-
Die Erfindung betrifft eine Kabelverschraubung, umfassend einen mit einem Gehäuse verbindbaren Stutzen, eine mit dem Stutzen verschraubbare Schraubmutter und ein elastisches, durch Anlage an der Schraubmutter und an dem Stutzen verformbares, ringförmiges Dichtungselement, welches durch die Verformung gegen ein durch das Dichtungselement hindurchführbares Kabel dichtend wirksam anlegbar oder angelegt ist.
-
Aus der
DE 20 2004 019 698 U1 ist eine Kabelverschraubung bekannt, deren Schraubmutter eine halbkugelähnliche Höhlung aufweist, an die ein halbkugelartig geformter Bereich eines Dichtungselements anlegbar ist, wobei das Dichtungselement durch Verschraubung der Schraubmutter mit einem Stutzen und bedingt durch die Anlage an die halbkugelähnliche Höhlung der Schraubmutter verformt und auf diese Weise gegen ein Kabel dichtend angelegt wird.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Kabelverschraubung anzugeben, mit welcher für unterschiedliche Kabeldurchmesser eine hohe Dichtwirkung und eine hohe Zugentlastung erreichbar ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Dichtungselement im Bereich an einer nach radial außen weisenden Außenseite mindestens eine sich nach radial innen erstreckende, in Umfangsrichtung umlaufende Nut aufweist.
-
Die sich von der Außenseite des Dichtungselements nach radial innen erstreckende, in Umfangsrichtung umlaufende Nut ermöglicht eine lokale Schwächung des Dichtungselements. Diese Schwächung bewirkt, dass sich das Dichtungselement mit einem Materialbereich, der sich von einem Nutboden bis hin zu einer nach radial innen weisenden Dichtfläche des Dichtungselements mit einem geringeren Verformungswiderstand in Richtung auf ein abzudichtendes Kabel verformen kann. Gleichzeitig können die Materialabschnitte des Dichtungselements, welche an der Außenseite des Dichtungselements zu der Nut benachbart sind, zumindest anteilig in den in einem unverformten Zustand des Dichtungselements durch die Nut zunächst vorgehaltenen Bauraum ausweichen. Insgesamt kann somit eine Anordnung geschaffen werden, welche in einem weiten Kabeldurchmesserbereich verformbar ist und über diesen Kabeldurchmesserbereich hinweg eine sehr gute Dichtwirkung erzeugt. Gleichzeitig wird eine besonders hohe und gleichzeitig kabelschonende Klemmung des Kabels und somit eine hohe Zugentlastung erzielt.
-
Bei der erfindungsgemäßen Kabelverschraubung kann das Material, aus welchem das Dichtungselement hergestellt ist, in besonders einfacher Weise örtlich verlagert werden. Eine lokal überhöhte Quetschung des Materials des Dichtungselements kann hingegen vermieden werden.
-
Bevorzugt ist es, wenn das Dichtungselement genau eine Nut aufweist, sodass genau zwei Ringabschnitte des Dichtungselements, welche beidseits der Nut angeordnet sind, in definierter Weise verform- und verlagerbar sind. Hierdurch kann ein einfach aufgebautes Dichtungselement mit einem hohen Wirkungsgrad bereitgestellt werden.
-
Für eine in Umfangsrichtung gleichmäßige Ausübung von Dicht- und Klemmkräften auf ein Kabel ist es bevorzugt, wenn sich die Nut innerhalb einer Ebene erstreckt, welche senkrecht zu einer Kabelführungsachse verläuft.
-
Bevorzugt ist es ferner, wenn die Nut bezogen auf eine parallel zu einer Kabelführungsachse gemessene Bauhöhe des Dichtungselements mittig oder im Wesentlichen mittig angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass beidseits der Nut vorgesehene Materialabschnitte des Dichtungselements zumindest im Wesentlichen identisch beansprucht werden, wenn das Dichtungselement durch Aufschrauben der Schraubmutter auf den Stutzen verformt wird.
-
Es ist möglich, dass die Nut einen beliebigen Nutquerschnitt aufweist. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Nut im Profil U-förmig ist, um eine durch die Nut bedingte Kerbwirkung zu minimieren.
