DE3725124A1 - Verfahren zum wasser- bzw. wasserdampfdichten umkleiden von leiterverbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum wasser- bzw. wasserdampfdichten Umkleiden von Leiterverbindungen, insbesondere Leiterverbindungen in einem Kabelbaum für Kraftfahrzeuge, bei denen die abisolierten Enden der Leiter einer Anzahl von Leitungs­ adern zueinander parallel ausgerichtet elektrisch leitend mit­ einander verbunden sind.

Die immer umfangreicher werdende Ausstattung moderner Kraftfahr­ zeuge mit elektronischen Regel-Steuer- und Überwachungseinrich­ tungen erfordert entsprechend zunehmend umfangreichere elektri­ sche Leitungssysteme innerhalb des Fahrzeuges, derart, daß die herkömmlichen, als Kabelbäume bezeichneten und vorgefertigten elektrischen Verdrahtungen des Fahrzeuges zunehmend dicker und unübersichtlicher werden.

Um einerseits dieser Entwicklung Rech­ nung zu tragen und andererseits den Herstellungsaufwand sowie die Bruch- und Rißgefahr insbesondere für einzelne Leiter gerin­ gen Querschnittes zu vermindern, ist es durch die DE-PS 31 50 220 bekanntgeworden, die miteinander zu verbindenden Enden einer Gruppe von Leitern aus dem jeweiligen Ast, Strang oder Stamm des Kabelbaumes herauszuführen und in gleichgerichteter paralleler Lage mittels eines Endverbinders außerhalb des Ka­ belbaumes miteinander zu verbinden. Diese bekannte Verfahrens­ weise zur Herstellung eines Kabelbaumes ermöglicht es tatsächlich, einerseits den Herstellungsaufwand zu verringern und anderer­ seits in einfacher Weise sichere elektrische Verbindungen zwisch­ en einzelnen Leitern herzustellen, selbst dann wenn die einzel­ nen Leiter untereinander sehr erheblich voneinander abweichende Querschnitte aufweisen. Außerdem gewährleistet diese Verfahrens­ weise den Vorteil, daß die einzelnen Leiter im Bereich der Lei­ tungsverbindungen zugfrei sind und somit auf Biegebeanspruchun­ gen und dergl. des Kabelbaumes keine Bruch- bzw. Gefahr auch für Leiter geringen Querschnittes resultiert. Zur Sicherstellung einer optimalen Funktionssicherheit elektrischer Leitungssysteme in Kraftfahrzeugen muß, insbesondere im Hinblick darauf, daß gerade die elektronischen Steuer-Regel- oder Überwachungseinrich­ tungen zugeordneten Teile des Leitungssystemes außerordentlich geringe Querschnitte aufweisen und zur Weiterleitung von Signalen außerordentlich geringer Stromstärke dienen, im zunehmend vermehr­ ten Maße darauf geachtet werden, daß Störeinflüsse weitestgehend ausgeschaltet werden. Zu einem nicht unerheblichen Teil resul­ tieren Störeinflüsse an Leitungssystemen von Kraftfahrzeugen aus dem Umstand, daß die abisolierten und miteinander elektrisch leitend verbundenen Leiter einzelner Leitungsadern im Bereich der Leiterverbindung durch den Zutritt von Wasser, Wasserdampf und insbesondere Salzwasser korrodieren, so daß die Leiterver­ bindung insbesondere für den Durchgang schwacher Ströme nicht mehr ausreichend leitend ist. Aufgrund des Umstandes, daß die Leiter der einzelnen Leitungsadern in der Regel einen kreisrun­ den Querschnitt aufweisen, sind kleine und kleinste Hohlräume zwischen den im Bereich der Leiterverbindung elektrisch leitend miteinander verbundenen Leiter praktisch nie ganz auszuschlie­ ßen, so daß zunehmender Angriff von Wasser, Wasserdampf oder Salzwasser zu einer fortschreitenden Oberflächenkorrosion der einzelnen Leiter, und damit zu einer Funktionsuntüchtigkeit der Leiterverbindung führen kann. Für die Lösung dieser an sich altbekannten Problematik ist bereits eine Reihe von Vorschlägen gemacht worden, die aber entweder wegen des damit verbundenen höheren Herstellungsaufwandes für Leitungssysteme und insbeson­ dere Kabelbäume für Kraftfahrzeuge oder aber wegen ihrer mangel­ haften Sicherheit bezüglich der absolut wasser- bzw. wasserdampf­ dichten Umkleidung von Leitungsverbindungen keinen Eingang in die Praxis finden könnten. In diesem Zusammenhang sind vor allen Dingen diejenigen Vorschläge zu