DE3903059A1 - Verfahren und vorrichtung zum abdichten eines kabelbuendels in laengsrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abdichten der Zwischenräume zwischen einzelnen Kabeln eines Kabelbündels nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Steuer- und Versorgungsleitungen von elektrisch betriebenen Ge­ räten, wie Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen usw. oder in Automobilen werden zu Kabelbündeln oder Kabelbäumen zusammengefaßt. Derartige Kabelbäume werden üblicherweise vorgefertigt und dem Hersteller der Geräte bzw. der Automobile geliefert. Die einzel­ nen Kabel des Kabelbaums werden mit Hilfe eines Klebebandes oder eines Kabelbandes in Abständen zusammengehalten und mit Hilfe geeigneter Halter, vorzugsweise aus Kunststoff, im Inneren des Gerätes befestigt.

Häufig muß ein derartiger Kabelbaum durch eine Wand hin­ durchgeführt werden, die zwei Abteile voneinander trennt, zum Beispiel den Motorraum eines Automobils vom Fahrgast­ raum. Der Kabelbaum muß in der Durchführung entsprechend abgedichtet werden, um den Durchtritt von Wasser oder Luft zu verhindern. Die dicht zusammengepackten Kabel, die zum Teil verhältnismäßig dünn sind, bilden zwischen sich im Durchmesser kleine Kanäle in Längsrichtung des Kabelbün­ dels, die Kapillarwirkung entfalten. So kann es trotz der beschriebenen Abdichtung geschehen, daß zum Beispiel in einem Automobil vom Motorraum Feuchtigkeit in den Fahr­ gastraum gelangt und dort zu den angeschlossenen Instrumen­ ten, Anzeigevorrichtungen und dergleichen. Dabei besteht die Gefahr von Korrosion im Kontaktbereich sowie von Kriechströmen oder sogar von Kurzschlüssen. Bei Versor­ gungsleitungen, die einen verhältnismäßig großen Strom führen, sind die bei derartigen Erscheinungen auftretenden Fehler verhältnismäßig gering. In vielen elektrischen Ge­ räten, vor allen Dingen auch in Automobilen, werden in zunehmendem Maße relativ empfindliche elektronische Kompo­ nenten und Einheiten verwendet. Sie benötigen bei der ohne­ hin geringen Spannung von zum Beispiel 12 Volt nur einen äußerst kleinen Strom, so daß Veränderungen der Stromstärke sehr leicht zu einer Verfälschung des Signals führen.

