DE4237459C2 - Flüssigkeitsdichter Kabelverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen flüssigkeitsdichten Kabelverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Kabelverbinder sind beispielsweise vom Anlagenbau oder von Fahrzeugen bekannt, wo sie als Knoten- oder Verteilerpunkte im Außenbe­ reich eingesetzt werden und daher spritz- bzw. schwallwasserdicht ausge­ führt sein müssen. In Fig. 4 ist ein solcher Kabelverteiler für Fahr­ zeuge mit einem dreiadrigen Zuleitungs- Schlauchkabel und drei wegführen­ den zweiadrigen Schlauchkabeln in teilweise geschnittener Ansicht darge­ stellt. Damit werden z. B. die Kontakte eines Steckverbinders mit drei Sensoren verbunden.

Aus Qualitätsgründen sind bei dieser bekannten Ausführung die zugehörigen Leiteradern in dichten, von Schmelzkleber umgebenen Lötmuffen miteinander verbunden. Zur Gewährleistung der erforderlichen Abdichtung der Schlauch­ kabel (Längswasserdichtigkeit) und einer gewissen mechanischen Stabilität ist der gesamte Verteiler und ein relativ großer Bereich der sich daran anschließenden verbindungsseitigen Schlauchenden mit einer bandförmigen Dichtungsmasse umwickelt und auf diese noch ein mehrlagiger Wickel aus Gewebe- oder PVC-Band aufgebracht.

Mit diesem außerordentlich teuren und aufwendigen Aufbau kann man zwar die erforderliche Dichtheit in ausreichendem Maße erreichen, aufgrund der Flexibilität der Leiter und Schläuche aber keine reproduzierbaren mecha­ nischen Abmessungen der Knoten- oder Verteilerpunkte. Daher ist es bei diesen bekannten Kabelverbindern nicht möglich, den notwendigen Einbau­ raum für die Serienfertigung und damit exakte mechanische Befestigungs­ möglichkeiten konstruktiv festzulegen. Außerdem können solche Kabelver­ binder entweder gar nicht oder nur mit erheblichem Aufwand auf ihre Dich­ tigkeit geprüft werden. Diese Prüfung ist aber - insbesondere im Hinblick auf die beschriebenen Fertigungsungenauigkeiten und zur Gewährleistung einer sicheren Funktion - unabdingbar nötig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kabelverbinder der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß er einfach und kosten­ günstig aufgebaut und herstellbar ist und eine ausreichend hohe, mög­ lichst einfach prüfbare Dichtigkeit sowie reproduzierbar definierte Außenabmessungen aufweist.

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 ge­ löst.

Damit ist gegenüber dem Stand der Technik eine Reihe von Vorteilen er­ reicht:

• - Die Längswasserdichtigkeit aller Schlauchleitungen ist auch auf sehr einfache Weise in vielen Fällen bereits durch einfaches Aufstecken bzw. Aufschieben der Schlauchenden auf die Rohrstutzen erreicht. Bei hohen Dichtigkeitsanforderungen werden die Schlauchenden in bekannter Weise noch zusätzlich durch Verkleben oder Aufschrumpfen fixiert.
• - Im Inneren des dichten Gehäuses können offene und damit kostengün­ stige Lötmuffen verwendet werden.
• - Die fest miteinander verbundenen Gehäuseteile ergeben ein Gehäuse, das auch in der Serienherstellung innerhalb minimaler Toleranzgrenzen stets gleiche Abmessungen aufweist, so daß der Einbauraum und die Be­ festigungseinrichtungen in der Konstruktion durch klar definierte Ge­ staltung der Außenkontur festgelegt werden können bzw. daß die Außen­ kontur des Gehäuses sowie die Art und Lage der Befestigungsmittel sehr einfach dem jeweiligen Einbauraum anpaßbar sind.
• - Durch die gegenüber dem Stand der Technik definierte Abdichtung des Gehäuseinnenraums ist eine Dichtigkeitsprüfung wesentlich einfacher und sicherer und damit auch billiger durchzuführen bzw. nach erfolg­ ter Teile- und Prozeßabstimmung nicht mehr notwendig.
• - Die Zu- und Abführungsrohrstutzen können ohne Mehrkosten beliebig - z. B. auch alle an einem der beiden Gehäuseteile - angeordnet und da­ mit hinsichtlich ihrer Lage den jeweiligen Gegebenheiten des Ein­ bauortes optimal angepaßt werden.
• - Die Verbindung der Gehäuseteile kann bei Bedarf ohne weiteres lösbar gestaltet werden, so daß der Innenraum des Kabelverbinders im Gegen­ satz zum Stand der Technik für Reparaturfälle zugänglich ist.

