Es
ist allgemein bekannt, dass insbesondere bei Kraftfahrzeugen eine
Vielzahl von elektrischen Leitungen, indem sie vom Feuchtraum, so
vom feuchtigkeitsunempfindlichen Motorraum, in den Trockenraum,
so in den feuchtigkeitsempfindlichen Fahrgastraum, geführt werden,
beispielsweise durch die Spritzwand oder den Unterboden hindurchgeführt werden
müssen.
Dabei kommt es darauf an, dass diese Hindurchführung gleichzeitig nicht nur
mit einer Abdichtung verbunden wird, die ein Eindringen von Feuchtigkeit
und somit von Wasser in den Fahrgastraum ausschließt, sondern
auch Zwischenräume zwischen
den Leitungen vermeidet. Ausgehend davon, dass mit dem ständig zunehmenden
Komfort von Kraftfahrzeugen und den daraus resultierenden, ebenfalls
zuneh mend benötigten,
elektronischen Steuer- und Schaltungskomponenten auch die Anzahl
der Leitungen sich ständig
erhöht,
werden diese zwar zu einem Kabelbaum zusammengefasst, aber die Abdichtung
muss trotzdem vorgenommen werden, um ein Eindringen von Wasser in
den Fahrgastraum zu vermeiden. Dabei kommt es gleichzeitig aber
auch darauf an, dass eine Längsabdichtung
in den Zwischenräumen
der Leitungen des Leitungsbündels
nach Art eines Kabelbaumes erfolgt und zwar unabhängig davon,
ob der Kabelbaum beispielsweise über
die Spritzwand eines Kraftfahrzeuges in den Motorraum geführt wird
oder an anderer Stelle eingesetzt wird, wo Feuchtigkeit in die Zwischenräume des
Leitungsbündels
eindringen kann.
In
dem Bestreben, diese Abdichtung in Serienfertigung mit geringem
Aufwand und damit kostengünstig
vorzunehmen, ist es grundsätzlich
bekannt, die Leitungsbündel
nach Art eines Kabelbaumes durch aufgeschäumtes Kunststoffmaterial einzuschäumen, so
dass praktisch auf die Leitungsbündel ein
PUR-Schaumteil aufgebracht
wird. Dabei wird zum Aufbringen und damit zum Herstellen des PUR-Schaumteiles
der PUR-Schaum am tiefsten Punkt der zu schäumenden Geometrie in eine Form eingespritzt
und treibt nach Beginn des Triebprozesses innerhalb der Form frei
nach oben, also entlang des äußeren Umfanges
des Leitungsbündels,
so dass nach dem Aushärten
des PUR-Schaumes das Leitungsbündel
und damit der Kabelbaum im vorgegebenen Bereich von dem PUR-Schaumteil
umschlossen ist. Ausgehend davon, dass dieser Prozess im Vergleich
zum Spritzgießen
von Thermoplasten mit sehr niedrigen Drücken arbeitet, kann bei der Herstellung
der zu schäumenden
Geometrie jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass im Leitungsbündel Hohlräume verbleiben,
die durchaus von einer Seite des PUR-Schaumteiles bis zur anderen
Seite durchgehen. Das aber bedeutet, dass das Eindringen von Wasser
in den Fahrgastraum bei Vornahme der Abdichtung im Bereich der Hindurchführung durch
die Spritzwand nicht vermieden wird.
Um
eine Verbesserung der Abdichtung gegen das Eindringen von Wasser
in den Fahrgastraum aber auch eine Längsabdichtung der Zwischenräume der
Leitungen des Leitungsbündels
gegen Witterungseinflüsse
im Allgemeinen zu erreichen, ist darüber hinaus aus
DE 102 40 864 A1 auch ein
Verfahren bekannt, bei dem vor dem Schäumen durch PUR-Schaum innerhalb
eines Schäumwerkzeuges zunächst zwei
Halbschalen aus thermoplastischem Kunststoff spritzgegossen werden.
