DE102012024072A1

DE102012024072A1 - Dichtungsvorrichtung, Verbinder und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102012024072A1
Application number: DE102012024072.4A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Yamaichi Electronics Deutschland GmbH
Current assignee: Yamaichi Electronics Deutschland GmbH
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2014-06-12
Also published as: EP2741375B1; EP2741375A1

Abstract

Ein Aspekt betrifft eine Dichtungsvorrichtung, insbesondere für einen Verbinder, umfassend:
– Eine Kabeldurchführöffnung, durch welche ein Kabel entlang einer Kabeldurchführrichtung D durchführbar oder durchgeführt ist,
– einen Dichtbereich, der mit einem komplementären Dichtbereich eines Verbinders kontaktierbar ist,
– zumindest ein dehnbares Haftvermittlungselement, welches an der Mantelfläche der Dichtungsvorrichtung angeordnet ist und welches eine Öffnung zu einem Fluidreservoir abdeckt,
– zumindest einen Fluidkanal, durch welchen ein Fluid entlang der Kabeldurchführrichtung D zu dem Fluidreservoir fließen kann,
wobei das Haftvermittlungselement durch das Beaufschlagen des Fluidreservoirs mit einem Fluid eines vorbestimmten Drucks derart dehnbar ist, daß der Durchmesser der Dichtungsvorrichtung im Bereich des Haftvermittlungselements vergrößerbar ist sowie einen Verbinder und ein Herstellungsverfahren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtvorrichtung und einen Verbinder mit der Dichtvorrichtung.
Der Einsatz von EDV-Anlagen, Telefonanlagen und anderen elektrischen Geräten in Außenbereichen oder in industriellen Anlagen erfordert es, daß selbst in einer staubigen oder feuchten Umgebung Kontaktierungsfehler bzw. Kurzschlüsse innerhalb des Verbinders verhindert werden müssen. Beispielsweise ist es notwendig, daß ein Verbinder die Schutznorm I P67 erfüllt, um ein zuverlässiges Betreiben von elektrischen Anlagen zu ermöglichen. Deshalb besteht insbesondere ein Bedarf für Verbinder, deren Inneres gegenüber der Umwelt in besonders sicherem Maße abgedichtet ist. Insbesondere gilt es zu verhindern, daß Feuchtigkeit an der Schnittstelle zwischen dem Gehäuse des Verbinders und einem aus dem Verbinder austretenden Kabel in das Innere des Verbinders eindringt.
Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung eine Dichtvorrichtung bereitzustellen, welche einfach ausgebildet ist und eine verbesserte Abdichtung gegenüber Feuchtigkeit ermöglicht. Eine weitere Aufgabe ist es, einen Verbinder bereitzustellen, der eine verbesserte Dichtigkeit gegenüber Feuchtigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Dichtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 5 und ein Verfahren zum Herstellen des Verbinders mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dichtungsvorrichtung gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt betrifft eine Dichtungsvorrichtung, insbesondere für einen Verbinder, umfassend:

– Eine Kabeldurchführöffnung, durch welche ein Kabel entlang einer Kabeldurchführrichtung D durchführbar oder durchgeführt ist,
– einen Dichtbereich, der mit einem komplementären Dichtbereich eines Verbinders kontaktierbar ist,
– zumindest ein dehnbares Haftvermittlungselement, welches an der Mantelfläche der Dichtungsvorrichtung angeordnet ist und welches eine Öffnung zu einem Fluidreservoir abdeckt,
– zumindest einen Fluidkanal, durch welchen ein Fluid entlang der Kabeldurchführrichtung D zu dem Fluidreservoir fließen kann,

Die Dichtungsvorrichtung ist insbesondere dazu ausgelegt, daß Kabel gegenüber einem weiteren Element, insbesondere einem weiteren Element eines Verbinders, feuchtigkeitsdicht abzudichten, wobei das Fluidreservoir bevorzugt mit einer Dichtmasse befüllbar ist. Vorteilhafterweise kann mittels des Haftvermittlungselements eine verbesserte Haftung zwischen der Dichtungsvorrichtung bzw. der Dichtmasse und dem weiteren Element erreicht werden, insbesondere, wenn die Kontaktfläche zwischen der Dichtungsvorrichtung bzw. der Dichtmasse und dem weiteren Element gleichzeitig eine Kontaktfläche zwischen unterschiedlichen Materialien darstellt, beispielsweise zwischen einem Kunststoff und einem Metall.
Die Dichtungsvorrichtung weist eine Kabeldurchführöffnung auf, welche sich im wesentlichen entlang der Kabeldurchführrichtung D erstreckt. Bevorzugt kann die Dichtungsvorrichtung im wesentlichen rotationssymmetrisch um eine Achse ausgebildet sein, welche parallel zur Kabeldurchführrichtung D orientiert ist.
Die Dichtungsvorrichtung kann in einer ersten Alternative eine Kabeldurchführöffnung aufweisen, welche als durchgehende Öffnung ausgebildet ist, so daß das Kabel entlang der Kabeldurchführrichtung D durch die Kabeldurchführöffnung geschoben werden kann. Der Durchmesser des Kabels bzw. der Kabeldurchführöffnung wird zweckmäßigerweise derart gewählt, daß ein Reibschluß zwischen dem Isolationsmantel des Kabels und der Dichtungsvorrichtung auftritt, wobei bevorzugt bereits eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Isolationsmantel des Kabels und der Dichtungsvorrichtung ausgebildet wird.
