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Die Erfindung betrifft eine feuchtigkeitsdichtende
Leitungsführungsanordnung,
insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit der Kabelstränge
mit mehreren Leitungen, beispielsweise elektrischen Leitungen, Lichtwellenleitern
oder Pneumatikleitungen, durch Wände
geführt
werden können,
wobei auf einer Seite der Wand Feuchtigkeit auftreten kann, während auf der
anderen Seite der wand dies unerwünscht ist. Beispielsweise betrifft
die Erfindung auch Leitungsführungsanordnungen,
bei denen Feuchtigkeit von elektrischen Kontakten oder Innenräumen ferngehalten
werden soll, auch wenn auf der der Feuchtigkeit abgewandten Seite
Unterdruck herrscht. Die Erfindung betrifft ferner ein Einlegeelement
für eine
solche Leitungsführungsanordnung
sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Leitungsführungsanordnung.
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Beispielsweise ist es bei einem Fahrzeug
nötig,
dass an bestimmten Orten ein Kabelbaum von der Außenseite
des Fahrzeugs in das Innere, d. h. beispielsweise in die Fahrgastzelle,
geführt
wird. Dabei gelangen an diesen Durchtrittsöffnungen möglicherweise Feuchtigkeit oder
andere unerwünschte flüssige oder
gasförmige
Medien in den trocken zu haltenden Bereich. Außerdem kann in Bereichen, in denen
der Kabelbaum in den Teilen des Fahrzeugs verläuft, die nicht speziell gegenüber dem
Eindringen von Feuchtigkeit geschützt sind, Feuchtigkeit, beispielsweise
Regenwasser, entlang des Kabelbaums laufen, bzw. entlang der Einzelleiter
dieses Kabelbaums, und in beispielsweise die Fahrgastzelle eindringen,
wenn der Übergang
zwischen der Fahrgastzelle und dem nicht feuchtigkeitsabgedichteten
Bereich des Fahrzeugs nicht ausreichend gedichtet ist. Die ständig vorhandene
Feuchtigkeit kann beispielsweise zu Korrosionsproblemen am Fahrzeug
führen oder
aus Komfortgründen
in bestimmten Bereichen des Fahrzeugs unerwünscht sein.
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Zum Abdichten solcher Durchtrittsbereiche in
Wänden
werden verschiedene Anordnungen, meist am Kabelbaumstrang, an einzelnen
oder mehreren Kabeln, vorgesehen, um Kabelstränge, die gewöhnlich aus
mehreren Einzelleitern bestehen, durch Wandungen, Durchbrüche, Stecker
o.ä., zu
führen und
gleichzeitig eine Abdichtung vorzusehen.
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Aus der
DE 34 31 617 A1 ist eine
Anordnung bekannt, mit der mehrere Leitungen durch eine Wandung
geführt
werden können,
wobei auf einer Seite der Wandung ein feuchtigkeitsdichter Raum
vorgesehen werden soll. Dazu werden die Einzelleiter in ein röhrenförmiges Element
aus Gummi eingebracht, wobei die Einzelleiter durch Schaummaterial
umgeben sind, das den Gummizylinder ausfüllt. Der Gummizylinder wiederum
ist mit Aufnahmen versehen, mit Hilfe derer er in die Wandung auf
feuchtigkeitsdichte Weise eingesetzt werden kann. Dabei wird jeder
einzelne Leiter von dem Kunststoffmaterial umgriffen und der gesamte
Innenraum des zylindrischen Gummielements ausgefüllt.
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Aus der
DE 37 17 296 C2 ist eine
Verkappung für
eine Lichtwellenader bekannt. Die einzelnen Lichtwellenleiter sind
in einer zylindrischen Aderhülle aufgenommen,
wobei eine Abdichtung am Ende der Aderhülle durch eine Verkappung mittels
einer festen, im Verarbeitungszustand nicht flüssigen fließfähigen Masse bewirkt wird und
die Masse, in die die Lichtwellenleiter eingebettet sind, elastisch
ist. Der Bereich, in dem die Masse vorgesehen ist, wird von einem
zylindrischen Formkörper
umschlossen, der aus zwei Teilen besteht, der seinerseits außen von
einem Schrumpfschlauch überdeckt
ist bzw. selbst aus einem schrumpfbaren Material besteht.
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Im Inneren der Verkappung kann ein
Kern mit Aussparungen angeordnet sein. In den einzelnen Aussparungen
können
dann die einzelnen Lichtwellenleiter eingelegt werden, ehe die elastische
Masse eingebracht wird. Die fließfähige Masse wird durch eine
Füllöffnung in
der Wand der Aderhülle
eingebracht, so dass sie sich von der Aderhülle ausgehend nach innen in
die Lichtwellenleiteranordnung hinein fortsetzt.
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Aus der
US 6,010,134 ist schließlich eine Tülle für ein Kabelbündel bekannt,
bei der in einem zylindrischen Körper,
der aus zwei durch ein Filmscharnier verbundenen Hälften bestehen
kann, die Leiter des Kabelbündels
angeordnet sind. Ein Dichtmittel ist im Bereich zwischen den Leitern
und dem zylindrischen Element eingebracht.