Ausgehend von diesen Halbschalen, die möglichst am tiefsten Punkt des
Schäumwerkzeuges
angeordnet werden, nimmt der in ihrem Inneren gebildete Hohlraum
den Bereich des Leitungsbündels
auf, in dem eine Längsabdichtung
vorgenommen werden soll, wobei sich der Hohlraum an den Ausgängen des
Leitungsbündels
verengt. Damit auch hier der PUR-Schaum am tiefsten Punkt der zu
schäumenden
Geometrie in die Halbschalen und damit in das Schäumwerkzeug
eingespritzt werden kann, besitzt eine der Halbschalen eine Öffnung,
an die eine den PUR-Schaum zuführende
Leitung angeschlossen ist. In dem Bereich, in dem der PUR-Schaum
dem durch die Halbschalen gebildeten Hohlraum zugeführt wird,
besitzen die Halbschalen zylinderförmige, mit Abstand sich gegenüberste hende
Vorsprünge,
zwischen denen das Leitungsbündel
hindurchgeführt
wird. Dabei greifen diese Vorsprünge
in das Leitungsbündel
ein, so dass es zu einem Aufspreizen des Leitungsbündels kommt.
Beide Halbschalen besitzen außerdem
Verrastungselemente, durch die sie miteinander verbunden werden.
Soll der Schäumungsprozess
vorgenommen werden, so wird das Leitungsbündel zunächst in die Halbschalen eingelegt
und anschließend
werden diese miteinander verrastet. Nach dem Verrasten der Halbschalen
werden diese gemeinsam mit dem Bereich des Leitungsbündels, auf
den ein PUR-Schaumteil
aufgebracht werden soll, in das Schäumwerkzeug eingelegt. Ist dieses
geschlossen, wird der Umschäumungsprozess
gestartet, wobei der PUR-Schaum bedingt durch das Aufspreizen des Leitungsbündels durch
diesen Bereich des Leitungsbündels
hindurch in den verbleibenden Raum des Schäumwerkzeuges hineingetrieben
wird.
Durch
dieses Verfahren wird zwar der Verschluss der Zwischenräume der
Leitungen des Leitungsbündels
weiter verbessert, aber als nachteilig bei diesem Verfahren hat
sich gezeigt, dass dieses relativ kostenintensiv ist. Das besonders
deshalb, weil für
jede vorzunehmende Abdichtung zwei weitere, aus thermoplastischem
Kunststoff spritzgegossene, im PUR-Schaumteil verbleibende, miteinander verrastete
Halbschalen erforderlich sind, und für viele unterschiedliche PUR-Schaumteile
auch eine große Anzahl
unterschiedlicher Spritzgusswerkzeuge zur Herstellung der Halbschalen
benötigt
wird.
Auch
bei anderen bekannten Verfahren zum Abdichten von Leitungsbündel verbleibt
ein Teil, das das Leitungsbündel
aufspreizt, im geschäumten
Bauteil.
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde; ein Verfahren zur Längsabdichtung
gegen Witterungseinflüsse,
wie Wasser, von auf Leitungsbündeln
nach Art eines Kabelbaumes aufgebrachten PUR-Schaumteilen, insbesondere
für Kraftfahrzeuge,
sowie ein Schäumwerkzeug
zur Durchführung dieses
Verfahrens zu schaffen, indem sowohl durch das Verfahren als auch
durch das Schäumwerkzeug die
Längsabdichtung
gegen Wasser von durch auf Leitungsbündeln aufgebrachten PUR-Schaumteilen besonders
in den Zwischenräumen
der Leitungen der Leitungsbündel
bei gleichzeitiger Reduzierung der Kosten bei der Herstellung der
Längsabdichtung durch
Wegfall der jeweils anzufertigenden Halbschalen mit ihren zylindrischen
Vorsprüngen
und der Bereitstellung unterschiedlicher Spritzgusswerkzeuge zur
Herstellung der Halbschalen gewährleistet
wird.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren mit den in dem Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch,
dass der PUR-Schaum, nachdem dieser nach seinem Einspritzen den
aufgespreizten Bereich des Leitungsbündels passiert hat, nach Art
eines Zwangsdurchlaufes gezwungen wird, mittelbar nicht nur entlang
des äußeren Umfanges des
Leitungsbündels
innerhalb des Gehäuses
zu schäumen,
sondern unmittelbar auch in die Zwischenräume der Leitungen des Leitungsbündels hinein,
so dass durch die sich anschließende Aushärtung des
PUR-Schaumes in dem Gehäuse
auch die Zwischenräume
der Leitungen des Leitungsbündels verschlossen
werden, sind die Voraussetzungen dafür geschaffen, dass die Längsabdichtung
gegen Witterungseinflüsse
und somit auch gegen Wasser von durch auf Leitungsbündeln aufgebrachten PUR-Schaumteilen
besonders in den Zwischenräumen
der Leitungen der Leitungsbündel
bei gleichzeitiger Reduzierung der Kosten bei der Herstellung der Längsabdichtung
gewährleistet
wird.