Es ist bekannt, den Kapillareffekt von Kabelbäumen zu unterbrechen, indem zwischen die einzelnen Kabel in einem abzudichtenden Bereich Heißkleber eingegossen wird. Es ist ferner bekannt, intumeszierenden Heißkleber zu verwenden und den abzudichtenden Bereich mit einem Schlauch aus wärmeschrumpfendem Kunststoffmaterial zu umgeben. In der deutschen Patentanmeldung P 38 23 312.6 wird ferner vorge­ schlagen, in den abzudichtenden Bereich ein besonderes Gießharz einzubringen, das gut an den Kabeln haftet. Unab­ hängig von der zu verwendenden Dichtungsmasse besteht jedoch das Problem, diese in alle Kanäle zwischen den Kabeln so einzubringen, daß die erwünschte vollständige Längsdichtigkeit erreicht wird. Kabelbäume, zum Beispiel für den Automobilbau, weisen 40 und mehr Kabel auf, die zum Teil relativ unregelmäßig verlaufen, in jedem Fall eine dichte Packung bilden, in deren Inneres die fließ­ fähige Dichtungsmasse nicht ohne weiteres eindringen kann. Es könnte daran gedacht werden, den abzudichtenden Bereich des Kabelbündels durch Stauchen etwas aufzufächern. Ab einer bestimmten Anzahl von Kabeln ist jedoch diese Methode nicht anwendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abdichten der Zwischenräume zwischen einzelnen Kabeln eines Kabelbündels anzugeben, mit dem die Zwischenräume zwischen den einzelnen Kabeln des Kabelbündels mit fließ­ fähiger Dichtungsmasse weitgehend ausgefüllt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verfahrens­ schritte nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das Kabelbündel auf gegenüberliegenden Seiten des abzudichtenden Bereichs er­ faßt und anschließend der abzudichtende Bereich zu einem "Kabel" verdrillt. Das Verdrillen hat zur Folge, daß sich der zwischen den erfaßten Bereichen erstreckende Abschnitt verkürzt. Nach dem Verdrillen werden die erfaßten Bereiche des Kabelbündels in einem axialen Abstand voneinander festgehalten, der kleiner ist als der Abstand vor dem Ver­ drillen, vorzugsweise in einem axialen Abstand, der dem Abstand entspricht, den die erfaßten Bereiche nach dem Verdrillen haben. In diesem Abstand wird auf den zwischen den erfaßten Bereichen liegenden Abschnitt eine entgegen­ gesetzte Drehkraft aufgebracht, der zu einem Aufdrillen führt. Wegen der im verkürzten Abstand festgehaltenen Be­ reiche können die Kabel beim Aufdrillen nicht mehr die ur­ sprüngliche gestreckte Lage einnehmen, sondern erfahren eine bogenförmige Aufstauchung, so daß der gesamte Ab­ schnitt des Kabelbündels beulenförmig expandiert unter Belassung ausreichender Zwischenräume zwischen den Kabeln, durch die die fließfähige Vergußmasse ein- und hindurch­ treten kann, um alle Zwischenräume zwischen den Kabeln auszufüllen und einen durchgehenden Dichtungsblock zu bil­ den. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung befindet sich der abzudichtende Bereich zumindest während des Aufdrillens in einer geschlossenen Gießform. Es versteht sich, daß auch das Verdrillen bereits innerhalb einer Gießform stattfinden kann. Der Formhohlraum begrenzt dabei beim Aufdrillen die äußere Konfiguration des aufgebeulten Kabelbündelbereichs.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist er­ forderlich, daß das Kabelbündel beidseitig einer Gießform mechanisch erfaßt und anschließend tordiert werden kann. Dies kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung mit Hilfe einer drehbaren Klemmvorrichtung erfolgen. Die Klemmvor­ richtung kann zum Beispiel mehr oder weniger frei auf das Kabelbündel aufgesetzt und anschließend verdreht werden, zum Beispiel von Hand, indem an der Klemmvorrichtung eine geeignete Handhabe angebracht ist. Es versteht sich, daß das Verdrehen der Klemmvorrichtungen auch durch eine andere automatische Betätigung erfolgen kann. Den Klemmvorrich­ tungen werden zweckmäßigerweise Anschläge zugeordnet, die die Klemmvorrichtungen nach dem Verdrillen an ihrem Ort festhalten und verhindern, daß sie beim Aufdrillen des entsprechenden Kabelbaumbereichs ausweichen. Die Anschläge sind verstellbar auszubilden, damit sie während des Ver­ drillens die Bewegung der Klemmvorrichtung nicht behindern. Die Betätigung der Anschläge kann wiederum von Hand oder maschinell erfolgen.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist die Klemmvorrichtung Klemmbacken auf, vorzugsweise zwei, die zum Beispiel halbzylindrische Ausnehmungen aufweisen zum festen Erfassen des Kabelbündels, ohne dies unzulässig zu quetschen. Die Klemmbacken, die nach einer Ausgestaltung der Erfindung über ein Gelenk miteinander verbunden sind, können in stationären Drehlagern axial fest, jedoch be­ grenzt drehbar gelagert sein. Die Drehlager sind ihrer­ seits als Schlitten ausgebildet, die entlang mindestens einer Führung in einer Richtung parallel zur Längsrichtung des Kabelbaums bewegbar sind. Werden die Klemmbacken nach dem Ergreifen des Kabelbündels gegeneinander verdreht, führen sie gleichzeitig, wie beschrieben, eine axiale Be­ wegung aus, die auf das Drehlager übertragen wird. Die Drehlager bewegen sich aufeinander zu, und die ihnen zuge­ ordneten Anschläge fixieren die nach dem Verdrillen ein­ genommene Stellung vor dem Aufdrillen. Die Drehlager be­ stehen vorzugsweise wiederum aus zwei Teilen, die über ein Gelenk miteinander verbunden sind. Die Drehlagerteile können mit Hilfe eines geeigneten Verschlußmechanismus in der Betriebsstellung gehalten werden.

