EP1869743A1 - Vorrichtung und verfahren zur universellen kabeldurchführung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur universellen kabeldurchführung

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Publication number
EP1869743A1
EP1869743A1 EP06724003A EP06724003A EP1869743A1 EP 1869743 A1 EP1869743 A1 EP 1869743A1 EP 06724003 A EP06724003 A EP 06724003A EP 06724003 A EP06724003 A EP 06724003A EP 1869743 A1 EP1869743 A1 EP 1869743A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cable
feedthrough element
cable feedthrough
diameter
enclose
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06724003A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Delakowitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ADC GmbH
Original Assignee
ADC GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ADC GmbH filed Critical ADC GmbH
Publication of EP1869743A1 publication Critical patent/EP1869743A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/22—Installations of cables or lines through walls, floors or ceilings, e.g. into buildings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L5/00—Devices for use where pipes, cables or protective tubing pass through walls or partitions
    • F16L5/02—Sealing
    • F16L5/10—Sealing by using sealing rings or sleeves only

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for universal cable feedthrough according to the preamble of claims 1 and 12.
  • Such a device for cable feedthrough is previously known for example from DE 19825672 Al.
  • a cable feedthrough device with a plug of resilient material comprising a through hole for receiving a cable and a groove for inserting the plug into a bore in a wall and the cable feedthrough device further comprising a strain relief unit, simultaneously an EMC-compliant cover of the strain relief unit is provided.
  • a strain relief unit designed as a truncated cone-shaped wire mesh shield surrounds a web-shaped leg of the strain relief and a conical portion of the plug.
  • the invention is therefore based on the technical problem of providing an improved device and an improved method for universal cable feedthrough.
  • the invention is based on the finding that numerous disadvantages of the known devices and methods for cable bushing can be avoided or reduced if a cable feedthrough element is used which can be used universally for various cable diameter ranges and / or for different mounting diameter ranges and wall thicknesses.
  • a device for universal cable feedthrough comprising a cable feedthrough element, which is designed to receive at least one cable of at least one elastic base material and on its inner side has at least one sealing lip which is adapted to enclose a cable to be performed and to fix, wherein the cable feedthrough element has on its inside a plurality of more than two stepwise arranged lamellae, of which at least one first and one second lamella are respectively adapted to enclose a cable to be performed and to fix, and / or the cable feedthrough element its outer side has a plurality of fir-tree-shaped fins.
  • a "stepped" arrangement of the lamellae on the inner side means that the lamellae are arranged coaxially around the center axis of the cable feedthrough element and the inner diameter of the lamellae increasingly tapers in the axial direction Cross-section and are each spaced from each other so that they form together in the axial direction of the cable feedthrough element an interrupted sawtooth, which distances between the individual profile serrations
  • a "fir-tree-shaped arrangement of the lamellae on the outside is to be understood that the lamellae are arranged coaxially about the central axis of the cable feedthrough element one behind the other and the outer diameter of the lamellae increasing in the axial direction tapered such that the outer profile of the grommet resembles the outline of a stylized fir tree.
  • the individual lamellae preferably each have a triangular cross section and together form a serrated tooth profile in the axial direction of the cable feedthrough element. Due to the different diameters of the arranged on the inside or outside of the cable bushing element slats, it is possible a single inventive cable bushing element, ensuring all functionalities of a commercially available diameter-specific
  • Cable bushing device universally to use for a wide range of different cable diameter or mounting hole diameter.
  • the fir-tree-shaped arrangement of the lamellae on the outside of the cable feedthrough element permits adaptation of the cable feedthrough element to different material thicknesses of a mounting hole within a region which can be defined via the shape of the lamellae.
  • only a universal type of device according to the invention for cable entry is sufficient to the usual application areas with respect to cable and mounting hole diameter or
  • the invention is preferably suitable for the universal implementation of cables, but it is equally conceivable that such a device according to the invention can also be used for the universal implementation of pipes or other construction or functional elements with elongated expansion.
  • the cable feedthrough element is formed in one piece. On the one hand, this facilitates handling during assembly, and on the other hand, it increases the stability of the cable feedthrough.
  • the cable feedthrough element is at least partially rotationally symmetrical. This increases the stability of the grommet, favors the elastic deformation properties and facilitates the manufacture and installation of the device for cable entry.
  • the cable feedthrough element is formed at least partially conical or frusto-conical.
  • the cable feedthrough element is suitable for receiving different cable diameters and for adapting to different mounting diameters, for example in the bore of a housing wall.
  • both the cavity on the inside and the outer contour of the cable feedthrough element is at least partially conical or frustoconical, so that the cable feedthrough then at least in these conical or frusto-conical shaped areas a nearly constant basic strength of its wall (ie without consideration of on the wall inside and outside arranged slats).
  • the cable feedthrough element is very easily elastically deformable and adaptable to the mounting conditions in an advantageous manner.
  • the cable feedthrough element has at least one membrane closed in the initial state. This can then be pierced, for example, only during the installation of a cable to be performed by means of a screwdriver or even by means of the cable to be performed itself.
  • the membrane serves to prevent the ingress of moisture or dirt into the grommet, as long as no cable is performed. In this way, a "blinded" cable bushing can be created with the initially closed by the membrane cable entry element, although not yet with a cable to be performed is occupied, but offers the possibilities for easy installation of such.
  • the length and the inner diameter range of the cable feedthrough element can be adapted to the diameter of a cable to be carried out by separating non-required partial areas.
  • the cable feedthrough element is preferably made of a material that is easy to cut, for example rubber or an elastic plastic.
  • a knife to the extent that are separated, that just at least one of the inside of the cable bushing element arranged stepwise lamellae with an inner cable corresponding to the inner diameter is present, which then tightly enclose the cable for fixing and sealing on its outer shell due to their elastic properties can.
  • the area of the cable feed-through element to be cut off is the longer and larger, the thicker the cable to be carried out or the greater its diameter.
  • the separated sections can be easily reused for other cable diameter or mounting hole diameter, which reduces costs and other waste and less polluting the environment.
  • the length and the outer diameter range of the cable feedthrough element can be adapted by separating unneeded partial regions to the diameter of a bore into which the cable feedthrough element can be introduced for assembly.
  • the cable feedthrough element is preferably made from a material that is easy to cut, for example rubber or an elastic plastic.
  • a part of the cable feedthrough element which has a larger outer diameter than the mounting hole for the cable feedthrough, for example in a housing, with the aid of a tool, such as a knife, so far separated that just barely at least one of the outside of the Cable bushing element Tannenbaumförmig arranged slats with a diameter corresponding to the mounting hole Outside diameter is present, which may then be to form a groove-shaped contour with the edge of the mounting hole for fixing the cable feedthrough element in a final assembly position and for sealing the cable gland in engagement.
  • the separated sections can be easily used for other Montagebohr ⁇ ngs trimmesser diameter or cable diameter, which reduces costs and waste and less polluting the environment.
  • the cable feedthrough element has electrically conductive properties.
  • electrically conductive is meant in this context that the material in question has a volume resistivity of at most 1 ⁇ / cm, but preferably only 0.5 ⁇ / cm and more preferably only 0.05 ⁇ / cm and most preferably 0.005 ⁇ / cm.
  • At least one electrically conductive additional material is introduced into the elastic base material, whereby the cable feedthrough element has electrically conductive properties.
  • the elastic base material is preferably doped with particles of an electrically conductive filler material as filler.
  • a homogeneous material can be generated from the base material of the elastic base material and the electrically conductive additional material, which then itself has both elastic and electrically conductive properties.
  • the elastic base material is preferably silicone or fluorosilicone or silicone rubber or a thermoplastic elastomer, furthermore preferably the silicone rubber type VMQ or an ethylene-propylene elastomer, for example EPDM-X-PP.
  • the electrically conductive additional material is preferably silver-coated aluminum and / or silver-coated nickel and / or silver-coated copper and / or silver-coated glass and / or nickel graphite.
