EP2667462A1 - Elektrische Kontaktleiterdurchführung durch eine Behälterwand - Google Patents

Elektrische Kontaktleiterdurchführung durch eine Behälterwand Download PDF

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EP2667462A1
EP2667462A1 EP13002396.3A EP13002396A EP2667462A1 EP 2667462 A1 EP2667462 A1 EP 2667462A1 EP 13002396 A EP13002396 A EP 13002396A EP 2667462 A1 EP2667462 A1 EP 2667462A1
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contact conductor
container wall
electrical contact
connecting web
plastic material
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Kunststoff Schwanden AG
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    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/521—Sealing between contact members and housing, e.g. sealing insert

Definitions

  • the invention relates to an electrical contact conductor bushing through a container wall made of plastic, with at least one, on a part of its length from the plastic material of the container wall enclosed, inner and outer free plug having contact conductor, for the outer and inner connection of electrical or electronic components
  • the electrical contact conductor bushing 1 through a container wall 2 made of plastic has a plurality of plastic material of the container wall 2 enclosed contact conductor 3, 4, 5 with inner free plugs 6, 7, 8 and outer free plugs 9, 10, 11 for the outer and inner connection of electrical or electronic components.
  • the region 12 of the container wall 2 enclosing the contact conductors 3 - 5 is formed in several layers, wherein a separately produced inner layer forming a connecting web 13 is enclosed between an inner and outer layer 14, 15 and the contact conductors 3-5 are on a part of their length from the material the inner layer is enclosed.
  • This contact element 16 which is enclosed by the material of the inner layer and thus by a connecting web 13, runs parallel to the container wall 2 and thus perpendicular to the plugs 6-11 projecting freely inwards and outwards from the container wall.
  • the inner layer 13 forming the connecting web 13 can, because of its separate production, also be made of a different plastic material than the inner and outer layers 14, 15 of the container wall 2, so that this e.g. can be selected with respect to an advantageous sealing contact with the metallic contact conductors, while the inner and outer layer 14, 15 is selected depending on the application of the container according to its material requirements.
  • the contact conductor bushing thus has on its way through the three layers 14, 13, 15 of the container wall 2 three successive sealing areas, so that a high stress resistant and reliable sealing effect in the contact conductor feedthrough 1 results.
  • the connecting web 13 is first made with the enclosed therein and thus fixed to each other contact conductors 3, 4, 5, so that the contact conductors 3, 4, 5 after positioning in an unillustrated injection mold on a transverse portion of its length are firmly enclosed in the plastic material of the connecting web 13.
  • this spacer 17 In order to facilitate the subsequent positioning of the contact conductor 3 - 5 fixing the connecting web 13 relative to the mold wall of an injection mold for producing the container wall 2, are formed on this spacer 17, for example in the form of a respective wart-shaped elevation.
  • axially movable positioning tools 18 out in a first phase of the plastic injection with its end face on the connecting web 13 according to their position 20 abut and retracted in a second phase corresponding to the position 21 to the plane of the mold wall of the injection mold.
  • This retraction of the axially movable positioning tools 18 takes place after the connecting web 13 with its contact conductors 3 - 5 is already so far surrounded by the plastic material that its position is fixed by this. Timely withdrawal of the positioning tools 18 ensures that the mold space previously claimed by them is completely filled by the plastic material forming the container wall 1.
  • the inventive method for producing the electrical contact conductor bushing 1 is characterized in that a plurality of contact conductors 3 -5 are formed parallel to each other by plastic injection molding in a common connecting web 13 and thus formed unit of contact conductors 3 -5 and connecting web 13 at a distance from the mold walls of an injection mold be arranged for the production of the container wall 2, so that this unit is surrounded on all sides by the outer plastic material of the container wall 2, wherein this distance is made on the one hand by the connecting web 13) molded spacers 17 and on the other hand by axially movable molds 18 and these molds 18 in one Intermediate phase of the plastic injection from a holding position 20 are moved back into a flush with the mold wall position 21, in the this unit is already secured in its position within the injection mold, but the container wall is not yet fully formed.

