DE69507504T2

DE69507504T2 - Dichtungseinheit,insbesondere für elektrische verbinder

Info

Publication number: DE69507504T2
Application number: DE69507504T
Authority: DE
Inventors: Pier Carlo I-10090 Cascine Vica Bigotto; Alessandro I-10151 Torino Genta
Original assignee: Framatome Connectors International SAS
Current assignee: FCI SA
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1995-10-30
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2015-10-31
Also published as: EP0789940A1; ES2128098T3; EP0789940B1; ITTO940868A1; ITTO940868A0; DE69507504D1; JPH10513302A; US6217385B1; KR970707611A; CA2204003A1; WO1996013880A1; BR9509455A; IT1267476B1

Description

TECHNISCHES FELD

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungseinheit um ein oder mehrere längliche Elemente wie Kabel, Rohre bzw. Leitungen oder ähnliches, und ist insbesondere, aber nicht ausschließlich, geeignet für den Einschub zwischen das Gehäuse und ein oder mehrere Kabel eines elektrischen Verbinders; auf diese Verwendung bezieht sich die folgende Beschreibung rein beispielhaft.

STAND DER TECHNIK

Das elektrische Kabel abgedichteter elektrischer Verbinder ist normalerweise mittels eines Dichtungselements abgedichtet, das eine Durchtrittsöffnung aufweist, durch die das Kabel eingefügt ist. Das Dichtungselement kann ein einfacher Gummiring für ein einzelnes Kabel sein, so wie beispielsweise in der US-A-5069639 beschrieben, oder es kann eine mehrfache Dichtung mit mehreren Löchern für die entsprechenden Kabel sein, wie beispielsweise in der US-A- 4460227 beschrieben. Da die Leistungsfähigkeit des Dichtungselements von einem gewissen Druck, den es auf das Kabel ausübt, abhängt, muß der Öffnungsabschnitt kleiner als der Querschnitt des Kabels sein, um eine gewisse radiale Kraft auszuüben, wenn das Kabel eingesetzt ist.
Bekannte Dichtungselemente des zuvor beschriebenen Typs weisen einige Nachteile auf.
Eine Möglichkeit den Verbinder zusammenzusetzen besteht darin, das Kabel durch das Dichtungselement einzuschieben bevor die Anschlußklemme an das Kabel angepreßt wird, diese Lösung bedingt jedoch eine ziemlich komplexe, zeitaufwendige Zusammenbauabfolge. Alternativ dazu kann das Dichtungselement im voraus innerhalb des Gehäuses zusammengesetzt werden, in diesem Fall muß die Anschlußklemme, die bereits an das Kabel angepreßt ist, durch die Öffnung in der Dichtung eingeführt werden, wenn die Anschlußklemme in das Gehäuse eingeschoben wird. Wegen des schmalen Öffnungsabschnitts in der Dichtung kann eine solche Lösung zur ernsthaften Verwindung bzw. Zerstörung der Dichtung und zum Einreißen oder Einschneiden des Randes der Öffnung führen, wodurch die Leistungsfähigkeit der Dichtung im Funktionszustand beeinträchtigt wird. Darüber hinaus kann das Herausziehen und die Wiederzusammensetzung zu weiterem Schaden bis zu dem Ausmaß führen, daß die Dichtung schließlich ausgetauscht werden muß, mit all den Nachteilen, die hinsichtlich Zeit und Geld damit verbunden sind.
Die EP-A-0 078 750 offenbart eine Dichtungseinheit für einen elektrischen Verbinder mit einer starren bzw. unelastischen Wand und einem verformbaren Element, welches Sitze für die Kabel des Verbinders und Dichtungslippen aufweist, die, wenn das verformbare Element gegen die starre Wand gepreßt wird, verformt werden, um das Kabel zu umschließen.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtungseinheit, insbesondere für einen elektrischen Verbinder zur Verfügung zu stellen, die geeignet ist die Nachteile, die typischerweise mit bekannten Dichtungen des genannten Typs verbunden sind, zu überwinden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Dichtungseinheit um ein Kabel zur Verfügung gestellt, mit einem ersten Dichtungselement und einem zweiten Dichtungselement, die einander zugewandt sind und die ineinander und gegen das Kabel greifen, das zwischen den Dichtungselementen angeordnet ist, wobei die Dichtungselemente jeweils wenigstens einen ersten und wenigstens einen zweiten Abschnitt aufweisen, wobei einer der Abschnitte durch den anderen der Abschnitte verformbar ist, um dichtend mit dem Kabel zusammenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, daß beide Dichtungselemente elastisch verformbar sind und eine zueinander komplementäre Form aufweisen, um miteinander und mit dem Kabel dichtend zusammenzuwirken, wobei jedes der Dichtungselemente wenigstens einen ersten Abschnitt und wenigsten einen zweiten Abschnitt aufweist, die aneinander angrenzend in einer Richtung parallel zum Kabel angeordnet sind, wobei der erste und der entsprechende zweite Abschnitt des ersten Dichtungselements mit dem zweiten und dem entsprechenden ersten Abschnitt des zweiten Dichtungselements zusammenpaßt.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin eine Dichtungseinheit für einen elektrischen Verbinder gemäß Anspruch 7 und einen elektrischen Verbinder gemäß Anspruch 8 zur Verfügung.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Zwei bevorzugte, nicht darauf beschränkte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 und 2 perspektivische schematische Teilansichten einer Dichtungseinheit in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung und in zwei verschiedenen Funktionszuständen zeigen;
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Längsansicht eines elektrischen Verbinders gekennzeichnet durch ein Paar von Dichtungseinheiten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 einen Querschnitt des Verbinders aus Fig. 3 zeigt, der einen Abschnitt a) entlang der Linie IVa-IVa und einen Abschnitt b) entlang der Linie IVb-IVb in Fig. 3 aufweist.

