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Die Erfindung betrifft eine elektrische Trennwanddurchführung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Die Erfindung betrifft daher eine elektrische Trennwanddurchführung, um eine dichte Verbindung, insbesondere elektrische Verbindung, zwischen zwei Seiten einer Trennwand mit zwei gegenüberliegenden Flachseiten herzustellen.
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Im Stand der Technik taucht regelmäßig die Problematik auf, dass bei der elektrischen Energieverteilung durch eine Wand hindurch, sprich Trennwand, die Weiterführung einer elektrischen Leitung problematisch ist. Es sind insbesondere solche Fälle problematisch, bei dem nur von einer Seite ein Zugang zur Montage in einfacher Weise gewährleistet werden kann. Wenn darüber hinaus eine steckbare, sprich lösbare Verbindung (elektrische Verbindung) erforderlich ist, bedarf es besonderer Ausgestaltungen solcher elektrischer Trennwanddurchführungen.
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Die
DE 1 465 733 A offenbart ein abgedichtetes Kupplungsglied und insbesondere betrifft sie ein elektrisches Kupplungsglied mit einem oder mehreren Kontakten, die mit entsprechenden Gegenkontakten in einem weiteren Kupplungsglied verbunden werden können, wenn die Kupplung miteinander in Eingriff gebracht werden kann, wobei die Kupplung insbesondere gegen Gase abgedichtet ist.
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Im Stand der Technik ist beispielsweise in der
DE 20 2006 019 971 eine elektrische Trennwanddurchführung für Kraftfahrzeuge offenbart. Dort ist eine elektrische Steckverbindung zwischen einer zylinderförmigen Hochstromkontaktbuchse (RADSOK-Buchse) und einem Hochstromkontaktpin zwischen welchen eine Trennwand mit zwei gegenüberliegenden Flachseiten angeordnet ist und das die Hochstromkontaktbuchse oder der Hochstromkontaktpin in einer Öffnung innerhalb der Trennwand aufnehmbar ist und diese auf beiden Flachseiten überragt und dass die Hochstromkontaktbuchse oder der Hochstromkontaktpin eine durch die Öffnung zumindest teilweise durchführbares Steck,-Drehverschlusselement aufweist, welches fest mit der Hochstromkontaktbuchse oder dem Hochstromkontaktpin verbunden ist und diese an der Trennwand festlegend ausbildet.
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Hierdurch lässt sich eine elektrische Verbindung durch das Trennblech, beispielsweise zwischen Motorraum und Innenraum des Fahrzeugs herstellen.
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Allerdings bedarf eine solche Trennwanddurchführung einer definierten geometrischen Form und damit einem besonderen Werkzeug, damit der am Steckverbinder angeformte Flansch in der Durchsteckmontage montierbar und nach der Verdrehung der Steckverbindung an der Trennwand arretierbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte, einfacher zu montierende Trennwanddurchführung für eine herkömmliche, sprich im wesentliche runde Öffnung, in einer Trennwand vorzuschlagen.
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Ein weiterer Nachteil der zuvor im Stand der Technik genannten Ausführungsform einer Trennwanddurchführung liegt darin begründet, dass die Öffnung in der Trennwand, sprich der Öffnungsdurchmesser, in der Regel größer oder in einer solchen Kontur ausgebildet werden muss, dass Teile die später zum Arretieren der Steckverbindung oder Trennwanddurchführung dienen, durch die Öffnung hindurch steckbar sind. Kurz gesagt sind die Trennwanddurchführungen in ihrer Außenkontur in der Regel größer ausgebildet als die dafür ausgebildete Durchgangsöffnungsgröße in der Trennwand.
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Es ist daher weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Trennwanddurchführung der Gestalt bereitzustellen, dass eine minimale Öffnung in der Trennwand ausgebildet werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der Erfindung liegt daher der Gedanke zugrunde, die elektrische Trennwanddurchführung durch eine im wesentlichen kreisrunde Öffnung in einer Trennwand, insbesondere in einem beliebigen flachen Trennblech, hindurchzuführen und mittels eines Verschlusselementes, beispielsweise einer Verschraubung an der Trennwand dichtend festzulegen.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass ein Gehäuse der Trennwanddurchführung durch einfache Steckmontage durch die Öffnung in der Trennwand gesteckt werden kann und mittels eines Verschlusselementes durch Drehbewegung an dieser festgelegt werden kann.
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Hierzu wird erfindungsgemäß am Gehäuse der Trennwanddurchführung ein Dichtelement vorgesehen, welches so am Gehäuse der Trennwanddurchführung bewegbar befestigt ist, dass dieses in einen abdichtenden Zustand durch mechanische Deformation übergeführt werden kann.
