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Die Erfindung betrifft eine Kabeldurchführungseinrichtung zur Durchführung eines Kabels, mit einem Kabeldurchführungskörper, welcher einen in eine Öffnung einer Wand einsetzbaren und mit einem Außengewinde versehenen Stutzen aufweist, wobei zur Befestigung des Kabeldurchführungskörpers an der Wand eine mit einem Innengewinde versehene und mit dem Außengewinde des Stutzens verschraubbare Schraubenmutter vorgesehen ist.
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Aus der
DE 10 2005 051 226 A1 ist eine Kabel- oder Schlauchverschraubung bekannt, mit einem hohlzylinderförmigen Stutzen, welcher an einem freien Ende ein Außengewinde aufweist. Das freie Ende wird in eine Öffnung einer Wand eingeführt. Durch Verschraubung des Außengewindes mit einer Gegenmutter wird die Kabelverschraubung an der Wand gesichert.
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Die aus der
DE 10 2005 051 226 A1 bekannte Kabeldurchführungseinrichtung ermöglicht eine einfache und schnelle Montage an einer Wand. Bei bestimmten Anwendungsfällen, insbesondere im Bereich der Solar- und Werkzeugmaschinentechnik, unterliegen die Kabeldurchführungseinrichtungen mechanischen Vibrationen. Hierdurch bedingt kann es unter ungünstigen Umständen passieren, dass sich die Mutter von dem Stutzen des Kabeldurchführungskörpers löst, sodass die Kabeldurchführungseinrichtung nur noch locker an einer Wand gehalten ist. Dies ist insbesondere dann ungünstig, wenn im Bereich der Verbindung zwischen dem Kabeldurchführungskörper und der Wand eine Dichtwirkung erzielt werden soll, wobei die Dichtkraft durch eine fest angezogene und nicht lockere Schraubenmutter bereitgestellt werden soll.
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Für die vorstehend beschriebenen Anwendungsfälle ist es möglich, die Schraubenmutter mit einem geeigneten Gewindekleber an dem Außengewinde des Stutzens des Kabeldurchführungskörpers zu sichern. Es ist auch möglich, zwei Schraubenmuttern zu verwenden und diese gegeneinander zu verklemmen.
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Die vorstehenden Maßnahmen haben den Nachteil, dass die Montage der Kabeldurchführungseinrichtung mit einem erhöhten Aufwand verbunden ist. Bei Verwendung eines Gewindeklebers ist es erforderlich, dass ein Monteur sehr sorgfältig arbeitet. Wenn eine mit einem Gewindekleber gesicherte Kabeldurchführungseinrichtung demontiert werden soll, sind erhöhte Demontagekräfte erforderlich. Bei erneuter Montage der Kabeldurchführungseinrichtung muss der Gewindekleber erneuert werden. Bei Verwendung von zwei miteinander zu verklemmenden Schraubenmuttern müssen zwei Werkzeuge (Maulschlüssel) gehandhabt werden. Oft ist der hierfür zur Verfügung stehende Raum sehr beengt oder so klein, dass eine solche Montage nicht möglich ist.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kabeldurchführungseinrichtung zu schaffen, welche einfach montierbar und gegen ein unerwünschtes Lockern gesichert ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schraubenmutter einen Hauptabschnitt und einen Zusatzabschnitt aufweist, dass der Hauptabschnitt und der Zusatzabschnitt jeweils einen Teil des Innengewindes aufweisen und dass der Zusatzabschnitt einen Anlageabschnitt zur Anlage an der Wand aufweist, welcher bei Anlage an der Wand im Zuge einer Verschraubung der Schraubenmutter mit dem Stutzen eine Verformungskraft auf den Zusatzabschnitt ausübt und dessen Teil des Innengewindes mit dem Außengewinde des Stutzens verklemmt.
