DE1615551A1 - Gleichachsige elektrische Verbindungsklemme fuer gleichachsige elektrische Kabel - Google Patents

Description

AKP IFCOEPOEATED
Härrisburg, Pennsylvania TJ. S_e A.

Gleichächsige elektrische Verbindungsklemme für glei.chaeh.sige

elektrische Kabel - ■--''■

Prioritätr 21. März 1963 - U." S. A. - Serial No, 266 973

Die vorliegende Erfindung betrifft gleicliachsige elektrische Ver-. bindungsklemmen und hat insbesondere verbesserte- Dichtungsiaerlaaa--Ie zum G-egenstand, die bei. derartigen Verbindungsklemmen einen Schutz gegen die Störung der verbindung infolge von Feuchtigkeit oder korrodierenden Medien bewirken sollen, .die während des Betriebes Zugang zu der Verbindungsstelle haben. -^:

Eine erfindungsgemäße gle.ichachsige elektrische Verbindungsklemme für ein gleichachsiges Kabel, das eine mittlere leitende Seele und einen von dieser Seele durch isolierenden Stoff getrennten leitenden Mantel aufweist, besteht aus einem isolierenden Einsatzstück, das in einen rohrfb'rmigen leitenden.Mantel eingepaßt ist, einem mittleren leitenden Stift, der in-.einer achsialen Bohrung des Einsatζstückes befestigt ist iund nach vorn hervorsteht, wobei die vorderen Enden des rohrförmigen Mantels und des Mittelstiftes geeignet sind, mxt: den .in ergänzender Weise ausgebildeten-Teilen einer Verbindungsklemme zusammengesteckt zu werden, und wobei das

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hintere Ende des Mittelstiftes eine Bohrung für die Aufnahme der Kabelseele aufweist; das Einsatzstück ist mit sich gegenüberliegenden Ausnehmungen ausgebildet, die dünne ununterbrochene Wandteile des Einsatzstückes in der Kähe des mittleren Stiftes bilden, und der Mantel weist gegenüberliegende Öffnungen auf, die so mit den Ausnehmungen übereinstimmen, daß sie einen Zugang für Andrückbacken bilden, um das Andrücken des Stiftes um die Kabelseele durch die dünnen Wandteile des Einsatzstückes zu gestatten;,. das hintere Ende des rohrförmigen Mantels ist mit einer Verlängerung ausgebildet, um den leitenden Kabelmantel außen aufzunehmen, der an dieser Verlängerung mittels eines außenliegenden Klemmteiles befestigt wird; eine elastisch verformbare ringförmige Dichtung ist an dem Ende der rückwärtigen Verlängerung des Mantels befestigt und um dessen Umfang angeordnet, um an der nach hinten weisenden Fläche der Verlängerung und an der Isolierung des Kabels im Inneren des leitenden Kabelmantels anzuliegen»

Bei Betrieb der Vorrichtung wird der leitende Kabelmantel gegen die Dichtung am rückwärtigen Ende der Verlängerung so gedrückt, daß die' Dichtung gegen die nach hinten weisende Fläche der Verlängerung und gegen die Isolierung des Kabels im Inneren des- Kabelmantels gepreßt wird, um dadurch wirksam die Verbindungsklemme gegen den Zutritt von Feuchtigkeit oder korrodierenden Medien von dem Kabeleingangsende her abzudichten.

Die Erfindung wird nachstehend beispielshalber unter Bezugnahme auf die beigefügten zum Teil schematischen Zeichnungen beschrieben, in denen ■

- Fig. 1 ein 'Längsschnitt einer gleichachsigen Verbindungsklemme ist, die auf einem gleichachsigen Leiter angeordnet ist,

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und "bei der ein Teil einer mit der Verbindungsklemme zusammenpassenden Verbindung sanordnung in gestrichelten Linien dargestellt ist, " ■' .

