WO2020156749A1 - Anschlusssystem - Google Patents

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WO2020156749A1
WO2020156749A1 PCT/EP2020/000005 EP2020000005W WO2020156749A1 WO 2020156749 A1 WO2020156749 A1 WO 2020156749A1 EP 2020000005 W EP2020000005 W EP 2020000005W WO 2020156749 A1 WO2020156749 A1 WO 2020156749A1
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WO
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connection
lines
connection system
coupling
line
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PCT/EP2020/000005
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English (en)
French (fr)
Inventor
Fred Teichmann
Helmut Röckl
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Leoni Kabel GmbH
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Leoni Kabel GmbH
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G11/00—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
    • F16L21/02—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/3897—Connectors fixed to housings, casing, frames or circuit boards
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00—Cable fittings
    • H02G15/013—Sealing means for cable inlets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02—Details
    • H02G3/04—Protective tubing or conduits, e.g. cable ladders or cable troughs
    • H02G3/0462—Tubings, i.e. having a closed section
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02—Details
    • H02G3/06—Joints for connecting lengths of protective tubing or channels, to each other or to casings, e.g. to distribution boxes; Ensuring electrical continuity in the joint
    • H02G3/0616—Joints for connecting tubing to casing

Definitions

  • the invention relates to a connection system consisting of a first connection element and a second connection element, and a connec tion element, which connects the first connection element and the second connection element with each other.
  • connection systems are required to connect technical devices with each other and thus to allow data and energy to be transferred between the technical devices.
  • connection systems are required to connect technical devices with each other and thus to allow data and energy to be transferred between the technical devices.
  • connection system there are different technical requirements for the connection system.
  • connection elements are known which are designed as plug connectors.
  • a contact between the technical devices is made possible by contacting the corresponding mating connectors on the technical devices.
  • Applications can be in industry, medicine or in the end customer area.
  • the connection can be flexible or rigid, protected against environmental influences or vibration-proof.
  • a cable which carries electrical and / or optical lines and / or fluid lines, is usually fastened to connectors by means of cable connections.
  • These cable glands consist of an elastically deformable ring, which surrounds the cable and is pressed onto it by a mechanical device, thus creating a mechanical connection.
  • a disadvantage of such cable glands is that they are very difficult to manufacture in an environmentally-friendly manner. It is in the user's experience whether the screw connection is either too tight, which is a problem
  • connection system which overcomes the disadvantages of the connection systems known from the prior art.
  • connection system should be easy to assemble, flexible and quick to use, and inexpensive and one Overloading of elements can be avoided.
  • connection system consisting of at least a first connection element and a second connection element, and a connection element, the connection element consisting of at least one inner element and an outer element surrounding the inner element, and the connection element being the first connection element and connects the second connection element.
  • the invention is a connection system consisting of a first connection element and a second connection element.
  • the first connection element and the second connection element are connected to one another via a connection element.
  • the connecting element consists of an inner element and an outer element.
  • the outer element is an elongated element.
  • the inner element which is also designed as an elongated element, is surrounded by the outer element and accommodated therein.
  • the outer element primarily takes on a protective effect for the inner element.
  • a preferred embodiment provides that the outer element is designed as a cable jacket or hose. This design known from the prior art enables particularly good protection against external influences such as moisture, dirt or the action of force with blunt or pointed objects.
  • the inner element is arranged freely movable in the outer element. This means that the inner element can move flexibly laterally and / or along the length of the elongated elements in the outer element.
  • the inner element is designed as at least one line.
  • the inner element is composed of several different lines educated. The lines are preferably provided for the transmission of energy and data.
  • suitable lines are provided which are suitable for the transmission of energy and data. These are preferably electrical lines for the transmission of electrical energy or electrical signals and data, optical lines for the transmission of optical signals and data, but also radiation, and fluid lines for the transmission of flowable media and, for example, thermal energy.
  • the different lines of the inner conductor differ in their mechanical properties.
  • a different elastic modulus of the individual lines is particularly advantageous here. This is particularly advantageous if the properties are combined in such a way that a line has a particularly high modulus of elasticity. This ensures that this line can absorb a lot of traction. Other cables with a lower modulus of elasticity can thus be protected and deformation due to expansion beyond the linear-elastic behavior of the cables can be prevented.
  • the connecting element can also have filigree elements and lines that are not mechanically strong. Damage to these cables due to external mechanical influences, especially tensile forces on the connection system, can be minimized or even eliminated by absorbing the force from the cable with the highest modulus of elasticity.
  • a special embodiment of the invention provides that the modulus of elasticity of the outer element is lower than the modulus of elasticity of at least one of the lines of the inner element. This ensures that the outer element, i.e. the jacket of the system, does not have to absorb any tensile forces.
