DE102021118919A1

DE102021118919A1 - Tüllenvorrichtung

Info

Publication number: DE102021118919A1
Application number: DE102021118919.5A
Authority: DE
Inventors: Albert Sbongk; Gerit Vollmer
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2021-07-21
Publication date: 2022-03-24
Also published as: CN114256789A; US20220090707A1

Abstract

Erfindungsgemäß ist eine Tüllenvorrichtung zur Kabeldurchführung an einer Bauteilöffnung vorgesehen. Diese umfasst einen radial umlaufenden Verbindungsabschnitt zum Verbinden der Tüllenvorrichtung mit einem Randbereich einer Bauteilöffnung in einer Montagerichtung und einen Kabeldurchführungsabschnitt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tüllenvorrichtung zur Leitungsdurchführung, insbesondere zur Kabeldurchführung oder auch zur Durchführung von Fluidleitungen, durch eine Bauteilöffnung.
Eines oder mehrere Kabel und bspw. auch Kabelbäume werden in der Regel mit Hilfe einer EPDM-Tülle (Tüllenvorrichtung) durch ein Blech eines Trägerbauteil, bspw. einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, geführt.
Die Hauptaufgabe dieser Tüllen liegt in der Abdichtung von den entsprechenden Karosserieabschnitten oder den Gehäusen gegen Umwelteinflüsse (Staub, Feuchtigkeit, Lärm) und wobei ein gleichzeitiges Hindurchführen eines oder mehrere Kabel ermöglicht ist ohne dieses zu beschädigen.
Bei derartigen Tüllen ist vorgesehen, dass diese zentral eine Öffnung zum Hindurchführen von einem oder mehreren Kabeln, insbesondere auch Kabelbäumen aufweisen. Beim Montieren auf ein Blech müssen diese mehrmals kreisringförmig im Randbereich in einer Montagerichtung gedrückt werden, um diese mit einem Karosserieblech zu verbinden. Aufgrund des mehrmaligen Drückens entstehen relativ hohe Montagekräfte, um die gewünschte Dichtwirkung zu erzielen. Daher weisen entsprechende EPDM-Tüllen zumeist einen sehr hohen Materialanteil auf, um eine ausreichende Stabilität bei der Montage zu gewährleisten.
Zudem führt das mehrmalige Drücken bei der Montage dazu, dass eine korrekte Montageposition häufig mehrmals überprüft werden muss.
Um die Montierbarkeit derartiger Tüllen zu verbessern, wird oft eine zweite härtere Komponente verwendet, um das Montageverhalten zu verbessern. Die härtere Komponente wird dann zusammen mit einer weicheren Komponente zur Abdichtung verwendet.
Eine weitere bekannte Möglichkeit zur Verbesserung der Montierbarkeit besteht darin, die entsprechenden Dichtabschnitte der Tülle mit Chemikalien vorzubehandeln, bevor diese in eine entsprechende Bauteilöffnung eingesetzt werden.
Dennoch bieten viele Tüllen keine ausreichende Abdichtung einer entsprechenden Bauteilöffnung und sind nur schwer montierbar.
Bei manchen Tüllen sammelt sich aufgrund des Designs Wasser im Bereich des Dichtabschnitts, was zu Korrosion am entsprechenden Bauteil führt bzw. was Schäden im Bereich der Abdichtung hervorruft.
Üblicherweise werden auch Kabelbäume durch das Blech einer Autokarosserie mit Hilfe von EPDM-Tüllen geführt. Manchmal werden auch Tüllen aus TPE oder 2K-Tüllen verwendet.
Die Hauptaufgaben dieser Tüllen sind die Abdichtung der Körper gegen Umwelteinflüsse (Staub, Feuchtigkeit, Lärm) und gleichzeitig eine beschädigungsfreies Hindurchführen von Kabeln.
Häufig dient das Hindurchführen des Kabelbaums durch eine Tülle auch dazu den Kabelbaum in eine vorbestimmte Richtung zu führen bzw. einen vorbestimmten Kabelabgang zu erreichen. Dies hat den Vorteil, dass auch bei einem begrenzten Bauraum ein Kontakt der Kabelbaums mit umliegenden Bauteilen vermieden wird und dieser so vor Beschädigung geschützt wird. Die Kabeldurchführung ermöglicht zudem eine enge Führung des Kabelbaums.
In der DE 10 2018 103 016 A1 ist eine Kabeldurchführanordnung offenbart. Diese umfasst eine Einführöffnung, die als eine Stufenöffnung ausgebildet, die an ihrem einem Gehäuseinnenraum nahen Bereich eine kleine Stufe mit geringerer radialer Erstreckung und in ihrem nach außen mündenden Bereich eine große Stufe mit größerer radialer Erstreckung aufweist, mit einem eine axiale Durchgangsöffnung aufweisenden Verbindungselement, das von außen bis in eine Einbaulage in die Einführöffnung einführbar und in der Einbaulage fixierbar ist, wobei das Verbindungselement in seiner Einbaulage mit einem axialen Zapfenstück durch die kleine Stufe der Stufenöffnung in den Gehäuseinnenraum ragt und mit einem axialen Haltebereich in die große Stufe der Stufenöffnung ragt, sowie mit einer Kabeltülle, durch die ein durch die Durchgangsöffnung des Verbindungselements geführtes Kabel nach außen geführt ist und die mit ihrem einem Ende einen Haltebereich umschließt und mit elastischer Vorspannung radial umlaufend sowohl an einer radial umlaufenden Mantelfläche des Haltebereichs als auch an einer radial umlaufenden Innenfläche der großen Stufe der Stufenöffnung in Anlage ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Tüllenvorrichtung zur Kabeldurchführung durch eine Bauteilöffnung vorzusehen, die einfach in der Handhabung und sicher und zuverlässig im Betrieb ist.
Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Tüllenvorrichtung bereitzustellen, die kostengünstig und auf einfache Weise herstellbar ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Montierbarkeit derartiger Tüllenvorrichtungen zu verbessern.
Zudem besteht eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Bauteilöffnung zuverlässig gegen Feuchtigkeit bzw. Wasser abzudichten.
Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tüllenvorrichtung vorzusehen, die einen Kabelabgang in einem vorbestimmten Winkel bzw. eine Kabelführung in unterschiedlichen Radien ermöglicht. Das bedeutet, diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kabel entlang einem Radius bzw. entlang einer Biegung zu führen.
Eine oder mehrere dieser Aufgaben werden mit einer Tüllenvorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den davon abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß und insbesondere gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Tüllenvorrichtung zur Leitungsdurchführung an einer Bauteilöffnung vorgesehen. Diese umfasst einen Kabeldurchführungsabschnitt, und einen radial umlaufenden Verbindungsabschnitt zum Verbinden der Tüllenvorrichtung mit einem Randbereich einer Bauteilöffnung. Die Tüllenvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Verbindungsabschnitt eine innere und eine äußere Aussteifungswandung aufweist, die im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Das Verbinden der Tüllenvorrichtung mit einem Bauteil, bspw. einem Karosserieblech, erfolgt in einer Montagerichtung.
Unter einer Montagerichtung wird eine Richtung verstanden, die sich orthogonal zu einem eine Durchgangsöffnung eines Bauteils begrenzenden Randbereich eines Bauteils erstreckt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass erheblicher Verbesserungsbedarf bei der Montierbarkeit von Tüllen besteht, da diese am besten zu montieren wären, wenn ein Arbeiter in die Mitte des Bauteils drücken könnte, um die Tülle in einer entsprechenden Bauteilöffnung zu montieren. Exakt in diesem Bereich ist jedoch die Kabeldurchführung vorgesehen. In Folge dessen der Arbeiter nicht in der Mitte der Tülle drücken kann. Daher ist es notwendig, dass diese radial am Rand gepresst werden. Hierfür müssen die Tüllen relativ massiv ausgeführt sein. Dies führt zu einem hohen Gewicht und zu zusätzlichen unnötigen Materialkosten. Weiterhin ist die Montage sehr zeitaufwendig, einerseits durch die Montage selbst und andererseits durch den zusätzlichen Zeitaufwand zur Überprüfung der korrekten Montageposition. Weiterhin sind entsprechende Tüllen meist aus EPDM ausgebildet, welches relativ weich ist und eine klebrige Oberfläche aufweist, um die gewünschten Dichteigenschaften zu erzielen. Hierfür wird manchmal eine zweite Hartkomponente verwendet, um die Tüllen auszusteifen. Diese besteht jedoch aus einem anderen Material wie die übrige Tüllenvorrichtung, was zu höheren Produktionskosten führt.
Die erfindungsgemäße Tüllenvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine inne und eine äußere Aussteifungswandung vorgesehen sind. Durch die innere und die äußere Aussteifungswandung wird eine Tüllenvorrichtung mit erheblich verbesserter Stabilität bereitgestellt.
Diese kann von einem Benutzer durch Beaufschlagen mit einer in Montagerichtung wirkenden Kraft am Randbereich der Tüllenvorrichtung sicher und zuverlässig in eine Bauteilöffnung eingebracht und mit dieser verbunden werden.
Dadurch wird die Montage erleichtert und es sind keine aufwendigen Kontrollen hinsichtlich der korrekte Montageposition notwendig.
Die inne und die äußere Aussteifungswandung können über mehrere radial umlaufende angeordnete Streben miteinander verbunden sein. Die Streben sind vorzugsweise gleich beabstandet zueinander angeordnet.
Durch die beiden konzentrisch zueinander und vorzugsweise parallel zur Montagerichtung bzw. zu einer Axialrichtung angeordnete innere und äußere Aussteifungswandung wird die aufzubringende Montagekraft kreisförmig auf nahezu die gesamte Oberfläche der Tüllenvorrichtung verteilt. Eine Verformung des Mittelteils der Tülle bei der Montage wird dadurch sicher und zuverlässig vermieden bzw. erheblich reduziert.
Die innere und die äußere Aussteifungswandung können über radial umlaufend angeordnete Streben miteinander verbunden sein, wobei die Streben vorzugsweise gleich beabstandet zueinander angeordnet sind.