-
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Nut eine parallel zu einer Kabelführungsachse gemessene Nutbreite aufweist, welche mindestens ungefähr 10% einer parallel zu der Kabelführungsachse gemessenen Bauhöhe des Dichtungselements beträgt, so dass ein ausreichend großer Verformungsraum bereitgehalten werden kann.
-
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Nut eine in radialer Richtung gemessene Nuttiefe aufweist, welche mindestens ungefähr 25% einer in radialer Richtung gemessenen Wandstärke des Dichtungselements beträgt. Auch dies trägt dazu bei, einen ausreichend großen Verformungsraum für das Dichtungselement bereitzustellen.
-
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Nut eine in radialer Richtung gemessene Nuttiefe aufweist, welche höchstens ungefähr 75% einer in radialer Richtung gemessenen Wandstärke des Dichtungselements beträgt. Auf diese Weise kann ein ausreichend formstabiles Dichtungselement bereitgestellt werden.
-
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Dichtungselement mindestens eine ebene, ringförmige, sich senkrecht zu einer Kabelführungsachse erstreckende erste Stirnfläche aufweist, welche an den Stutzen anlegbar ist oder an diesem anliegt. Die erste Stirnfläche ermöglicht es, Verformungskräfte von dem Stutzen in axialer Richtung in das Dichtungselement einzuleiten.
-
Bevorzugt ist es hierbei, wenn der Stutzen eine mit der ersten Stirnfläche zusammenwirkende Stutzen-Ringfläche aufweist, um eine gleichmäßige Krafteinleitung zu ermöglichen.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Stutzen-Ringfläche ein als Verdrehsicherung für das Dichtungselement wirksames Verzahnungsprofil aufweist. Dies ermöglicht eine besonders einfache, in Umfangsrichtung des Dichtungselements wirksame Fixierung desselben, so dass bei der Verschraubung der Schraubmutter mit dem Stutzen ein unerwünschtes Mitdrehen eines abzudichtenden Kabels verhindert werden kann.
-
Die vorstehend beschriebenen Vorteile ergeben sich in analoger Weise, wenn das Dichtungselement mindestens eine ebene, sich senkrecht zu einer Kabelführungsachse erstreckende zweite Stirnfläche aufweist, welche an die Schraubmutter anlegbar ist oder an dieser anliegt, vorzugsweise an einer Schraubmutter-Ringfläche.
-
Eine weitere Unterstützung der Verformung des Dichtungselements ergibt sich, wenn die Schraubmutter eine nach radial innen weisende, ringförmige Anlagefläche aufweist, welche an einen außerhalb der Nut vorgesehenen Abschnitt der Außenseite des Dichtungselements anlegbar oder angelegt ist. Diese Anlagefläche bewirkt eine Abstützung nach radial außen, sodass das Material des Dichtungselements zumindest auf Höhe der mindestens einen Nut in Richtung auf das abzudichtende Kabel ausweichen muss.
-
Wie vorstehend erörtert, ermöglicht es die erfindungsgemäße Kabelverschraubung, Kabel mit unterschiedlichen Durchmessern mittels des Dichtungselements abzudichten und gleichzeitig zu klemmen. Um bei einem relativ kleinen Kabeldurchmesser bei einer relativ starken Verformung des Dichtungselements eine gute Abdichtung und Klemmung eines Kabels zu erzielen, ist es gegebenenfalls erforderlich, die Schraubmutter mit einem relativ hohen Drehmoment von beispielsweise größer 15 Nm anzuziehen. In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, wenn die Schraubmutter zur Verschraubung mit dem Stutzen eine Mehrzahl von entlang eines Umfangs der Schraubmutter verteilt angeordneten Werkzeugangriffsflächen aufweist, wobei jeweils zueinander benachbarte Werkzeugangriffsflächen durch eine Trennfläche voneinander getrennt sind, welche teilzylindrisch ausgebildet ist und übergangslos in eine zylindrische Mantelfläche der Schraubmutter übergeht. Hierdurch kann eine besonders stabile Schraubmutter bereitgestellt werden, da eine durch die Werkzeugangriffsflächen bedingte Kerbwirkung auf ein Minimum reduziert wird. Bei den Werkzeugangriffsflächen handelt es sich insbesondere um zum Angriff einer Ratsche oder eines Gabel- oder Maulschlüssels ausgebildete Flächen.