  • a jacket with high mechanical transverse stability is provided. Ie a jacket that can absorb high lateral forces but hardly any longitudinal forces.
  • a further embodiment provides that at least one of the lines is non-positively connected to the first connection element and the second connection element. The transmission is thus a force which acts on one of the connection elements, on the connection element and on the further connection element.
  • a force that acts directly on the connecting element can also be transmitted to one of the connecting elements and dissipated.
  • a preferred embodiment provides that the power transmission from the first connection element to the second connection element takes place via the line with the largest modulus of elasticity. This means that at least the line with the largest modulus of elasticity has a mechanically non-positive connection with both the first connection element and the second connection element. This ensures that any tensile force that occurs is always transmitted via the line that experiences the least amount of stretch. All of their lines are therefore not stretched beyond their expansion limit.
  • coupling elements are provided which allow the connection between the connecting element and the first connecting element and the connection between the connecting element and the second connecting element.
  • the coupling elements are formed out such that they are suitable for the non-positive connection between the connecting element and the connecting element.
  • the coupling elements represent an environmentally sealed connection between connection elements and connecting element.
  • the coupling element consists of an elastically deformable material.
  • a polymer is preferably suitable, which is designed, for example, as a pinch seal. The coupling element is clamped and pressed on the connection element while the connecting element is received on or in the coupling element.
  • the coupling element preferably has at least one through opening for receiving the at least one line of the inner element.
  • a radial sealing surface acts on the opening, thus creating an environmentally-tight, force-locking connection.
  • the coupling element additionally has at least one axial sealing surface for connecting the outer element to the connecting element. At this axial sealing surface, the outer element can be pressed against the coupling element, for example via a flange.
  • the coupling element has the same number of openings as the inner element has lines.
  • One of the lines is received in one of the openings.
  • a special embodiment of the invention provides that the lines in the openings have different frictional connections. This means that the line with the greatest modulus of elasticity also has the greatest mechanical frictional connection in the coupling element.
  • This connection of the lines to the coupling element according to the invention ensures that any axial tensile force that occurs along the connection system is always absorbed by the line with the greatest modulus of elasticity. Damage to the other lines and the outer element can thus be prevented.
  • a flange is provided at the ends of the outer element in a special embodiment of the invention. This can be pressed on or pressed in, glued or attached to the outer element in another manner known from the prior art.
  • the outer element can easily be attached and held on the connection element, for example by means of a union nut or an undercut.
  • the flange can bear against an axial sealing surface on the coupling element and can ensure an environmentally sealed connection between the outer element and the connecting element here by means of a sufficient pressing force.
  • the object of the present invention is achieved particularly advantageously by the embodiments mentioned in the invention.
  • the invention enables an environmentally sealed connection of two connection elements. At the same time is one Power transmission from the first connection element to the second connection element is ensured without the inner element being damaged or damaged.
  • the invention always provides a safe power transmission, from the first connection element to the second connection element, without adversely affecting lines or the outer element.
  • connection system according to the invention in a functional representation
  • 2 shows a further connection system according to the invention in a functional representation
  • FIG. 3 shows a detailed illustration of a connecting element according to the invention in section.
  • Fig. 4 is a sectional view of a connecting element according to the invention with a connected connecting element.
  • FIG. 1 shows a functional representation of a connection system according to the invention.
  • the connection system essentially consists of a first connection element 1, a second connection element 2 and a connection element 3.
  • the connection element 3 is designed as an elongated element.
  • the connecting element 3 can preferably be a cable, hose package or the like.
  • the connecting element 3 has two opposite ends, which are each connected to one of the connecting elements 1, 2.
  • the connection elements 1, 2 are preferably designed as, for example, plug connectors, cable ends or junction boxes.
  • the connecting element 3 is connected to the first connection element 1 and the second connection element 2 and contacted with it.
  • connection elements 1, 2 are provided for further contacting and transmission.
  • the connection system is Transmission of signals, data and energy provided. Depending on the assembly, electrical signals and / or energy, optical signals and / or energy and / or a fluid flow can be transmitted.
  • FIG. Another connection system according to the invention as a functional representation is shown in FIG. In addition to the connection system shown in FIG. 1, this additionally has two coupling elements 6. The coupling elements 6 are provided between the first connection element 1 and the connection element 3, and between the second connection element 2 and the connection element 3.
  • the coupling elements 6 are designed as a link between the connecting element 3 and the first connection element 1 and the second connection element 2.
  • the coupling elements 6 establish both the mechanical connection and an environmentally sealed connection.
  • FIG. 3 shows a connecting element 3 according to the invention as a detailed view in section.
  • the connecting element 3 consists of an outer element 4 and an inner element 5.
  • the inner element 5 is freely movable in the outer element 4 and is completely surrounded by it.