Durch eine derartige Versteifungsstruktur in Form der inneren und der äußeren Aussteifungswandung, die über die Streben miteinander verbunden sind, wird die Verteilung der zur Montage notwendigen Kraft auf nahezu die gesamte Oberfläche der Tüllenvorrichtung erheblich verbessert. Aufgrund der Streben besteht nicht die Notwendigkeit hohe Wandstärken vorzusehen, was zu Materialeinsparungen und damit zu geringeren Kosten führt.
Zudem kann ein Arbeiter durch die erfindungsgemäße Aussteifungsstruktur der Tüllenvorrichtung, diese mehr im mittleren Bereich belasten als dies bei aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen möglich ist.
Weiterhin ist die erfindungsgemäße Tüllenvorrichtung mit viel weniger Kraftaufwand montierbar.
Zudem trägt die Versteifungsstruktur dazu bei, dass der in Montagerichtung liegende Bereich der Tülle im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Tüllenvorrichtungen sich nicht so leicht verformt, was zu höheren Haltekräften in einer Bauteilöffnung führt.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Tüllenvorrichtung zur Leitungsdurchführung, insbesondere zur Kabeldurchführung oder zur Durchführung von Kabelbäumen oder auch zur Durchführung von Fluidleitungen durch eine Bauteilöffnung. Bei einer Fluidleitung kann es sich bspw. um eine Kühlwasserleitung eines Kraftfahrzeuges handeln.
Die Tüllenvorrichtung kann aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE), vorzugsweise einstückig, ausgebildet sein.
Mit der erfindungsgemäßen, aus einem thermoplastischen Elastomer ausgebildeter Tüllvorrichtung ist es möglich, die Tüllenvorrichtung trotz verbesserter Eigenschaften einstückig aus einem einzigen Material auszubilden. Aus dem Stand der Technik bekannte Tüllen mit einer Aussteifungswandung sind zumeist aus zwei unterschiedlichen Materialen in einem entsprechenden Zwei-Komponentenspritzgießverfahren hergestellt. Zudem ist es nicht mehr notwendig, EPDM-Teile für Tüllenvorrichtungen zu verwenden.
Dadurch wird die Herstellung einfacher und die Produktionskosten werden geringer.
Der Verbindungsabschnitt kann einen Abdichtungsabschnitt bzw. einen Dichtabschnitt und einen Befestigungsabschnitt aufweisen.
Mit dem Abdichtungsabschnitt bzw. dem Dichtabschnitt des Verbindungsabschnitts wird eine Abdichtung im Verbindungsbereich zwischen der Tüllenvorrichtung und der Bauteilöffnung erzielt.
Mittels des Befestigungsabschnitts ist die Tüllenvorrichtung mit einer Bauteilöffnung verbindbar.
Der radial umlaufende Befestigungsabschnitt kann Rastmittel zum Hintergreifen einer in Montagerichtung liegenden Kante eines Bauteils aufweisen.
Die Rastmittel können als Rastelemente ausgebildet sein und eine entgegen der Montagerichtung angeordnete Rastkante aufweisen, wobei sich die Rastelemente von dem Befestigungsabschnitt in radiale Richtung nach außen erstrecken, und wobei die Rastelemente am Rastabschnitt vorzugsweise radial umlaufend im gleichen Abstand voneinander angeordnet und an der Tüllenvorrichtung vorzugsweise einstückig angeformt sind.
Auf diese Weise werden radial umlaufend gleiche Haltekräfte zum Verbinden mit einer Bauteilöffnung eines Bauteils vorgesehen und die erfindungsgemäße Tüllenvorrichtung lässt sich auf einfache Art und Weise einstückig mittels eines entsprechenden Spritzgießverfahrens herstellen.
Der Dichtabschnitt kann ein radial umlaufende und sich im Wesentlichen in Montagerichtung erstreckende Dichtlippe aufweisen. Mittels der Dichtlippe wird eine zuverlässige Abdichtung der Bauteilöffnung mittels der Tüllenvorrichtung erzielt.
Unter einer sich im Wesentlichen in Montagerichtung erstreckenden Dichtlippe wird verstanden, dass die Dichtlippe hauptsächlich in Montagerichtung auf einer Bauteilöffnung aufliegt, jedoch weist diese selbstverständlich auch eine sich in radialer Richtung nach außen erstreckende Komponente auf.
Der Kabeldurchführungsabschnitt kann in etwa trichterförmig ausgebildet sein und sich entgegen der Montagerichtung erstrecken, wobei eine Kabeldurchführungsöffnung vorzugsweise in etwa im Zentrum des Kabeldurchführungsabschnitts ausgebildet ist. Der Kabeldurchführungsabschnitt ist vorzugsweise durch die innere Aussteifungswandung begrenzt.
Der Kabeldurchführungsabschnitt kann in Montagerichtung bzw. in Axialrichtung in etwa die doppelte Länge gegenüber einem Basiskörper der Vorrichtung aufweisen. Als Basiskörper werden der Verbindungsabschnitt, mit Dichtabschnitt und Befestigungsabschnitt sowie die innere und die äußere Aussteifungswandung mitsamt den entsprechenden Streben bezeichnet.