erwähnen, die sich auf Umspritzen der Leiterverbindung mit einem Kunststoffmaterial beziehen oder aber auch diejenigen Vorschläge, die auf die Anwendung eines Schrumpfschlauches oder einer Schrumpfkappe zum Umkleiden der Leiterverbindungen gerichtet sind. In beiden Verfahrensweisen ist es nicht möglich, die zwischen den einander benachbarten, zueinander parallel ausgerichteten, abisolierten Leitern auf­ grund ihres im wesentlichen kreisrunden Profilquerschnittes verbleibenden geringfügigen Hohlräume sicher und insbesondere wasserdampfdicht auszufüllen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum wasser- und wasserdampfdichten Umkleiden von Leiterverbin­ dungen, insbesondere Leiterverbindungen in Kabelbäumen für Kraft­ fahrzeuge aufzuzeigen, welches mit einem außerordentlich geringen zusätzlichen Aufwand, insbesondere in der Serienfertigung anwend­ bar ist, und dabei eine absolut zuverlässige wasser- und wasser­ dampfdichte Umkleidung der Leiter im Bereich der Leiterverbindung gewährleistet, auch wenn seine Durchführung mit der industriell üblichen Sorgfalt erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß im Bereich der jeweiligen Leiterverbindung ein unter Wärme­ einwirkung mindestens verflüssigbares Kunststoffmaterial in fester Form angeordnet und mittels einer unter Wärmeeinwirkung ihren lichten Hohlraum verringernden Form an die Leiter und die Isolierungsenden der Leitungsadern angepreßt bzw. in die Hohlräume zwischen den Enden der Leiter eingepreßt wird und daß das Kunststoffmaterial zusammen mit der Form gleichzeitig erwärmt wird. In besonders bevorzugter Weise ist dabei das im Bereich der Leiterverbindung anzuordnende Kunststoffmaterial unter Wärmeeinwirkung aufschäumbar, derart, daß das Kunststoff­ material unter der Wirkung gegensinnig gerichteter Kräfte, näm­ lich einmal der Schäumkraft und zum anderen der Schrumpfkraft der Form notwendigerweise in die Hohlräume zwischen den Enden der Leiter eingepreßt wird. Verwendet man als unter Wärmeeinwir­ kung ihren lichten Hohlraum verringernde Form einen Abschnitt eines Schrumpfschlauches, so kann das erfindungsgemäße Verfahren ohne besonderen zusätzlichen Aufwand serienmäßig angewandt werden, wobei für dessen Durchführung die industriell übliche Sorgfalt genügt und wobei ferner eine absolut wasser- bzw. wasserdampf­ dichte Umkleidung der Leiterverbindung über alle ihre Bereiche hin gewährleistet wird, ganz unabhängig davon, wie die Leiterver­ bindung im einzelnen gestaltet ist, beispielsweise als Krimphülse oder als Schweißverbindung oder als Preßverbindung oder dgl.

In weiterer Einzelausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, daß das unter Wärmeeinwirkung verflüssig­ bare bzw. schäumbare Material in Form, insbesondere über einen Teil ihrer Länge hin axial geschlitzter Schlauchhülsen vorliegt, die auf die Leiterverbindung aufsteckbar sind und deren geschlitz­ te Enden zwischen einander benachbarte Leiter einschiebbar sind, derart, daß auch bei Leiterverbindungen für eine größere Anzahl von Einzelleiter das Eindringen des verflüssigbaren bzw. schäum­ baren Kunststoffmaterials in die Hohlräume zwischen einander benachbarten Leitern gewährleistet wird.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann aber auch vorge­ sehen sein, daß das zunächst in fester Form vorliegende schäum­ bare oder verflüssigbare Material vor dem Aufstecken des Schrumpf­ schlauches oder einer Schrumpfkappe auf die Leiterverbindung in anderer Weise zwischen die abisolierten Enden der in der Leiterverbindung zusammengeführten Einzelleiter eingelegt wird. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß in Form von Ringen oder dgl. vorliegendes, unter Wärmeeinwirkung verflüssigbares bzw. schäumbares Kunststoffmaterial entlang der Leiter verschoben und über die Leiterverbindung gezogen wird, derart, daß die Ringe schließlich im wesentlichen parallel zur Leiterverbin­ dung ausgerichtet sind und diese unter Eigenspannung umgreifen.

