УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ КАБЕЛЯ НА ПАТРУБКЕ ДЛЯ ВЫВОДА КАБЕЛЯ
DEVICE FOR CABLE FIXING AT CABLE OUTPUT CONNECTION

Изобретение относится к устройству для фиксации кабеля на патрубке для вывода кабеля, состоящему из зажимной втулки, пружинного элемента и стопорного кольца.
Такого рода устройства для фиксации кабеля на патрубке для вывода кабеля необходимы, чтобы удерживать с предохранением от скручивания и разрыва кабель в отводах кабеля от корпусов штепсельных соединителей, распределительных шкафов или подобного.
В EP 0627588 B1 описан кабельный ввод для закрепления кабеля на патрубке для вывода кабеля. Патрубок оснащен отдельными гибкими зажимными лапками, которые при навинчивании накидной гайки направляются против подвижного уплотнения через оболочку кабеля и таким образом соединяют при помощи зажима уплотнение и одновременно кабель.
При сжимании зажимных лапок может случиться, что давление сжатия, оказываемое на кабель через уплотнение, не достигнет необходимого уровня для предохранения кабеля от скручивания или разрыва.
В DE 3128541 C1 раскрывается кабельный ввод с предохранением от случайного размыкания. Разумеется, для кабельного ввода в данном случае необходим специальный инструмент.
В DE 19849227 С1 заявляется держатель кабеля для фиксации кабеля на патрубке для вывода кабеля. Держатель кабеля включает в себя внешнее упорное кольцо, которое в свою очередь включает в себя равномерно распределенные по периметру, отстоящие по оси фиксирующие скобы. Фиксирующие скобы входят в зацепление с окружным пазом внутреннего металлического упорного кольца и надежно фиксируют его. Внутреннее упорное кольцо является частью держателя кабеля. Чтобы удерживать кабель на патрубке для вывода кабеля, на оболочку кабеля крепится зажимная пружина, в то время как держатель кабеля навинчивается на патрубок для вывода кабеля.
В DE 2635613 C3 раскрывается устройство фиксации кабеля, которое образовано из зажимной втулки, которая в свою очередь включает в себя так называемые зажимные губки. Зажимные губки состоят из эластичного материала и включают в себя радиально направленные внутрь зубья, которые служат для разгрузки кабеля от натяжения. Зажимная втулка крепится с помощью винтового соединения на патрубке для вывода кабеля.
Винтовые соединения для фиксации кабеля имеют тот недостаток, что элементы винтового соединения могут наклоняться друг относительно друга и вследствие этого герметичность винтового соединения по отношению к таким средам, как пыль или вода, окажется под угрозой.
Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить фиксацию кабеля, которая устраняет вышеописанные недостатки и просто монтируется.
Задача решается с помощью отличительных признаков пункта 1 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Система разгрузки кабеля от натяжения и система уплотнения, как правило, интегрирована в элемент фиксации кабеля, например в кабельный ввод. Фиксация кабеля состоит по существу из таких конструктивных элементов, как зажимная втулка, пружинный элемент и стопорное кольцо, которые во взаимосвязи с системой разгрузки кабеля от натяжения и системой уплотнения фиксируют кабель на патрубке для вывода кабеля корпуса штепсельного соединителя. Кабель может быть, например, многожильным.
Система разгрузки кабеля от натяжения и система уплотнения состоит из элемента разгрузки кабеля от натяжения и элемента уплотнения. Элемент разгрузки кабеля от натяжения выполняется по существу в виде спиральной пружины и имеет, следовательно, структуру в виде винтовой линии. Словосочетание «в виде винтовой линии» в общем словоупотреблении может приравниваться к слову «спиралеобразный». С одной стороны элемент разгрузки кабеля от натяжения связан с элементом уплотнения. Элемент разгрузки кабеля от натяжения образует с элементом уплотнения функциональный блок, который обозначается также как активное соединение.
Элемент уплотнения выполнен в виде диска и оснащается по центру отверстием, диаметр которого меньше, чем диаметр присоединяемого кабеля.