Die Dichtungsvorrichtung kann in einer zweiten Alternative fest mit dem Isolationsmantel des Kabels verbunden sein, so daß das Kabel bereits durch Kabeldurchführöffnung durchgeführt ist. Beispielsweise kann die Dichtungsvorrichtung durch Spritzgießen um ein bereitgestelltes Kabel herum ausgebildet sein. Dabei kann insbesondere der Isolationsmantel des Kabels bei der Ausbildung der Dichtungsvorrichtung partiell aufgeschmolzen werden. Zweckmäßigerweise ist die Dichtungsvorrichtung zumindest in dieser Alternative aus einem thermoplastischen Polymer, insbesondere aus einem thermoplastischen Elastomer, ausgebildet. Daher ist das Kabel unlösbar mit der Dichtungsvorrichtung verbunden und nicht mehr aus der Kabeldurchführöffnung herausziehbar bzw. einführbar. Vielmehr ist das Kabel nach dem Ausbilden der Dichtungsvorrichtung entlang der Kabeldurchführrichtung D bereits in der Kabeldurchführöffnung angeordnet und mit der Dichtungsvorrichtung verbunden.
Bevorzugt kann die Dichtungsvorrichtung in beiden Alternativen auch zumindest einen Fluidzufuhrkanal zwischen der Kabeldurchführöffnung und dem Isolationsmantel des Kabels aufweisen, wenn das Kabel in der Kabeldurchführöffnung angeordnet ist. Der zumindest eine Fluidzufuhrkanal kann eine fluidische Verbindung zwischen dem Fluidreservoir und dem Äußeren herstellen, so daß das Fluidreservoir von außen über den zumindest einen Fluidzufuhrkanal mit einem Fluid beschickt werden kann.
Die Dichtungsvorrichtung weist einen Dichtbereich auf, der mit dem an einem Gehäuse des Verbinders angeordneten komplementären Dichtbereich kontaktierbar ist, so daß die Verbindung zwischen dem in der Dichtungsvorrichtung gehaltenen Kabel und dem Verbindergehäuse fluiddicht ist. Vorteilhafterweise können die elektrischen Kontakte innerhalb des Verbinders vor Feuchtigkeit und somit vor Kurzschlüssen und Korrosion geschützt werden.
Das Haftvermittlungselement ist dehnbar bzw. zumindest bereichsweise verlagerbar ausgeführt, so daß das Haftvermittlungselement von einem initialen Zustand, in welchem das Haftvermittlungselement mit einem bestimmten Außendurchmesser an der Dichtungsvorrichtung angeordnet ist, in einen gedehnten bzw. verlagerten Zustand überführbar ist, in welchem das Haftvermittlungselement bzw. die Dichtungsvorrichtung zumindest bereichsweise einen größeren Außendurchmesser aufweist als im initialen Zustand. Es versteht sich, daß insbesondere Randbereiche des Haftvermittlungselements beim Übergang von dem initialen Zustand in den gedehnten Zustand einen in etwa konstanten Außendurchmesser aufweisen können, so daß das Haftvermittlungselement auch im gedehnten Zustand zumindest mit den Randbereichen an der Mantelfläche der restlichen Dichtungsvorrichtung anliegen kann.
Das Haftvermittlungselement kann durch das Anlegen eines Fluiddrucks im Fluidreservoir von dem initialen Zustand in den gedehnten Zustand überführt werden, da das Haftvermittlungselement zumindest eine Öffnung des Fluidreservoirs abdeckt und daher im Bereich der Öffnung der Fluiddruck des Fluidreservoirs auf das Haftvermittlungselement wirkt.
Über den zumindest einen Fluidkanal kann das Fluidreservoir mit einem Fluid beschickt werden bzw. mit einem Fluiddruck beaufschlagt werden. Das Fluid, insbesondere eine viskose Flüssigkeit, kann entlang der Kabeldurchführrichtung D durch den zumindest einen Fluidkanal zu dem Fluidreservoir fließen. Ab einem vorbestimmten Druck innerhalb des Fluidreservoirs wird das Haftvermittlungselement durch den Fluiddruck gedehnt, wodurch der Durchmesser des Haftvermittlungselements bzw. der Durchmesser der Dichtungsvorrichtung im Bereich des Haftvermittlungselements vergrößert wird.
Vorzugsweise ist das Haftvermittlungselement als ein Band ausgebildet, welches entlang des Umfangs der Mantelfläche die Dichtungsvorrichtung umfängt. Insbesondere kann das Haftvermittlungselement einstückig ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Haftvermittlungselement als ein Band ausgebildet sein, welches zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, entlang des Umfangs der Dichtungsvorrichtung um diese herumgeschlungen ist.
