DE3010987A1 - Verbindungsbaugruppe fuer eine elektrische leitung - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

21. März 1980

BREEZE ILLINOIS, INC.

Main and Agard Streets

Wyoming, Illinois 61491 /V.St.A.

Unser Zeichen: B 1586

Verbindungsbaugruppe für eine elektrische Leitung

Bei einer Vorrichtung mit einer elektrischen Verdrahtung wird häufig ein ungeschütztes Kabel verwendet, das aus vielen einzelnen ungeschützten Drähten oder Leitungen besteht. Das Kabel kann mit einem Gummiüberzug oder dergleichen bedeckt sein, jedoch ist es im allgemeinen ungeschützt und die Drähte oder Leitungen sind gegenüber äußeren Kräften oder Belastungen strukturmäßig ungeschützt, es sei denn, daß sie durch ihre eigene Festigkeit solchen Belastungen widerstehen können. Dementsprechend kann eine Beschädigung des Kabels durch Biegen, Ziehen, Pressen oder durch Schneidkräfte auftreten, die auf das Kabel ausgeübt werden.

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Ein geschütztes oder abgeschirmtes Kabel besteht aus einer dauerhaften, aber flexiblen Rohrleitung, die die innen angeordneten Drähte oder Leitungen schützt oder einschließt. In solchen Fällen nimmt die flexible Rohrleitung oder der flexible Schutz alle mechanischen Biege-, Zug- und Preßkräfte auf und er widersteht Sühneidkräften, so daß die inneren Drähte oder Leitungen geschützt sind. Üblicherweise sind an den Enden sowohl ungeschützter als auch geschützter Kabel zur lösbaren Verbindung der Drähte oder Leitungen,sowohl in elektrischer als auch mechanischer Weise, mit anderen gleichen Kabeln oder mit einer Anschlußtafel Verbindungen vorgesehen. Es werden auch Endkupplungen verwendet, um die passenden Endverbindungen mechanisch miteinander zu fixieren oder zu verriegeln.

Eine typische Endverbindung für ein ungeschütztes Kabel hat im allgemeinen einen ringförmigen aus Metall oder dauerhaftem Kunststoff ausgebildeten Körper, der eine Reihe von Endanschlüssen oder Kontaktstiften einhüllt, von denen einer für jeden einzelnen Draht oder Leitung vorhanden ist, und diese Endanschlüsse oder Kontaktstifte sind dazu ausgebildet, teleskopartig oder durch dichtes Aufeinanderpressen von zugeordneten Flächen mit in gleicher Weise angeordneten Anschlüssen oder Kontaktstiften einer getrennten passenden Endverbindung zusammenzuarbeiten. Die einzelnen Drähte oder Leitungen des Kabels sind mit den Endanschlussen oder Kontaktstiften durch Lötung, Falzung oder dergleichen verbunden. Häufig umgibt diese Verbindungßkomponenten zur Abdichtung des Kabels eine kompressible Durchführungshülse aus Gummi. Die Durchführungshülse ist über derartige Verbindungskomponenten mittels einer Mutter sicher aufgepreßt, die dicht auf den Verbindungskörper gegen einen konischen, die Durchführungshülse umgebenden Kompressionsring aus Kunststoff gezogen wird.

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Eine Form der üblicherweise verwendeten Kupplung zur mechanischen Verklammerung des Verbindungskörpers mit seiner getrennten Endverbindung oder einer Anschlußtafel hat die Form einer ringförmigen Hülse, die über den Verbindungskörper aufgepaßt und darauf aufdrehbar ist, wobei zusammenarbeitende Schultern eine Trennung der Komponenten in axialer Richtung begrenzen. Die Hülse hat mechanische Mittel, beispielsweise bajonettförmige Klammerelemente, Gewinde oder dergleichen, die mechanisch auf einer zugeordneten Kupplungshülse auf der angepaßten Endverbindung oder der Anschlußtafel eine feste Verbindung herstellen.

Die bei einem geschützten oder abgeschirmten Kabel verwendete Endverbindung hat im allgemeinen eine rohrförmige Verlängerung, die mit der flexiblen Leitung teleskopartig zusammenarbeitet und eine mechanische Verbindung in der Form eines Binde- und/oder Pelzkragens, die zwischen den teleskopartig ineinandergeschobenen Komponenten hergestellt werden kann. Jedoch ist die tatsächliche Kupplung oder Passung der Verbindungsteile, die bei einem geschützten Kabel verwendet wird, vollständig unterschiedlich, und sie ist im allgemeinen nicht vergleichbar mit den Kupplungs- und Verbindungspassungen, die bei ungeschützten Kabeln verwendet werden. Demgemäß werden im allgemeinen Paßstücke auf die üblichen ungeschützten Verbindungsstücke aufgesetzt, um die Verbindung mit einem geschützten Kabel zu ermöglichen, was die Kosten und die Größe der EndVerbindungsbaugruppe erhöht.

