WO2011051005A2 - Kabeldurchführung und messgerät mit kabeldurchführung - Google Patents

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WO2011051005A2 PCT/EP2010/061949 EP2010061949W WO2011051005A2 WO 2011051005 A2 WO2011051005 A2 WO 2011051005A2 EP 2010061949 W EP2010061949 W EP 2010061949W WO 2011051005 A2 WO2011051005 A2 WO 2011051005A2
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
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    • H02G3/02—Details
    • H02G3/06—Joints for connecting lengths of protective tubing or channels, to each other or to casings, e.g. to distribution boxes; Ensuring electrical continuity in the joint
    • H02G3/0616—Joints for connecting tubing to casing
    • H02G3/0625—Joints for connecting tubing to casing with means for preventing disengagement of conductors
    • H02G3/0658—Joints for connecting tubing to casing with means for preventing disengagement of conductors with means constricting the conductor-insulation
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    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00—Cable fittings
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H05K9/0018—Casings with provisions to reduce aperture leakages in walls, e.g. terminals, connectors, cables

Definitions

  • the present invention relates to a cable feedthrough and a
  • Measuring device with such a cable gland in particular a
  • measuring signals are transmitted from a measuring device, for example as a current signal between 4 and 20 mA, or as a fieldbus signal to a control system.
  • the measuring devices are usually via a housing opening and a
  • the measuring devices contain in the housing electronic circuits for the preparation of measuring signals for communication with the
  • EP 0775 292 B1 discloses a measuring device in which filter elements are integrated in the passage between the terminal space and an adjoining housing chamber.
  • the object is achieved by the cable bushing according to claim 1 and the measuring device according to claim 9.
  • the cable bushing according to the invention for feeding at least one cable into a housing comprises at least one clamping and / or sealing element which has at least one first cable passage with an adjustable clear cross section; a first
  • Threaded bushing with a second cable passage and a first thread; and a second threaded bushing with a third
  • Cable passage which is aligned with the other cable passages.
  • the filter body is surrounded by at least one of the threaded bushes.
  • the filter body comprises a ferrite ring or a ring band core.
  • the filter body is integrated in the first threaded bush or the second threaded bushing.
  • the clamping and / or sealing element comprises an elastomeric body, which between the first
  • Threaded bushing and the second threaded bushing is clamped.
  • the filter body can be integrated into the elastomer body.
  • Sealing element integrally formed with the first threaded bushing.
  • one of the threaded bushes has a third thread for fastening the threaded bush to a housing.
  • the measuring device according to the invention which is in particular a measuring device of the process measuring technology, comprises a housing with a
  • Embodiment of a cable gland according to the invention a longitudinal section through a second
  • Embodiment of a cable gland according to the invention a longitudinal section through a third
  • the first threaded bushing comprises a carrier screw
  • the second threaded bushing comprises a clamping nut
  • the clamping and / or sealing element comprises an elastic sealing body.
  • the cable bushing 1 shown in Fig. 1 comprises a clamping nut 2 under the pierced carrier screw 3, wherein between the
  • Clamping nut 2 and the pierced carrier screw 3 is an axially pierced sealing body 4 is clamped, and wherein the
  • Sealing body which has an elastomer having, at its end facing the clamping nut end portion has a frustoconical or toroidal shell-shaped lateral surface, which at a thereto
  • annular filter body In the sealing body 4, an annular filter body is embedded, which contains a ferrite and surrounds the bore through the sealing body. Of the Filter body filters HF interference signals from the connection lines that are performed by the cable glands 1.
  • Fig. 2 shows an alternative embodiment of a cable bushing 1 1, wherein as before a clamping nut 1 1 pierced on a
  • Carrier screw 13 is screwed to clamp a arranged in the support screw 14 seal body.
  • a filter body here is an annular filter body is provided, which outside the
  • Carrier screw 15 is inserted.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a cable feedthrough 21 with a clamping nut 22 which is screwed to a pierced carrier screw 23 in order to tension a pierced sealing body 24 inserted into the carrier screw 23, whereby according to this embodiment of the invention an annular filter body at least in sections Having toroid cup-shaped surface, and abuts an inner wall of the clamping nut 22.
  • 4 shows a pressure measuring device 30 with a housing 31, which has a connection space 32 and a sensor space 33 separated therefrom. In the sensor space 33, a pressure measuring cell 34 is held by means of a holding body 35. Primary signals from the pressure measuring cell 34 are processed via a processing circuit 36 into a signal, which may be, for example, a 4 ...
  • connection space 32 20 mA signal that is guided via a glass feedthrough 37 to a terminal block 38 in the connection space 32.
  • a cable bushing 39 according to the invention with an annular filter body 40, a connecting cable 41 is guided into the connection space 32, where the lines of the connecting cable 41 can be connected to the terminal block.
  • the connecting space 32 is accessible for connecting the line through a housing opening, which is closed by a housing cover 42 in measuring operation.