Pig. 2 ein Teil^uerschnitt entlang der Linie 2-2 in .Fig. 1 eines mittleren Teiles der Anordnung ist,

ELg. 3 eine perspektivische Ansicht des für die in Fig. 1- gezeigte Anordnung vorbereiteten Endes eines gleichachsigen Kabels ist,

Fig« 4 ein vergrößerter Teilschnitt eines Dichtungsbereiches der in Figo 1 gezeigten Anordnung ist und

Fig. 5 Teilschiiittsansichten eines Teils des in Fig. 4 darge- und 6

stellten Dichtungsbereiches vor und nach dem Andrücken

sind.

In der Anordnung 10 der figr 1 besteht ein gleichachsiger Leiter 100 aus einem äußeren leitenden Mantel 104 und einer, inneren leitenden Seele 110, die gleichachsig angeordnet und durch eine Isolierung 106 voneinander getrennt sind. Der Kabelmantel 104 befindet sich innerhalb eines Isoiiei^niantels 102. Die Anordnung 10 umfaßt einen äußeren leitenden Mantel 30 und: einen mittleren leitenden otift 40, die in elektrischer und meciianischer Verbindung zu ■ den .Leitern 104 bzw. 110 stehen. Diejenigen Bereiche der. Verbindungsanordnung, die eine Abdichtung ^egen v-euchtigkeit oder korrodierende Lledien erx'oräerii, sin/.,' i.u' -.'i^. 1 •j.ilti'enein ni-c 0.,.Op und ü.._: υezeichnet, --er ^ereicli J„ ατεΐ^ΐΐ die Verbi'-_\vair dos laittlcren leitenden otiftes <-0 nit ..\er.i .iti:.'t der ausojairienpas;.enden Verbindungsa::ori:vm_· -.-.ar., die-i:^ /'estrlrchcl^en'Liiiien r;ecei£;t ist. Jer Bereich G¹.,, s"-.'llt axe A-i5rüc".:::or-e -...es r.it";leren Leiters 11,0. ■.til den rVtirZt 4-0 dar. er B reich J-_; :"_s-t äie. otelle des IZabeleintritts ±ii die 7·?7*""χ:ια"_./sarlerEieiianorunuiic,. an ler Jie G-eiahr des

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Eintritts yon"feuchtigkeit und/oder von korrodierenden Medien z.B. durch kleine Öffnungen oder Brüche der äußeren Kabelisolierung bei L und entlang der dargestellten gestrichelten linie über das Metallgefelecht 104 besteht, das als eine Art Docht wirken kann, der die Feuchtigkeit zu der Verbindungsklemmenanordnung hinzieht.

Der äußere Mantel 30 der Verbindungsklemme weist einen vorderen Teil 12, einen Mittelteil 33 und eine rückwärtige Verlängerung 50 auf. Der vordere Teil 12 hat die Form einer Buchse mit einer inneren Bohrung 14, deren Durchmesser dem äußeren Durchmesser eines isolierenden Einsatzstückes 84 entspricht, das von der zusammenpassenden, in gestrichelten linien dargestellten Klemmenhälfte nach vorn verläuft. An ihrem inneren Ende ist die Bohrung 14 mit einer ringförmigen Schulter 16 ausgebildet und verläuft von dieser aus weiter nach hinten durch den Mittelteil 33 als Bohrung 31 mit verringertem Durchmesser. Ein isolierendes Einsatzstück 36 von im allgemeinen zylindrischer Form ist eng in die Bohrung 31 eingepaßt. Das Einsatzstück 36 ist in seinem Mittelteil mit gegenüberliegenden Ausnehmungen 38 ausgebildet.

