ITMI991774A1 - Passante ermetico alle hf - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo:

“PASSANTE ERMETICO ALLE HF”

'DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un passante ermetico alle HF di un cavo schermato attraverso una parete di una scatola elettricamente conduttrice per componenti elettrici ed elettronici.

Il passante a tenuta di HF trova impiego in scatole e armadi ermetici alle alte frequenze nell’elettronica industriale, nei quali sono inseriti elementi costruttivi e gruppi costruttivi che sono sensibili nei confronti delle radiazioni elettromagnetiche interferenti o le cui parti stesse possono produrre radiazioni interferenti che non devono arrivare all’esterno.

In scatole e armadi del campo elettrotecnico o rispettivamente elettronico vengono incorporati in misura crescente componenti che, a motivo di livelli di tensione sempre più bassi e di frequenze di commutazione più alte, presentano un margine di tensione di interferenza sempre più scarso. In sistemi schermati notoriamente i passanti dei cavi sono i punti critici nei quali correnti di interferenza ad alta frequenza sugli schermaggi dei cavi spesso non possono venire rimosse in modo sufficiente e in questo modo tutto il costoso schermaggio della scatola o rispettivamente dell’armadio viene posto in questione.

Sono noti diversi passanti schermati contro le HF destinati ad essere impiegati per cavi singoli schermati non confezionati - dunque quelli senza connettore a innesto applicato - che danno luogo ad un contatto elettrico ineccepibile dello schermaggio del cavo con la scatola a tenuta di HF. Tutti questi passanti hanno in comune il fatto che il costo di montaggio per l’inserimento del cavo nel passante è elevato. A questo proposito è particolarmente svantaggioso il fatto che il montaggio del collegamento a innesto all’estremità del cavo spesso è possibile solo dopo il montaggio finale del passante sulla scatola o rispettivamente sulParmadio. Questo significa che viene richiesto un impegno di lavoro aggiuntivo da eseguire sul luogo di installazione, dunque isolamento, impiombatura, applicazione delle parti di arresto e la saldatura, prima che rarmadio o la scatola possa venire sistemata nel suo posto di destinazione e collegata. Nel caso della scatola metallica per un collegamento di massa elettricamente schermato secondo il brevetto tedesco DE 40 13 963, dopo l’allontanamento della camicia del cavo è necessario infilare una bussola sopra Io schermo del cavo, spostare lo schermo liberato e fissarlo al diametro esterno della bussola del manicotto. In un altro tipo costruttivo di passanti, lo schermo del cavo liberato viene infilato attraverso una vaschetta metallica riempita di sfere metalliche in modo tale che esso attraverso le sfere possa produrre il contatto con la parete della scatola di metallo.

È anche noto il fissaggio, in una scatola con passante per un cavo a tenuta di HF, sul lato interno della parete della scatola, vicino ad una apertura per il passaggio del cavo, di una piastra di montaggio sulla quale sono previsti dei canali di passaggio per i cavi fissati alla piastra di montaggio con scarichi di trazione.

L’inserimento e il fissaggio dei cavi è però dispendioso in termini di tempo; cavi già confezionati, provvisti di spine, non possono venire infilati attraverso i canali (DE 40 13 886).

Inoltre è noto un quadro elettrico ad armadio con un passante per cavi a tenuta di HF, disposto sul fondo, che è costituito da due lamiere di fondo inserite. Queste, su listelli di bordo ripiegati ad angolo, portano delle strisce di tenuta costituite da un materiale elastico elettricamente conduttore tra le quali sono serrati i cavi con il loro schermaggio denudato fino al metallo. Il montaggio delle due lamiere di fondo e rinserimento dei cavi sono tuttavia complicati (DE 196 04 219).

Il compito della presente invenzione consiste nel realizzare un passante a tenuta di HF per cavi schermati in modo tale che singoli cavi o più cavi provvisti dei loro connettori a spina possano venire fatti passare attraverso la parete di una scatola elettricamente conduttrice con un minimo costo di montaggio.

Il compito viene assolto per mezzo di una canaletta metallica disposta sulla parete di una scatola schermata elettricamente conduttrice in cui viene inserito il cavo da introdurre, dopo l allontanamento del suo schermaggio in direzione longitudinale, mentre un elemento di pressione elasticamente cedevole inserito nella canaletta preme lo schermaggio contro la parete della canaletta per la produzione di un contatto di forma lineare.

La presente invenzione fa uso dell’effetto per cui un’onda elettromagnetica ad alta frequenza attraverso un camino - come è rappresentato qui dalla canaletta chiusa - viene fortemente attenuata fino ad una frequenza limite che dipende dalle dimensioni del camino. Si è visto che la canaletta nel caso di un adatto dimensionamento dà luogo ad un passante a tenuta di HF eccellente quando si provvede solo ad un collegamento elettrico tra lo schermaggio del cavo e la parete interna della canaletta, mentre la forza di pressione non ha importanza.