Um das Vergießen nach dem Aufdrillen zu erleichtern, kann es zweckmäßig sein, wenn neben der ohnehin zu beheizenden Form den Klemmbacken bzw. den Drehlagern ein Heizelement zugeordnet ist, das für eine Erwärmung des Kabelbündels sorgt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch schematisch eine Vorrichtung zum Abdichten der Zwischenräume zwischen den Kabeln eines Kabelbündels nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 in teilweise be­ triebsfertiger Form.

Fig. 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch die erfindungs­ gemäße Vorrichtung während des ersten Verfahrens­ schrittes.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 3 während eines zweiten Verfahrensschrittes.

Fig. 5 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 3 während eines dritten Verfahrensschrittes.

Fig. 6 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 3 während eines vierten Verfahrensschrittes.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Gießform 10 dargestellt, die aus einer unteren Formhälfte 11 und einer oberen Form­ hälfte 12 besteht, die über ein Scharniergelenk 13 mitein­ ander verbunden sind. In die untere Formhohlraumhälfte 14 ist ein Kabelbündel 15 eingelegt. An der oberen Formhohl­ raumhälfte 16 ist zu erkennen, daß der Formhohlraum in der Mitte annähernd kugelförmig ist und zu den Enden hin zylindrisch.

Zu beiden Seiten der Gießform 10 sind Vorrichtungen ge­ zeigt, mit denen das Kabelbündel 15 erfaßt, verdrillt und aufgedrillt werden kann. Sie enthalten ein Drehlager 20 a bzw. 20 b, das aus den Lagerbauteilen 21 a bzw. 21 b und 22 a, 22 b besteht, die über ein Scharniergelenk 23 a bzw. 23 b gekoppelt sind. Durch entsprechende Bohrungen der Lager­ bauteile 21 a bzw. 22 b sind Führungsstangen 24 hindurchge­ führt, die an den Enden von Konsolen 26, 27 gehalten sind. Mit Hilfe der Führungsstangen 24 können die Drehlager 20 a, 20 b begrenzt in Richtung der Erstreckung des Kabelbündels 15 verschoben werden. Die Lagerbauteile 21 a, 22 a bzw. 21 b, 22 b weisen halbkreisförmige Ausnehmungen 28 auf, die bei aufeinandergeklappten Lagerbauteilen einen zylindrischen Durchgang für das Kabelbündel 15 bilden, ohne das Kabel­ bündel zu klemmen (siehe linkes Drehlager in Fig. 2).

Den Drehlagern 20 a, 20 b sind Klemmvorrichtungen 30 a, 30 b zugeordnet, die aus zwei Klemmbacken 31 a, 32 a bzw. 31 b, 32 b bestehen, die über ein Scharniergelenk 33 a bzw. 33 b miteinander verbunden sind. Die Klemmbacken 31 a, 31 b, 32 a, 32 b weisen auswechselbare Einsätze 35 auf, die im zusam­ mengeklappten Zustand (siehe Fig. 2 linke Seite) einen zylindrischen Durchgang bilden, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser des Kabelbündels 15, so daß dieses eingeklemmt wird. Die Einsätze 35 sind auswech­ selbar, damit zur Anpassung an unterschiedliche Durch­ messer der Kabelbündel im Durchmesser angepaßte Einsätze montiert werden können.

Die Backen 31 a, 32 a, 31 b, 32 b weisen im geschlossenen Zu­ stand zumindest teilweise eine kreisförmige Außenkontur auf, die von einer entsprechend geformten Lagerschale der Lagerbauteile 21 a, 22 a bzw. 21 b, 22 b aufgenommen ist. Man erkennt in Fig. 1 die Halbschalen der Lagerbauteile bei 40 a, 41 a bzw. 40 b, 41 b. Die Lagerbauteile 21 a, 22 b weisen bogenförmige Schlitze auf, von denen der Schlitz 42 des Lagerbauteils 21 in den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist. In die Schlitze 42 ragen Zapfen 44 der Backen 31 a, 32 b, wodurch die Drehung der geschlossenen Backen begrenzt wird.