Aus der DE-AS 14 65 493 ist zwar bereits ein flüssigkeitsdichter Kabelverbinder mit einer aus zwei fest miteinander verbindbaren Gehäuseteilen bestehenden Umhüllung bekannt. Dieser Kabel­ verbinder ist jedoch nicht für Schlauchkabel vorgesehen und geeignet, sondern für ein Starkstrom­ kabel. Er enthält überdies keine Lötmuffen zum elektrischen und mechanischen Verbinden von zugeführten und abgehenden Kabelleitern und weist auch keine Rohrstutzen auf. Vor allem aber bestehen bei diesem bekannten Kabelverbinder die Gehäuseteile aus jeweils einer Innen- und ei­ ner sie umfassenden Außenmuffe, so daß das Gehäuse im Gegensatz zum Anmeldungsgegenstand gemäß Anspruch 1 besonders aufwendig und teuer in Aufbau, Herstellung und Materialverbrauch ist. Darüberhinaus ist durch die bei dem bekannten Kabelverbinder erforderliche hohe Elastizität der Gehäuseteile - ähnlich wie bei dem eingangs beschriebenen und in Fig. 4 dargestellten vor­ bekannten Kabelverbinder - nicht sicher gewährleistet, daß in der Serienfertigung reproduzierbar definierte Außenabmessungen erreicht werden.

Vorteilhafte Ausführungen bzw. Weiterbildungen des Kabelverbinders gemäß Anspruch 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

In Anspruch 2 ist eine besonders kostengünstige, z. B. im Spritzgußver­ fahren herstellbare Lösung für die Gehäuseteile angegeben, die ein mecha­ nisch stabiles Gehäuse mit reproduzierbar gleichen Abmessungen sowie ein einfaches Dichtmittel ermöglichen. Außerdem können an das Gehäuse in kostensparender Weise Verriegelungs- und/oder Befestigungsmittel ange­ formt werden.

Das Dichtmittel kann beispielsweise gemäß Anspruch 3 als runder Dichtring ausgeführt sein, dessen Dichtwirkung im Vergleich zu rechteckigen Ausfüh­ rungen am gesamten Umfang gleichmäßig hoch ist.

Für die mechanisch lösbare oder feste Verbindung der beiden Gehäuseteile besteht eine Reihe konstruktiver Möglichkeiten (z. B. mit stirnseitig an­ einanderliegenden Endabschnitten der Gehäuseteile). Besonders einfache, kostengünstige und doch sichere Ausführungen, wie beispielhaft in den An­ sprüchen 5 bis 7 aufgeführt, sind durch eine Ausbildung nach Anspruch 4 erreichbar.

Eine Ringschnappverbindung gemäß Anspruch 5 ist insbesondere für nicht lösbare Verbindungen geeignet, da wegen der starken für eine hohe Dicht­ wirkung erforderlichen Rastkraft das Lösen der Verbindung nur mit Hilfe eines Werkzeuges oder einer besonderen Ausgestaltung des Kabelverbinder­ gehäuses möglich ist.

In den Ansprüchen 6 und 7 sind Ausführungen beschrieben, die zwar etwas teurer sind, dafür aber sowohl eine feste Verbindung der Gehäuseteile als auch deren problemlose Lösbarkeit von Hand ermöglichen.

Durch das praktisch ohne Mehrkosten herstellbare sogenannte Tannenzapfen- oder Sägezahnprofil der Rohrstutzen gemäß Anspruch 8 ist eine beträchtli­ che Erhöhung sowohl der Längswasserdichtigkeit der Schlauchkabel als auch deren Fixierung an den Rohrstutzen ohne zusätzliche Maßnahmen wie Verkle­ ben oder Aufschrumpfen erzielt.