  • silver-coated aluminum a particularly low volume resistance and thus a correspondingly high electrical shielding effectiveness
  • nickel graphite has a comparatively high volume resistance and thus a lower electrical shielding effectiveness.
  • At least one of a plurality of lamellae arranged on the inside of the cable feed-through element is suitable for contacting a shield of the cable to be carried out.
  • This can be achieved, for example, by removing the insulation of the cable at the contact point of the cable to be carried out with the lamella and then exposing the contact point to the cable shield, so that the lamella tightly embraces the exposed contact point due to its elastic properties and with the cable shielding in contact.
  • an electrical connection of the shielding of the cable to a housing in which the cable feedthrough is mounted can be established, whereby the shielding of the cable is earthed.
  • the cable feedthrough element may be connected to a grounded contact surface, for example a control cabinet housing, in which the cable feedthrough is attached, electrically and mechanically by means of the fins arranged on the outside of the cable feedthrough element.
  • a grounded contact surface for example a control cabinet housing, in which the cable feedthrough is attached, electrically and mechanically by means of the fins arranged on the outside of the cable feedthrough element.
  • the contact surface may preferably be the edge of a bore in the wall of a housing, wherein the edge of the bore is then preferably formed metallic.
  • the shielding of the cable itself is already grounded in another way and thus the apparatus for cable feedthrough can also be grounded by the production of the contact between the cable feedthrough element and the shielding.
  • the cable feedthrough element has on its inside at least one first and one second step-shaped lamella, which are each suitable for enclosing and fixing a cable to be carried out, wherein the first lamella is also suitable for shielding the one to be carried out , Contact cable.
  • the "first lamella" preferably encompasses, due to its elastic properties, an exposed contact point of the one to be performed Cable, where the insulation of the cable is removed and then exposed to the cable shield, and is in contact with the cable shield.
  • the second lamella which is arranged stepwise to the first lamella and preferably has a slightly larger inner diameter than the first lamella, then preferably contacts the outer sheath of the cable and, due to its elastic properties, closely surrounds the cable for its fixation and for sealing its outer shell.
  • at least the second, but preferably both the first and the second lamella serves to prevent moisture and / or dirt from reaching the outer shell of the cable to be carried from one to the other side of the first and / or the second lamella.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated cross-sectional view of a preferred embodiment of the invention, both in the unassembled and in the fully assembled state
  • FIG. 2a and 2b each show a schematically illustrated cross-sectional view of a preferred embodiment of the invention in the assembled state at different thicknesses of the mounting hole
  • 3a and 3b each show a schematically illustrated cross-sectional view of a preferred embodiment of the invention in the assembled state both with and without cable to be performed,
  • FIG. 4a and 4b each show a schematically illustrated cross-sectional view of another preferred embodiment of the invention as an EMC-tight shield in the assembled state both with and without cable to be performed,
  • 5a, 5b and 5c each show a schematically illustrated cross-sectional view of a preferred embodiment of the invention in the assembled state with cable to be performed at different cable diameters
  • 6a, 6b and 6c each show a schematically illustrated cross-sectional view of various sizes of a preferred embodiment of the Invention in unmounted state and
  • Fig. 7 shows a possible variant of the handling of the invention for
  • Fig. 1 shows schematically a cross-sectional view of a preferred embodiment of a device according to the invention for universal cable feedthrough, once in the unmounted and next in the fully assembled state.
  • the illustrated basic form of the device according to the invention comprises a cable feedthrough element 1, which is universally applicable for various cable diameter ranges and for different diameter ranges of a bore 24 and material thicknesses of a wall 25, in which the cable feedthrough element 1 can be inserted for mounting.
  • the cable feed-through element 1 is designed to receive a cable 30 (see Fig. 3b) made of an elastic base material. It has on its inner side 4 a plurality of step-shaped fins 11, which partially act as a sealing lip and are adapted to enclose a cable 30 to be performed and to fix.
  • the stepwise arranged fins 11 on the inside 4 are arranged coaxially about the central axis 7 of the cable feedthrough element 1 one behind the other and the inner diameter of the stepwise arranged fins 11 increasingly tapers in the axial direction.
  • the individual fins 11 each have a triangular cross-section and are each spaced from each other, so that they together form an interrupted sawtooth in the axial direction of the cable feedthrough element 1, which has distances between the individual profile serrations, which are each wider than each individual tine itself.
  • the grommet 1 on "its outer side 3, a plurality of fir tree-shaped arrangement of laminations 19.
  • the fir tree-shaped arrangement of laminations 19 at the outer side 3 are also arranged coaxially around the central axis 7 of the cable guide member 1 in a row and the outer diameter of the fins 19 tapers increasingly in the axial direction, so that the outer profile of the cable feedthrough element 1 resembles the outline of a stylized fir tree
  • the individual fins 19 each have a triangular cross-section and together form a sawtooth-shaped serrated profile in the axial direction of the cable feedthrough element 1.
  • the cable feedthrough element 1 is formed in one piece and rotationally symmetrical and partially frusto-conical. It is composed of a frustoconical part 5 and an annular part 6 together.
  • Both the cavity 2 on the inside 4 and the outer contour of the cable feedthrough element 1 are partially frusto-conical, so that the cable bushing element 1 then in these frusto-conical shaped areas a nearly constant basic strength of its wall 8 (ie without taking into account the on the wall 8 inside and externally arranged lamellae 11, 19).
  • the annular part 6 is partially formed in the form of a flange which projects beyond the wall 8 in the frustoconical part 5 of the cable feedthrough element 1 in the radial direction.
  • the outer diameter of the frusto-conical part 5 tapers with increasing distance from the annular part 6 of the cable feedthrough element 1.
  • the cable feedthrough element 1 Due to the partially frusto-conical shape and the constant basic strength of its wall 8 in its frustoconical part 5, the cable feedthrough element 1 is very easily elastically deformable and thus to accommodate different cable diameters suitable.
  • the cable feedthrough element 1 also has a membrane 10 closed in the initial state. This can then be pierced, for example, during the assembly 'of a cable 30 to be carried out (see Fig. 3b) by means of a screwdriver or by means of the cable 30 to be carried out itself.
  • the membrane 10 serves to prevent. of Penetration of moisture or dirt into the grommet, as long as no cable 30 is performed.
  • FIG. 2a and 2b each schematically show a cross-sectional view of the same preferred embodiment of a device according to the invention for universal cable feedthrough in the assembled state as in Fig. 1, but with different thicknesses of the wall 25a and 25b of the bore 24 (see Fig. 1), in which the cable feedthrough element 1 is introduced in each case for assembly.
  • FIG. 2a shows the device according to the invention mounted in a wall 25a with a thinner material
  • FIG. 2b shows the same device mounted in a wall 25b with thicker material.
  • FIG. 3a and 3b each schematically show a cross-sectional view of the same preferred embodiment of a device according to the invention for universal cable feed-through in the assembled state as in Fig. 1 and Fig. 2, both without and with fully assembled cable to be performed 30.
  • the cable feedthrough element 1 has on its inner side 4 the stepwise arranged lamellae 11, of which a first 12 and a second lamella 14 each enclose the cable 30 to be carried out and fix.
  • the length and the inner diameter range of the cable feedthrough element 1 were adapted to the diameter of the cable 30 to be carried out by separating unneeded portions.
  • FIG. 3a shows the part of the cable feedthrough element 1 to be cut off for this purpose above the stylized cut line 17.
  • the cable feedthrough element 1 electrically conductive properties, whereby the cable feedthrough element 1 is then in addition to its elastic properties for receiving and fixing the cable 1 to be performed so even without additional shielding elements to serve as EMC-tight shielding is capable of.
  • the elastic base material from which the cable feedthrough element 1 is made for example the silicone rubber type VMQ, is preferably doped with particles of an electrically conductive filler material, for example nickel graphite, as filler. It can be seen in Fig.
