EP2593995A2

EP2593995A2 - Kabelzugentlastung

Info

Publication number: EP2593995A2
Application number: EP11802262.3A
Authority: EP
Inventors: Bernard Schlegel; Stefan Garske; Martin Schmidt; Hartmut Schwettmann; Nicole Spilker
Original assignee: Harting Electric GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electric Stiftung and Co KG
Priority date: 2010-07-17
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2013-05-22
Also published as: JP2013532935A; WO2012041303A3; CN103026567B; RU2551461C2; US20130153290A1; RU2013106908A; WO2012041303A9; CA2804727C; CA2804727A1; WO2012041303A2; JP5575333B2; CN103026567A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kabelverschraubung (1, 100, 200, 300) für ein Steckverbindergehäuse, wobei am Gehäusekörper ein Kabelabgangsstutzen (30, 120, 220) angeformt ist und wobei ein Zugentlastungselement (40, 130, 230, 330) vorgesehen ist, welches das anzuschließende Kabel mechanisch stabilisiert, sobald ein abschließender Schraubkopf (2, 110, 210, 310) verschraubt ist, wobei das Zugentiastungselement (40, 130, 230, 330) an einem ersten Ende (40a, 130a, 230a, 330a) innerhalb der Kabelverschraubung (1, 100, 200, 300) verdrehsicher fixierbar ist und wobei ein zweites Ende (40b, 130b, 230b, 330b) des Zugentlastungselements (40, 130, 230, 330) über die Drehbewegung des Schraubkopfs (2, 110, 210, 310) relativ zum ersten Ende (40a, 130a, 230a, 330a) verdrehbar ist.

Description

Kabelverschraubung bzw. Kabelfixierung mit integrierter Kabelzuqentlastunq

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Kabelverschraubung bzw. Kabelfixierung mit integrierter Kabelzugentlastung für ein Steckverbindergehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Kabelverschraubungen bieten in der Regel auch eine integrierte Kabelzugentlastung für ein anzuschließendes Kabel. Derartige Kabelzugentlas- tungen und -verschraubungen werden benötigt, um Kabel an Kabelabgängen von Steckverbindergehäusen, Schaltschränken oder Ähnlichen verdreh- und zugsicher zu halten. Das Kabel wird durch die Kabelzugent- iastung mechanisch stabilisiert.

Stand der Technik

Die EP 0 627 588 B1 zeigt eine Kabelverschraubung zur Sicherung eines Kabels an einen Kabelabgangsstutzen. Der Stutzen ist mit einzelnen, flexiblen Klemmzungen versehen, welche, beim Aufschrauben einer Überwurfmutter, gegen eine über den Kabelmantel geschobene Dichtung geführt werden und damit die Dichtung und gleichzeitig das Kabel einklemmen.

Beim Zusammenpressen der Klemmzungen kann es vorkommen, dass der über die Dichtung auf das Kabel ausgeübte Pressdruck nicht die erforderliche Höhe zur Dreh- und Zugsicherung des Kabels erreicht. Aufgabenstellung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kabelfixierung vorzuschlagen, die eine zuverlässige Kabeizugentlastung gewährleistet und gleichzeitig einfach montierbar ist.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die hier vorgeschlagene Kabelzugentlastung und -verschraubung für ein Steckverbindergehäuse besteht im Wesentlichen aus einem Zugentlastungselement und einem Schraubkopf, wobei das Zugentlastungselement inner- halb des Kabelabgangsstutzens und der Schraubkopf auf selbigen fixiert wird.

Als Schraubkopf wird hier jedes Abschlusselement für eine Kabelversch raubung bzw. Kabelfixierung verstanden, das das anzuschließende Kabel an den Kabelabgang fixiert. Der Schraubkopf ist nicht zwangsläufig mit einem

Gewinde versehen.

Das Steckverbindergehäuse kann mehrteilig ausgeführt sein. In der Regel besteht das Steckverbindergehäuse aus zwei Gehäuseteilen, einem Gehäu- seunter- und einem Gehäuseoberteil. Das Steckverbindergehäuse beherbergt die Kontaktelemente mit denen das anzuschließende Kabel verbunden wird. In der Regel ist das anzuschließende Kabel mehradrig.

Vom Gehäusekörper des Steckverbinders geht ein so genannter Kabelab- gangsstutzen ab, durch den das anzuschließende Kabel in das Gehäuseinnere hineinragt. Vom Schraubkopf wird das anzuschließende Kabel umschlossen und gleichzeitig beim Einschrauben des Schraubkopfes in den Kabelabgangsstutzen an selbigen fixiert. Wenn der Kabelabgangsstutzen des Steckverbindergehäuses mit einem Innengewinde versehen ist, wird der Schraubkopf mit einem dazu passenden Außengewinde versehen sein, und umgekehrt.

Um die Funktionalität des Steckverbinders zu gewährleisten, ist eine Zugentlastung für das anzuschließende Kabel vorgesehen. Eine Zugentlastung dient dazu das anzuschließende Kabel vor mechanischer Beanspruchung (Verdrehungs- und Zugkräfte) zu schützen.

Das Zugentlastungselement hat eine im Wesentlichen zylinderförmige Gestalt. Ein erstes Ende des Zugentlastungselements ist mit einem umlaufenden, äußeren Gewinde versehen. Ein zweites Ende des Zugentlastungselements umfasst Fixiernasen, die nach außen weisend angeformt sind,

Die Innenwand des Kabelabgangsstutzens ist mit einem Gewindegang versehen. Das umlaufende Gewinde des ersten Endes des Zugentlastungsele- ments greift in den Gewindegang des Kabelabgangsstutzens ein, so dass das Zugentlastungselement in den Kabelabgangsstutzen einschraubbar ist.

