DE3340341C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kabelklemme zur Halterung und Zugentlastung von Leitungen und Kabeln gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art wird vor allen Dingen zur Fixierung von mit einem Isolationsmantel umge­ benen elektrischen Leitungen verwendet, also beispiels­ weise zur Befestigung von herkömmlichen, im Querschnitt runden Anschlußkabeln oder auch Flachbandleitungen. Insbesondere kann die Vorrichtung als Kabelklemme für die Anschlußleitun­ gen elektrischer Geräte vorgesehen sein.

Zur Befestigung von Anschlußkabeln in Steckern bedient man sich in der Regel eines Klemmbügels, der mit ein oder zwei Schrauben mit dem Steckergehäuse befestigbar ist. Nach Durch­ führung des zu fixierenden Anschlußkabels zwischen Stecker­ gehäuse und Klemmbügel wird der Klemmbügel soweit gegen das Anschlußkabel und dessen Isolationsmantel durch die Schraub­ verbindung gebracht, daß ein in beiden Richtungen fester Klemmsitz entsteht. Hierdurch wird eine Zugentlastung des Anschlußkabels in beiden Richtungen bewirkt.

Nachteilig bei dieser herkömmlichen Art der Vorrichtung und Kabelklemme ist, daß der Montagevorgang mit dem Aufschrauben des Klemmbügels, dem Einsetzen des Anschlußkabels und dem erneuten Festschrauben sehr zeit- und daher kostenaufwendig ist. Zum anderen stellt man häufig nach dem Abisolieren der anzuschließenden elektrischen Leitungen fest, daß die zwischen der Kabelklemme und dem Anschlußpol oder Anschlußstift ver­ bleibende Länge des elektrischen Leiters zu lang oder zu kurz geraten ist. Gerade in diesen Fällen bedarf es dann eines erneuten Lösens und Befestigens der Kabelklemme.

Da die Kabelklemme als herkömmliches Teil zumeist integrier­ ter Bestandteile des Steckergehäuses ist, muß bei einer Be­ schädigung der Kabelklemme der gesamte Stecker ausgetauscht werden. Im Falle eines separaten Klemmbügels wird diese übli­ cherweise mit zwei Schrauben am Stecker festgelegt, so daß beide Schraubverbindungen für die Befestigung und Zugent­ lastung des Anschlußkabels betätigt werden müssen.

Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE-GM 71 14 333 ist eine Kabeldurchführung für ein elektrisches Gerät be­ kannt, die aus einem Kunststoffteil besteht, das in eine Aus­ sparung in eine Gehäusewand eingesetzt werden kann. Das Kunst­ stoffteil weist einen nach einer Seite offenen Ausschnitt auf, von dessen gegenüberliegenden Seiten je eine flexible Lasche schräg zur Gerätewandebene in den Ausschnitt ragt. Zwischen diesen schräg gestellten Laschen wird dabei ein Spalt gebildet, der beim Einlegen eines Kabels mit einem Durchmesser größer als die Breite des Spaltes als Klemmspalt wirkt. Eine Zug­ belastung auf das Kabel entgegen der Öffnungsrichtung des Klemmspaltes führt dabei zu einer Verkleinerung des Klemm­ spaltes und damit zu einer Festlegung des Kabels. Diese Ver­ kleinerung des Klemmspaltes erfolgt zum einen durch die elastische Rückstellkraft der Laschen und zum anderen durch einen reibschlüssigen Mitnehmereffekt zwischen Kabel und Laschen. Nachteilig bei dieser Kabeldurchführung ist jedoch, daß, insbesondere bei Kabeln mit sehr glatter und/oder me­ chanisch fester Isolierung, der reibschlüssige Kontakt zwi­ schen den Laschen und dem Kabel nicht ausreicht, um eine sicher wirksame Zugentlastung zu gewährleisten.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung so zu verbessern, daß eine zuverlässige Halterung der in die Vorrichtung eingebrachten Leitung und deren Zugentla­ stung gegenüber vom Anschlußgegenstand weg gerichteten Kräften unter allen Betriebsbedingungen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer gattungs­ gemäßen Vorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Hierbei zielt der Erfindungsgedanke im Kern darauf ab, die Vorrichtung bzw. Kabelklemme mit zwei keilförmig gegeneinan­ derstehenden Haltebereichen zu versehen, die gegeneinander einen Klemmspalt für das durchzuführende bzw. einzulegende Kabel bilden. Der Klemmspalt ist dabei so klein gehalten, daß auf das eingelegte Kabel eine durch die mindestens gering­ fügige Spreizung der Haltebereiche aus der Materialspannung resultierende Haltekraft auf mindestens einen Umfangsbereich der Leitung ausgeübt wird. Hierbei wird die Materialsteifig­ keit in Übereinstimmung mit der Materialstärke der Haltebe­ reiche so gewählt, daß bei einer Zugkraft auf die Leitung in Richtung der Keilkonfiguration der Haltebereiche, die Leitung gegen die Haltekraft durch den zwischen den Halte­ bereichen gebildeten Klemmspalt gezogen werden kann. Bei einer Zugkraft entgegen der Keilkonfiguration wird dagegen die Klemmspaltbreite verkleinert, so daß der kraft- oder formschlüssige Eingriff der Haltebereiche mit der Leitung vergrößert wird und dadurch ein Durchziehen der Leitung unmöglich ist. Im letztgenannten Fall wird daher der Isola­ tionsmantel des Leiters durch die Haltebereiche stärker zusammengepreßt, wobei die Winkelstellung der Haltebereiche gegeneinander zu einem größeren, gegebenenfalls stumpfen Winkel übergeht.

Im Hinblick auf eine einfache Montage ist es besonders vor­ teilhaft, die Vorrichtung im wesentlichen U-förmig offen zu gestalten. Die Ebene der U-Form steht dabei senkrecht zur Längserstreckung der Leitung. In dieser Konfiguration ist die U-förmige Öffnung der Vorrichtung mit dem zwischen den Haltebereichen gebildeten Klemmspalt so ausgerichtet, daß die Leitung bzw. das Kabel etwa senkrecht zu seiner Längs­ erstreckung in die Vorrichtung eingeführt werden kann. Die Öffnung der U-Form ist in der Regel größer gehalten als die Klemmspaltbreite. Hierdurch soll die Einlegekraft in Richtung der Klemmspalterstreckung möglichst gering gehalten werden. Zur Verbesserung der Führung beim Einlegen des Kabels in den Klemmspalt sind die Haltebereiche auf der Seite der U-förmigen Öffnung abgeschrägt, so daß ein konti­ nuierliches, mehr oder weniger starkes Aufspreizen der Haltebereiche am Klemmbereich beim Einlegen des Kabels vor sich geht.

Die Enden der Haltebereiche sind vorteilhafterweise keil­ förmig gestaltet, wobei die eine Außenfläche weitgehend senkrecht zur Kabelerstreckung vorgesehen ist. Gerade bei einem aus einem Elastomer bestehenden Isolationsmantel des Kabels wird hierdurch ein punkt- oder linienförmiger Ein­ griff mit dem Isolationsmantel erreicht. Diese Ausführungs­ form erleichtert einerseits ein reibschlüssiges Durchziehen des Kabels in Richtung der Keilform und bietet andererseits die Gewähr, daß bei einer Zugkraft entgegengesetzt zur Keilform eine sofortige Verengungsbewegung der Haltebe­ reiche zueinander mit einer Art selbstsperrender Klemm­ wirkung gegen das Kabel erreicht wird.