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Abstract

Die elektrische Kontaktleiterdurchführung durch eine Behälterwand (2) dient dem äusseren und inneren Anschluss von elektrischen oder elektronischen Bauteilen und hat mindestens einen, auf einem Teil seiner Länge vom Kunststoffmaterial der Behälterwand (2) umschlossenen Kontaktleiter (3 - 5), der in einen inneren und äusseren freien Stecker (6 - 11) endet. Dadurch, dass ein den Kontaktleiter (3 - 5) umschliessender Bereich der Behälterwand (2) mehrschichtig ist, so dass eine separat hergestellte Innenschicht (13) zwischen einer inneren und äusseren Schicht (14, 15) der Behälterwand (29 eingeschlossen ist, ergibt sich eine zuverlässigere, dauerhaftere Abdichtung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktleiterdurchführung durch eine Behälterwand aus Kunststoff, mit mindestens einem, auf einem Teil seiner Länge vom Kunststoffmaterial der Behälterwand umschlossenen, innere und äussere freie Stecker aufweisenden Kontaktleiter, für den äusseren und inneren Anschluss von elektrischen oder elektronischen Bauteilen
  • Für verschiedenartige Behälter, wie z.B. für die Kraftstoffversorgung eines Kraftfahrzeuges, ist es erforderlich innerhalb des Behälters angeordnete Geräte, wie z.B. ein Pumpen oder verschiedenartige Sensoren, an ein äußeres elektrisches Leitungssystem anzuschliessen, so dass hierfür geeignete elektrische Kontaktleiter der durch die Behälterwand hindurch nach aussen zu führen sind. Zur Vermeidung von aufwändigen Dichtsystemen ist es an sich bekannt, elektrische Leiter direkt durch die Behälterwand zu führen, indem sie bei der Behälterherstellung im Spritzgiessverfahren innerhalb des Durchführungsbereiches unmittelbar im Kunststoffmaterial des Behälters eingeschlossen sind.
  • Insbesondere aufgrund der hohen Anforderungen an die Dichtheit von innerhalb einer Fahrzeugstruktur anzuordnenden Kraftstoffbehältern ist diese Art der Abdichtung jedoch unbefriedigend, einerseits da der dichtende Oberflächenkontakt zwischen dem Metall der eingeschlossenen Steckverbinder und dem Kunststoffmaterial sich an einigen Stellen mangelhaft ausbilden kann, verursacht z.B. durch die unterschiedlichen Wege der Kunststoffmasse in der Spritzgiessform beim umströmenden Einschluss der Steckverbinder und anderseits da das Kunststoffmaterial im Verlauf der Betriebszeit des Behälters unter dem Einfluss des Behälterinhaltes, besonders an solchen Kontaktbereichen mit eingeschlossenen Metallteilen, Materialquellungen ausgesetzt sein kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine elektrische Kontaktleiterdurchführung durch eine Behälterwand aus Kunststoff zu finden, die in ihrem Bereich eine zuverlässige und dauerhafte Behälterabdichtung gewährleistet und die verhältnismässig einfach herstellbar ist. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt aufgrund der Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sin der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigt:
    • Fig.1 eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen elektrischen Kontaktleiterdurchführung,
    • Fig.2 einen Vertikalschnitt durch die Kontaktleiterdurchführung nach Fig.1 und
    • Fig.3 einen Querschnitt entlang der Linie B - B der Fig. 2.
  • Die elektrische Kontaktleiterdurchführung 1 durch eine Behälterwand 2 aus Kunststoff hat mehrere vom Kunststoffmaterial der Behälterwand 2 umschlossene Kontaktleiter 3, 4, 5 mit inneren freien Steckern 6, 7, 8 und äusseren freien Steckern 9, 10, 11 für den äusseren und inneren Anschluss von elektrischen oder elektronischen Bauteilen.
  • Erfindungsgemäss ist der die Kontaktleiter 3 - 5 umschliessende Bereich 12 der Behälterwand 2 mehrschichtig ausgebildet wobei eine einen Verbindungssteg 13 bildende, separat hergestellte Innenschicht zwischen einer inneren und äusseren Schicht 14, 15 eingeschlossen ist und die Kontaktleiter 3 - 5 auf einem Teil ihrer Länge vom Material der Innenschicht umschlossen ist.