Idealerweise entspricht das Gewinde des Zugentlastungseiements dem Gewinde des Schraubkopfes, so dass der Kabelabgangsstutzen lediglich mit einem Innengewinde ausgestattet sein muss. Es ist aber auch denkbar, das

Zugentlastungselement ins Innengewinde des Kabelabgangsstutzens einzuschrauben und den Schraubkopf über ein Außengewinde zu fixieren.

Das Zugentlastungselement wird bis zu einem Absatz eingeschraubt, der sich im unteren Bereich des Kabelabgangsstutzens befindet. Der Absatz begrenzt somit die Einschraubtiefe des Zugentlastungselements. Die Fixiernasen des zweiten Endes des Zugentlastungselements greifen in dafür vorgesehene Ausnehmungen des Schraubkopfes ein. Der Schraubkopf umfasst ebenfalls ein Gewinde, so dass der Schraubkopf über den innen liegenden Gewindegang des Kabelabgangsstutzen auf selbigen aufschraubbar ist.

Das Zugentlastungselement weist zwischen seinem ersten Ende und seinem zweiten Ende eine heiixförmige Struktur auf. Wenn das Zugentlastungselement bis zum umlaufenden Absatz in den Kabelabgangsstutzen einge- schraubt ist, kann das erste Ende des Zugentlastungseiements nicht mehr um die axiale Achse gedreht werden. Beim Einschrauben des Schraubkopfes in den Kabelabgangsstutzen, wird das zweite Ende des Zugentlastungselements - über die in den Ausnehmungen eingreifenden Fixiernasen - in Einschraubrichtung um die axiale Achse gedreht. Das zweite Ende bleibt - wie oben bereits geschildert - fixiert.

Die heiixförmige Struktur ist so ausgerichtet, dass eine Relativdrehbewegung beider Enden des Zugentlastungselements zueinander - um die axiale Achse in Zuschraubrichtung - eine Zugentlastung für das anzuschließende Kabel bewirkt.

Dies geschieht wie folgt: Durch die Relativdrehbewegung des zweiten Endes des Zugentlastungselements zu dessen ersten Ende, wird die heiixförmige Struktur zwischen den beiden Enden verengt. Die heiixförmige Struktur um- schließt den Mantel des anzuschließenden Kabels und bildet dadurch die

Zugentlastung für das Kabel. Das Zugentlastungselement stabilisiert das anzuschließende Kabel und schützt die Kontakte, die die einzelnen Leiter des Kabels im Steckverbinder aufweisen, vor mechanischer Beanspruchung. Dadurch wird die Lebensdauer einer Steckverbinder-Kabel-Anordnung deut- lieh erhöht. Die heiixförmige Struktur, die den Mantel des Kabels umschließt, stellt eine besonders haltbare und zuverlässige Kabelzugentlastung dar. Innerhalb des Schraubkopfes ist ein Dichteiement eingebracht, dass den Mantel des anzuschließenden Kabels dichtend umschließt und dadurch das Steckverbindergehäuse vorm Eindringen von Medien, wie beispielsweise Staub und Wasser, schützt.

Vorteilhafterweise hat der Schraubkopf eine Sechskant-Form und kann mit einem geeigneten Maulschlüssel in den Kabelabgangsstutzen eingeschraubt werden. Dadurch kann eine hohe Kraft auf den Schraubkopf ausgeübt werden, wodurch die Kabeizugentlastung ebenfalls hohe Kräfte aushält.

Ausführungsbeispiel

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können von einem Fachmann beliebig kombiniert werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Es zeigen:

Erste Ausführungsform:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene, perspektivische Darstellung der Ka- belverschraubung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Schraubkopfes,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Zugentlastungselements mit Dichtelement,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Kabelabgangsstutzens, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Kabelverschraubung,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Zwischenverschraubung, Fig. 7 eine perspektivische Darstellung der Zwischenverschraubung mit eingeschraubten Dichtelement,

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des Schraubkopfes einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 9 eine Übersicht über verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Kabelverschraubung, Zweite Ausführungsform:

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Fixierung des Kabels an einen Kabelabgangsstutzen,

Fig. 10a eine perspektivische Darstellung des Verriegelungsrings, Fig. 10b eine perspektivische Darstellung der Spannhülse,

Fig. 10c eine perspektivische Darstellung des Federelements,

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung des Kabelabgangsstutzens, Fig. 12 eine geschnittene Darstellung der Vorrichtung zur Fixierung des

Kabels auf dem Kabelabgangsstutzen,

Fig. 3 eine Explosionszeichnung der Vorrichtung zur Fixierung des Kabels an einen Kabelabgangsstutzen,

Fig. 14 eine perspektivische Darstellung des Zugentlastungselements in

Doppelhelixausführung,

Fig. 15a eine perspektivische Darstellung des Zugentlastungselements mit verbundenem Dichtungselement,

Fig. 15b eine Draufsicht auf das Dichtungselement,

Fig. 16 eine geschnittene Darstellung der Vorrichtung zur Fixierung des

Kabels an einen Kabelabgangsstutzen mit Kabelzugentlastung, Fig. 17 eine Explosionszeichnung der Vorrichtung zur Fixierung des Kabels an einen Kabelabgangsstutzen mit Kabelzugentlastung,

Dritte Ausführungsforrn:

Fig. 18 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform,

der erfindungsgemäßen Kabelverschraubung,

Fig. 19 eine perspektivische Darstellung Kabelverschraubung ohne

Schraubkopf,

Fig. 20 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Schraubkopfes, Fig. 21 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Kabelverschraubung ohne Schraubkopf,

Fig. 22 eine perspektivische Darstellung eines Rastringes,

Fig. 23 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Zugentlastungsele- ments,

Fig. 24 eine perspektivische Darstellung einer Zwischenverschraubung, Vierte Ausführungsform:

Fig. 25 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kabelverschraubung, Fig. 26 eine perspektivische Darstellung der Kabelzugentlastung, Fig. 27 eine perspektivische Darstellung einer Fixierhülse,

Fig. 28 eine perspektivische Darstellung einer Fixierhülse mit eingestecktem Zugentlastungselement,

Fig. 29 eine weitere perspektivische Darstellung der Fixierhülse mit eingestecktem Zugentlastungselement,

Fig. 30 eine perspektivische Darstellung einer Zwischenverschraubung, Fig. 31 eine perspektivische Darstellung einer Zwischenverschraubung mit integrierter Fixierhülse und Zugentlastungselement,

Fig. 32 eine perspektivische Darstellung eines Schraubkopfes,

Fig. 33 eine perspektivische Darstellung der gesamten vierten Ausführungsform mit transparentem Schraubkopf.

