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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtprüfung eines Gehäuses sowie einen elektrisch oder elektrohydraulisch betriebenen Stellantrieb einer Lenkvorrichtung oder eines Wankstabilisators eines Kraftfahrzeuges nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
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Aus
DE 10 2015 205 139 A1 ist ein Steuergerät mit einem Gehäuse bekannt, bei dem es sich um eine fluidische Betätigungsanordnung zum fluidischen Betätigen einer Komponente wie einer Kupplung handelt. Eine Steckereinheit des Steuergeräts weist in einem Abstand von Kontakten ein Durchgangsloch auf, das zur Durchführung einer Dichtigkeitsprüfung für eine Prüflanze von außerhalb des Gehäuses zugänglich ist.
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Aus
DE 103 56 039 A1 ist eine Einblasvorrichtung zur Überprüfung einer Kabelmuffe auf Dichtigkeit bzw. ein Verfahren zur Überprüfung von Kabelmuffen auf deren Dichtigkeit bekannt. Dabei wird eine unbelegte Kabeldurchführungsöffnung der Kabelmuffe zur Anordnung eines Rohrabschnitts genutzt, um im Rahmen einer Dichtigkeitsprüfung ein gasförmiges Medium in den Hohlraum der Kabelmuffe einzublasen und den entstandenen Überdruck zu beobachten.
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Durch die
DE 10 2013 215 859 A1 der Anmelderein wurde ein als Drehaktuator ausgebildeter elektromechanischer Stellantrieb für eine Wankstabilisierung eines Kraftfahrzeuges bekannt. Der Aktuator weist ein Außengehäuse auf, in welchem elektrische und mechanische Komponenten des Stellantriebes, beispielsweise ein Elektromotor und ein Getriebe, angeordnet sind, welche gegenüber der Umgebung gegen das Eindringen von Schmutz, Staub und Feuchtigkeit abgedichtet werden müssen. Das Gehäuse ist über ein Kabelanschlussstück mit mehreren Kabeln verbunden, beispielsweise Strom führenden Kabeln sowie einer Signalleitung. Die Kabel, welche in das Innere des Gehäuses führen, sind einerseits dicht mit dem Kabelanschlussstück verbunden, welches seinerseits dicht mit dem Gehäuse verbunden ist, so dass über die Kabelzuführung keinerlei Undichtigkeit entsteht. Um eine Dichtigkeit des fertig montierten Stellantriebes zu gewährleisten, wird im Zuge der Montage eine Dichtprüfung vorgenommen, wobei das Innere des Gehäuses mittels eines druckbeaufschlagbaren Fluids, vorzugsweise Druckluft, unter Druck gesetzt wird. Herkömmlicherweise geschieht dies durch eine separate, speziell ausgebildete Druckluftleitung, welche mittels eines separaten Anschlusses mit dem Gehäuse mit einem gesonderten Gehäuseanschluss verbunden werden kann.
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Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, eine derartige Dichtprüfung sowie einen Stellantrieb einer Lenkvorrichtung oder eines Wankstabilisators zu verbessern und so dessen Montage zu vereinfachen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist bei einem Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung vorgesehen, dass eines der mit einem Gehäuse einer elektrischen oder elektrohydraulischen Lenkvorrichtung oder eines elektrisch oder elektrohydraulisch betriebenen Wankstabilisators verbundenen Kabel als Prüfkabel für die Zufuhr von Druckluft oder eines anderen druckbeaufschlagbaren Fluids wird.