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Bei der erfindungsgemäßen Kabeldurchführungseinrichtung erfolgt die Befestigung des Kabeldurchführungskörpers an einer Wand mittels einer einzigen Schraubenmutter, welche verschiedene, miteinander verbundene, jedoch relativ zueinander zumindest begrenzt bewegbare und/oder verformbare Abschnitte aufweist, nämlich einen Hauptabschnitt und einen Zusatzabschnitt. Der Hauptabschnitt und der Zusatzabschnitt weisen jeweils einen Teil des mit dem Außengewinde des Stutzens zu verschraubenden Innengewindes auf. Der relativ zu dem Hauptabschnitt bewegbare Zusatzabschnitt weist einen Anlageabschnitt auf, welcher bei Verschraubung der Schraubenmutter mit dem Außengewinde des Stutzens an der Wand zur Anlage kommt und mit zunehmender Verschraubung, also mit zunehmender Verlagerung der Schraubenmutter in Richtung Wand, eine von der Wand ausgeübte Druckkraft auf den Zusatzabschnitt überträgt und diesen verformt, sodass sich dessen Teil des Innengewindes mit dem Außengewinde des Stutzens verklemmt.
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Die erfindungsgemäße Kabeldurchführungseinrichtung ermöglicht einen Verzicht auf weitere Befestigungsmittel, beispielsweise Gewindekleber oder eine zweite Schraubenmutter. Es muss lediglich eine Schraubenmutter gehandhabt werden. Die Verklemmung des Innengewindes des Zusatzabschnitts mit dem Außengewinde des Stutzens bewirkt eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Kabeldurchführungskörper und der Wand. Versuche haben ergeben, dass auch starke Vibrationen nicht zu einem Lösen der Schraubenmutter von dem Stutzen führen. Außerdem kann die Schraubenmutter bei Bedarf von dem Stutzen abgeschraubt und wiederverwendet werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Hauptabschnitt zumindest einen Innengewindeabschnitt aufweist, welcher sich über einen vollen Umfang um eine Verschraubungsachse der Schraubenmutter erstreckt. Dies ermöglicht ein einfaches und komfortables Aufschrauben der Schraubenmutter auf den Stutzen des Kabeldurchführungskörpers, insbesondere in einer Verschraubungsphase, in welcher der Anlageabschnitt noch nicht an der Wand zur Anlage kommt.
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Bevorzugt ist es ferner, wenn der Hauptabschnitt eine der Wand zugewandte Hauptabschnittaußenfläche aufweist, welche bezogen auf den Anlageabschnitt des Zusatzabschnitts zurückversetzt ist. Dies hat den Vorteil, dass sich der Anlageabschnitt des Zusatzabschnitts unabhängig von dem Hauptabschnitt an die Wand anlegen und eine von der Wand ausgeübte Druckkraft auf den Zusatzabschnitt übertragen kann.
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Bevorzugt ist es ferner, wenn sich die der Wand zugewandte Hauptabschnittaußenfläche in einer zu einer Verschraubungsachse der Schraubenmutter senkrechten Ebene erstreckt. Hierdurch kann ein Hauptabschnitt mit einer einfachen Außengeometrie bereitgestellt werden.
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Der Anlageabschnitt des Zusatzabschnitts kann beispielsweise als separates Element bereitgestellt und mit dem Zusatzabschnitt verbunden sein. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Anlageabschnitt des Zusatzabschnitts durch eine Zusatzabschnittaußenfläche gebildet ist, welche bezogen auf eine zu einer Verschraubungsachse der Schraubenmutter senkrechte Ebene geneigt ist. Auf diese Weise kann eine insgesamt einfach geformte und robuste Schraubenmutter bereitgestellt werden.
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Der Neigungswinkel der Zusatzabschnittaußenfläche relativ zu einer zu der Verschraubungsachse senkrechten Ebene beträgt in einem entspannten Ausgangszustand der Schraubenmutter vorzugsweise zwischen ungefähr 3° und ungefähr 15°, insbesondere zwischen ungefähr 6° und ungefähr 10°. Relativ kleine Neigungswinkel haben den Vorteil, dass eine insgesamt kompakte Schraubenmutter bereitgestellt werden kann, welche darüber hinaus mechanisch stabil ist.
