES2222416T3; DE50200782D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zugentlastungsvorrichtung für ein Kabel in einer elektrischen Steckvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer Zugentlastung dieser Art (DE 200 10 394 U1) ist eine Hülse mit einer ringförmigen Anordnung von Lamellen vorgesehen, die an ihren Enden mit Klauen versehen sind, welche schräg-tangential auf den Kabelmantel gerichtet sind. Auf der Innenseite sind die Lamellen von einer Manschette ausgekleidet, die stumpf an einer ringförmigen Abstufung der Hülse anliegt. Die Lamellen können spannfutterartig von einer Überwurfmutter zusammengepresst werden, wobei die Manschette bei der Kabeldurchführungsöffnung auf den Kabelmantel gepresst wird, so dass dort eine Abdichtung erfolgt. Jedoch bildet die Anlage der Manschette an der ringförmigen Abstufung der Hülse eine Schwachstelle gegen eindringendes Wasser. Die Zugentlastung ist ferner nur für einen bestimmten Kabeldurchmesser offenbart.

Bei einer weiteren Zugentlastung (DE 199 00 201 A1) ist ein Käfig mit einer Ringwand und einer Anzahl von Lamellen mit verdickten Enden vorgesehen. Der Käfig ist unter Zwischenfügung eines Dichtungsrings in ein Gehäusebauteil der elektrischen Steckvorrichtung eingefügt. Der Dichtungsring ist Teil einer Dichtungsmanschette, die von den verdickten Enden der Lamellen an das Kabel gepresst wird, wenn eine Überwurfmutter als ringförmiges Druckstück auf das Gehäuseteil der elektrischen Steckvorrichtung aufgeschraubt wird. Diese Kabelanschlussvorrichtung ist für einen bestimmten Kabeldurchmesser ausgelegt, d. h. unterschiedlich dicke Kabel können nicht zugentlastet und abgedichtet werden. Eine weitere Zugentlastungsvorrichtung (DE 195 40 686 C1) umfasst einen Käfig mit einer Anzahl Lamellen und Klauen an deren Enden, sowie ein ringförmiges Druckstück zum Zusammenpressen der Klauen bei zwischengefügtem Kabel. Dabei können nur Kabel eines bestimmten Durchmessers geklemmt werden. Ferner ist es mit der Zugentlastung nicht möglich, das Innere des Gehäuses gegenüber eindringendem Wasser abzudichten.

Bei einer weiteren bekannten Zugentlastungsvorrichtung (EP 0 921 604 A1) wird das Kabel von einem Klemmkäfig umgeben, der mit einzelnen Klemmbacken ausgebildet ist, die mit Schrägflächen versehen sind, und eine Überwurfmutter drängt den Klemmkäfig mit seinen Schrägflächen in Anlage an jeweilige Schrägnuten einer Ringwand, die Teil des Gehäuses der Steckvorrichtung ist. Auch hier erfolgt keine Abdichtung des hindurchgeführten geklemmten Kabels.

Inzwischen ist eine elektrische Steckvorrichtung bekannt geworden (DE 100 11 341 A1), bei der ein Käfig mit einer Anzahl Lamellen und abgestuften Klauen an deren Enden in eine Käfigaufnahme mittels einer Knebelmutter gepresst wird. Dabei wird auch eine Dichthülse auf den Käfig und das zwischengefügte Kabel gepresst. Die Stufen an den Klauen sind frei von der Dichthülse und ermöglichen, unterschiedliche Kabeldurchmesser zu greifen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zugentlastungsvorrichtung unter Anwendung von Klauen zu schaffen, die gleichzeitig eine wasserdichte Abdichtung für die elektrische Steckvorrichtung bildet.

Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Merkmale des Anspruches 1 gelöst und durch die weiteren Merkmale der abhängigen Ansprüche ausgestaltet und weiterentwickelt.

