DE102016108311B9

DE102016108311B9 - Verfahren zur Herstellung einer Kabelzugentlastung und Steckverbinder mit dieser Kabelzugentlastung

Info

Publication number: DE102016108311B9
Application number: DE102016108311.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Grimm; Dietmar Lörcher
Original assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Current assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Priority date: 2016-05-04
Filing date: 2016-05-04
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2036-05-05
Also published as: EP3453079B1; DE102016108311B3; US10553989B2; US20190097352A1; WO2017191067A1; EP3453079A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kabelzugentlastung eines an einem Steckverbinder anzubringenden Kabels mit rundem Querschnitt mit einem Kabelmantel mit einem Außenumfang U1 mit den folgenden Schritten: Bereitstellen eines metallischen Ringelementes aus einer ringförmigen Wand mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, wobei das Ringelement einen Innenumfang U2 aufweist, der größer ist als der Außenumfang U1 des Kabelmantels; Aufbringen des Ringelements auf den Kabelmantel des Kabels an einer definierten Position; Verformen des Ringelementes derart, dass der durch die Verformung erzeugte reduzierte Innenumfang U3 kleiner oder gleich dem Außenumfang U1 des Kabelmantels ist, so dass es am Kabelmantel fixiert ist und die Wand des Ringelements ferner in wenigstens einem Bereich zur Reduzierung des ursprünglichen Innenumfangs U2 so umgeformt ist, dass wenigstens ein aus der Wand gebildeter und umgeformter Ringelementabschnitt radial nach Außen gegenüber dem Kabelmantel hervorsteht und wobei das umgeformte Ringelement von einem runden Querschnitt in einen polygonalen Querschnitt verformt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kabelzugentlastung mit polygonalem Querschnitt, sowie einen mit einem Kabel konfektionierten umspritzten Steckverbinder mit einer solchen Kabelzugentlastung.
Im Stand der Technik ist es bekannt, dass Steckverbinder am Ende einer Leitung bzw. eines Kabelsatzes angeordnet sind. Hierzu ist es notwendig, dass die Steckverbinder, bestehend aus Stecker und Gegenstecker mit einer Zugentlastung versehen sind, um die auf den Steckverbinder wirkende Zug- oder auch Druckkräfte am Kabel aufzunehmen und damit die Kontakte innerhalb des Steckverbinders von diesen einwirkenden Kräften zu entlasten, insbesondere um Fehler und Beeinträchtigungen zu vermeiden oder zu verhindern.
Aus der US 6,257,920 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Kabelzugentlastung eines an einem Steckverbinder anzubringenden Kabels mit rundem Querschnitt bekannt. Hierbei wird ein Ringelement verformt, welches auf den Kabelmantel aufgebracht wird.
Aus der DE 103 33 568 A1 und der DE 199 39 882 C1 sind weitere Herstellungsverfahren zur Herstellung von Kabelzugentlastungen für einen Steckverbinder bekannt, an dem ein verformbares Ringelement am Kabel festgelegt wird.
Aus der Elektroinstallation ist bekannt, dass ein Steckverbindergehäuse einen mit dem Steckverbindergehäuse verschraubbaren Querriegel aufweist, der über einen Endbereich des Kabels angeordnet wird und welcher nach seiner Verschraubung eine Druckkraft auf den Kabelmantel ausübt.
Eine weitere im Stand der Technik verbreitete Lösung ist die Verwendung von verschraubbaren Kabelzugentlastungselementen. Eine Kabelverschraubung wirkt dabei in der Regel so, dass mittels des Verschraubens eine zunehmende Druckkraft auf das Kabel wirkt und z. B. ein Klemmkäfig dabei das Kabel haltend umgreift.
Bei umspritzten Steckverbindern ist es üblich, das Steckverbindergehäuse oder einen Teil davon in einem Spritz-/Gussverfahren herzustellen, wobei gleichzeitig mit dem Spritz-/Gussvorgang der unmittelbare einmündende Bereich des Kabels mit in das Spritz-/Gusswerkzeug eingelegt wird und ebenfalls mit dem gleichen Material, wie das Material des Steckverbindergehäuse umspritzt wird.
Nachteilig ist dabei, dass das fertige Steckverbindergehäuse häufig keine ausreichende Verbindung mit dem Material des Kabelmantels eingeht, da die Anforderungen an das Material des Steckverbindergehäuses völlig andere Anforderungen sind, als die Anforderung, die an das Material des Kabelmantels gestellt werden. Folglich kann das Kabel aus dem umspritzten Material unerwünscht herausgezogen werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, vorbesagte Nachteile zu überwinden und Lösung zur Herstellung einer einfachen, kostengünstigen und universell verwendbaren Kabelzugentlastung für einen Steckverbinder vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Steckverbinder mit einer Kabelzugentlastung bereitzustellen bzw. ein Verfahren hierzu, bei dem die Kabelzugentlastung durch ein metallisches Ringelement gebildet wird, welches einen bestimmten Durchmesser aufweist und somit auch einen dazu passenden Innenumfang U2.
Das Ringelement wird allerdings von seinem ursprünglichen Querschnitt auf einen effektiv kleineren Querschnitt deformiert und umgeformt, so dass der ”abgewickelte” Innenumfang geringer ist wie der ursprüngliche Innenumfang, wodurch es zum Festsitz auf dem Kabelmantel des Kabels kommt. Das Material, was hierzu verdrängt werden muss, wird im Rahmen eines Umform- und Biegeprozesses so umgeformt, dass es zu einer Materialdopplung und radial nach Außen abstehenden Elementabschnitten des Ringelementes kommt.
Diese, auch im Folgenden als Ringelementabschnitte bezeichneten Abschnitte, dienen der Verankerung in einer, wie später noch beschriebenen Umspritzung des Steckverbinders.
Erfindungsgemäß wird daher ein Verfahren zur Herstellung einer Kabelzugentlastung eines an einem Steckverbinder anzubringenden Kabels mit einem runden Querschnitt mit einem Kabelmantel mit einem Außenumfang U1 mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:

a) Bereitstellen eines metallischen Ringelementes aus einer ringförmigen Wand mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, wobei das Ringelement einen Innenumfang U2 aufweist, der größer ist als der Außenumfang U1 des Kabelmantels;
b) Aufbringen des Ringelementes auf den Kabelmantel des Kabels an einer definierten Position;
c) Verformen des Ringelementes derart, dass der durch die Verformung erzeugte reduzierte Innenumfang U3 kleiner oder gleich dem Außenumfang U1 des Kabelmantels ist, so dass es am Kabelmantel fixiert ist und die Wand des Ringelementes ferner in wenigstens einem Bereich zur Reduzierung des ursprünglichen Innenumfangs U2 so umgeformt ist, dass wenigstens ein aus der Wand gebildeter und umgeformter Ringelementabschnitt radial nach Außen gegenüber dem Kabelmantel hervorsteht,
d) wobei das umgeformte Ringelement von einem runden Querschnitt in einen polygonalen Querschnitt verformt ist.

In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ringelement durch die Verformung ferner in mehreren Bereichen zur Reduzierung des ursprünglichen Innenumfangs U2 so umgeformt wurde, dass die jeweils verformten Ringelementabschnitte radial nach Außen gegenüber dem Kabelmantel hervorstehen.
Auf diese Weise kann eine Art sternförmige Ausprägung des Ringelementes erzielt werden mit mehreren nach Außen hervorstehenden, d. h. radial nach Außen auskragenden Ringelementabschnitten.
In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in den verformten Ringelementabschnitten eine Materialaufdopplung aus Wandabschnitten der Wand des Ringelementes vorhanden ist bzw. dass die Ringelementabschnitte aus einer Materialaufdopplung gebildet sind.
In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass im Bereich der Materialaufdoppelung der Wandabschnitte ein erster Wandabschnitt mit seiner Innenseite auf der Innenseite des zweiten Wandabschnittes flächig anliegt.
Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass ein Umformen nach Außen und ein Zurückformen des Wandabschnittes zu der zuvor genannten Materialaufdopplung führt.
Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn der Innenumfang U2 ca. 15% bis 40%, vorzugsweise ca. 25% bis 35% größer ist als der Außenumfang U1 des Kabelmantels.
Es ist weiter von Vorteil, wenn das Ringelement von einem zylinderförmigen Rohrmaterial in der gewünschten Breite B abgestochen wird.
Dies ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, da mittels eines günstigen, einfachen Rohrmaterials, wie z. B. einem Stahlrohr, Ringelementabschnitte bzw. Ringelemente der Breite B vom Rohr abgestochen werden können und dann, wie zuvor beschrieben, von ihrer ringförmigen Form so verformt werden können, dass sie im Festsitz auf dem Kabelmantel sitzen und die ebenfalls zuvor beschriebenen Ringelementabschnitte radial nach Außen vom Kabelmantel wegstehen.
Weiter vorteilhaft ist es, wenn das umgeformte Ringelement von einem runden Querschnitt in einen polygonalen Querschnitt verformt wird, vorzugsweise einem hexagonalen Querschnitt.
Hierdurch können besonders geeignete Quetschwerkzeuge eingesetzt werden, die sozusagen in gewissen Teilabschnitten dafür sorgen, dass das Ringelement einen im Wesentlichen polygonalen Querschnitt erreicht, während in Aussparungen des Quetschwerkzeuges die zuvor genannten Materialaufdopplungen und Materialverformungen nach radial Außen hin bewirkt werden.