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Abstract

Eine Kabeldurchführung 1 zum Zuführen mindestens eines Kabels in ein Gehäuse, welche Kabeldurchführung umfasst mindestens ein Klemm- und/oder Dichtelement 4, welches mindestens einen ersten Kabeldurchgang mit einem einstellbaren lichten Querschnitt aufweist; eine erste Gewindebuchse 3 mit einem zweiten Kabeldurchgang und einem ersten Gewinde; und eine zweite Gewindebuchse 2 mit einem dritten Kabeldurchgang und mindestens einem zweiten Gewinde welches sich mit dem ersten Gewinde in Eingriff befindet, wobei zumindest die zweite Buchse gegenüber dem Klemm- und/oder Dichtelement eine axial veränderliche Position aufweist, welche über die relative axiale Position zwischen dem ersten Gewinde über die Gewinde einstellbar ist, wobei der erste, zweite und dritte Kabeldurchgang miteinander fluchten; wobei die Kabeldurchführung einen einem ringförmigen Filterkörper 5 zum Filtern von HF-Signalen mit einem vierten Kabeldurchgang aufweist, der mit den anderen Kabeldurchgängen fluchtet.

Description

Kabeldurchführung und Messgerät mit Kabeldurchführung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kabeldurchführung und ein
Messgerät mit einer solchen Kabeldurchführung, insbesondere ein
Messgerät der industriellen Prozessmesstechnik.
In der industriellen Prozessmesstechnik werden Messsignale von einem Messgerät, beispielsweise als ein Stromsignal zwischen 4 und 20 mA, oder als ein Feldbussignal zu einem Leitsystem übertragen. Hierzu sind die Messgeräte gewöhnlich über eine Gehäuseöffnung und eine
Kabeldurchführung an ein Anschlusskabel angeschlossen.
Die Messgeräte enthalten in dem Gehäuse elektronische Schaltungen zur Aufbereitung von Messsignalen für die Kommunikation mit dem
Leitsystem. Diese Schaltungen und die auszugebenden Signale sind anfällig gegenüber Hochfrequenz-Störsignalen, welche es zu
unterdrücken gilt. So offenbart das EP 0775 292 B1 ein Messgerät in welchem in dem Durchgang zwischen dem Klemmenraum und einer daran anschließenden Gehäusekammer Filterelemente integriert sind.
Dieser Ansatz ist jedoch insoweit nachteilig, als die Filter einerseits einen Teil des Volumens im Gehäuse einnehmen und andererseits nicht verhindern, dass die HF-Störungen zumindest in einen Teilbereich des Gehäuses eindringen. Zudem steht diese Position der Filterelemente einer flexiblen Fertigung für eine Produktsegmentierung entgegen, die zwischen Geräten mit und ohne solchen Filterelementen unterscheidet.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Kabeldurchführung und ein Messgerät bereitzustellen, welche die obigen Nachteile überwinden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Kabeldurchführung gemäß Anspruch 1 und das Messgerät gemäß Anspruch 9. Die erfindungsgemäße Kabeldurchführung zum Zuführen mindestens eines Kabels in ein Gehäuse umfasst mindestens ein Klemm- und/oder Dichtelement, welches mindestens einen ersten Kabeldurchgang mit einem einstellbaren lichten Querschnitt aufweist; eine erste
Gewindebuchse mit einem zweiten Kabeldurchgang und einem ersten Gewinde; und eine zweite Gewindebuchse mit einem dritten
Kabeldurchgang und mindestens einem zweiten Gewinde welches sich mit dem ersten Gewinde in Eingriff befindet, wobei zumindest die zweite Buchse gegenüber dem Klemm- und/oder Dichtelement eine axial veränderliche Position aufweist, welche über die relative axiale Position zwischen dem ersten Gewinde über die Gewinde einstellbar ist, wobei der erste, zweite und dritte Kabeldurchgang miteinander fluchten; wobei erfindungsgemäß die Kabeldurchführung einen einem ringförmigen Filterkörper zum Filtern von HF-Signalen mit einem vierten
Kabeldurchgang aufweist der mit den anderen Kabeldurchgängen fluchtet.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Filterkörper von zumindest einer der Gewindebuchsen umgeben. In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der Filterkörper einen Ferrit- Ring oder einen Ringbandkern.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Filterkörper in die erste Gewindebuchse oder die zweite Gewindebuchse integriert.
In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Klemm- und/oder Dichtelement einen Elastomerkörper, welcher zwischen der ersten
Gewindebuchse und der zweiten Gewindebuchse eingespannt ist.
In einer Ausgestaltung dieser Weiterbildung der Erfindung kann der Filterkörper in den Elastomerkörper integriert sein. In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Klemm- und/oder