Weiterhin kann im erfindungsgemäßen Verfahren noch vorgesehen sein, daß der die sich unter Wärmeeinwirkung zusammenziehende formbildende Schrumpfschlauch bzw. die entsprechende Schrumpf­ kappe innenseitig mit einem Kleber beschichtet ist, welcher eine sichere und saubere Verbindung mit dem verflüssigbaren bzw. aufschäumbaren Material gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Verfahrensweise ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung an Hand zweier in der Zeichnung dargestell­ ter Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung der zum wasser- bzw. wasser­ dampfdichten Umkleiden von Leiterverbindungen im erfin­ dungsgemäßen Verfahren erforderlichen Teile;

Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung der zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise zum wasser- bzw. wasserdampfdichten Umkleiden der Leiterverbindung erforderlichen Anordnung;

Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung einer in der erfindungs­ gemäßen Verfahrensweise hergestellten wasser- bzw. wasserdampfdichten Umkleidung von Leiterverbindungen;

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung einer anderen Ausbildung der zur Herstellung einer wasser- bzw. wasserdampf­ dichten Umkleidung von Leitungsverbindungen im erfindungs­ gemäßen Verfahren.

Gemäß dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbei­ spiel sind die abisolierten Leiter 1 einer Anzahl von Leitungsa­ dern 2 in zueinander paralleler Ausrichtung nebeneinander liegend untereinander mittels einer Krimphülse 3 elektrisch leitend miteinander verbunden. Ferner ist eine Hülse 4 aus einem zunächst in fester Form vorliegenden, durch Wärmeeinwirkung mindestens verflüssigbaren, vorzugsweise aber schäumbaren Kunststoffmaterial vorgesehen, wobei die Hülse 4 über einen Teil 5 ihrer Länge hin axial geschlitzt ist. Der Hülse 4 aus einem unter Wärmeein­ wirkung wenigstens verflüssigbaren, insbesondere aber schäumbaren Material ist ferner ein Abschnitt 6 eines Schrumpfschlauches zugeordnet. In der erfindungsgemäßen Verfahrensweise werden zunächst die Hülse 4 aus einem unter Wärmeeinwirkung verflüssig­ baren, insbesondere aber schäumbaren Materials auf die Leiterver­ bindung 1/3 aufgesteckt und das axial geschlitzte Ende 5 der Hülse 4 zwischen einander benachbarte Leiter 1 eingesteckt, wie dies insbesondere aus der Darstellung der Fig. 2 ersichtlich ist. Anschließend wird der Schrumpfschlauch 6 lose über die Hülse 4 und damit über die Leiterverbindung geschoben, wie dies gleichfalls aus der Fig. 2 ersichtlich ist. Durch Zuführung von Wärme wird im erfindungsgemäßen Verfahren einerseits der zunächst in fester Form als Hülse 4 vorliegende verflüssigbare bzw. schäumbare Kunststoff 4 verflüssigt bzw. geschäumt und gleichzeitig der Schrumpfschlauch 6 bzw. die Schrumpfkappe 6 geschrumpft werden. Die durch Wärmezuführung bewirkte Ausdehnungs­ kraft des die Hülse 4 bildenden, unter Wärmezufuhr verflüssigbaren oder schäumbaren Kunststoffmaterials auf der einen Seite und die dieser entgegenwirkende Schrumpfkraft des Schrumpfschlauches bzw. der Schrumpfhülse 6 bewirken aufgrund ihrer gegensinnig gerichteten Wärmedehnung ein Einpressen des Materials der Hülse 4 aus verflüssigbarem oder schäumbarem Kunststoffmaterial, in die zwischen benachbarten Leitern 1 aufgrund deren runden Profil­ querschnittes auch nach dem Aufbringen beispielsweise einer Krimphülse 3 verbleibenden Hohlräume, derart, daß eine absolut wasser- bzw. wasserdampfdichte Umkleidung erzielt wird, insbe­ sondere auch dadurch, daß das Kunststoffmaterial der Hülse 4 so gewählt ist, daß sich dieses auch mit den Isolierungen der Leitungsadern 2 verbindet.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel, welches sich insbesondere für die wasser- bzw. wasserdampfdichte Umklei­ dung von Leiterverbindungen für eine große Anzahl und insbesondere unterschiedlich dicker Leiter eignet, ist vorgesehen, daß das zunächst in fester Form vorliegende, unter Wärmeeinwirkung wenig­ tens verflüssigbare, vorzugsweise aber auch schäumbare Material in Form von Ringen 7 oder dgl. ausgebildet ist, wobei auf ein­ zelnen Gruppen von Leitungsadern 2 jeweils lose verschiebbar ein Ring 7 aus unter Wärmeeinwirkung verflüssigbarem oder schäum­ barem Material angeordnet ist und wobei nach dem Herstellen der Leiterverbindung durch Anbringen der Krimphülse 3 der oder die Ringe 7 entlang der Leitungsadern 2 verschoben und über die durch den Krimpring 3 gebildete Leiterverbindung gestülpt werden, derart, daß sie im wesentlichen parallel zu den untereinan­ der zu verbindenden Leitern zu liegen kommen und dabei stirnsei­ tig im Bereich der Krimphülse 3 anliegen. Dadurch wird gewährlei­ stet, daß beim Erwärmen des Materials der Ringe oder dgl. 7 deren Material in die zwischen den Leitern 1 nach dem Aufbringen der Krimphülse 3 verbleibenden Hohlräume eingepreßt wird, teils durch eigene Ausdehnung bzw. eigenes Aufschäumen und teils durch die Preßwirkung der Schrumpfhülse bzw. Schrumpfkappe 6.