Опционально элемент уплотнения вместо отверстия может быть оснащен так называемой сквозной мембраной.
Сторона элемента уплотнения, которая направлена в направлении отвода кабеля (внешняя сторона), оснащена расположенными по краям проходящими концентрически пластинами, так называемыми зажимными пластинами. Противоположная сторона (внутренняя сторона) элемента уплотнения имеет также пластины, так называемые уплотнительные пластины, которые окружают отверстие для присоединяемого кабеля. Уплотнительные пластины проходят концентрически вокруг отверстия элемента уплотнения, которое предусмотрено для кабеля. Кабель проходит при монтаже через элемент разгрузки кабеля от натяжения и через отверстия элемента уплотнения и зажимной втулки.
Часто элемент уплотнения изготовляется из материала, обладающего свойствами эластомеров (как, например, этиленпропиленовый каучук - EPDM, бутадиен-нитрильный каучук - NBR, полиуретан - PU и так далее). В этом случае пластины формуются уже в процессе производства. Расположенные на внутренней стороне уплотнительные пластины обеспечивают улучшение функции уплотнения между элементом уплотнения и оболочкой кабеля. Расположенные на внешней стороне зажимные пластины элемента уплотнения увеличивают действие уплотнения между зажимной втулкой и патрубком для вывода кабеля.
Стопорное кольцо охватывает одновременно зажимную втулку и патрубок для вывода кабеля. Зажимная втулка содержит стопорные отверстия, в которых зафиксирован кольцеобразный пружинный элемент. Пружинный элемент включает в себя подходящие для этого стопорные планки, которые входят в зацепление со стопорными отверстиями. Пружинный элемент включает в себя дополнительно стопорные крюки, которые в осевом направлении отстоят от пружинного элемента.
Стопорное кольцо расположено с возможностью поворота вокруг патрубка для вывода кабеля и зажимной втулки. Оно включает в себя контуры блокировки, направленные в радиальном направлении внутрь. Контуры блокировки проходят по окружности на внутренней стороне по нижнему краю зажимной втулки и расположены на равноудаленном расстоянии друг от друга. При повороте стопорного кольца, следовательно, при относительном движении стопорного кольца к зажимной втулке, контуры блокировки стопорного кольца вводятся против стопорных крюков пружинного элемента. Вследствие этого стопорные крюки загибаются радиально внутрь и вводятся в окружной паз патрубка для вывода кабеля. За счет этого достигается блокировка зажимной втулки с патрубком для вывода кабеля.
Направление поворота стопорного кольца, при котором стопорные крюки пружинного элемента вводятся в окружной паз патрубка для вывода кабеля, называется направлением блокировки. При направлении поворота в противоположную сторону, так называемое направление размыкания, стопорные крюки снова выводятся из области действия контура блокировки стопорного кольца. При этом стопорные крюки скользят сбоку по контуру блокировки и отскакивают назад радиально наружу, как только они выходят из области действия контуров блокировки.
Если вышеупомянутыми контурами блокировки не оказывается усилия на стопорные крюки пружинного элемента, то они находятся в их так называемом исходном положении. Также в их исходном положении стопорные крюки по-прежнему легко входят в зацепление с окружным пазом, так что зажимная втулка не может упасть с патрубка для вывода кабеля.
Как уже упомянуто выше, кабель помещается перед монтажом устройства фиксации кабеля в отверстие воронкообразной зажимной втулки. Одновременно он окружается спиралеобразным элементом разгрузки кабеля от натяжения и присоединенным к нему элементом уплотнения. Зажимная втулка окружается в нижней области стопорным кольцом. Затем зажимная втулка устанавливается на патрубок для вывода кабеля, так что стопорное кольцо окружает равным образом верхнюю область патрубка для вывода кабеля.
