[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung und Kraftentlastung von Leitungen
und Kabeln gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art wird vor allen Dingen zur Fixierung von
mit einem Isolationsmantel umgebenen elektrischen Leitungen verwendet, also beispielsweise
zur Befestigung von herkömmlicher im Querschnitt runden Anschlußkabeln oder auch Flachbandleitungen.
Insbesondere kann die Vorrichtung als Kabelklemme für die Anschlüßleitungen elektrischer
Geräte vorgesehen sein.
[0003] 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 Durchführung des zu fixierenden Anschlußkabels zwischen Steckergehäuse und Klemmbügel
wird der Klemmbügel soweit gegen das
[0004] Anschlußkabel und dessen Isolationsmantel durch die Schraubverbindung gebracht, daß
ein in beiden Richtungen fester Klemmsitz entsteht. Hierdurch wird eine Zugentlastung
des Anschlußkabels in beiden Richtungen bewirkt.
[0005] 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 verbleibende
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.
[0006] Da die Kabelklemme als herkömmliches Teil zumeinst integrierter Bestandteile de Steckergehäuses
ist, muß bei einer Beschädigung der Kabelklemme der gesamte Stecker ausgetauscht werden.
Im Falle eines separaten Klemmbügels wird diese üblicherweise mit zwei Schrauben am
Stecker festgelegt, so daß beide Schraubverbindungen für die Befestigung und Zugentlastung
des Anschlußkabels betätigt werden müssen.
[0007] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine gattungsgemäße Vorrichtung so zu verbessern, daß das Durchführen bzw. Einlegen
von'Leitungen und Anschlußkabeln montagefreundlich und ohne Schraubverbindung realisiert
werden kann, wobei eine zuverlässige Halterung der in die Vorrichtung eingebrachten
Leitung und deren Zugentlastung gegenüber vom Anschlußgegenstand weggerichteten Kräften
gewährleistet ist.
[0008] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch
die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
[0009] Hierbei zielt der Erfindungsgedanke im Kern darauf ab, die Vorrichtung bzw. Kabelklemme
mit zwei keilförmig gegeneinanderstehenden 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
geringfügige Spreizung der Haltebereiche aus der Materialspannung resultierende Haltekraft
auf mindestens einen Umfangsbereich der Leitung ausgeübt wird. Hierbei wird die Materialsteifigkeit
in Übereinstimmung mit der Materialstärke der Haltebereiche so gewählt, daß bei einer
Zugkraft auf die Leitung in Richtung der Keilkonfiguration der Haltebereiche, die
Leitung gegen die Haltekraft durch den zwischen den Haltebereichen 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 Isolationsmantel des Leiters
durch die Haltebereiche stärker zusammengepreßt, wobei die Winkelstellung der Haltebereiche
gegeneinander zu einem größeren, gegebenenfalls stumpfen Winkel übergeht.
[0010] Im Hinblick auf eine einfache Montage ist es besonders vorteilhaft, 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 Längserstreckung in die Vorrichtung
eingeführt werden kann.
[0011] 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
kontinuierliches, mehr oder weniger starkes Aufspreizen der Haltebereiche am Klemmbereich
beim Einlegen des Kabels vor sich geht.
[0012] Die Enden der Haltebereiche sind vorteilhafterweise keilförmig 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 Eingriff mit dem Isolationsmantel erreicht. Diese Ausführungsform
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 Haltebereiche zueinander mit einer
Art selbstsperrender Klemmwirkung gegen das Kabel erreicht wird.
[0013] Abhängig vom Anwendungszweck kann gerade bei einer U-förmigen Auslegung der Vorrichtung
beidseitig zu deren Befestigungsbereich jeweils ein durch Haltebereiche gebildeter
Klemmspalt erzeugt werden. Die Ausbildung der Haltebereiche bzw. Klemmspalte erfolgt
vorzugsweise spiegelsymmetrisch zur Mittelebene des Befestigungsbereiches. Durch diese
symmetrische Gestaltung wird eine Zugentlastung in beiden Richtungen erreicht. Zudem
kann dabei, in gleicher Weise wie beim einfachen Klemmspalt, ein Herausnehmen des
festgelegten Kabels mit anschließender Längenverschiebung mit einem einfachen Handgriff
realisiert werden. Derartiges Herausnehmen kann zurLängenanpassung für die Anschlußpunkte
der elektrischen Leiter erforderlich werden. Möglicherweise ist eine derartige Längenverschiebung
auch durch die aus der Zugbelastung heraus resultierende Abnutzung des Isolationsmantels
in einem bestimmten Bereich erforderlich.