Danach
wird nach dem Passieren des Bereiches, in dem das Leitungsbündel aufgespreizt
wird, der in das Schäumwerkzeug
eingespritzte PUR-Schaum bei seinem Fließen derart eingeengt, dass
dieser zunächst
durch das Leitungsbündel
mit seinen Zwischenräumen
hindurch getrieben wird, bevor er in den sich anschließenden Raum
des das Leitungsbündel
aufnehmenden Schäumwerkzeuges schäumt. Das
bedeutet, dass der PUR-Schaum sich zunächst in einen Bereich ausbreitet,
in dem dem PUR-Schaum bei seinen Schäumen der größte Widerstand entgegensteht,
und dass erst dann, wenn dieser Bereich passiert ist, der PUR-Schaum
in den sich anschließenden
Raum des das Leitungsbündel aufnehmenden
Schäumwerkzeuges
schäumt,
in dem dem PUR-Schaum bei seinem Schäumen praktisch kein Widerstand
entgegensteht.
Damit
zu beiden Seiten des Bereiches, in dem das Leitungsbündel aufgespreizt
wird, eine wesentliche Erhöhung
der Längsabdichtung
gegen Wasser von durch auf Leitungsbündeln aufgebrachten Schaumteilen
besonders in den Zwischenräumen der
Leitungen der Leitungsbündel
erreicht wird, wird beiderseits des Bereiches, in dem eine Aufspreizung erfolgt,
der in das Schäumwerkzeug
eingespritzte PUR-Schaum bei seinem Fließen eingeengt, so dass sowohl
oberhalb als auch unterhalb dieses Bereiches der PUR-Schaum zunächst gezwungen
wird, durch das Leitungsbündel
mit seinen Zwischenräumen
hindurch zu treiben, bevor er in die sich anschließenden Räume des
Schäumwerkzeuges
gelangt.
Es
ist zweckmäßig, um
die durch die Erfindung beabsichtigten Wirkungen zu erreichen, wenn nach
dem Passieren des Bereiches, in dem das Leitungsbündel aufgespreizt
wird, der Bereich, in dem der PUR-Schaum austreiben kann, auf einen
Durchmesser eingeengt wird, der im Wesentlichen dem Durchmesser
des Leitungsbündels
entspricht.
Während die
Aufspreizung des Leitungsbündels
vorteilhaft im unteren Bereich des Schäumwerkzeuges durch dieses vorgenommen
werden sollte, wobei die Durchführung
des Verfahrens hieran jedoch nicht gebunden ist, kann das Einspritzen
des PUR-Schaumes in das Schäumwerkzeug
unter einem beliebigen Winkel zum Leitungsbündel in den Bereich erfolgen,
in dem die Aufspreizung des Leitungsbündels vorgenommen wird. Vorzugsweise sollte
das Einspritzen des PUR-Schaumes jedoch zentrisch und dabei rechtwinklig
zum Leitungsbündel vorgenommen
werden.