Den Lagerbauteilen 21 a, 22 b sind Anschläge zugeordnet, von denen einer bei 45 beim Lagerbauteil 21 a gezeigt ist. Der Anschlag 45 ist nur schematisch dargestellt. Er ist ver­ stellbar zu lagern und dient dazu, eine Bewegung des Lager­ bauteils 21 a von der Gußform 10 fort zu begrenzen.

Die gezeigte Vorrichtung arbeitet wie folgt. Das Kabel­ bündel 15 wird in den Einsatz 35 der Klemmbacken 31 a, 31 b, die Ausnehmungen 28 der Lagerbauteile 21 a, 22 b sowie in die untere Formhohlraumhälfte 14, welche Ausnehmungen axial zueinander ausgerichtet sind, eingelegt. Anschließend werden die Lagerbauteile 22 a, 21 b um das Scharniergelenk 23 a, 23 b verschwenkt, wobei gleichzeitig die Klemmbacken 32 a, 31 b mitgenommen werden. Dies ist für die linke Vor­ richtung in Fig. 2 dargestellt. Die Lagerbauteile 21 a, 22 a und 21 b, 22 b werden dann durch einen geeigneten nicht ge­ zeigten Verschließmechanismus verspannt, wodurch die Klemm­ backen 31 a, 32 a bzw. 31 b, 32 b das Kabelbündel 15 klemmend umfassen. Vor diesem beschriebenen Vorgang werden die Lagerbauteile auf den Führungen in die am weitesten von­ einander entfernte Position verstellt. Die Gießformhälften 11, 12 werden ebenfalls geschlossen und durch einen ge­ eigneten Verschlußmechanismus gehalten. An den durch die Klemmbacken gebildeten Klemmvorrichtungen ist eine nicht gezeigte Handhabe angebracht, mit der die Klemmbacken in den Drehlagern 20 a, 20 b verdreht werden können. In den Fig. 3 bis 6 ist schematisch die sich anschließende Be­ triebsweise wiedergegeben.

Fig. 3 zeigt den Zustand, bei dem die Drehlager 20 a, 20 b und die Klemmvorrichtungen 30 a, 30 b geschlossen sind. In Fig. 4 ist dargestellt, wie die Klemmvorrichtungen 30 a, 30 b in den Drehlagern 20 a, 20 b verdreht werden, vorzugs­ weise in entgegengesetzten Richtungen. Es versteht sich, daß auch eine Klemmvorrichtung festgehalten werden kann, während nur die andere gedreht wird. Durch die Drehung der Klemmvorrichtungen 30 a, 30 b wird das Kabelbündel 15 ver­ drillt, wobei der Verdrilleffekt am ausgeprägtesten in der Mitte zwischen den Klemmvorrichtungen 30 a, 30 b zutage tritt. Dies ist in Fig. 4 bei 50 angedeutet, ein Bereich, der innerhalb des Formhohlraums der Gießform 10 liegt.

Naturgemäß führt das Verdrillen zu einer Verkürzung des zwischen den Klemmvorrichtungen 30 a, 30 b liegenden Ab­ schnitts des Kabelbündels 15. Ein Verdrehen der Klemmvor­ richtungen 30 a, 30 b vermindert daher deren Abstand vonein­ ander, wie deutlich aus Fig. 4 zu erkennen ist. Durch die Kopplung mit den Drehlagern 20 a, 20 b werden diese entlang den Führungen 24 mitgenommen. In Fig. 4 ist ferner darge­ stellt, daß nach dem Verdrillen, das zum Beispiel über einen Winkel von 60 bis 90° stattfindet, die Anschläge 45 mit den Drehlagern 20 a, 20 b in Eingriff gebracht werden, so daß diese daran gehindert sind, sich von der Gießform 10 fortzubewegen. Anschließend wird mit Hilfe der Klemm­ vorrichtungen 30 a, 30 b ein Aufdrillen durchgeführt, d.h. ein Verdrehen des zwischen den Klemmvorrichtungen liegen­ den Abschnitts des Kabelbaums in die entgegengesetzte Richtung. Da die einzelnen Kabel des Kabelbaums 15 gehin­ dert sind, ihre ursprünglich gestreckte Lage einzunehmen, biegen sie seitlich aus und bilden dadurch eine Ausbeulung des Kabelbaums im Bereich des Formhohlraums der Gießform 10, wie bei 51 angedeutet. Die Ausbeulung führt zur Bil­ dung von ausreichenden Zwischenräumen zwischen den einzel­ nen Kabeln, so daß beim Vergießen, wie in Fig. 6 darge­ stellt, die Vergußmasse in alle Zwischenräume zwischen den Kabeln dringen kann.