  • the inner element 5 is formed from three lines 5a, 5b, 5c.
  • the three lines 5a, 5b, 5c are arranged in the outer element 4 and can move freely therein.
  • the line 5a is an electrical line for the transmission of electrical signals, data and energy.
  • the line 5b is designed as an optical line for the transmission of optical signals, data and energy.
  • the line 5c designed as a fluid line is intended for the transfer of flowable media.
  • FIG. 4 shows a sectional illustration of a connecting element 1 according to the invention with a connected connecting element 3.
  • the connecting element 3, shown in the right-hand area, is guided with the illustrated end into a receptacle of the connecting element 1.
  • the line 5a ' is also the line according to the invention with the greatest modulus of elasticity compared to the other lines 5b, 5c, not shown.
  • the outer element 4 of the connecting element 3 is designed as a hose. In the outer element 4, the lines 5a ', 5b and 5c (not shown) are taken up.
  • a flange 4a is provided on the outer element 4.
  • the flange 4a has a sleeve which is inserted into the free end of the outer element 4 and is firmly connected to the outer element 4.
  • the flange 4a is designed such that it is held on a taper in the connecting element 1. On the side facing away from the connecting element 3, the flange 4a has a surface which is designed for environmentally sound contacting with the coupling element 6.
  • a coupling element 6 is arranged on the side of the flange 4a facing away from the connecting element 3.
  • the circular coupling element 6 has two openings 7 shown here.
  • the line 5a ′ is accommodated in one opening 7, the second opening 7 being shown only half in section.
  • the clutch element 6 is pressed onto the flange 4a.
  • the clutch element 6 is compressed, whereby at the same time a radial deformation of the clutch element 6 is generated.
  • This radial deformation ensures a non-positive connection of the line 5a 'in the opening 7.
  • an environmentally sealed connection is established.
  • lines 5a, 5b, 5c with different elasticity modules allow the entire axially acting force on the connection system to be absorbed by a line 5a '.
  • the line 5a ' transmits the greatest force to the clutch element 6. This ensures that sensitive lines 5a, 5b, 5c cannot be overstretched, stretched too much or injured.

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Abstract

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Anschlusssystem bestehend aus einem ersten Anschlusselement (1) sowie einem zweiten Anschlusselement (2) und einem Verbindungselement (3) welches zur Verbindung von zwei Einrichtungen vorgesehen ist. Dabei sind das erste Anschlusselement (1) sowie das zweite Anschlusselement (2) vorzugsweise als Steckverbinder ausgebildet und das Verbindungselement (3) als ein Kabel und Leitungen führendes Schlauchpaket vorgesehen. Die vorteilhafte, erfinderische Lehre der Erfindung ermöglicht derartige Anschlusssysteme so auszubilden, dass auch bei starken mechanischen Belastungen, vorzugweise Zugbelastungen, die im Verbindungselement (3) vorgesehenen Kabel und Leitungen, sowie ein, diese umgebender Schlauch mechanisch nicht überbelastet werden.

Description

Anschlusssvstem
Beschreibung
Die Erfindung geht aus von einem Anschlusssystem, bestehend aus einem ersten Anschlusselement und einem zweiten Anschlusselement, sowie einem Verbin dungselement, welches das erste Anschlusselement und das zweite Anschlus selement miteinander verbindet.
Derartige Anschlusssysteme werden benötigt um technische Geräte miteinander zu verbinden und so eine Übertragung von Daten und Energie zwischen den tech nischen Geräten zu ermöglichen. Je nach Anwendungsfall, Umweltbedingungen und technischen Anforderungen an die technischen Geräte sind unterschiedliche technische Anforderungen an das Anschlusssystem gestellt.
Stand der Technik
In verschiedenen aus dem Stand der Technik bekannten Anschlusssystemen sind beispielsweise Anschlusselemente bekannt, welche als Steckverbinder ausgeführt sind. Durch die Kontaktierung mit entsprechenden Gegensteckverbindern an den technischen Geräten wird so eine Anschlussverbindung zwischen den technischen Geräten ermöglicht. Anwendungsfälle können sowohl in der Industrie, in der Medi zin oder auch im Endkundenbereich liegen. Dabei kann die Verbindung flexibel o- der starr ausgebildet sein, gegen Umwelteinflüsse geschützt oder vibrationssicher ausgebildet sein.