Zur
Durchführung
des Verfahrens nach der Erfindung ist ein Schäumwerkzeug vorgesehen, dessen
Gehäuse
erfindungsgemäß im Bereich
des Einspritzens des PUR-Schaumes sich gegenüberstehende, das Leitungsbündel aufspreizende
Vorsprünge
und zumindest in Richtung der größten Länge des vom
Gehäuse
aufgenommenen Leitungsbündels eine
Engstelle besitzt, deren Innendurchmesser im Wesentlichen dem Durchmesser
des Leitungsbündels
entspricht. Da hierdurch die Vorsprünge in das Schäumwerkzeug
integriert sind, entfällt
eine jeweilige Anfertigung von Halbschalen mit ihren Vorsprüngen zur
Aufspreizung des Leitungsbündels
sowie die Bereitstellung unterschiedlicher Spritzwerkzeuge zur Herstellung
der Halbschalen, so dass durch das Schäumwerkzeug nach der Erfindung
gleichzeitig die Kosten zur Herstellung der Längsabdichtung reduziert werden.
Zur
Erzielung einer Längsabdichtung
zu beiden Seiten des Bereiches, in dem das Leitungsbündel aufgespreizt
wird, besitzt das Gehäuse
des Schäumwerkzeuges
in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine zweite Engstelle, die
auf der der ersten Engstelle gegenüberliegenden Seite den das
Leitungsbündel
aufspreizenden Vorsprüngen
des Gehäuses
nachgeordnet ist, wobei deren Innendurchmesser ebenfalls im Wesentlichen
dem Durchmesser des Leitungsbündels
entspricht.
Damit
durch das Schäumwerkzeug
eine ausreichende Abdichtung der Zwischenräume der Leitungen des Leitungsbündels in
Längsrichtung
erfolgt, besitzt das Leitungsbündel
im Bereich der Engstellen des Gehäuses des Schäumwerkzeuges
einen lose aufgebrachten Wickel, so dass im Bereich der Engstellen
am äußeren Umfang
des Leitungsbündels kein
PUR-Schaum schäumen kann.
Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung sind die sich gegenüberstehenden,
das Leitungsbündel
aufspreizenden Vorsprünge
des Gehäuses
des Schäumwerkzeuges
zylinderförmig
ausgebildet und im Bereich des Einspritzens des PUR-Schaumes in
das Gehäuse
in Richtung des vertikal verlaufenden Leitungsbündels in der Höhe versetzt
zueinander angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, dass durch das Aufspreizen
des Leitungsbündels
durch die mit dem Gehäuse
des Schäumwerkzeuges
verbundenen zylinderförmigen
Vorsprünge der
PUR-Schaum sich
im Leitungsbündel
ausbreiten kann, so dass bereits hier ein Verschließen gegen eintretendes
Wasser erfolgt. Die durch die Vorsprünge des Gehäuses des Schäumwerkzeuges
erzielten Vorteile treten auch dann ein, wenn beispielsweise ein
seitlicher Versatz der Vorsprünge
bei ihrer Anordnung vorgenommen wird.
Schließlich ist
bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten
Schäumwerkzeug
die Einspritz-Angussstelle für
den in das Gehäuse
des Schäumwerkzeuges
einzuspritzenden PUR-Schaum im Wesentlichen zentrisch zu einem der
beiden sich gegenüberstehenden,
das Leitungsbündel
aufspreizenden Vorsprünge
des Gehäuses
an diesem angeordnet und dabei an einer tiefen Stelle der zu schäumenden
Geometrie und damit des PUR-Schaumteiles
vorgesehen.
Das
Eintreten der durch die Erfindung beabsichtigten Wirkungen ist von
der jeweils durch das Verfahren zu schäumenden Geometrie unabhängig. Es
versteht sich, dass die durch die Erfindung beabsichtigten Vorteile
nicht nur bei ihrer Anwendung bei Kraftfahrzeugen eintreten, sondern überall dort
ebenfalls erreicht werden, wo ein Übergang zwischen einem feuchtigkeitsunempfindlichen
und einem feuchtigkeitsempfindlichen Raum erfolgt, beziehungsweise
dort, wo die Gefahr besteht, dass Wasser in die Zwischenräume der
Leitungen der Leitungsbündel gelangen
kann.