Die Figur 1 zeigt eine teilweise geschnittene, perspektivische Darstellung der Kabelverschraubung. Die hier gezeigte Kabelverschraubung 100 besteht aus einem Zugentlastungselement 130, einem Schraubkopf 110 und einem Dichtelement 140.

Das Zugentlastungselement (Figur 3) besteht im wesentlichen aus zwei ringförmigen Enden 130a und 130b, die über eine helixförmige Struktur 131 miteinander verbunden sind.

Das erste Ende 130a des Zugentlastungselements 130 ist mit einem umlaufenden Gewinde 132 versehen, dass in einen innen liegenden Gewindegang 121 des Kabelabgangsstutzens 120 (Figur 4) einschraubbar ist. Die Einschraubtiefe des Zugentlastungselements 130 wird durch einen umlaufenden Absatz 122 im Kabelabgangsstutzen 120 beschränkt. Er- reicht das erste Ende 130a des Zugentlastungselements 130 diesen Absatz 122, kann es nicht weiter um die axiale Symmetrieachse 133 gedreht werden. Es ist sozusagen einendig fixiert. Das zweite Ende 130b des Zugentlastungselements 130 weist Fixiernasen

134 auf. Diese Fixiernasen 134 greifen in Ausnehmungen 111 des

Schraubkopfes 110 ein. Durch Drehung des Schraubkopfes 110 wird das zweite Ende 130b des Zugentiastungselements 130 relativ zum ersten Ende 130a bewegt. Dadurch verengt sich die helixförmige Struktur und fixiert so den Kabelmantel des an den Steckverbinder angeschlossenen

Kabels.

Die helixförmige Struktur ist so ausgerichtet, dass diese sich in Zuschraubrichtung um den Kabelmantel festzieht und diesen fixiert. In Auf- schraubrichtung wird die helixförmige Struktur wieder gelockert und der

Kabelmantel wieder gelöst.

Der Schraubkopf 110 (Figur 2) weist einen Sechskantbereich 112 auf, so dass er mit einem üblichen Maulschlüsse! in den Kabelabgangsstutzen 120 einschraubbar ist. Die Vorraussetzung dafür ist, dass das Gewinde

113 des Schraubkopfes 110 mit dem innen liegenden Gewindegang 121 des Kabelabgangsstutzens 120 kompatibel ist.

Das Dichtelement 140 ist in Figur 3 direkt mit dem Zugentlastungselement 130 verbunden. Es handelt sich hierbei aber um separate Bauteile, die aus unterschiedlichen Materialien ausgeführt sind. Das Dichtelement 140 wird üblicherweise aus einem Elastomer (Gummi, Kautschuk, NBR, Polyurethan, etc.) gefertigt sein, um die Dichtfunktion zu gewährleisten. Das Zugentlastungselement 130 kann sowohl aus Metall, wie auch aus Kunst- stoff gefertigt sein, je nachdem wie hohe mechanische Kräfte am Kabel wirken. Die Öffnung 141 des Dichtelements 140 besitzt einen kleineren Durchmesser als das anzuschließende Kabel. Dadurch ist gewährleistet, dass die Dichtung eng am Kabelmantel anliegt und das Steckverbindergehäuse gegen Medien wie Staub und Wasser abgedichtet ist. Um eine gute Dich- tigkeit des Steckverbindergehäuses zu erreichen, wird der Schraubkopf 10 mit einem Dichtring 114 umgeben.

Die Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kabelverschraubung 100. Diese wird auch als Vollverschraubung be- zeichnet. Gleiche Merkmale werden auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dieser Vollverschraubung ist zusätzlich eine Zwischenverschraubung 150 vorgesehen, die den Schraubkopf 1 10 und den Kabelabgangsstutzen 120 miteinander verbindet.

Die Figur 6 zeigt die perspektivische Darstellung der Zwischenverschraubung 150. Die Zwischenverschraubung 150 weist einen Sechskantbereich

151 auf, der ermöglicht, die Zwischenverschraubung 150 mit einem Maulschlüssel in den Kabelabgangsstutzen 120 einzuschrauben. Es versteht sich von selbst, dass dabei das Gewinde 152 der Zwischenverschraubung 150 mit dem Gewindegang 121 des Kabeiabgangsstutzens 120 zusammenwirken muss. Um den Steckverbinder nach außen hin gegen Medien abzudichten, ist ein Dichtring 154 vorgesehen. in Figur 6 ist weiterhin zu sehen, dass die Zwischenverschraubung 150 einen Absatz 152 umfasst, der die Einschraubtiefe des Zugentlastungselements 130 in die Zwischenverschraubung 150 begrenzt. Dieser Absatz

152 übernimmt damit dieselbe Funktion wie der Absatz 122 des Kabelabgangsstutzens 20 im ersten Ausführungsbeispiel. Die Zwischenverschraubung 50 ist mit einem innen liegenden Gewindegang 155 versehen, der das oben erwähnte Einschrauben des Zugentlastungselements 130 ermöglicht. in Figur 7 ist das bereits in die Zwischenverschraubung 150 eingeschraubte Zugentlastungseiement 130 zu sehen. Innerhalb des Zugentlastungselements 130 ist ein Dichteiement 140 vorgesehen, das eine Kabelöffnung 141 beinhaltet. Die Zwischenverschraubung 150 weist ein außen liegen- des Gewinde 156 auf, dass mit einem Innengewinde 115 des Schraubkopfes 110 {Figur 8) zusammenwirkt. Wie auch im ersten Ausführungsbeispiel greifen die Fixiernasen 134 des Zugentlastungselements 130 in die innen liegenden Ausnehmungen 11 des Schraubkopfes 110 ein. Bei der Festraubbewegung des Schraubkopfes 110, werden die beiden Enden 130a, 130b des Zugentlastungselements 130 relativ zueinander verdreht, wodurch sich die helixförmige Struktur 131 um das anzuschließende Kabel (nicht gezeigt) zusammenzieht und dadurch die Kabelzugentlastung sicherstellt.