Bevorzugt deckt das Haftvermittlungselement zumindest eine Fluidreservoiröffnung ab, so daß das Haftvermittlungselement von der Seite der Fluidreservoiröffnung mit einem Anpreßdruck beaufschlagt werden kann, wenn das Fluidreservoir mit einem Fluid gefüllt wird. Insbesondere kann das Haftvermittlungselement die Fluidreservoiröffnung fluiddicht abdecken. Es versteht sich, daß die Dichtungsvorrichtung auch zwei, drei, vier oder mehr Fluidreservoiröffnungen aufweisen kann, welche durch ein oder mehrere Haftvermittlungselement(e) abgedeckt werden. Die Fluidreservoiröffnungen sind bevorzugt an dem Umfang bzw. der Mantelfläche der Dichtungsvorrichtung ausgebildet.
Das Haftvermittlungselement ist bevorzugt derart ausgelegt, daß es die Haftung zwischen einem Polymer und einem Metall vermittelt. Insbesondere kann das Polymer ein thermoplastisches Polymer bzw. ein thermoplastisches Elastomer umfassen. Das Metall kann beispielsweise Weißblech, eine Aluminiumlegierung bzw. eine Zinnlegierung umfassen. Insbesondere ermöglicht das Haftvermittlungselement eine verbesserte Haftung zwischen einem flüssig aufgetragenen und anschließend erstarrten Polymer auf der einen Seite und einem Metall auf der anderen Seite.
Vorzugsweise ist das Haftvermittlungselement als ein doppelseitiges Klebeband ausgebildet. Vorteilhafterweise kann das Haftvermittlungselement dann durch Kleben an der Mantelfläche der Dichtungsvorrichtung befestigt sein. Weiter kann das doppelseitige Klebeband durch Kleben an einem weiteren Element haften, welches insbesondere aus Metall ausgebildet ist. Vorteilhafterweise kann mittels des Fluids in dem Fluidreservoir ein Anpreßdruck an das Haftvermittlungselement angelegt werden, welches das Haftvermittlungselement gegen das weitere Element anpreßt, um so die Klebung zu verbessern. Das weitere Element, an welches das Haftvermittlungselement angepreßt wird, kann bevorzugt die Innenwandung einer Dichtungsvorrichtungsaufnahme eines Verbinders sein.
Vorzugsweise ist der Dichtbereich konusförmig ausgebildet und verjüngt sich entlang der Kabeldurchführrichtung D. Vorteilhafterweise kann der konusförmige Dichtbereich in einfacher Weise fluiddicht durch einen formkongruent ausgebildeten komplementären Dichtbereich aufgenommen werden, beispielsweise durch Einführen der Dichtungsvorrichtung entlang einer Einführrichtung E in eine Dichtungsvorrichtungsaufnahme. Insbesondere können der Dichtbereich und der komplementäre Dichtbereich durch einen Reibschluß fluiddicht miteinander verbunden sein. Bevorzugt werden der Dichtbereich und/oder der komplementäre Dichtbereich zumindest bereichsweise durch das Anordnen des Dichtbereichs an den komplementären Dichtbereich verformt, insbesondere elastisch verformt. Insbesondere kann der Dichtbereich aus einem Elastomer bestehen. Alternativ oder zusätzlich kann auch der komplementäre Dichtbereich aus einem Elastomer bestehen.
Verbinder gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt betrifft einen Verbinder mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtung, wobei der Verbinder eine Dichtungsvorrichtungsaufnahme aufweist, die ausgelegt ist, die Dichtungsvorrichtung zumindest bereichsweise aufzunehmen. Insbesondere kann die Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme aus einem Material bestehen, welches verschieden von dem Material der Dichtungsvorrichtung ist. Beispielsweise kann die Dichtungsvorrichtung, zumindest in dem Bereich, welcher der Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme zugewandt ist und gegebenenfalls damit kontaktiert, aus einem Polymer oder einem Elastomer bestehen, um eine Abdichtung des Verbinders gegenüber Feuchtigkeit zu bewirken. Bevorzugt kann der Verbinder hinsichtlich der Feuchtigkeitsdichte die Anforderungen der Norm IP 67 erfüllen. Dagegen kann die Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme aus einem Metall bestehen, wodurch der Verbinder vorteilhafterweise eine erhöhte Stabilität aufweist.
Der Verbinder kann weiter eine Kabelendvorrichtung aufweisen, welche an einem durch die Dichtungsvorrichtung hindurchgeführten Ende des Kabels montiert ist. Die Kabelendvorrichtung kann zumindest einen elektrischen Kontakt aufweisen, welche mit einer zugeordneten elektrische Leitung des Kabels kontaktiert ist. Die Kabelendvorrichtung ist bevorzugt mittelbar über die Dichtungsvorrichtungsaufnahme und die darin aufgenommene Dichtungsvorrichtung mit dem Kabel mechanisch verbunden, so daß vorteilhafterweise auf das Kabel wirkende Zugkräfte über diese mittelbare Verbindung auf die Kabelendvorrichtung wirken, wohingegen die Kontaktstelle zwischen dem zumindest einen elektrische Kontakt und der zugeordneten Leitung des Kabels im wesentlichen zugfrei bzw. belastungsfrei bleibt. Somit kann beispielsweise verhindert werden, daß die Verbindung zwischen dem zumindest einen elektrischen Kontakt und der zugeordneten Leitung, welche insbesondere durch Löten hergestellt ist, löst.
