具有线缆连接装置和线缆的防爆组件的制作方法
【专利说明】具有线缆连接装置和线缆的防爆组件
[0001]本发明涉及一种具有线缆连接装置和机械连接到该装置的线缆的防爆组件。线缆连接装置例如设置成以防爆方式将包括多个缆芯的线缆导引穿过防爆壳体的壁，或者设置成以防爆方式包封电缆连接件。
[0002]从公开号为DE 10 2010 006 893的文献中已知一种防爆线缆螺纹连接件。
[0003]对于该线缆螺纹连接件，例如使用配件将该连接件紧固到外壳。线缆螺纹连接件总体上具有套筒形式。线缆沿线缆管道延伸。将压力元件螺接到该配件。该配件包含中空圆筒形密封体。当将压力元件螺接到该配件时，沿轴向压缩该密封体，在此情形下，该压力元件沿径向向内的方向在线缆管道中扩展并且压靠线缆。在该轴向移动过程中，也可以在两个互补楔形件表面之间产生轴向移动，在其间形成夹持间隙。线缆屏蔽层可以夹持在该夹持间隙中。
[0004]在实际应用中也已知相似的线缆螺纹连接件。实际上，包括多个缆芯的线缆例如可以穿过防爆壳体的壁；然而，已经发现对于此类螺纹连接件，在一个较小位置时，线缆护套的材料会变形。由于沉降效果，间隙可能会形成并扩大，并且危害持续点火传送保护。
[0005]因此，为了确保持续点火传送保护，线缆的每个缆芯分别以防爆方式连接，例如通过铸造连接。因此，这样的努力和相关的装备是非常昂贵的。
[0006]另外，公开号为DE 102 58 100 B4的文献中描述的压接套筒已知用于线缆连接装置的机械连接。在该情形下，压接套筒设置成用于将线缆夹持在传感器本体上的合适位置。
[0007]对于该现有技术，本发明的目的因此被认为是提供一种在线缆连接装置和线缆之间的改进的防爆组件。
[0008]可通过专利权利要求1的特征来实现该目的。专利权利要求11公开了一种用于提供线缆连接装置和线缆之间的连接的创造性的方法。
[0009]该防爆组件将线缆连接装置和线缆连接，该线缆包括至少一个并且优选地多个缆芯，其中，提供一种由弹性体材料制成的线缆护套，所述护套包绕所述一个缆芯或所述多个缆芯。
[0010]由此，制造一种组件，其中一一与迄今不同的是一一不管缆芯的数量，线缆穿过线缆连接装置的圆筒形线缆管道，并且以防爆方式紧固在该通道中。为完成此，线缆连接装置包括具有压接段的外套筒。在该外套筒的最初状态下，压接段具有优选地中空圆筒形形式。所述段由可塑性变形的材料构成，在示例性实施例中，优选地由金属构成，例如由钢构成。另外，提供有一种内套筒，所述套筒在其未变形最初状态下也具有中空圆筒形式，并且包括圆筒形线缆管道。内套筒由可变形第二材料构成，例如由弹性体或可锻合金构成，特别地由铝可锻合金构成。第一材料和第二材料彼此不同。
[0011]内套筒的内径，即线缆管道的直径，基本对应于线缆的线缆护套的外径。压接段和/或外套筒沿同轴方向包绕内套筒。为了建立线缆连接装置和线缆之间的机械连接，外套筒的压接段由压接工具机械变形，使得压接段的径向尺寸减小。由此，实现内套筒以及线缆护套的弹性变形。在此过程中，重要的是内套筒以及线缆护套由可弹性变形的材料构成。内套筒和线缆护套的塑性材料流动被避免了。此是由于这样的事实:因为材料沉降，随时间流逝，点火间隙会形成在该装置中，根据本发明可以避免此现象。
[0012]线缆护套的弹性变形具有这样的效果，S卩，所述护套以使得没有点火间隙的方式一方面与内护套紧密接触，另一方面与所包绕的缆芯紧密接触。由此，在由线缆护套包绕的线缆内侧上不存在点火间隙。该线缆护套在内套筒上沿整个周向区域径向向内被压缩，并且也以没有点火间隙的方式包绕在其中延伸的电缆芯。