Dichtelement einstückig mit der ersten Gewindebuchse ausgebildet.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist eine der Gewindebuchsen ein drittes Gewinde zur Befestigung der Gewindebuchse an einem Gehäuse auf.
Das erfindungsgemäße Messgerät, welches insbesondere ein Messgerät der Prozessmesstechnik ist, umfasst ein Gehäuse mit einer
Gehäuseöffnung; eine Kabeldurchführung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, die fluchtend mit der Gehäuseöffnung angeordnet ist, um mindestens ein Anschlusskabel durch die
Kabeldurchführung und die Gehäuseöffnung in das Gehäuse zu führen. Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Messgerät in dem
Gehäuse eine Feldbusschnittstelle zum Anschluss an einen Feldbus oder eine 4 ... 20 mA-Schnittstelle zum Anschluss an eine Zweidraht
Stromschleife auf, an welche Schnittstelle das Anschlusskabel
anzuschließen ist.
Durch eine Integration des Filterkörpers in die Kabeldurchführung wird erstens eine einfache Montage des HF-Filters am Messgerät ermöglicht, zweitens ist nahezu jedes Messgerät, auf diese Weise ohne weiteres mit einem solchen Filter nachrüstbar und drittens bewirkt die Position des Filters, dass HF-Störsignale vollständig außerhalb des Gehäuses gehalten werden.
Die Erfindung wird nun anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt: einen Längsschnitt durch ein erstes
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kabeldurchführung; einen Längsschnitt durch ein zweites
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kabeldurchführung; einen Längsschnitt durch ein drittes
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kabeldurchführung; und
Fig. 4: einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Messgerät:
In den Ausführungsbeispielen umfasst die erste Gewindebuchse eine Trägerschraube, die zweite Gewindebuchse eine Spannmutter und das Klemm- und/oder Dichtelement einen elastischen Dichtungskörper. Die in Fig. 1 dargestellte Kabeldurchführung 1 umfasst eine Spannmutter 2 unter der durchbohrten Trägerschraube 3, wobei zwischen der
Spannmutter 2 und der durchbohrten Trägerschraube 3 ein axial durchbohrter Dichtungskörper 4 eingespannt ist, und wobei der
Dichtungskörper, welcher ein elastomer aufweist aufweist, an seinem der Spannmutter zugewandten Endabschnitt eine kegelstumpf- oder toroidschalenförmige Mantelfläche aufweist, die an einer dazu
komplementären Fläche der Spannmutter anliegt, sodass ein axiales Spannen des Dichtkörpers 4 durch Anziehen der Spannmutter 2 eine radial einwärts gerichtete Verformung des Dichtkörpers 4 bewirkt.
In dem Dichtkörper 4 ist ein ringförmiger Filterkörper eingebettet, welcher ein Ferrit enthält und die Bohrung durch den Dichtkörper umgibt. Der Filterkörper filtert HF-Störsignale von den Anschlussleitungen die durch die Kabeldurchführungen 1 durchgeführt werden.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Kabeldurchführung 1 1 , wobei wie zuvor eine Spannmutter 1 1 auf eine durchbohrte
Trägerschraube 13 geschraubt ist um eine in der Trägerschraube 14 angeordneten Dichtungskörper einzuspannen. Als Filterkörper ist hier ein ringförmiger Filterkörper vorgesehen, welcher außerhalb des
Dichtungskörpers 14 in eine entsprechende Bohrung in die
Trägerschraube 15 eingesetzt ist.
Fig. 3 zeigt schließlich eine Ausgestaltung einer Kabeldurchführung 21 mit einer Spannmutter 22, welche mit einer durchbohrten Trägerschraube 23 verschraubt ist, um einen in die Trägerschraube 23 eingesetzten, durchbohrten Dichtungskörper 24 zu spannen, wobei gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung ein ringförmiger Filterkörper zumindest abschnittsweise eine toroidschalenförmige Oberfläche aufweist, und an einer Innenwand der Spannmutter 22 anliegt. Fig. 4 zeigt ein Druckmessgerät 30, mit einem Gehäuse 31 , welches einen Anschlussraum 32 und einen davon abgetrennten Sensorraum 33 aufweist. In dem Sensorraum 33 ist eine Druckmesszelle 34 mittels eines Haltekörpers 35 gehalten. Primärsignale von der Druckmesszelle 34 werden über eine Verarbeitungsschaltung 36 zu einem Signal aufbereitet, welcher beispielsweise ein 4 ... 20 mA-Signal sein kann, dass über eine Glasdurchführung 37 an einen Klemmenblock 38 in dem Anschlussraum 32 geführt wird. Durch eine erfindungsgemäße Kabeldurchführung 39 mit einem ringförmigen Filterkörper 40 wird ein Anschlusskabel 41 in den Anschlussraum 32 geführt, wo die Leitungen des Anschlusskabels 41 an den Klemmenblock anschließbar sind. Der Anschlussraum 32 ist zum anschließen der Leitung durch eine Gehäuseöffnung zugänglich, welche im Messbetrieb durch einen Gehäusedeckel 42 verschlossen ist.