Durch die Länge des Kabeldurchführungsabschnitts steht noch ausreichend Platz zur Verfügung, um ein durch die Kabeldurchführungsöffnung hindurchgeführtes Kabel oder mehrere durch die Kabeldurchführungsöffnung hindurchgeführte Kabel oder einen entsprechenden Kabelbaum mit Klebeband gegenüber der Kabeldurchführungsöffnung abzudichten.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Tüllenvorrichtung zur Kabeldurchführung an einer Bauteilöffnung vorgesehen. Diese umfasst einen in etwa kreisförmigen radial umlaufenden Verbindungsabschnitt zum Verbinden der Tüllenvorrichtung mit einem Randbereich einer Bauteilöffnung,
einen Kabeldurchführungsabschnitt umfassend
einen Biegeabschnitt und
einen Führungsabschnitt mit einer Kabeldurchgangsöffnung, wobei
sich der Führungsabschnitt und der Biegeabschnitt in einer Ausgangstellung im Wesentlichen in Axialrichtung erstrecken, und wobei
der Biegeabschnitt flexible Strukturen aufweist, die derart ausgebildet sind, dass der Biegeabschnitt und der Führungsabschnitt in radialer Richtung klappbar sind, sodass der Führungsabschnitt in einer Montagestellung in einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Axialrichtung geneigt ist.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Tüllenvorrichtung ist es aufgrund der Geometrie der Tüllenvorrichtung in der Ausgangsstellung nicht notwendig, einen Schieber bzw. ein Schieberwerkzeug im Formwerkzeug vorzusehen, da sich der Führungsabschnitt und der Biegeabschnitt in einer Ausgangstellung im Wesentlichen in Axialrichtung erstrecken. Alle Strukturen der Tüllenvorrichtung können erzeugt werden, ohne dass es Hinterschnitte bzw. Hinterschneidungen in einer Entformungsrichtung gibt.
Komplizierte Strukturen und Hinterschnitte sind in der Kunststoffverarbeitung zwar grundsätzlich herstellbar, jedoch sind derartige Abschnitte je nach Komplexität nicht oder nur mit Hilfe von sehr komplexen und teuren Formwerkzeugen herstellbar.
Im Gegensatz dazu, liegen bei der erfindungsgemäßen Tüllenvorrichtung keine Hinterschneidungen in Entformungsrichtung vor und alle Strukturen der Tüllenvorrichtung können einfach ohne den Einsatz eines Schieberwerkzeugs spritzgegossen oder mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt werden.
Dadurch, dass sich der Führungsabschnitt und der Biegeabschnitt in einer Ausgangstellung im Wesentlichen in Axialrichtung erstrecken, ist die Tüllenvorrichtung mittels eines 1- oder 2-Komponenten Spritzgießverfahrens einfach herstellbar und dennoch ist in einer Montagestellung der Führungsabschnitt in einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Axialrichtung geneigt.
Indem der Biegeabschnitt flexible Strukturen aufweist, die derart ausgebildet sind, dass der Biegeabschnitt und der Führungsabschnitt in radialer Richtung klappbar sind, so dass der Führungsabschnitt in einer Montagestellung in einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Axialrichtung geneigt ist, wird eine Tüllenvorrichtung mit einem definierten gebogenen Kabelabgang bereitgestellt.
Der gebogene Kabelabgang wird durch die flexiblen Strukturen des Biegeabschnitts ermöglicht, die zum Erreichen der Montagestellung in axialer Richtung und insbesondere in radialer Richtung zusammen mit dem Führungsabschnitt aus der Tüllenvorrichtung herausgezogen werden können. Der vorbestimmte Winkel entsteht automatisch durch die vorgegebenen Längenverhältnisse der flexiblen Strukturen des Biegeabschnitts und auch der Geometrie des Führungsabschnitts.
Aus dem Stand der Technik sind für derartige Zwecke beispielsweise zum Hindurchführen von Kabelbäumen durch Karosseriebleche sogenannte EPDM-Tüllen (Grommets) vorgesehen.
Die innere Durchführung der Tüllenvorrichtung kann eine konische Form aufweisen, um ein Hindurchziehen eines Kabelelements zu erleichtern. Dadurch wird zudem ein entsprechendes Kabelelement geführt und abgedichtet. Gleichzeitig besteht noch die Möglichkeit das Kabelelement mit einem Band, bspw. einem Textilband zu umwickeln.
Ein definierter Kabelabgang der Tüllenvorrichtung, bspw. um 90° gegenüber der Axialrichtung in Kombination mit der konischen macht ein Spritzgießen anspruchsvoll und in einigen Fällen unmöglich, weil eine Entformung entgegen der Entformungsrichtung erfolgen müsste. Dieses Problem wird mit der erfindungsgemäßen Tüllenvorrichtung sicher und zuverlässig gelöst.
Die Neigung des Führungsabschnittes in einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Axialrichtung kann in der Montagestellung derart beibehalten werden, dass der Führungsabschnitt in einer geklappten Position verbleibt.
Die flexiblen Strukturen im Biegeabschnitt können als radial umlaufende Falten ausgebildet sein, wobei vorzugsweise zwei oder mehr Falten vorgesehen sind, und wobei die Falten Klappsegmente ausbilden.
Die Falten sind nach Art eines Faltenbalges ausgebildet, wobei eine Falte zwei Schenkel umfasst. Die Klappsegmente können durch einen Schenkel einer Falte oder auch durch zwei benachbarte Schenkel zweier Falten ausgebildet sein. Dies wird im Folgenden anhand des Ausführungsbeispiels noch detailliert erläutert.