Как уже упомянуто выше, пружинный элемент имеет отстоящие по оси стопорные крюки. Патрубок для вывода кабеля содержит окружной паз, в который вводятся стопорные крюки, в то время как стопорное кольцо поворачивается в направлении блокировки. Если конечная позиция направления блокировки достигнута, стопорные крюки пружинного элемента входят полностью в зацепление с окружным пазом патрубка для вывода кабеля. Вследствие этого держится или соответственно зажимная втулка, окружающая кабель, фиксируется на патрубке для вывода кабеля.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления стопорные крюки пружинного элемента уже в их исходном положении входят в зацепление с окружным пазом патрубка для вывода кабеля. Чтобы удерживать зажимную втулку на патрубке для вывода кабеля, она может просто насаживаться на патрубок для вывода кабеля. Стопорные крюки пружинного элемента сначала легко подаются назад в радиальном направлении и защелкиваются потом в окружном пазе. При этом не идет речь о полной фиксации зажимной втулки на патрубке для вывода кабеля. Для этого необходимо дальнейшее вращательное движение стопорного кольца в направлении блокировки. Только в этом случае уплотнение, которое находится между зажимной втулкой и патрубком для вывода кабеля, зажимается. Далее приводится более подробное описание.
Зажимная втулка включает в себя продолговатые ребра, которые, располагаясь внутри плоскости, направлены радиально наружу. Эти ребра вводятся при соединении зажимной втулки и стопорного кольца в осевые выемки стопорного кольца. Эти выемки окружаются расположенными изнутри ребрами стопорного кольца. Ребра зажимной втулки и стопорного кольца проходят противоположно наискось, если смотреть в плоскости направления сопряжения. При относительном движении стопорного кольца к зажимной втулке, следовательно, при вращательном движении стопорного кольца, оба ребра зажимаются друг относительно друга, так что части (зажимная втулка и стопорное кольцо) соединяются при помощи зажима друг с другом. Этот зажим обозначается также как байонетный замок.
В случае соединенных зажимом ребер также достигнута конечная позиция направления блокировки и стопорные крюки пружинного элемента входят в зацепление с окружным пазом патрубка для вывода кабеля.
Зажимная втулка окружает часть боковой поверхности патрубка для вывода кабеля. Внутри зажимной втулки сформирована окружающая кромка. Между этой кромкой и окаймлением патрубка для вывода кабеля расположен элемент уплотнения.
Посредством соединения при помощи зажима стопорного кольца с зажимной втулкой и посредством одновременной фиксации зажимной втулки на патрубке для вывода кабеля элемент уплотнения зажимается между вышеупомянутой окружной кромкой зажимной втулки и окаймлением насадки отвода кабеля.
Внутренняя окружная кромка оказывает усилие на зажимные пластины элемента уплотнения. Благодаря проходящим по краям зажимным пластинам уменьшается контактная поверхность между внутренней, окружной кромкой зажимной втулки и элементом уплотнения. Таким образом, при равном сжимающем усилии оказывается более высокое давление на уплотнение.
В случае полностью отделенных друг от друга, следовательно, разжатых ребрах достигнута конечная позиция направления размыкания и стопорные крюки пружинного элемента полностью выведены из окружного паза патрубка для вывода кабеля. Теперь зажимная втулка может быть снята с патрубка для вывода кабеля.
Кабель, отходящий от патрубка для вывода кабеля, окружается элементом разгрузки кабеля от натяжения. Элемент разгрузки от натяжения включает в себя на первом конце контуры, которые могут быть введены в выемки патрубка для вывода кабеля. Вследствие этого элемент разгрузки от натяжения фиксируется на этом конце с защитой от поворота вокруг своей аксиальной оси.
На втором конце элемент разгрузки от натяжения включает в себя стопорные крюки, направленные радиально наружу. Эти стопорные крюки входят в зацепление с соответствующими фиксирующими контурами патрубка для вывода кабеля, так что второй конец элемента разгрузки от натяжения зафиксирован без возможности поворота в одном направлении. При повороте в другом направлении гибкие стопорные крюки скользят в фиксирующие контуры.
Кроме того, элемент разгрузки от натяжения на втором конце имеет захватные крюки, направленные по оси наружу. Зажимная втулка включает в себя на внутренней стороне для этого подходящие захватные контуры. При относительном движении зажимной втулки к элементу разгрузки от натяжения в первом направлении, так называемом направлении натяжения, второй конец элемента разгрузки от натяжения двигается или, соответственно, поворачивается относительно первого конца, зафиксированного в патрубке для вывода кабеля.