Il passante proposto con il suo elemento di pressione elasticamente cedevole consente di inserire nella canaletta più cavi uno in fianco all’altro, e anche di diverso diametro, nei limiti in cui venga prodotto solo un contatto lineare tra gli schermi del cavo e una parete interna della canaletta.

Rispetto ad altri passanti noti, la presente invenzione ha anche il vantaggio che un inserimento di cavi coassiali non incontra alcun punto di urto per la resistenza alle onde poiché nel montaggio lo schermaggio metallico non viene compromesso - come succede per esempio nel caso di un procedimento di impiombatura.

Il montaggio di cavi e di fasci di cavi in combinazione con un passante conforme all’invenzione a parte l’allontanamento della camicia del cavo per un breve tratto del cavo non richiede alcuna conoscenza speciale né procedimenti speciali, e dunque non pone nemmeno alcun particolare requisito di qualificazione al personale di montaggio. Il fissaggio dei collegamenti a spina, che richiede molto tempo e che altrimenti deve essere eseguito in loco, viene a cadere perché è possibile impiegare cavi già confezionati.

Vantaggiosamente la canaletta presenta una sezione trasversale a forma di U. Ciò dà luogo ad attenuazioni facilmente calcolabili del camino formato dalla canaletta insieme con la parete adiacente che in questo modo forma un conduttore cavo con sezione trasversale rettangolare.

Per l’applicazione alla scatola, è opportuno che la canaletta sui suoi lati longitudinali aperti sulla sua parete di conclusione porti delle flange di fissaggio. Una canaletta equipaggiata in questo modo può venire prodotta a costi convenienti mediante procedimenti di tranciatura e piegatura e può venire avvitata senza problemi alla parete della scatola di metallo.

È opportuno che al fondo della canaletta, in prossimità dell’apertura di ingresso, sia previsto uno scarico di trazione per il cavo. Oltre lo scarico di trazione, in questo modo viene fissata la posizione del cavo sulla parete del camino.

Nel caso più semplice come scarico di trazione si usa una normale fascetta per cavi fatta in lamiera di metallo protetta contro la corrosione.

Come elemento di pressione si usa un blocco prismatico costituito da un materiale espanso durevole adatto o da un altro materiale elasticamente cedevole che riempie esattamente la canaletta.

Per garantire il contatto dello schermaggio del cavo anche sulla parete terminale della canaletta, il cavo è piegato verso Paltò ad angolo retto appena prima della parete di conclusione.

Più canaleto possono essere disposte una in fianco all’altra o anche una sopra l’altra su una delle pareti esterne della scatola.

La presente invenzione viene nel seguito illustrata con maggior precisione sulla base di due esempi di esecuzione con riferimento ai disegni allegati. Nelle figure:

la Fig. 1 mostra un passante a tenuta di HF di un cavo in una rappresentazione in prospetiva e in esploso,

la Fig. 2 mostra più passanti disposti uno in fianco all’altro per più cavi, in prospetiva.

Un passante a tenuta di HF conforme all’invenzione di un cavo schermato 1 attraverso una parete 2 di una scatola 3 elettricamente conduttrice che serve ad accogliere componenti eletrici ed eletronici comprende una canaleta 4 e un elemento di pressione 5.

Il cavo 1 possiede più conduttori isolati uno rispetto all’altro 6 che sono circondati da uno schermaggio 7 costituito da una treccia metallica, nonché una camicia 8 di materiale isolante come pelle esterna.

La scatola 3, di cui in Fig. 1 è rappresentato solo un tratto di una parete piana 2, serve ad accogliere diversi componenti ed elementi costruttivi elettrici e/o elettronici che o sono molto sensibili nei confronti di interferenze elettromagnetiche ad alta frequenza oppure producono tali interferenze essi stessi.

La canaletta 4 è costituita da un materiale elettricamente conduttore ed è realizzata di forma prismatica, essa presenta una sezione trasversale a forma di U. Questa canaletta 4 nello stato montato è disposta sulla parete 2 della scatola 3 e con 1 bordi del suo lato longitudinale aperto 9 si appoggia strettamente e in relazione di conducibilità elettrica alla parete 2.

Un lato frontale della canaletta 4 è aperto e serve da apertura di ingresso 10 per il cavo 1, mentre il lato frontale che si trova di fronte all’estremità della canaletta è chiuso da una parete di conclusione 11.

Lungo il suo lato longitudinale aperto 9 e sulla parete conclusiva 11, la canaletta 4 porta delle flange di fissaggio 12 prodotte mediante piegatura che sono provviste di fori di fissaggio 13, sono allineati con fori corrispondenti nella parete 2 della scatola 3 e sono previsti per viti di fissaggio 14. In prossimità della loro apertura di ingresso 10 sul fondo 15 della canaletta 4 è previsto uno scarico di trazione 16 nella forma di una fascetta per cavi.