Weiterhin kann eine Länge der Falten in Axialrichtung entlang einer quer zur Axialrichtung verlaufenden Querrichtung zunehmen.
Dadurch, dass die Länge der Falten entlang der Querrichtung bzw. über den Querschnitt der Tüllenvorrichtung zunimmt, können mittels der Falten die Klappsegmente derart ausgebildet werden, dass ein Kabelabgang über den Führungsabschnitt in einer Montagestellung in einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Axialrichtung ermöglicht wird.
Der Biegeabschnitt und der Führungsabschnitt können in radialer Richtung um eine quer zur Axialrichtung und quer zur Querrichtung angeordnete Klappachse klappbar sein, so dass der Führungsabschnitt in einer Montagestellung in einem vorbestimmten Winkel von in etwa 5° bis 165° und vorzugsweise in einem vorbestimmten Winkel von in etwa 30° bis 115° gegenüber der Axialrichtung geneigt ist. Die Biegung kann somit zumindest in etwa 5° bzw. 10° bzw. 15° bzw. 20° bzw. 30° bzw. 40° bzw. 50° und maximal in etwa 170° bzw. 160° bzw. 150° bzw. 140° bzw. 130° bzw. 120° bzw. 110° bzw. 100° betragen.
Der Kabelabgang in einem vorbestimmten Winkel bzw. der vorbestimmte Winkel werden nicht nur durch die Längenverhältnisse der Falten im Ausgangszustand bestimmt, sondern auch durch die Anzahl der Klappsegmente.
Der vorbestimmte Winkel, mit dem der Führungsabschnitt und dessen Durchgangsöffnung gegenüber der Axialrichtung geneigt sind, ergibt sich aus der Summe der Einzelwinkel der Klappsegmente bzw. der Falten des Biegeabschnitts und kann durch Variieren der entsprechenden Winkel und Längen bzw. der Parameter in einem Winkelbereich von in etwa 10° bis 165° realisiert werden.
Der Führungsabschnitt kann eine Durchgangsöffnung zum Hindurchführen eines Kabelelements aufweisen, wobei der Führungsabschnitt in etwa konusförmig ausgebildet ist.
Vorzugsweise verjüngt sich der Führungsabschnitt entgegen einer Montagerichtung.
Dadurch, dass der Führungsabschnitt sich in etwa konusförmig verjüngend ausgebildet ist, wird ein durch die Durchgangsöffnung hindurchgeführtes Kabelelement zentriert angeordnet.
Ein Kabelelement kann eine oder mehrere Kabel, beispielsweise eines Kabelbaums und/oder auch entsprechende Stecker zum Verbinden von Kabeln umfassen.
Zudem erleichtert die konische Form ein Hindurchziehen eines Kabelelements durch die Tüllenvorrichtung.
Weiterhin kann der Verbindungsabschnitt zumindest eine und vorzugsweise zwei radial umlaufende und sich in Axialrichtung erstreckende kreisförmige Aussteifungswandung aufweisen.
Die erfindungsgemäße Tüllenvorrichtung gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel sind untereinander in der Weise verbunden, dass sie eine einzige allgemeine erfinderische Idee verwirklichen. Die allgemeine erfinderische Idee besteht im Rahmen der vorliegenden Erfindung darin, dass der Verbindungsabschnitt eine innere und eine äußere Aussteifungswandung aufweist. Die Erfindungen gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel können somit einen einzigen gemeinsamen Gegenstand aufweisen.
Jedoch stellt die erfindungsgemäße Tüllenvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, dadurch, dass sich der Führungsabschnitt in einer Ausgangsstellung im Wesentlichen in Axialrichtung erstreckt und die Tüllenvorrichtung somit leicht herstellbar ist und dennoch einen Kabelabgang in einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Axialrichtung ermöglicht, einen separaten Erfindungsgedanken dar.
Dieser lässt sich jedoch in vorteilhafter Weise mit der einzigen allgemeinen gemeinsamen erfinderischen Idee kombinieren.
Die erfindungsgemäße Tüllenvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch die einzige allgemeine gemeinsame erfinderische Idee aus, bei der durch das Vorsehen der inneren und der äußeren Aussteifungswandung im Verbindungsabschnitt die vorstehend aufgezeigten Vorteile erzielbar sind.
Die Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiels lässt sich in vorteilhafter Weise mit dem ersten Ausführungsbeispiel kombinieren, sodass erneut eine Vorrichtung mit zwei Aussteifungswandungen und einem Führungsabschnitt bereitgestellt wird, der sich in einer Ausgangsstellung im Wesentlichen in Axialrichtung erstreckt und in der Montagestellung einen Kabelabgang in einem vorbestimmten Winkel ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Tüllenvorrichtung wird im Folgenden anhand zweier in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Diese zeigen in:

1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Tüllenvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
2 eine seitlich geschnittene Darstellung der Tüllenvorrichtung,
3 eine weitere perspektivische Darstellung der Tüllenvorrichtung,
4 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Tüllenvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
5 eine weitere perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Tüllenvorrichtung,
6 eine weitere perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Tüllenvorrichtung,
7 eine seitlich geschnittene Darstellung der Tüllenvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Ausgangsstellung,
8 eine seitlich geschnittene Darstellung der Tüllenvorrichtung aus 7 in einer Montagestellung,
9 eine seitlich geschnittene perspektivische Darstellung der Tüllenvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Ausgangsstellung, und
10 eine seitlich geschnittene perspektivische Darstellung der Tüllenvorrichtung aus 9 in einer Montagestellung.