Bei der Erfindung bildet der Käfig um das abzudichtende Kabel herum eine Art versteifter, konischer Dichtmanschette mit zwei offenen Enden, wovon das eine Ende das Kabel wasserdicht umgibt und das andere Ende mit einem Gehäuseteil der elektrischen Steckvorrichtung wasserdicht verbunden ist. Praktisch bildet diese Dichtmanschette das hintere Ende des Gehäuses der Steckvorrichtung, die - häufig als Haube ausgebildet - mit dem Käfig aus einem Stück gegossen wird, wonach ein Dichtungsmantel an den Käfig angespritzt wird. Die Versteifung der Dichtmanschette erfolgt somit durch die Lamellen des Käfigs, die in radialen Ebenen des Kabels angeordnet sind, jedoch schräg zur Kabelachse verlaufen. Diese Rippen oder Lamellen weisen zur Kabeldurchführungsöffnung hin gerichtete Klauen auf, die es ermöglichen, das Kabel bei größerem oder kleinerem Kabeldurchmesser festzuklemmen, wenn ein Druckstück, z. B. eine Überwurfmutter, auf die schräg verlaufenden Lamellen einwirkt. Gleichzeitig sorgt die Manschette für Abdichtung des geklemmten Kabels.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben'. Dabei zeigt:

Fig. 1: eine Ansicht von oben auf die Zugentlastungsvorrichtung, Teile weggebrochen,
Fig. 2: einen Schnitt entlang der Linie AB in Fig. 1 mit einem abgedichteten Kabel relativ großen Durchmessers, und
Fig. 3: einen Längsschnitt bei einem Kabel mit relativ kleinem Durchmesser.

Die Zeichnungen zeigen eine Haube 1, d. h. ein hinteres Gehäuseteil einer elektrischen Steckvorrichtung, in das ein Kabel 2 bzw. 3 hineinführt. Das Kabel enthält eine Reihe von nicht dargestellten elektrischen Leitungen, die an Kontaktelemente (Kontaktstifte oder Kontaktbuchsen) anzuschließen sind, wobei sich dieser Anschluss nicht lösen soll, wenn man am Kabel 2 oder 3 zieht. Die Vorrichtung, welche diesen Zug abfängt und damit die Verbindung der jeweiligen Leitung mit dem Kontaktelement schützt, wird generell als Zugentlastungsvorrichtung 10 bezeichnet.

Die Zugentlastungsvorrichtung 10 umfasst als hauptsächlichste Teile einen Klemmkäfig 11 und ein ringförmiges Druckstück 12. Der Klemmkäfig 11 weist eine Ringwand 13 auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit der Haube 1 verbunden ist, d.h. zusammen mit dieser spritzgegossen wird. Es ist jedoch auch eine getrennte Herstellung möglich. Wichtig ist die wasserdichte Verbindung zwischen der Ringwand 13 und dem Gehäuseteil 1.

Mit der Ringwand 13 sind ein Kranz von Rippen oder Lamellen 14 einstückig verbunden, und zwar über verdünnte Wandbereiche oder Scharniere 15,so dass die Rippen oder Lamellen 14 bei Einführung des Kabels 2 bzw. 3 oder bei Einwirkung durch das Druckstück 12 leicht geschwenkt werden können. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, befinden sich zwischen den Rippen oder Lamellen 14 jeweils schmale Zwischenräume 16, welche eine Annäherung der Lamellen zueinander an ihre oberen freien Enden ermöglichen. Die Lamellen 14 liegen demnach auf dem Mantel eines Kegelstumpfes, dessen großer Durchmesser von der Ringwand 13 und dessen kleiner Durchmesser von der Stellung des Druckstückes 12 abhängt. Auf der Innenseite jeder Lamelle 14 sitzt eine Kralle 17, die dazu bestimmt ist, in den Mantel des jeweilig eingeführten Kabels 2 bzw. 3 einzudringen, wenn dieses festgeklemmt wird.