Vorzugsweise ist das Haftvermittlungselement zumindest bereichsweise an einer Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme angeordnet. Durch ein Anordnen der Dichtungsvorrichtung in die Dichtungsvorrichtungsaufnahme kann das Haftvermittlungselement derart positioniert werden, daß das Haftvermittlungselement der Innenwandung mit einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegt. Der Spalt zwischen dem Haftvermittlungselement und der Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme kann bevorzugt zwischen etwa 0,5 mm und etwa 3 mm liegen. Dabei ist das Haftvermittlungselement dehnbar bzw. verlagerbar ausgebildet, so daß das Haftvermittlungselement durch Anlegen eines Fluiddrucks in dem Fluidreservoir, insbesondere zerstörungsfrei, derart gedehnt bzw. verlagert wird, daß die Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme durch das Haftvermittlungselement mechanisch kontaktiert wird. Insbesondere kann ein vorbestimmter Anpreßdruck mittels der Haftvermittlungselements an die Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme angelegt werden.
Vorzugsweise ist das Fluidreservoir mit einer erstarrten Dichtmasse gefüllt, so daß das zumindest eine Haftvermittlungselement zumindest bereichsweise an die Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme gepreßt ist. Die Dichtmasse besteht dabei vorzugsweise aus einem flüssig in das Fluidreservoir einfüllbaren Material, welches innerhalb des Fluidreservoirs erstarren kann, beispielsweise durch ein Abkühlen des Materials. Vorzugsweise umfaßt die erstarrte Dichtmasse ein thermoplastisches Elastomer oder ein thermoplastisches Polymer. Insbesondere ist die Dichtmasse feuchtigkeitsdicht und ermöglicht ein feuchtigkeitsdichtes Verschließen des Fluidreservoirs bzw. des zumindest einen Fluidkanals.
Insbesondere ist das Haftvermittlungselement dazu ausgelegt besser an der Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme zu haften, als die Dichtmasse, welche in das Fluidreservoir eingefüllt ist. Bevorzugt kann die in das Fluidreservoir eingebrachte Dichtmasse zumindest teilweise aus den Öffnungen, die an der Mantelfläche der Dichtungsvorrichtung angeordnet und durch das Haftvermittlungselement abgedeckt sind, austreten, wenn der Fluiddruck der Dichtmasse im Fluidreservoir einen vorbestimmten Wert übersteigt. Daher kann die Dichtmasse bevorzugt auch unmittelbar die Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme benetzen bzw. kontaktieren, wenn die Dichtmasse in das Fluidreservoir eingepreßt wird, nachdem die Dichtungsvorrichtung in der Dichtungsvorrichtungsaufnahme angeordnet wurde.
Die Dichtmasse kann insbesondere verwendet werden, um die Dichtungsvorrichtung in der Dichtungsvorrichtungsaufnahme durch Verkleben bzw. Vergießen zu fixieren. Insbesondere kann die Dichtmasse einen Spalt zwischen der Dichtungsvorrichtung und der Dichtungsvorrichtungsaufnahme feuchtigkeitsdicht verschliessen.
Weiter kann die Dichtmasse das Haftvermittlungselement zumindest bereichsweise benetzen und gegen die Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme pressen. Aufgrund der haftvermittelnden Wirkung des Haftvermittlungselements ist die mittelbare Haftung der Dichtmasse an der Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme im Bereich des Haftvermittlungselements stärker als die unmittelbare Haftung zwischen der Dichtmasse und der Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme. Insbesondere ist das Haftvermittlungselement feuchtigkeitsdichtend ausgebildet, so daß die Dichtmasse zusammen mit dem Haftvermittlungselement eine feuchtigkeitsdichte Verbindung mit der Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme ausbildet.
Verfahren gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbinders umfassend die Schritte:

– Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtung, durch welche ein Kabel entlang einer Kabeldurchführrichtung D durchgeführt ist;
– zumindest bereichsweises Anordnen der Dichtungsvorrichtung in die Dichtungsvorrichtungsaufnahme, so daß das Haftvermittlungselement zumindest bereichsweise an einer Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme angeordnet ist;
– Füllen des Fluidreservoirs mit einer flüssigen Dichtmasse, wobei das zumindest eine Haftvermittlungselement zumindest bereichsweise an die Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme gepreßt wird;
– Erstarren der Dichtmasse.

Bevorzugt kann das Bereitstellen der Dichtungsvorrichtung ein Durchführen eines Endbereichs des Kabels durch die Kabeldurchführöffnung der Dichtungsvorrichtung umfassen. Weiter bevorzugt kann eine Kabelendvorrichtung an dem Endbereich des Kabels befestigt werden, wobei zumindest ein elektrischer Kontakt der Kabelendvorrichtung mit einer zugeordneten elektrischen Leitung des Kabel elektrisch kontaktiert wird, beispielsweise durch verlöten, vercrimpen, verschrauben, verkleben oder ähnliches.
Das Füllen des Fluidreservoirs kann insbesondere innerhalb einer Spritzgußform erfolgen, wobei die Dichtmasse durch Spritzgießen in das Fluidreservoir eingebracht wird. Gleichzeitig mit dem Füllen des Fluidreservoirs kann zumindest ein weiteres Element des Verbinders durch Spritzgießen ausgebildet werden.