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Endverbindung und Kupplungsbaugruppe, die bei einem geschützten oder abgeschirmten Kabel mit einer flexiblen Leitung verwendet werden soll, wobei die-Baugruppe zu normalen Verbindungen oder Kupplungsstücken passen soll, die für ungeschützte Kabel verwendet werden. Die spezielle Baugruppe verwendet einen

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üblichen ringförmigen Verbindungskörper zur Halterung einer Anzahl angeordneter Endstifte oder Kontakte durch einen Isolierkörper in Verbindung mit einem speziellen ringförmigen Paßstück, durch das die Kabelleitungen oder Drähte hindurchgehen. Das Verbindungsstück hat ein rohrförmiges Ende, das so bemessen ist, daß es teleskopartig die Kabelleitung aufnimmt und mit dieser mechanisch verbunden wird, sowie ein gegenüberliegendes rohrförmiges Ende, das mit einer konisch zulaufenden inneren Bohrungsfläche versehen ist, die in einer Richtung von dem befestigten Kabel weg divergiert.

Das Paßstück der Erfindung hat auch darauf eine außen liegende Schulter oder dergleichen, die wirksam mit einer üblichen Befestigungsjnutter zusammenarbeiten kann, um das Paßstück fest gegen einen ringförmigen Verbindungskörper zu ziehen. Eine elastische Durchführungshülse ist über die Kabelleitungen oder Drähte angebracht und in axialer Richtung sowie in radialer Richtung zwischen der spitz zulaufenden Fläche des Paßstückes sowie dem ringförmigen Körper und/oder der Isolierung durch das Ziehen des Paßstückes fest gegen den ringförmigen Verbindungskörper zusammengepreßt. Die Endstifte oder Kontakte der Verbindung werden für die verschiedenen einzelnen Drähte oder Leitungen durch Löten, Falzen, Zusammenpressen oder auf andere übliche Weise verbunden. Eine Kupplungshülse arbeitet mit einer äußeren Schulter auf dem ringförmigen Verbindungskörper zusammen, um die Verbindungsbaugruppe mechanisch mit der Verbindung oder dem Schalttafelanschiuß fest zu verbinden.

Im nachfolgenden ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung sind:

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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines typischen geschützten Kabels, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer verbesserten Verbindungsund Kupplungsbaugruppe gemäß der Erfindung zeigt, das an seinem einen Ende befestigt ist,

Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie 2-2 in der Fig.1, und

Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie die der Fig.2, die jedoch die Komponenten teilweise freigelegt oder auseinandergenommen zur leichteren Erläuterung zeigt.

Fig. 1 zeigt ein geschütztes oder abgeschirmtes Kabel 10 mit einer an seinen beiden Enden, von denen nur ein Ende gezeigt ist, angebrachten Verbindungs- und Kupplungsbaugruppe 12, durch die das Kabel 10 mechanisch und elektrisch mit einem passenden Schalttafelanschluß oder einem nicht gezeigten gleichen Kabel verbunden werden kann. Das Kabel 10 hat gemäß Fig.2 und 5 eine übliche flexible Rohrleitung 14-, die beispielsweise durch Wicklung eines einzelnen Streifens oder Bandes aus dauerhaftem Material in einer sich überlappenden schraubenförmigen Art ausgebildet ist, um eine mechanische Verbindung zwischen den benachbarten Windungen. 16 zu ermöglichen, obwohl benachbarte Windungen aneinander abrollen können und eine begrenzte seitliche Biegung der Rohrleitungen bieten. Die spezielle Ausführungsform der rohrförmigen Leitung 16 bildet selbst keinen Teil der Erfindung.

Typischerweise ist über der inneren Hohrleitung 14- eine gesponnene oder geflochtene Abdeckung 18 angeordnet, die ebenfalls durch Verflechten in einander entgegengesetzten schraubenförmigen Richtungen eine Mehrzahl von getrennten

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Gewindesträngen oder Drähten ausgebildet ist. Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß die spezielle Ausführung des geflochtenen Überzuges 18 keinen Teil der Erfindung darstellt. Ein Überzug 20 aus Isoliermaterial, beispielsweise Gummi, ist über der geflochtenen Abdeckung 18 aufgebracht und macht dadurch die rohrförmige Leitung 14 wasserdicht.

