-
Die Erfindung betrifft ein Hybridkabel, insbesondere für eine Leuchte, umfassend wenigstens zwei isolierte elektrische Leitungen, die in einer Schutzummantelung angeordnet sind.
-
Elektronische oder elektrische Geräte die überwiegend im Außeneinsatz benötigt werden, haben zum Schutz vor Umwelteinflüssen spezielle Gehäuse mit hohen technischen Anforderungen. Sie müssen stabil konstruiert, staubgeschützt, korrosionsgeschützt, UV-stabil, vibrationsstabil und dicht gegen Wassereinwirkung wie Regen oder Hochdruckreinigereinsatz sein. Dies gilt insbesondere auch für LED-Fahrzeugleuchten wie Arbeitsscheinwerfer im täglichen Einsatz auf Landmaschinen und Baumaschinen. Unter langer UV-Einwirkung sowie bei Vibrationen und starken Temperaturschwankungen kann es dazu kommen, dass Schwachstellen wie Kabeldurchführungen und eingeklebte oder verschraubte Lichtscheiben in ihrer Funktion nachgeben, wodurch Undichtigkeiten entstehen.
-
Besonders Temperaturschwankungen wirken aktiv auf das Gehäuse des Arbeitsscheinwerfers ein. Hier sind zwei Temperatureinflüsse zu beobachten: Zum einen die von außen einwirkenden Temperaturen, wie jahreszeitbedingte Umgebungstemperatur, Sonneneinstrahlung und Maschinen- und Abgaswärme, zum anderen die vom Inneren des Gehäuses eigenerzeugte Temperatur durch den wärmeerzeugenden Betrieb der LED-Chips. Hierdurch entstehende Temperaturschwankungen können bei unter 0 °Celsius beginnen und gehen hoch bis oberhalb von 60 °Celsius. Da die Gehäuse aufgrund ihrer hohen Anforderungen zum Schutz vor Umwelteinflüssen dicht verbaut sein müssen, entstehen durch diese Temperaturschwankungen im Inneren Überdruck oder Unterdruckverhältnisse. Ein Unterdruck entsteht meistens sehr schnell, wenn der aufgeheizte Arbeitsscheinwerfer im eingeschalteten Zustand mit Wasser in Berührung kommt, beispielsweise durch Regen oder durch eine Reinigung mit einem Wasserstrahl. Von außen wirkt gleichzeitig das Wasser auf das Gehäuse ein. Wassertropfen neigen dazu, sich in Pfalzen, Innenkanten und Vertiefungen an der Außenseite des Gehäuses anzuhaften. Genau an diesen Stellen entstehen die leichten Undichtigkeiten durch Witterungseinwirkung, die dann in Verbindung mit dem Unterdruck im Innengehäuse dazu führen, dass diese außen anhaftenden Wasseransammlungen in das Gehäuse eingesogen werden. Das eingetretene Wasser verbleibt im Gehäuse und gleiche wiederkehrende Bedingungen bewirken, dass auf diese Weise immer mehr Wasser angesammelt wird. Eine solche Wasseransammlung kann letztendlich dazu führen, dass die Elektronik der Arbeitsscheinwerfers versagt und die Leuchte komplett ausfällt.
-
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit welcher der Entstehung eines solchen Unterdrucks, der ursächlich für den Wassereintritt in das Gehäuse ist, entgegenwirkt werden kann. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Hybridkabel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung in Form eines Hybridkabels bereitgestellt, durch die der Entstehung eines Unterdrucks, der ursächlich für den Wassereintritt in das Gehäuse eines überwiegend im Außeneinsatz eingesetzten elektronischen oder elektrischen Gerätes ist, entgegenwirkt werden kann. Durch die Bereitstellung eines Hybridkabels für ein elektronisches oder elektrisches Gerät für den Außeneinsatz, das in der Schutzummantelung neben wenigstens zwei isolierten elektrischen Leitungen zusätzlich einen Druckausgleichsschlauch aufweist, ist bei Verbindung des Druckausgleichsschlauchs mit einem Gerätegehäuse ein kontinuierlicher Druckausgleich in dem Gehäuse erzielt. Hierdurch ist der Entstehung eines Unterdrucks in dem Gehäuse entgegengewirkt.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist in dem Druckausgleichsschlauch ein sich über dessen Länge erstreckender Formkörper angeordnet, dessen Querschnittsfläche kleiner ist, als die Querschnittsfläche des Druckausgleichsschlauchs. Hierdurch ist eine dauerhafte Luftdurchgängigkeit des Druckausgleichsschlauchs auch bei dessen Verknicken gewährleistet. Ansonsten würde sich das flexible Material des Schlauchs an der Knickstelle von rund in flach verformen, wobei sich die beiden geplätteten Materialschichten dicht aufeinanderlegen und damit den Durchfluss komplett abschnüren.
-
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Formkörper nach innen kragend an der Innenwandung des Druckausgleichsschlauchs befestigt. Hierdurch ist eine Lageänderung des Formkörpers vermieden. Bevorzugt weist der Formkörper einen dreieckigen, einen kreisförmigen, einen ellipsenförmigen, einen rechteckigen oder einen trilobularen Querschnitt auf.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Querschnittsfläche des Formkörpers weniger als ein Drittel, bevorzugt weniger als ein Viertel der Querschnittsfläche des Druckausgleichsschlauchs. Hierdurch ist eine ausreichende Durchflussöffnung in dem Druckausgleichsschlauch gewährleistet.