Bei den bekannten Anschlusssystemen wird zumeist ein Kabel, welches elektri sche und/oder optische Leitungen und/oder Fluidleitungen führt, mittels Kabelver schraubungen an Steckverbindern befestigt. Diese Kabelverschraubungen beste hen aus einem elastisch verformbaren Ring, welcher das Kabel umschließt und mittels einer mechanischen Vorrichtung an dieses gepresst wird und so eine me chanische Verbindung erzeugt. Nachteilig an derartigen Kabelverschraubungen ist, dass diese sehr schwer umweltdicht hergestellt werden können. In der Erfah rung des Anwenders liegt es, ob die Verschraubung entweder zu fest ist, was eine
BESTATIGUNGSKOPIE Schädigung des Kabels nach sich ziehen würde, oder die Verschraubung zu locker ist, wodurch keine umweltdichte Verbindung hergestellt werden kann. Den korrekten Punkt einer sicheren Verschraubung zu finden ist für den Anwender kaum möglich.
Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Lösung wird nicht durch eine Kabelverschraubung realisiert, sondern durch den Verguss des Kabelendes im Steckverbinder. Dabei wird ein offenes Ende des Kabels in eine Kammer am Steckverbinder gelegt und mit einer aushärtenden Masse vergossen. Nachteilig dabei ist, dass diese Verbindung sehr unflexibel ist. Eine derartige Verbindung kann nur einmal hergestellt werden. Zum Lösen muss zumindest der Verguss, wenn nicht sogar das ganze Kabelende und der Steckverbinder zerstört werden.
Alle aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen haben nachteilig gemein, dass das gesamte Kabel, mit allen darin befindlichen Komponenten und Leitungen, am Steckverbinder fixiert sind. Dies ist vor allem dann von Nachteil, wenn die Komponenten und Leitungen unterschiedliche Elastizitäten und Zugfestigkeiten aufweisen. So haben beispielsweise Glasfaserleitungen eine geringere Zugfestigkeitsgrenze als Kupferleitungen oder voll elastische Fluidleitungen, welche sehr weit gestreckt werden können. Besonders problematisch ist die Verwendung von Leitungen mit stark unterschiedlichen Elastizitätsmodulen.
Dies kann dazu führen, dass beim Einfluss einer Zugkraft auf die Leitung einzelne Leitungen nur gedehnt werden, während andere Leitungen ihre Streckgrenze überschreiten und eine ungewollte, plastische Verformung erfahren oder sogar rei ßen. Dies kann besonders dann Vorkommen, wenn die Leitung an den Steckverbindern belastet wird und somit an der Kabelbefestigung Zug auf das Kabel und die innenliegenden Leitungen ausgeübt wird.
Aufgabenstellung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anschlusssystem vorzustellen, welches die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Anschlusssystemen überwindet. Gleichzeitig soll das Anschlusssystem einfach zu montieren, flexibel und schnell einsetzbar, sowie kostengünstig sein und eine Überbelastung von Elementen vermieden werden.
Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Anschlusssystem des Anspruch 1 gelöst, bestehend aus zumindest einem ersten Anschlusselement und einem zweiten Anschlusselement, sowie einem Verbindungselement, wobei das Verbindungselement aus zumindest einem Innenelement sowie ein, das Innenelement umgebenden Außenelement besteht, und wobei das Verbindungselement das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement verbindet.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der Erfindung handelt es sich um ein Anschlusssystem, bestehend aus einem ersten Anschlusselement und einem zweiten Anschlusselement. Das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement sind über ein Verbindungselement miteinander verbunden. Das Verbindungselement besteht aus einem Innenelement und einem Außenelement. Dabei ist das Außenelement ein langgestrecktes Element ausgebildet. Das ebenfalls als langgestreckte Element ausgebildete Innenelement ist vom Außenelement umgeben und in diesem aufgenommen. Das Außenelement übernimmt vorranging eine Schutzwirkung für das Innenelement.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass Außenelement als Kabelmantel oder Schlauch auszubilden. Diese aus dem Stand der Technik bekannten Ausführung ermöglich einen besonders guten Schutz vor äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit, Schmutz oder Krafteinwirkung mit stumpfen oder spitzen Gegenständen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Innenelement im Außen element frei beweglich angeordnet. Das heißt, dass das Innenelement sich im Außenelement flexibel seitlich und/oder der Länge der langgestreckten Elemente entlang bewegen kann.
Eine weitere, erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass das Innenelement als mindestens eine Leitung ausgebildet ist. Dabei ist das Innenelement in einer zweckmäßige Ausführungsform aus mehreren, unterschiedlichen Leitungen gebildet. Die Leitungen sind vorzugsweise zur Übertragung von Energie und Da ten vorgesehen.
Entsprechend sind als zweckmäßige Leitungen solche vorgesehen, welcher zur Übertragung von Energie und Daten geeignet sind. Vorzugsweise sind dies elektrische Leitungen zur Übertragung von elektrischer Energie oder elektrischen Signa len und Daten, optische Leitungen zur Übertragung von optischen Signalen und Daten, aber auch Strahlung, sowie Fluidleitungen zur Übertragung von fließfähigen Medien und beispielsweise thermischer Energie.