  • the second blade 14 which is arranged in steps to the first blade 12 and has a slightly larger inner diameter than the first blade 12, is in contact with the outer sheath of the cable 30 and encloses the cable 30 due to their elastic properties closely to its fixation as well as Sealing on its outer shell. It serves both the first 12 and the. second sipe 14 to prevent moisture and / or dirt on the outer shell of the cable 30 to be carried from one to the other side of the first 12 and / or the second blade 14 passes.
  • a electrical connection of the shield 35 of the cable 30, for example, with a housing to which the wall 25 belongs, in which the cable gland is mounted, are manufactured, whereby the shield 35 of the cable 30 can be grounded.
  • the cable feedthrough element 1 is connected to a grounded contact surface 22, which is for example part of a control cabinet housing (not shown), in which the cable gland is attached, electrically and mechanically connected by means of the on the outside 3 of the cable feedthrough element 1 fir-tree-arranged fins 19.
  • the contact surface 22 is the edge of the bore 24 (see Fig. 1) in the wall 25 of the housing, wherein the edge of the bore 24 is formed metallic.
  • the smaller inner diameter has as the outer diameter of the cable 30 to be carried out, as far as was separated, that just three of the inner side 4 of the cable feedthrough element 1 step-shaped fins 11 are provided with a corresponding cable 30 to be performed inner diameter, which then , the cable 30 for fixing and the Seal tightly on its outer shell and for contacting the partially exposed cable shield 35 due to the elastic properties of the slats 11.
  • FIGS. 5a, 5b and 5c each schematically show a cross-sectional view of a preferred embodiment of the device according to the invention for the universal cable feedthrough in the assembled state with different cables 30a, 30b, 30c to be carried out, each having a different cable diameter.
  • the length and the inner diameter range of the cable feedthrough element 1 are adjusted by separating the respectively not required partial region from the diameter of the respective cable 30a, 30b, 30c to be carried out.
  • the severed area of the cable feedthrough element 1 is the longer and larger, the thicker the respective cable 30a, 30b, 30c to be carried out or the greater its diameter. That is, the remaining for mounting the respective cable 30a, 30b, 30c in the wall 25 part of the cable feedthrough element 1 is then the shorter and smaller, the larger the diameter of the respective cable 30a, 30b, 30c to be performed is.
  • FIG. 6a, 6b and 6c each schematically show a cross-sectional view of different sizes of a preferred embodiment of the device according to the invention for universal cable feedthrough in the unassembled state.
  • a universal type of a cable feedthrough element 1 according to the invention is sufficient to cover the usual fields of application with regard to cable and mounting bore diameter or wall thickness.
  • a plurality of different sized universal cable feedthrough elements Ia, Ib, Ic available all have the same structural design and the same geometry, but serve different diameter spectra.
  • the cable feedthrough element 1 for example, for adaptation to different cable or mounting hole diameter along cutting lines 17a, 17b in three sections 15a , 15b, 15c parts. It can be seen in particular that the length and the outer diameter range of the cable feedthrough element 1 can also be adapted to the diameter of a respective bore 24a, 24b, 24c into which the cable feedthrough element 1 is to be installed for assembly by separating unneeded portions.
  • two sections 15a, 15b, each having a larger Outer diameter than the bore 24c for the cable bushing in the wall 25 have, as far as separated, that just at least one of the outside of the portion 15c of the cable feedthrough element 1 fir-tree arranged fins 19 is provided with a diameter of the bore 24c corresponding outer diameter, which then forming a groove-shaped contour with the edge of the bore 24c for fixing the portion 15c of the cable feedthrough element 1 in a final assembly position and for sealing the cable feedthrough is engaged.
  • the severed portions 15b, 15c can then be easily used for further different cable diameters or diameters of bores 24a, 24b, in which the sections 15a, 15b of the cable feedthrough element 1 are to be placed for assembly, whereby costs, waste and environmental pollution are reduced.

Landscapes

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Abstract

Vorrichtung zur universellen Kabeldurchführung, umfassend ein Kabeldurchführungselement (1, 1a, 1b, 1c), welches zur Aufnahme mindestens eines Kabels (30, 30a, 30b, 30c) aus mindestens einem elastischen Grundmaterial ausgebildet ist und an seiner Innenseite (4) mindestens eine Dichtlippe aufweist, die dazu geeignet ist, ein durchzuführendes Kabel (30, 30a, 30b, 30c) zu umschließen und zu fixieren, wobei das Kabeldurchführungselement (1, 1a, 1b, 1c) an seiner Innenseite (4) eine Mehrzahl von mehr als zwei stufenförmig angeordneten Lamellen (11) aufweist, von denen mindestens eine erste (12) und eine zweite Lamelle (14) jeweils dazu geeignet sind, ein durchzuführendes Kabel (30, 30a, 30b, 30c) zu umschließen und zu fixieren, und/oder das Kabeldurchführungselement (1, 1a, 1b, 1c) an seiner Außenseite (3) eine Mehrzahl von tannenbaumförmig angeordneten Lamellen (19) aufweist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur universellen Kabeldurchführung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur universellen Kabeldurchführung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 12.
Es sind zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung von Kabeln durch diverse Montagematerialien oder Bauelemente, wie beispielsweise Gehäusewandungen, bekannt, die je nach Typ und Größe nur jeweils für einen Kabeltyp mit einem bestimmten Durchmesser oder einem eng begrenzten Durchmesserbereich geeignet sind. Des Weiteren sind die bekannten Kabeldurchführungen in der Regel nur für einen genau auf die Geometrie der jeweiligen Kabeldurchführungsvorrichtung abgestimmten Durchbruch im Montagematerial bzw. Bauelement montierbar.
Eine solche Vorrichtung zur Kabeldurchführung ist beispielsweise aus der DE 19825672 Al vorbekannt. Darin ist eine Kabeldurchführungsvorrichtung mit einem Stopfen aus einem elastischen Material offenbart, wobei der Stopfen eine durchgehende Bohrung für die Aufnahme eines Kabels und eine Nut für die Einbringung des Stopfens in eine Bohrung in einer Wandung umfasst und die Kabeldurchführungsvorrichtung des weiteren eine Zugentlastungseinheit umfasst, wobei gleichzeitig eine EMV-gerechte Abdeckung der Zugentlastungseinheit vorgesehen ist. Dabei umgreift eine als kegelstumpfförmiges Drahtgeflecht ausgebildete Abschirmung einen stegförmigen Schenkel der Zugentlastungseinheit sowie einen konischen Abschnitt des Stopfens.