In der Leitung 14 sind eine Anzahl von getrennten, sich in axialer Richtung erstreckenden Drähten oder Leitungen 22 angeordnet, von denen in der Zeichnung nur drei gezeigt sind und mit den Buchstaben a, b und c unterschieden werden. Es sei erneut darauf hingewiesen, daß die spezielle Anzahl und die Art der Leitungen 22 verändert werden können und daß sie keinen Teil der Erfindung darstellen. Jedoch sind die innerhalb der Rohrleitung 14 eingeschlossenen Leitungen durch die Rohrleitung gegen eine mechanische Biegung über eine bestimmte Grenze hinaus geschützt und sie sind weiterhin gegen auf die Rohrleitung einwirkende Querschneidekräfte geschützt.

Die Enden der Rohrleitung 14 und der Leitungen 22 sind, wie oben erwähnt, mit der Verbindungs- und ■Kupplungsbaugruppe 12 "verbunden und die spezielle Weise der Verbindung ist im nachfolgenden beschrieben. Die Verbindungs- und Kupplungsbaugruppe 12 hat ein Verbindungsstück 24, das zum Teil durch ein ringförmiges Paßstück 28 mit einem rohrförmigen Ende oder einer rohrförmigen Verlängerung 30 ausgebildet ist. Das Ende 30 ist etwas größer bemessen als die äußeren Abmessungen der Rohrleitung 14, so daß das Ende die Rohrleitung 14 teleskopartig aufnehmen oder die Leitung überlappen kann. Das Paßstück 28 hat weiterhin eine innere ringförmige Schulter 32, gegen die das freie Ende der Leitung anstoßen kann, wenn die Komponenten teleskopartig ineinandergeschoben sind.

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Vorzugsweise paßt der aus Gummi bestehende Überzug 20 der Leitung 14 über das rohrförmige Ende 30 des Paßstückes 28, wenn die Leitung in das Ende des Paßstückes eingesetzt ist, und es werden mechanische Mittel verwendet, um die teleskopartig eingeschobene Leitung und das Paßstückende miteinander sicher zu verbinden. Die Verbindung erfolgt durch einen Kragen oder durch eine Klammer 34, die über das rohrförmige Ende 30 des Paßstückes 28 paßt und gefaltet oder nach unten auf den Gummiüberzug festgezogen wird, wodurch das rohrförmige Ende fest gegen die Leitung 14 verformt werden kann. Es können andere Mittel zur mechanischen Verbindung zwischen der Rohrleitung und dem Paßstück verwendet werden, beispielsweise eine Verklebung mit Epoxy-Harz, ein Verschweißen oder ein direktes Falzen des Paßstückes. Die inneren Leitungen 22a,22b,22c usw. erstrecken sich gemäß Fig.2 über die Schulter 32 zu dem vorderen oder abgewandten Ende des Paßstückes 28.

Das Verbindungsstück 24 hat weiterhin einen ringförmigen Verbindungskörper 40, der im allgemeinen in der Mitte des Körpers darauf eine ringförmige Schulter 42 und eine fieih< von äußeren schraubenförmigen Gewinden 44 hat, die zwischen der Schulter 42 und der ringförmigen Stirnfläche 45 des Verbindungskörpers angrenzend an dem Paßstück 28 ausgebildet sind.Innerhalb des hohlen ringförmigen Verbindungskörpers 40 ist ein Isolator 46 angeordnet. Eine Anzahl von leitenden Endstiften oder Kontakton 48 sind in entsprechenden rohrförmigen öffnungen angeordnet,die durch den Isolator 46 ausgebildet sind,und sie werden zueinander durch diese rohrförmigen öffnungen parallel gehalten. Im allgemeinen ist für Jede in dem Kabel 10 gehaltene einzelne Leitung 22a, 22b, 22c usw. ein Kontaktstift 48a, 48b, 48c usw. vorgesehen. Die Enden 49ä, 49b, 49c usw. jedes Kontaktstiftes 48 stehen über eine radiale Fläche 50 des Isolators 46 in Richtung zu der Rohrleitung 14 hin vor.

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Eine etwas überbemessene Durchführungshülse 51 aus Gummi ist innerhalb des Paßstückes 28 angeordnet und sie hat eine Mehrzahl von öffnungen oder rohrförmigen Durchgängen 52a, 52b, 52c usw., die jeweils mit den Endkontakten 48 fluchten. Die einzelnen Leitungen 22 sind durch die Durchgänge 52 in der Durchführungshülse hindurchgeführt und sie überlappen sich mit den Enden 49 der Stifte 48 und sie sind mit diesen für einen sicheren elektrischen Kontakt durch Bindung, Lötung, Falzung, Druck oder dergleichen entsprechend verbunden. Die Durchführungshülse 51 liegt über den Verbindungen der Leitungen und der Enden 49 der Kontaktstifte 48. Die Durchführungshülse 51 hält die Leitungen 22 in richtiger Ausrichtung zueinander und gegenüber den vorstehenden Enden der Stifte 48. Weiterhin sorgt die Durchführungshülse 51 für eine dichte Überlappung der Verbindungen zwischen den einzelnen Leitungen und den Stiften.