Es ist weiter vorteilhaft, wenn das Kabel im Bereich des Ringelementes mit einem Kunststoff umspritzt oder umgossen wird, nach dem die zuvor beschriebene Umformung des Ringelementes stattgefunden hat.
Insofern ist es ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein an ein Kabel angeschlossenen Steckverbinder mit einer Kabelzugentlastung vorzuschlagen, wobei die Kabelzugentlastung aus einem Ringelement mit einer ringförmigen Wand gebildet ist, wobei das Ringelement einen polygonalen Querschnitt, vorzugsweise einen hexagonalen Querschnitt aufweist und wenigstens ein aus der Wand gebildeter und umgeformter Ringelementabschnitt, weiter vorzugsweise mehrerer dieser Ringelementabschnitte radial nach Außen gegenüber dem Kabelmantel hervorstehen.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Steckverbindung mit einer Kabelzugentlastung;
1a ein Detail aus 1;
2 eine Schnittansicht durch einen Steckverbinder, ähnlich der Ansicht aus 1, bei dem die Kabelzugentlastung in einem Umspritz-Werkzeug mit einem Kunststoff umspritz wurde.
Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die 1 und 2 näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hinweisen.
In der 1 ist eine Ausführung einer Kabelzugentlastung 1 an einem Steckverbinder 2 dargestellt. Der Steckverbinder 2 ist mit einem Kabel 30 mit im Wesentlichen runden Querschnitt mit einem Kabelmantel 31 verbunden. Der Kabelmantel 31 weist einen Außenumfang U1 auf. Wie fernern zu erkennen, sitzt auf dem Kabelmantel 31 des Kabels 30 ein metallisches Ringelement 10, gebildet aus einer ringförmigen Wand 11 mit einem im Wesentlichen polygonalen, hier hexagonalen Querschnitt, welches von seiner ursprünglichen Ringform in die dargestellte Form mit polygonalem Querschnitt gebracht wurde.
Das Ringelement 10 wurde insofern in seinem Innenumfang U2 auf einen reduzierten Innenumfang U3 umgeformt. Ferner ist zu erkennen, dass in Folge der Umformung ein aus der Wand 11 gebildeter, ein umgeformter Ringelementabschnitt 13 radial nach Außen gegenüber dem Kabelmantel 31 hervorsteht.
Nicht explizit dargestellt ist ein zweiter solcher Ringelementabschnitt 13, diametral auf der gegenüberliegenden Seite, der in der perspektivischen Ansicht nicht ersichtlich ist.
Das Ringelement 10 ist durch die Verformung charakterisierten Bereiche 12 gekennzeichnet, welche die Bereiche darstellen zur Reduzierung des ursprünglichen Innenumfangs U2 und deshalb so umgeformt wurden, dass die jeweils verformten Ringelementabschnitte 13 nach radial Außen gegenüber dem Kabelmantel 31 hervorstehen.
In der Detailansicht neben der 1 ist rein schematisch ersichtlich, mit welchem Ergebnis der Durchmesser und damit der ursprüngliche Innenumfang des Ringelementes 10 reduziert wurde.
Die Ausgestaltung der Materialaufdopplung ist, wie in einem Detailausschnitt in der 1a so ausgebildet, dass die Wandabschnitte jeweils mit ihrer Innenseite 12a, 12b aufeinander flächig aufliegen und über einen Biegeabschnitt 12c miteinander verbunden sind.
In der 2 ist ersichtlich, wie die Umspritzung der Kabelzugentlastung 1, um die Kabelzugentlastung 1 und gleichzeitig um den Kabelmantel 31 herum, erfolgt ist, wobei Teile der Umspritzung den Steckverbinder 2 umgreifen.
Durch die spezifische Ausgestaltung des Ringelementes 10 wird dieses mit seinen Ringelementabschnitten 13 in der Kunststoffumspritzung 14 gehalten.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
Bezugszeichenliste