Wesentliche Nachteile solcher bekannter Vorrichtungen und Verfahren zur Kabeldurchführung bestehen in der Notwendigkeit, stets eine große Anzahl von Typen hinsichtlich Kabeldurchmesser, Montagedurchmesser und Materialstärke bereithalten zu müssen, um die gesamte Bandbreite der möglichen Anforderungen abdecken zu können. Dadurch bedingt entsteht sowohl auf Hersteller-, als auch auf Händler- und Anwenderseite ein relativ hoher Planungs- und Logistikaufwand sowie höhere Kosten durch umfangreiche Lagerhaltung. Ein weiterer Nachteil ist zudem in der Tatsache zu sehen, dass, sofern zusätzliche Anforderungen hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) einer Kabeldurchführung gestellt werden, wie beispielsweise bei der Herausführung eines Kabels aus einem Schaltschrank, in der Regel gleiche Typen einer Kabeldurchführung nicht gleichzeitig auch in EMV-gerechter Ausführung herstellbar bzw. erhältlich sind.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur universellen Kabeldurchführung zu schaffen.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich erfindungsgemäß aus dem Gegenstand der Ansprüche 1 und 12. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass zahlreiche Nachteile der bekannten Vorrichtungen und Verfahren zur Kabeldurchführung vermieden oder verringert werden können, wenn ein Kabeldurchführungselement verwendet wird, welches zum einen für verschiedene Kabeldurchmesserbereiche und/oder zum anderen für verschiedene Montagedurchmesserbereiche sowie Wandstärken universell einsetzbar ist. Dies wird erfindungsgemäß gelöst, indem eine Vorrichtung zur universellen Kabeldurchführung vorgeschlagen wird, umfassend ein Kabeldurchführungselement, welches zur Aufnahme mindestens eines Kabels aus mindestens einem elastischen Grundmaterial ausgebildet ist und an seiner Innenseite mindestens eine Dichtlippe aufweist, die dazu geeignet ist, ein durchzuführendes Kabel zu umschließen und zu fixieren, wobei das Kabeldurchführungselement an seiner Innenseite eine Mehrzahl von mehr als zwei stufenförmig angeordneten Lamellen aufweist, von denen mindestens eine erste und eine zweite Lamelle jeweils dazu geeignet sind, ein durchzuführendes Kabel zu umschließen und zu fixieren, und/oder das Kabeldurchführungselement an seiner Außenseite eine Mehrzahl von tannenbaumförmig angeordneten Lamellen aufweist. Unter einer „stufenförmigen" Anordnung der. Lamellen an der Innenseite ist dabei zu verstehen, dass die Lamellen koaxial um die Mittelachse des Kabeldurchführungselements hintereinander angeordnet sind und der Innendurchmesser der Lamellen sich in axialer Richtung zunehmend verjüngt. Bevorzugt weisen die einzelnen Lamellen dabei jeweils einen dreiecksförmigen Querschnitt auf und sind jeweils zueinander beabstandet, so dass sie gemeinsam in axialer Richtung des Kabeldurchführungselements ein unterbrochenes Sägezahnprofil bilden, welches Abstände zwischen den einzelnen Profilzacken aufweist, die jeweils mindestens so breit sind wie die Zacke selbst. Unter einer „tannenbaumförmigerT Anordnung der Lamellen an der Außenseite ist dabei zu verstehen, dass die Lamellen koaxial um die Mittelachse des Kabeldurchführungselements hintereinander angeordnet sind und der Außendurchmesser der Lamellen sich in axialer Richtung zunehmend verjüngt, so dass das Außenprofil des Kabeldurchführungselements dem Umriss eines stilisierten Tannenbaums ähnelt. Bevorzugt weisen die einzelnen Lamellen dabei jeweils einen dreiecksförmigen Querschnitt auf und bilden gemeinsam in axialer Richtung des Kabeldurchführungselements ein sägezahnförmiges Zackenprofil. Aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der an der Innen- bzw. Außenseite des Kabeldurchführungselements angeordneten Lamellen ist es möglich, ein einziges erfindungsgemäßes Kabeldurchführungselement unter Gewährleistung sämtlicher Funktionalitäten einer handelsüblichen durchmesserspezifischen
Kabeldurchführungsvorrichtung universell für einen breiten Bereich unterschiedlicher Kabeldurchmesser bzw. Montagebohrungsdurchmesser zu verwenden. Zudem erlaubt die tannenbaumförmige Anordnung der Lamellen an der Außenseite des Kabeldurchführungselements innerhalb eines über die Form der Lamellen definierbaren Bereiches eine Anpassung des Kabeldurchführungselements an unterschiedliche Materialstärken einer Montagebohrung. Im Idealfall ist lediglich eine universelle Type einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kabeldurchführung ausreichend, um die üblichen Anwendungsbereiche bezüglich Kabel- und Montagebohrungsdurchmesser bzw.
-Wandstärke abzudecken. Wenn die Verwendung von lediglich einer Type jedoch nicht die Bandbreite des vorhergesehenen Einsatzes abdecken kann, ist es ebenso denkbar, dass eine Mehrzahl einiger weniger unterschiedlich großer universeller Vorrichtungen zur Kabeldurchführung vorgesehen sein können, die alle den gleichen konstruktiven Aufbau und die gleiche Geometrie aufweisen und lediglich unterschiedliche Durchmesserspektren bedienen. Zudem ist die Erfindung zwar bevorzugt für die universelle Durchführung von Kabeln geeignet, doch ist in gleicher Weise denkbar, dass eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur universellen Durchführung von Rohren oder anderen Bau- oder Funktionselementen mit länglicher Ausdehnung Verwendung finden kann. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Kabeldurchführungselement einteilig ausgebildet. Dies erleichtert zum einen die Handhabung bei der Montage, zum anderen wird dadurch die Stabilität der Kabeldurchführung erhöht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kabeldurchführungselement mindestens teilweise rotationssymmetrisch ausgebildet. Dies erhöht die Stabilität der Kabeldurchführung, begünstigt die elastischen Verformungseigenschaften und erleichtert die Fertigung sowie die Montage der Vorrichtung zur Kabeldurchführung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Kabeldurchführungselement mindestens teilweise kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet. Somit ist das Kabeldurchführungselement zum einen zur Aufnahme unterschiedlicher Kabeldurchmesser und zum anderen zur Anpassung an unterschiedliche Montagedurchmesser, beispielsweise in der Bohrung einer Gehäusewandung geeignet. Zwar ist denkbar, dass lediglich der Hohlraum der Durchführung auf der Innenseite oder lediglich die äußere Kontur des Kabeldurchführungselements jeweils zumindest teilweise kegel- oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Bevorzugt ist jedoch sowohl der Hohlraum auf der Innenseite als auch die äußere Kontur des Kabeldurchführungselements zumindest teilweise kegel- oder kegelstumpfförmig ausgebildet, so dass das Kabeldurchführungselement dann zumindest in diesen kegel- oder kegelstumpfförmig ausgebildeten Bereichen eine nahezu konstante Grundstärke seiner Wand (d.h. ohne Berücksichtigung der auf der Wand innen und außen angeordneten Lamellen) aufweist. Auf diese Weise ist das Kabeldurchführungselement sehr einfach elastisch verformbar und den Montagebedingungen in vorteilhafter Weise anpassbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Kabeldurchführungselement mindestens eine im Ausgangszustand geschlossene Membran auf. Diese kann dann z.B. erst während der Montage eines durchzuführenden Kabels mit Hilfe eines Schraubenziehers oder auch mittels des durchzuführenden Kabels selbst durchstoßen werden. Die Membran dient dabei zur Verhinderung des Eindringens von Feuchtigkeit oder Schmutz in die Kabeldurchführung, solange kein Kabel durchgeführt ist. Auf diese Weise kann mit dem zunächst noch von der Membran verschlossenen Kabeldurchführungselement eine „blindbelegte" Kabeldurchführung angelegt werden, die zwar noch nicht mit einem durchzuführenden Kabel belegt ist, jedoch die Möglichkeiten zur unkomplizierten Montage eines solchen bietet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Länge und der Innendurchmesserbereich des Kabeldurchführungselements durch Abtrennen nicht benötigter Teilbereiche an den Durchmesser eines durchzuführenden Kabels anpassbar. Dies ist insbesondere dadurch möglich, dass das Kabeldurchführungselement bevorzugt aus einem einfach zu schneidenden Werkstoff, beispielsweise Kautschuk oder einem elastischen Kunststoff hergestellt ist. Dabei kann dann beispielsweise ein Teil des Kabeldurchführungselements, der einen geringeren Innendurchmesser als den Außendurchmesser des durchzuführenden Kabels aufweist, mit Hilfe eines Werkzeugs, z.B. einem Messer, , soweit abgetrennt werden, dass gerade noch mindestens eine der an der Innenseite des Kabeldurchführungselements stufenförmig angeordneten Lamellen mit einem zum durchzuführenden Kabel korrespondierenden Innendurchmesser vorhanden ist, welche dann das Kabel zur Fixierung sowie zur Abdichtung an seiner Außenhülle aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften eng umschließen kann. Der abzutrennende Bereich des Kabeldurchführungselements ist dabei umso länger und größer, je dicker das durchzuführende Kabel bzw. je größer dessen Durchmesser ist. Die abgetrennten Teilstücke können dabei problemlos für andere Kabeldurchmesser bzw. Montagebohrungsdurchmesser weiterverwendet werden, was zum einen Kosten und zum anderen Abfall reduziert sowie die Umwelt geringer belastet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Länge und der Außendurchmesserbereich des Kabeldurchführungselements durch Abtrennen nicht benötigter Teilbereiche an den Durchmesser einer Bohrung, in welche das Kabeldurchführungselement zur Montage einbringbar ist, anpassbar. Das Kabeldurchführungselement ist dazu bevorzugt aus einem einfach zu schneidenden Werkstoff, beispielsweise Kautschuk oder einem elastischen Kunststoff hergestellt. Dabei kann dann beispielsweise ein Teil des Kabeldurchführungselements, der einen größeren Außendurchmesser als die Montagebohrung für die Kabeldurchführung, beispielsweise in einer Gehäusewandung, aufweist, mit Hilfe eines Werkzeugs, z.B. einem Messer, soweit abgetrennt werden, dass gerade noch mindestens eine der an der Außenseite des Kabeldurchführungselements tannenbaumförmig angeordneten Lamellen mit einem zum Durchmesser der Montagebohrung korrespondierenden Außendurchmesser vorhanden ist, welche dann unter Bildung einer nutförmigen Kontur mit dem Rand der Montagebohrung zur Fixierung des Kabeldurchführungselements in einer Montageendposition sowie zur Abdichtung der Kabeldurchführung in Eingriff stehen kann. Auch hierbei können die abgetrennten Teilstücke problemlos für andere Montagebohrύngsdurchmesser bzw. Kabeldurchmesser weiterverwendet werden, was Kosten und Abfall reduziert sowie die Umwelt geringer belastet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Kabeldurchführungselement elektrisch leitende Eigenschaften auf. Dies bietet den Vorteil, dass das Kabeldurchführungselement neben seinen elastischen Eigenschaften zur Aufnahme und Fixierung eines durchzuführenden Kabels somit auch selbst ohne zusätzlich anzubringende Abschirmelemente als EMV-dichte Abschirmung zu dienen imstande ist. Unter „elektrisch leitend" wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass das betreffende Material einen Volumenwiderstand von höchstens 1 Ω/cm aufweist, vorzugsweise jedoch nur 0,5 Ω/cm und weiter vorzugsweise lediglich 0,05 Ω/cm und am bevorzugtesten 0,005 Ω/cm.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist mindestens ein elektrisch leitfähiges Zusatzmaterial in das elastische Grundmaterial eingebracht, wodurch das Kabeldurchführungselement elektrisch leitende Eigenschaften aufweist. Um dem Kabeldurchführungselement selbst eine solche elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, ist das elastische Grundmaterial bevorzugt mit Partikeln eines elektrisch leitenden Zusatzmaterials als Füllstoff dotiert. Es ist jedoch auch denkbar, dass aus dem Grundstoff des elastischen Grundmaterials und dem elektrisch leitenden Zusatzmaterial ein homogener Werkstoff erzeugbar ist,, der dann selbst sowohl elastische als auch elektrisch leitende Eigenschaften aufweist. Bevorzugt handelt es sich bei dem elastischen Grundmaterial um Silikon oder Fluorsilikon oder Silikonkautschuk oder einen thermoplastischen Elastomer, des Weiteren bevorzugt um den Silikonkautschuktyp VMQ oder um einen Ethylen-Propylen-EIastomer, beispielsweise EPDM-X-PP. Bei dem elektrisch leitfähigen Zusatzmaterial handelt es sich bevorzugt um silberbeschichtetes Aluminium und/oder silberbeschichtetes Nickel und/oder silberbeschichtetes Kupfer und/oder silberbeschichtetes Glas und/oder Nickel-Graphit. Dabei weist beispielsweise silberbeschichtetes Aluminium einen besonders niedrigen Volumenwiderstand und somit eine entsprechend hohe elektrische Abschirmeffektivität auf, während Nickel-Graphit einen vergleichsweise hohen Volumenwiderstand und damit eine geringere elektrische Abschirmeffektivität aufweist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist mindestens eine von einer Mehrzahl von an der Innenseite des Kabeldurchführungselements stufenförmig angeordneten Lamellen geeignet, eine Abschirmung des durchzuführenden Kabels zu kontaktieren. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass an der Kontaktstelle des durchzuführenden Kabels mit der Lamelle die Isolierung des Kabels entfernt und die Kontaktstelle dann bis auf die Kabelabschirmung freigelegt ist, so dass die Lamelle aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften die freigelegte Kontaktstelle fest umgreift und mit der Kabelabschirmung in Berührung steht. Auf diese Weise lässt sich über das elektrisch leitende Kabeldurchführungselement beispielsweise eine elektrische Verbindung der Abschirmung des Kabels mit einem Gehäuse, in dem die Kabeldurchführung angebracht ist, herstellen, wodurch die Abschirmung des Kabels geerdet wird. Das Kabeldurchführungselement kann dazu bevorzugt mit einer geerdeten Kontaktfläche, beispielsweise einem Schaltschrankgehäuse, in welchem die Kabeldurchführung angebracht ist, mittels der an der Außenseite des Kabeldurchführungselements tannenbaumförmig angeordneten Lamellen elektrisch und mechanisch verbunden sein. Bei der Kontaktfläche kann es sich bevorzugt um den Rand einer Bohrung in der Wandung eines Gehäuses handeln, wobei der Rand der Bohrung dann bevorzugt metallisch ausgebildet ist. Es ist jedoch des Weiteren auch denkbar, dass die Abschirmung des Kabels selbst bereits auf andere Weise geerdet ist und durch die Herstellung des Kontakts zwischen Kabeldurchführungselement und Abschirmung somit auch die Vorrichtung zur Kabeldurchführung geerdet werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Kabeldurchführungselement an seiner Innenseite mindestens eine erste und eine zweite stufenförmig angeordnete Lamelle auf, die jeweils dazu geeignet sind, ein durchzuführendes Kabel zu umschließen und zu fixieren, wobei die erste Lamelle zudem dazu geeignet ist, eine Abschirmung des durchzuführenden. Kabels zu kontaktieren. Dabei umgreift dann die "erste Lamelle aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften bevorzugt eine freigelegte Kontaktstelle des durchzuführenden Kabels, an der die Isolierung des Kabels entfernt und die dann bis auf die Kabelabschirmung freigelegt ist, und steht mit der Kabelabschirmung in Berührung. Die zweite Lamelle, die stufenförmig zu der ersten Lamelle angeordnet ist und vorzugsweise einen etwas größeren Innendurchmesser als die erste Lamelle aufweist, steht dann bevorzugt mit der Außenhülle des Kabels in Berührung und umschließt das Kabel aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften eng zu seiner Fixierung sowie zur Abdichtung an seiner Außenhülle. Dabei dient zumindest die zweite, bevorzugt jedoch sowohl die erste als auch die zweite Lamelle dazu, zu verhindern, dass Feuchtigkeit und/oder Schmutz über die Außenhülle des durchzuführenden Kabels von der einen auf die andere Seite der ersten und/oder der zweiten Lamelle gelangt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