Захватные контуры расположены по кругу в ряд внутри зажимной втулки, вдоль отверстия для кабеля. В радиальном направлении соседние захватные контуры смещены друг относительно друга. Можно также сказать, что захватные контуры вдоль направления их протяженности проходят радиально наружу, если смотреть против часовой стрелки.
Вследствие этого спиральная структура элемента разгрузки от натяжения может крепиться вокруг оболочки кабеля. Ниже это описывается более подробно.
Захватные контуры зажимной втулки сформированы соответственно таким образом, что при относительном движении зажимной втулки к элементу разгрузки от натяжения во втором направлении, следовательно, против направления натяжения, захватные крюки элемента разгрузки от натяжения скользят вдоль захватных контуров зажимной втулки без оказания достаточного усилия на захватные крюки, которое может послужить причиной относительного проворачивания концов элемента разгрузки от натяжения. Захватные крюки состоят из эластичного деформируемого материала и легко отклоняются при необходимости в радиальном направлении.
Как уже описано выше, элемент разгрузки от натяжения между своих обоих концов выполнен спиралеобразно или в виде винтовой линии. Эта спиральная структура окружает оболочку присоединяемого кабеля. Благодаря вышеописанному относительному движению обоих концов элемента разгрузки от натяжения друг к другу изменяется ход спиральной структуры. Радиус винтовой линии увеличивается или соответственно уменьшается.
При уменьшении радиуса кабель затягивается и фиксируется спиральной формой или формой в виде винтовой линии элемента разгрузки от натяжения. Вследствие этого обеспечивается разгрузка от натяжения для кабеля.
Благодаря возвратно-поступательному движению зажимной втулки относительно патрубка для вывода кабеля часть в виде винтовой линии или соответственно спиралеобразная часть элемента разгрузки от натяжения закрепляется вокруг оболочки кабеля.
В одном направлении поворота (направление натяжения) зажимной втулки стопорные крюки элемента разгрузки от натяжения вводятся дальше, а структура в виде винтовой линии сужается вокруг оболочки кабеля. В другом направлении поворота захватные крюки скользят на захватные контуры зажимной втулки. Устройство функционирует как так называемая трещотка.
В предпочтительном варианте осуществления элемент разгрузки от натяжения имеет первую и вторую спиралеобразные структуры. Структуры выполнены противоходными друг относительно друга, то есть одна с правым ходом, а вторая с левым ходом. При такого рода двойной винтовой линии сжатая оболочка кабеля всегда является центрированной, то есть выровнена вдоль аксиальной оси элемента разгрузки от натяжения.
Пример осуществления изобретения более подробно описывается ниже со ссылкой на фигуры, на которых показано:
Фиг. 1а - изображение в перспективе стопорного кольца,
Фиг. 1b - изображение в перспективе зажимной втулки,
Фиг. 1с - изображение в перспективе пружинного элемента,
Фиг. 2 - изображение в перспективе патрубка для вывода кабеля,
Фиг. 3 - изображение в разрезе устройства для фиксации кабеля на патрубке для вывода кабеля,
Фиг. 4 - покомпонентное изображение устройства для фиксации кабеля на патрубке для вывода кабеля,
Фиг. 5 - изображение в перспективе элемента разгрузки от натяжения в варианте осуществления с двойной винтовой линией,
Фиг. 6а - изображение в перспективе элемента разгрузки от натяжения с присоединенным элементом уплотнения,
Фиг. 6b - вид сверху элемента уплотнения и
Фиг. 7 - устройство для фиксации кабеля на патрубке для вывода кабеля с разгрузкой кабеля от натяжения.
На Фиг. 1a, 1b и 1c показаны отдельные конструктивные элементы устройства 1 для фиксации зажимной втулки 2 на патрубке 30. Для вывода кабеля на всех изображениях по причинам наглядности кабель не показывается.