Abhängig vom Anwendungszweck kann gerade bei einer U-förmigen Auslegung der Vorrichtung beidseitig zu deren Befestigungs­ bereich jeweils ein durch Haltebereiche gebildeter Klemm­ spalt erzeugt werden. Die Ausbildung der Haltebereiche bzw. Klemmspalte erfolgt vorzugsweise spiegelsymmetrisch zur Mittelebene des Befestigungsbereiches. Durch diese symmetri­ sche Gestaltung wird eine Zugentlastung in beiden Richtungen erreicht. Zudem kann dabei, in gleicher Weise wie beim einfachen Klemmspalt, ein Herausnehmen des festgelegten Kabels mit an­ schließender Längenverschiebung mit einem einfachen Handgriff realisiert werden. Derartiges Herausnehmen kann zur Längenan­ passung für die Anschlußpunkte der elektrischen Leiter erfor­ derlich werden. Möglicherweise ist eine derartige Längenver­ schiebung auch durch die aus der Zugbelastung heraus resul­ tierende Abnutzung des Isolationsmantels in einem bestimmten Bereich erforderlich.

Bei einem einfachen Klemmspalt kann die Vorrichtung auch einen geschlossenen Befestigungsbereich aufweisen, wobei in diesem Fall das Kabelende in Keilrichtung durch die Öffnung und den Klemmspalt geschoben werden muß.

In der konstruktiv einfachsten Form sind zwei gegeneinander etwa in einem Winkel von vorzugsweise 90° angeordnete Halte­ bereiche vorgesehen. Dieser Keilwinkel ist abhängig von der Materialsteifigkeit, der geometrischen Abmessung des Anord­ nungsbereiches der Zugentlastung, der gewünschten Halte- und Klemmkraft, zu einem stumpferen oder spitzeren Winkel veränder­ bar. Unter kostensparenden Aspekten wird die Vollfunktion der Vorrichtung durch zwei in ihrer Längserstreckung etwa gleich­ starke Flachstege erfüllt, deren Kante am Klemmspalt gerad­ linig ausgebildet ist. In Abänderung dazu kann diese Kante auch einen Teilformschluß, z. B. als Teilkreis, für das zu verklemmende Kabel aufweisen. In diesem Fall ist eine exakte Lagefixierung im Klemmspalt vorhanden, die sonst durch die Halte- bzw. Klemmkräfte gewährleistet ist. Ebenso können auch bei U-förmiger Gestaltung der Vorrichtung mehr als zwei Haltestege vorgesehen werden, die jedoch die Einschiebe­ ebene des Kabels freilassen müssen.

Als Massenprodukt wird die Vorrichtung vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellt, der hohe Formsteifigkeit aufweist und insbesondere elektrisch isolierend ist. Vorteilhafterweise wird die Vorrichtung als separates, einstückiges Teil herge­ stellt, das einen komplementären, formschlüssigen Befestigungs­ bereich mit einer größeren Geräteeinheit aufweist. Bei Klein­ teilen, wie Steckern, kann die Vorrichtung selbstverständlich integriert als Teil des Kleingerätes hergestellt werden. Bei­ spielsweise kann als Material ein ABS-Kunststoff oder ein Polycarbonat PC gewählt werden.

Zur Verbesserung der Gesamtsteifigkeit der Vorrichtung, insbesondere bei U-förmiger Auslegung, wird vorzugsweise auf dem Verbindungsbereich der U-Form, in Richtung der Haltebereiche, eine Verstärkungsrippe vorgesehen. Die Verstärkungsrippe ver­ leiht der Vorrichtung speziell eine höhere Materialstabilität, so daß die beim Einschieben eines Kabels in den Klemmspalt auf­ tretenden Spreizkräfte besser aufgenommen werden können und eine Rißbildung im Material vermieden wird. Der Rand der Haltebe­ reiche am Klemmspalt kann in einer alternativen Form in Längs­ richtung des Kabels auch einen Krümmungsverlauf, gegebenen­ falls gerippt haben. Dieser Krümmungsverlauf ist dann so zu gestalten, daß bei Zugkräften entgegengesetzt zur Keilorien­ tierung der Haltebereiche eine Klemmspaltverengung mit nach Möglichkeit größerer Flächenanlage am Isolationsmantel des Kabels auftritt. Obwohl diese selbstsperrende Verengung der Vorrichtung bevorzugt wird, besteht auch die Möglichkeit, einen formschlüssigen Blockierungseingriff der Haltebereiche mit dem Kabel, z. B. an einer durchmessergrößeren Kabelstufe, zu erreichen. Dies kann alternativ, vorzugsweise aber auch ergänzend zum verengenden Klemmspalt angesehen werden.