-
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Stutzen und/oder die Schraubmutter aus einem partikel- und/oder faserverstärkten Kunststoffmaterial hergestellt ist oder sind. Bei dem Kunststoffmaterial handelt es sich beispielsweise um Polyamid (PA) oder Polyphenylensulfid (PPS), welche vorzugsweise glasfaserverstärkt sind.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
-
In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Kabelverschraubung in einer teilweise geschnittenen Darstellung; und
-
2 eine Draufsicht der Kabelverschraubung gemäß 1, wobei die für die 1 verwendeten Schnittebenen mit I-I markiert sind.
-
Eine Ausführungsform einer Kabelverschraubung ist in der Zeichnung insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Kabelverschraubung 10 erstreckt sich entlang einer Kabelführungsachse 12, entlang welcher ein nicht dargestelltes Kabel durch die Kabelverschraubung 10 hindurchführbar ist.
-
Die Kabelverschraubung 10 umfasst einen Stutzen 14, welcher in an sich bekannter Weise mit einem nicht dargestellten Gehäuse verbindbar ist.
-
Ferner umfasst die Kabelverschraubung 10 eine mit dem Stutzen 14 verschraubbare Schraubmutter 16.
-
Der Stutzen 14 und die Schraubmutter 16 sind aus im Wesentlichen unverformbaren Materialien hergestellt, beispielsweise aus einem metallischen Material (beispielsweise Edelstahl) oder aus einem Kunststoffmaterial (beispielsweise aus glasfaserverstärktem PPS).
-
Ferner umfasst die Kabelverschraubung 10 ein elastisches Dichtungselement 18, welches aus einem elastomeren Werkstoff hergestellt ist, beispielsweise aus Nitrilkautschuk (NBR).
-
Der Stutzen 14, die Schraubmutter 16 und das Dichtungselement 18 begrenzen gemeinsam einen sich entlang der Kabelführungsachse 12 erstreckenden Kabelführungsraum 20.
-
Der Stutzen 14 weist ein freies Ende 22 auf, an welchem er mit einem Außengewinde 24 versehen ist. Der Stutzen 14 ist in an sich bekannter Weise mit seinem Außengewinde 24 in eine (nicht dargestellte) Gehäuseöffnung eintauchbar und dort mit einer (nicht dargestellten) Kontermutter fixierbar. In diesem Zustand liegt eine Gehäuseanlagefläche 26 oder eine gegebenenfalls vorgesehene Gehäusedichtung 28 an dem Gehäuse an.
-
Der Stutzen 14 weist ferner einen Handhabungsabschnitt 28 auf, welcher mit Handhabungsflächen 30 versehen ist, welche ein verdrehsichertes Halten des Stutzens 14 mittels eines entsprechenden Haltewerkzeugs ermöglichen.
-
Der Stutzen 14 weist an seinem dem freien Ende 22 abgewandten Ende 32 ein Außengewinde 34 auf, welches mit einem Innengewinde 36 der Schraubmutter 16 verschraubbar ist.
-
An dem Ende 32 des Stutzens 14 weist dieser eine mit einem Verzahnungsprofil versehene Stutzen-Ringfläche 38 auf, welche sich in senkrechter Richtung zu der Kabelführungsachse 12 erstreckt.
-
Die Schraubmutter 16 weist einem dem Dichtungselement 18 zugewandte Schraubmutter-Ringfläche 40 auf, welche sich in senkrechter Richtung zu der Kabelführungsachse 12 erstreckt.
-
Winklig, insbesondere senkrecht, zu der Schraubmutter-Ringfläche 40 ist eine nach radial innen weisende, ringförmige Anlagefläche 42 der Schraubmutter 16 vorgesehen.
-
Das Dichtungselement 18 weist eine nach radial innen weisende, zylindrische Dichtfläche 44 auf. Ferner weist das Dichtungselement 18 eine ringförmige, erste Stirnfläche 46 auf, welche mit der Stutzen-Ringfläche 38 zusammenwirkt. Der Schraubmutter-Ringfläche 40 zugewandt weist das Dichtungselement 18 eine ringförmige, zweite Stirnfläche 48 auf.
