DE4411137A1 - Prüfvorrichtung für wassergeschützte Steckverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für wasser­ geschützte Steckverbinder, vorzugsweise für Kraftfahr­ zeuge, gemäß dem Oberbegriff des 1. Patentanspruches.

In vielen Fällen sind elektrische Steckverbinder äußeren Witterungseinflüssen, Umgebungsfeuchte, Spritzwasser u. dgl. etwa, ausgesetzt. Um eine dauerhafte sichere Kontaktgabe zu erreichen, ist es erforderlich, Steckverbinder, die solchen rauhen Betriebsverhältnissen unterworfen sind, abzudichten. Damit wird gewährleistet, daß, unabhängig von den Umgebungsbedingungen, am Kontaktsystem im Inneren eine maximale relative Feuchtigkeit nicht überschritten wird.

Zur Abdichtung sind zahlreiche, mehr oder weniger komplizierte Dichtungen und Dichtungssysteme bekannt; die Prüfung der Wirksamkeit dieser Dichtungen wird bisher mittels indirekter Meßverfahren vorgenommen. Der Prüfling wird in gekuppeltem Zustand beregnet o. ä., dann getrennt und anschließend wird die Feuchtigkeit im Kontaktbereich bestimmt. Diese indirekten Verfahren sind relativ zeitaufwendig; sie gestatten lediglich eine Stichprobenprüfung bei der Herstellung, jedoch keine vollständige Prüfung. Vor allem gestatten sie aber keine On-line-Prüfung, d. h. keine Beobachtung bzw. Registrierung, wie bei der Beregnung des Prüflings ein Feuchteeinbruch in zeitlicher Hinsicht und hinsichtlich der Intensität voranschreitet. Dadurch ist keine gezielte Einflußnahme auf eine verbesserte Herstellung gegeben; ein Feuchteeinbruch kann lediglich konstatiert werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine neuartige Prüfvor­ richtung anzugeben, die eine kontinuierliche Möglichkeit bietet, die Feuchtigkeit im Inneren eines Steckverbinders, d. h. am Kontaktsystem, zu messen bzw. zu überwachen und tendenzielle Veränderungen der Feuchtigkeit während des Prüfvorganges zu erfassen.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Prüfvorrichtung mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltun­ gen der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung gestattet durch den integrierten Feuchtesensor die gewünschte kontinuier­ liche Feuchtedetektion. Durch die inzwischen verfügbaren, kleinen und preisgünstigen Feuchtesensoren, beispielsweise auf Metalloxid- bzw. Polymerbasis, bleibt ein solcher erfindungsgemäßer Steckverbinder dennoch klein in den Abmessungen und vertretbar im Preis.

Besonders vorteilhaft ist es, die Mittel zur Signalverarbeitung des Sensorsignals mit dem eigentlichen Sensor gemeinsam in Form eines Feuchtesensormodules im Inneren der Prüfvorrichtung anzuordnen.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von Zeichnungen beispielhaft noch näher erläutert werden.

Die Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Steckverbinder nach dem Stand der Technik, bestehend aus Buchsenstecker und Steckerbuchse,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung, als Steckerbuchse ausgebildet,

Fig. 3 einen zu prüfenden Buchsenstecker gekuppelt mit der Prüfvorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 ein verwendetes Feuchtesensormodul schematisch in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5 ein Anschlußschema eines solchen Feuchtesensormoduls,

Fig. 6 ein erstes Diagramm einer vorgenommenen Feuchtigkeits­ überwachung,

Fig. 7 ein zweites solches Diagramm,

Fig. 8 ein drittes solches Diagramm.

Fig. 1 zeigt einen bekannten zweiteiligen Steckverbinder, bestehend aus einem Buchsen- Stecker 1 und einer Steckerbuchse 2, die auf bekannte Weise miteinander verbindbar sind, wobei mindestens ein Teil, hier der Buchsenstecker 1, ein Dichtelement 1.2 aufweist, das Feuchtigkeit vom Inneren des Kontaktsystems, d. h. den Bereich, in dem die Steckerelemente 1.1 mit den Buchsenelementen 2.2 verbunden sind, abhalten soll.

Fig. 2 zeigt eine Prüfvorrichtung 4, die hier beispiel­ haft als Steckerbuchse ausgebildet ist und mit einem Feuchtesensormodul 3 ausgerüstet ist.