’
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unterscheiden die unterschiedlichen Leitungen des Innenleiters sich in ihren mechanischen Eigenschaften. Von besonderem Vorteil ist hier ein unterschiedliches Elastizitätsmodul der einzelnen Leitungen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Eigenschaften so kombiniert werden, dass eine Leitung ein besonders hohes Elastizitätsmodul auf weist. Dadurch ist gewährleistet, dass diese eine Leitung besonders viel Zugkraft aufnehmen kann. Andere Leitungen, mit geringerem Elastizitätsmodul, können so geschützt und eine Verformung durch Dehnung über das linear-elastische Verhalten der Leitungen hinaus verhindert werden.
Durch eine solche, zweckmäßige Kombination von Leitungen kann das Verbindungselement auch filigrane, mechanisch nicht stark belastbare Elemente und Leitungen aufweisen. Eine Beschädigung dieser Leitungen durch äußeren, mechani schen Einfluss, speziell Zugkräfte auf das Anschlusssystem, kann so minimiert o- der sogar eliminiert werden, indem die Kraft von der Leitung mit dem höchsten Elastizitätsmodul aufgenommen wird.
Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Elastizitätsmodul des Außenelements geringer ist, als das Elastizitätsmodul von zumindest einer der Leitungen des Innenelements. So kann gewährleistet werden, dass das Außenelement, also der Mantel des Systems, keine Zugkräfte aufnehmen muss.
Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn ein Mantel mit hoher mechanischer Quer-Stabilität vorgesehen ist. D.h. ein Mantel der hohe Querkräfte, aber kaum Längskräfte aufnehmen kann. Um eine Kraftübertragung auf eine der Leitungen zu ermöglichen, sieht eine wei tere Ausführungsform vor, dass zumindest eine der Leitungen kraftschlüssig mit dem ersten Anschlusselement und dem zweiten Anschlusselement verbunden ist. So ist die Übertragung eine Kraft, die auf eines der Anschlusselemente einwirkt, auf das Verbindungselement und auf das weitere Anschlusselement möglich.
Auch kann eine Kraft, die direkt auf das Verbindungselement einwirkt, auf eines der Anschlusselemente übertragen und abgeleitet werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Kraftübertragung vom ersten Anschlusselement auf das zweite Anschlusselement über die Leitung mit dem größten Elastizitätsmodul erfolgt. Das bedeutet, dass zumindest die Leitung mit dem größten Elastizitätsmodul eine mechanisch kraftschlüssige Verbindung mit sowohl dem ersten Anschlusselement, als auch mit dem zweiten Anschlussele ment aufweist. So kann gewährleistet werden, dass eine auftretende Zugkraft im mer über die Leitung übertragen wird, die die geringste Dehnung erfährt. Alle an deren Leitungen werden somit nicht über ihre Dehnungsgrenze gestreckt.
In einer weiteren Ausführungsform sind Kupplungselemente vorgesehen, welche die Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem ersten Anschlussele ment sowie die Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem zweiten Anschlusselement ermöglichen. Dabei sind die Kupplungselemente derart ausge bildet, dass sie zur kraftschlüssigen Verbindung zwischen Verbindungselement und Anschlusselement geeignet sind. Gleichzeitig stellen die Kupplungselemente eine umweltdichte Verbindung zwischen Anschlusselementen und Verbindungs element dar.
Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass das Kupplungselement aus einem elastisch verformbarem Material besteht. Hierzu ist bevorzugt ein Polymer geeignet, welches beispielsweise als Quetschdichtung ausgebildet ist. Dabei wird das Kupplungselement am Anschlusselement eingespannt und gepresst, während die Verbindungselement an oder in dem Kupplungselement aufgenommen sind.
Vorzugsweise verfügt das Kupplungselement über zumindest eine durchgehende Öffnung zur Aufnahme der zumindest einen Leitung des Innenelements. In der Öffnung wirkt eine radiale Dichtflächen auf die Leitung ein und stellt so eine umweltdicht, kraftschlüssige Verbindung her.
Für die Verbindung des Außenelements mit dem Anschlusselement verfügt das Kupplungselement in einer weiteren Ausführungsform zusätzlich über zumindest eine axiale Dichtfläche. An dieser axialen Dichtfläche kann das Außenelement beispielsweise über einen Flansch an das Kupplungselement gepresst werden.
