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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Insbesondere
im Kraftfahrzeugbau sind Anordnungen in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt.
Am weitesten verbreitet sind Tüllen,
die in der Regel aus einem elastischen Grundkörper bestehen, wenigstens eine
Durchtrittsöffnung
für ein
Leitungselement und darüber
hinaus eine an die jeweilige Wandöffnung bzw. an den jeweiligen
Kanal angepaßte
Außenkontur
aufweisen. Vor dem Einbau in das Fahrzeug sind derartige Dichttüllen zunächst auf Leitungsstränge oder
Kabelbäume
aufzuziehen. Insbesondere bei Leitungselementen für den elektrischen
Strom können
während
des Aufziehens der Tüllen
Beschädigungen
entstehen, wenn die elastisch aufzuweitende Tülle über bereits an Kabeln montierte
Stecker zu stülpen
ist. Leitungsbündel
mit großen
Durchmessern erfordern häufig
auch Tüllen, die
nur mit starker Handkraft aufgezogen werden können. Dies ist einerseits für das Montagepersonal ermüdend und
führt andererseits
häufig
auch zum Aufreißen
der Tüllen,
wenn während
des Stülpvorganges
zu viel Kraft aufgewendet wurde.
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Montagefreundlicher
sind Abdichtungssysteme, wie sie beispielsweise aus der gattungsgemäßen
DE-35 44 785-C2 bekannt
geworden sind. Innerhalb eines formbeständigen und aus mehreren Schalensegmenten
zusammengesetzten Haltekörpers
befindet sich ein weichelastischer Dichtkörper mit Durchtrittsöffnung für die Leitungselemente.
Nachteilig ist hier jedoch die im Verhältnis zum Durchmesser der Leitungselemente
relativ große
Ausdehnung des innerhalb der Schalen angeordneten Schaumstoffkörpers. Hohe
dynamische Belastungen an den Leitungselementen können aufgrund
der großen
Ausdehnung des Schaumstoffkörpers
zu starken Schwingungsamplituden führen, wodurch ggfs. sogar die
Leitungselemente an den formstabilen Schalen scheuern und somit
einer Verschleißbelastung
unterliegen. Darüber
hinaus ist damit zu rechnen, daß durch
die ständige
Schwingungsbeaufschlagung der Schaumstoffkörper bleibend komprimiert wird
und damit die Dichtwirkung nachläßt.
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Aus
der
DE 42 22 101 A1 ist
eine ähnlich
Anordnung zur abgedichteten Durchführung wenigstens eines Leitungselementes
oder Bündels
bekannt.
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Im
Hinblick auf eine Reduzierung der Schwingungsbelastung günstiger
ist ein in der
EP-0 348
668-B1 (F16L 5/00) beschriebener Halter zur Festlegung
von Kabeln, Leitungen und Schläuchen. Bei
diesem wirken formstabile Kunststoffkörper auf die Leitungselemente
ein. Derartige Anordnungen sind jedoch sehr anfällig für Gas- und Luftdurchtritt. Für voneinander
abzuschottende Arbeitsräume
ist eine solche Lösung
also nicht in Betracht zu ziehen. Es kommt noch hinzu, daß bei einer
Vormontage eines derartigen Halters auf einem Leitungselement eine
relativ genaue Winkellage einzuhalten ist, wenn das Leitungselement
im verbauten Zustand nicht unnötig
stark verdrillt sein soll. Damit wird die Vormontage aufwendiger.
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Aus
der
DE 43 43 061 A1 ist
ein System zur feuerfesten Abschottung von Rohrleitungs- oder Kanaldurchtritten
durch Wände
bzw. Decken bekannt, mit einer, durch ein Trägermaterial gehalterten, sich bei
Hitzeeinwirkung aufblähenden,
umfangmäßig verteilt
angeordneten Schicht, wobei Trägermaterial und
blähfähige Schicht
einen flexiblen, um die Rohrleitung oder den Kanal wickelbaren Gürtel bilden.
Der blähfähigen Schicht
sind Dämmelemente
zugeordnet, welche vor Eintritt der Blähwirkung eine Schalldämmung und/oder
eine rauchdichte Abschottung des Durchtritts bewirken, wobei die
Dämmelemente aus
einer flexiblen Schicht, insbesondere aus Schaumstoff bestehen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Anordnungen
unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile weiterzubilden.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit einer Anordnung gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche 2 bis 10 betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen
dieser Anordnung.