Fig. 1 eine schematisch dargestellte Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, sowohl in unmontiertem als auch in fertig montiertem Zustand,
Fig. 2a und 2b jeweils eine schematisch dargestellte Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in montiertem Zustand bei unterschiedlichen Materialstärken der Montagebohrung,
Fig. 3a und 3b jeweils eine schematisch dargestellte Querschnittsänsicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in montiertem Zustand sowohl mit als auch ohne durchzuführendes Kabel,
Fig. 4a und 4b jeweils eine schematisch dargestellte Querschnittsansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als EMV- dichte Abschirmung in montiertem Zustand sowohl mit als auch ohne durchzuführendes Kabel,
Fig. 5a, 5b und 5c jeweils eine schematisch dargestellte Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in montiertem Zustand mit durchzuführendem Kabel bei unterschiedlichen Kabeldurchmessern,
Fig. 6a, 6b und 6c jeweils eine schematisch dargestellte Querschnittsansicht verschiedener Größen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in unmontiertem Zustand und
Fig. 7 eine mögliche Variante der Handhabung der Erfindung zur
Weiterverwendung von abgetrennten Teilstücken der Vorrichtung zur universellen Kabeldurchführung.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur universellen Kabeldurchführung, einmal im unmontierten und daneben im fertig montierten Zustand. Die dargestellte Grundform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst dabei ein Kabeldurchführungselement 1, welches zum einen für verschiedene Kabeldurchmesserbereiche und zum anderen für verschiedene Durchmesserbereiche einer Bohrung 24 sowie Materialstärken einer Wandung 25, in welche das Kabeldurchführungselement 1 zur Montage eingebracht werden kann, universell einsetzbar ist. Das Kabeldurchführungselement 1 ist zur Aufnahme eines Kabels 30 (s. Fig. 3b) aus einem elastischen Grundmaterial ausgebildet. Es weist an seiner Innenseite 4 eine Mehrzahl von stufenförmig angeordneten Lamellen 11 auf, die teilweise als Dichtlippe fungieren und dazu geeignet sind, ein durchzuführendes Kabel 30 zu umschließen und zu fixieren. Die stufenförmig angeordneten Lamellen 11 an der Innenseite 4 sind dabei koaxial um die Mittelachse 7 des Kabeldurchführungselements 1 hintereinander angeordnet und der Innendurchmesser der stufenförmig angeordneten Lamellen 11 verjüngt sich zunehmend in axialer Richtung. Die einzelnen Lamellen 11 weisen dabei jeweils einen dreiecksförmigen Querschnitt auf und sind jeweils zueinander beabstandet, so dass sie gemeinsam in axialer Richtung des Kabeldurchführungselements 1 ein unterbrochenes Sägezahnprofil bilden, welches Abstände zwischen den einzelnen Profilzacken aufweist, die jeweils breiter sind als jede einzelne Zacke selbst. Des Weiteren weist das Kabeldurchführungselement 1 an" seiner Außenseite 3 eine Mehrzahl von tannenbaumförmig angeordneten Lamellen 19 auf. Die tannenbaumförmig angeordneten Lamellen 19 an der Außenseite 3 sind dabei ebenfalls koaxial um die Mittelachse 7 des Kabeldurchführungselements 1 hintereinander angeordnet und der Außendurchmesser der Lamellen 19 verjüngt sich zunehmend in axialer Richtung, so dass das Außenprofil des Kabeldurchführungselements 1 dem Umriss eines stilisierten Tannenbaums ähnelt. Die einzelnen Lamellen 19 weisen dabei jeweils einen dreiecksförmigen Querschnitt auf und bilden gemeinsam in axialer Richtung des Kabeldurchführungselements 1 ein sägezahnförmiges Zackenprofil. Aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der an der Innenseite 4 bzw. der Außenseite 3 des Kabeldurchführungselements 1 stufenförmig bzw. tannenbaumförmig angeordneten Lamellen 11, 19 ist es möglich, ein einziges erfindungsgemäßes Kabeldurchführungselement 1 unter Gewährleistung sämtlicher Funktionalitäten einer handelsüblichen durchmesserspezifischen Kabeldurchführungsvorrichtung universell für einen breiten Bereich unterschiedlicher Kabeldurchmesser bzw.
Montagebohrungsdurchmesser zu verwenden. Zudem erlaubt die tannenbaumförmige Anordnung der Lamellen 19 an der Außenseite 3 des Kabeldurchführungselements 1 innerhalb eines über die Form der Lamellen 19 definierten Bereiches eine Anpassung des Kabeldurchführungselements 1 an unterschiedliche Materialstärken einer Bohrung 24, in welche das Kabeldurchführungselement 1 zur Montage eingebracht werden kann bzw. ist. Das Kabeldurchführungselement 1 ist einteilig und rotationssymmetrisch sowie teilweise kegelstumpfförmig ausgebildet. Dabei setzt es sich aus einem kegelstumpfförmigen Teil 5 und einem ringförmigen Teil 6 zusammen. Sowohl der Hohlraum 2 auf der Innenseite 4 als auch die äußere Kontur des Kabeldurchführungselements 1 sind dabei teilweise kegelstumpfförmig ausgebildet, so dass das Kabeldurchführungselement 1 dann in diesen kegelstumpfförmig ausgebildeten Bereichen eine nahezu konstante Grundstärke seiner Wand 8 (d.h. ohne Berücksichtigung der auf der Wand 8 innen und außen angeordneten Lamellen 11, 19) aufweist. Der ringförmige Teil 6 ist dabei teilweise in Form eines Flansches ausgebildet, welcher in radialer Richtung über die Wand 8 im kegelstumpfförmigen Teil 5 des Kabeldurchführungselements 1 hinauskragt. Der Außendurchmesser des kegelstumpfförmigen Teils 5 verjüngt sich mit zunehmendem Abstand vom ringförmigen Teil 6 des Kabeldurchführungselements 1. Aufgrund der teilweise kegelstumpfförmigen Ausformung sowie der konstanten Grundstärke seiner Wand 8 in seinem kegelstumpfförmigen Teil 5 ist das Kabeldurchführungselement 1 sehr einfach elastisch verformbar und somit zur Aufnahme unterschiedlicher Kabeldurchmesser geeignet. Das Kabeldurchführungselement 1 weist zudem eine im Ausgangszustand geschlossene Membran 10 auf. Diese kann dann z.B. während der Montage' eines durchzuführenden Kabels 30 (s. Fig.. 3b) mit Hilfe eines Schraubenziehers oder auch mittels des durchzuführenden Kabels 30 selbst durchstoßen werden. Die Membran 10 dient dabei zur Verhinderung . des Eindringens von Feuchtigkeit oder Schmutz in die Kabeldurchführung, solange kein Kabel 30 durchgeführt ist.
Fig. 2a und 2b zeigen schematisch jeweils eine Querschnittsansicht der gleichen bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur universellen Kabeldurchführung in montiertem Zustand wie in Fig. 1, jedoch bei unterschiedlichen Materialstärken der Wandung 25a und 25b der Bohrung 24 (s. Fig. 1), in welche das Kabeldurchführungselement 1 jeweils zur Montage eingebracht ist. Dabei ist insbesondere zu erkennen, dass eine Anpassungsfähigkeit der an der Außenseite 3 des Kabeldurchführungselements 1 tannenbaumförmig angeordneten Lamellen 19 an unterschiedliche Materialstärken der Montagebohrung innerhalb eines definierten Bereiches besteht, der von der äußeren Form der Lamellen 19 abhängt. Dabei zeigt Fig. 2a die erfindungsgemäße Vorrichtung in eine Wandung 25a mit dünnerem Material montiert, während Fig. 2b dieselbe Vorrichtung in eine Wandung 25b mit dickerem Material montiert darstellt.