Der IvIittelabschnitt 33 des Mantels 30 ist.mit sich gegenüberliegenden Zugangsöffnungen 34 ausgebildet, die auf die entsprechenden Ausnehmungen 38 ausgerichtet sind, um dadurch einen Zugang für Andrückbacken zum Andrücken des mittleren Stiftes 40 an den Leiter 110 durch dünne Wandteile des Einsatzstückes 36 an den Boden der Ausnehmungen 38 zu bilden. Der Kantelteil 33 ist an seinem hinteren Ende mit einem nach außen hervorstehenden Flansch 46 versehen, der dem Eingriff mit einer nicht dargestellten Klemmbuchse für die Befestigung der zusammenpassenden Verbindungsklem-

menanordnungen 10, 80 aneinander dient. . _|iSMÄ, j

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Das hintere Ende der Bohrung 31 ist bei 48 ,auf eine Bohrung geringeren Durchmessers konisch verjüngt, die nach hinten durch die rückwärtige Verlängerung 50 des Mantels 30 verlauft« Das isolierende Einsatzstück 36 umfaßt eine buehsenförmige rückwärtige. Verlängerung 37» die in die Bohrung der Mantelverlängerung 50 eingepaßt ist, und diese buehsenf örmige Verlängerung 37 "&βΛ, eine innere Bohrung 39» die einen inneren Durchmesser aufweist, der dem äußeren Durchmesser der Isolierung 106 nahezu gleich ist» Das Einsatzstück 36 ist in der Bohrung 31 so angeordnet, daß ein rückwärtiger konischer Teil.in der konischen Verjüngung 48 sitzt, um eine rückwärts gerichtete Bewegung des Einsatzstückes zu verhindern, und daß die buehsenf örmige Verlängerung 37 nach hinten innerhalb der Verlängerung 50 des Mantels 30 verläuft.

Der Mantelteil 50 bildet eine Andrückstütze und ist außen mit einer Reihe von ringförmigen Sinkerbungen 52 ausgebildet, die einer · erhöhten Greifwirkung gegenüber dem Kabelgefleeht 104 dienen, das um den Teil 50 herum angeordnet und an der Verlängerung 50 mittels, eines äußeren Klemmringes 60 angedrückt ist.

Der Klemmring 60 erstreckt sich von dem Mantelteil 50 nach hinten über ein erhebliches Stück der Kabelisolierung 102 hinweg, um eine angemessene mechanische Halterung des Kabels 100 zu· bilden und auch, um eine teilweise Abdichtung der Kabeleintrittsstelle gegen den Eintritt von Feuchtigkeit zu bewirken» _;

Drei Dichtungen 18, 36 und 70 sind vorgesehen. Die Flächen, die einen Kontaktbereich zwischen den Mittelleiterwegen der zusammenpassenden Verbindungsklemmen 10, 80 bilden, befinden sich um das vordere Ende des Stiftes 40 in dem Bereich C."und sind durch das isolierende Einsatzstück 36 geschützt, das in die Bohrung 31 des Mantelteils 30 eng eingepaßt ist. Eine zusätzliche Dichtung 18 ist

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an dem hinteren Ende der Bohrung 14 in Anlage an die Schulter 1β angeordnet und ist als eine Seheibendichtung ausgebildet, die eine den Stift 40 umschließende Mittelöffnung aufweist, und die an der nach vorn weisenden Fläche des Einsatzstückes 36 sowie mit ihrem Rand an der Schulter 16 anliegt. Bei Betrieb wird die Dichtung 18 durch den Eingriff der Verbindungsklemmenhälfte 12 mit der zusammenpassenden Elemmenhälfte 80 zusammengedrückt, so daß sie radial gegen die Wand der Bohrung 14 und axial gegen die. Schulter 16 gedrückt wird· Der Andrückbereich Cp wird durch den isolierenden Stoff des Einsatzstückes 36 geschützt, der den Andrückbereich umschließt und den Hantelteil 30 der Verbindungsklemme an beiden Seiten der Andrücköffnu-ngen 34 ausfüllt. Die v/eitere Dichtung 70 ist an dem hinteren Ende der Mantelverlängerung 50 angeordnet, um der Feuchtigkeit den Eintritt in die Verbiiidungsklemmenanordnung an der Kabeleintrittsstelle zu verwehren. Fig. 3 zeigt die ringförmige Ausbildung der Dichtung 70 und.ihre Anordnung gegenüber der Isolierung 106, dem Kabelgeflecht 104 und dem äußeren Mantel 102 des Kabels 100. Fig. 3 dient nur der Veranschaulichung, da die Dichtung 70 an dem Mantelteil 50 der Verbiiidungsklemme befestigt ist. Das Kabelende .wird so von der Isolierung freigelegt, wie in Fig„ 3 gezeigt, wobei ein Teil der Kabelseele 110 nach vorn hervorsteht, um in das rückwärtige Ende einer Bohrung 42 des Stiftes 40 eingeführt werden zu können. Ein Teil der Isolierung 106 steht so hervor, daß es in die btichsenförmige Verlängerung 37 des Einsatzstückes 36 und durch die Kingdichtung 70' eingeführt werden kann, und das Kabelgeflecht 104 steht nach außen hinter der Dichtung 70 in der Bähe des vorderen Endes der Isolierung 102 hervor. Wie in Fig. 1 und noch deutlicher in Fig. 4 dargestellt _t verläuft das Geflecht 104 nach vorn außerhalb der Dichtung 70, so daß die Dichtung 70 unter dem Geflecht 104 mit ihrer Innenfläche gegen die

