DE69735432T2

DE69735432T2 - Zugentlastung und werkzeug zu deren anbringung

Info

Publication number: DE69735432T2
Application number: DE69735432T
Authority: DE
Inventors: Per Karlsson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-10-03
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2017-09-26
Also published as: EP1215787B1; ATE300110T1; SE507262C2; EP1215787A3; US6326546B1; DE69733780D1; DE69735432D1; ATE320102T1; JP2001501434A; EP1215787A2; US20020056179A1; HK1049071B; HK1049071A1; KR100468289B1; EP1010225B1; CA2265855A1; SE9603614L; US20020056565A1; WO1998015044A1; AU4578497A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kabelzugentlastung der im Oberbegriff von Anspruch 1 definierten Art.
Eine Zugentlastung ist ein Verbindungselement, das mit dem Umfang eines Kabels gekoppelt ist und ermöglicht, dass Kräfte, die in der Längsrichtung des Kabels wirken, d.h. axial wirkende Kräfte, auf eine externe Konstruktion übertragen werden (z.B. einen Kabelschrank). Solch ein Kabel enthält normalerweise ein Bündel einzelner isolierter Leiter, die mit einem Abschirmgeflecht überzogen sind. Oben auf dem Geflecht ist eine Isolierhülse vorgesehen.
Solche Zugentlastungen sind vorzugsweise elektromagnetisch undurchlässig, d.h. sie liefern eine elektromagnetische Isolierung (EMI), und müssen auch in der Lage sein, Kräfte wirkungsvoll zu übertragen, um so zu verhindern, dass einzelne Fasern in Verbindungskästen oder ähnlichem Zugkräften unterworfen werden.
Eine bekannte Art einer Zugentlastung, die zu diesem Zweck vorgesehen ist, weist zwei rohrförmige Teile auf, die zusammenwirkende konische Oberflächen aufweisen. Ein Teil (der innere Teil) hat Schlitze, die sich axial von einem Ende davon erstrecken, um so axial sich erstreckende Zungen zu bilden. Wenn die zwei Teile axial zusammengebracht werden, werden die freien Enden der Zungen nach innen gegen die Außenseite des Kabels gebogen. Die äußere Isolierung wird am Ende des Kabels entfernt und das Geflecht wird um das Ende der verbleibenden Isolierhülse zurückgefaltet. Folglich werden, wenn die zwei rohrförmigen Teile zusammengefügt werden, Teile der Geflechtfasern zwischen benachbarten Zungen festgeklemmt. Dies führt oft zu einer nicht zufrieden stellenden Verankerung der Zugentlastung am Kabel.
Andere bekannte Zugentlastungen schließen ein U-förmiges Element ein, dessen Beine zum Kabel hin gebogen sind, um so einander zu überlappen. Diese Lösung kann zu einer Beschädigung der einzelnen Leiter im Kabel führen und kann auch durch das Überlappen das Auftreten von EMB- bzw. EMI (elektromagnetische Beeinflussung)-Lecks bewirken.
Früher bekannte Zugentlastungen sind teuer und erfordern die Verwendung von komplexen Vorrichtungen zur Befestigung der Entlastungen an Kabeln und führen auch zu Verbindungen mit sich wesentlich unterscheidenden Qualitäten. Die US-A-5 180 316 offenbart einen im allgemeinen rohrförmigen, in Längsrichtung gespaltenen Verbinderkörper, welcher an einem seiner Enden um eine freiliegende Abschirmung eines Kabels gecrimpt ist.
Die DE-C-195 23 795 offenbart eine Zugentlastung für ein Schirmkabel, wie im Oberbegriff von Anspruch 1 dargelegt.
Folglich ist das Ziel der Erfindung, eine Zugentlastung zu liefern, die an Kabeln mit unterschiedlichen Standarddurchmessern mit Hilfe eines einfachen Werkzeugs befestigt werden kann, um so bei jeder Gelegenheit eine EMI-dichte Verbindung und ein einheitliches Ergebnis zu erhalten.
Weitere Ziele der Erfindung werden aus dem folgenden Text entweder direkt oder indirekt ersichtlich.
Dieses Ziel wird vollständig oder teilweise mit der Zugentlastung nach Anspruch 1 erreicht.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den beiliegenden abhängigen Patentansprüchen definiert.