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Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass während und/oder nach der Montage ein stromführendes Kabel mit einem Fluid, wie z.B. Druckluft beaufschlagt wird, wobei der Druck einen bestimmten Zeitraum gehalten und der Druck fortwährend gemessen wird. Das Innere des Gehäuses wird insbesondere nach der Montage durch das Kabel mit einem vorgegebenen Überdruck für eine vorgegebene Zeitspanne beaufschlagt, innerhalb welcher ein vorgegebener Überdruckwert nicht unterschritten werden darf. Dieses ist ein Anzeichen für die Dichtheit des Gehäuses und ein Indikator dafür, dass nach der Montage keine Bauteile fehlen. Wäre dieses der Fall, zum Beispiel ein fehlender oder fehlerhafter Dichtring, so würde ein Druckverlust eintreten und auf einen Mangel bei der Montage oder einen Defekt der verwendeten Bauteile hinweisen.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass zumindest eines der mit dem Gehäuse verbundenen Kabel in Längsrichtung luftdurchlässig ausgebildet werden kann und daher als Prüfkabel für die Zuführung eines Fluids, wie z.B. Druckluft, geeignet und verwendbar ist. Daraus resultiert der Vorteil, dass ein separates spezielles Druckprüfkabel, welches lediglich für die Dichtprüfung mit dem Gehäuse verbunden und nach der Dichtprüfung vom Gehäuse getrennt werden muss, sowie ein spezieller Anschluss am Gehäuse und eines nach der Prüfung der Verschließung des Gehäuses dienenden Verschlusses entfallen kann. Somit werden Fertigungs- und Bearbeitungsaufwand zur Erstellung des Anschlusses in dem Gehäuse bzw. zur Montage des Gehäuses und damit Aufwand und Kosten eingespart.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren einen elektrisch oder elektrohydraulisch betriebene Stellantrieb einer Lenkvorrichtung oder eines Wankstabilisators eines Kraftfahrzeuges, wobei der Stellantrieb jeweils mit zumindest einem Kabel ausgerüstet ist, welches elektrischen Strom leitet und für die Stromzufuhr und/oder Signalverbindung genutzt wird. Dieses zumindest eine Kabel ist dabei in Längsrichtung luftdurchlässig ausgebildet, derart dass es zur Durchleitung eines druckbeaufschlagbaren Fluids und somit zum Prüfen der Lenkvorrichtung oder des Wankstabilisators auf Dichtigkeit und somit Montagefehler geeignet ist. Der Stellantrieb muss somit keine gesonderten Druckprüfeinrichtungen, wie bspw. eine Bohrung zum Anschluss einer Druckquelle, aufweisen.Von den verschiedenen Kabeln eines Kabelstranges wird also jenes Kabel, welches eine hinreichende Luftdurchlässigkeit aufweist, als Prüfkabel ausgewählt.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Prüfkabel mehradrig ausgebildet und weist eine luftdichte Ummantelung auf, vorzugsweise werden zumindest ein- oder mehradrige Kabel mit einer luftdichten Ummantelung verwendet, z. B. Signalleitungen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Ummantelung des Prüfkabels druckdicht mit dem Kabelanschlussstück verbunden, beispielsweise in das Kabelanschlussstück eingegossen oder ist von dem Kabelanschlussstück umspritzt. Das Kabelanschlussstück ist seinerseits druckdicht mit dem Gehäuse verbunden, so dass das Gehäuse im Bereich der Kabelzuführung hinreichend abgedichtet ist, dass ein Entweichen von Druckluft ausgeschlossen ist.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Prüfkabel an seinem dem Kabelanschlussstück bzw. dem Gehäuse abgewandten Ende ein Kupplungsstück auf, über welches das druckbeaufschlagbare Fluid, wie z.B. Druckluft, von einer externen Quelle zuführbar ist. Das am Prüfkabel angeordnete Kupplungsstück, quasi eine Kupplungshälfte, erlaubt den Anschluss oder die Kupplung mit einer Druckluftleitung, beispielweise über eine korrespondierende Kupplungshälfte. Damit ist eine Druckverbindung zwischen der externen Druckluftquelle und dem Inneren des Gehäuses hergestellt, so dass die Dichtprüfung mit bekanntem Ablauf durchgeführt werden kann. Das Innere des Gehäuses wird dabei mit einem vorgegebenen Überdruck für eine vorgegebene Zeitspanne beaufschlagt, innerhalb welcher ein vorgegebener Überdruckwert nicht unterschritten werden darf. Dieses wäre ein Anzeichen für die Dichtheit des Gehäuses und ein Indikator dafür, dass nach Abschluss der Montage keine Bauteile fehlen. Wäre dieses der Fall, so würde, wie oben bereits genannt, ein Druckverlust eintreten und auf einen Mangel bei der Montage oder einen Defekt der verwendeten Bauteile hinweisen.