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Außenfläche der Isolierung 106 angeordnet ist«" -

Die Dichtung 70 ist aus elastisch verformbarem Stoff wie 3.B. Silikon- oder lieopi-engummi gebildet, der -wesentlich weicher als der Isolierstoff 106 ist· wie in i'ig. 5 angedeutet, umfaßt die Querschnittsausbildung der Dichtung 70. in Achsenrichtung gegeneinander verschobene V/andabschnitte 72 und 74» die radial nach außen von einem querverlaufenden Grundabschnitt 76 verlaufen. Die drei Abschnitte 72, 74» 76 bilden eine ringförmige Rinne 78, die so angeordnet ist, daß sie in Eingriff mit einem an dem hinteren Ende der Mantelverlängerung 50 ausgebildeten, nach innen hervorstehenden Kranz' 54 steht. Der vordere ¥andabschnitt 72 ist von geringerer Höhe als der hintere .iandabschnitt 74 und im wesentlichen von gleicher Höhe wie der Kranz 54, so daß die Dichtung an dem Hantelabschnitt 50 durch den Eingriff des Kranzes 54 in der Rinne 78 befestigt wird»

Der rückwärtige breitere Y/andteil 74 dient der Abdichtung. Y/enn auf den Klemmring 60 Ändrückkräfte ausgeübt werden, dann v/erden _ __r__ die in Fig« 6 durch Pfeile angedeuteten Kräfte erzeugt, die eine Verformung der Dichtung 70 und Zusammeiidrückung des 77andteils 74 bewirken. Die Hauptkräfte wirken, wie angedeutet, radial um den Umfang des Klemmringes 60 und werden über das Geflecht 104 auf den V/andteil 74 der Dichtung übertragen, um die innere Ringfläche der Dichtung gegen die Isolierung 106 zu treiben. Ferner wirken querrerichtete Kräfte auf Grund des Druckes des Kabelgeflechtes 104 nach vorn _tre_L:en das hintere Ende tier Dichtung 70 und des Druckes des Endes der äußeren Isolierung 102, die durch den klemmring 60 nach vorn getrieben wird. Die sich ergebende Zusämnendrücicung und Verformung des ".aiidteils 74 der Dichtung 70 bewirkt, daß die Dichtung auch _c:e_rv"en die hint ere -,./,ndf lache der Mant elverläng er ung 50

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gedrückt wird, wie in Fig. 6 dargestellt, um so die gesamte Anordnung gegen den Eintritt von Feuchtigkeit oder korrodierenden Medien aus dem Geflecht 104 oder unter dem Klemmring 60 hindurch abzudichten,, Der Klemmring 60 ist an seinem hinteren Ende nach innen umgebogen, um den isolierenden Mantel 102 des Kabels fest zu umfassen, was dazu beiträgt, die Eintrittsstelle zusätzlich .abzudichten und auch den äußeren Isoliermantel 102 und das Kabelgeflecht nach vorn zu drücken, um die Dichtung gegen die rückwärtige Endfläche der Mantelverlängerung 50 der Verbindungsklemme zu pressen·