Патрубок 30 для вывода кабеля (Фиг. 2) выполнен по существу в виде цилиндра и, как правило, приформован к корпусу штепсельного соединителя (на данной фигуре не показан). На наружной поверхности патрубка 30 для вывода кабеля параллельно основанию 32 размещен окружной паз 31.
Зажимная втулка 2 (Фиг. 1b) имеет по существу воронкообразную форму. Зажимная втулка 2 содержит в себе выходное отверстие 5 для кабеля, сужающееся по направлению выхода кабеля. Со стопорной стороны образованы продолговатые ребра 4, обращенные радиально наружу. Со стопорной стороны в оболочке зажимной втулки 2 предусмотрены стопорные отверстия 8, в которые стопорные планки 14 пружинного листа 10 - для его же удержания - могут вводиться в зацепление.
Стопорное кольцо 20 (Фиг. 1а) имеет по существу цилиндрическую форму. На одном конце отверстие сужается посредством радиально проходящего кольца 24 днища. Выше днища 24 расположены продолговатые контуры 26 блокировки.
На противоположном конце стопорного кольца 20 образованы продолговатые ребра 23, которые благодаря выемкам 22 отделены друг от друга. Ребра 4 зажимной втулки 2 вводятся в выемки 22 стопорного кольца 20.
Пружинный элемент 10 (Фиг. 1c) выполнен в виде кольца. Вдоль боковой поверхности пружинный элемент 10 включает в себя выемки, в которых расположены уже упомянутые выше стопорные планки 14. Стопорные планки 14 отогнуты слегка радиально наружу.
Посредством относительного движения стопорного кольца 20 к зажимной втулке в так называемом направлении блокировки стопорные крюки 15 пружинного листа 10 попадают в область действия контуров 26 стопорного кольца 20 блокировки. Посредством контуров 26 блокировки стопорные крюки 15 вводятся радиально внутрь и, таким образом, входят в зацепление с окружным пазом 31 патрубка 30 для вывода кабеля. Зажимная втулка 2, таким образом, зафиксирована на патрубке 30 для вывода кабеля. Одновременно ребра 4 и 23 перемещаются друг на друга и зажимают зажимную втулку 2 со стопорным кольцом 20 по байонетному принципу.
При повороте против часовой стрелки (направление размыкания) стопорного кольца 20 стопорные крюки 15 снова выходят из области действия контуров 26 блокировки. Стопорные крюки 15 отгибаются снова радиально наружу.
При повороте до концевого упора (конечная позиция) в направлении размыкания и при подтягивании стопорного кольца стопорные крюки отводятся с помощью размыкающих контуров 25 из окружного паза 31 патрубка 30 для вывода кабеля. Зажимная втулка 2 может быть извлечена с патрубка 30 для вывода кабеля.
Стопорное кольцо 20 окружает равным образом зажимную втулку 2 и патрубок 30 для вывода кабеля (Фиг. 3). При повороте стопорного кольца 20 в конечную позицию направления блокировки стопорные крюки 15 входят полностью в зацепление с окружным пазом 31 патрубка 30 для вывода кабеля. Вследствие этого зажимная втулка 2 фиксируется на патрубке 30 для вывода кабеля.
Стопорные крюки 15 пружинного листа 10 сформированы таким образом, что при полном вводе стопорных крюков 15 в окружной паз 31 зажимная втулка 2 натягивается слегка вниз - в направлении патрубка 30 для вывода кабеля.
Ниже приводится более подробное описание разгрузки кабеля от натяжения и уплотнения устройства фиксации кабеля против таких сред, как пыль и вода.
Элемент разгрузки от натяжения 40 (Фиг. 5) состоит по существу из концевых колец, которые соединены друг с другом через структуру в виде винтовой линии или спиралеобразную структуру 42. На Фиг. 5 показан элемент разгрузки от натяжения 40 со структурой из двойной винтовой линии. Это означает, что между концами 40a, 40b находится одновременно структура с левым и правым ходом. Вследствие этого достигается лучшее центрирование кабеля в элементе разгрузки от натяжения 40.