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Der Zusatzabschnitt erstreckt sich vorzugsweise entlang eines Umfangs abschnittsweise um die Verschraubungsachse der Schraubenmutter. Der Zusatzabschnitt erstreckt sich beispielsweise über einen Winkel von mindestens ungefähr 20° bis höchstens ungefähr 340°, vorzugsweise von ungefähr 120° bis höchstens ungefähr 240°, insbesondere von ungefähr 150° bis höchstens ungefähr 200°.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass zwischen dem Hauptabschnitt und dem Zusatzabschnitt ein Spalt ausgebildet ist. Der Spalt dient als Ausweichraum, in den zumindest ein Teil des Zusatzabschnitts ausweichen kann, wenn der Anlageabschnitt des Zusatzabschnitts mit der Wand zur Anlage kommt und die Wand eine Druckkraft auf den Anlageabschnitt und somit auf den Zusatzabschnitt ausübt.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Spalt keilförmig ist. Bevorzugt ist es, dass der Spalt in einem entspannten Ausgangszustand der Schraubenmutter (Anlageabschnitt liegt nicht oder nur kraftlos an der Wand an) ein Winkelmaß von zwischen ungefähr 3° und ungefähr 15°, insbesondere zwischen ungefähr 6° und ungefähr 10°, aufweist. Besonders bevorzugt ist es, dass die genannten Winkelmaße identisch sind zu einem vorstehend erörterten Neigungswinkel einer Zusatzabschnittaußenfläche relativ zu einer zu der Verschraubungsachse senkrechten Ebene.
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Sofern die Schraubenmutter einen vorstehend beschriebenen Spalt aufweist, ist es bevorzugt, dass sich dieser im Zuge der Verschraubung der Schraubenmutter mit dem Stutzen verkleinert.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn in einem entspannten Ausgangszustand der Schraubenmutter die durch den Hauptabschnitt und den Zusatzabschnitt bereitgestellten Teile des Innengewindes sich zu einem durchgängigen Gewinde ergänzen. Das durchgängige Gewinde hat den Vorteil, dass die Schraubenmutter mit einem niedrigen Anzugsmoment auf das Außengewinde des Stutzens aufgeschraubt werden kann. Mit dem niedrigen Anzugsmoment muss dann lediglich die zwischen dem durchgängigen Gewinde der Schraubenmutter und dem Außengewinde des Stutzens anliegende Reibung überwunden werden. Eine Erhöhung des Anzugsmoments tritt erst dann auf, wenn der Anlageabschnitt an der Wand zur Anlage kommt und der Zusatzabschnitt sich zu verformen beginnt, beispielsweise durch Verkleinerung eines zwischen dem Zusatzabschnitt und dem Hauptabschnitt ausgebildeten Spalts.
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Es ist denkbar, die Schraubenmutter aus einem metallischen Material herzustellen; besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Schraubenmutter aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Schraubenmutter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12. Vorteile und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schraubenmutter sind vorstehend unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Kabeldurchführungseinrichtung beschrieben. Für die Vorteile und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schraubenmutter wird daher hiermit auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Kabelverschraubung in einem Vormontagezustand;
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2 eine Seitenansicht einer Schraubenmutter der Kabelverschraubung gemäß 1;
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3 eine der 2 entsprechende Darstellung bei Ansicht entsprechend einer in 2 mit III bezeichneten Richtung; und
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4 eine Seitenansicht der Kabelverschraubung gemäß 1 in einem Fertigmontagezustand.
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Eine Ausführungsform einer Kabeldurchführungseinrichtung ist in 1 dargestellt und dort insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Kabeldurchführungseinrichtung 10 umfasst einen Kabeldurchführungskörper 12, welcher im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist und einen Hohlraum 14 zur Durchführung eines (nicht dargestellten) Kabels längs einer Kabeldurchführungsachse 16 aufweist.
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Der Kabeldurchführungskörper 12 weist einander abgewandte freie Enden 18 und 19 auf. Im Bereich eines ersten Endes 18 ist ein Stutzen 20 mit einem Außengewinde 22 vorgesehen.
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Der Stutzen 20 mündet in Richtung eines zweiten Endes 19 des Kabeldurchführungskörpers 12 gesehen an einer sich in radialer Richtung erstreckenden Schulter 24. An seinem dem Stutzen 20 gegenüberliegenden Ende weist der Kabeldurchführungskörper 12 ein weiteres Außengewinde 26 zur Verschraubung mit einem Druckelement 28 auf.
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Der Kabeldurchführungskörper 12 weist an seinem zweiten Ende 19 Klemmlamellen 30 auf, welche mittels des Druckelements 28 nach radial innen verformbar sind, um eine ringförmige Dichtung 32 dichtend an ein Kabel anzulegen.
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Eine weitere Abdichtung erfolgt mittels einer Dichtung 34, welche zwischen der Schulter 24 und einer Wand 36 (beispielsweise eines Gehäuses) angeordnet ist. Die Wand 36 weist eine vorzugsweise kreiszylindrische Öffnung 38 auf. Die Öffnung 38 dient zum Einsetzen des Stutzens 20.