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Bei herkömmlichen im Stand der Technik vorhandenen Dichtelementen erfolgt die Dichtung in der Regel durch Verformung und Anpressung des Dichtelementes selbst zwischen zwei Flächen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt allerdings der Gedanke zugrunde, ein Dichtelement entlang einer Steuerkurve am Gehäuse in eine gewünschte Dichtposition überzuführen.
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Insofern werden drei Positionen der erfindungsgemäßen Trennwanddurchführung unterschieden.
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Die erste Position definiert die Vormontageposition der elektrischen Trennwanddurchführung mit ihrem Gehäuse und ihrer in der Vormontageposition befindlichen Dichtelement.
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Die zweite Position entspricht im Prinzip der ersten Position und wird dadurch hergestellt, dass die elektrische Trennwanddurchführung mit ihrem Gehäuse in eine Trennwandöffnung eingeführt wird und ein Verschlusselement auf das Gehäuse aufgesetzt wird.
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In dieser, auch als Vormontageposition bezeichneten Stellung, liegt das Dichtelement nach wie vor in seiner nicht ausgelenkten Lage vor. Nun kann mittels Betätigung des Verschlusselementes das Gehäuse gegenüber dem Verschlusselement so bewegt werden, dass die am Gehäuse vorhandene Steuerkurve das Dichtelement derart betätigt, dass sich dieses bewegt und in eine Endmontageposition übergeführt wird, in welcher das Dichtelement sowohl an beiden Gehäusewandaußenseiten wie an der Innenfläche der Trennwandöffnungsseite (Trennwandöffnungsinnenfläche) anliegt.
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Die Idee der vorliegenden Erfindung stützt sich daher auf dem Prinzip einer Spreizbewegung eines im wesentlichen zylinderförmigen Dichtelementes von einer Position, bei der es nach Einbringen in die Vormontageposition mit einem Abschnitt an eine Seite, sprich Außenseite der Trennwanddurchführung und an der Trennwandöffnungsinnenfläche anliegt und dann mittels dem zuvor genannten Verschlusselement in einen dichtenden Endmontagezustand übergeführt werden kann, in vorteilhafter Weise durch die Formation oder Deformation beziehungsweise Spreizung entlang der Steuerkurve am Gehäuse, um dann am Ende beim Erreichen in der Endmontageposition an beiden Trennwandseiten und der Trennwandöffnungsinnenfläche zur Anlage zu gelangen und dadurch die Dichtfunktion und mechanische Festigkeit der elektrischen Trennwanddurchführung mit der Trennwand herzustellen.
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Mit Vorteil kann das Verschlusselement als Verschraubungselement an einem am Gehäuse angeformten Gewinde so verdreht werden, dass sich das Gehäuse kontinuierlich bei Betätigung des Verschraubungselementes bewegt und gleichzeitig kontinuierlich das Dichtelement in die bestimmungsgemäße Endmontageposition und Dichtposition übergeführt wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Dichtelement als im wesentlichen zylinderförmiges Dichtelement mit einem ringförmigen Dichtelementabschnitt an einem Ende ausgebildet, welcher in seiner Gesamtausdehnung und damit in seinem Gesamtdurchmesser größer ausgebildet ist, wie der Durchmesser der Trennwandöffnung und dadurch an einer Seite der Trennwandöffnung zur Anlage gebracht werden kann.
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Der zweite Bereich des Dichtelementes ein, wie im folgenden bezeichneter zweiter Dichtelementabschnitt ist in vorteilhafter Weise als zylinderförmiger Dichtelementabschnitt ausgebildet, in Anlage an einem mit Vorteil zylinderförmig ausgebildeten Gehäuse.
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Die Außenabmessung des zweiten Dichtelementabschnittes sind dabei so gewählt, das ein Ziel der Erfindung erreicht werden kann, nämlich die Durchsteckmontage durch eine Trennwandöffnung, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweist wie der Außendurchmesser im Bereich des zweiten Dichtelementabschnittes.
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Kurz gesagt, ist das Dichtelement mit einem Abschnitt größer als der Durchmesser der Trennwanddurchführung und einem Abschnitt, der im wesentlichen gleich oder minimal kleiner als die Öffnung in der Trennwand ist, ausgebildet.
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In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann der Außendurchmesser des Dichtelementes auch so ausgebildet werden, dass dieser in der zuvor beschriebenen Vormontageposition nicht die Trennwandöffnungsinnenfläche vollständig berührt, sondern ein minimaler Spalt zwischen der Trennwandöffnungsinnenfläche und der Außenkontur des Dichtelementes im Vormontagezustand besteht.