  • Dieser vom Material der Innenschicht und somit von einem Verbindungssteg 13 umschlossene Kontaktleiterteil 16 verläuft parallel zur Behälterwand 2 und somit senkrecht zu den senkrecht von der Behälterwand nach innen und aussen frei abstehenden Steckern 6- 11.
  • Die den Verbindungssteg 13 bildende Innenschicht 13 kann aufgrund ihrer separaten Herstellung auch aus einem anderen Kunststoffmaterial hergestellt werden als die innere und äussere Schicht 14, 15 der Behälterwand 2, so dass dieser z.B. hinsichtlich eines vorteilhaften Dichtkontaktes mit den metallischen Kontaktleitern ausgewählt werden kann, während die innere und äussere Schicht 14, 15 in Abhängigkeit vom Anwendungsbereich des Behälters entsprechend dessen Materialanforderungen ausgewählt wird. Bei der Wahl eines unterschiedlichen Materials für diese Schichten 13 - 15 ist jedoch darauf zu achten, dass das Material für die später hergestellten, inneren und äusseren Schichten 14, 15 sich dicht mit diesen verbindet bzw. mit ihnen verschmilzt.
  • Aufgrund der Erfindung hat die Kontaktleiterdurchführung somit auf ihrem Weg durch die drei Schichten 14, 13, 15 der Behälterwand 2 drei aufeinander folgende Dichtbereiche, so dass sich eine hohen Beanspruchungen widerstehende und zuverlässige Dichtwirkung im Bereich der Kontaktleiterdurchführung 1 ergibt.
  • Bei der Herstellung der Kontaktleiterdurchführung 1 wird zuerst der Verbindungssteg 13 mit den in ihm eingeschlossenen und somit zueinander fixierten Kontaktleitern 3, 4, 5 hergestellt, so dass die Kontaktleiter 3, 4, 5 nach ihrer Positionierung in einer nichtdargestellten Spritzgiessform auf einem quergerichteten Teil ihrer Länge im Kunststoffmaterial des Verbindungsteges 13 fest eingeschlossen sind.
  • Um die anschliessende Positionierung des die Kontaktleiter 3 - 5 fixierenden Verbindungssteges 13 relativ zur Formwand einer Spritzgiessform zur Herstellung der Behälterwand 2 zu erleichtern, sind an diesem Abstandshalter 17, z.B. in Form jeweils einer warzenförmigen Erhebung angeformt.
  • Ausserdem sind für die Positionierung des Verbindungssteges 13 mit den in ihn eingeschlossenen Kontaktleitern 3 - 5 in einer Spritzgiessform auf der den Abstandshaltern 17 gegenüberliegenden Seite in der Wand dieser Spritzgiessform axialbewegliche Positionierungswerkzeuge 18 geführt, die in einer ersten Phase des Kunststoffspritzens mit ihrer Stirnfläche an dem Verbindungssteg 13 entsprechend deren Position 20 anliegen und in einer zweiten Phase entsprechend der Position 21 bis zur Ebene der Formwand der Spritzgiessform zurückgezogen sind. Diese Zurückziehung der axialbeweglichen Positionierungswerkzeuge 18 erfolgt, nachdem der Verbindungssteg 13 mit seinen Kontaktleitern 3 - 5 bereits so weit vom Kunststoffmaterial umschlossen ist, dass seine Position durch dieses fixiert ist. Durch eine rechtzeitige Zurückziehung der Positionierungswerkzeuge 18 ist gewährleistet, dass der von ihnen zuvor beanspruchte Formraum vollständig durch das die Behälterwand 1 bildende Kunststoffmaterial gefüllt wird.
  • Somit ist das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der elektrischen Kontaktleiterdurchführung 1 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kontaktleiter 3 -5 parallel zueinander durch Kunststoffspritzgiessen in einen gemeinsamen Verbindungssteg 13 eingeformt werden und die somit gebildete Einheit aus Kontaktleitern 3 -5 und Verbindungssteg 13 mit Abstand zu Formwänden einer Spritzgiessform für die Herstellung der Behälterwand 2 angeordnet werden, so dass diese Einheit allseitig vom äusseren Kunststoffmaterial der Behälterwand 2 umschlossen wird, wobei dieser Abstand einerseits durch an dem Verbindungssteg 13) angeformte Abstandshalter 17 und anderseits durch axialbewegliche Formwerkzeuge 18 hergestellt wird und diese Formwerkzeuge 18 in einer Zwischenphase des Kunststoffspritzens von einer Halteposition 20 bis in eine mit der Formwand bündigen Position 21 zurückbewegt werden, in der diese Einheit bereits in ihrer Position innerhalb der Spritzgiessform gesichert ist, aber die Behälterwand noch nicht vollständig ausgeformt ist.