Die bei einer Ausführung des erfindungsgemäßen Kabelverbinders nach An­ spruch 9 vorgesehene membranartige Trennwand ist z. B. bei einer Spritz­ gußfertigung in einem Arbeitsgang mit den Gehäuseteilen herstellbar, so daß lediglich ein geringfügiger Materialmehraufwand entsteht. Dafür weist sie jedoch den großen Vorteil auf, daß für die unterschiedlichsten Anwen­ dungen im Extremfall lediglich ein einziger Gehäusetyp und damit ein ein­ ziges Werkzeug benötigt wird, womit die Herstellung erheblich kostengün­ stiger ist. Ein solcher Gehäusetyp weist z. B. zehn Rohrstutzen auf, wobei beim praktischen Einsatz nur die Trennwände der jeweils für die Durchfüh­ rung der Leiter benötigten Rohrstutzen (z. B. mit einem Schraubendreher) durchstoßen werden. Durch diese Typenminimierung ist auch die Lagerhal­ tung wesentlich vereinfacht und darüber hinaus weitgehend sichergestellt, daß bei der Montage am Einsatzort stets der richtige Gehäusetyp zur Ver­ fügung steht.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines als Verteiler­ punkt für Kabelbäume im Außenbereich von Kraftfahrzeugen ausgebildeten erfindungsgemäßen Kabelverbinders dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht des gesamten Kabelverbin­ ders,

Fig. 2 den vergrößert dargestellten Bereich eines Rohrstutzens im Schnitt und

Fig. 3 den vergrößert dargestellten Bereich der Verbindungsstelle der Gehäuseteile im Schnitt.

Der Kabelverbinder weist ein aus zwei im Spritzgußverfahren aus formbe­ ständigem Kunststoff gefertigten Gehäuseteilen 2, 3 bestehendes Gehäuse mit einem Zuführungs-Rohrstutzen 4 und drei abgehenden Rohrstutzen 5 zum flüssigkeitsdichten Einführen bzw. Herausführen von Schlauchkabeln 6 bzw. 7 in das bzw. aus dem Gehäuse 1 auf. Das zugeführte Schlauchkabel 6 be­ steht aus einem Schlauch 8 und drei darin verlaufenden isolierten Leitern 9, jedes der abgehenden Schlauchkabel 7 besteht aus einem Schlauch 10 und zwei darin verlaufenden Leitern 11. Jeder ankommende Leiter 9 ist einer­ seits mit einem nicht dargestellten Steckkontakt zum anderen in einer im Gehäuse 1 angeordneten offenen Lötmuffe 12 mit zwei abgehenden Leitern 11 leitend verbunden, die ihrerseits zu je einem nicht dargestellten Sensor führen.

Die Außenflächen der zylindrischen Rohrstutzen 4, 5 haben ein sägezahn­ förmiges Profil 13, auf das die Schläuche 8, 10 aufgesteckt werden. Die Abmessungen dieser Schläuche 8, 10 und der zugehörigen Rohrstutzen 4, 5 sind dabei so gewählt, daß die Zahnspitzen 14 der Profile 13 unter Druck an den Innenflächen der Schlauchenden anliegen oder sich in diese ein­ drücken. Die Schlauchenden und somit die Schlauchkabel 6, 7 sind damit auf einfache und wirksame Weise ohne zusätzliche Maßnahmen zugleich längswasserdicht und mechanisch fest mit den Rohrstutzen 4, 5 verbunden.

Im Lieferzustand der Gehäuseteile 2, 3 ist jeder Rohrstutzen 4, 5 mit ei­ ner membranförmigen Trennwand 15 zugespritzt, die zur Durchführung der Schlauchleiter 9, 11 mit einfachen Hilfsmitteln, z. B. mittels eines Schraubendrehers durchstoßen wird.