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Ferner ist aus der
EP 635 921 A1 eine Konstruktion
für eine
wasserdichte Leiterdurchführung bekannt.
Dabei wird mittels eines Röhrchens,
das an seinem einen Endbereich Poren aufweist, in einen mittleren
Bereich eines Kabelbündels
ein fließfähiges Dichtmittel
eingebracht. Das Dichtmittel wird in das Röhrchen eingeführt und
im Inneren des Kabelbündels
verteilt, da das Röhrchen
während
des Abdichtvorgangs entsprechend in das Innere des Kabelbündels eingeführt ist,
so dass das fließfähige Dichtmittel aus
den Poren des Röhrchens
austreten kann und den Bereich zwischen den einzelnen Leitern eines Kabelbündels dichten
kann.
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Zum Abdichten einer Kabeldurchführung durch
eine Dichttülle
wird ein härtbares
Dichtmittel gemäß der
EP 0 880 210 A1 in
die Lücken
zwischen den Leitern oder die Gruppen von Leitern eines Kabelbündels eingeführt. Während dieses
Vorgangs ist ein Abstandsstück
auf den Leitern angebracht, das diese so hält, dass Lücken zwischen den Leitern im Gebiet
des Abstandsstücks
vorgesehen sind.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
eine wasserdichtende Leitungsführungsanordnung
vorzusehen, mit Hilfe derer das Eindringen von im einzelne Leiter
einer Kabelführung
oder zwischen den Einzelleitern einer Kabelführung voranschreitender Feuchtigkeit
in einen feuchtigkeitsdichten Raum zuverlässig verhindert werden kann.
Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Einlegeelement für eine feuchtigkeitsabdichtende
Leitungsführungsanordnung
und ein Verfahren zur Herstellung einer feuchtigkeitsdichtenden
Leitungsführungsanordnung
vorzusehen.
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Diese Aufgabe wird mit eine Leitungsführungsanordnung
mit den Merkmalen des Anspruchs 16, einem Einlegeelement mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 17 gelöst.
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Im folgenden wird die Beschreibung
hauptsächlich
auf ein schäumungsfähiges Material
gerichtet. Statt dessen können
aber auch fließ-
oder gießfähige Materialien
verwendet werden und der Schäumungsvorgang
entsprechend durch einen Gießvorgang
ersetzt werden.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass
ein Vereinzeln der Leiter, auch Leiter unterschiedlicher Art und
Querschnittsgestalt, während des
Schäum-
oder Gießvorgangs,
bei dem das wasserdichtende Material, insbesondere ein schäum-, fließ- und/oder
gießfähiges Material,
um die Leiter und zwischen die Leiter eingebracht wird, dazu beiträgt, dass
die Leiter möglichst
einzeln während
des Schäumens,
d.h. des Abdichtvorgangs, liegen. Das wasserdichtende Material kann
dann beim Schäumen
oder Gießen
jeden Einzelleiter vollständig
umgeben. Dadurch können
Bereiche vermieden werden, bei denen die Einzelleiter während des
Abdichtvorgangs direkt aneinander liegen, wodurch zwischen sie kein
Schäummaterial
oder Abdichtmaterial eindringen könnte und in diesem Bereich
somit die Wasserdichtheit nicht vollständig gewährleistet sein könnte. Diese
Wirkung der Erfindung wird dadurch erreicht, dass das Schäum- bzw.
Gießmaterial (Schäumungsmaterial
im Folgenden) sich vom Innenbereich des Leitungs- oder Kabelbündels zu
dessen Außenbereich
ausbreitet und dadurch bei seiner Ausbreitung die Einzelleiter in
begrenztem Maß auseinander
drückt,
so dass Schäumungsmaterial
um jeden Einzelleiter im Schäumungsbereich
vorgesehen wird. Damit sich die Leiter bei diesem Abdichtvorgang
nicht unkontrolliert ausbreiten, d. h. auseinander bewegen, wird
das die Leiter umfassende Einlegeelement vorgesehen, in dem auch
mindestens ein Schaumführungskanal
(Führungskanal)
vorgesehen ist, der das Abdichtmaterial in das Innere des Leitungsbündels bringt.
Gleichzeitig wird durch das Einlegeelement, das den abzudichtenden
Kabelstrang umfasst, das unkontrollierte Ausbreiten der Einzelleiter
verhindert. Somit wird im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, bei denen
das Schäumungsmaterial
von außen
auf ein Leitungsbündel
aufgebracht wird und bei denen die Leitungen durch das Ausbreiten
des Schäumungsmaterials
von außen
nach innen zusammengedrückt
werden, bei der vorliegenden Erfindung das Abdicht- oder Schäumungsmaterial
vom Kern des Leitungsbündels
her eingebracht, wodurch die Einzelleiter von innen nach außen gedrückt werden.
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Das Einlegeelement, das beispielsweise
als Spritzgussteil gefertigt ist, ist kostengünstig herzustellen und kann
bereits beim Erstellen des Kabelbaums, Leitungsstrangs oder Steckers
an diesem angebracht werden, so dass kein erheblicher zusätzlicher
Aufwand durch das Vorsehen des Einlegeelements an einem Kabelbaum
entsteht.