-
Eine nach radial außen weisende Außenseite (ohne Bezugszeichen) des Dichtungselements 18 weist zwei durch eine Nut 50 voneinander getrennte, zylindrische Abschnitte 52 und 54 auf. Der Abschnitt 52 wirkt mit der Anlagefläche 42 der Schraubmutter 16 zusammen. Der Abschnitt 54 ist zu dem Innengewinde 36 der Schraubmutter 16 beabstandet.
-
Das Dichtungselement 18 weist eine Wandstärke auf, die zwischen der Dichtfläche 44 einerseits und den Abschnitten 52, 54 andererseits gemessen wird. Die Nut 50 erstreckt sich ausgehend von der Außenseite in radialer Richtung nach innen mit einer Nuttiefe, welche vorzugsweise zwischen ungefähr 25% und ungefähr 75% der vorstehend definierten Wandstärke beträgt. Eine bevorzugte Nutbreite, welche dem Abstand der Abschnitte 52 und 54 in zu der Kabelführungsachse 12 paralleler Richtung entspricht, beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 10% der Bauhöhe des Dichtungselements 18. Die Bauhöhe ist gleich dem parallel zu der Kabelführungsachse 12 gemessenen Abstand zwischen der ersten Stirnfläche 46 und der zweiten Stirnfläche 48. Beispielsweise beträgt die Nutbreite mindestens ungefähr 2 mm.
-
Die Schraubmutter 16 weist auf einer dem Dichtungselement 18 abgewandten Außenseite (ohne Bezugszeichen) eine Mehrzahl von (beispielsweise sechs) Werkzeugangriffsflächen 56 auf. Die Werkzeugangriffsflächen 56 sind durch teilzylindrische Trennflächen 58 in Umfangsrichtung voneinander getrennt. Die Trennflächen 58 gehen in zu der Kabelführungsachse 12 paralleler Richtung übergangslos in eine zylindrische Mantelfläche 60 der Schraubmutter 16 über. Hierdurch kann eine besonders stabile Schraubmutter 16 bereitgestellt werden, welche sich zur Ausübung auch hoher Anzugsmomente von beispielsweise größer als 15 Nm eignet.
-
Ausgehend von einem in 1 unverformten Zustand des Dichtungselements 18 wird ein entlang der Kabelführungsachse 12 anzuordnendes Kabel abgedichtet und geklemmt, indem die Schraubmutter 16 mit ihrem Innengewinde 36 mit dem Außengewinde 34 des Stutzens 14 verschraubt wird. Das Dichtungselement 18 ist hierbei durch Kontakt seiner ersten Stirnfläche 46 mit der verzahnten Stutzen-Ringfläche 38 gegen Verdrehung um die Kabelführungsachse 12 gesichert. Gleichzeitig steht das Dichtungselement 18 mit seiner zweiten Stirnfläche 48 in Kontakt mit der Schraubmutter-Ringfläche 40 sowie mit seinem Abschnitt 52 in Kontakt mit der Anlagefläche 42 der Schraubmutter 16.
-
Bei der Verschraubung der Schraubmutter 16 mit dem Stutzen 14 wird die Schraubmutter-Ringfläche 40 in Richtung auf die Stutzen-Ringfläche 38 des Stutzens 14 verlagert, und zwar in einer zu der Kabelführungsachse 12 parallelen Richtung. Hierdurch wirken axiale Druckkräfte auf das Dichtungselement 18. Da das Dichtungselement 18 gleichzeitig durch die Anlagefläche 42 daran gehindert ist, nach radial außen auszuweichen, verformt sich das Dichtungselement infolge der axialen Druckkräfte auch nach radial innen. Hierbei verlagert sich ein Materialabschnitt 62, der bezogen auf die Kabelführungsachse 12 auf derselben Höhe wie die Nut 50 angeordnet ist, weiter nach radial innen in Richtung auf die Kabelführungsachse 12 als Materialabschnitte 64 und 66, welche bezogen auf die Kabelführungsachse 12 auf voneinander abgewandten Seiten der Nut 50 und des Materialabschnitts 62 angeordnet sind.
-
Mit zunehmender Verlagerung des Materialabschnitts 62 nach radial innen verkippen die Materialabschnitte 64 und 66 aufeinander zu, wobei der durch die Nut 50 ursprünglich bereitgestellte Verformungsraum genutzt wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202004019698 U1 [0002]