-
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein elektrisch betriebenes Gerät, insbesondere eine LED-Fahrzeugleuchte, bereitzustellen, bei dem der Entstehung eines Unterdrucks, der ursächlich für den Wassereintritt in das Gerätegehäuse ist, entgegenwirkt ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein elektrisch betriebenes Gerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist der Druckausgleichsschlauch an seinem dem elektrisch betriebenen Gerät abgewandten Ende mit einem Lüftungsstecker versehen, der eine mit Lüftungsschlitzen versehende Schutzkappe aufweist, wobei bevorzugt zwischen Lüftungsstecker und Schutzkappe eine Membran, vorzugsweise eine PTFE-Membran angeordnet ist. Hierdurch ist einem Eindringen von Wasser oder Schmutzpartikeln in das mit dem Druckausgleichsschlauch verbundenen Gehäuse des elektrisch betriebenen Gerätes entgegengewirkt.
-
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Druckausgleichsschlauch mit einer Druckquelle verbunden, über die das Gehäuse des elektrisch betriebenen Gerätes kontinuierlich unter Überdruck gehalten werden kann. Hierdurch ist ein Eindringen von Wasser in das Gehäuse weiter verhindert.
-
Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend im Einzelnen beschreiben. Es zeigen:
- 1 die schematische Darstellung eines Hybridkabels;
- 2 die schematische Darstellung eines Druckausgleichsschlauchs
- a) im Querschnitt
- b) um 90° geknickt in der Seitenansicht;
- c) im Querschnitt an der Knickstelle A-A;
- 3 die schematische Darstellung des Druckausgleichsschlauchs aus 2 um 45° gedreht
- a) im Querschnitt
- b) um 90° geknickt in der Seitenansicht;
- c) im Querschnitt an der Knickstelle B-B;
- 4 die Darstellung alternativer Querschnitte des Druckausgleichsschlauchs eines Hybridkabels nach 1
- a) mit einem Formkörper mit sternförmigem Querschnitt;
- b) mit einem Formkörper mit quadratischem Querschnitt;
- c) mit einem Formkörper mit kreisförmigem Querschnitt;
- d) mit einem Formkörper mit dreieckförmigem Querschnitt;
- 5 die schematische Darstellung eines LED-Arbeitsscheinwerfers;
- 6 die schematische Darstellung des stromversorgungsseitigen Endabschnitts des Hybridkabels des LED-Arbeitsscheinwerfers aus 5
- a) in räumlicher Darstellung;
- b) in der Draufsicht;
- 7 die Darstellung des Hybridkabels aus 6 im Querschnitt.
-
Das als Ausführungsbeispiel gewählte Hybridkabel 1 umfasst eine Schutzummantelung 2, von der zwei Stromleiter 3 und ein Druckausgleichsschlauch 4 eingefasst sind. Im Ausführungsbeispiel weisen die beiden Stromleiter 3 und der Druckausgleichsschlauch 4 einen identischen Querschnittsdurchmesser auf.
-
In dem Druckausgleichsschlauch 4 ist über seine gesamte Länge ein Formkörper 41 angeordnet, der einen weitgehend dreieckigen Querschnitt aufweist und der an der Innenmantelfläche des Druckausgleichsschlauchs 4 befestigt ist. Die Querschnittsfläche des Formkörpers 41 beträgt etwa ein Viertel der Querschnittsfläche des Druckausgleichsschlauchs 4. Im Ausführungsbeispiel ist der Druckausgleichsschlauchs 4 mit dem in diesem angeordneten Formkörper 41 einteilig ausgebildet. Der Formkörper 41 kann auch jeden anderen geeigneten Querschnitt aufweisen, wie beispielweise kreisrund. elliptisch, sternförmig oder rechteckig. Es ist auch denkbar, mehrere Formkörper in dem Druckausgleichsschlauch 4 anzuordnen, solange sie geeignet sind, im Falle eines Verknicken des Druckausgleichsschlauchs einen Mindestdurchfluss zu gewährleisten.
-
In 5 ist ein elektrisches Gerät in Form eines LED-Arbeitsscheinwerfers 5 wiedergegeben, dessen Stromversorgung über die Stromleiter 3 eines Hybridkabels 1 der zuvor beschriebenen Art mit Strom versorgt wird. Das Hybridkabel ist hierzu in bekannter Art und Weise abgedichtet in das Gehäuse 51 des LED-Arbeitsscheinwerfers 5 geführt und die Stromleiter 3 sind mit dessen - nicht dargestellten - LED-Platine leitend verbunden.
-
Der Druckausgleichsschlauch 4 des Hybridkabels 1 ist endseitig mit einem Lüftungsstecker 6 versehen, der eine axial auskragende Schutzkappe 61 aufweist, die mit Lüftungsschlitzen 62 versehen ist. Zwischen dem Lüftungsstecker 6 und der Schutzkappe 61 ist eine luftdurchlässige, jedoch Wasser und Schmutzundurchlässige Membran 63 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel als PTFE-Membran ausgeführt ist. Alternativ kann die Membran 63 auch aus einem anderen geeigneten Material ausgebildet sein. Der Lüftungsstecker 6 wird stromversorgungsgseitig, beispielsweise innerhalb des Bereichs der Stromversorgung eines Arbeitsgerätes, an der die beiden Stromleiter 3 des Hybridkabels 1 angeschlossen werden, frei positioniert, sodass über den Druckausgleichsschlauch 4 des Hybridkabels 1 ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Gehäuses 51 des LED-Arbeitsscheinwerfers 5 und der Umgebungsluft erfolgen kann.
-
Es ist auch möglich, den Druckausgleichsschlauch 4 mit einer Druckquelle zu verbinden, über die das Gehäuse 51 des LED-Arbeitsscheinwerfers 5 kontinuierlich unter Überdruck gehalten wird, wodurch das Eindringen von Wasser weiter verhindert ist. Diese Lösung ist natürlich nicht auf LED-Arbeitsscheinwerfer beschränkt; vielmehr ist sie für jedes elektrische oder elektronische Gerät einsetzbar.