Vorzugsweise umfaßt das Bereitstellen der Dichtungsvorrichtung die folgenden Schritte:

– Bereitstellen eines Kabels;
– Ausformen einer Dichtungsvorrichtung an dem Isolationsmantel des Kabels mittels eines flüssig aufgetragenen, erstarrungsfähigen Polymers bzw. Elastomers.

Eine bevorzugte Ausführungsform wird im folgenden im Hinblick auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigt:
1 eine perspektivische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Dichtvorrichtung;
2 einen Schnitt durch die in der 1 gezeigte Ausführungsform;
3 einen Schnitt durch eine Dichtungsvorrichtungsaufnahme, in welche die in den 1 und 2 gezeigte Dichtungsvorrichtung aufgenommen ist;
4 die in der 3 gezeigte Ausführungsform, wobei zum Ausbilden eines Verbinders ein Polymer in das Fluidreservoir der Dichtungsvorrichtung eingefüllt wird;
5 eine Schnittansicht durch einen fertiggestellten Verbinder, welcher durch das in 4 gezeigte Einfüllen ausgebildet wurde.
Die 1 und 2 zeigen verschiedene Ansichten eines Kabels 3 und einer an einem Ende des Kabels 3 befestigten Kabelendvorrichtung 5, wobei an einem Endbereich des Kabels 3 und beabstandet von der Kabelendvorrichtung 5 eine Dichtungsvorrichtung 7 an dem Kabel angeordnet ist. Die in den 1 und 2 gezeigte Anordnung des Kabels 3, der Kabelendvorrichtung 5 und der Dichtungsvorrichtung 7 stellt einen ersten Zustand innerhalb eines Verfahrens zur Herstellung eines Verbinders 1 (in 5 gezeigt) dar.
Der in den 1 und 2 gezeigte Zustand der Anordnung kann auf verschiedene Weisen erreicht werden. In einer ersten Alternative wird eine Dichtungsvorrichtung 7 bereitgestellt, welche in der gezeigten Ausführungsform eine im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildete Form aufweist. Die Dichtungsvorrichtung 7 umfaßt eine Kabeldurchführöffnung 11, welche sich im wesentlichen entlang der Kabeldurchführrichtung D erstreckt und als durchgehende Öffnung ausgebildet ist. Das Kabel 3 kann entlang der Kabeldurchführrichtung D durch die Kabeldurchführöffnung 11 geschoben werden, bis das Ende des Kabels 3 vollständig durch die Dichtungsvorrichtung 3 hindurchgeführt ist. Mit anderen Worten ist die Dichtungsvorrichtung 7 dann an dem Kabel 3 angeordnet. Insbesondere kann die Dichtungsvorrichtung 7 im Bereich der Kabeldurchführöffnung 11 mit dem Isolationsmantel 3a des Kabels 3 in Reibschluß bzw. Formschluß gelangt sein. Mit anderen Worten ist eine vorbestimmte Kraft notwendig, um das Kabel 3 weiter entlang der Kabeldurchführrichtung D durch die Kabeldurchführöffnung 11 zu verlagern. Das durch die Dichtungsvorrichtung 7 hindurchgeführte Ende des Kabels 3 kann mit der Kabelendvorrichtung 5 verbunden werden, wobei elektrische Leitungen 3b des Kabels 3 mit zugeordneten elektrischen Kontakten 5a der Kabelendvorrichtung 5 elektrisch kontaktiert werden.
Gemäß einer zweiten Alternative kann die Dichtungsvorrichtung 7 an dem Isolationsmantel 3a des Kabels 3 ausgebildet werden. Beispielsweise kann die Dichtvorrichtung 7 durch Spritzgießen an dem bereitgestellten Kabel 3 ausgebildet werden, wobei ein flüssiges Polymer in eine Form gegeben wird, in welcher das Kabel 3 bereits angeordnet ist, so daß das flüssige Polymer den Isolationsmantel 3a des Kabels 3 in der Form umgibt und anschließend erstarrt, so daß die Dichtungsvorrichtung 7 ausgebildet wird. Vorteilhafterweise kann dadurch eine innige Verbindung zwischen dem Isolationsmantel 3a des Kabels 3 und der Dichtvorrichtung 7 erzeugt werden. Weiter vorteilhafterweise ist die Dichtungsvorrichtung 7 in diesem Fall fest mit dem Kabel 3 verbunden, so daß die Dichtungsvorrichtung 7 nicht mehr relativ zum Kabel 3 verlagerbar oder vom Kabel 3 lösbar ist. Zweckmäßigerweise ist die Dichtungsvorrichtung 7 gemäß der zweiten Alternative aus einem thermoplastischen Polymer, insbesondere aus einem thermoplastischen Elastomer, ausgebildet. Die Kabelendvorrichtung 5 kann in der zweiten Alternative vor oder nach der Ausbildung der Dichtvorrichtung 7 mit dem Kabel 3 verbunden werden.
Die Dichtungsvorrichtung 7 weist ein Fluidreservoir 13 auf, welches einerseits über zumindest einen Fluidkanal 15 fluidisch mit dem Äußeren der Dichtvorrichtung 7 verbunden ist, und zum anderen zumindest eine Öffnung 17, welche mit einem zugeordneten Haftvermittlungselement 19 abgedeckt ist.