Die Erfindung betrifft grundsätzlich die Einrichtung einer Zugentlastung für ein abgeschirmtes Kabel, das eine Vielzahl von Leitern enthält, durch Crimpen bzw. Verbinden durch miteinander Verpressen einer Crimphülse an bzw. mit dem Teil des Kabels, an welchem das Geflecht über das Kabel zurückgefaltet wurde, wobei die Crimphülse Mittel enthält, die so wirken, dass sie eine EMI-dichte Kopplung der Hülse mit der Wand eines Vorrichtungsgehäuses an der Kabeldurchführung oder dem -durchgang erzielen. Crimphülsen dieser Art sind in verschiedenen Durchmessern, Längen und Wandstärken, angepasst an verschiedene Kabeldurchmesser, erhältlich, um so sicherzustellen, dass die Crimphülse wirkungsvoll mit Hilfe eines Crimpwerkzeugs am Kabel verankert wird und damit eine EMI-undurchlässige Kabelverbindung liefert.
Um zu ermöglichen, dass eine im allgemeinen einheitliche Crimpkraft bei Hülsen unterschiedlicher Durchmesser und unterschiedlicher Wandstärken angelegt wird, weisen die größeren Crimphülsen eine Umfangsnut auf, die die Crimpkraft verringert, die benötigt wird, um die erforderliche Zugentlastungsverankerung der Crimphülse am Kabel zu erzielen.
Die Erfindung wird nun detaillierter mit Bezug auf eine beispielhafte Ausführungsform davon und auch mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine erfinderische Zugentlastung, die am Ende eines Kabels befestigt ist und mit der Wand eines Vorrichtungsgehäuses verbunden ist.
2 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A in 1 und zeigt die Zugentlastung bevor sie auf das Ende des Kabels gecrimpt wird.
3 zeigt die Konfiguration der Zugentlastung, nachdem sie auf das Ende des Kabels gecrimpt wurde.
4 zeigt ein Werkzeug zum Crimpen der Zugentlastungshülse.
5 ist eine Schnittansicht eines Crimpwerkzeugeinsatzes.
1 und 2 zeigen ein Kabel 1, das einen Kern 2 aufweist, welcher eine Vielzahl von isolierten Leitern 24 enthält, wobei der Kern 2 mit einem abschirmenden Geflecht 3 versehen ist, welches wiederum von einer Kabelhülle 4 umgeben ist. Eine Länge der Hülle 4 wurde vom äußersten Ende des Kabels 1 entfernt und das Geflecht über den verbleibenden Endteil der Hülle 4 zurückgefaltet. Eine Zugentlastungshülse 10 ist über dem nach hinten gefalteten Abschirmungsteil 3' des Endbereichs befestigt dargestellt. Der vordere Teil der Hülse 10 weist einen außen mit einem Gewinde versehenen Abschnitt 12 und auch eine nach außen offene Umfangsnut 11 zwischen ihren Enden auf. Eine Öffnung 13 durch die Hüllenwand, zum Beispiel in der Nut 11, ermöglicht es, sich zu vergewissern, ob die Abschirmung 3' unmittelbar unterhalb der Hülse 10 angeordnet ist oder nicht. 1 zeigt auch die Wand 20 eines Vorrichtungsgehäuses. Die Wand 20 enthält eine Öffnung 21, welche ein Gewinde aufweist, das mit dem äußeren Gewinde 12 an der Hülse in Eingriff gelangt. Die Hülse 10 wird durch die Schraubverbindung 12, 22 an der Wand 20 verankert. Die Hülse 10 liegt um ihren ganzen Umfang in engem Kontakt mit der Abschirmung 3, 3' und ist über die Schraubverbindung eng anliegend mit der Wand 20 in Eingriff, so dass die Hülse 10 eine EMI-dichte Verbindung mit dem Vorrichtungsgehäuse liefert (vorausgesetzt, dass die Hülse 10 und die Wand 20 aus einem in dieser Hinsicht geeigneten Material hergestellt sind).
Die Hülse 10 wird auf das Kabel 1 gecrimpt, um so eine EMI-dichte Verbindung damit zu erhalten. Mit Crimpen ist gemeint, dass die Hülse 10 einer plastischen Deformation von einem im wesentlichen kreisförmigen runden Zustand zu einer polygonalen Gestalt unterworfen wird, wie in 3 dargestellt. Solch ein Crimpen der Zugentlastungshülse 10 liefert eine hoch dauerhafte Verankerung des Endes des Kabels 1 an der Hülse 10 mit Bezug auf Zugkräfte oder -belastung, die in er Längsrichtung des Kabels wirken, während gleichzeitig eine EMI-dichte Verbindung zwischen der Hülse 10 und dem Kabel 1 geschaffen wird, und die isolierten Leiter 24 Belastungen unterworfen werden, die im allgemeinen mit Bezug auf die Integrität der Leiter 24 sicher sind.