Erfindungsgemäß ist verfügt das Kupplungselement über die gleiche Anzahl von Öffnungen, wie das Innenelement Leitungen aufweist. Jeweils eine der Leitungen ist in einer der Öffnungen aufgenommen. Dabei sieht eine besondere Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Leitungen in den Öffnungen unterschiedliche Kraftschlüsse aufweisen. Das heißt, dass das die Leitung mit dem größten Elastizitätsmodul auch den größten, mechanischen Kraftschluss im Kupplungselement aufweist. Durch diese, erfindungsgemäßen Anschluss der Leitungen am Kupplungselement wird sichergestellt, dass eine auftretende, axiale Zugkraft entlang des Anschlusssystems immer von der Leitung mit dem größten Elastizitätsmodul aufgenommen wird. Eine Schädigung der übrigen Leitungen sowie des Außenelements kann somit verhindert werden.
Um eine mögliche umweltdichten Anschluss des Außenelements am Kupplungselement zu ermöglichen ist in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ein Flansch an den Enden des Außenelements vorgesehen. Dieser kann auf- oder eingepresst, verklebt oder auf eine andere, aus dem Stand der Technik bekannte Weise am Außenelement angebracht sein. Durch die Verwendung eines Flansches kann das Außenelement einfach zum Beispiel mittels einer Überwurfmutter oder einem Hinterschnitt am Anschlusselement angebracht und gehalten werden. Gleichzeitig kann der Flansch an einer axialen Dichtfläche am Kupplungselement anliegen und hier mittels einer ausreichenden Andruckkraft eine umweltdichte Verbindung zwischen dem Außenelement und dem Anschlusselement gewährleisten.
Durch die in der Erfindung genannten Ausführungsformen wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft gelöst. Die Erfindung ermöglicht eine umweltdichte Verbindung von zwei Anschlusselementen. Gleichzeitig ist eine Kraftübertragung von dem ersten Anschlusselement auf das zweite Anschlussele ment sichergestellt, ohne dass dabei Leitungen des Innenelements verletzt oder beschädigt werden. Die Erfindung stellt eine stets sichere Kraftübertragung, vom ersten Anschlusselement zum zweiten Anschlusselement bereit, ohne dabei Leitungen oder das Außenelement zu beeinträchtigen.
Ausführungsbeispiel
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Ein erfindungsgemäßes Anschlusssystem in einer Funktionsdarstellung; Fig. 2 ein weiteres, erfindungsgemäßes Anschlusssystem in einer Funktionsdarstellung;
Fig. 3 eine Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen Verbindungselements im Schnitt; und
Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Anschlusselements mit verbundenem Verbindungselement.
Die Figur 1 zeigt eine Funktionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Anschlusssystems. Das Anschlusssystem besteht im Wesentlichen aus einem ersten Anschlusselement 1 , einem zweiten Anschlusselement 2 sowie einem Verbindungselement 3. Das Verbindungselement 3 ist dabei als langgestrecktes Element ausbildet. Vorzugsweise kann das Verbindungselement 3 ein Kabel, Schlauchpaket oder ähnliches sein.
Das Verbindungselement 3 verfügt über zwei gegenüberliegende Enden, welche jeweils mit einem der Anschlusselemente 1 , 2 verbunden ist. Die Anschlusselemente 1 , 2 sind bevorzugt als beispielsweise Steckverbinder, Kabelenden oder Anschlussdosen ausgebildet. Dabei ist das Verbindungselement 3 an den ersten Anschlusselement 1 und dem zweiten Anschlusselement 2 angeschlossen und mit diesem kontaktiert.
In den Anschlusselementen 1 , 2 vorgesehene Kontaktelemente sind zur weiteren Kontaktierung und Übertragung vorgesehen. Dabei ist das Anschlusssystem zur Übertragung von Signalen, Daten und Energie vorgesehen. Je nach Konfektionierung können elektrische Signale und/oder Energie, optische Signale und/oder Energie und/oder ein Fluidstrom übertragen werden. Ein weiteres, erfindungsgemäßes Anschlusssystem als Funktionsdarstellung ist in der Figur 2 gezeigt. Ergänzend zu dem in Figur 1 gezeigten Anschlusssystem verfüg dieses zusätzlich über zwei Kupplungselemente 6. Die Kupplungselemente 6 sind zwischen dem ersten Anschlusselement 1 und dem Verbindungselement 3, sowie zwischen dem zweiten Anschlusselement 2 und dem Verbindungselement 3 vorgesehen.
Die Kupplungselemente 6 sind dabei als Bindeglied zwischen Verbindungselement 3 und dem ersten Anschlusselement 1 und dem zweiten Anschlusselement 2 ausgelegt. Die Kupplungselemente 6 stellen sowohl die mechanische Verbindung als auch eine umweltdichte Verbindung her.
Die Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Verbindungselement 3 als Detailansicht im Schnitt. Das Verbindungselement 3 besteht aus einem Außenelement 4 und einem Innenelement 5. Dabei ist das Innenelement 5 frei beweglich im Außenele- ment 4 angeordnet und wird von diesem vollständig umgeben.