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Neben dem gezielten Eintrag von Abdichtmaterial,
vorzugsweise Schäumungsmaterial,
von innen nach außen
trägt das
Einlegeelement gleichzeitig dazu bei, einen gezielten Gegendruck
aufzubauen, der wiederum zum gleichmäßigen Umschäumen der Einzelleiter beiträgt. Darüber hinaus
wird sichergestellt, dass kein Einzelleiter im Außenbereich
der fertigen Anordnung zu liegen kommt, da alle Einzelleiter durch
das Innere des Einlegeelements geführt werden und anschließend der
Materialeintrag so erfolgt, dass das Einlegeelement selbst ebenfalls
durch Schaummaterial oder Abdichtmaterial umgeben wird und somit
bei der fertigen feuchtigkeitsdichtenden Leitungsführungsanordnung
nicht sichtbar ist, sondern in Abdichtmaterial eingebettet ist.
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Somit wird eine feuchtigkeitsdichtende
Leitungsführungsanordnung
vorgesehen, die nicht nur in radialer Richtung des Leitungs- bzw.
Kabelbündels,
sondern auch in dessen Längsrichtung
wasser- und feuchtigkeitsdichtend ist.
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Unter Längsachse bzw. Längsrichtung
wird im Folgenden stets diejenige Richtung verstanden, in der die
Einzelleiter des Kabelstrangs laufen. Im Gegensatz dazu wird mit
Querschnittsrichtung diejenige Richtung bezeichnet, die senkrecht
zu dieser Längsrichtung
ist bzw. die senkrecht zur Längsachse
des Einlegeelements verläuft,
wobei die Längsachse
des Einlegeelements im Wesentlichen mit der Längsrichtung des Kabelbündels zusammenfällt.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die übrigen Ansprüche gekennzeichnet.
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Das Einlegeelement, das zur Herstellung
der feuchtigkeitsdichtenden Leitungsführungsanordnung verwendet wird,
weist vorzugsweise mehrere Austrittsöffnungen für Abdichtmaterial, insbesondere Schäumungsmaterial,
in seinen Wänden
auf. Dies hat den Vorteil, dass das Abdichtmaterial, das durch die
Eintrittsöffnung
und den Schaumführungskanal
in das Innere des Einlegeelements und damit des Kabelstrangs eingebracht
wird, sich grundsätzlich
nur von innen nach außen
ausbreitet, auch um das Einlegeelement schließlich zu umfassen und eine
nahezu beliebige Außenkontur
des längswasserdichten Abdichtelements
im fertigen Zustand vorzusehen. Durch die Hauptausbreitungsrichtung
des Abdichtmaterials in radialer Richtung von innen nach außen, auch
um das Einlegeelement außen
zu umfassen, wird die Ausbreitungsrichtung des Materials von Innen
nach außen weiter
unterstützt,
was bewirkt, das die Einzelleiter des Kabelstrangs noch zuverlässiger vereinzelt
werden als beispielsweise bei einer alternativen Ausführungsform,
bei der die Außenumschäumung des
Einlegeelements von außen
her vorgenommen wird.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Einlegeelement im Wesentlichen zylindrisch oder prismatisch
gestaltet. Dabei kann der Zylinder einen Kreisquerschnitt, einen
polygonalen Querschnitt oder einen ovalen Querschnitt oder ähnliches
aufweisen. Die zylindrische Form bietet den Vorteil, dass sie einfach
und kostengünstig
beispielsweise im Spritzgussverfahren erzeugbar ist und im Wesentlichen
der Form eines Kabelbündels
entspricht, so dass beim Umschäumen
des Kabelbündels
ein möglichst gleichmäßiger Schaumeintrag
um die Einzelleiter durch die gleichmäßige Schaumausbreitung erreicht wird.
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Vorteilhafter Weise ist die Eintrittsöffnung für das Schäumungsmaterial
an der Zylinderwand vorgesehen und zwar so, dass die Eintrittsöffnung bzw. die
Eintrittsöffnungen
symmetrisch bezüglich
einer gedachten Symmetrieebene angeordnet sind, die senkrecht zur
Zylinderlängsachse,
also zur Längsachse
des Einlegeelements, verläuft.
Dies gewährleistet,
dass auch in Längsrichtung
das Abdichtmaterial gleichmäßig verteilt
wird, da es mittig bezüglich der
Längsrichtung
bzw. gleichmäßig bezüglich der Mitte
der Längsachse
eingebracht wird. von der Eintrittsöffnung bzw. den Eintrittsöffnungen
erstreckt sich der Führungskanal
bzw. die Führungskanäle vorteilhafter
Weise im Wesentlichen senkrecht zur Zylinderwand in das Innere des
Kabelstrangs oder Leitungsbündels.