Die Flächen der Andrückbacken für das Andrücken der Verbindungsklemme im Bereich C₂ werden vorzugsweise so ausgebildet, daß sich die in Fig. 2 gezeigte Form der Andrückverbindung ergibt, wobei die dünne Wand der Isolierung des Einsatzstückes 36, die den Stift 40 in dem Andrückbereich Op umgibt, nicht durchstoßen oder durchdrungen wird, während der Metallstift verformt wird. Zu diesem Zweck sind die Radien der gegenüberliegenden Andrückbackenflächen zweckmäßig größer als der Radius des Querschnittes des Stiftes 40. Die !«'lachen der' Andrückbacken für die Andrückung des äußeren Klemmringes 60 um die Mantelverlängerung 50 sind zweckmäßig so ausgebildet, daß der effektive Durchmesser des Klemmringes 60 in diesem Bereich verringert wird, um das Geflecht 104 zwischen dem Klemmring 60 und der Mantelverlängerung 50 durch Zusammendrückung festzuklemmen. Zweckmäßigerweise wird die Verbindungsklemme mittels eines Werkzeuges angedrückt, das"in der Lage ist, die Andrückung gleichzeitig über Andrückbackenflächen auszuführen, die sowohl in dem Bereich Cp als auch in dem Bereich C₇₅ angreifen.

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Claims (1)

1. Dr.pMl.u.B.HA»E]lf

   ^Fatentanwalt 1615551

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   Franz Hale Straße 21

   Telefon 796213 ,'

   AMP 1189 München,., den ^O.MHZ. 1984

   AMP INCORPORATED

   . Harrisburg, Pennsylvania ·_. · TJ." S₀ Δ. "

   PATENTANSPRÜCHE ' / .

   1. Gleichächsige .elektrische Verbindungsklemme für ein gleichachsiges Kabel, -das axis einer Kabelseele und einem leitenden Kabelmantel bestellt, der von der Seele durch isolierenden Stoff getrennt ist, bestehend aus einem isolierenden -Einsatzstück, das in einen rohrförmigen leitenden. Mantel eingepaßt ist, und einem mittleren leitenden Stift, der in einer achsialen Bohrung des Einsatzstückes befestigt ist und nach vorn aus dem Einsatastück hervorsteht, wobei die vorderen Enden des rohrförmigen Hanteis und des/mittleren Stiftes geeignet sind, mit zusammenpassenden Teilen einer entsprechenden Verbindungskiem--..-me zusammengesetzt zu werden, und wobei das hintere Endte~~des Mittelstiftes eine Bohrung für die Aufnahme der Kabelseele aufweist und das hintere Ende des rohrförmigen Mantels mit einer Verlängerung ausgebildet ist, die der Aufnahme des leitenden Kabelmantels dient, der außen um diese Verlängerung ■mittels eines äußeren Klemmringes befestigt wird, d a d u r ch g e k e η η ζ e i c h net, daß das Einsatzstück _j (36) mit sich gegenüberliegenden Ausnehmungen (38) ausgebildet ist, die dünne, ununterbrochene Wandteile des Einsatzstückes (36) in der Nähe des Mittelstiftes (4-0) bilden, daß der leitende Mantel (30) mit sich gegenüberliegenden Öffnungen (34) ausgebil-

   Qp>tf\ ^l Bayerische Vereinebank München 820993

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   det ist, die auf die Ausnehmungen (38) ausgerichtet sind, um einen Zugang für Andrückbacken zum Andrücken des iJtiftes (4-0) um die Kabelseele (110) durch die dünnen V/andteile des Einsatzstückes (36) zu bilden, und daß eine elastisch verformbare ringförmige'Dichtung (70) an dem Ende der rückwärtigen Verlängerung (50) des rohrförmigen Hanteis (30) befestigt und um dessen Umfang herum so angeordnet ist, daß sie an einer nach hinten we is end en. !Fläche der Verlängerung (50) sowie an der Isolierung (106) des Kabels (100) im Inneren des Kabelmantels (104) anliegt.