Wegen der schlitzförmigen Räume 16 zwischen den Lamellen 14 ist der Klemmkäfig 11 nicht in der Lage, das Kabel 2 bzw. 3 abzudichten. Erfindungsgemäß ist eine Dichtmanschette in Form eines rippenverstärkten kegelstumpfförmigen Dichtungsmantels 20 vorgesehen, der aus einem elastomeren Dichtungsmaterial, beispielsweise anformbarem Gummi besteht.

Der Dichtungsmantel 20 weist an seinem in der Zeichnung oberen Ende eine Kabeldurchführungsöffnung 21 auf, die von einem verdickten Ringwulst 29 umgeben wird, der sich wie ein Schließmuskel um das Kabel 2 bzw. 3 legt, jedoch eine Einführungsschräge für das Kabelende aufweist, damit dieses in die vom Ringwulst 29 gebildete Öffnung 21 eingeführt werden kann. Der Dichtungsmantel 20 überdeckt die Lücken 16 zwischen den Lamellen 14 und ist mit seinem unteren ringförmigen Ende 22 sicher an der Ringwand 13 befestigt. In der Praxis geschieht dies dadurch, dass der Klemmkäfig 11 in zwei Schritten hergestellt wird, nämlich im ersten Schritt werden das Gehäuseteil 1 zusammen mit der Ringwand 13 und den Lamellen 14 geformt und in einem zweiten Schritt wird der Dichtungsmantel 20 angespritzt, so dass beispielsweise eine aus einem Stück gegossene Haube entsteht, die sowohl die Dichtfunktion als auch die Zugentlastungsfunktion für die Steckvorrichtung übernimmt.

Das ringförmige Druckstück 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Überwurfmutter ausgebildet, die im Gewinde 18 an der Außenseite der Ringwand 13 eingreift und hierzu ein Innengewinde 19 besitzt. Die Gewinde 18 und 19 können als sogenanntes Ratschengewinde ausgebildet sein, d.h. an wenigstens einem dieser Gewinde sind Sperrzähne vorgesehen, welche das Lockerwerden der Überwurfmutter verhindern, wenn diese angezogen ist.

Das ringförmige Druckstück 12 weist eine konische Druckfläche 25 und angrenzend zu dieser eine runde Öffnung 26 auf, die mit den schrägen Außenseiten 27 bzw. den Scheitelflächen 28 der Lamellen 14 zusammenarbeiten. Bei kleinem Kabeldurchmesser (Fig. 3) gleitet die untere Kante der Öffnung 26 wie ein Nocken auf den Schrägflächen 27, wenn das Druckstück in der Zeichnung nach unten verschraubt wird, wodurch sich die obere Konusöffnung 21 verkleinert und die Krallen 17 in den Kabelmantel eindringen. Wenn ein Kabel mit großem Querschnitt eingeführt wird (Fig. 2), gleiten die Scheitelflächen 28 der Lamellen 14 entlang der Konusfläche 25. Beim Anziehen der Mutter 12 wird das Öffnungsmaul des Klemmkäfigs ebenfalls verkleinert und die Krallen 17 dringen in den Kabelmantel ein. In jedem Fall wird aber eine abdichtende Anlage des Ringwulstes 29 an dem Kabelmantel erzielt, wobei es keine Stelle entlang des Klemmkäfigs gibt, an der die Abdichtung unterbrochen wäre. Gleichzeitig wird die Funktion der Zugentlastung erfüllt, weil die Krallen 17 das Kabel festhalten, wenn an diesem gezogen wird.

Elektrische Steckvorrichtungen gibt es in unterschiedlichen Größenklassen für unterschiedliche Größenbereiche des Kabeldurchmessers. Demgemäß ist vorgesehen, für jede Größenklasse der elektrischen Steckvorrichtung jeweils eine passende Zugentlastungsvorrichtung vorzusehen, mit denen jeweils ein bestimmter Bereich von Kabeldurchmesser abgedeckt wird.