1: Kabelzugentlastung
2: Steckverbinder
10: Ringelement
11: Wand
12: Bereich
12a, 12b: Innenseiten
12c: Biegeabschnitt
13: Ringelementabschnitt
14: Kunststoffumspritzung
30: Kabel
31: Kabelmantel
B: Breite

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Kabelzugentlastung (1) eines an einem Steckverbinder (2) anzubringenden Kabels (30) mit rundem Querschnitt mit einem Kabelmantel (31) mit einem Außenumfang U1 mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines metallischen Ringelementes (10) aus einer ringförmigen Wand (11) mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, wobei das Ringelement (10) einen Innenumfang U2 aufweist, der größer ist als der Außenumfang U1 des Kabelmantels (31); b) Aufbringen des Ringelements (10) auf den Kabelmantel (31) des Kabels (30) an einer definierten Position; c) Verformen des Ringelementes (10) derart, dass der durch die Verformung erzeugte reduzierte Innenumfang U3 kleiner oder gleich dem Außenumfang U1 des Kabelmantels (31) ist, so dass es am Kabelmantel (31) fixiert ist und die Wand (11) des Ringelements (10) ferner in wenigstens einem Bereich (12) zur Reduzierung des ursprünglichen Innenumfangs U2 so umgeformt ist, dass wenigstens ein aus der Wand (11) gebildeter und umgeformter Ringelementabschnitt (13) radial nach Außen gegenüber dem Kabelmantel (31) hervorsteht, d) wobei das umgeformte Ringelement (10) von einem runden Querschnitt in einen polygonalen Querschnitt verformt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (10) durch die Verformung ferner in mehreren Bereichen (12) zur Reduzierung des ursprünglichen Innenumfangs U2 so umgeformt wurde, dass die jeweils verformten Ringelementabschnitte (13) radial nach Außen gegenüber dem Kabelmantel (31) hervorstehen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den verformten Ringelementabschnitten (13) eine Materialaufdopplung aus Wandabschnitten der Wand (11) des Ringelements (10) vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Materialaufdoppelung der Wandabschnitte ein erster Wandabschnitt mit seiner Innenseite (12a) auf der Innenseite (12b) des zweiten Wandabschnittes flächig anliegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenumfang U2 ca. 15% bis 40%, vorzugsweise ca. 25% bis 35% größer ist als der Außenumfang U1 des Kabelmantels (31).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (10) von einem zylinderförmigen Rohrmaterial in der gewünschten Breite B abgestochen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (30) im Bereich des Ringelements (10) mit einem Kunststoff (14) umspritzt oder umgossen wird.
Ein an ein Kabel (30) angeschlossener Steckverbinder mit einer Kabelzugentlastung (1), hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kabelzugentlastung (1) aus einem Ringelement (10) mit einer ringförmigen Wand (11) gebildet ist, wobei das Ringelement (10) einen polygonalen Querschnitt aufweist und wenigstens ein aus der Wand (11) gebildeter und umgeformter Ringelementabschnitt (13) radial nach Außen gegenüber dem Kabelmantel (31) hervorsteht.