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In
der erfindungsgemäßen Anordnung
wird die Dichtfunktion also im wesentlichen von einem an dem Leitungselement
oder dem Bündel
befestigten Dichtelement übernommen.
Dieses ist als Schaumstoffkörper
ausgebildet und wird durch Aufwicklung eines Schaumbandes erzeugt.
Die Haltefunktion wird im wesentlichen übernommen von wenigstens einem Halteglied,
das den Umfang des Dichtelementes zumindest teilweise umfaßt und die
Wandöffnung
bzw. den Innenraum des Kanalbauteils abschottet. Das Dichtelement
wird von wenigstens zwei Halteabschnitten dichtend beauschlagt,
die voneinander lösbar
sind. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
das Halteglied als einseitig offener Ring ausgebildet und ermöglicht so
ein einfaches Einlegen des Leitungselementes bzw. Bündels. Der
formstabile Anlageabschnitt sorgt für einen definierten Verlauf
der Leitung.
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Gemäß einer
ersten Erfindungsvariante weist das Halteglied im wesentlichen einen
ortsfesten und formstabilen Anlageabschnitt als ersten Halteabschnitt
und einen elastisch beweglichen Klemmabschnitt als zweiten Halteabschnitt
auf. Der Klemmabschnitt wirkt ebenso wie ein die Einlegeöffnung verschließendes erstes
Schottelement auf das bevorzugt als Schaumstoffkörper ausgebildete Dichtelement
komprimierend ein, so daß weder
Luft noch Gas oder Schmutz von einem Arbeitsraum in den anderen
gelangen kann. Die ringförmigen
Halteglieder sind ihrerseits von angeformten Schottwänden umgeben,
so daß auch
außerhalb
der von dem Halteglied und dem ersten Schottelement einerseits und dem
Dichtelement andererseits gebildeten Berührungslinie eine einwandfreie
Abdichtung zur Wand der Öffnung
bzw. des Kanalbauteils sichergestellt ist.
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Eine
vereinfachte Montage ergibt sich nun dadurch, daß die zu verlegenden Leitungselemente gemeinsam
mit den – vorzugsweise
in einem ggfs. auch räumlich
separaten Vormontageprozeß – angeformten
Schaumstoffdichtungen problemlos in der gut zugänglichen Einlegeöffnung positioniert
werden können.
Insbesondere der elastisch ausgeführte Klemmabschnitt bietet
nun den Vorteil, daß der
von dem Halteglied und dem ersten Schottelement gebildete Leitungsdurchtritt
nicht genau auf ein vorgegebenes Durchmessermaß festgelegt ist. Es können in relativ
weiten Grenzen Durchmesserabweichungen kompensiert werden, ohne
daß Einbußen hinsichtlich der
Dichtqualität
zu befürchten
sind. Dies ist im Fahrzeugbau insbesondere dann von großer Bedeutung, wenn
beispielsweise für
unterschiedliche Ausstattungsvarianten die jeweils zu verlegenden
Kabelbäume
unterschiedlich dick sind. Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht mit
identisch aufgebauten und vorzugsweise als Clipskörper ausgebildeten
Haltegliedern gerade für
die oben genannten Varianten eine dichtende Fixierung höchst unterschiedlich strukturierter
und daher in ihren Durchmessern häufig auch verschieden großer Kabelbäume.
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Hervorzuheben
ist auch, daß die
erfindungsgemäße Anordnung
mit wenigen Handgriffen und ohne großen Kraftaufwand zu Reparaturzwecken oder
im Rahmen einer evtl. erforderlich werdenden Nacharbeit geöffnet werden
kann. Auch bei der Demontage unterliegt keines der zur erfindungsgemäßen Anordnung
gehörenden
Bauelemente einer besonders starken Beanspruchung, so daß hier wie
bei der Montage selbst keine Beschädigungen an Leitungen oder
Dichtelementen zu befürchten
sind. Hervorzuheben ist auch, daß mit erfindungsgemäßen Anordnungen
zusätzlich
eine bessere akustische Dämmung
als mit Tüllenkonstruktionen
erzielt werden kann.