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Beim Überführen des Dichtelementes von seiner Vormontageposition in seine Endmontageposition kann dabei die Steuerkurve am Gehäuse derart ausgebildet sein, dass das Dichtelement erst bei Erreichen der Endmontageposition die Trennwandöffnungsinnenfläche 62 berührt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform wird dadurch erzielt, dass am Gehäuse eine im wesentliche gekrümmte Steuerkurve an einer Gehäuseschulter vorgesehen ist, an der beim Verschrauben des Verschlusselementes mit dem Gehäuse das Dichtelement mit einem am Ende des Dichtelementes komplementär ausgebildeten Kurvenabschnittes planmäßig ausgelenkt und in seine Endmontageposition überführt werden kann.
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Daraufhin kann eine elektrische Verbindung von zwei Winkelsteckverbindern 70, 71 mit dem in der elektrischen Trennwanddurchführung eingebrachten Kontakt durch Aufstecken derselben erzeugt werden.
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Mit Vorteil wird das Gehäuse so ausgebildet, dass teilzylindrische Gehäusevorsprünge, vorzugsweise halbzylindrische Gehäusevorsprünge, über das im Gehäuse angeordnete Kontaktelement herausragen. Hierdurch wird gewährleistet, dass Winkelsteckverbinder, bevorzugt 90° Winkelsteckverbinder, an der Trennwand angebracht werden können und hierdurch eine Platz sparende Montage erzielt wird.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausgestaltungen sind aus den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Trennwanddurchführung;
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel in einer halbgeschnittenen Darstellung einer erfindungsgemäßen Trennwanddurchführung mit aufgesteckten Winkelsteckverbindern im Vormontagezustand;
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3 eine ähnliche Ansicht der 2, allerdings im Endmontagezustand.
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer elektrischen Trennwanddurchführung 1 in einem Vormontagezustand gezeigt.
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Die elektrische Trennwanddurchführung 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 2, einem im Gehäuse 2 angeordneter Kontakt 3, einem Dichtelement 4 und einem Verschlusselement 5.
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In der 1 und 2 gezeigt, ist der Zustand bei dem sich das Dichtelement 4 in seiner Vormontagestellung befindet. Das Verschlusselement 5 ist hier ausgebildet als Verschraubungselement 50, welches sich an dem am Gehäuse 2 außen umlaufend angeordneten Gewinde 52 verschrauben lässt. Beim Verschrauben des Verschlusselementes 5 wird das Gehäuse 2 in Steckrichtung S bewegt und verlagert.
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Im folgenden werden die Elemente der Trennwanddurchführung im einzelnen beschrieben.
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Das Dichtelement 4
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Das Dichtelement 4 ist ausgebildet aus einem ersten Dichtelementabschnitt 40 und einem im wesentlichen orthogonal dazu verlaufenden zweiten Dichtelementabschnitt 41. Der Dichtelementabschnitt 40 ist, wie in 1 gezeigt, als ein im wesentlichen ringförmig ausgebildeter Dichtflansch 45 gebildet. Der Dichtflansch 45, welcher den ersten Dichtelementabschnitt 40 darstellt, schließt sich formschlüssig an einen im wesentlichen geradlinig verlaufenden zweiten Dichtelementabschnitt 41 an. Dieser zweite Dichtelementabschnitt 41 verfügt über einen Außendurchmesser derart, dass er sich durch eine Trennwandöffnung mit nahezu identischem Außenmesser einstecken lässt.
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Der zweite Dichtelementabschnitt 41 ist ein im wesentlichen als Zylindermantel ausgebildeter Dichtelementabschnitt zu sehen. Dieser zylinderförmige Dichtelementabschnitt 41 kommt zur Anlage mit der Außenseite des Gehäuses 2. Am freien Ende des zweiten Dichtelementabschnittes 41 weist das Dichtelement 4 einen Steuerkurvenabschnitt 42 als im wesentlichen gekrümmten Abschnitt auf. Insofern verfügt der zweite Dichtelementabschnitt 41 über eine Gehäusewandseitige Dichtfläche 43 und an eine trennwandseitige Dichtfläche 44. Wobei die trennwandseitige Dichtfläche 44, wie in 1 gezeigt, im Vormontagezustand an einer ersten Trennwandseite 60 und an der Trennwandöffnungsinnenfläche 62 zur Anlage kommt. Während das Dichtelement 4, wie in 3 gezeigt, der Endmontageposition mit seiner trennwandseitigen Dichtfläche 44 an der ersten und zweiten Trennwandseite 60, 61 und der Trennwandöffnungsinnenfläche 62 zur Anlage kommt.
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Die Überführung des Dichtelementes, wie in 1 und 2 von der Vormontagestellung in die in 3 gezeigte Endmontagestellung erfolgt durch einfaches Verdrehen des Verschlusselementes 5 am Gehäuse 2.