BESTE ART UND WEISE, DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN

Bezugsziffer 1 in den Fig. 1 und 2 zeigt eine Dichtungseinheit, die ein Paar von Dichtungselementen 2, 3 aufweist, die zusammengesetzt und gegeneinander gepreßt sind, um dichtend mit mehreren parallelen elektrischen Kabeln 4 (nur eines ist in Fig. 1 gezeigt), die zwischen den Elementen 2 und 3 angeordnet sind, zusammenzuwirken.
Die Elemente 2 und 3 sind aus einem elastomeren Material gebildet und weisen entsprechend geformte Oberflächen 5, 6 auf, die einander zugewandt sind und die miteinander wechselwirken. Jede der Oberflächen 5, 6 weist mehrere erste Abschnitte 7 und zweite Abschnitte 8 auf, die Bänder der Oberflächen 5, 6 bilden, die sich quer im Verhältnis zu den Kabeln 4 erstrecken und sich in einer Richtung parallel zu den Kabeln 4 abwechseln. Die Abschnitte 7, 8 des Elements 2 sind im Verhältnis zu den Abschnitten 7, 8 des Elements 3 längs gegeneinander versetzt, so daß ein Abschnitt 7 eines Elements mit einem Abschnitt 8 des anderen Elements zusammenpaßt.
Die Abschnitte 7 und die Abschnitte 8 weisen eine zueinander komplementäre Form auf. Die ersten Abschnitte 7 weisen mehrere Paare 9 von Dichtungslippen 10 auf; die Lippen 10 in jedem Paar 9 bilden einen c-förmigen Sitz 11 mit einer größeren Tiefe als der Durchmesser der Kabel 4, und nehmen einen Abschnitt eines entsprechenden Kabels auf; die aneinander angrenzenden Lippen 10 von zwei aneinander angrenzenden Paaren 9 sind durch eine c-förmige Lücke 12, die enger ist als die Sitze 11, voneinander getrennt. Die zweiten Abschnitte 8 weisen andererseits eine wellenförmige Kontur auf, die durch mehrere Erhöhungen 13 gebildet wird, die an den Lücken 12 von aneinander angrenzenden ersten Abschnitten 7 angeordnet sind und sich mit mehreren Vertiefungen 14, die an den Sitzen 11 von aneinander angrenzenden ersten Abschnitten 7 angeordnet sind, abwechseln.
Die zweiten Abschnitte 8 sind im Verhältnis zu den ersten Abschnitten 7 ab- bzw. eingesenkt, damit sie eine Schulter 15 zwischen dem Boden des Sitzes 11 und dem Boden der angrenzenden Vertiefung 14 bilden. Die Lippen 10 weisen einen im wesentlichen trapezförmigen Längsabschnitt auf; und die Lippen 10 der angrenzenden Abschnitte 7, die entsprechende Lücken 16 bilden, weisen ebenfalls einen im wesentlichen trapezförmigen Abschnitt auf, der geringfügig kürzer ist als der Abschnitt der Lippen 10 im unverformten Zustand.
Die Dichtungselemente 2, 3 weisen entsprechende flache, stützende Oberflächen 17 gegenüber den Oberflächen 5, 6 auf, die dichtend mit entsprechenden Paaren von Eingriffselementen (nicht gezeigt), zwischen die die Einheit 1 im Funktionszustand gepreßt ist, zusammenwirken.
Die Funktionsweise der Einheit 1 ist wie folgt.
In Fig. 1 sind die Dichtungselemente 2, 3 in der geöffneten, einander zugewandten Position gezeigt, die den Einschub der Kabel 4 (nur eines gezeigt) zwischen die entsprechenden Oberflächen 5, 6 erlaubt.
Die Kabel 4 werden eingeschoben, damit sie in Eingriff mit den Sitzen 11 in den Abschnitten 7 jedes Elements 2, 3 gelangen, wenn die Elemente 2, 3 zusammengesetzt und gegeneinander gepreßt werden (Fig. 2), um die Oberflächen 5 und 6 zusammenzubringen. Die Paare 9 der Lippen 10 der Abschnitte 7 eines Elements 2 oder 3, die fast vollständig einen entsprechenden Abschnitt des Kabels 4 umschließen, passen in die entsprechenden Vertiefungen 14 der entsprechenden Abschnitte 8 des anderen Elements 3 oder 2; und gleichzeitig kommen die Erhöhungen 13 jedes Abschnitts 8 in Zwangseingriff mit den Lücken 12 zwischen den Paaren 9 der Lippen 10, so daß die Lippen 10 in jedem Paar 9 um das entsprechende Kabel 4 verformt werden und mit den Enden aneinander wechselwirken.