   2, Verbindungsklemme nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die rückwärtige Verlängerung (50) des rohrförmigen luantels (30) an ihrem Ende mit einem nach innen vorstehenden Kranz (54) ausgebildet ist und daß die Dichtung (70) zwei verschiedene Wandabschnitte (72 und 74) aufweist, die radial verlaufen, auseinander liegen und durch eine radial innen liegende G-rundwand (76) verbunden sind,.v/odurch ein Einnenabschnitt (78) gebildet wird, der den Kranz (54) zur . Befestigung der Dichtung (70) an der Verlängerung (50) aufnimmt»

   ο Verbindungsklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Rinne (78) im wesentlichen gleich der Stärke des" Kranzes (54) ist, und daß der vordere .'.andteil (72) von geringerer Höhe als der hintere ".randteil-(74) ist.

   4» Verbindungsklemme nach einem der .jasprüche 1 bis 5, dadurch g e k e η η ζ e i c ti η e t, daß eier rohrförmige leitende mantel (30) von. dem Einsatzstück (36) aus nach vorn verläuft, daß der nach vorn verlaufende Teil (12) einen er-

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   . weitertenDurchmesser hat, so daß eine ringförmige Schulter (1.6) in der ITähe des vorderen Endes des Einsatzstückes (56) gebildet wird, und daß ein elastisch verformbarer isolierenderDichtungsring(18)einen vorderen Ieil des Hittelstiftes (40) umschließt und an der ringförmigen'Schulter (16) sowie. an dem vorderen Ende des Sinsatzstückes (36) anliegt.

   5. Verbindungsklemme nach, einem der Ansprüche 1* "bis 4» d a d u rc h g e k e η η ζ e-i c h η e t, daß das Einsatzstück (36) mit einer rückwärtigen rohrförmigen/Verlängerung (57) ausgebildet ist, die sich innerhalb der rückwärtigen Verlängerung (50) des leitenden: Mantels (30) befindet, und eine Innenbohrung (39Kaufweist, deren Durehmesser größer ist als derjenige des Hittelstiftleiters (40)«

   6. Verbindung einer Verbiiiduiitisklemiiie nach einem, der Ansprüche 1 bis 5 mit einem gleichachsigeii Kabel, das eine.mittlere Kabelseele und einen leitenden Kabelmantel aufweist, der von der Seele durch eine Isolierung getrennt ist, .d a d u r c h g e*-_". k e η η ζ e i c h η e t, daß das vordere Ende der Kabelseele (110) in dem Llittelstift (40) angedrückt wird,, daß das vordere Ende des leitenden Kabelmantels (104) außen um die rückwärtige Verlängerung" (50) des LIanteis (50) der Verbindungsklemme und innerhalb eines Klernriiringes (6Q) verlauft, der die Verlängerung (50) umgibt, daß die Isolierung (106) des Kabels (100), die die deele (110) von dem leitenden Mantel (104) trennt, einen au.ieren durchmesser hat, der im Aveöentlicheh gleich dem inneren Durchmesser des Dichtungsringes (70) ist, welcher an dem hinteren 3nde der Verlängerung (50) des Klemr^enmantels (30) befestigt ist, und durch die Lichtung (70) hindurch ver-

   ."■ läuft, raid daß der Kabelmantel (104) so gegen die Dichtung -

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   (70) gedrückt wird, daß er. diesen gegen die rückwärtige Ilä.che (54) der Verlängerung (50) und gegen die Außenfläche der Kabelisolierung (106) drückt»

   7· Verbindung nach Anspruch 6, bei der das Kabel einen äußeren

   Isolierungsmantel aufweist, dadurch gekennzei cl> net, daß der Klemmring (60), welcher die Verlängerung (50) umgibt, von "der Verlängerung (50) nach hinten verläuft und
   den äußeren Isoliermantel (102) umschließt und an seinem hinteren Ende nach innen umgebogen ist, um die Isolierung (102) fest zu umfassen.

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