[0013]没有点火间隙的线缆连接装置的实施例应理解为，事实上，可以实现完全没有点火间隙的线缆的实施方式，但是可以存在具有足够小横截面和/或足够长度的防点火击穿的小间隙。例如，这种防点火击穿的小间隙可以存在于一些相邻的缆芯之间以及/或存在于至少一个缆芯和线缆护套之间以及/或存在于线缆护套和内套筒之间以及/或存在于内套筒和外套筒之间。
[0014]通过使用该线缆连接装置，多芯线缆可以藉由壳体壁并且在电连接点的区域中非常容易地以防爆方式被包绕。用于每个电缆芯的独立防爆连接是不必要的。甚至潜存于线缆护套内侧的间隙其尺寸被充分地减小了或者被消除了，使得安全地满足防爆要求。
[0015]如果外套筒的压接段在未变形状态中具有基本对应于内套筒外直径的内直径，则是有利的。优选地，在未变形状态中压接段的内直径最多与内套筒的外径一样大。由此，在未变形状态，已经可以避免内套筒和外套筒之间的较大间隙，因此，简化了与线缆的防爆连接的形成过程。
[0016]当内套筒和外套筒相对于彼此同轴时，这两个套筒优选地在外套筒的至少与轴向压接段相邻的接触段中邻接，而不论该外套筒的压接段是否已经变形。具体地，在该压接过程中，外套筒的接触段保持不变形。由于在接触段中内套筒和外套筒之间没有点火间隙的该连接，可确保的是，即使由于压接段的变形而使在外套筒和内套筒之间形成点火间隙，在两个套筒之间也具有防点火击穿连接。
[0017]至少一个密封件可以设置在内套筒和外套筒之间。该密封件可以构造为例如O形环。具体地，在由压接工具导致的使压接段进行非圆形变形以形成该连接的情形下，可以通过该密封件实现防止灰尘和/或湿气渗入。也可以提供多个此类密封件。为了定位该密封件，内护套可以具有环形槽，该环形槽朝向外部是敞开的。优选地，环形槽的深度小于密封件的横截面的径向尺寸，使得在它们同轴布置之后，所述密封件从环形槽径向突出并且以密封方式抵接在内护套和外护套之间。
[0018]在特别优选的实施例中，通过使用压接工具使压接段变形以与线缆建立机械连接，该压接段的长度大于压接段的内径。由于压接段的长度和内径之间的该关系，可以实现的是，在内套筒和该线缆护套上的足够的轴向长度上发生弹性变形，并且减小或避免了沿轴向的材料流动或材料移位。由此，进一步改善了在所建立的连接中防止点火间隙的效果。独立于压接段的内径，压接段的长度优选地为至少六毫米。
[0019]有利地，从各从属专利权利要求和说明书可推断出本发明的实施例。说明书限于本发明的主要特征。附图用于补充参考。下文中将参照附图详细解释本发明的各示例性实施例。它们示出了
[0020]图1是处在未变形状态的具有多芯线缆的线缆连接装置的创造性组件的示例性实施例的示意性剖视图；
[0021]图2是如图1所示的示例性实施例的示意性剖视图，其中建立有防爆连接；
[0022]图3示出了沿图1的相贯线II1-1II穿过如图1的组件的横截面，其中未建立连接;
[0023]图4示出了沿图2的相贯线IV-1V穿过如图2的组件的横截面，其中建立有防爆连接；
[0024]图5是处在未变形最初状态的线缆连接装置的变更的示例性实施例的示意性剖视图；
[0025]图6是用于连接到壳体壁的防爆组件的实施例的原理示意图；
[0026]图7是用于防爆包封位于两个线缆之间的电连接点的线缆连接装置的示例性实施例的原理示意图；以及
[0027]图8是用于防爆包封位于三个线缆之间的电连接点的线缆连接装置的示例性实施例的原理示意图。