Durch
das Schäumwerkzeug 1 gemäß 1 erfolgt
beim Aufbringen eines PUR-Schaumteiles 2 auf ein Leitungsbündel 3 nach
Art eines Kabelbaumes gleichzeitig auch eine Längsabdichtung des auf das Leitungsbündel 3 aufgebrachten
PUR-Schaumteiles 2.
Dabei ist das Gehäuse 4 des
Schäumwerkzeuges 1 der
geforderten Geometrie des zu schäumenden
PUR-Schaumteiles 2 angepasst,
indem es in diesem Ausführungsbeispiel
winkelförmig
ausgebildet ist. Während
das Gehäuse 4 an
seinen Stirnseiten 5, 6 im Wesentlichen geschlossen
ist und hier lediglich Öffnungen 7, 8 für die Hindurchführung des Leitungsbündels 3 besitzt,
ist im unteren Bereich des Gehäuses 4 eine
Einspritz-Angussstelle 9 für den in das Gehäuse 4 einzuspritzenden
PUR-Schaum vorgesehen, wobei der PUR-Schaum über das Rohr 10 zugeführt wird.
In diesem Bereich des Gehäuses 4 besitzt
dieses zwei sich gegenüberstehende,
zylinderförmige
Vorsprünge 11, 12,
die in Richtung des vertikal verlaufenden Leitungsbündels 3 in
der Höhe versetzt
zueinander angeordnet sind. Durch diese Vorsprünge 11, 12 erfolgt
beim Hereinlegen des Leitungsbündels 3 in
das Gehäuse 4 des
Schäumwerkzeuges 1 ein
Aufspreizen des Leitungsbündels 3.
Sowohl oberhalb der Vorsprünge 11, 12 als
auch unterhalb dieser besitzt das Gehäuse 4 zwei Engstellen 13, 14,
deren Innendurchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Leitungsbündels 3 entspricht.
Im Bereich der Engstellen 13, 14 besitzt das Leitungsbündel 3 einen
lose aufgebrachten Wickel 15, 16.
Soll
unter Anwendung dieses Schäumwerkzeuges 1 das
PUR-Schaumteil 2 bei
gleichzeitiger Längsabdichtung
der Zwischenräume
der Leitungen des Leitungsbündels 3 gegen
Witterungseinflüsse, wie
Wasser, hergestellt werden, so erfolgt zunächst beim Einlegen des Leitungsbündels 3 in
das Gehäuse 4 des
Schäumwerkzeuges 1 durch
die zylinderförmigen
Vorsprünge 11, 12 eine
Aufspreizung des Bereiches 17 des Leitungsbündels 3,
dem die Einspritz-Angussstelle 9 zugeordnet ist. Hierdurch
ist gewährleistet,
dass bei dem sich anschließenden Einspritzen
des PUR-Schaumes in den Bereich 17 des Leitungsbündels 3,
sich der PUR-Schaum im Leitungsbündel 3 ausbreiten
kann, so dass ein Verschließen
des Leitungsbündels 3 gegen
eintretendes Wasser nach dem Aushärten des PUR-Schaumes die Folge
ist. Zuvor, also vor dem Aushärten,
wird jedoch der unter Druck stehende PUR-Schaum nach Art eines Zwangsdurchlaufes
gezwungen, die Engstellen 13, 14 zu passieren,
wobei der PUR-Schaum zunächst,
also unmittelbar, durch das Leitungsbündel 3 mit seinen
Zwischenräumen
hindurch getrieben wird, wie durch die Pfeile 18, 19 angegeben,
bevor der PUR-Schaum in die sich anschließenden Räume 20, 21 des
Gehäuses 4 schäumt, was
durch die Pfeile 22, 23 dargestellt ist. Somit
ist sichergestellt, dass der PUR-Schaum nicht außen um das Leitungsbündel 3 herumfließt, ohne
zuvor auch die Zwischenräume
der Leitungen des Leitungsbündels 3 zu
verschließen.