Die Lippen 10 stellen so für das Dichten den vollständigen Rand des Kabels 4 zur Verfügung, mit der Ausnahme des Abschnitts an dem sie mit den Enden aneinander zusammenwirken; dieser Abschnitt ist jedoch an der Schulter 15 angeordnet, die durch den angrenzenden Abschnitt 7 gebildet wird und die dazu dient, jede Art von Infiltration zu verhindern. Die abwechselnde Anordnung der Abschnitte 7 und 8 bildet dadurch eine labyrinthartige Dichtung, die eine absolut luftdichte Dichtung der Kabel 4 sicherstellt; diese Funktion wird weiter verbessert durch die längsgerichtete Kraft, die durch den trapezförmigen Abschnitt der Lippen 10 und die dimensionale Wechselwirkung mit den entsprechenden Lücken 16 gebildet wird.
Die Fig. 3 und 4 zeigen einen elektrischen Verbinder 19, der als Merkmal ein Paar von Dichtungseinheiten 20 in Über einstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung aufweist.
Der Verbinder 19 weist ein isolierendes Gehäuse 21 auf, das seinerseits einen Hauptkörper 22 mit zwei Reihen von Hohlräumen (nicht gezeigt) aufweist, die die entsprechenden Anschlußklemmen 23 aufnehmen; und zwei Ummantelungen 24, die ineinander an einer Seite einer Zwischenwand 25 des Körpers 22 einrasten, wobei die Zwischenwand 25 die zwei Reihen von Hohlräumen voneinander trennt und vom Körper 22 hervorsteht, damit die zwei Reihen von Kabeln 4 der entsprechenden Anschlußklemmen 23 voneinander getrennt sind.
Jede Ummantelung 24 bildet mit der Wand 25 eine Kammer 29, die eine entsprechende Dichtungseinheit 20 aufnimmt. Jede Einheit 20 weist ein Dichtungselement 2 und ein Dichtungselement 3 mit entsprechenden Oberflächen 5, 6, auf, so wie unter Bezugnahme auf die Einheit 1 in Fig. 1 und 2 beschrieben; und die Elemente 2, 3 werden gegeneinander zwischen die entsprechende Ummantelung 24 und die Wand 25 gepreßt und wirken dichtend mit den gegenüberliegenden Seiten der Kabel 4 zusammen. Die Ummantelungen 24 sind aneinander mittels elastischer Schnappverschlüsse 26 gesichert, und werden an der Wand 25 in einer Richtung parallel zu den Kabeln 4 durch nicht gezeigte Haltemittel gehalten.
Um eine stabile Queranordnung der Elemente 2, 3 sicherzustellen und den Dichtungseffekt durch die Wechselwirkung der Abschnitte 7 und 8 zu verstärken, sind die Wand 25 und die Ummantelungen 24 vorteilhafterweise wellenförmig ausgebildet und weisen mehrere gleichgeformte Vorsprünge 27 auf, die mit den entsprechenden Ausnehmungen 28, die in den Oberflächen 17 der Dichtungselemente 2, 3 an den Erhöhungen 13 der Abschnitte 8 und den Lücken 12 der Abschnitte 7 gebildet werden, zusammenwirken.
Die Vorteile der Einheiten 1 und 20 gemäß der vorliegenden Erfinungen sind die folgenden.
Aufgrund dessen, daß die Dichtungseinheit aus zwei getrennten Teilen gebildet wird, zwischen die die Kabel eingeschoben werden, kann sie zusammengesetzt und auseinandergenommen werden, wenn die Anschlußklemmen bereits an die entsprechenden Kabel angepreßt sind, ohne daß es nötig ist, die Anschlußklemmen durch schmale Öffnungen wie bei bekannten einstückigen Dichtungen hindurchzuzwingen. Wenn die zwei Dichtungselemente ineinander und um das Kabel greifen, bedingt ihre komplementäre Form weiterhin, daß sie sich dichtend in Kontakt mit dem Kabel biegen. Schließlich bedingt die wechselnde Längsanordnung der Abschnitte 7 und 8 eine labyrinthartige Dichtung, die eine im wesentlichen luftdichte Dichtung der Einheit sicherstellt.
Natürlich können Änderungen an der Einheit 1 und 10, so wie sie hier beschrieben und gezeigt sind, gemacht werden, ohne jedoch den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. So kann beispielsweise die Zahl der Abschnitte 7, 8; die Zahl der Kabel 4; oder die Form der Lippen 10 und der entsprechenden Sitze 11 verändert werden.