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Insbesondere
die gemäß den Ansprüchen 7 bis
9 ausgeführten
Clipskörper
können
als Kunststoffspritzteil preisgünstig
in Großserienherstellung gefertigt
werden. Deshalb kann ggfs. auch in Betracht gezogen werden, daß für unterschiedliche
Einsatzfälle
spezifische Clipskonfigurationen gewählt werden, wobei beispielsweise
deren Randkontur auf eine bestimmte Standardkontur im Bereich von Wanddurchtritten
oder innerhalb von Kanalbauteilen abgestellt werden kann.
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Zu
berücksichtigen
ist auch, daß durch
den Verzicht auf Tüllen
das erfindungsgemäße Konzept bei
gleicher Durchtrittsfläche
in der Wand oder innerhalb des Kanalbauteils die Verlegung dickerer
Leitungsstränge
ermöglicht.
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Ein
besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
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1:
den bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung am Beispiel eines schematisch
dargestellten Kraftfahrzeuges,
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2:
eine Ansicht gemäß Schnitt
II-II in 1,
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3:
eine Ansicht gemäß Schnitt
III-III in 2,
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4:
in einer mit 2 vergleichbaren Ansicht einen
in ein Kanalbauteil einsetzbaren Clipskörper,
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5:
einen Längsschnitt
durch einen abzudichtendes Kanalbauteil,
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6:
in einer mit 2 vergleichbaren Ansicht eine
weitere Variante für
einen einsetzbaren Clipskörper,
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7:
eine dritte Variante für
einen einsetzbaren Clipskörper,
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8:
ein gemäß 7 ausgeführter Clipskörper mit
voneinander gelösten
Halteabschnitten,
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9:
eine Ansicht gemäß Schnitt
IX-IX in 7,
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10:
eine vierte Variante für
einen einsetzbaren Clipskörper.
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Gleiche
Bauteile bzw. Bauteilabschnitte weisen in allen Figuren die gleiche
Bezifferung auf.
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1 zeigt
als einen bevorzugten Einsatzfall für die Erfindung ein schematisch
dargestelltes Fahrzeug 1 in einer Draufsicht. Für die Erfindung
wesentliche Abschnitte des Fahrzeugs 1 sind hier ein Motorraum 2,
ein sogenannter Wasserkasten 3 sowie ein Insassenraum 4.
Stellvertretend für
viele andere in dem Motorraum 2 untergebrachten Aggregate
ist hier ein Motor 5 dargestellt, der unter anderem über einen Leitungsstrang 6 mit
der ebenfalls nur schematisch angedeuteten Bordelektronik 7 des
Fahrzeugs 1 verbunden ist. Zum Schutz des Leitungsstranges 6 vor Schmutz,
Feuchtigkeit und Hitze ist am hier nicht weiter bezifferten Karosserieaufbau
des Fahrzeugs 1 ein Kabelkanal 8 gehalten, der
in eine Durchtrittsöffnung 9 mündet, die
ihrerseits Bestandteil eines zum Wasserkasten 3 gehörenden Stirnwandbleches 10 ist. Letzteres
grenzt also den Motorraum 2 gegenüber dem Wasserkasten 3 und
unterhalb desselben auch gegen den Insassenraum 4 ab.
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Eine
häufig
im Fahrzeugbau anzutreffende Konstellation besteht darin, daß für ein dem
Insassenraum 4 zugeordnetes Belüftungssystem 11 Frischluft
aus dem Wasserkasten 3 angesaugt wird. Es muß daher
in jedem Falle sichergestellt werden, daß Schadstoffe wie Abgase, Öldämpfe, Kohlenmonoxid,
Stickoxide und Schwefeldioxid nicht aus dem Motorraum 2 beispielsweise
durch den Kabelkanal 6 hindurch in den Wasserkasten 3 gelangen
können. Da
hier also für
die Insassen des Fahrzeugs 1 eine Gesundheitsgefährdung in
jedem Falle ausgeschlossen sein muß, werden an die Abdichtung
im Bereich der Durchtrittsöffnung 9 besonders
hohe Anforderungen gestellt. Die Abdichtung des Kabelkanals 6 gegenüber dem
Stirnwandblech 10 erfolgt in herkömmlicher und bewährter Weise über umlaufende
Dichtflansche, die entweder direkt an dem Kabelkanal 6 angeformt
(siehe 3) oder an diesem arretiert sind. Diese Form der
Abdichtung kann technisch sicher beherrscht werden, da im wesentlichen
gerade verlaufende Dichtlinien vorliegen. Komplizierter ist jedoch
die Abdichtung des Leitungsstranges 6 innerhalb des Kabelkanals 8.