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Alternativ zu Druckluft kann als Fluid ein Gas gewählt werden, welches sich z.B. durch größere Moleküle besonders eignet, um die Druckprüfung am fertig montierten Gehäuse durchzuführen.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Kupplungsstück am Prüfkabel mit einem weiteren Kabelende, z.B. einem fahrzeugseitigen Anschluss, elektrisch leitend verbunden werden. Nachdem die Dichtprüfung abgeschlossen ist, wird die Verbindung zu der externen Druckquelle getrennt und das Kupplungsstück bzw. das Prüfkabel wird elektrisch leitend mit einem weiteren Ende eines, insbesondere fahrzeugseitigen, Kabels verbunden, so dass das als Prüfkabel verwendete Kabel seine eigentliche Funktion übernehmen kann, beispielweise als Signalleitung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
- 1 einen elektromechanischen Stellantrieb,
- 2 einen Ausschnitt des Stellantriebes gemäß 1 mit Kabelanschluss und
- 3 einen Axialschnitt durch das Gehäuse des Stellantriebes.
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1 zeigt einen elektromechanischen Stellantrieb 1, ausgebildet als Drehaktuator 1, für eine Wankstabilisierung eines Kraftfahrzeuges. Der Drehaktuator 1 weist ein Außengehäuse 2, kurz Gehäuse 2 genannt, auf und ist an seinen Stirnseiten jeweils mit den Enden von Stabilisatorhälften 3, 4 (teilweise dargestellt) verbunden. Bei Aktivierung bewirkt der Drehaktuator 1 eine Verdrehung der Stabilisatorenden 3, 4 in z.B. entgegengesetzte Richtungen. Das Gehäuse 2 ist über ein Kabelanschlussstück 5 mit einem Strang von Kabeln verbunden. Die Kabel sind an ihrem anderen Ende mit einer Stromquelle und einer Signalquelle eines Kraftfahrzeugs verbunden.
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2 zeigt einen Ausschnitt (gestricheltes Rechteck in 1) des Stellantriebes 1 im Bereich der rechten Stabilisatorhälfte 4 und des Kabelanschlussstückes 5. Zwei Kabel 6, 7 führen über das Kabelanschlussstück 5 in das Innere des Gehäuses 2 und dienen der Stromversorgung eines nicht dargestellten Elektromotors. Ein weiteres Kabel 8 ist als Signalleitung 8 ausgebildet und führt ebenfalls über das Kabelanschlussstück 5 in das Innere des Gehäuses 2. Das Kabelanschlussstück 5 ist als Kunststoffspritzteil ausgebildet und nimmt die Enden der drei Kabel 6, 7, 8 in sich auf, d. h. die Kabel 6, 7, 8 sind in dem Kabelanschlussstück 5 gehalten und abgedichtet. Das Kabelanschlussstück 5 ist seinerseits gegenüber dem Gehäuse 2, hier gegenüber dessen Stirnwand 2a abgedichtet. Das dritte Kabel 8, auch Signalkabel 8 genannt, ist vorzugsweise als drei- oder mehradriges Kabel mit einer luftdichten Ummantelung 8a ausgebildet und dient primär der Ansteuerung des Elektromotors (nicht dargestellt). Das Signalkabel 8 ist ein handelsübliches Kabel und in Längsrichtung luft- oder gasdurchlässig. Erfindungsgemäß wird das Signalkabel 8 als Prüfkabel 8 für die Zufuhr von Druckluft aus einer nicht dargestellten Druckluftquelle in das Innere des Gehäuses 2 verwendet. Das Signalkabel 8 erhält somit zusätzlich zu seiner primären Funktion der Signalübertragung die Funktion eines Prüfkabels zur Durchleitung von Druckluft. Hierzu ist an einem dem Kabelanschlussstück 5 abgewandten Ende des Signalkabels 8 ein Kupplungsstück 9 angeordnet, über welches das Signalkabel 8 trennbar ist, d. h. das Kupplungsstück 9 bildet eine Trennstelle. Das Kupplungsstück 9 ist derart beschaffen, dass es mit einer Druckluftleitung oder einem Druckluftanschluss, dargestellt durch einen gestrichelten Pfeil 10, verbunden werden kann. Somit ist es möglich, über das Signal- oder Prüfkabel 8 Druckluft in das Innere des Gehäuses 2 zu fördern und dort einen Überdruck aufzubauen. Der Eintritt der Druckluft in das Gehäuse 2 ist durch einen Pfeil 11 dargestellt.