Dadurch wird gewährleistet,
dass das Schäumungsmaterial
einen kurzen Weg zurücklegt,
ehe es sich im Inneren des Einlegeelements ausbreiten und ggf. ausdehnen
kann und um die Einzelleiter anordnen kann. Der Führungskanal
seinerseits ist dabei wiederum vorzugsweise als zylindrischer Körper vorgesehen,
der im Inneren hohl ist und darin den Schaum bzw. anderes Abdichtmaterial führt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Einlegeelement mehrteilig gestaltet, insbesondere vorzugsweise
zweiteilig, wobei die Teile entlang einer Trennfläche, die
in Längsrichtung
des Einlegeelements verläuft,
wieder zu einem vollständigen,
vorzugsweise zylindrischen, Einlegeelement zusammengesetzt werden
können.
Dazu sind die Teile beispielsweise entlang der Trennfläche mit
einem Filmscharnier verbunden und/oder sie sind mit einer Verrastung
bzw. je Trennfläche
mehreren Verrastungen verbindbar. Durch das mehrteilige Ausbilden
des Einlegeelements wird eine einfache Montage des Einlegeelements
am Kabelbaum bzw. Kabelstrang gewährleistet, da der Kabelstrang
nicht einzeln in Längsrichtung
durch das Einlegeelement gefädelt werden
muss, sondern vielmehr eingelegt werden kann. Die Ausbildung des
mehrteiligen Einlegeelements mit Rastungen bzw. einen Filmscharnier
stellt dabei sicher, dass das Zusammensetzen des Einlegeelements
in den zylindrischen oder anderweitig passend gestalteten Körper rasch
und problemlos durchgeführt
werden kann.
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Werden Verrastungen oder andere Arretiereinrichtungen
vorgesehen, um die Teile des Einlegeelements miteinander zu verbinden,
so sind diese vorzugsweise mehrstufig ausgebildet, d. h. insbesondere
mit einer ersten Stufe, in der das Einlegeelement einen größeren Querschnitt
umschließt,
und einer zweiten Stufe, in der das Einlegeelement eine kleinere
Querschnittsfläche
umschließt.
Dies bietet die Möglichkeit,
beim Einbringen des Abdicht- oder Schäumungsmaterials das Einlegeelement
zunächst in
der ersten Verraststufe zu halten, während vorzugsweise unmittelbar
nach dem Füllen
der Schäumform
die Verrastung in die zweite Stufe erfolgt, so dass durch Kompression
des Schaums innerhalb des Einlegeelements letzte, möglicherweise
vorhandene Hohlräume
ebenfalls mit Schaum gefüllt
werden können.
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Nach einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
sind im Inneren des Einlegeelements Verästelungseinrichtungen vorgesehen,
die beispielsweise als von den Innenwänden des Einlegeelements vorspringende
Stifte oder Stege ausgebildet sind. Diese Verästelungseinrichtungen sind
vorzugsweise unregelmäßig im Einlegeelement
angeordnet. Werden solche Verästelungseinrichtungen
vorgesehen, so können
die Einzelleiter des Leitungsstrangs einzeln um die Verästelungen
geführt
werden, was weiter dazu beiträgt,
dass während
des Abdicht- bzw. Schäumvorgangs
ein direktes Aneinander-Liegen der Leitungen vermieden wird, was
seinerseits zu einer verschlechterten Ausschäumung und damit einer verschlechterten
Wasserdichtheit führen
würde.
Alternativ können
solche Verästelungen
beispielsweise auch dadurch bewirkt werden, dass die Einzelleiter vor
dem Einbringen in das Einlegeelement unregelmäßig gewellt werden.
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Vorteilhafter Weise ist das Einlegeelement so
gestaltet, dass es sich an seinen jeweiligen Enden in Längsrichtung
verjüngt
und mittels der Verjüngung, die
vorzugsweise aufspreizbar, d. h. elastisch, gestaltet ist, die Einzelstränge des
Kabelbündels
ortsfest hält.
Dadurch wird ein unerwünschtes
Verrutschen des Kabelstrangs vermieden, wenn das Einlegeelement
daran angebracht ist. Dies trägt
dazu bei, Montagegenauigkeiten einzuhalten, die erforderlich sind, um
die feuchtigkeitsdichtende Leitungsführung an einem bestimmten Ort
beispielsweise im Kraftfahrzeug vorsehen zu können.
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Nach einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
umfasst das Einlegeelement ein Einfüllelement, das einen z.B. zumindest
bereichsweise trichterförmigen
Schaumzufuhrkanal bzw.