La camicia 8 del cavo 1 viene allontanata in misura corrispondente alla lunghezza della canaletta 4 fino allo schermaggio 7 in modo tale che questo sia nudo. Il cavo 1 giace nella direzione longitudinale della canaletta 4 sulla sua parete, per la precisione sul fondo 15, con il suo schermaggio 7 in relazione di conducibilità elettrica. Esso è ripiegato verso l’alto ad angolo retto prima della parete conclusiva 11 verso il lato longitudinale aperto 9 e ivi esce dalla canaletta 4 e viene introdotto attraverso un’apertura 17 rettangolare presente nella parete 2, nella scatola 3.

L’elemento di pressione 5 è un blocco prismatico costituito da un materiale elasticamente cedevole, per la precisione da un materiale espanso o da gomma morbida. Esso è inserito sopra il cavo 1 nella canaletta 4 e la riempie completamente. Per mezzo di questo elemento di pressione 5, il cavo 1 con il suo schermaggio 7 viene premuto in modo uniforme contro la parete di fondo 15 della canaletta e fissato dal punto di vista meccanico.

La Fig. 2 mostra la zona di fondo di un’altra scatola di metallo su cui sono previsti sette passanti a tenuta di HF nella forma di canalette con sezione trasversale a forma di U fissate una in fianco all’altra sulla piastra di fondo. Per rendere più chiara la rappresentazione, la piastra di fondo della scatola è parzialmente in spaccato. In tre delle canalette, uno, due e rispettivamente tre cavi sono inseriti uno in fianco all’altro in modo aperto sul fondo prima dell’ inserimento dei corrispondenti elementi di pressione prismatici. Queste canalette possiedono delle pareti di divisione comune e una parete di conclusione posteriore comune. Gli elementi di pressione si estendono in direzione longitudinale fino in prossimità della parete di conclusione ih modo tale che ivi rimanga uno spazio per l’estrazione dei cavi piegati ad angolo retto e la loro introduzione nella scatola.

Prospetto delle cifre di riferimento

1 Cavo

2 Parete

Scatola

Canaletta

Elemento di pressione Conduttore Schermaggio Camicia

Lato longitudinale Apertura di ingresso Parete di conclusione Flangia di fissaggio Fori di fissaggio Viti di fissaggio Fondo

Scarico di trazione Apertura

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Passante a tenuta di HF per almeno un cavo schermato attraverso una parete di una scatola elettricamente conduttrice per componenti elettrici ed elettronici con i seguenti aspetti peculiari: - una canaletta (4) costituita da un materiale elettricamente conduttore, - la canaletta (4) è applicata alla parete (2) della scatola (3), - la canaletta (4) con il suo lato longitudinale aperto (9) si appoggia in modo aderente contro la parete (2), - la canaletta (4) possiede un lato frontale aperto come apertura di ingresso (10) per il cavo (1), - la camicia (8) del cavo (1) è allontanata fino al suo schermaggio (7) corrispondentemente alla lunghezza della canaletta (4), - il cavo (1) giace nella direzione longitudinale nella canaletta (4), - lo schermaggio (7) si appoggia in modo elettricamente conduttore alla canaletta (4), - nella canaletta (4) è inserito un elemento di pressione (5) elasticamente cedevole, - l’elemento di pressione (5) preme lo schermaggio (7) contro la parete della canaletta (4), e - il cavo (1) è inserito nella scatola (3) uscendo all’estremità della canaletta dalla canaletta (4).
2. 2. Passante a tenuta di HF secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la canaletta (4) presenta una sezione trasversale a forma di U.
3. 3. Passante a tenuta di HF secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto che di fronte all’apertura di ingresso, all’estremità della canaletta, si trova una parete di conclusione (11).
4. 4. Passante a tenuta di HF secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3 caratterizzato dal fatto che la canaletta (4) lungo i suoi lati longitudinali aperti (9) e sulla parete di conclusione (11) porta delle flange di fissaggio (12).
5. 5. Passante a tenuta di HF secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4 caratterizzato dal fatto che sul fondo (15) della canaletta (4) in prossimità dell'' apertura di ingresso (10) è previsto uno scarico di trazione (16) per il cavo (1).
6. 6. Passante a tenuta di HF secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che come scarico di trazione (16) si usa una fascetta per cavi.
7. 7. Passante a tenuta di HF secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6 caratterizzato dal fatto che come elemento di pressione (5) si usa un blocco di un materiale elasticamente cedevole che riempie la canaletta (4).
8. 8. Passante a tenuta di HF secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che come materiale del blocco si usa un materiale espanso.
9. 9. Passante a tenuta di HF secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8 caratterizzato dal fatto che il cavo (1) è piegato ad angolo retto verso l’alto appena prima della parete di conclusione (11).
10. 10. Passante a tenuta di HF secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9 caratterizzato dal fatto che vi sono più canalette disposte una in fianco all/altra su una parete esterna di una scatola elettricamente conduttrice.