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Das Gehäuse 2
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Das Gehäuse 2 ist ein im wesentlichen in Steckrichtung längserstreckter Isolierkörper, indem ein Kontaktelement 3 angeordnet ist. Das Gehäuse 2 verfügt über zwei Gehäuseöffnungen 7a, 7b, in die sich das Kontaktelement 3 erstreckt.
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Am Gehäusemittelteil 20 befinden sich zwei Gehäusevorsprünge 21, 22, welche, wie in 2 und 3 gezeigt, in vorteilhafter Ausführung als halbzylinderförmige Gehäusevorsprünge ausgebildet sind. Dadurch lassen sich Winkelsteckverbinder mit der elektrischen Trennwanddurchführung verbinden. Am Gehäuse 2 ist eine umlaufende Schulter 29 angeformt, welche in eine Flanke 25 überläuft. Dabei bildet die Flanke 25 eine Steuerkurve 24 für das Dichtelement 4. In 1 deutlich zu erkennen, ist die Steuerkurve 24 als ein nach außen gekrümmter Gehäusewandabschnitt ausgebildet. An einer Seite des Gehäuses 2 ist mit Vorteil für das Verschlusselement 5 ein Gewinde 52 angeordnet.
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Das Verschlusselement 5
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Das Verschlusselement 5 dient der Überführung des Gehäuses 2 und damit des Dichtelementes 4 von der Vormontagestellung, wie in 1 und 2 gezeigt, in die Endmontagestellung, wie in 3 gezeigt. In einer einfachen Ausgestaltung ist das Verschlusselement 5 als Verschraubungselement 50 mit Schlüsselflächen 51 ausgebildet. An den Schlüsselflächen 51 lässt sich ein Werkzeug ansetzen, um das Verschraubungselement 50 bestimmungsgemäß an dem Gewinde 52 des Gehäuses 2 zu verschrauben, wodurch das Gehäuse 2 in Steckrichtung S, also mit seinen Schultern 29 in Steckrichtung S und zwar in Richtung der zweiten Trennwandseite 61 bewegt wird. Dadurch erfährt der zweite Dichtelementabschnitt 41 eine gesteuerte Zwangsbewegung nach außen entlang der Steuerkurve 24 und wird dabei mittels seines Steuerkurvenabschnittes 42 in die in 3 gezeigte Position übergeführt. Diese Position gewährleistet ein form- und kraftschlüssiges Abdichten der Trennwanddurchführung, indem das Dichtelement 4 an beiden Trennwandseiten 60, 61 und an der Innenseite der Trennwandöffnung 62 formschlüssig abdichtet.
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In alternativen Ausführungsformen kann das Verschlusselement auch als Bajonett-, Rast- oder Verschlussmittel mit einer äquivalenten Wirkung ausgebildet sein. So könnten beispielsweise eine Vielzahl von Rastnasen außen umlaufend am Gehäuse angeordnet sein, so dass sich das Verschlusselement 5 unter Festhalten des Gehäuses 2 gegen dieses stufenweise verrasten lässt und zwar so weit, bis die gewünschte Verformung des Dichtelement 4 entlang der Steuerkurve 24 erfolgt ist.
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Die Erfindung umfasst auch alternative gleichwirkende, im einzelnen jedoch nicht beschriebene Ausführungsformen.
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In die elektrische Trennwanddurchführung 1 kann mit Vorteil ein Winkelsteckverbinder 70, 71 mit einem zylinderförmigen Buchsenkontakt 73 (RADSOK-Kontakte) eingebracht werden, wodurch insgesamt eine Hochstromtrennwanddurchführung erzeugt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektrische Trennwanddurchführung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Kontaktelement
- 4
- Dichtelement
- 5
- Verschlusselement
- 6
- Trennwand
- 7a, 7b
- Gehäuseöffnungen
- 20
- Gehäusemittelteil
- 21
- erster Gehäusevorsprung
- 22
- zweiter Gehäusevorsprung
- 23
- Gehäusewandabschnitt
- 24
- Steuerkurve
- 25
- Flanke
- 26
- Kontaktöffnung
- 27, 28
- erste und zweite Gehäusewand
- 29
- Schulter
- 30a, 30b
- Kontaktenden
- 40
- erster Dichtelementabschnitt
- 41
- zweiter Dichtelementabschnitt
- 42
- Steuerkurvenabschnitt
- 43
- gehäusewandseitige Dichtfläche
- 44
- trennwandseitige Dichtfläche
- 45
- Dichtflansch
- 50
- Verschraubungselement
- 51
- Schlüsselflächen
- 52
- Gewinde
- 53
- Anlagefläche
- 60
- erste Trennwandseite
- 61
- zweite Trennwandseite
- 62
- Trennwandöffnungsinnenfläche
- 70
- erster Winkelsteckverbinder
- 71
- zweiter Winkelsteckverbinder
- 73
- zylinderförmige Buchsenkontakte