Genau dort setzt die Erfindung an.
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Beispielsweise
im Bereich des Schnittes II-II (siehe 1) ist innerhalb
des Kabelkanals 8 eine Clipskonfiguration vorgesehen, die
integraler Bestandteil einer Dichtungsanordnung ist. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
sind Durchtrittsöffnungen 12 bis 14 vorgesehen,
in denen drei hier nicht weiter dargestellte und in dem Kabelkanal 8 verlegte
Leitungsstränge
dichtend arretiert werden können.
Mit einem Punktraster ausgelegt sind für insgesamt mit 15 bis 17 bezeichnete
Clipselemente jeweils elastisch nachgiebige Clipsschenkel 15a bis 17a.
Die jeweils gegenüberliegenden
Bereiche bilden unbewegliche Halteabschnitte 15b bis 17b.
Letztere liegen gegenüber
Schottwänden 18 bis 21 fest.
Als Besonderheit sind hier die Schottwände 20 und 21 einteilig ausgebildet.
Von besonderer Bedeutung ist auch ein Deckelement 22, das über ein
Filmscharniergelenk 23 am unbeweglichen Halteabschnitt 17b angelenkt ist
und über
eine Rastnase 24 an dem in der Zeichnung oberen und hier
hakenförmig
ausgebildeten Ende 16c des Halteabschnittes 16b arretierbar
ist. Dieses Deckel element 22 trägt auf seiner Unterseite Schottelemente 25 und 26,
welche die zwischen den an freien Enden der Schenkel der Clipselemente 16 und 17 befindlichen
Einlegeöffnungen
verschließen. Die
radiale Ausdehnung dieser Schottelemente in Richtung der Achse der
Durchtrittsöffnungen 13 und 14 ist
so gewählt,
daß eingelegte
Leitungsstränge dichtend
beaufschlagt werden.
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Auf
der Oberseite des Deckelelementes 22 ist für das clipsförmig ausgebildete
Halteglied 15 der unbewegliche Halteabschnitt 15b befestigt. Über ein zweites
Filmschamiergelenk 27 kann die Durchtrittsöffnung 12 mittels
eines weiteren Schottelementes 28 verschlossen werden,
das seinerseits nach Art eines Steges auf einem zweiten Deckelelement 29 befestigt
ist. Letzteres ist in seinem freien Ende 30 an einer dem
ersten Deckelelement 22 zugeordneten Rastnase 31 arretierbar.
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Die
Zusammenschau mit der 3 macht nun deutlich, daß bei in
den Durchtrittsöffnungen 12 bis 14 eingelegten
Leitungssträngen
im Bereich des Schnittes II-II kein Gas- oder Flüssigkeitsdurchtritt mehr möglich ist.
Diesbezüglich
wird insbesondere auch auf die formschlüssig miteinander verbundenen Überlappungsbereiche Ü1 bzw. Ü2 zwischen
den Schottwänden 18, 19 einerseits
und den Schottwänden 19 und 20 andererseits
hingewiesen. Auf deren Position abgestimmt ist ein axialer Versatz
der Halteglieder 16 und 17. Die beweglichen Halteabschnitte 16a und 17 können somit
voreinander her bewegt werden, und zwar in einer sich gegenseitig
bedeckenden Weise.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die gesamte
in 2 ersichtliche Clipskonfiguration als einteilig
ausgeführtes
Haltegliedmodul ausgebildet. Die äußere Kontur dieses Moduls ist
so ausgeführt,
daß es
dichtend und paßgenau
in eine Haltenut 32 des Kabelkanals 6 eingesetzt
werden kann. Die eindeutige Festlegung gegenüber dem hier im Querschnitt
U-förmigen
Basisteil 6a erfolgt mittels eines aufklemmbaren Kanaldeckels 6b.