Es versteht sich, daß die Dichtungsvorrichtung 7 eine einzige Öffnung 17 oder eine Mehrzahl von Öffnungen 17 aufweisen kann. Insbesondere kann die Dichtungsvorrichtung 7 zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Öffnungen 17 aufweisen. Die zumindest eine Öffnung 17 kann durch genau ein Haftvermittlungselement 19 abgedeckt sein oder eine Mehrzahl von Haftvermittlungselementen 19 kann vorgesehen sein, um jeweils zumindest eine zugeordnete Öffnung 17 abzudecken. Bevorzugt kann genau ein Haftvermittlungselement 19 alle Öffnungen 17 der Dichtungsvorrichtung 7 abdecken. Insbesondere kann das Haftvermittlungselement 19 bandförmig ausgebildet sein, so daß das Haftvermittlungselement 19 bevorzugt entlang des Umfangs der Dichtungsvorrichtung 7 gewickelt sein kann, um die zumindest eine Öffnung, vorzugsweise alle Öffnungen, abzudecken. Mit anderen Worten kann das Haftvermittlungselement 19 um den Mantel der Dichtvorrichtung 7 gewickelt sein bzw. kann das Haftvermittlungselement 19 als Teil der Dichtvorrichtung 7 die Mantelfläche der Dichtvorrichtung 7 zumindest bereichsweise ausbilden.
Das Haftvermittlungselement 19 ist entlang einer Verlagerungsrichtung V dehnbar bzw. verlagerbar ausgeführt, so daß das Haftvermittlungselement 19 von einem initialen Zustand, wie in den 1 und 2 gezeigt, zumindest bereichsweise entlang der Verlagerungsrichtung V verlagerbar bzw. dehnbar ist. Durch das Verlagern bzw. Dehnen des Haftvermittlungselements 19 wird der Außendurchmesser des Haftvermittlungselements 19 bzw. der Außendurchmesser der Dichtungsvorrichtung 7 im Bereich des Haftvermittlungselements 19 gegenüber dem initialen Zustand vergrößert.
Das Verlagern, bzw. Dehnen des Haftvermittlungselements 19 kann insbesondere dadurch erfolgen, daß ein Fluiddruck innerhalb des Fluidreservoirs 13 erzeugt wird, welcher dann im Bereich der zumindest einen Öffnung 17 auf das Haftvermittlungselement 19 wirkt, da das Haftvermittlungselement 19 zumindest bereichsweise eine Wandung des Fluidreservoirs 13 darstellt und somit das Haftvermittlungselement 19 dem in dem Fluidreservoir 13 herrschenden Fluiddruck ausgesetzt ist.
Das Fluidreservoir 13 kann über den zumindest einen Fluidkanal 15 mit einem Fluiddruck beaufschlagt werden. Ein Fluid im Sinne der Anmeldung kann beispielsweise ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Gemisch davon sein. Insbesondere kann das Fluid ein erstarrbares Fluid sein, welches nach dem Einfüllen in das Fluidreservoir 13 in den festen Aggregatzustand übergeht (beispielsweise die in den 4 und 5 gezeigte Dichtmasse 27). Insbesondere kann das Übergehen in den festen Aggregatzustand durch Abkühlen, durch Polymerisation, durch Verdunsten eines Lösungsmittels oder auf andere Weise erfolgen. Bevorzugt umfaßt das Fluid ein thermoplastisches Polymer bzw. ein thermoplastisches Elastomer, welches in flüssigem Zustand über den zumindest einen Fluidkanal 15 in das Fluidreservoir 13 eingebracht wird, und dann durch Abkühlen unterhalb der Schmelztemperatur innerhalb des Fluidreservoirs 13 und des zumindest einen Fluidkanals 15 erstarrt.
Der zumindest eine Fluidkanal 15 kann durch das Erstarren des Fluids bzw. der Dichtmasse 27 verschlossen, insbesondere feuchtigkeitsdicht verschlossen, werden. Weiter können die Dichtungsvorrichtung 7 und das Kabel 3 relativ zueinander mittels des erstarrten Fluids bzw. der Dichtmasse 27 fixiert werden, insbesondere durch eine Klebewirkung des Fluids bzw. der Dichtmasse 27. Insbesondere kann der Isolationsmantel 3a durch ein flüssiges Fluid zumindest partiell aufgeschmolzen werden und sich mit dem erstarrten Fluid bzw. der Dichtmasse 27 fest verbinden.
Die Dichtungsvorrichtung 7 umfaßt vorzugsweise einen Dichtbereich 21, welcher ausgelegt ist in einen komplementären Dichtbereich 23 einer Dichtvorrichtungsaufnahme 25 (in den 3 bis 5 gezeigt) zumindest bereichsweise aufgenommen zu werden. Der Dichtbereich 21 ist bevorzugt konusförmig ausgebildet und verjüngt sich entlang der Kabeldurchführrichtung D. Mit anderen Worten nimmt der Außendurchmesser der Dichtungsvorrichtung 7 im Bereich des Dichtbereichs 21 entlang der Kabeldurchführrichtung D ab.
Vorteilhafterweise kann ein konusförmiger Dichtbereich 21 in einfacher Weise zuverlässig fluiddicht an den formkongruent ausgebildeten komplementären Dichtbereich 23 angeordnet werden, insbesondere durch Einführen der Dichtvorrichtung 7 entlang einer Einführrichtung E in die komplementäre Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25. Bevorzugt können die Einführrichtung E und die Kabeldurchführrichtung D parallel zueinander orientiert sein.