Claims

Zugentlastungsvorrichtung für ein Kabel in einer elektrischen Steckvorrichtung, mit folgenden Merkmalen:

ein Gehäuseteil (1) der elektrischen Steckvorrichtung, durch das sich das Kabel (2, 3) erstreckt;

ein Käfig (11) mit einer Ringwand (13) und einer Anzahl von Lamellen (14), die an der Ringwand angelenkt sind und zwischen denen sich schlitzförmige Lücken (16) befinden;

eine aus elastischem Dichtungsmaterial bestehende Dichtung (20), die das Kabel (2, 3) im Sinne einer Kabeldurchführungsöffnung (21) umgibt und das Gehäuseteil (1) abdichtet;

ein ringförmiges Druckstück (12) zur Anlage an Außenseiten (27) der Lamellen (14), um die Dichtung (20) an das Kabel (2, 3) zu pressen;

die Dichtung (20) ist zur Abdichtung der Lamellen (14) angeordnet und um deren Bewegung zu folgen;

die Lamellen (14) erstrecken sich im Betrieb generell schräg zur Achse der Ringwand (13) und weisen im Bereich der Kabeldurchführungsöffnung (21) Klauen (17) auf, die infolge Einwirkung des Druckstückes (12) an den Außenseiten (27) der Lamellen (14) gegen den Mantel eines Kabels gepresst werden können;

dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (14) mit ihren Außenseiten (27) auf dem Mantel eines Kegelstumpfs angeordnet sind, an dessen kleinerer Kegelstumpfbasis die Lamellen (14) zur Bildung von Scheitelflächen (28) abgerundet sind, während an der größeren Kegelstumpfbasis verdünnte Wandbereiche zur Bildung von Scharnieren (15) vorgesehen sind, die mit der Ringwand (13) einstückig verbunden sind,
und dass das ringförmige Ende (22) der Dichtung (20) nahe der Kegelstumpfbasis ein Stück der Ringwand (13) axial überdeckt und mit dieser abdichtend verbunden ist, wobei die Kabeldurchführungsöffnung (21) zur Aufnahme dickerer (2) oder dünnerer (3) Kabel veränderbar groß ist.
Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ringwand (13) des Käfigs (11) einen integralen Abschnitt des Gehäuseteils (1) der elektrischen Steckvorrichtung bildet.
Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (11) in einem ersten Verfahrensschritt hergestellt und die Dichtung (20) an den Käfig (11) in einem zweiten Verfahrensschritt angespritzt worden ist.
Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmaterial aus einem im Zweikomponenten-Spritzverfahren anformbaren Elastomer besteht.
Zugentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (20) als kegelstumpfförmiger Mantel mit einem verdickten Rand (29) an der Kabeldurchführungsöffnung (21) ausgebildet ist.
Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klauen (17) der Lamellen (14) als spitze Krallen ausgebildet sind, die sich radial zum Kabelmantel hin erstrecken, um in diesen eindringen zu können, und nahe des verdickten Randes (29) der Dichtung (20) angeordnet sind.
Zugentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der verdickte Rand (29) der Dichtung (20) die einzige Anlage-Abdichtstelle der Dichtung (20) darstellt.
Zugentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Druckstück (12) als Überwurfmutter ausgebildet ist und mit einem Gewinde (18) zusammenarbeitet, das an der Außenseite der Ringwand (13) des Käfigs (11) angebracht ist.
Zugentlastungsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (19) der Überwurfmutter und/oder das Gewinde (18) an der Außenseite der Ringwand (13) mit Sperrzähnen versehen ist, um eine ungewollte Rückdrehung und Lockerung der Überwurfmutter zu verhindern.
Zugentlastungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusebauteil (1) der elektrischen Steckvorrichtung eine Haube (1) darstellt, von der die Zugentlastungsvorrichtung ein integrales Teil einer elektrischen Steckvorrichtung bildet.