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Die Einleitung von Druckluft in das Innere des Gehäuses 2 dient der Dichtprüfung des fertig montierten Stellantriebes 1 und verläuft nach einem sich bekannten Verfahren: Es wird ein definierter Überdruck im Inneren des Gehäuses 2 aufgebaut und über eine definierte Zeitspanne aufrechterhalten. Sollte der Überdruck innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne einen Referenzwert unterschreiten, so gilt das Gehäuse 2 als undicht. Wird der Überdruck gehalten, so gilt das Gehäuse 2 als dicht.
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3 zeigt einen Axialschnitt durch das Gehäuse 2 des Stellmotors 1, wobei die innerhalb des Gehäuses 2 angeordneten Komponenten wie z. B. ein Elektromotor und ein Getriebe der Einfachheit halber weggelassen sind. Man erkennt einen im Wesentlichen zylindrischen Aufbau des Gehäuses 2, welches durch die erste Stirnwand 2a nach außen abgeschlossen und mit dem Ende der rechten Stabilisatorhälfte 4 verschweißt ist. Die über das Prüfkabel 8 (2) zugeführte Druckluft strömt durch das Kabelanschlussstück 5 und anschließend durch die Stirnwand 2a, wie durch den Pfeil 11 angedeutet ist, in das Innere des Gehäuses 2. Die gegenüber liegende Stirnseite 2b des Gehäuses 2 ist offen und weist ein drehbares Getriebeausgangsteil 12 auf, welches über eine Dichtung 13 gegenüber dem Gehäuse 2 abgedichtet und drehfest mit dem Ende der linken Stabilisatorhälfte 3 verbunden ist. Die Dichtung 13 stellt beispielsweise eine zu überprüfende Leckagestelle dar. Der während des Dichtprüfvorganges im Inneren des Gehäuses 2 herrschende Überdruck ist durch sechs Druckpfeile (ohne Bezugszahl) angedeutet. Nach Abschluss des Dichtprüfvorganges wird das Gehäuse 2 entlüftet, d. h. der Überdruck wird abgelassen, so dass ein Druckausgleich zwischen dem Inneren des Gehäuses 2 und der Umgebung stattfinden kann.
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Das Signal- oder Prüfkabel 8 wird nach der Dichtprüfung von der Druckluftquelle getrennt, anschließend kann das Kupplungsstück 9 (2) mit einem weiteren Ende einer nicht dargestellten Signalleitung elektrisch leitend verbunden werden. Die Signalleitung 8 kann dann ihre Funktion zur Übertragung von Signalen erfüllen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stellantrieb/Drehaktuator
- 2
- Gehäuse
- 2a
- Stirnwand
- 2b
- Stirnseite
- 3
- Stabilisatorhälfte, links
- 4
- Stabilisatorhälfte, rechts
- 5
- Kabelanschlussstück
- 6
- erstes Kabel
- 7
- zweites Kabel
- 8
- drittes Kabel (Signalleitung)
- 8a
- Ummantelung
- 9
- Kupplungsstück
- 10
- Drucklufteintritt
- 11
- Druckluftaustritt
- 12
- Getriebeausgangsteil
- 13
- Dichtung