Die 3 zeigt die in den 1 und 2 gezeigte Anordnung von Kabel 3, Kabelentfeuchtung 5 und Dichtungsvorrichtung 7, wobei die Dichtungsvorrichtung 7 durch ein Einführen entlang der Einführrichtung E in die Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 eingeführt und darin aufgenommen ist. Die Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 umfaßt weitere Gehäuseteile des Verbinders 1 (in 5 gezeigt), welche notwendig sind, um den Verbinder zu handhaben. In dem in 3 gezeigten Zustand kontaktierten der Dichtbereich 21 und der komplementäre Dichtbereich 23 miteinander, so daß beide fluiddicht miteinander verbunden sind. Bevorzugt können der Dichtbereich 21 und/oder der komplementäre Dichtbereich 23 zumindest bereichsweise aus einem rückstellfähigen Material ausgebildet sein, wie beispielsweise einem Elastomer. Durch das Anordnen der Dichtungsvorrichtung 7 in die Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 können der Dichtbereich 21 und/oder der komplementäre Dichtbereich 23 zumindest bereichsweise rückstellfähig, insbesondere elastisch, verformt sein.
Die Dichtungsvorrichtung 7 kann bevorzugt durch einen Reibschluß mit der Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 in der Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 gehalten werden. Insbesondere kann die Dichtvorrichtung 7 Dichtrippen 7a aufweisen, welche ausgelegt sind mit der Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 in Reibschluß zu gelangen, um zum einen eine fluiddichte Verbindung zwischen der Dichtungsvorrichtung 7 und der Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 herzustellen und zum anderen eine Verlagerung der Dichtungsvorrichtung 7 entgegen der Einführrichtung E aus der Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 zu verhindern bzw. zu hemmen.
Die in der 3 gezeigte Anordnung aus Kabel 3, Kabelendvorrichtung 5, Dichtungsvorrichtung 7 und Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 kann in einer Spritzgußform angeordnet werden, wobei die Spritzgußform anschließend mit einem thermoplastischen Polymer bzw. Elastomer beschickt wird, um den zumindest einen Fluidkanal 15 mit dem thermoplastischen Polymer bzw. Elastomer zu beschicken und vorzugsweise um einen Dichtkragen an dem Kabel 3 auszubilden, welcher die Dichtungsvorrichtung 7 mit dem Kabel 3 verbindet.
4 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung von Kabelendvorrichtung 5, Kabel 3, Dichtungsvorrichtung 7 und der Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 während des Spritzgießens einer Dichtmasse 27, welche bevorzugt aus einem thermoplastischen Polymer bzw. einem thermoplastischen Elastomer besteht. Die Spritzgußform an sich ist in 4 nicht gezeigt, jedoch ist die Spritzgußform formkongruent zu dem mittels der Dichtmasse 27 ausgebildeten Dichtkragen 29 ausgebildet.
Die während des Spritzgießens zugeführte Dichtmasse 27 fließt durch den zumindest einen Fluidkanal 15 in das Fluidreservoir 13 und füllt dieses, wie dies insbesondere in der Ausschnittsvergrößerung in 4 gezeigt ist. Die aus dem Fluidreservoir 13 durch das Einfüllen der Dichtmasse 27 entweichende Luft kann insbesondere über die Öffnungen 17 abgeführt werden, wozu das Haftvermittlungselement 19 zumindest bereichsweise gasdurchlässig ausgebildet sein kann. Insbesondere kann das Haftvermittlungselement 19 aus einem gasdurchlässigen Material bestehen oder zumindest eine gasdurchlässige Öffnung bzw. Perforation aufweisen. Zweckmäßigerweise wird das Haftvermittlungselement 19 erst zum Ende des Spritzgießens von der Dichtmasse 27 benetzt.
5 zeigt einen Schnitt durch den Verbinder 1, welcher nach dem Spritzgießen des Dichtkragens 29 fertiggestellt ist. Der Dichtkragen 29 bewirkt eine fluiddichte bzw. feuchtigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Kabel 3 und der daran angeordneten Dichtungsvorrichtung 7. Wie insbesondere in der Ausschnittsvergrößerung in 5 zu sehen ist, verschließt die Dichtmasse 27 sowohl den zumindest einen Fluidkanal 15 als auch das Fluidreservoir 13, wobei das Haftvermittlungselement 19 aufgrund des Fluiddruckes, welcher durch die Dichtmasse 27 während des Spritzgießens erzeugt wurde, entlang der Verlagerungsrichtung V verlagert bzw. gedehnt wurde. Das Haftvermittlungselement 19 kontaktiert nun mit einer Seite, welche dem Fluidreservoir 13 zugewandt ist, die Dichtmasse 27 und mit einer gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seite die Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25.
Die Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 kann vorzugsweise zumindest bereichsweise aus einem Metall ausgebildet sein, wobei insbesondere der Bereich der Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 aus einem Metall ausgebildet sein kann, an welchem die Dichtungsvorrichtung 7 bzw. das Haftvermittlungselement 19 angeordnet ist. Mit anderen Worten kontaktiert das Haftvermittlungselement 19 mit der dem Fluidreservoir 13 abgewandten Seite ein Metall und mit der dem Fluidreservoir 13 zugewandten Seite ein Polymer, wobei durch das Haftvermittlungselement 19 eine verbesserte Haftung bzw. Feuchtigkeitsdichtigkeit zwischen der metallenen Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 und der Dichtmasse 27 ausgebildet wird als dies durch einen direkten Kontakt der Dichtmasse 27 und der Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 möglich wäre.