Im Folgenden wird eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Kabel verschraub ung beschrieben.

Die Figuren 0a, 10b und 10c zeigen die einzelnen Bauteile der weiteren Ausführungsform der Kabelverschraubung. Das Kabel wird bei dieser

Darstellung aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt.

Die Fixierung der das Kabel umschließende Spannhüise 2 auf dem Kabe- iabgangsstutzen, wird zunächst, unabhängig von der Fixierung des Kabels in der Spannhülse 2 selbst, beschrieben. In einem zweiten Teil der Beschreibung wird dann auf die Zugentlastung des Kabels und die Abdichtung der Kabalfixierungsvorrichtung gegen Medien wie Staub und Wasser eingegangen. Die Spannhülse 2 (Fig. 10b) hat eine im wesentlichen trichterförmige

Form. Die Spannhülse 2 enthält eine sich nach unten verjüngende Kabelaustrittsöffnung 5. Verriegelungsseitig sind radiai nach außen zeigende längliche Stege 4 angeformt. In der Nähe einer dieser Stege 4 erstreckt sich in axialer Richtung eine Abstützkontur 3. Diese hat im wesentlichen die Form eines in den Raum extrudierten Dreiecks, einer so genannten

Dreieckssäuie mit einer Seitenfläche 3a.

Der Verriegelungsring 20 (Fig. 10a) ist im wesentlichen zylinderförmig gestaltet. An einem Ende wird die Öffnung durch einen radial umlaufenden Bodenring 24 verengt Am Bodenring 24 ist eine Mitnehmerkontur 21 angeformt. Geometrisch entspricht die Form der Mitnehmerkontur 21 im wesentlichen der Form der Abstützkontur 3 der Spannhülse 2.

Am gegenüberliegenden Ende des Verriegelungsrings 20 sind längliche Stege 23 angeformt, die durch Ausnehmungen 22 voneinander getrennt sind. Die Stege 4 der Spannhülse 2 werden in die Ausnehmungen 22 des Verriegelungsrings 20 eingeführt. Das Federelement 10 (Fig. 10c) hat im wesentlichen die Form eines offenen Ringes, wobei das Federelement 10 innen konisch geformt ist. Ein Ende des Federeiements 10 ist zweistufig 11a, 11b ausgebildet. Zwischen der Fläche 3a der Abstützkontur 3 der Spannhüise 2 und der Fläche 21a der Mitnehmerkontur 21 des Verriegelungsrings 20 sind die Enden 11b, 12 des Federelements 10 gespannt.

Durch eine Relativbewegung des Verriegelungsrings 20 zur Spannhülse 2 verändert sich der Abstand der Mitnehmerkontur 21 zur Stützkontur 3. Dadurch wird das Federelement 10 aufgeweitet, so dass sich der Durchmesser D, je nach Drehrichtung des Verriegelungsringes 20, verändert. Bei Drehung des Verriegelungsrings 20 bis zur Endposition im Uhrzeigersinn {Verriegelungsrichtung) wird der Durchmesser des Federelements 10 minimal D1. Gleichzeitig schieben sich die Stege 4 und 23 übereinander und verklemmen die Spannhülse 2 mit dem Verriegelungsring 20 nach dem Bajonettprinzip. Bei gegensinniger Drehung (Öffnungsrichtung) des Verriegelungsrings 20 wird der Durchmesser des Federelements 10 maximal D2 und die Stege 4 und 23 stehen nicht mehr übereinander, so dass die Spannhülse 2 vom Verriegelungsring 20 entfernt werden kann.

Der Kabelabgangsstutzen 30 (Fig. 11) ist im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und in der Regel an einem Steckverbindergehäuse (hier nicht gezeigt) angeformt. In der Mantelfläche des Kabelabgangsstutzens 30 ist eine zur Grundfläche 32 parallele, umlaufende Nut 31 eingebracht.

Der Verriegelungsring 20 umschließt gleichermaßen die Spannhülse 2 und den Kabelabgangsstutzen 30 (Fig. 12). Bei Drehung des Verriegelungsrings 20 in die Endposition der Verriegelungsrichtung, greift die konisch geformte Innenseite des Federelements 10 passgenau in die umlau- fende Nut 31 des Kabelabgangsstutzens 30 ein. Dadurch wird die Spannhülse 2 auf dem Kabelabgangsstutzen 30 fixiert. Die innenseitig konische Form des Federelements 10 bewirkt beim Eintritt in die umlaufende Nut 31 , dass die Spannhülse 2 leicht nach unten - in Richtung des Kabelabgangsstutzens - gezogen wird. Das Federelement 10 umfasst außenseitig eine Kante 3, die zur Zentrierung des Federele- ments 10 im Verriegeiungsring 20 dient.

Die Figur 13 zeigt eine Explosionszeichnung der Elemente Spannhülse, Federelement und Verriegelungsring, die in oben beschriebenen Wirkzusammenhang für die Fixierung der Spannhülse auf dem Kabelabgangs- stutzen geeignet sind. Der Verriegelungsring 20 ist hier in teilweise geschnittener Darstellung gezeigt. Dadurch ist die Kontur 25 erkennbar, die das Federelement 10 fixiert bzw. stützt.