Die Crimptechnik erfordert eine größere Materialdicke der Hülse 10 im Falle von Kabeln 1 mit großem Durchmesser (bei aufrechterhaltenem Crimpdeformationsmuster), was normalerweise bedeutet, dass das Crimpwerkzeug Crimpkräfte ausüben muss, die bei zunehmenden Durchmessern des Kabels 1 und der Hülse 10 merklich zunehmen, durch Versehen größerer Hülsen 10 mit einer Umfangsnut 11 zwischen ihren Enden kann die Erhöhung der erforderlichen Crimpkräfte, die durch das Crimpwerkzeug ausgeübt werden müssen, begrenzt werden. Dies ermöglicht die Verwendung eines einfachen und damit kostengünstigen Werkzeugs, das austauschbare Einsätze enthält, die eine ganze Reihe von verschieden bemessenen Hülsen 10 abdecken, die an Kabel 1 mit Standardgrößen angepasst sind.
4 und 5 zeigen ein solches einfaches Werkzeug 30 mit zugeordneten Einsätzen 40.
Der Crimpeinsatz 40 weist zwei gegenseitig zusammenwirkende Blöcke 41, 42 auf, die gegenseitig identisch sein können. Jeder der Blöcke 41, 42 hat eine orthogonal parallelepipedische Gestalt und jede der zwei wechselseitig gegenüberliegenden Seiten der Blöcke weist eine Ausnehmung 43 auf, wobei die Ausnehmungen zusammen eine hexagonale Öffnung definieren, wenn die Blöcke 41, 42 in gegenseitiger Anlage sind. Die hexagonale Gestalt entspricht der äußeren Endform 10' (3) der gecrimpten Hülse 10. Jeder Block 41, 42 hat einen Führungsstift 44 an einer Seite der Ausnehmung 43 und eine entsprechende Öffnung oder ein Loch 45 an deren anderer Seite. Eine Schraubenfeder 48 ist auf dem Boden jeder Öffnung 45 angeordnet. Jeder Block 41, 42 ist damit so ausgelegt, dass der Stift 44 eines Blocks 41 in das Loch 45 im anderen Block passt und umgekehrt.
Obwohl die Blöcke 41, 42 gegenseitig als Ergebnis der dargestellten Konstruktion des Einsatzes 40 identisch sind, ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass die Blöcke 41, 42 mit Bezug auf die Stifte 44, die Löcher 45 und die Federn 48 unterschiedlich konstruiert werden können, während die Funktion der Blöcke beibehalten wird. 4 zeigt einen Werkzeuggriff 31, welcher an einem Ende eine Rahmenstruktur 50 aufweist, die durch den Endteil 32 des Griffs gebildet ist, ein sogenanntes Joch 33, welches durch zwei Bolzen 34 getragen wird, die sich senkrecht durch das Joch 33 und durch den Griffteil 32 erstrecken und Kräfte aufnehmen, die danach streben, das Joch 33 vom Griffteil 32 wegzubewegen. Das Joch hat einen mit einer Ausnehmung versehenen Teil 36, der ein benachbartes Ende des Blocks 42 aufnimmt. Eine Führungsplatte 35 wird an der Innenseite der Rahmenstruktur 50 getragen, parallel zum Joch 33. Die Führungsplatte hat ein Ausnehmungsteil 36 mit einer Bodenplatte 39, welche längs den Bolzen 34 beweglich ist und welche senkrecht zum Griffteil 32 liegt.
Wenn die Blöcke 41, 42 (5) zusammengedrückt werden, um so ihre benachbarten Oberflächen 46 im wesentlichen in Kontakt miteinander zu bringen, kann der Einsatz 40 seitlich in die Rahmenstruktur 50 in Ausrichtung mit der Ausnehmung 36 eingeführt werden, worauf man den Einsatz 40 unter der Wirkung der Feder 48 in den in 4 dargestellten Zustand expandieren lässt, wo der Einsatz 40 so durch die Expansionskräfte der Federn 48 gehalten wird. Der Einsatz 40 kann nichtsdestotrotz leicht aus der Rahmenstruktur entfernt werden, indem zuerst der Einsatz komprimiert und dann aus der Rahmenstruktur 50 gekippt wird.