Das Paßstück 28 hat auch einen Endabschnitt 56, der der inneren Schulter 32 gegenüber der Leitung 14 abgewandt ist. Weiterhin ist in dem Endabschnitt eine Bohrungsfläche angeordnet, die bei 58 in einer konisch divergierenden Form von dem Schulterbereich 32 von dem befestigten Kabel weg zu einer zylindrischen Innenfläche 58a und über eine ringförmige Schulter 58b zu einer größeren zylindrischen Fläche 58c spitz zuläuft. Die Durchführungshülse 51 hat eine zylindrische Fläche 57c, eine ringförmige Schulter 57b und eine leicht konisch spitz zulaufende Fläche 57· Wenn die ringförmigen Endflächen 59 und 45 des Paßstückes 28 bzw. des ringförmigen Körpers 40 gegeneinander anliegen, wird bei einer geringfügigen Überbemessung der Durchführungshülse 51 diese in axialer und radialer Richtung zwischen den umgebenden Flächen 58, 58a, 58b und 58c des Paßstückes, der Isolatorfläche 50 und/oder der inneren zylindrischen

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Fläche 45a des ringförmigen Körpers 40 zusammengepreßt, was die Durchführungshülse veranlaßt, die Leitungen 22 und die Kontaktstifte 48 für eine Verbindung dicht zu umschließen. Weiterhin liegen ein Ende 59 des Paßstückes und das Ende 45 des ringförmigen Körpers in festem Metallkontakt gegeneinander, was einen elektromagnetischen Schutz der Leitung oder Drähte selbst an der Schnittstelle zwischen diesen Teilen schafft.

Das Verbindungsstück 24 hat auch eine ringförmige Befestigungsmutter 60, die an einem Ende mit einer nach innen gedrehten ringförmigen Lippe oder einem Flansch 62 versehen ist, die bzw. der gegen eine Schulter 64 auf dem Paßstück 28 anliegt. Die Mutter 60 ist mit Innengewinde 66 versehen, das mit dem auf dem ringförmigen Verbindungskörper 40 ausgebildeten Außengewinde 44 zusammenarbeitet. Somit kann die Befestigungsmutter 60 nach unten in einen entsprechenden Eingriff der Gewinde 66 und 44 gedreht werden und sie wird mit dem Eingriff des Flansches 62 gegen die Schulter 64 verwendet, um das Paßstück 28 in einen festen Metallkontakt an den Enden 45 und 59 zu ziehen. Der vorgenannte Vorgang drückt weiterhin die Durchführungshülse 51 in eine feste Umfassung über die hindurchgehenden Leitungen 22a, 22b und 22c und die darin endenden Kontaktstifte 49.

Zu der Verbindungs- und Kupplungsbaugruppe 12 gehört auch, wie oben erwähnt, eine äußere, ringförmige Kupplungshülse 70, die dazu bestimmt ist, über die Außenseite des Verbindungskörpers 40 zu passen. Sie hat eine innere Schulter 72, die zwischen der Schulter 42 des ringförmigen Körpers 40 und einer ringförmigen Stirnfläche 73 auf der Haltemutter 60 eingeschlossen ist. Somit ist die Kupplungshülse 70 in axialer Richtung auf den Verbindungskörper 40 eingeschlossen, jedoch kann sie sich gegenüber dem Verbindungs-

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körper 4-0 frei drehen, um eine äußere Verbindung mit einer zusammenarbeitenden Kupplung oder einem nicht gezeigten Schalttafelanschluß herzustellen. Üblich sind beispielsweise Nuten 7^ auf der Innenfläche der Hülse, die nicht gezeigte Stifte aufnehmen können, um eine trennbare Bajonettverbindung zu bilden. Jedoch bildet die spezielle Bestimmung der Kupplungshülsen keinen Teil der Erfindung.