Eine erfindungsgemäße Tüllenvorrichtung 1 zur Leitungsdurchführung durch ein Bauteil wird im Folgenden anhand eines ersten Ausführungsbeispiels näher beschrieben (1 bis 3).
Die Tüllenvorrichtung 1 umfasst einen radial umlaufenden Verbindungsabschnitt 2 zum Verbinden der Tüllenvorrichtung 1 mit einem Randbereich einer Bauteilöffnung (nicht dargestellt).
Die Tüllenvorrichtung 1 ist zum Einbringen in die Bauteilöffnung in einer Montagerichtung 3 vorgesehen.
Der Verbindungsabschnitt 2 weist einen Dichtabschnitt 4 und ein Befestigungsabschnitt 5 auf.
Der Dichtabschnitt 4 weist eine kreisringförmige sich im Wesentlichen in Montagerichtung 3 erstreckende Dichtlippe 6 auf. In einem Ausgangszustand erstreckt sich die Dichtlippe 6 in etwa in einem Winkel von 30 bis 75 Grad gegenüber einer Horizontalen. Demgemäß erstreckt sich die Dichtlippe 6 sowohl in Montagerichtung 3 als auch quer dazu.
Mit einem entgegen der Montagerichtung 3 liegenden Abschnitt ist die Dichtlippe 6 des Dichtabschnitts 4 mit dem Befestigungsabschnitt 5 verbunden.
Der Befestigungsabschnitt 5 ist in etwa rohrförmig ausgebildet. Am Befestigungsabschnitt 5 sind Rastmittel 7 einstückig angeformt. Die Rastmittel 7 sind zum Hintergreifen einer in Montagerichtung 3 liegenden Kante eines Bauteils vorgesehen. Die Rastmittel 7 sind als Rastelemente 8 ausgebildet, wobei die Rastelemente 8 eine entgegen der Montagerichtung weisende angeordnete Rastkante 9 aufweisen. Das bedeutet, die Rastkante 9 ist der Montagerichtung 3 zugewandt und erstreckt sich in etwa quer zu dieser.
Die Rastkanten 9 sind zum Hintergreifen eines in Montagerichtung 3 weisenden Abschnittes einer Bauteilöffnung ausgebildet. Die Rastelemente 8 sind radial umlaufend und in etwa gleich beabstandet voneinander am Befestigungsabschnitt 5 angeordnet.
Ein in Montagerichtung 3 liegender Bereich des Befestigungsabschnitts 5 ist mit einer äußeren Aussteifungswandung 10 verbunden. Die äußere Aussteifungswandung 10 ist in etwa rohrförmig ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Montagerichtung 3 bzw. in einer Axialrichtung 19 der Tüllenvorrichtung 1.
Die äußere Aussteifungswandung 10 ist über sich in Montagerichtung erstreckende Streben 11 mit einer inneren Aussteifungswandung 12 verbunden. Die innere Aussteifungswandung 12 ist ebenfalls in etwa rohrförmig ausgebildet.
Die Streben 11, insbesondere Aussteifungsstreben, sind radial umlaufend und gleich beabstandet voneinander zwischen der äußeren Aussteifungswandung 10 und der inneren Aussteifungswandung 12 vorgesehen.
Ein entgegen der Montagerichtung 3 liegender Bereich der inneren Aussteifungswandung 11 ist mit einem Leitungs- bzw. Kabeldurchführungsabschnitt 13 verbunden. Demgemäß begrenzt die innere Aussteifungswandung 12 den Kabeldurchführungsabschnitt 13.
Der Kabeldurchführungsabschnitt ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung zum Aufnehmen eines oder mehrerer elektrischer Kabel bzw. zum Aufnehmen einer oder mehrere Leitungen bzw. Schläuche, insbesondere Leitungen für Flüssigkeiten ausgebildet.
Der Kabeldurchführungsabschnitt 13 erstreckt sich in Montagerichtung 3 und ist in etwa kegelförmig ausgebildet. Im Zentrum des Kabeldurchführungsabschnitts 13 ist eine Kabeldurchführungsöffnung 14 vorgesehen.
Der in etwa kegelförmige Kabeldurchführungsabschnitt 13 erstreckt sich über den Befestigungsabschnitt und die innere und die äußere Aussteifungswandung 12, 10 in Montagerichtung 3 derart, dass noch ausreichend Platz zur Verfügung steht, um ein durch die Kabeldurchführungsöffnung 14 hindurchgeführtes Kabel oder mehrere durch die Kabeldurchführungsöffnung 14 hindurchgeführte Kabel oder einen entsprechenden Kabelbaum mit Klebeband gegenüber der Kabeldurchführungsöffnung abzudichten.