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Zufuhrkanal für Abdichtmaterial aufweist,
der mit der Eintrittsöffnung
verbindbar ist, wenn das Einfüllelement
auf den vorzugsweise zylindrischen Körper des Einlegeelements aufgeclipst
oder anderweitig daran befestigt wird. Dies vereinfacht den Spritzgussvorgang
des Einlegeelements, insbesondere die Entnahme des fertigen Einlegeelements
aus der Form, wobei gleichzeitig ein trichterförmiger Schaumzufuhrkanal gebildet
werden kann, der zu einer guten Schaumzufuhr zur Eintrittsöffnung beiträgt. Vorzugsweise
wird das Einfüllelement
zusätzlich
mit den Wänden
des Einlegeelements, d. h. bevorzugter Weise des zylindrischen Körpers, verrastet,
um ein Verschieben während
des Schaumeinbringungsvorgangs zu vermeiden. Alternativ ist es auch
möglich, es
beispielsweise lediglich mittels des Schaumzufuhrkanals, der als
röhrenförmiger Vorsprung
in Richtung auf den zylindrischen Körper des Einlegeelements gestaltet
ist, mit der Eintrittsöffnung
des Einlegeelements zu verbinden. Wird ein solches Einfüllelement
vorgesehen, so ist es möglich,
die Anschlussgeometrie an die jeweilige Dosier- oder Schäumungsmaschine
anzupassen, ohne das Einlegeelement insgesamt verändern zu
müssen,
indem lediglich das Einfüllelement
entsprechend angepasst wird. Ferner kann nach Bedarf beispielsweise
eine Verzweigung des Schaumeinbringungskanals vorgesehen werden,
wenn das Einlegeelement mehrere Schaumführungskanäle aufweist.
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Das Abdicht- bzw. Schäumungsmaterial,
das zum Ausfüllen
und Umschäumen
des Einlegeelements verwendet wird, kann ebenso wie die fertige Außenkontur
der Leitungsführungsanordnung
den jeweiligen Bedürfnissen
angepasst werden. Insbesondere kann die Anordnung in verschiedenen
Härten
im Außenbereich
erzeugt werden, wobei bei einem Bedarf nach einer verhältnismäßig hohen
Härte im
Außenbereich
beispielsweise auch ein Schäumungsvorgang
zum Erzeugen mehrerer Schichten durchgeführt werden kann, bei dem eine
härtere
Außenschicht
vor oder nach dem Ausbilden einer weiteren Innenschicht aufgebracht
wird. Die Härte
ist durch geeignete Wahl des Abdicht- bzw. Schäumungsmaterials einstellbar.
Gleichzeitig bietet die Kombination des Abdichtwerkstoffs und des
eingebetteten Einlegeelements eine gute Schalldämpfungsfunktion im Bauteil,
die insbesondere durch die geschlossene Außenhaut des Schäumungsmaterials
erreicht wird. Insgesamt bleibt dabei die Leitungsführungsanordnung
verhältnismäßig leicht,
wozu vor allem das niedrige Gewicht des Schaumkörpers beiträgt.
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Nachfolgend wird die Erfindung rein
beispielhaft anhand der beigefügten
Figuren beschrieben, in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Einlegeelements ist;
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2 eine
Explosionsseitenansicht des Einlegeelements aus 1 ist;
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3 einen
Schnitt durch eine fertige Längswasserabdichtung
mit einem Einlegeteil gemäß 1 und 2 zeigt;
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4 eine
perspektivische Ansicht der fertigen Längswasserabdichtung gemäß 3 ist; und
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5 eine
schematische Darstellung des Einlegeelements in einer Formhälfte eines
Abdichtwerkzeugs darstellt.
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Wege zur Ausführung der
Erfindung
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Einlegeelement 10.
Das Einlegeelement 10 ist im Wesentlichen als kreiszylindrischer
Körper
gestaltet, der sich an seinen beiden Enden in Längsrichtung verjüngt. Das
gesamte zylindrische Einlegeelement 10 ist hohl, so dass
ein Kabelstrang mit mehreren Leitungen, die auch unterschiedliche
Leitungsquerschnitte aufweisen können,
in das Innere des Einlegeelements 10 eingelegt werden kann.
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Das in 1 dargestellte
Einlegeelement 10 umfasst zwei Hälften 11, 12,
sowie ein Einfüllelement 13.
In 2 sind die entsprechenden
Teile des Einlegeelements 10 in Explosionsseitenansicht
dargestellt.
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Das in 1 und 2 dargestellte Einlegeelement 10 kann
um einen Kabelstrang gelegt werden, indem im offenen Zustand, der
in 2 dargestellt ist,
ein Kabelstrang in eine Hälfte
des Einlegeelements eingebracht wird, beispielsweise in die Hälfte 11 des
Einlegeelements, wonach die Hälfte 12 mittels Verrasteinrichtungen 14,
die als formschlüssige
Verbindungen in 2 dargestellt
sind, mit der Hälfte 11 verbunden
wird. Das in 1 und 2 dargestellte Einlegeelement 10 weist
zwei Hälften 11, 12 auf,
die jeweils näherungsweise
in einem 180°-Bereich
ein Kabelbündel
umschließen.
Es ist auch möglich,
eine der Hälften 11 oder 12 deutlich
größer als
die andere zu gestalten, d. h. sie einen größeren Winkelbereich abdecken
zu lassen. Statt der Arretiereinrichtungen 14, die mit
Vorsprüngen 15 auf
der unteren Hälfte 12 des Einlegeelements
verrasten können,
ist es möglich, die
Hälften 11, 12 entlang
einer Trennfläche
mit einem ebenfalls im Spritzgussvorgang mit entsprechend dünner Wandstärke geformten
Filmscharnier zu verbinden und lediglich entlang einer zweiten Trennfläche die
Hälften
des Einlegeelements nach dem Einfügen der Einzelleiter des Kabelbündels miteinander
zu verrasten.