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Zur Befestigung des Kabeldurchführungskörpers 12 an der Wand 36 ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnete Schraubenmutter vorgesehen. Die Schraubenmutter 40 weist ein Innengewinde 42 auf, welches mit dem Außengewinde 22 des Stutzens 20 verschraubbar ist. Im Zuge der Befestigung des Kabeldurchführungskörpers 12 an der Wand 36 wird die Dichtung 34 zusammengedrückt, sodass ein Durchtritt von Medien aus der Umgebung 44 in einen von der Wand 36 umgrenzten Raum 46 verhindert wird.
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Die Schraubenmutter 40 ist längs einer Verschraubungsachse 48 mit dem Stutzen 20 verschraubbar. Hierbei bewegt sich die Schraubenmutter 40 entlang der Verschraubungsachse 48. Diese verläuft kollinear zu der Kabeldurchführungsachse 16.
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Die Schraubenmutter 40 ist einstückig ausgebildet und weist einen Hauptabschnitt 50 und einen Zusatzabschnitt 52 auf. Der Hauptabschnitt 50 erstreckt sich mit einem umfangsseitig geschlossenen, ringförmigen ersten Abschnitt 54 um die Verschraubungsachse 48. Der Abschnitt 54 weist einen Innengewindeabschnitt 56 auf, welcher sich über mindestens einen vollen Umfang um die Verschraubungsachse 48 erstreckt.
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Der Hauptabschnitt 50 weist einen zu dem Abschnitt 54 benachbarten zweiten Abschnitt 58 auf, welcher mit einem Innengewindeabschnitt 60 den Innengewindeabschnitt 56 des ersten Abschnitts 54 des Hauptabschnitts 50 ergänzt. Der zweite Innengewindeabschnitt 60 erstreckt sich jedoch um die Verschraubungsachse 48 gesehen nicht über einen vollen Umfang, also über 360°, sondern um einen kleineren Winkel, beispielsweise um einen Winkel von ca. 180°.
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Der Hauptabschnitt 50 weist eine erste Stirnfläche 62 auf, welche vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist und sich vorzugsweise im Wesentlichen in einer zu der Verschraubungsachse 48 senkrechten Ebene erstreckt.
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Der Hauptabschnitt 50 weist eine der Stirnfläche 62 abgewandte Hauptabschnittaußenfläche 64 auf, welche von dem zweiten Abschnitt 58 des Hauptabschnitts 50 gebildet ist. Die Hauptabschnittaußenfläche 64 erstreckt sich, der Winkelerstreckung des zweiten Innengewindeabschnitts 60 entsprechend, lediglich über einen Winkel, welcher kleiner ist als 360°.
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Optional weist der zweite Abschnitt 58 des Hauptabschnitts 50 eine radiale Erweiterung 66 auf, welche die Hauptabschnittaußenfläche 64 nach radial außen erweitert.
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Die Hauptabschnittaußenfläche 64 des Hauptabschnitts 50 erstreckt sich in einer zu der Verschraubungsachse 48 senkrechten Ebene 68.
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Der Zusatzabschnitt 52 erstreckt sich ebenfalls nur über einen Winkel, welcher kleiner ist als 360°, um die Verschraubungsachse 48. Der Zusatzabschnitt 52 ist mit dem zweiten Abschnitt 58 des Hauptabschnitts 50 in einem Verbindungsbereich 70 verbunden, insbesondere einstückig angeformt. Der Zusatzabschnitt 52 trägt einen Teil des Innengewindes 42, nämlich einen Innengewindeabschnitt 72. Die Innengewindeabschnitte 56, 60 und 72 ergänzen sich in einem entspannten Ausgangszustand der Schraubenmutter 40 zu einem durchgängigen Innengewinde 42.
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Der Zusatzabschnitt 52 und der erste Abschnitt 54 des Hauptabschnitts 66 begrenzen gemeinsam einen keilförmigen Spalt 74, dessen Winkelmaß in einem entspannten Ausgangszustand der Schraubenmutter 40 beispielsweise ca. 8° beträgt.