Die Vorrichtung weist insbesondere den Vorteil auf, daß sie als separate oder integriert in einer größeren Gehäuseein­ heit ausgebildete Leitungs- bzw. Kabelklemme ohne Schraub­ befestigung und einfachste Montage des einzulegenden Kabels eine ein- oder beidseitige Zugentlastung ermöglicht. Hierbei ist eine Längenverschiebung des Kabels problemlos und in kürzester Zeit realisierbar.

Die Erfindung ist nachstehend anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles der Vorrichtung noch näher er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine U-förmige Vorrichtung in Richtung der Keil­ form ihrer Haltebereiche;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1 längs der Linie II-II;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1 von oben;

Fig. 4 eine Ansicht der Vorrichtung nach den vorausgehenden Fig. 1 bis 3 auf die Seite ihrer Haltebereiche entgegengesetzt zu deren Keilkonfigu­ ration; und

Fig. 5 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 4 längs der Linie V-V.

In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist die Vorrichtung einstückig aus einem relativ formsteifen Kunst­ stoff hergestellt und kann als Kabelklemme 1 mit Zugentlastung eingesetzt werden. Die Kabelklemme 1 weist im wesentlichen einen U-förmigen Befestigungsbereich 5 auf, zwischen dessen beiden Schenkeln 8 und 9 eine Öffnung 10 gebildet ist. In Fig. 1 ist dabei die Kabelklemme 1 in Draufsicht auf die ihren Haltebe­ reichen 2 und 3 abgewandte Fläche dargestellt. Die Peripherie der Kabelklemme 1 ist zumindestens im wesentlichen eine Komplementärform zu dem Anordnungsbereich in der zugehörigen größeren Geräteeinheit. Die in Fig. 1 vertikal verlaufenden Außenbereiche sind vorzugsweise als stufenartig geformte Kulissen-Führungsflächen 11 gestaltet. In Kombination mit dem gerundet verlaufenden Basisbereich des Befestigungsbe­ reiches 5 kann die Kabelklemme 1 formschlüssig in einer Halterung der größeren Geräteeinheit, z. B. eines Steckers, aufgenommen werden. Das Einsetzen der Kabelklemme 1 in die größere Geräteeinheit erfolgt dabei vorzugsweise in Richtung des Basisbereiches 16 der U-Form.

Wie deutlicher in der Fig. 5 gezeigt, ist die Öffnung 10 der Kabelklemme 1 wesentlich größer gehalten als die als ein Klemmspalt 4 an den Enden der Haltebereiche 2 und 3 ausgebildete Durchführungsöffnung für eine entsprechende Leitung oder ein Kabel. Direkt angeformt an die Schenkel 8 und 9 der U-förmigen Kabelklemme 1 erstrecken sich die Haltebereiche 2 und 3 keilförmig gegeneinander, wobei der zwischen den Haltebereichen eingeschlossene Winkel vorzugs­ weise 90° beträgt. Der innere Übergang zwischen den Halte­ bereichen 2 und 3 und den entsprechenden Schenkeln 8 und 9 ist als Rundung 23 geformt, damit die Spreizkräfte bei Vergrößerung des Klemmspaltes 4 bzw. aus einer Zugentlastung resultierenden Kräfte bei der Verwendung des Klemmspaltes 4 von der Formgebung her besser auf den Befestigungsbereich 5 übertragen werden können.