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Die sich verjüngenden Bereiche 16, 17 des Einlegeelements,
die dazu dienen, das Einlegeelement ortsfest auf einem Kabelstrang
zu halten, sind ebenfalls einstückig
mit dem zylindrischen Körper 11, 12 des
Einlegeelements gegossen und sind elastisch gestaltet, indem einzelne
Abschnitte durch dazwischen vorgesehene Schlitze in Umfangsrichtung voneinander
getrennt sind. Dadurch können
sowohl ein Kabelstrang mit dickerer Breite als auch einer mit dünnerer Breite
in das Einlegeelement 10 eingelegt werden und durch die
sich verjüngenden
Bereiche, die sich im begrenzten Maß angepasst an die Dicke des
Kabelstrangs auf spreizen, lage- und
ortsfest gehalten werden.
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In der in 1 und 2 dargestellten
Ausführungsform
ist das Einlegeelement 10 im Wesentlichen zylindrisch und
mit kreisförmigen
Querschnitt gestaltet. Prinzipiell ist es auch möglich, einen polygonalen Querschnitt,
einen ovalen Querschnitt oder ähnliches
vorzusehen, der nach Bedarf auch an die Form des durchzuführenden
Kabelstrangs angepasst sein kann.
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Jede der Hälften 11, 12 des
in 1 und 2 dargestellten Einlegeelements 10 ist
mit Austrittsöffnungen 18 für das Schäumungsmaterial
versehen. Durch diese Austrittsöffnungen,
die nach Bedarf um den Umfang sowie in Längsrichtung des Einlegeelements
platziert werden können,
kann Schäumungsmaterial,
das in das Innere des Einlegeelements eingebracht ist, austreten
und anschließend
das Einlegeelement selbst ebenfalls umschäumen.
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Zum Einbringen des Schäumungsmaterials weist
eine Hälfte 11 des
Einlegeelements 10 in der in 1 und 2 dargestellten Ausführungsform
eine Eintrittsöffnung
auf (nicht sichtbar) an die sich ein rohrförmiger Schaumführungskanal 20 anschließt, der
im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse
des Einlegeelements 10, d. h. in radialer Richtung des
Einlegeelements verläuft.
Der Schaumführungskanal 20 endet
näherungsweise
in der Mitte des Querschnitts des Einlegeelements und ist ferner
so angeordnet, dass er auch in Längsrichtung
des Einlegeelements 10 zentral positioniert ist. In die
nicht-sichtbare Eintrittsöffnung
für das
Schäumungsmaterial
kann eine Verlängerung 21 des
Schaumzufuhrkanals 22 eingesetzt werden, die in einem Einfüllelement 13 vorgesehen
ist. Das Einfüllelement 13 weist
wiederum Arretiereinrichtungen 19 auf, mit denen es auf
der außenseitigen
Zylinderfläche
eines Teils des Einlegeelements 11 arretierbar ist. Das
Einfüllelement 13 hat dabei
vorzugsweise einen trichterförmigen
Schaumzufuhrkanal 22, der zum Anschluss an eine Spritzgussmaschine
oder Schäumungsmaschine
geeignet ist.
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Werden bei einer alternativen Ausführungsform
mehrere Führungskanäle 20 für Abdichtmaterial,
hier Schäumungsmaterial,
im Einlegeelement vorgesehen, so kann das Einfüllelement 13 zusätzlich eine
Verzweigung des Schaumzufuhrkanals 22 aufweisen. Ferner
ist es mit Hilfe des Einfüllelements 13 einfach
möglich,
für jede
Spritzguss- bzw. Schäumungsmaschine
einen passenden Anschluss vorzusehen, indem lediglich die Anschlussgeometrie
des Einfüllelements 13 variiert
wird.
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Das Einlegeelement 10 kann
zusätzlich
Positionierhilfen aufweisen, mit denen es in der Form eines Schäumwerkzeugs
bzw. eines Spritzgusswerkzeugs einfach zu positionieren ist. Dies
ist beispielsweise in 5 zu
erkennen, in der eine Formhälfte 11 in
einem in ein Schäumwerkzeug
eingelegten Zustand dargestellt ist, wobei die Hälfte 11 des Einlegeelements
durch die Positionierhilfe 23, die als von der außenseitigen
Zylinderwand vorspringender Stift gestaltet ist, lagefest in den
entsprechenden Aussparungen der Formhälfte des Schäumungswerkzeugs 30 gehalten
wird.
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Aus 2 bzw. 5 ist ferner zu erkennen, dass
das Einlegeelement 10 vorzugsweise zusätzlich in seinem Inneren stift-
oder stegartige Vorsprünge aufweist,
die als Verästelungseinrichtungen
für die Einzelleitungen
des Kabelstrangs dienen. Diese Vorsprünge 24 sind vorzugsweise
unregelmäßig im Inneren
des Einlegeelements angeordnet und können gleichermaßen in dem
Teil 11 und in dem Teil 12 des Einlegeelements
vorgesehen werden. Die Einzelleiter des Kabelstrangs können nach
Bedarf um sie herumgeführt
werden, so dass Einzelleiter möglichst nicht
direkt neben einander zu liegen kommen.