Das Innenelement 5 ist aus drei Leitungen 5a, 5b, 5c gebildet. Die drei Leitungen 5a, 5b, 5c sind im Außenelement 4 angeordnet und in diesem frei beweglich. Die Leitung 5a ist eine elektrische Leitung, zur Übertragung von elektrischen Signalen, Daten und Energie. Die Leitung 5b ist als optische Leitung für die Übertragung von optischen Signalen, Daten und Energie ausgelegt. Die als Fluidleitung ausgelegte Leitung 5c ist für die Übertragung von fließfähigen Medien vorgesehen.
In der Figur 4 ist eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Anschlussele- ments 1 mit verbundenem Verbindungselement 3 dargestellt. Das Verbindungselement 3, im rechten Bereich dargestellt, ist mit dem dargestellten Ende in eine Aufnahme des Anschlusselements 1 geführt. Der Übersicht halber, ist vom Innenelement 5 des Verbindungselements 3 nur eine Leitung 5a‘ dargestellt. Die Leitung 5a‘ ist zugleich die erfindungsgemäße Leitung mit dem größten Elastizitäts- modul, gegenüber den anderen, nicht dargestellten Leitungen 5b, 5c. Das Außenelement 4 des Verbindungselements 3 ist als Schlauch ausgeführt. Im Außenelement 4 sind die Leitungen 5a‘, sowie 5b und 5c (nicht dargestellt), aufge nommen. Axial am Ende des Außenelement 4 ist ein Flansch 4a am Außenele ment 4 vorgesehen. Der Flansch 4a verfügt über eine Hülse, welche in das freie Ende des Außenelements 4 eingeführt und fest mit dem Außenelement 4 verbun den ist.
Der Flansch 4a ist so ausgebildet, dass er an einer Verjüngung im Anschlussele ment 1 gehalten wird. An der dem Verbindungselement 3 abgewandten Seite hat der Flansch 4a eine Fläche, welcher zur umweltdichten Kontaktierung mit dem Kupplungselement 6 ausgebildet ist.
An der dem Verbindungselement 3 abgewandten Seite des Flansches 4a ist ein Kupplungselement 6 angeordnet. Das kreisförmig ausgebildete Kupplungselement 6 verfügt über hier zwei dargestellt Öffnungen 7. Dabei ist in der einen Öffnung 7 die Leitung 5a‘ aufgenommen, wobei die zweite Öffnung 7 im Schnitt nur halb dar gestellt ist.
Mittels einer Verschraubung 8 am Anschlusselement 1 wird das Kupplungsele ment 6 an den Flansch 4a gepresst. Durch das Anpressen wird das Kupplungsele ment 6 gestaucht, wodurch gleichzeitig eine radiale Verformung des Kupplungs element 6 erzeugt wird. Diese radiale Verformung sorgt für eine kraftschlüssige Verbindung der Leitung 5a‘ in der Öffnung 7. Gleichzeitig wird durch das Anpres sen des Kupplungselement 6 an den Flansch 4a zwischen dem Kupplungselement 6 und dem Flansch 4a eine umweltdichte Verbindung hergestellt.
Der erfindungsgemäße Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch Leitungen 5a, 5b, 5c mit unterschiedlichen Elastizitätsmodulen die gesamte axial wirkende Kraft auf das Anschlusssystem von einer Leitung 5a‘ aufgenommen werden kann. Durch eine zweckmäßige Auslegung der Durchmesser der Öffnungen 7 kann so sichergestellt werden, dass die Leitung 5a‘ die größte Kraft auf das Kupplungsele ment 6 überträgt. Dadurch ist gewährleistet, dass empfindliche Leitungen 5a, 5b, 5c nicht überdehnt, zu sehr gestreckt oder verletzt werden können. Anschlusssvstem
Bezugszeichenliste 1 erstes Anschlusselement
2 zweites Anschlusselement
3 Verbindungselement
4 Außenelement
4a Flansch
5 Innenelement
5a elektrische Leitung
5b optische Leitung
5c Fluidleitung
6 Kupplungselement
6a radiale Dichtfläche
6b axiale Dichtfläche
7 Öffnung

Claims

Anschlusssystem Ansprüche
1. Anschlusssystem, bestehend aus zumindest einem ersten Anschlusselement (1 ) und einem zweiten Anschlusselement (2), sowie einem Verbindungsele ment (3), wobei das Verbindungselement (3) aus zumindest einem Innenele ment (5) sowie einem, das Innenelement (5) umgebenden Außenelement (4) besteht, und wobei das Verbindungselement (3) das erste Anschlusselement (1) und das zweite Anschlusselement (2) verbindet.