[0014] 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.
[0015] In der konstruktiv einfachsten Form sind zwei gegeneinander etwa in einem Winkel
von vorzugsweise 90° angeordnete - Haltebereiche vorgesehen. Dieser Keilwinkel ist
abhängig von der Materialsteifigkeit, der geometrischen Abmessung des Anordnungsbereiches
der Zugentlastung, der gewünschten Halte- und Klemmkraft,zu einem stumpferen oder
spitzeren Winkel veränderbar. Unter kostensparenden Aspekten wird die Vollfunktion
der Vorrichtung durch zwei in ihrer Längserstreckung etwa gleichstarke Flachstege
erfüllt, deren Kante am Klemmspalt geradlinig 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 Einschiebeebene des Kabels freilassen müssen.
[0016] 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 hergestellt, das einen komplementären,
formschlüssigen Befestigungsbereich mit einer größeren Geräteeinheit aufweist. Bei
Kleinteilen, wie Steckern, kann die Vorrichtung selbstverständlich integriert als
Teil des Kleingerätes hergestellt werden. Beispielsweise kann als Material ein ABS-Kunststoff
oder ein Polycarbonat PC gewählt werden.
[0017] 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 verleiht der
Vorrichtung speziell eine höhere Materialstabilität, so daß die beim Einschieben eines
Kabels in den Klemmspalt auftretenden Spreizkräfte besser aufgenommen werden können
und eine Rißbildung im Material vermieden wird. Der Rand der Haltebereiche am Klemmspalt
kann in einer alternativen Form in Längsrichtung des Kabels auch einen Krümmungsverlauf,
gegebenenfalls gerippt haben. Dieser Krümmungsverlauf ist dann so zu gestalten, daß
bei Zugkräften entgegengesetzt zur Keilorientierung 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.
[0018] Die Vorrichtung weist insbesondere den Vorteil auf, daß sie als separate oder integriert
in einer größeren Gehäuseeinheit ausgebildete Leitungs- bzw. Kabelklemme ohne Schraubbefestigung
und einfachste Montage des einzulegenden Kabels eine ein- oder beidseitige Zugentlastung
ermöglicht. Hierbei ist sowohl eine Längenverschiebung des Kabels problemlos und in
kürzester Zeit realisierbar.
[0019] Die Erfindung ist nachstehend anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles
der Vorrichtung noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine U-förmige Vorrichtung in Richtung der Keilform 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 Figuren 1 bis 3 auf die
Seite ihrer Haltebereiche entgegengesetzt zu deren Keilkonfiguration; und
Fig. 5 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 4 längs der Linie V-V.
[0020] In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist die Vorrichtung einstückig
aus einem relativ formsteifen Kunststoff 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 Figur 1 ist dabei die Kabelklemme 1 in Draufsicht auf die ihren Haltebereichen-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 Befestigungsbereiches 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.
[0021] 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 vorzugsweise 90° beträgt. Der innere Übergang zwischen den
Haltebereichen 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 Verengung des Klemmspaltes 4 von der Formgebung
her besser auf den Befestigungsbereich 5 übertragen werden können.
[0022] 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 Spreizflächen charakterisiert
werden, die zwischen ihrem etwa parallel zur Vertikalachse verlaufenden inneren Rand
den Klemmspalt 4 bilden.
[0023] Wie besonders deutlich in den Figuren 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 Versteifungssteg 15 dient zur besseren Aufnahme
der auf den U-förmigen Befestigungsbereich 5 wirkenden Spreizkräfte.
[0024] Der Versteifungssteg 15 übernimmt jedoch auch gleichzeitig die Funktion einer Anschlag-
oder Anlagefläche des in die Klemmwulst 4 eingeschobenen und im Beispiel nicht dargestellten
Kabels.