Wie bereits oben angekündigt, wird jetzt auf die Zugentlastung des Kabels und die Abdichtung der Kabalf ixierungsvorrichtung gegen Medien wie

Staub und Wasser eingegangen.

Das Zugentlastungselement 40 (Fig. 14) besteht im wesentlichen aus endseitigen Ringen, die durch eine helix- bzw. wendeiförmige Struktur 42 miteinander verbunden sind. In Fig. 14 ist ein Zugentlastungselement 40 mit Doppelhelixstruktur gezeigt. Das bedeutet, es sind zwischen den Enden 40a, 40b gleichzeitig eine links- und eine rechtsgängige Struktur zu finden. Dadurch wird eine bessere Zentrierung des Kabels im Zugentlastungselement 40 erreicht.

Am ersten Ende 40a des Zugentlastungselements 40 sind radial nach außen zeigende Konturen 41 vorgesehen, die in dazu passende Ausnehmungen 33 des Kabelabgangsstutzens 30 einführbar sind. Dadurch wird das erste Ende 40a des Zugentlastungselements 40 im Kabelabgangstut- zen 30 drehfest fixiert.

Am zweiten Ende 40b umfasst das Zugentlastungselement 40 radial nach außen weisende Rasthaken 43. Diese verrasten mit Rastkonturen 34 im oberen Teil des Kabelabgangsstutzens 30, so dass auch das Ende 40b drehfest fixierbar ist.

Weiterhin umfasst das Zugentlastungselement 40 am zweiten Ende 40b axial nach oben weisende Mitnehmerhaken 44, die mit Mitnehmerkonturen

6 der Spannhülse 2 zusammenwirken. Die Mitnehmerhaken 44 haben im wesentlichen die Form eines Sägezahns. Durch eine Drehung der Spannhülse (relativ zum Kabelabgangsstutzen), in Richtung der abfallenden Flanke der Mitnehmerhaken 44, wird das zweite Ende 40b des Zugentlas- tungselements 40 relativ zum ersten Ende 40a bewegt und die wendeiförmige Struktur zwischen den Enden 40a, 40b verengt. Ein dazwischen geführtes Kabel wird eingeklemmt und so eine Zugentlastung für das Kabel realisiert. Bei einer Drehung der Spannhülse 2 entgegen der abfallenden Flanke der

Mitnehmerhaken 44, gleiten die Mitnehmerhaken 44 an den Mitnehmerkonturen 6 der Spannhülse 2 ab. Die Enden 40a, 40b werden nicht relativ zueinander bewegt. Bei einer Hin- und Herbewegung der Spannhülse 2, kann die Helix- bzw.

Wendelstruktur - wie bei einer Ratsche - um den Kabelmantel des anzuschließenden Kabels festgezurrt werden. Es wird kein weiteres Werkzeug benötigt. Das zweite Ende 40b des Zugentlastungselements 40 ist mit dem Dichtungselement 50 verbunden (Fig. 15a, Fig. 15b). Dabei ragen die Mitnehmerhaken 44 durch Aussparungen 54. Das anzuschließende Kabel wird durch die Öffnung 51 des Dichtungselements 50 geführt. Der Durchmesser Dd dieser Öffnung ist jeweils kleiner als der Durchmesser des anzu- schließenden Kabels. Außenseitig umfasst das Dichtungselement 50 Presslamellen 52. Diese sorgen für einen hinreichenden Anpressdruck der Dichtung auf den Kabelabgangsstutzen 30. Die Spannhülse 2 umschließt zum Teil die Mantelfläche des Kabelabgangsstutzens 30. Im Inneren der Spannhülse 2 ist ein umlaufender Rand 7 angeformt. Zwischen diesem Rand 7 und der Berandung 35 des Kabelabgangsstutzen 30 ist das Dichtungselement 50 im zusammengebauten Zustand der Vorrichtung 1 angeordnet {Fig. 16).

Die inneren Dichtlamellen 53 entlang der Öffnung 51 , verstärken die Materialdichte des Elastomers und erhöhen dadurch die Anpresskraft (Dichtigkeit) zum Kabelmantel. Die Figur 16 zeigt alle Bauteile der Vorrichtung zur Fixierung, Abdichtung und Zugentlastung eines anzuschließenden Kabels an einen Kabelabgangsstutzen eines Steckverbinders, Schaltschrank oder Ähnlichem in Wirkzusammenhang. Die Figur 17 zeigt eine Explosionszeichnung der Bauteile aus Figur 16.

Im Folgenden wird eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Ka- belverschraubung beschrieben.

Die Figur 18 zeigt eine perspektivische Darstellung der weiteren Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Kabelverschraubung 200.

Der Schraubkopf 210 ist außen mit einer Lamellenstruktur versehen, um die Griffigkeit des Schraubkopfes 210 beim Zuschrauben zu gewährleisten.

Die Figur 19 zeigt die Kabelverschraubung 200 ohne Schraubkopf 210. Die Zwischenverschraubung 250 ist mit Rastfedern 252 versehen, die zur Fixierung des Schraubkopfes 210 dienen, indem die Rastfedern 252 hinter einen umlaufenden Steg 21 1 greifen, der sich innerhalb des Schraubkop- fes 210 befindet (Fig. 20).

Die Zwischenverschraubung 250 weist außerdem Rastkonturen 251 auf, die beim Verschraubevorgang mit gleichnamigen Rastkonturen 281 eines Rastrings 281 zusammenwirken. Der Rastring 281 ist in eine umlaufende Nut 212 innerhalb des Schraubkopfes 210 verschiebesicher eingebracht.