2. Anschlusssystem nach Anspruch 1 , wobei das Innenelement (5) aus mindes tens einer Leitung (5a, 5b, 5c) besteht, wobei die Leitung (5a, 5b, 5c) zur Übertragung von Daten und/oder Energie ausgebildet ist.
3. Anschlusssystem nach Anspruch 2, wobei die Leitung (5a, 5b, 5c) eine elekt rische Leitung (5a) und/oder eine optische Leitung (5b) und/oder eine Fluid leitung (5c) ist.
4. Anschlusssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei die Leitungen (5a, 5b, 5c) unterschiedliche Elastizitätsmodule aufweisen.
5. Anschlusssystem nach Anspruch 4, wobei das Außenelement (4) ein gerin geres Elastizitätsmodul aufweist, als zumindest ein der Leitungen (5a, 5b,
5c).
6. Anschlusssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei zumindest eine der Leitungen (5a, 5b, 5c) kraftschlüssig mit dem ersten Anschlusselement (1 ) und dem zweiten Anschlusselement (2) verbunden ist.
7. Anschlusssystem nach Anspruch 6, wobei zumindest eine der Leitungen (5a, 5b, 5c) zur Übertragung einer Kraft zwischen dem ersten Anschlusselement (1 ) und dem zweiten Anschlusselement (2) ausgebildet ist und ein höheres Elastizitätsmodul als die restlichen Leitungen (5a, 5b, 5c) aufweist.
8. Anschlusssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das erste Anschlusselement (1) und das zweite Anschlusselement (2) jeweils ein Kupplungselement (6) aufweisen, wobei das Kupplungselement (6) das erste Anschlusselement (1) bzw. das zweite Anschlusselement (2) jeweils mit dem Verbindungselement (3) verbindet.
9. Anschlusssystem nach Anspruch 8, wobei die Kupplungselemente (6) zur umweltdichten Abdichten des ersten Anschlusselements (1) bzw. des zweiten Anschlusselements (2) zum Verbindungselement (3) ausgebildet ist und wobei die Kupplungselemente (6) zur Kraftübertragung von dem ersten Anschlusselement (1) bzw. dem zweiten Anschlusselement (2) zum Verbindungselement (3) ausgebildet ist.
10. Anschlusssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 9, wobei die Kupplungs elemente (6) aus einem elastisch verformbaren Material bestehen.
11. Anschlusssystem nach Anspruch 10, wobei die Kupplungselemente (6) aus einem Polymer bestehen.
12. Anschlusssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , wobei das Kupplungselement (6) als flache Dichtung ausgeführt ist, und wobei das Kupplungselement (6) zumindest eine Öffnung (7) aufweist.
13. Anschlusssystem nach Anspruch 12, wobei in der Öffnung (7) des Kupp
lungselements (6) das Innenelement (5) aufgenommen ist.
14. Anschlusssystem nach Anspruch 13, wobei jeweils eine der Leitungen (5a, 5b, 5c) in jeweils einer der Öffnungen (7) des Kupplungselements (6) aufgenommen ist.
15. Anschlusssystem nach Anspruch 14, wobei alle Leitungen (5a, 5b, 5c) umweltdicht in den Öffnungen (7) aufgenommen sind und zumindest ein der Leitungen (5a, 5b, 5c) kraftschlüssig in einer der Öffnungen (7) aufgenommen ist.
16. Anschlusssystem nach Anspruch 15, wobei eine der Leitungen (5a‘, 5b‘, 5c‘) einen höheren Kraftschluss zum Kupplungselement (6) aufweist als die übrigen Leitungen (5a, 5b, 5c) und wobei die Leitung (5a‘, 5b‘, 5c‘) das größte Elastizitätsmodul gegenüber den übrigen Leitungen (5a, 5b, 5c) aufweist.
17. Anschlusssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 16, wobei an dem Kupplungselement (6) radiale Dichtflächen (6a) und axiale Dichtflächen (6b) ausgebildet sind.
18. Anschlusssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 17, wobei an zwei Enden das Außenelement (4) des Verbindungselements (3) jeweils ein Flansch (3a, 3b) vorgesehen ist, wobei der Flansch (4a, 4b) umweltdicht mit dem Kupplungselement (6) in Kontakt steht.
19. Anschlusssystem nach Anspruch 18, wobei der Flansch (4a, 4b) des Außenelements (4) mit einer axialen Dichtfläche (6b) des Kupplungselements (6) in umweltdichtem Kontakt steht und die Leitungen (5a, 5b, 5c) mit radialen Dichtflächen (6a) des Kupplungselements (6) in umweltdichten Kontakt stehen.
20. Anschlusssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei das Innenelement (5) frei beweglich in dem Außenelement (4) aufgenommen ist.
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