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Der Vollständigkeit halber sei noch festgehalten,
dass die in 5 gezeigte
Anordnung des Teils des Einlegeelements 10 eine Anordnung
zeigt, die zwei Schauführungskanäle aufweist,
die jeweils in das Innere des Einlegeelements und damit das Innere
des Kabelstrangs möglichst
nahe an dessen Zentrum führen.
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Nachfolgend wird anhand 3 bis 5 die Herstellung einer Leitungsführungsanordnung
mit feuchtigkeitsdichtenden Eigenschaften unter Verwendung eines
Einlegeelements 10 beschrieben.
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Zunächst wird ein Einlegeelement 10 an
einem Kabelstrang eines Kabelbaums derart angebracht, dass die Einzelleiter
des Kabelstrangs um die Verästelungseinrichtungen
24 im Inneren des Einlegeelements 10 gelegt werden, so
dass sie möglichst einzeln
liegen, d. h. nicht aneinander stoßen. Dabei ist das Einlegeelement 10 geöffnet, wenn
ein solches Öffnen
des Einlegeelements möglich
ist. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, wenn
auch aufwändiger,
die Einzelleitungen in Längsrichtung
durch das Einlegeelement zu führen,
wenn sich dieses nicht öffnen
lässt.
Anschließend
wird das Einlegeelement 10 zusammengesetzt, indem die Teile 11, 12 gegeneinander
geschlossen werden. Dazu werden die Arretiereinrichtungen 14, 15 in
einer ersten Position verrastet, d. h. unter Ausnutzung erster Arretiernasen 15,
so dass das Einlegeelement in seine im Wesentlichen zylindrische
Form zusammengesetzt ist.
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Alternativ dazu ist es auch möglich, zunächst ein
Teil 11 des Einlegeelements, ggf. mit aufgesetztem Einfüllelement 13,
in eine Formhälfte 30 eines Schäumungswerkzeugs
einzulegen, anschließend den
Kabelstrang mit den Einzelleitungen in diese Hälfte des Einlegeelements 11 einzubringen
und schließlich
die zweite Hälfte
des Einlegeelements 12 mit der ersten Hälfte 11 zu verbinden
und zu arretieren. Es wird jedoch bevorzugt, das Einlegeelement 10 bereits
beim Zusammenstellen des Kabelbaums am entsprechenden Kabelstrang
anzubringen. Dies spart zusätzlichen
Fertigungsaufwand beim Schäumvorgang.
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Anschließend wird das Einfüllelement 13 auf den
zylindrischen Körper
des Einlegeelements aufgesetzt und ggf. daran verrastet bzw. verclipst.
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Die Gesamtanordnung wird nunmehr
in ein Schäumungswerkzeug 30 eingelegt
und zwar so, dass die Eintrittsöffnung
für Schäumungsmaterial 22 mit
einem Schaumzufuhrkanal 31 des Formwerkzeugs 30 ausgerichtet
ist. Gleichzeitig wird das Einlegeelement 10 mit Hilfe
der Positioniervorsprünge 23 in
entsprechenden Aussparungen des Formwerkzeugs 30 positioniert.
Die Leiter, die in das Einlegeelement eingelegt sind, werden dabei
durch Ein- und Ausgänge 32, 33 für die Leitungsbündel geführt. Das Schäumwerkzeug
kann je nach gewünschter
Außengeometrie,
d. h. insbesondere der vorgegebenen Außenform, die zur Befestigung
der wasserdichtenden Leitungsführungsanordnung
an einer Wandung von beispielsweise einem Fahrzeug nötig ist,
mit entsprechenden Formgebungen 35 versehen sein. Z. B.
können
Vorsprünge
und Nuten an der Außengeometrie der
fertigen Längswasserabdichtung
vorgesehen werden. In der in 5 dargestellten
Ausführungsform
soll die fertige Längswasserabdichtung
im Wesentlichen patronenförmig
sein und zusätzlich
in Umfangsrichtung verlaufende Vorsprünge bzw. Vertiefungen aufweisen,
wie es zum Beispiel in 4 zu erkennen
ist.
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Nachdem das Einlegeelement mit dem
darin eingelegten Kabelstrang im Formwerkzeug 30 positioniert
ist, wird das Formwerkzeug geschlossen und Schäumungsmaterial wird über den
Schaumzufuhrkanal 31 des Formwerkzeugs, die Eintrittsöffnung 22 im
Einfüllelement
sowie den Schaumführungskanal 20 bzw.