Zusätzlich kann die Dichtmasse 27 die Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme 25 kontaktieren. Insbesondere kann die Dichtmasse 27 aus Öffnungen austreten, durch welche während des Spritzgießens das in dem Fluidreservoir 13 befindliche Gas entwichen ist.
Bezugszeichenliste

1: Verbinder
3: Kabel
3a: Isolationsmantel des Kabels 3
3b: Elektrische Leitung des Kabels 3
5: Kabelendvorrichtung
5a: Elektrischer Kontakt der Kabelendvorrichtung 5
7: Dichtungsvorrichtung
7a: Dichtrippe
11: Kabeldurchführöffnung
13: Fluidreservoir
15: Fluidkanal
17: Öffnung
19: Haftvermittlungselement
21: Dichtbereich
23: Komplementärer Dichtbereich
25: Dichtungsvorrichtungsaufnahme
27: Dichtmasse
29: Dichtkragen
D: Kabeldurchführrichtung
E: Einführrichtung
V: Verlagerungsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Schutznorm I P67 [0002]
Norm IP 67 [0020]

Claims

Dichtungsvorrichtung (7), insbesondere für einen Verbinder (1), umfassend: – eine Kabeldurchführöffnung (11), durch welche ein Kabel (3) entlang einer Kabeldurchführrichtung (D) durchführbar oder durchgeführt ist, – einen Dichtbereich (21), der mit einem komplementären Dichtbereich (23) eines Verbinders (1) kontaktierbar ist, – zumindest ein dehnbares Haftvermittlungselement (19), welches an der Mantelfläche der Dichtungsvorrichtung (7) angeordnet ist und welches eine Öffnung zu einem Fluidreservoir (13) abdeckt, – zumindest einen Fluidkanal (15), durch welchen ein Fluid entlang der Kabeldurchführrichtung (D) zu dem Fluidreservoir (13) fließen kann, wobei das Haftvermittlungselement (19) durch das Beaufschlagen des Fluidreservoirs (13) mit einem Fluid eines vorbestimmten Drucks derart dehnbar und/oder zumindest bereichsweise verlagerbar ist, daß der Durchmesser der Dichtungsvorrichtung (7) im Bereich des Haftvermittlungselements vergrößerbar ist.
Dichtungsvorrichtung (7) gemäß Anspruch 1, wobei das Haftvermittlungselement (19) als ein Band ausgebildet ist, welches entlang des Umfangs der Mantelfläche die Dichtungsvorrichtung (7) umfängt.
Dichtungsvorrichtung (7) gemäß Anspruch 2, wobei das Haftvermittlungselement (19) als ein doppelseitiges Klebeband ausgebildet ist.
Dichtungsvorrichtung (7) gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei der Dichtbereich (21) konusförmig ausgebildet ist und sich entlang der Kabeldurchführrichtung (D) verjüngt.
Verbinder (1) mit einer Dichtungsvorrichtung (7) gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei der Verbinder (1) eine Dichtungsvorrichtungsaufnahme (25) aufweist, die ausgelegt ist, die Dichtungsvorrichtung (7) zumindest bereichsweise aufzunehmen.
Verbinder (1) gemäß Anspruch 5, wobei das Haftvermittlungselement (19) zumindest bereichsweise an einer Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme (25) angeordnet ist.
Verbinder (1) gemäß Anspruch 6, wobei das Fluidreservoir (13) mit einer erstarrten Dichtmasse (27) gefüllt ist, so daß das zumindest eine Haftvermittlungselement (19) zumindest bereichsweise an die Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme (25) gepreßt ist.
Verbinder (1) gemäß Anspruch 7, wobei die erstarrte Dichtmasse (27) ein thermoplastisches Elastomer umfaßt.
Verfahren zum Herstellen eines Verbinders (1) umfassend die Schritte: – Bereitstellen einer Dichtungsvorrichtung (7) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, durch welche ein Kabel (3) entlang einer Kabeldurchführrichtung (D) durchgeführt ist; – zumindest bereichsweises Anordnen der Dichtungsvorrichtung (7) in die Dichtungsvorrichtungsaufnahme (25), so daß das Haftvermittlungselement (19) zumindest bereichsweise an einer Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme (25) angeordnet ist; – Füllen des Fluidreservoirs (13) mit einer flüssigen Dichtmasse (27), wobei das zumindest eine Haftvermittlungselement (19) zumindest bereichsweise an die Innenwandung der Dichtungsvorrichtungsaufnahme (25) gepreßt wird; – Erstarren der Dichtmasse (27).
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei das Bereitstellen der Dichtungsvorrichtung (7) die folgenden Schritte umfaßt: – Bereitstellen eines Kabels (3); – Ausformen einer Dichtungsvorrichtung (7) an dem Isolationsmantel des Kabels (3) mittels eines flüssig aufgetragenen, erstarrungsfähigen Polymers.