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In 4 ist
ein als Haltegliedmodul ausgeführter
Clipskörper
nochmals gesondert dargestellt. Man erkennt hier, wie durch einfaches
Aufklappen des Deckelelementes 22' bezüglich der Verlegung von Leitungssträngen 33 und 34 eine
gute Zugänglichkeit
gewährleistet
werden kann. Die Abdichtung für
den Leitungsstrang 33 besorgt ein direkt aufgebrachter
Formschaum 35. Ergänzend
oder alternativ kann auch ein in seiner Ausgangsform streifenförmiges Schaumband
aufgewickelt werden, wie dies hier am Beispiel des Leitungsstranges 34 gezeigt
wird. Von besonderer Bedeutung sind bei dem in 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel
auch Dichtlappen 37, 38 die als zweite Schottelemente
direkt an den elasti schen Bereichen 16a' bzw. 17a' angeformt sind. Hinsichtlich ihrer
Ausdehnung auf dem Umfang der elastischen Halteabschnitte 16a' bzw. 17b' sind die zweiten
Schottelemente so groß bemessen,
daß in jedem
Falle bei eingelegten Leitungssträngen potentielle Durchtrittsquerschnitte
dicht verschlossen sind.
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5 zeigt
eine Dichtungsanordnung mit einer Doppelwandabschottung. Materialeinheitlich
am aufklemmbaren Kanaldeckel 6b sind obere Schottwände 39, 40 angeformt,
die mit unteren Schottwänden 41, 42 zusammenwirken.
Letztere sind integraler Bestandteil eines in das Basisteil 6a dichtend
eingepaßten
Clipskörperelements 43 (siehe
hierzu auch 6). An den Schottwänden 39, 41 sind
zur Ausformung von Halteabschnitten umlaufende Ringschultern 44, 45 angeformt,
welche die Berührungslinie zwischen
den Schottwänden
und dem Formschaum 35 verlängert. Praktische Versuche
haben gezeigt, daß in
Einzelfällen – wie am
Beispiel der Schottwände 40, 42 gezeigt – die Ringschultern
auch entfallen können.
Als Besonderheit weist die Schottwand 42 im Bereich des
Lochrandes einen elastischen Dichtabschnitt 46 auf, der
hier schräg
angestellt ist und unter Vorspannung an einem Lochrand 40a der
oberen Schottwand 40 anliegt.
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Einen
einteilig ausgeführten
und zweifach klappbaren Clipskörper 47 zeigen
die 7 und 8. Die zusammengelegten Teilelemente 47a, 47b und 47c sind über Filmscharniere 48 bzw. 49 aneinander
angelenkt. Die Verrastung im zusammengelegten Zustand erfolgt über Rastnocken 50, 51,
die in Rastvertiefungen 52, 53 arretierbar sind.
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Der
in 9 dargestellte Schnitt zeigt, daß auch hier
die Durchtrittsöffnungen
mit Ringschultern versehen sind, wie sie im Zusammenhang mit der 5 bereits
erläutert
wurden. Aber auch für
den Clipskörper 47 können diese
Ringschultern gegeben falls entfallen.
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Der
in 10 dargestellte Clipskörper 54 wird bevorzugt
bei räumlich
beengten Verhältnissen eingesetzt.
Man erkennt, daß Durchtrittsöffnungen 55-57 sich
gegenseitig durchdringen. Die Schaumkörper 35 bis 36 werden
also nur von einem Teil des Öffnungsumfangs
dichtend beaufschlagt. Praktische Versuche haben aber gezeigt, daß auch die
gepunktet dargestellten Berührungslinien
zwischen Schaumkörpern
eine einwandfreie Abdichtung gewährleisten.
Besonders gute Resultate werden erzielt mit Schaumstoffkörpern auf
der Basis von Zellkautschuk, Polyurethan, PVC oder EPDM, und zwar je
nach Dichtigkeitsanforderung als geschlossenporiger oder offenzelliger
Schaum. Deren Rohdichte beträgt
zweckmäßigerweise
zwischen 20 und 120 kg/m3.
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Die
Erfindung ist nicht auf den in der Zeichnung dargestellten Anwendungsfall
beschränkt.
Vorstellbar ist beispielsweise auch die Abdichtung von Leitungssystemen,
in denen pneumatische oder hydraulische Wirk- bzw. Steuerenergie
verteilt wird. Auch die Anzahl der in einem Haltegliedmodul unterzubringenden
Durchtrittsöffnungen
kann je nach Anforderung beliebig gewählt werden. Die in den einzelnen
Ausführungsbeispielen
gezeigten Durchführungsarten
bzw. Klemm- und Dichtprinzipien können gegebenfalls auch miteinanderkombiniert
werden.