[0025] Die keilförmig gegeneinander gerichteten und zungenartig ausgebildeten Haltebereiche
2 und 3 weisen vorzugsweise eine etwas geringere Materialstärke auf als der U-förmige
Befestigungsbereich 5. Die dem Befestigungsbereich 5 abgewandte Außenfläche 19 der
Haltebereiche 2 und 3 im Bereich des Klemmspaltes 4 ist etwa parallel zum Basisbereich
16 abgeschrägt. Hierdurch ist der Rand der Haltebereiche 2 und 3 als Keilspitze ausgebildet,
die gerade bei einem aus einem Elastomer bestehenden Isolationsmantel des Kabels einen
guten Halte- und Klemmsitz mit dem Isolationsmantel herbeiführt.
[0026] 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.
[0027] Die Befestigung eines Kabels der Kabelklemme 1 erfolgt vorzugsweise 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 Isolationsmantel des Kabels in Eingriff mit den Abschrägungsflächen 21 der Haltebereiche
2 bzw. 3. Durch diese Abschrägungsflächen 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 kraftschlüssige Anlegen der Haltebereiche an einem Teil der Außenmantelfläche
des Kabels, wird dieses hinreichend genau lagefixiert, wobei jedoch das Kabel bei
einer in Keilrichtung der Haltebereiche angreifenden Kraft in dieser Richtung durch
den Klemmspalt 4 gezogen werden kann. Die hierfür erforderliche Kraft ist abhängig
von den Durchmesserrelationen des Kabels bzw. des Klemmspaltes sowie von der Materialwahl,
der Materialstärke und der Winkelstellung der Haltebereiche.
[0028] 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.
[0029] 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.
1. Vorrichtung zur Halterung und Kraftentlastung von Leitungen und Kabeln, insbesondere
zur Zugentlastung von isolierten Anschlußkabeln elektrischer Geräte, wobei zwischen
dem Gerät und der Vorrichtung eine mindestens kraftschlüssige Befestigung vorgesehen
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (1) mindestens zwei zueinander keilförmig angeordnete Haltebereiche
(2,3) aufweist, die miteinander eine Durchführungsöffnung (4) für die Leitung bilden,
und -
daß 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.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Durchführungsöffnung (4) für die Leitung zwischen den Haltebereichen (2,3)
als Klemmspalt (4) mit einer Spaltbreite kleiner als der Außendurchmesser der einzuführenden
Leitung ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die einen Klemmspalt (4) bildenden Haltebereiche (2,3) bei einer Zugbelastung
der Leitung in Keilrichtung als die Durchführungsöffnung (4) erweiternde Spreizschenkel
und bei einer Zugbelastung entgegen der Keilrichtung als die Durchführungsöffnung
(4) verengende Klemmschenkel der Leitung ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltebereiche (2,3) symmetrisch zur Längsrichtung der durchgeführten Leitung
angeordnet sind und miteinander einen Keilwinkel von etwa 90° bilden.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet ,
daß ein Befestigungsbereich (5) der Vorrichtung zur Fixierung im/am Gerät vorgesehen
ist, der einen ringförmig geschlossenen oder einen U-förmig offenen Durchführungsbereich
(10) für die Leitung aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Haltebereiche (2,3) mindestens bei U-förmig offnem Befestigungsbereich (5)
auf der Seite der U-förmigen öffnung (10) jeweils eine Einführungsabschrägung (21)
aufweisen, die in den Klemmspalt (4) übergeht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
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.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet ,
daß mindestens die Haltebereiche (2,3) aus einem formsteifen, insbesondere elektrisch
isolierenden, Kunststoff bestehen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet ,
daß auf beiden Seiten des U-förmig offenen Befestigungsbereichs (5), in Leitungsrichtung
gesehen, je zwei zugeordnete, miteinander jeweils einen Klemmspalt in einer Leitungsrichtung
bildende Haltebereiche gebildet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet ,
daß auf der Basis (16) des U-förmigen Befestigungsbereichs (5) etwa senkrecht zur
U-Schenkelverbindung ein Versteifungssteg (15) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Vorrichtung einstückig oder als integrierter Teil eines Gerätes hergestellt
ist.