In 4 ist eine Schraube 37 dargestellt, welche durch eine Durchgangsöffnung im Griffteil 32 geschraubt ist und gegen die Bodenplatte 39 in der Ausnehmung 36 in der Platte 35 wirkt, um so die Platte 35 zum Joch 33 hin zu schieben. Die Schraube 37 ist mit einem langen seitlichen Hebel 38 versehen, mittels welchem ein starkes Drehmoment manuell auf die Schraube 37 ausgeübt werden kann, während gleichzeitig Drehkräften entgegen gewirkt werden kann, indem gegen das Griffende 31 gehalten wird. Die Schraube 37 und ihr zusammenwirkendes Gewinde im Griff 31 bilden einen Übertragungsmechanismus zur linearen Bewegung der Einsatzblöcke 41, 42 zueinander hin, wenn man eine Hülse 10 auf den Endabschnitt eines Kabels 1 crimpt.
Eine Reihe von Einsätzen 40, die im wesentlichen identische äußere Abmessungen aber Ausnehmungen 43 mit gegenseitig unterschiedlichen Größen haben, können in Verbindung mit dem Werkzeug 30 verwendet werden. Diese Einsätze 40 können leicht im Werkzeug 30 ausgetauscht werden, welches eine extrem einfache Konstruktion aufweist, wie aus dem Vorstehenden offensichtlich wird.
Wenn die Crimphülse mit einer radialen Last, die im allgemeinen gleichförmig in der Längsrichtung der Hülse verteilt wird, fest auf das Kabel gecrimpt wird, wird die Hülse an ihren Enden ausgeprägter radial deformiert (d.h. erhält einen kleineren Durchmesser) als in ihrem zentralen Bereich. Diese Wirkung beruht offensichtlich auf der Schwächung der Hülsenwand durch die zentrale Nut 11. Dies führt dazu, dass der Abschnitt des Kabels, der in der Hülse zwischen ihren Enden liegt, nicht in einem gewissen Maß axial gestreckt wird, was für die Leiter im Kabel schädlich sein könnte. Stattdessen wird der Kabelabschnitt in der Crimphülse zusammengedrückt, wodurch eine schiefe Neigung der Endkanten der Hülse eine besonders wirkungsvolle Übertragung von Axialkräften zwischen der gecrimpten Hülse und dem Kabel liefert.
Es wird insbesondere festgestellt, dass die gecrimpte Hülse und die Crimpkraft mit allen Leitern, der Leiterisolierung, den Abschirmungen und ähnlichem im Kabel in Eingriff ist, so dass alle Kabelteile eine axiale Kraftkopplung miteinander und mit der gecrimpten Hülse erhalten, so dass die Kabelkomponenten keine relative axiale Bewegung erfahren, wenn Axialkräfte angelegt werden. Ferner bietet das Crimpen eine radiale Kompression des Kabels, so dass das Kabel gegen axialen Fluiddurchfluss zwischen den Kabelkomponenten abgedichtet ist. Es wird auch festgestellt, dass die Crimphülse ein einziges ringförmiges Element ist, was die Arbeit beim Befestigen der Hülse erleichtert.
Obwohl die Crimphülse in 1 mit einer axialen rohrförmigen Verlängerung mit einem äußeren Gewinde dargestellt ist, versteht es sich, dass diese Verlängerung weggelassen werden kann und stattdessen eine separate Hülsenmutter oder ähnliches die Hülse axial mit einer Durchführungshülse mit Außengewinde an ein Vorrichtungsgehäuse oder ähnliches koppelt.

Claims

Zugentlastung für ein Schirmkabel (1), aufweisend eine Vielzahl von Leitern (24), die von einer gemeinsamen Abschirmung umgeben sind, und eine Kabelhülle, welche die Abschirmung umhüllt, wobei die Zugentlastung eine rohrförmige Crimphülse ist, die an dem Kabel (1) auf die Abschirmung (3') gecrimpt ist, welche über die Kabelhülle zurückgefaltet ist; und wobei die Crimphülse (10) Mittel (12) zum Koppeln der Zugentlastungshülse (10) an eine Vorrichtungsgehäusewand (20) über eine Kabeldurchführung oder -durchgang enthält, wobei die Zugentlastungshülse (10) einen crimpbaren Teil mit einem im wesentlichen rechteckigen axialen Abschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Crimpentlastungshülse (10) eine äußere Umfangsnut (11) zwischen ihren axialen Enden aufweist.
Zugentlastung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Crimphülse (10) und die Vorrichtungsgehäusewand (20) zur Schaffung einer EMI-dichten Verbindung des Kabels (1) mit dem Innern des Gehäuses angepasst sind.
Zugentlastung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand der Crimphülse (10) eine Inspektionsöffnung (13) aufweist.