Das bedeutet, der Kabeldurchführungsabschnitt weist in Montagerichtung bzw. in Axialrichtung 19 in etwa die doppelte Länge gegenüber einem Basiskörper 15 der Vorrichtung auf.
Als Basiskörper 15 werden der Verbindungsabschnitt 2, mit Dichtabschnitt 4 und Befestigungsabschnitt 5 sowie die innere und die äußere Aussteifungswandung 12, 10 mitsamt den entsprechenden Streben 11 bezeichnet.
Anstelle der Rastelemente 8 mit entsprechenden Rastkanten 9 können auch andere geeignete Verbindungselemente zum Hintergreifen einer Bauteilöffnung, beispielsweise entsprechende Rastnasen, oder anders geartete Rastelemente vorgesehen sein.
Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Tüllenvorrichtung 1 anhand eines zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben (4 bis 10). Sofern nichts anderes beschrieben ist, weist die erfindungsgemäße Tüllenvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dieselben technischen Merkmale auf wie die erfindungsgemäße Tüllenvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die vorstehend beschrieben wurde. Gleiche technische Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Vorzugsweise weist die Tüllenvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ebenfalls eine innere Aussteifungswandung 12 und eine äußere Aussteifungswandung 10 auf. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass lediglich eine Aussteifungswandung vorgesehen ist und/oder der Verbindungsabschnitt 2 die Aussteifungswandung ausbildet.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst der Kabeldurchführungsabschnitt 13 einen Biegeabschnitt 16 und einen Führungsabschnitt 17. Der Führungsabschnitt 17 ist entgegen der Montagerichtung 3 sich in etwa konusförmig verjüngend bzw. ist konisch ausgebildet.
Weiterhin weist der Führungsabschnitt 17 die Kabeldurchgangsöffnung 14 auf.
Der Biegeabschnitt 16 umfasst flexible Strukturen 18. Die flexiblen Strukturen 18 sind vorzugsweise als radial umlaufende und sich in einer Axialrichtung 19 erstreckende Falten 20 ausgebildet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei solcher Falten 20 vorgesehen. Die Falten 20 erstrecken sich in etwa in Axialrichtung 19, wobei jede Falte 20 einen ersten und einen zweiten Schenkel 21, 22 aufweist.
Die flexiblen Strukturen 18 bzw. die Falten 20 sind derart ausgebildet, dass der Biegeabschnitt 16 und der Führungsabschnitt 17 in einer radialen Richtung 23 klappbar sind, so dass der Führungsabschnitt 17 in einer Montagestellung 24 in einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Axialrichtung 19 geneigt ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass der Führungsabschnitt 17 und der Biegeabschnitt 16 sich in einer Ausgangsstellung im Wesentlichen in Axialrichtung 19 erstrecken. Auf diese Weise sind bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Tüllenvorrichtung mittels eines Spritzgießverfahrens keine Schieber notwendig, da alle Strukturen der Tüllenvorrichtung ohne Hinterschneidungen bzw. Hinterschnitte in Entformungsrichtung auskommen.
Wie vorstehend erläutert, sind bei der erfindungsgemäßen Tüllenvorrichtung 1 zwei Falten 20 vorgesehen. Ein erster Schenkel 21 einer ersten Falte 25 schließt sich unmittelbar an den Verbindungsabschnitt 2 an. Dieser Schenkel bildet ein erstes Klappsegment 27 aus.
Es können jedoch auch nur eine Falte 20 oder drei oder vier oder fünf oder mehr Falten 20 vorgesehen sein.
Eine Länge der Falten 25, 26 in Axialrichtung 19 nimmt entlang einer quer zur Axialrichtung 19 verlaufenden Querrichtung 31 zu.
Ein zweiter Schenkel 22 der ersten Falte bildet zusammen mit einem ersten Schenkel 21 der zweiten Falte 26 ein zweites Klappsegment 28 aus.
Der zweite Schenkel 22 der zweiten Falte 26 ist mit dem Führungsabschnitt 17 verbunden und bildet ein drittes Klappsegment 29 aus.
Beim Überführen der erfindungsgemäßen Tüllenvorrichtung 1 von der Ausgangsstellung 30 in die Montagestellung 24 sind das erste, das zweite und das dritte Klappsegment 27, 28, 29 in radialer Richtung 23 um eine quer zur Axialrichtung 19 und quer zur Querrichtung 31 angeordnete Klappachse 32 klappbar.
Auf diese Weise ist der Führungsabschnitt in der Montagestellung 24 in einem vorbestimmten Winkel von in etwa 10° bis 165° bzw. von in etwa 25° bis 145° bzw. von 45° bis 110° bzw. von 75° bis 90° gegenüber der Axialrichtung geneigt.
Da sich der Führungsabschnitt 17 und der Biegeabschnitt 16 in der Ausgangsstellung 30 im Wesentlichen in Axialrichtung 19 erstrecken, ist die vorliegende Erfindung ohne Schieber mittels eines Spritzgießverfahrens einfach und kostengünstig herstellbar.
Zudem können nahezu beliebige Kabelabgänge in einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Axialrichtung in einem Bereich von 10° bis 165° realisiert werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können natürlich auch drei oder vier oder mehr Falten zusätzlich zu der ersten und der zweiten Falte 25, 26 vorgesehen sein. Dementsprechend können auch zwei, drei, vier, fünf oder mehr Klappsegmente vorgesehen sein.