Claims

Patentansprüche Kabeldurchführung (1 , 1 1 , 21 , 39) zum Zuführen mindestens eines Kabels in ein Gehäuse, welche Kabeldurchführung umfasst: mindestens ein Klemm- und/oder Dichtelement (4, 14, 24), welches mindestens einen ersten Kabeldurchgang mit einem einstellbaren lichten Querschnitt aufweist; eine erste Gewindebuchse (3, 13, 23), mit einem zweiten
Kabeldurchgang und einem ersten Gewinde; und eine zweite Gewindebuchse (2, 12, 22) mit einem dritten
Kabeldurchgang und mindestens einem zweiten Gewinde welches sich mit dem ersten Gewinde in Eingriff befindet, wobei zumindest die zweite Buchse gegenüber dem Klemm- und/oder Dichtelement eine axial veränderliche Position aufweist, welche über die relative axiale Position zwischen dem ersten Gewinde über die Gewinde einstellbar ist, wobei der erste, zweite und dritte Kabeldurchgang miteinander fluchten; dadurch gekennzeichnet, dass die Kabeldurchführung einen einem ringförmigen Filterkörper (5, 15, 25, 40) zum Filtern von HF-Signalen mit einem vierten Kabeldurchgang aufweist der mit den anderen Kabeldurchgängen fluchtet.
Kabeldurchführung nach Anspruch 1 , wobei der Filterkörper zumindest von einer der Gewindebuchsen umgeben ist.
3. Kabeldurchführung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Filterkörper einen Ferrit-Ring oder einen Ringbandkern umfasst.
4. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Filterkörper in die erste Gewindebuchse oder die zweite
Gewindebuchse integriert ist.
5. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Klemm- und/oder Dichtelement einen Elastomerkörper umfasst, welcher zwischen der ersten Gewindebuchse und der zweiten Gewindebuchse eingespannt ist.
6. Kabeldurchführung nach Anspruch 5, wobei der Filterkörper in den Elastomerkörper integriert ist.
7. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das wobei das Klemm- und/oder Dichtelement einstückig mit der ersten Gewindebuchse ausgebildet ist.
8. Kabeldurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine der Gewindebuchsen ein drittes Gewinde zur Befestigung der Gewindebuchse an einem Gehäuse aufweist.
9. Messgerät (30), insbesondere Messgerät der Prozessmesstechnik, umfassend: ein Gehäuse (31 ) mit einer Gehäuseöffnung; eine Kabeldurchführung (39) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die fluchtend mit der Gehäuseöffnung angeordnet ist, um mindestens ein Anschlusskabel (41 ) durch die Kabeldurchführung
(39) und die Gehäuseöffnung in das Gehäuse (31 ) zu führen.
Messgerät nach Anspruch 9, wobei das Messgerät in dem Gehäuse eine Feldbusschnittstelle, insbesondere eine Profibus- oder
Foundation Fieldbus-Schnittstelle, oder eine 4 ... 20 mA-Schnittstelle aufweist, an welche das Anschlusskabel anzuschließen ist.
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