Alternativ können die Rastkonturen 281 auch direkt innerhalb des

Schraubkopfes 210 und an selbigen angeformt sein. Der Wirkzusammenhang der Rastkonturen 251 und 281 wird weiter unten näher erläutert. Die Zwischenverschraubung 250 wird von einem Wellenfederring 260 umgeben. Der Wellenfederring 260 drückt den Schraubkopf 210 permanent nach oben, so dass die Schrägflächen 251a und 281a der Rastkonturen 251 und 281 zueinander gerichtet sind. Die Figur 23 zeigt die perspektivische Ansicht des Zugentlastungselements 230 dieser Ausführungsform. Das Zugentlastungselement 230 ist zweiendig aufgebaut, wobei zwischen den Enden 230a, 230b eine he- lixförmige Struktur vorhanden ist. Das erste Ende 230a ist mit Rastfedern 232 versehen, die hinter einen umlaufenden, innen liegenden Steg 253 der Zwischenverschraubung 250 greifen, so dass das Zugentlastungselement 230 in der Zwischenverschraubung 250 verliersicher fixiert ist. Am ersten Ende 230a des Zugentiastungseiements 230 sind außerdem

Fixiernasen 233 vorgesehen, die in innen Hegende Ausnehmungen 254 der Zwischenverschraubung 250 eingreifen. Dadurch wird das erste Ende des Zugentiastungseiements 230 in der Zwischenverschraubung 250 verdrehsicher fixiert. Die Fixiernasen 234 des zweiten Endes 230a greifen in Ausnehmungen 213 des Schraubkopfes 210 ein.

Durch eine Drehbewegung des Schraubkopfes 210 im Uhrzeigersinn, wird das zweite Ende 230b relativ zum ersten Ende 230a verdreht. Dadurch wird die helixförmige Struktur zwischen den Enden 230a, 230b um den Kabelmantel des anzuschließenden Kabels festgezurrt. Dieses Prinzip wurde oben bereits mehrfach geschildert.

Bei der Drehung des Schraubkopfes 210 im Uhrzeigersinn, gleiten die Schrägflächen 251 a und 281 a der Zwischenverschraubung 250 bzw. des Rastringes 280 voneinander ab, so dass der Schraubkopf 250 jeweils schrittweise kurzzeitig nach unten bewegt wird. Der Wellenfederring 260 wirkt der Bewegung nach unten stetig entgegen. Ist der Kabelmantel des anzuschließenden Kabels durch das Zugentlastungselement 230 fest verspannt, wird der Schraubkopf 250 in seine Ursprungslage zurückgedrückt. Die Rastkonturen 25 , 281 verhindern in der Ursprungslage eine gegensinnige Drehbewegung (gegen den Uhrzeigersinn) des Schraubkopfes 250.

Das Entspannen des anzuschließenden Kabels kann durch Drehung des Schraubkopfes 250 entgegen den Uhrzeigersinn erreicht werden. Zuvor ist der Schraubkopf dabei jedoch nach unten zu drücken, damit die Rastkonturen 251 und 281 die Drehbewegung nicht sperren. Im Folgenden wird eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Ka- belverschraubung beschrieben.

Die Figur 25 zeigt eine perspektivische Darstellung dieser weiteren vor- teilhatten Ausführungsform.

Bei dieser Ausführungsform wird - wie bei der Ausführungsform gemäß Bezugszeichen 200 - mit einer Zwischenverschraubung 350 gearbeitet, die auf einen Kabeiabgangsstutzen aufschraubbar ist.

Die Figur 26 zeigt das Zugentlastungselement 330 dieser Ausführungsform, das zweiendig 330a, 330b ausgeführt ist. Zwischen den Enden 330a, 330b ist das Zugentlastungselement 330 helixförmig ausgebildet. Das zweite Ende 330b des Zugentlastungselements 330 ist elliptisch aus- gestaltet.

In die Zwischenverschraubung 350 (Figur 30) wird eine Fixierhülse 370 (Figur 27) eingeklemmt. Damit die Fixierhüise 370 verdrehsicher in der Zwischenverschraubung 350 eingebracht ist, umfasst diese Konturen 373, die in Ausnehmungen 351 der Zwischenverschraubung 350 liegen. Um die Fixierhülse 370 in axialer Richtung zu fixieren, umfasst diese zusätzlich eine umlaufende Kontur 374, die in eine dafür vorgesehene umlaufende Nut 352 der Zwischenverschraubung 350 eingreift. Das Zugentlastungselement 330 umfasst an seinem ersten Ende 330a

Konturen 332, die in Ausnehmungen 372 der Fixierhülse 370 eingreifen. Dadurch wird das Zugentlastungselement 330 an diesem Ende 330a verdrehsicher in der Fixierhülse 370 - und über die Fixierhülse 370 auch in der Zwischenverschraubung 350 - fixiert. Die Zwischenverschraubung und die Fixierhülse können auch miteinander verbunden, d.h. einteilig ausgebildet sein. Die Figuren 28, 29 zeigen das in die Fixierhülse 370 eingebrachte Zugentlastungselement 330. Das Zugentlastungselement 330 umfasst an seinem zweiten Ende 330b Rasthaken 331, die in Rastkonturen 371 der Fixierhülse 370 eingreifen. Die Rasthaken 331 ragen in radialer Richtung über die Rastkonturen 371 hinaus. Die Bedeutung dieses Merkmals wird im Folgenden erläutert.

Die Figur 32 zeigt einen Schraubkopf 310 (auch Anzugelement genannt), der innenseitig Spannzähne 31 umfasst, die in radialer Richtung nach unten weisen. Die Spannzähne 311 greifen auf den Teil der Rasthaken 331 des Zugentlastungselements 330 ein, der über die Rastkonturen 371 hinausragt.

Durch Drehung des Schraubkopfes 310 im Uhrzeigersinn (Zuschraubrichtung), gleiten die Rasthaken 331 des Zugentlastungselements 330 über die Rastkonturen 371 der Fixierhülse 370 hinweg. Die Materialien des Zugentlastungselements 330 und der Fixierhülse werden entsprechend gewählt.