[0028]本发明涉及一种线缆连接装置10，该线缆连接装置10设置成建立与线缆11的防爆机械连接。例如，通过使用线缆连接装置10，可以提供符合防爆规定的一个穿过壳体壁的防爆线缆通道或者位于某些线缆之间的电连接点。
[0029]线缆11包括至少一个缆芯12，并且根据该实例包括多个缆芯12，这些缆芯12由线缆护套13包绕。线缆护套13由弹性体构成并且因此能够相对于线缆的延伸方向沿径向进行弹性地变形。当在线缆连接装置10与线缆11之间完全建立连接时，形成防爆组件14(图 1、4 和 6 至 8)。
[0030]线缆连接装置10包括外套筒18和内套筒19。为了能够使线缆11穿过，内套筒19包括圆筒形线缆管道20，该圆筒形线缆管道20具有内径，该内径在示例性实施例中对应于线缆11的线缆护套13的外径。圆筒形线缆管道20的内径也可以稍小于线缆护套的外径，使得内套筒19在线缆护套13上滑动同时进行弹性变形。内套筒19具有中空圆筒形式。
[0031]参照图1和图2所示的示例性实施例，处于未变形最初状态的外套筒18具有中空圆筒形压接段23，该压接段23设置成便于用压接工具变形。根据该实施例，压接段23的内径对应于内套筒19的外径，同时该压接段23未变形，如图1所示。在未变形的原始状态(图1)中，沿线缆的延伸方向测得，该压接段23具有轴向长度L，该长度大于压接段23的内径D。该轴向长度L对于通过压接工具使压接段23变形是有效的。
[0032]在已经如图1、图3或图5的外套筒18的该未变形最初状态中，外套筒18和内套筒19之间建立有连接，该连接没有点火间隙。如果内套筒19和外套筒18相对彼此同轴布置，那么根据该实例，它们在外套筒18的与压接段23相邻的接触段22中彼此邻抵并且没有点火间隙。在该压接过程中，外套筒18的接触段22保持不变形。
[0033]压接段23形成外套筒18的自由端24。内套筒19和外套筒18优选地在自由端24上彼此对齐布置。压接段23从外套筒18的自由端24开始延伸到外套筒18的紧固段25。在图1和图2所示的示例性实施例，紧固段25包括外部螺纹26和凸缘27。根据该实例，凸缘27表示外套筒的与自由端24相对的紧固端28。参照图1和图2所示的线缆连接装置10的示例性实施例，内套筒19还在接合平面处与外套筒24的紧固端28或凸缘27 —起终止。由此，内套筒全部在外套筒18内轴向延伸。
[0034]内套筒19至少沿着外套筒18的压接段23布置在线缆11和外套筒18之间。由此，内套筒19也可以从外套筒18的自由端24沿压接段23以及在紧固段25的自由端28前面的区域中延伸，例如参照图5的修改的示例性实施例所示。也可以将内套筒19的轴向长度选定为大于外套筒18。
[0035]紧固段25的构造可以变化。代替外部螺纹26和/或凸缘27，可以提供其它紧固或安装装置，例如卡合型连接装置。参照图5所示的示例性实施例，具有帽段30而不是紧固段25，所述帽段邻接外套筒18的压接段23。该帽段30具有帽部31，该帽部沿轴向在轴向开口 32上是敞开的，所述帽部在外套筒18上具有例如中空圆筒形轮廓。为了实现此，轴向开口 32形成外套筒18的与自由端24相对的端部。在外套筒18的帽段30中的帽部31可以用作壳体或盖子的部分。基本上，帽段30可以按要求进行构造。
[0036]外套筒18由第一材料构成，该第一材料可以在当压接工具施加力时塑性变形。在该示例性实施例中，外套筒18由金属或金属合金构成，优选地由钢构成。所述套筒由相同第一材料的连续件制成，而没有焊缝和接口。
[0037]内套筒19也可以由均匀的第二材料制成一体件，而没有焊缝和接口，该第二材料不同于第一材料并且具有弹性变形