Bei der Montage des Kabelverbinders werden zunächst die Leiter 9, 11 der Schlauchkabel 6, 7 durch die entsprechenden Rohrstutzen 4, 5 der Gehäuse­ teile 2, 3 geführt, die Schlauchenden auf die Rohrstutzen 4, 5 gesteckt und die abisolierten Enden der zusammengehörigen Leiter 9, 11 jeweils in einer Lötmuffe 12 verlötet. Anschließend werden die Gehäusehälften 2, 3 zusammengesteckt, wobei der Endabschnitt 16 des Gehäuseteils 2 den Endab­ schnitt 17 des Gehäuseteils 3 eng umfaßt und ein Ringbund 18 des Endab­ schnittes 17 nach Art einer Ringschnappverbindung in eine Ringnut 19 des Endabschnittes 16 einrastet. Zwischen den beiden Endabschnitten 16 und 17 der Gehäuseteile 2 und 3 ist ein Dichtring 20 angeordnet, der beim Zusam­ menstecken der Gehäuseteile 2, 3 allseitig zusammengepreßt wird. Die Stärke der Dichtwirkung sowie die Lösbarkeit der Ringschnappverbindung ist durch entsprechende Bemessung der Rasteinrichtung 18, 19, des Dicht­ rings 20 und der ihn umgebenden Aufnahme sehr einfach den jeweiligen Er­ fordernissen anpaßbar. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind diese Ab­ messungen so gewählt, daß trotz hoher Dichtwirkung die Verbindung der Ge­ häuseteile 2, 3 zu Reparaturzwecken noch ohne Schwierigkeiten von Hand lösbar ist.

Insgesamt ist der beschriebene Kabelverbinder ein stabiles, flüssigkeits­ dichtes, bei Bedarf zu öffnendes und einfach auf Dichtigkeit prüfbares Bauteil, das den räumlichen Gegebenheiten des jeweiligen Einbauortes be­ züglich Form, Abmessungen und Befestigungseinrichtungen auf einfache Weise optimal anpaßbar und dabei äußerst kostengünstig in Herstellung und Montage ist.

Claims (9)

1. Flüssigkeitsdichter Kabelverbinder mit einer Umhüllung und wenigstens einer darin angeordneten Lötmuffe zum elektrischen und mechanischen Verbinden wenigstens eines ankommenden und ei­ nes abgehenden Leiters eines Schlauchkabels, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung ein aus zwei fest miteinander verbindbaren, in Längsrichtung der Schlauchkabel (6, 7) aufeinanderfolgenden, stirnseitig aneinanderliegenden Ge­ häuseteilen (2, 3) mit dazwischen angeordnetem Dichtmittel (20) bestehendes Gehäuse (1) ist, welches eine mindestens der Zahl der Schlauchkabel (6, 7) entsprechende Anzahl von nach außen abragenden Rohrstutzen (4, 5) zum Aufbringen der Schläuche (8, 10) der Schlauchkabel (6, 7) und zum Durchführen der Leiter (9, 11) aufweist.

2. Kabelverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge­ häuse (1) ein formbeständiges Kunststoffgehäuse ist.

3. Kabelverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (2, 3) zumindest im Bereich ihrer Verbindung zylin­ drisch sind und das Dichtmittel ein zwischen den zu verbindenden Endabschnitten (16, 17) der Gehäuseteile (2, 3) angeordneter Dicht­ ring (20) ist.

4. Kabelverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der freie Endabschnitt (16) des ersten Gehäuseteils (2) den mit ihm zu verbindenden Endabschnitt (17) des zweiten Gehäu­ seteils (3) eng umfaßt.

5. Kabelverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Endabschnitt (16) eine Ringnut (19) aufweist, in die ein angepaßter Ringwulst (18) des anderen Endabschnittes (17) eingreift.

6. Kabelverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Endabschnitt ein Innengewinde und der innere Endabschnitt ein damit zusammenwirkendes Außengewinde aufweist.

7. Kabelverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Endabschnitte der beiden Gehäuseteile einen Bajonett­ verschluß aufweisen.

8. Kabelverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außenflächen der Rohrstutzen (4, 5) eine Reihe von im Querschnitt dreieckförmigen Ringwülsten aufweist.

9. Kabelverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rohrstutzen (4, 5) im Herstellungszustand vom In­ nenraum des Gehäuses (1) jeweils durch eine zur Durchführung der Kabelleiter (9, 11) durchstoßbare membranartige Trennwand (15) ge­ trennt sind.