In Zuschraubrichtung treffen die Schrägen Flanken der Rasthaken 331 und der Rastkonturen 371 aufeinander. Dadurch werden die Rasthaken radial nach innen gedrückt und die elliptische Form des zweiten Endes 330b wird zu einer Kreisform. Die Rastkonturen 371 der Fixierhülse 370 sind dabei so ausgeformt (in radialer Richtung länger ausgebildet), dass die Rasthaken 331 auch bei Kreisform des zweiten Endes 330b weiter in Eingriff der Rastkonturen 371 sind. Die Rastkonturen sind so geformt, das eine Rückdrehung (gegen den Uhrzeigersinn) des Zugentlastungselements ohne Kraftaufwendung nicht möglich ist.

In Festdrehrichtung werden die beiden Enden 330a, 330b des Zugentlastungselements gegeneinander verdreht, wodurch sich die Helixform zwischen den Enden verengt und dadurch den Kabelmantel eines anzu- schließenden Kabels fixiert. Dieses Grundprinzip wurde bereits oben mehrfach beschrieben.

Bei Drehung des Schraubkopfes 311 entgegen des Uhrzeigersinns (Los- schraubrichtung) treffen die Schrägen Flanken der Spannzähne 311 auf die Schrägen Flanken der Rasthaken 331 des Zugentlastungselements 330. Gleichzeitig treffen die steilen Flanken der Rasthaken 331 und der Rastkonturen 371 aufeinander. Die Schrägen Flanken der Spannzähne 311 über eine Kraft auf die Schrägen Flanken der Rasthaken 331 aus, wodurch der Bereich des zweiten Endes 330b des Zugentlastungselements 330, der die Rasthaken um- fasst, radial nach innen gelenkt wird. Dies geschieht so lange wie die Rasthaken 331 im Eingriff der Rastkonturen 371 stehen. Dann kann das zweite Ende 330b des Zugentlastungselements 330 relativ zum ersten

Ende 330a entgegen des Uhrzeigersinns gedreht werden, wodurch der Kabelmantel des anzuschließenden Kabeis aus den Wirkbereich der He- lixform gerät. Figur 33 zeigt die vierte Ausführungsform der Kabelverschraubung im zusammengebauten Zustand. Der Schraubkopf 310 ist außen mit einer Lamellenstruktur versehen, um die Griffigkeit des Schraubkopfes 310 beim Schraubvorgang zu gewährleisten. Der Schraubkopf 310 ist in Figur 33 transparent dargestellt, damit die

Funktion der darunter befindlichen Komponenten zu sehen ist. Außerdem kann so das kabelseitige Dichtelement 340 und das verschraubungsseiti- ge Dichtelement 341 gesehen werden. Die Dichtelemente 340, 341 dichten die Kabelverschraubung gegen Medien wie Staub und Wasser ab. Bezugszeichenliste

1 Kabelverschraubung

2 Spannhülse 40 Zugentlastungselement

3 Abstützkontur 41 Kontur

4 Längliche Stege 40a Erstes Ende

5 Kabeiöffnung 40b Zweites Ende

6 Mitnehmerkontur (innen) 42 Helix- bzw. endeiförmige Struktur

7 umlaufender Rand 42a rechtsgängige wendelf. Struktur

42b linksgängige wendelf. Struktur

10 Federelement 43 Rasthaken

11a, zweistufiges erstes Ende des Federele- 44 Mitnehmerhaken

11 b ments

2 zweites Ende des Federelements 50 Dichtungselement

13 Kante 51 Öffnung

D Durchmesser 52 Presslamellen

D1 minimaler Durchmesser 53 Dichtlame!len

D2 maximaler Durchmesser

Verriegelungsring

Mitnehmerkontur

Ausnehmung

länglicher Steg

Bodenring

Kontur

30 Kabelabgangsstutzen

31 umlaufende Nut

32 Grundfläche

33 Ausnehmungen

34 Rastkonturen

35 Berandung Kabelverschraubung 130 Zugentlastungselement

130a Erstes Ende

Schraubkopf 130b Zweites Ende

Ausnehmungen 131 Helixförmige Struktur Sechskantbereich 132 Gewinde

Gewinde 133 Symmetrieachse

Dichtring 134 Fixiernasen

Innengewinde

140 Dichteiement

Kabelabgangsstutzen 141 Öffnung

Gewindegang

Absatz 150 Zwischenverschraubung

151 Sechskantbereich

152 Absatz

153 Gewinde

154 Dichtring

155 Gewindegang Kabelverschraubung 230 Zugentlastungselement

230a Erstes Ende

Schraubkopf 230b Zweites Ende

Steg 231

Nut 232 Rastfedern

Ausnehmung 233 Fixiernasen

234 Fixiernasen

240 Dichtelement

Kabelabgangsstutzen 241

250 Zwischenverschraubung Dichtring 251 Rastkontur

251a Schrägfläche

Rastring 252 Rastfeder

Rastkontur 253 Umlaufender Stega Schrägfläche 254 Ausnehmung

260 Wellenfederring Kabelverschraubung 330 Zugentlastungselement

331 Rasthaken

Schraubkopf 332 Kontur

Spannzahn

Nut 340 Dichtelement

Lamelienstruktur 341 Dichtelement Fixierhülse 350 Zwischenverschraubung Rastkonturen 351 Ausnehmung

Ausnehmung 352 Umlaufende Nut Kontur 353 Kontur

Kontur 354 Kontur

Claims

Schutzansprüche

Kabelverschraubung (1 , 100, 200, 300) für ein Steckverbindergehäuse,

> wobei am Gehäusekörper ein Kabelabgangsstutzen (30, 120, 220) angeformt ist und

> wobei ein Zugentlastungsefement (40, 130, 230, 330) vorgesehen ist, welches das anzuschließende Kabel mechanisch stabilisiert, sobald ein abschließender Schraubkopf (2, 1 0, 210, 310) verschraubt ist,

dadurch gekennzeichnet,

> dass das Zugentlastungselement (40, 130, 230, 330) an einem ersten Ende (40a, 130a, 230a, 330a) innerhalb der Kabelverschraubung (1 , 100, 200, 300) verdrehsicher fixierbar ist und

> dass ein zweites Ende (40b, 130b, 230b, 330b) des Zugent- lastungseiements (40, 130, 230, 330) über die Drehbewegung des Schraubkopfs (2, 110, 210, 310) relativ zum ersten Ende (40a, 130a, 230a, 330a) verdrehbar ist.

Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass

das Zugentlastungselement (130) an einem zweiten Ende (130b) Fixiernasen (134, 234) umfasst, die in dazu passende Ausnehmungen (111 , 213) des Schraubkopfes (110, 210) greifen.

3. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass

das Zugentlastungselement (130) ein umlaufendes Gewinde (132) umfasst, über welches das Zugentlastungselement (130) in den Kabelabgangsstutzen (120) oder in eine Zwischenverschraubung ( 50) einschraubbar und fixierbar ist.

4. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass

der Schraubkopf (110) direkt mit dem Kabelabgangsstutzen (120) oder mit einer Zwischenverschraubung (150) verschraubt ist

5. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass

die Zwischenverschraubung (150) mit dem Kabelabgangsstutzen (120) verschraubt ist

6. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass

das Zugentlastungselement (40, 130, 230, 330) zwischen seinem ersten Ende (40a, 130a, 230a, 330a) und seinem zweiten Ende (40b, 30b, 230b, 330b) eine helixförmige Struktur (42, 131) aufweist.

7. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass

durch eine Relativdrehbewegung des ersten Endes (40a, 130a, 230a, 330a) zum zweiten Ende (40b, 130b, 230b, 330b) die helixförmige Struktur (42, 131) des Zugentlastungselements (40, 130, 230, 330) um den Kabelmantel spannbar ist, wodurch das anzuschließende Kabel mechanisch stabilisierbar ist.

8. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass

innerhalb des Kabeiabgangsstutzens (120) ein sich in radialer Richtung erstreckender, umlaufender Absatz (122) angeformt ist,

wodurch die Einschraubtiefe des Zugentlastungselements (130) in den Kabelabgangsstutzen (120) begrenzt ist.

9. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass

der Schraubkopf (110) und/oder die Zwischenverschraubung (150)mit einem umlaufenden Dichtring (114, 154) versehen ist und dadurch das Steckverbindergehäuse vorm Eindringen von Medien, wie beispielsweise Staub und Wasser, schützt.

10. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Dichtelement (50, 140, 240, 340) vorgesehen ist, dass den Mantel des anzuschließenden Kabeis dichtend umschließt und dadurch das Steckverbindergehäuse vorm Eindringen von Medien, wie beispielsweise Staub und Wasser, schützt.

11. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Zugentlastungselement (40, 130, 230, 330) an einem ersten Ende (40, 130, 230, 330) Konturen (41 , 132, 233, 332) aufweist, welche in Ausnehmungen oder auf Begrenzungen (33, 52, 122, 254, 372) des Kabelabgangsstutzen (30, 120, 220) einführbar sind, so dass das Zugentlastungselement (40, 130, 230, 330) an diesem Ende (40a, 130a, 230a, 330a) drehfest fixiert ist.

12. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach Anspruch 11

dadurch gekennzeichnet, dass das Zugentlastungselement (40) an einem zweiten Ende (40b) radial nach außen weisende Rasthaken (43) umfasst, welche in zugehörige Rastkonturen (34) des Kabelabgangsstutzens (30) eingreifbar sind, wodurch das Zugentlastungselement (40) an dem zweiten Ende (40b) in einer Drehrichtung drehfest fixierbar ist.

13. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach Anspruch 11 oder 12

dadurch gekennzeichnet, dass das Zugentlastungselement (40) an dem zweiten Ende (40b) axial nach außen weisende Mitnehmerhaken (44) aufweist, und die Spannhülse (2) innenseitig dazu passende Mitnehmerkonturen (6) umfasst, so dass durch eine Relativbewegung der Spannhülse (2) zum Zugentlastungselement (40) in eine erste Richtung, das zweite Ende (40b) des Zugentlastungselements relativ zum ersten - im Kabelabgangsstutzen (30) - fixierten Ende (40a) bewegbar ist.

14. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach Anspruch 11 , 12 oder 13

dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerhaken (44) der Spannhülse (2) derart geformt sind, dass bei einer Relativbewegung der Spannhülse (2) zum Zugentlastungselement (40) in eine zweite Richtung, die Mitnehmerhaken (44) des Zugentlastungselements (40) an den Mitnehmerhaken (44) der Spannhülse (2) entlang gleitbar sind.

15. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass Zugentiastungselement (40) eine erste (42a) und eine zweite (42b) helixförmige Struktur aufweist, die zueinander gegenläufig, d.h. eine rechtsgängig und die andere linksgängig, ausgebildet sind. 6. Kabelverschraubung für ein Steckverbindergehäuse nach Anspruch 11

dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungssystem (50) scheibenförmig ausgebildet ist und mittig eine kreisrunde Öffnung (51) um- fasst, deren Durchmesser (Dd) kleiner ist als der Durchmesser eines abzudichtenden Kabels.

17. Kabelzugentlastungs- und Dichtungssystem nach Anspruch 11 oder 16

dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungssystem (50) einseitig Presslamellen (52) umfasst, die im wesentlichen entlang des Kreis- umfangs verlaufen.

18. Kabelzugentlastungs- und Dichtungssystem nach Anspruch 11 , 16 oder 17

dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungssystem (50) einseitig Dichtiamellen (53) umfasst, die im wesentlichen konzentrisch um die Öffnung (51) verlaufen.