Fig. 3a und 3b zeigen schematisch jeweils eine Querschnittsansicht der gleichen bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur universellen Kabeldurchführung in montiertem Zustand wie in Fig. 1 und Fig. 2, sowohl ohne als auch mit fertig montiertem durchzuführendem Kabel 30. Insbesondere in Fig. 3b, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung mit fertig montiertem durchzuführendem Kabel 30 dargestellt ist, ist zu erkennen, dass das Kabeldurchführungselement 1 an seiner Innenseite 4 die stufenförmig angeordneten Lamellen 11 aufweist, von denen eine erste 12 und eine zweite Lamelle 14 jeweils das durchzuführende Kabel 30 umschließen und fixieren. Zudem ist zu erkennen, dass die Länge und der Innendurchmesserbereich des Kabeldurchführungselements 1 durch Abtrennen nicht benötigter Teilbereiche an den Durchmesser des durchzuführenden Kabels 30 angepasst wurden. Dabei wurde ein Teil des in Fig. 3a noch vollständig dargestellten Kabeldurchführungselements 1, der einen geringeren Innendurchmesser als den Außendurchmesser des durchzuführendes Kabels 30 aufweist, mit Hilfe eines Werkzeugs, z.B. einem Messer, soweit abgetrennt, dass gerade noch mindestens eine der an der Innenseite 4 des Kabeldurchführungselements 1 stufenförmig angeordneten Lamellen 11 mit einem zum durchzuführenden Kabel 30 korrespondierenden Innendurchmesser vorhanden ist, welche dann das Kabel 30 zur Fixierung sowie zur Abdichtung an seiner Außenhülle aufgrund der elastischen Eigenschaften der Lamellen 11 eng umschließt. In Fig. 3a ist der hierzu abzutrennende Teil des Kabeldurchführungselements 1 oberhalb der stilisierten Schnittlinie 17 dargestellt.
Fig. 4a und 4b zeigen schematisch jeweils eine Querschnittsansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur universellen Kabeldurchführung als EMV-dichte Abschirmung in montiertem Zustand sowohl mit als auch ohne durchzuführendes Kabel 30. Dabei weist das Kabeldurchführungselement 1 elektrisch leitende Eigenschaften auf, wodurch das Kabeldurchführungselement 1 dann neben seinen elastischen Eigenschaften zur Aufnahme und Fixierung des durchzuführenden Kabels 1 somit selbst ohne zusätzlich anzubringende Abschirmelemente als EMV-dichte Abschirmung zu dienen imstande ist. Um dem Kabeldurchführungselement 1 selbst elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, ist das elastische Grundmaterial, aus dem das Kabeldurchführungselement 1 gefertigt ist, beispielsweise der Silikonkautschuktyp VMQ, bevorzugt mit Partikeln eines elektrisch leitenden Zusatzmaterials, beispielsweise Nickel-Graphit, als Füllstoff dotiert. Dabei ist in Fig. 4b zu erkennen, dass das Kabeldurchführungselement 1 an seiner Innenseite 4 eine erste und eine zweite stufenförmig angeordnete Lamelle 12, 14 aufweist, die jeweils das fertig montierte durchzuführende Kabel 30 umschließen und fixieren, wobei die erste Lamelle 12 zudem eine Kabelabschirmung 35 des durchzuführenden Kabels kontaktiert. Dies wird dadurch erreicht, dass an einer Kontaktstelle 32 des durchzuführenden Kabels 30 mit der ersten Lamelle 12 die Isolierung 34 des Kabels 30 entfernt und die Kontaktstelle 32 dann bis auf die Kabelabschirmung 35 freigelegt ist, so dass die erste Lamelle i2 aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften die freigelegte Kontaktstelle 32 fest umgreift und mit der Kabelabschirmung 35 in Berührung steht. Die zweite Lamelle 14, die stufenförmig zu der ersten Lamelle 12 angeordnet ist und einen etwas größeren Innendurchmesser als die erste Lamelle 12 aufweist, steht mit der Außenhülle des Kabels 30 in Berührung und umschließt das Kabel 30 aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften eng zu seiner Fixierung sowie zur Abdichtung an seiner Außenhülle. Dabei dient sowohl die erste 12 als auch die . zweite Lamelle 14 dazu, zu verhindern, dass Feuchtigkeit und/oder Schmutz über die Außenhülle des durchzuführenden Kabels 30 von der einen auf die andere Seite der ersten 12 und/oder der zweiten Lamelle 14 gelangt. Auf diese Weise kann dann über das elektrisch leitende Kabeldurchführungselement 1 eine elektrische Verbindung der Abschirmung 35 des Kabels 30 beispielsweise mit einem Gehäuse, zu dem die Wandung 25 gehört, in der die Kabeldurchführung angebracht ist, hergestellt werden, wodurch die Abschirmung 35 des Kabels 30 geerdet werden kann. Das Kabeldurchführungselement 1 ist dazu mit einer geerdeten Kontaktfläche 22, die beispielsweise Teil eines Schaltschrankgehäuses (nicht dargestellt) ist, in welchem die Kabeldurchführung angebracht ist, mittels der an der Außenseite 3 des Kabeldurchführungselements 1 tannenbaumförmig angeordneten Lamellen 19 elektrisch und mechanisch verbunden. Bei der Kontaktfläche 22 handelt es sich dabei um den Rand der Bohrung 24 (s. Fig. 1) in der Wandung 25 des Gehäuses, wobei der Rand der Bohrung 24 metallisch ausgebildet ist. Auch hier wurde die Länge und der Innendurchmesserbereich des Kabeldurchführungselements 1 durch Abtrennen eines nicht benötigten Teilbereichs an den Durchmesser des durchzuführenden Kabels 30 angepasst, indem ein oberhalb der stilisierten Schnittlinie 17 gelegener Teil des in Fig. 4a noch vollständig dargestellten Kabeldurchführungselements 1, der einen geringeren Innendurchmesser als den Außendurchmesser des durchzuführendes Kabels 30 aufweist, soweit abgetrennt wurde, dass gerade noch drei der an der Innenseite 4 des Kabeldurchführungselements 1 stufenförmig angeordneten Lamellen 11 mit einem zum durchzuführenden Kabel 30 korrespondierenden Innendurchmesser vorhanden sind, welche dann , das Kabel 30 zur Fixierung und zur Abdichtung an seiner Außenhülle sowie zur Kontaktierung der partiell freigelegten Kabelabschirmung 35 aufgrund der elastischen Eigenschaften der Lamellen 11 eng umschließen.
Fig. 5a, 5b und 5c zeigen schematisch jeweils eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur universellen Kabeldurchführung in montiertem Zustand mit unterschiedlichen durchzuführenden Kabeln 30a, 30b, 30c, die jeweils einen unterschiedlichen Kabeldurchmesser aufweisen. Dabei sind jeweils die Länge und der Innendurchmesserbereich des Kabeldurchführungselements 1 durch Abtrennen des jeweils nicht benötigten Teilbereichs an den Durchmesser des jeweils durchzuführenden Kabels 30a, 30b, 30c angepasst. Dabei wurde jeweils ein Teil des Kabeldurchführungselements 1, der einen geringeren Innendurchmesser als der jeweilige Außendurchmesser des durchzuführenden Kabels 30a, 30b, 30c aufweist, soweit abgetrennt, dass gerade noch mindestens eine der an der Innenseite 4 des Kabeldurchführungselements 1 stufenförmig angeordneten Lamellen 11 mit einem zum durchzuführenden Kabel 30a, 30b, 30c jeweils korrespondierenden Innendurchmesser vorhanden ist, welche dann das jeweilige Kabel 30a, 30b, 30c zur Fixierung sowie zur Abdichtung an seiner Außenhülle eng umschließen kann. Der abgetrennte Bereich des Kabeldurchführungselements 1 ist dabei umso länger und größer, je dicker das jeweilige durchzuführende Kabel 30a, 30b, 30c bzw. je größer dessen Durchmesser ist. Das heißt, der zur Montage des jeweiligen Kabels 30a, 30b, 30c in der Wandung 25 verbleibende Teil des Kabeldurchführungselements 1 ist dann umso kürzer und kleiner, je größer der Durchmesser des jeweiligen durchzuführenden Kabels 30a, 30b, 30 c ist.