На первом конце 40a элемента разгрузки от натяжения 40 предусмотрены направленные радиально наружу контуры 41, которые введены в соответствующие выемки 33 патрубка 30 для вывода кабеля. Вследствие этого первый конец 40a элемента разгрузки от натяжения 40 фиксируется без возможности поворота в патрубке 30 для вывода кабеля.
На втором конце 40b элемент разгрузки от натяжения 40 включает в себя направленные радиально наружу стопорные крюки 43. Они входят в зацепление с фиксирующими контурами 34 в верхней части патрубка 30 для вывода кабеля так, что конец 40b тоже зафиксирован без возможности поворота.
Кроме того, элемент разгрузки от натяжения 40 включает в себя на втором конце 40b направленные по оси наружу захватные крюки 44, которые взаимодействуют с захватными контурами 6 зажимной втулки 2. Захватные крюки 44 имеют по существу пилообразную форму. Посредством поворота зажимной втулки (по отношению к патрубку 30 для вывода кабеля) в направлении нисходящей боковой поверхности захватных крюков 44 второй конец 40b элемента разгрузки от натяжения 40 двигается по отношению к первому концу 40a, и спиралеобразная структура сужается между концами 40a, 40b. Между тем введенный кабель защемляется, и таким образом реализуется разгрузка кабеля от натяжения.
При повороте зажимной втулки 2 навстречу нисходящей боковой поверхности захватных крюков 44 захватные крюки 44 соскальзывают на захватные контуры 6 зажимной втулки 2. Концы 40a, 40b не двигаются по отношению друг к другу.
При возвратно-поступательном движении зажимной втулки 2 структура в виде винтовой линии или спиральная структура может крепиться - как в случае трещотки - вокруг оболочки присоединяемого кабеля. Дополнительный инструмент не нужен.
Второй конец 40b элемента разгрузки от натяжения 40 соединен с элементом уплотнения 50 (Фиг. 6a, Фиг. 6b). При этом захватные крюки 44 выступают через выемки 54. Присоединяемый кабель вводится через отверстие 51 элемента уплотнения 50. Диаметр Dd этого отверстия соответственно меньше, чем диаметр присоединяемого кабеля.
На внешней стороне элемент уплотнения 50 включает в себя зажимные пластины 52. Они обеспечивают достаточное усилие прижатия уплотнения на патрубке 30 для вывода кабеля.
Зажимная втулка 2 окружает часть боковой поверхности патрубка 30 для вывода кабеля. Внутри зажимной втулки 2 сформирована окружная кромка 7. Между этой кромкой 7 и краем 35 патрубка 30 для вывода кабеля расположен элемент уплотнения 50 в собранном состоянии устройства 1.
Внутренние уплотнительные пластины 53 вдоль отверстия 51 усиливают плотность материала эластомера и повышают вследствие этого усилие прижатия (герметичность) к оболочке кабеля.
На Фиг. 7 показаны все конструктивные элементы устройства для фиксации, уплотнения и разгрузки от натяжения кабеля, присоединяемого к патрубку 30 для вывода кабеля, распределительного шкафа или подобного в действующей связи.
Перечень ссылочных позиций
1 устройство для фиксации кабеля
2 зажимная втулка
4 продолговатые ребра
5 отверстие кабеля
6 захватный контур (внутренний)
7 окружная кромка
10 пружинный элемент
14 стопорные планки
15 стопорные крюки
20 стопорное кольцо
22 выемка
23 продолговатое ребро
24 донное кольцо
25 размыкающий контур
26 контур блокировки
30 патрубок для вывода кабеля
31 окружной паз
32 основание
33 выемки
34 фиксирующие контуры
40 элемент разгрузки от натяжения
41 контур
40а первый конец
40b второй конец
42 структура в виде винтовой линии или спиралеобразная структура
42a спиралеобразная структура с правым ходом
42b спиралеобразная структура с левым ходом
43 стопорные крюки
44 захватные крюки
50 элемент уплотнения
51 отверстие
52 зажимные пластины
53 уплотнительные пластины