Die Zusammenarbeit zwischen der Rohrleitung 14 und dem Verbindungsstück 24 stellt eine wetterfeste und elektromagnetisch geschützte Verbindung dar, deren Vorteile mittels einer einzigen Befestigungsmutter 60 erzielt werden, die mit einem ringförmigen Verbindungskörper 40 zusammenarbeitet. Die Vorteile werden weiterhin durch den Zusammendruck in dichter Umfassung der Durchgangshülse 51 erzielt, die zwischen der spitz zulaufenden Fläche 58 des Paßstückes 28 und dem Verbindungskörper 40 sowie dem Isolator 46 eingeschlossen ist. Derartige Vorteile werden weiterhin durch die Verwendung nur üblicher Komponenten einer Leitung für ein nicht geschütztes Kabel in Verbindung mit dem speziellen Paßstück 28 erzielt, das hier beschrieben worden ist. Die vorbeschriebene Erfindung stellt eine wirtschaftliche Erfindung der Komponententeile dar und vermeidet die Notwendigkeit der Verdopplung von Teilen und/oder die Vergrößerung von Abmessungen und Kosten, die sonst bei einer Verwendung eines aufgesetzten Paßstückes zur gemeinsamen Verbindung von nicht geschützten und geschützten Kabeln entstehen. Darüber hinaus werden die vorgenannten Merkmale ohne wesentliche Veränderung der Einzelheiten und/oder Betriebseigenschaften der Verbindungsbaugruppe erreicht.

Obwohl auf einen Draht oder eine Leitung Bezug genommen worden ist,und ein elektrischer Draht oder eine elektrische

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Leitung gezeigt ist, ist es möglich, den dargelegten erfindungsgemäßen Grundgedanken ohne begrenzte Abwandlungen da zu verwenden, wo Leitungen in der Form von Paserstangen zur Lichtübermittlung benutzt werden.

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Claims (4)

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1.JVerbindungsbaugruppe für ein geschütztes Kabel, gekennzeichnet durch eine flexible Rohrleitung und eine Anzahl von sich in axialer Richtung innerhalb der Rohrleitung erstreckenden Leitungen, durch einen rohrförmigen Körper und eine entsprechende Anzahl von Endkontakten in der Verbindungsbaugruppe, die innerhalb des rohrförmigen Körpers gehalten sind und die hervorstehende Enden haben, die für eine Verbindung mi,t entsprechenden Leitungen bestimmt sind, wobei ein Paßstück ein Ende hat, das glatt gegen den rohrförmigen Körper anliegt,und ein gegenüberliegendes Ende mit rohrförmigen Verlängerungen hat, die teleskopartig mit der Leitung zusammenwirken, durch Mittel zum gemeinsamen mechanischen Befestigen der teleskopartig eingeschobenen Rohrleitung und der rohrförmigen Verlängerung, wobei das Paßstück eine konisch spitz zu-

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laufende Innenbohrung hat, die in ihrer Größe in der Sichtung von dem befestigten Kabel weg und zu den freiliegenden Enden der Endkontakte divergiert, durch eine flexible Durchführungshülse mit einer entsprechenden Anzahl von Durchgangslöchern, von denen jedes zur Aufnahme einer Leitung und eines Endkontaktes in überlappender Weise dient und wobei die Durchführungshülse leicht überdimensioniert ist, jedoch in der spitz zulaufenden Bohrung des Paßstückes angeordnet ist,und durch Mittel, die eine Befestigungsmutter umfassen, die zwischen dem Paßstück und dem ringförmigen Körper zusammenarbeitet, um das Paßstück dicht gegen den ringförmigen Körper zu ziehen, um dadurch ein Zusammenpressen der Durchführungshülse sowohl in radialer als auch in axialer Richtung gegen und über die überlappenden Verbindungen zwischen den Endkontaktenden und den Leitungen zu bewirken.

2. Verbindungsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolator die Endkontakte in axialer Richtung in einem radialen Abstand voneinander innerhalb des ringförmigen Körpershält, wobei der Isolator eine radiale Fläche hat, gegen die die Durchgangshülse gedrückt ist, wenn die Befestigungsmutter das Paßstückelement und den ringförmigen Körper zusammenzieht.

5. Verbindungsbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Endkontakte jeweils von der Radialfläche des Isolators hinweg vorstehen, und zwar in eine Richtung zu der befestigten Leitung.

4. Verbindungsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der elastischen Durchführungshülse im allgemeinen in ihrer Außenform zylin-

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drisch ist und daß die Durchgangslöcher in der Durchfuhrungshülse im allgemeinen parallel zueinander und zu der Längsachse der zylindrischen Durchführungshülse verlaufen.

Verbindungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Paßstück eine Mittelschulter hat, die von dem Verbindungskörper weg und zu dem Kabel hinzeigt,und daß die Befestigungsmutter eine nach innen gerichtete radiale Lippe hat, die gegen die Schulter anliegt.

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