Grundsätzlich ist auch ein vordefinierter Kabelabgang mit lediglich einer Falte realisierbar, dieser ermöglich jedoch dann nur einen kleineren Winkel gegenüber der Axialrichtung.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung ist die Tüllenvorrichtung 1 aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE), vorzugsweise einstückig, mittels eines 1-Komponetnen-Spritzgießverfahrens hergestellt.
Bezugszeichenliste

1: Tüllenvorrichtung
2: Verbindungsabschnitt
3: Montagerichtung
4: Dichtabschnitt
5: Befestigungsabschnitt
6: Dichtlippe
7: Rastmittel
8: Rastelemente
9: Rastkante
10: Äußere Aussteifungswandung
11: Streben
12: Innere Aussteifungswandung
13: Kabeldurchführungsabschnitt
14: Kabeldurchführungsöffnung
15: Basiskörper
16: Biegeabschnitt
17: Führungsabschnitt
18: Flexible Strukturen
19: Axialrichtung
20: Falte
21: Schenkel
22: Schenkel
23: Radiale Richtung
24: Montagestellung
25: Erste Falte
26: Zweite Falte
27: Erstes Klappsegment
28: Zweites Klappsegment
29: Drittes Klappsegment
30: Ausgangsstellung
31: Querrichtung
32: Klappachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018103016 A1 [0013]

Claims

Tüllenvorrichtung zur Leitungsdurchführung durch eine Bauteilöffnung umfassend einen Kabeldurchführungsabschnitt, und einen radial umlaufenden Verbindungsabschnitt zum Verbinden der Tüllenvorrichtung mit einem Randbereich einer Bauteilöffnung in einer Montagerichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt eine innere und eine äußere Aussteifungswandung aufweist, die im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Tüllenvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die innere und die äußere Aussteifungswandung in etwa parallel zu einer Montagerichtung erstrecken.
Tüllenvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die innere und die äußere Aussteifungswandung (12, 10) über radial umlaufend angeordnete Streben (11) miteinander verbunden sind, wobei die Streben (11) vorzugsweise gleich beabstandet zueinander angeordnet sind.
Tüllenvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (2) einen Befestigungsabschnitt (5) umfasst, wobei der Befestigungsabschnitt (5) radial umlaufend angeordnete Rastmittel (7) zum Hintergreifen einer in Montagerichtung (3) liegenden Kante eines Bauteils aufweist.
Tüllenvorrichtung (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastmittel (7) als Rastelemente (8) ausgebildet sind und eine entgegen der Montagerichtung (3) weisende Rastkante (9) aufweisen, wobei sich die Rastelemente (8) von dem Befestigungsabschnitt (5) in radialer Richtung (23) nach außen erstrecken, und wobei die Rastelemente (8) am Rastabschnitt vorzugsweise radial umlaufend und gleichbeabstandet voneinander angeordnet und an der Tüllenvorrichtung (1) vorzugsweise einstückig angeformt sind.
Tüllenvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (2) einen der Dichtabschnitt (4) umfasst, wobei der Dichtabschnitt (4) eine radial umlaufende und sich im Wesentlichen in Montagerichtung (3) erstreckende Dichtlippe (6) aufweist.
Tüllenvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabeldurchführungsabschnitt (13) in etwa trichterförmig ausgebildet ist und sich entgegen der Montagerichtung (3) erstreckt, wobei eine Kabeldurchführungsöffnung (14) vorzugsweise in etwa im Zentrum des Kabeldurchführungabschnittes (13) ausgebildet ist, und wobei der Kabeldurchführungsabschnitt (13) vorzugsweise durch die innere Aussteifungswandung (12) begrenzt ist.
Tüllenvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabeldurchführungsabschnitt (13) umfasst einen Biegeabschnitt (16) und einen Führungsabschnitt (17) mit einer Kabeldurchgangsöffnung (14), wobei sich der Führungsabschnitt (17) und der Biegeabschnitt (16) in einer Ausgangstellung (30) im Wesentlichen in Axialrichtung (19) erstrecken, und wobei der Biegeabschnitt (16) flexible Strukturen aufweist, die derart ausgebildet sind, dass der Biegeabschnitt (16) und der Führungsabschnitt (17) in radialer Richtung (23) klappbar sind, sodass der Führungsabschnitt (17) in einer Montagestellung (24) in einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Axialrichtung (19) geneigt ist.
Tüllenvorrichtung (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der der Biegeabschnitt (16) und der Führungsabschnitt (17) in radialer Richtung (23) um eine quer zur Axialrichtung (19) und quer zur Querrichtung (31) angeordnete Klappachse (32) klappbar sind, sodass der Führungsabschnitt (17) in einer Montagestellung (24) in einem vorbestimmten Winkel von in etwa 10° bis 165° und vorzugsweise in einem vorbestimmten Winkel von in etwa 30° bis 115° gegenüber der Axialrichtung (19) geneigt ist.
Tüllenvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Tüllenvorrichtung 1, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE), mittels eines 1-Komponetnen-Spritzgießverfahren hergestellt ist.