Claims

1. Dichtungseinheit (1; 20) um ein Kabel (4), mit einem ersten Dichtungselement (2) und einem zweiten Dichtungselement (3), die einander zugewandt sind und die ineinander und gegen das Kabel(4) greifen, das zwischen den Dichtungselementen (2, 3) angeordnet ist, wobei die Dichtungselemente (2, 3) jeweils wenigstens einen ersten (7) und wenigstens einen zweiten (8) Abschnitt aufweisen, wobei einer (7) der Abschnitte (7, 8) durch den anderen (8) der Abschnitte (7, 8) verformbar ist, um dichtend mit dem Kabel (4) zusammenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, daß beide Dichtungselemente (2, 3) elastisch verformbar sind und eine zueinander komplementäre Form aufweisen, um miteinander und mit dem Kabel (4) dichtend zusammenzuwirken, wobei jedes der Dichtungselemente (2, 3) wenigstens einen ersten Abschnitt (7) und wenigstens einen zweiten Abschnitt (8) aufweist, die aneinander angrenzend in einer Richtung parallel zum Kabel (4) angeordnet sind, wobei der erste (7) und der entsprechende zweite Abschnitt (8) des ersten Dichtungselements (2) mit dem zweiten (8) und dem entsprechenden ersten Abschnitt (7) des zweiten Dichtungselements (3) zusammenpaßt.

2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (7) wenigstens ein Paar (9) von Dichtungslippen (10) aufweist, die einen Sitz (11) für das Kabel (4) bilden und der zweite Abschnitt (8) wenigstens eine Vertiefung (14) für die Aufnahme der Dichtungslippen (10) aufweist und diese gegen das Kabel (4) verformt.

3. Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (7) eine Anzahl der Paare (9) von Dichtungslippen (10) aufweist, die mit den entsprechenden Kabeln (4) zusammenwirken und durch entsprechende Lücken bzw. Einschnitte (12) voneinander getrennt sind; wobei der zweite Abschnitt (8) eine wellenförmige Kontur aufweist, die durch mehrere der Vertiefungen (14) definiert ist, die sich mit mehreren Erhöhungen (13) abwechseln, die gezwungen mit den Einschnitten (12) des ersten Abschnitts (7) zusammenwirken.

4. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Dichtungselement eine Anzahl der ersten und der zweiten Abschnitte (7, 8) aufweist, wobei sich diese in einer Richtung parallel zum Kabel (4) abwechseln.

5. Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Abschnitte (8) jedes Dichtungselements ein eingesenktes Profil, verglichen mit den ersten Abschnitten (7) aufweisen; wobei eine Schulter (15) zwischen dem Boden der Sitze (11) in jedem ersten Abschnitt (7) und dem Boden der Vertiefungen (14) im angrenzenden zweiten Abschnitt (8) gebildet wird.

6. Einheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippen (10) des ersten Abschnitts (7) eines jeden Dichtungselements (2, 3) so geformt sind, daß sie in Zwangseingriff mit einem Einschnitt (16) kommen, der zwischen den Lippen (10) eines Paares der ersten Abschnitte (7) des anderen Dichtungselements (3, 2) gebildet ist.

7. Dichtungseinheit (1; 20) für einen elektrischen Verbinder (19), wobei die Dichtungseinheit (1; 20) zwischen ein Gehäuse (21) und wenigstens ein Kabel (4) des Verbinders einsetzbar ist; wobei die Einheit (1; 20) ein erstes Dichtungselement (2) und ein zweites Dichtungselement (3) aufweist, die einander zugewandt sind und die in Eingriff miteinander und dem Kabel (4) gebracht werden können, wenn es zwischen den Dichtungseinheiten (2, 3) angeordnet ist; wobei die Dichtungselemente (2, 3) jeweils wenigstens einen ersten (7) und wenigstens einen zweiten (8) Abschnitt aufweisen, wobei einer (7) der Abschnitte (7, 8) durch den anderen (8) der Abschnitte (7, 8) verformbar ist, um dichtend mit dem Kabel (4) zusammenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, daß beide Dichtungselemente (2, 3) elastisch verformbar sind und eine zueinander komplementäre Form aufweisen, um miteinander und mit dem Kabel (4) dichtend zusammenzuwirken, wobei jedes der Dichtungselemente (2, 3) wenigstens einen ersten Abschnitt (7) und wenigstens einen zweiten Abschnitt (8) aufweist, die aneinander angrenzend in einer Richtung parallel zum Kabel (4) angeordnet sind, wobei der erste (7) und der entsprechende zweite Abschnitt (8) des ersten Dichtungselements (2) mit dem zweiten (8) und dem entsprechenden ersten Abschnitt (7) des zweiten Dichtungselements (3) zusammenpaßt.

8. Elektrischer Verbinder (19) mit einem isolierenden Gehäuse (21); wenigstens einer Anschlußklemme (23), die in dem Gehäuse angeordnet ist und ein entsprechendes Kabel (4) aufweist; und einer Dichtungseinheit (20) zwischen dem Kabel (4) und dem Gehäuse (21); wobei die Dichtungseinheit (20) ein erstes Dichtungselement (2) und ein zweites Dichtungselement (3) aufweist, die einander zugewandt sind und die ineinander und gegen das Kabel (4) greifen, das zwischen den Dichtungselementen (2, 3) angeordnet ist; wobei die Dichtungselemente (2, 3) jeweils wenigstens einen ersten (7) und wenigstens einen zweiten (8) Abschnitt aufweisen, wobei einer (7) der Abschnitte (7, 8) durch den anderen (8) der Abschnitte (7, 8) verformbar ist, um dichtend mit dem Kabel (4) zusammenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, daß beide Dichtungselemente (2, 3) elastisch verformbar sind und eine zueinander komplementäre Form aufweisen, um miteinander und mit dem Kabel (4) in dichtender Weise zusammenzuwirken, wobei jedes der Dichtungselemente (2, 3) wenigstens einen ersten Abschnitt (7) und wenigstens einen zweiten Abschnitt (8) aufweist, die aneinander angrenzend in einer Richtung parallel zum Kabel (4) angeordnet sind, wobei der erste (7) und der entsprechende zweite Abschnitt (8) des ersten Dichtungselements (2) mit dem zweiten (8) und dem entsprechenden ersten Abschnitt (7) des zweiten Dichtungselements (3) zusammenpaßt.

9. Verbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinheit (20) zwischen einem starren Ab schnitt (25) und einem beweglichen Element (24) des Gehäuses (21) zusammengedrückt wird.

10. Verbinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente (2, 3) der Dichtungseinheit (20) entsprechend geformte, stützende Oberflächen (17) aufweisen, wobei die stützenden Oberflächen (17) Ausnehmungen (28) an den Einschnitten (12) und an den Erhöhungen (13) des ersten und des zweiten Abschnitts (7, 8) aufweisen; wobei der starre Abschnitt (25) und das bewegliche Element (24) des Gehäuses (21) entsprechende Vorsprünge (27) aufweisen, die mit den Ausnehmungen (28) zusammenwirken.