Im Ausführungsbeispiel sind die zur Kraftübertragung und Zugentlastung des Kabels vorgesehenen Haltebereiche 2 und 3 symmetrisch zur Vertikalachse der Kabelklemme 1, die in Fig. 1 der Schnittlinie II-II folgt, vorgesehen. Entsprechend der Schnittdarstellung nach Fig. 2 und der Draufsicht nach Fig. 4 sind die Haltebereiche 2 und 3 nur im Bereich der U-Schenkel 8 bzw. 9 am Befestigungsbereich 5 angeformt. In Relation zur gesamten Längserstreckung der Kabelklemme 1 gesehen, greifen die Haltebereiche etwa im mittleren Bereich der U-Schenkel an und sind mit voller Funktionserfüllung etwas kürzer gehalten als die Gesamtlänge der Schenkel 8 bzw. 9. In der Draufsicht nach Fig. 4 können die Haltebereiche 2 und 3 dementsprechend in etwa als plattenförmige Spreiz­ flächen charakterisiert werden, die zwischen ihrem etwa parallel zur Vertikalachse verlaufenden inneren Rand den Klemmspalt 4 bilden.

Wie besonders deutlich in den Fig. 2 und 3 erkennbar, ist auf dem Basisbereich 16, etwa senkrecht von diesem abstehend, in Richtung der Erstreckung der Haltebereiche 2 und 3, ein Versteifungssteg 15 angeformt, der in Draufsicht nach Fig. 3 im wesentlichen dreieckförmig gestaltet ist. Dieser Ver­ steifungssteg 15 dient zur besseren Aufnahme der auf den U-förmigen Befestigungsbereich 5 wirkenden Spreizkräfte. Der Versteifungssteg 15 übernimmt jedoch auch gleichzeitig die Funktion einer Anschlag- oder Anlagefläche des in die Klemmwulst 4 eingeschobenen und im Beispiel nicht darge­ stellten Kabels.

Die keilförmig gegeneinander gerichteten und zungenartig aus­ gebildeten Haltebereiche 2 und 3 weisen vorzugsweise eine etwas geringere Materialstärke auf als der U-förmige Befesti­ gungsbereich 5. Die dem Befestigungsbereich 5 abgewandte Außenfläche 19 der Haltebereiche 2 und 3 im Bereich des Klemm­ spaltes 4 ist etwa parallel zum Basisbereich 16 abgeschrägt. Hierdurch ist der Rand der Haltebereiche 2 und 3 als Keil­ spitze ausgebildet, die gerade bei einem aus einem Elastomer bestehenden Isolationsmantel des Kabels einen guten Halte- und Klemmsitz mit dem Isolationsmantel herbeiführt.

Die Längenerstreckung des dreieckförmigen Versteifungsstegs 15 ist im Ausführungsbeispiel in senkrechter Richtung U-förmigen Befestigungsbereich 5 kürzer gehalten als die Erstreckung der Haltebereiche 2 und 3 in dieser Richtung. Wie insbesondere in den Draufsichten nach Fig. 1 und 2 deutlich erkennbar, weisen die Haltebereiche 2 und 3 auf der der Öffnung 10 zugewandten Seite Abschrägungsflächen 21 auf, die eine trichterförmige Führung in Richtung zum Klemmspalt 4 ergeben.