Fig. 6a, 6b und 6c zeigen schematisch jeweils eine Querschnittsansicht verschiedener Größen einer bevorzugten Ausführungsform der erfϊndungsgemäßen Vorrichtung zur universellen Kabeldurchführung in unmontiertem Zustand. Zwar ist im Idealfall lediglich eine universelle Type eines erfindungsgemäßen Kabeldurchführungselements 1 ausreichend, um die üblichen Anwendungsbereiche bezüglich Kabel- und Montagebohrungsdurchmesser bzw. -Wandstärke abzudecken. Für denn Fall, dass die Verwendung von lediglich einer Type jedoch nicht die Bandbreite des vorhergesehenen Einsatzes abdecken kann, stehen - wie in Fig. 6a, 6b und 6c dargestellt - eine Mehrzahl unterschiedlich großer universeller Kabeldurchführungselemente Ia, Ib, Ic zur Verfügung, die alle den gleichen konstruktiven Aufbau und die gleiche Geometrie aufweisen, jedoch unterschiedliche Durchmesserspektren bedienen.
Fig. 7 zeigt eine mögliche Variante der Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur universellen Kabeldurchführung insbesondere zur Weiterverwendung von abgetrennten Teilstücken des Kabeldurchführungselements 1. Dabei wurde das Kabeldurchführungselement 1 beispielsweise zur Anpassung an verschiedene Kabel- bzw. Montagebohrungsdurchmesser entlang von Schnittlinien 17a, 17b in drei Teilstücke 15a, 15b, 15c zerteilt. Zu erkennen ist dabei insbesondere, dass die Länge und der Außendurchmesserbereich des Kabeldurchführungselements 1 durch Abtrennen nicht benötigter Teilbereiche auch an den Durchmesser einer jeweiligen Bohrung 24a, 24b, 24c, in welche das Kabeldurchführungselement 1 zur Montage eingebracht werden soll, angepasst werden kann. Dabei wurde beispielsweise für eine Bohrung 24c von einem Kabeldurchführungselement 1 zwei Teilstücke 15a, 15b, die jeweils einen größeren Außendurchmesser als die Bohrung 24c für die Kabeldurchführung in der Wandung 25 aufweisen, soweit abgetrennt, dass gerade noch mindestens eine der an der Außenseite des Teilstücks 15c des Kabeldurchführungselements 1 tannenbaumförmig angeordneten Lamellen 19 mit einem zum Durchmesser der Bohrung 24c korrespondierenden Außendurchmesser vorhanden ist, welche dann unter Bildung einer nutförmigen Kontur mit dem Rand der Bohrung 24c zur Fixierung des Teilstücks 15c des Kabeldurchführungselements 1 in einer Montageendposition sowie zur Abdichtung der Kabeldurchführung in Eingriff steht. Die abgetrennten Teilstücke 15b, 15c können dann problemlos für weitere unterschiedliche Kabeldurchmesser bzw. Durchmesser von Bohrungen 24a, 24b, in welche die Teilstücke 15a, 15b des Kabeldurchführungselements 1 zur Montage eingebracht werden sollen, weiterverwendet werden, wodurch Kosten, Abfall und Umweltbelastung reduziert werden.
Bezugszeichenlϊste
, Ia7 Ib, Ic Kabeldurchführungselement Hohlraum Außenseite Innenseite . kegelstumpfförmiger Teil ringförmiger Teil Mittelachse Wand 0 Membran 1 . stufenförmig angeordnete Lamellen 2 erste Lamelle 4 zweite Lamelle 5a, 15b, 15c Teilstücke 7, 17a, 17b Schnittlinie 9 tannenbaumförmig angeordnete Lamellen 2 Kontaktfläche 4, 24a, 24b, 24c Bohrung 5, 25a, 25b Wandung 0, 30a, 30b, 30c Kabel 2 Kontaktstelle 4 Isolierung 5 Kabelabschirmung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur universellen Kabeldurchführung, umfassend ein Kabeldurchführungselement, welches zur Aufnahme mindestens eines Kabels aus mindestens einem elastischen Grundmaterial ausgebildet ist und an seiner Innenseite mindestens eine Dichtlippe aufweist, die dazu geeignet ist, ein durchzuführendes Kabel zu umschließen und zu fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) an seiner Innenseite (4) eine Mehrzahl von mehr als zwei stufenförmig angeordneten Lamellen (11) aufweist, von denen mindestens eine erste (12) und eine zweite Lamelle (14) jeweils dazu geeignet sind, ein durchzuführendes Kabel (30, 30a, 30b, 30c) zu umschließen und zu fixieren, und/oder das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) an seiner Außenseite (3) eine Mehrzahl von tannenbaumförmig angeordneten Lamellen (19) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) einteilig ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) mindestens teilweise rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) mindestens teilweise kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) mindestens eine im Ausgangszustand geschlossene Membran (10) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge und der Innendurchmesserbereich des Kabeldurchführungselements (1, Ia, Ib, Ic) durch Abtrennen nicht benötigter Teilbereiche an den Durchmesser eines durchzuführenden Kabels (30, 30a, 30b, 30c) anpassbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge und der Außendurchmesserbereich des Kabeldurchführungselements (1, Ia, Ib, Ic) durch Abtrennen nicht benötigter Teilbereiche an den Durchmesser einer Bohrung (24, 24a, 24b, 24c), in welche das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) zur Montage einbringbar ist, anpassbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) elektrisch leitende Eigenschaften aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein elektrisch leitfähiges Zusatzmaterial in das elastische Grundmaterial eingebracht ist, wodurch das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) elektrisch leitende Eigenschaften aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine von einer Mehrzahl von an der Innenseite (4) des Kabeldurchführungselements (1, Ia, Ib,. Ic) stufenförmig angeordneten Lamellen (11) geeignet ist, eine Abschirmung (35) des durchzuführenden Kabels (30, 30a, 30b, 30c) zu kontaktieren.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) an seiner Innenseite (4) mindestens eine erste (12) und eine zweite stufenförmig angeordnete Lamelle (14) aufweist, die jeweils dazu geeignet sind, ein durchzuführendes Kabel (30, 30a, 30b, 30c) zu umschließen und zu fixieren, wobei die erste Lamelle (12) zudem dazu geeignet ist, eine Abschirmung (35) des durchzuführenden Kabels (30, 30a, 30b, 30c) zu kontaktieren.
12.Verfahren zur universellen Kabeldurchführung, umfassend ein Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic), welches zur Aufnahme mindestens eines Kabels (30, 30a, 30b, 30c) aus mindestens einem elastischen Grundmaterial ausgebildet ist und an seiner Innenseite (4) mindestens eine Dichtlippe aufweist, die dazu geeignet ist, ein durchzuführendes Kabel (30, 30a, 30b, 30c) zu umschließen und zu fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) an seiner Innenseite (4) eine Mehrzahl von mehr als zwei stufenförmig angeordneten Lamellen (11) aufweist, von denen mindestens eine erste (12) und eine zweite Lamelle (14) jeweils dazu geeignet sind, ein durchzuführendes Kabel (30, 30a, 30b, 30c) zu umschließen und zu fixieren, wobei vor oder während oder nach der Montage die Länge und der Innendurchmesserbereich des Kabeldurchführungselements (1, Ia, Ib, Ic) durch Abtrennen nicht benötigter Teilbereiche an den Durchmesser eines durchzuführenden Kabels (30, 30a, 30b, 30c) angepasst wird, und/oder das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) an seiner Außenseite (4) eine Mehrzahl von tannenbaumförmig angeordneten Lamellen (19) aufweist, wobei vor oder während oder nach der Montage die Länge und der Außendurchmesserbereich des Kabeldurchführungselements (1, Ia, Ib, Ic) durch Abtrennen nicht benötigter Teilbereiche an den Durchmesser einer Bohrung (24, 24a, 24b, 24c), in welche das Kabeldurchführungselement (1, Ia, Ib, Ic) zur Montage eingebracht wird, angepasst wird.
EP06724003A 2005-04-09 2006-04-04 Vorrichtung und verfahren zur universellen kabeldurchführung Withdrawn EP1869743A1 (de)

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