Claims (7)

1. Verfahren zum wasser- bzw. wasserdampfdichten Umkleiden von Leiterverbindungen, insbesondere Leiterverbindungen in einem Kabelbaum für Kraftfahrzeuge, bei denen die abisol­ ierten Enden der Leiter einer Anzahl von Leitungsadern zu­ einander parallel ausgerichtet, elektrisch leitend miteinan­ der verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Leiterverbindung (3) ein unter Wärmeeinwirkung mindestens verflüssigbares Kunststoffmaterial (4 bzw. 7) angeordnet und mittels einer unter Wärmeeinwirkung ihren lichten Hohl­ raum verringernden Form (6) an die Leiter (1) und Isolierungs­ enden angepreßt bzw. in die Hohlräume zwischen den Enden der Leiter (1) eingepreßt wird und daß das Kunststoffmaterial (4 bzw. 7) zusammen mit der Form (6) erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Bereich der Leiterverbindung (3) anzuordnende Kunststoff­ material (6 bzw. 7) unter Wärmeeinwirkung aufschäumbar ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Wärmeeinwirkung ihren lichten Hohlraum verrin­ gernde Form durch einen Abschnitt eines Schrumpfschlauches (6) gebildet ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß unter Wärmeeinwirkung verflüssigbares bzw. aufschäumbares Kunststoffmaterial auch zwischen einander benachbarte abisolierte Leiterenden (1) eingelegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das unter Wärmeeinwirkung verflüssigbare bzw. schäumbare Material in Form, insbesondere über einen Teil (5) ihrer Länge hin axial geschlitzter Schlauchhülsen (4), die auf die Leitungsverbindung aufsteckbar sind, angewandt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Wärmeeinwirkung verflüssigbare bzw. schäumbare Kunststoffmaterial in Form von Ringen (7) oder dgl., die die Leiterverbindung (3) umgreifen, angewandt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die sich unter Wärmeeinwirkung zusammenziehende Form bildenden Schrumpf­ schlauchabschnitte (6) bzw. Schrumpfkappen innenseitig mit einem Klebermaterial beschichtet sind.