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Der Zusatzabschnitt 52 weist auf seiner dem Spalt 74 abgewandten Seite eine Zusatzabschnittaußenfläche 78 auf. Die Fläche 78 ist ausgehend von der zur Verschraubungsachse 48 senkrechten Ebene 68 nach außen geneigt. Ein Neigungswinkel 80 entspricht beispielsweise dem Winkelmaß 76 des Spalts 74.
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Optional weist der Zusatzabschnitt 52 der radialen Erweiterung 66 des Hauptabschnitts 50 entsprechend ebenfalls eine radiale Erweiterung 82 auf, welche vorzugsweise die Zusatzabschnittaußenfläche 78 nach radial außen verlängert.
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Der radial außen liegende Bereich der Zusatzabschnittaußenfläche 78 dient als Anlageabschnitt 84 zur Anlage an einer Innenseite 86 der Wand 36.
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Vor der Befestigung des Kabeldurchführungskörpers 12 an der Wand 36 wird die Dichtung 34 auf den Stutzen 20 des Kabeldurchführungskörpers 12 aufgesetzt. Anschließend wird der Stutzen 20 in die Öffnung 38 der Wand 36 eingeführt. Hieran anschließend wird die Schraubenmutter 40 mit dem Außengewinde 22 des Stutzens 20 verschraubt. In einer ersten Verschraubungsphase, in welcher der Anlageabschnitt 84 noch nicht in Anlage mit der Innenseite 86 der Wand 36 gelangt, wird die Schraubenmutter 40 mit einem niedrigen Anzugsmoment angezogen. Das Anzugsmoment erhöht sich ab dem Zeitpunkt, ab dem der Anlageabschnitt 84 in Anlage mit der Innenseite 86 der Wand 36 gerät. Dieser Zustand ist in 1 dargestellt. In diesem Zustand weist der Spalt 74 ein Winkelmaß 76 von beispielsweise 8° auf. Die Hauptabschnittaußenfläche 64 und die Innenfläche 86 der Wand 36 weisen einen ersten Abstand 88 zueinander auf.
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Ausgehend von dem in 1 dargestellten Zustand führt eine weitere Verschraubung der Schraubenmutter 40 mit dem Stutzen 20 dazu, dass der Zusatzabschnitt 52 zunehmend stärker gegen die Innenseite 86 der Wand 36 gedrückt wird. Die Innenseite 86 der Wand 36 übt eine entgegengerichtete Druckkraft auf den Anlageabschnitt 84 und somit auf den Zusatzabschnitt 52 aus. Hierdurch bedingt wird der Zusatzabschnitt 52 um den Verbindungsbereich 70 herum in Richtung auf den ersten Abschnitt 54 des Hauptabschnitts 50 bewegt, und zwar unter Verkleinerung des Spalts 74. Eine zunehmende Verschraubung der Schraubenmutter 40 mit dem Stutzen 20 führt also zu einer Verkleinerung des Abstands 88 zwischen der Innenfläche 86 der Wand 36 und der Hauptabschnittaußenfläche 64 und gleichzeitig zu einer Verkleinerung des Winkelmaßes 76 des Spalts 74, beispielsweise auf ca. 4° (vgl. 4).
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Die vorstehend beschriebene Verformung des Zusatzabschnitts 52 bewirkt eine (mit einem Bezugspfeil 90 in 4 angedeutete) Verklemmung zwischen dem Innengewindeabschnitt 72 des Zusatzabschnitts 52 und dem Innengewinde 22 des Stutzens 20. Gleichzeitig stützt sich der Stutzen 20 mit seinem Innengewinde 22 an den Innengewindeabschnitten 56 und 60 des Hauptabschnitts 50 ab. Dies ist in 4 mit einem Bezugspfeil 92 angedeutet.
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Sofern die in 4 dargestellte Kabeldurchführungseinrichtung 10 demontiert werden soll, wird die Schraubenmutter 40 mit einem erhöhten Losdrehmoment von dem Stutzen 20 gelöst. Sobald sich die Schraubenmutter 40 wieder in einem entspannten Zustand befindet, der Spalt 74 also sein Ausgangs-Winkelmaß 76 aufweist, ergänzen sich die Gewindeabschnitte 56, 60 und 72 wieder zu einem durchgängigen Gewinde, sodass die Schraubenmutter dann mit einem niedrigen Losdrehmoment von dem Stutzen 20 abschraubbar und von dem Stutzen 20 abnehmbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005051226 A1 [0002, 0003]