Aus Fig. 3 ist diese Prüfvorrichtung 4 gekuppelt mit dem zu prüfenden Buchsenstecker 1 ersichtlich. Es ist natür­ lich ebenso möglich, wenn Steckerbuchsen geprüft werden sollen, die Prüfvorrichtung als Buchsenstecker auszu­ bilden und/oder anderweitig an Form, Abmessungen, Kontakt­ zahl u. ä. des zu prüfenden Bauteiles anzupassen.

Fig. 4 zeigt ein vorteilhaftes Feuchtesensormodul 3, das sowohl in einem Gehäuse 3. 1 den eigentlichen Sensor 3.2 als auch in einem Transmitterschaltkreis die Mittel zur Signalverarbeitung beinhaltet und über Anschlußpins 3.3 beschaltbar ist. An der Oberfläche befinden sich gasdurchlässige Schlitze bzw. ein gasdurchlässiges Filter 3.4. Besonders vorteilhaft ist hierbei ein an sich bekannter CMOS-Dünnfilmsensor einsetzbar.

In Fig. 5 ist ein mögliches Anschlußschema eines solchen Feuchtesensormoduls dargestellt. Die Verbindungsleitungen sind bis in einen feuchtesicheren Bereich geführt; von einem weiteren Steckverbinder ist an Pin 1 die Feuchtesignalspannung U_out/U_FS als Maß für die Feuchte am Kontaktsystem des zu überwachenden wassergeschützten Steckverbinders abgreifbar. Pin 2 führt die positive Betriebsspannung, Pin 3 betrifft die Abschirmung.

Fig. 6 zeigt ein Auswertediagramm, deren obere Kurve die relative Feuchte zeitabhängig darstellt. Die untere Kurve ist lediglich eine Markierungskurve verschiedener Ereigniszeitpunkte 1-4. Das Diagramm zeigt einen dichten Steckverbinder.

Die Ereigniszeitpunkte 1-4 stellen dabei dar:

Bezugszeichenliste

1 Steckverbinder offen; Raumfeuchte
2 Steckverbinder gekuppelt
3 Wassereinfluß von außen; Beginn
4 Wassereinfluß von außen; Ende

Fig. 7 zeigt ein zweites Auswertediagramm eines fehlerhaften Steckverbinders; es kommt zu einem Feuchteeinbruch in das Kontaktsystem.

Fig. 8 zeigt ein drittes Auswertediagramm. Hierbei war bereits beim Zusammenstecken des Steckverbinders Feuchtigkeit, z. B. ein Wassertropfen, am Kontaktsystem. In diesem Fall war also bereits das Zusammenstecken fehlerbehaftet, ohne daß der Steckverbinder selbst undicht sein muß. Es ist erkennbar, daß durch die Erfindung auf einfache Weise eine kontinuierliche Überwachung gefährdeter Steckverbinder möglich ist. Sinnvollerweise wird man eine Auswertung derart vorsehen, daß beim Überschreiten eines Feuchtegrenzwertes ein Warn- bzw. Fehlersignal ausgelöst wird.

Claims (3)

1. Prüfvorrichtung für wassergeschützte Steckverbinder, die als Buchsenstecker oder Steckerbuchse ausgebildet sind, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet,
daß die Prüfvorrichtung (4) als zum zu prüfenden Steck­ verbinder (1) korrespondierendes Bauteil ausgebildet und mit diesem kuppelbar und im gekuppelten Zustand äußerer Feuchtigkeit aussetzbar ist
und daß im Inneren der Prüfvorrichtung (4) mindestens ein Feuchtesensor (3) derart angeordnet ist, daß die Feuchtigkeit im Kontaktsystem des zu prüfenden Steckverbinders (1) erfaßbar ist.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtesensor (3) und eine zugehörige Signal­ verarbeitungsanordnung zu einem integrierten Feuchtesensormodul verbunden sind.

3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Feuchtesensor (3) und/oder Feuchtesensormodul mit zusätzlichen Anschlußleitungen verbunden sind, die zu einer außerhalb der Prüfvorrichtung angeordneten Signalverarbeitungs- und/oder Anzeige- bzw. Meldeeinrichtung führen.