Nach dem ausreichenden Aushärten der Vergußmasse werden die Drehlager 20 a, 20 b und damit zugleich die Klemmvor­ richtungen 30 a, 30 b bzw. ihre Klemmbacken sowie die Gieß­ form aufgeklappt, und das Kabelbündel 15 kann mit seinem abgedichteten Bereich, wie bei 53 in Fig. 6 dargestellt, entnommen werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Abdichten der Zwischenräume zwischen ein­ zelnen Kabeln eines Kabelbündels für die Herstellung einer Dichtung des Kabelbündels in Längsrichtung, bei dem ein Dichtungsmittel im fließfähigen Zustand in den abzudichtenden Bereich zwischen die Kabel appliziert wird, das sich anschließend verfestigt, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte

• a) Erfassen des Kabelbündels auf beiden Seiten des ab­ zudichtenden Bereichs,
• b) Verdrillen des Kabelbündels zwischen den erfaßten Be­ reichen,
• c) Festhalten der erfaßten Bereiche des Kabelbündels in einem axialen Abstand voneinander, der kleiner als der Abstand vor dem Verdrillen ist,
• d) Aufdrillen des Kabelbündels zwischen den erfaßten Be­ reichen durch Drehen in der entgegengesetzten Dreh­ richtung und
• e) Einfüllen des fließfähigen Dichtungsmittels in den aufgedrillten Bereich.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten Bereiche in einem axialen Abstand vonein­ ander festgehalten werden, der dem Abstand entspricht, den die erfaßten Bereiche nach dem Verdrillen haben.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß sich der abzudichtende Bereich zumindest wäh­ rend des Aufdrillens in einer geschlossenen Gießform befindet.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig einer geteilten Gießform jeweils eine Klemm­ vorrichtung (30 a, 30 b) drehbar angeordnet ist zum Er­ greifen und Verdrehen des Kabelbündelabschnitts zwischen den Klemmvorrichtungen (30 a, 30 b) und den Klemmvorrich­ tungen (30 a, 30 b) verstellbare Anschläge (45) zugeordnet sind, die ein Bewegen der Klemmvorrichtungen vonein­ ander fort begrenzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtungen (30 a, 30 b) jeweils mindestens zwei Klemmbacken (31 a, 32 a bzw. 31 b, 32 b) enthalten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken in einem Drehlager (20 a, 20 b) axial fest, jedoch begrenzt drehbar gelagert sind, die Dreh­ lager (20 a, 20 b) mindestens an einer Führung (24) parallel zur Längsachse des Kabelbündels (15) gelagert sind und die Anschläge (45) den Drehlagern (20 a, 20 b) zugeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlager (20 a, 20 b) aus zwei Teilen (21 a, 22 a bzw. 21 b, 22 b) bestehen, die vorzugsweise über ein Gelenk (23 a, 23 b) miteinander verbunden sind und im geschlos­ senen Zustand eine kreisförmige Lagerschale bilden zur teilweisen Aufnahme der entsprechend geformten Klemm­ backen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlagerteile (21 a, 22 a bzw. 21 b, 22 b) über einen lösbaren Verschlußmechanismus feststellbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (31 a, 32 a bzw. 31 b, 32 b) halbzylindrische Ausnehmungen (35) aufweisen und über ein Gelenk (33 a, 33 b) miteinander verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klemmbacken und/oder die Drehlager ein Heizelement aufweisen.