die Schauführungskanäle 20 in
das Innere des Einlegeelements geführt, wodurch es gleichzeitig in
den zentralen Bereich, d. h. den mittleren Bereich, des Kabelstrangs
in Radialrichtung gesehen gelangt. Als Schäumungsmaterialien mit guten
Dichteigenschaften zum Abdichten der Kabelstränge können beispielsweise Hotmelt-,
Coldmelt-, Makromelt-, Butyl- und andere Schaumwerkstoffe verwendet
werden. Zum Beispiel können
auch PU- oder Silikonschäume
sowie Vergüsse
eingesetzt werden. Alternativ und bevorzugt kann auch Polyurethanschaum eingesetzt
werden. Der in den zentralen Bereich des Einlegeelements und des
Kabelstrangs eingebrachte Schaum dehnt und breitet sich zunächst im
Inneren des Einlegeelements aus und umschließt dabei die Einzelleiter des
Kabelstrangs, die gut vereinzelt im Inneren des Einlegeelements
vorliegen. Dieser Effekt wird dadurch unterstützt, dass die Einzelleiter
zwar durch die konusförmigen
Endbereiche 16, 17 des Einlegeelements gebündelt gehalten
werden, jedoch andererseits durch den Druck, den das Schäumungsmaterial
aufbringt, von innen nach außen
gedrückt
werden und somit sich soweit auffächern, dass sich Schäumungsmaterial
um alle einzelnen Leiter verteilen kann. Wenn das Schäumungsmaterial
die Wand des Einlegeelements 10 erreicht hat, tritt es durch
die Austrittsöffnungen 18 für das Schäumungsmaterial,
die in der Wand des Einlegeelements 10 vorgesehen sind,
aus und umschließt
zusätzlich
das Einlegeelement 10 sowie die daraus austretenden Leiter
in dem Bereich, in dem das Schäumungsmaterial
eingebracht wird, d. h. zwischen den Ein- und Ausgängen 32, 33 für den Kabelstrang.
Dabei füllt
es die Form 30, 31 des Schäumungswerkzeugs aus. Dabei
dehnt sich das Schäumungsmaterial
soweit aus, bis es an der Wand des Formwerkzeugs 30, 31 anliegt
und nimmt die dadurch vorgegebene Form ein.
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Solange das Schäumungsmaterial im Inneren des
Einlegeelements noch nicht verfestigt ist bzw. das Äußere des
Einlegeelements noch nicht mit Schäumungsmaterial umschlossen
ist, kann nach Bedarf das Einlegeelement in seinem Innenquerschnitt
verkleinert werden, indem die Verrastungen des oberen und unteren
Einlegeelementteils 11, 12 verschoben werden,
d. h.
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die Verrastung auf eine zweite Stufe
eingestellt wird, bei der der Innenquerschnitt des Einlegeelements
verkleinert ist. Dadurch wird das Schäumungsmaterial weiter komprimiert
und eventuell noch vorhandene Holräume werden mit Schaum gefüllt.
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Nach dem Schäumungsvorgang reagiert der Schaum
bzw. die Gießmasse,
beispielsweise Polyurethan oder Silikon, aus, wonach die fertige
Anordnung aus der Form entnehmbar ist.
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Die Anordnung sieht somit eine sowohl
in radialer Richtung des Kabelstrangs als auch in Längsrichtung
des Kabelstrangs wasserdichtende Ausführungsform einer wasserdichtenden
Leitungsdurchführung
vor.
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Eine fertige Leitungsführungsanordnung 40 ist
in 3 und 4 in Querschnitt bzw. in der Seitenansicht
dargestellt. Wie 4 entnehmbar
ist, ist in der dargestellten Ausführungsform die gesamte dichtende
Anordnung im Wesentlichen patronenförmig mit in Umfangrichtung
verlaufenden Längsnuten,
die zur Montage an einer Durchtrittsöffnung in einer Fahrzeugwand
dienen. Die Einzelleiter des Kabelstrangs 42 treten an
den beiden Enden in Längsrichtung
der patronenförmigen
Anordnung 41 aus. Dabei können selbstverständlich Leiter
unterschiedlicher Dicke in einen Kabelstrang integriert sein, wie
es beispielsweise aus 3 entnehmbar
ist. Aus 3 ist ferner gut
zu entnehmen, dass sowohl vollständig
das Innere des Einlegeelements 11, 12, 13 mit
Schaummaterial 44 ausgefüllt ist als auch der gesamte
Außenbereich
um das Einlegeelement 11, 12, 13 mit
Schäumungsmaterial
umgeben ist, das schließlich
die endgültige
Außenform
bestimmt.
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Der wesentliche Aspekt der Erfindung
liegt somit darin, eine sehr gut wasserdichtende Leitungsführungsanordnung
vorzusehen, bei der insbesondere auch eine Dichtigkeit in Längsrichtung
des Kabelstrangs gewährleistet
wird und bei der dennoch keine wesentlichen Mehrkosten im Vergleich
zu herkömmlich
umschäumten
Leitungsführungsanordnungen auftreten.
Dies wird erreicht, indem ein Einlegeelement 10 vorgesehen
wird, das einen Schaumeintrag ermöglicht, der vom Zentrum des
Einlegeelements und damit des Kabelstrangs sich nach außen ausbreitet.
Dieser Effekt kann dadurch unterstützt werden, dass im Inneren
des Einlegeelements die Einzelleiter des Kabelstrangs durch entsprechende
Verästelungseinrichtungen
lagefest gehalten werden.