Die Befestigung eines Kabels der Kabelklemme 1 erfolgt vor­ zugsweise derart, daß das nicht dargestellte Kabel mit einer Längserstreckung in die Zeichenebene bei einer Anordnung der Kabelklemme 1 nach Fig. 1 zunächst in die U-förmige Öffnung 10 eingebracht wird. Durch weiteres Verschieben etwa längs der Vertikalachse nach Fig. 1, gelangt der Isola­ tionsmantel des Kabels in Eingriff mit den Abschrägungs­ flächen 21 der Haltebereiche 2 bzw. 3. Durch diese Abschrä­ gungsflächen 21 wird das Kabel querschnittsmäßig gesehen kontinuierlich in den Halte- und Klemmspalt 4 eingeschoben. Da der Klemmspalt 4 kleiner als der kleinste einzusetzende Außendurchmesser des Kabels ist, werden die zungenartigen Haltebereiche 2 und 3 mindestens im Bereich des Klemmspaltes mehr oder weniger auseinandergespreizt. Durch das kraft­ schlüssige Anlegen der Haltebereiche an einem Teil der Außen­ mantelfläche des Kabels, wird dieses hinreichend genau lage­ fixiert, wobei jedoch das Kabel bei einer in Keilrichtung der Haltebereiche angreifenden Kraft in dieser Richtung durch den Klemmspalt 4 gezogen werden kann. Die hierfür er­ forderliche Kraft ist abhängig von den Durchmesserrelationen des Kabels bzw. des Klemmspaltes sowie von der Materialwahl, der Materialstärke und der Winkelstellung der Haltebereiche.

Im Gegensatz dazu wird eine entgegengesetzt zur Keilrichtung der Haltebereiche wirkende Zugkraft durch selbstsperrende Verengung des Klemmspaltes 4 zwischen den Haltebereichen von diesen aufgenommen. Hierdurch werden die nach außen und meist von außen wirkenden Zugkräfte, die nach Fig. 3 nach unten gerichtet sind, von der Kabelklemme 1 kraft- und/oder formschlüssig aufgenommen und auf die größere Geräteeinheit übertragen.

Bei einer Veränderung der Kabellänge oder einem Austausch des Kabels ist dieses durch eine Kraftaufbringung in Richtung der Längserstreckung des Klemmspaltes 4 bzw. in Richtung der Öffnung 10 aus der Kabelklemme ohne das bei herkömmlich bekannten Vorrichtungen zeitaufwendige und arbeitsintensive Öffnen möglich.

Claims (5)

1. Kabelklemme (1) zur Halterung und Zugentlastung von Leitungen und Kabeln, insbesondere zur Zugentlastung von isolierten Anschlußkabeln elektrischer Geräte, wobei zwischen dem Gerät und der Kabelklemme (1) eine mindestens kraftschlüssige Befestigung vorgesehen ist, wobei die Kabelklemme (1) mindestens zwei zueinander keilförmig angeordnete Haltebereiche (2, 3), die miteinander eine Durchführungsöffnung (4) für die Leitung bilden, und einen im wesentlichen U-förmigen Befestigungsbereich (5) aufweist, wobei die mindestens zwei zueinander keilförmigen Haltebereiche (2, 3) an die beiden Schenkel (8, 9) des U-förmigen Befestigungsbereiches (5) angeformt sind, so daß sich als Durchführungsöffnung (4) ein Klemmspalt senkrecht zur Kabelachse ergibt, und wobei bei einer in Gegenrichtung zur Keilrichtung auftretenden Kraft auf die Leitung die Haltebereiche (2, 3) relativ zueinander in einen die Durchführungsöffnung (4) verengenden und/oder formschlüssigen Zugblockierungseingriff mit der Leitung kommen, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebereiche (2, 3) am Klemmspalt (4), in einem Schnitt in Längsrichtung der eingelegten Leitung keilartig mit einer Außenfläche (19) etwa senkrecht zur Leitungsrichtung ausgebildet sind.

2. Kabelklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Basis (16) des U-förmigen Befestigungsberei­ ches (5) etwa senkrecht zur U-Schenkelverbindung ein Versteifungssteg (15) vorgesehen ist.

3. Kabelklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebereiche (2, 3) auf der offenen Seite (10) des U-förmigen Befestigungsbereichs (5) jeweils eine Einfüh­ rungsabschrägung (21) aufweisen, die in den Klemmspalt (4) übergeht.

4. Kabelklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einstückig oder als integrierter Teil eines Gerätes hergestellt ist.

5. Kabelklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Haltebereiche (2, 3) aus einem formsteifen, insbesondere elektrisch isolierenden Kunststoff bestehen.