Claims (7)

  1. Elektrische Kontaktleiterdurchführung durch eine Behälterwand (2) aus Kunststoff, mit mindestens einem, auf einem Teil seiner Länge vom Kunststoffmaterial der Behälterwand (2) umschlossenen, einen inneren und äusseren freien Stecker (6 - 11) aufweisenden Kontaktleiter (3 - 5), für den äusseren und inneren Anschluss von elektrischen oder elektronischen Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Kontaktleiter (3 - 5) umschliessender Bereich der Behälterwand mehrschichtig ist, wobei eine Innenschicht (13) zwischen einer inneren und äusseren Schicht (14, 15) eingeschlossen ist, so dass der Kontaktleiter (3 - 5) auf einem Teil (16) seiner Länge vom Kunststoffmaterial der Innenschicht (13) umschlossen ist.
  2. Elektrische Kontaktleiterdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktleiter (3 - 5) einen inneren, parallel zur Behälterwand (2) und somit quer zu seinem inneren und äusseren Stecker (6 - 11) verlaufenden Bereich (16) aufweist, so dass er zweifach gekrümmt sind und die inneren und äusseren Steckern (6 - 11) zueinander querversetzt sind.
  3. Elektrische Kontaktleiterdurchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere nebeneinander angeordnete Kontaktleiter (3 - 5) durch eine gemeinsame, für sie einen Verbindungssteg (13) bildende Innenschicht miteinander verbunden sind.
  4. Elektrische Kontaktleiterdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschicht (13) aus einem anderen Kunststoffmaterial besteht als die innere und äussere Schicht (6 - 11) der Behälterwand (2).
  5. Elektrische Kontaktleiterdurchführung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verbindungssteg (13) Abstandshalter (17) für seine Positionierung in einer die Behälterwand (2) formenden Spritzgiessform vorgesehen sind.
  6. Elektrische Kontaktleiterdurchführung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren und äusseren Stecker (6 - 11) in je einer zur anderen parallelen Reihe angeordnet sind.
  7. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktleiterdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kontaktleiter (3 -5) parallel zueinander durch Kunststoffspritzgiessen in einen gemeinsamen Verbindungssteg (13) eingeformt werden und die somit gebildete Einheit aus Kontaktleitern (3 -5) und Verbindungssteg (13) mit Abstand zu Formwänden einer Spritzgiessform für die Herstellung der Behälterwand (2) angeordnet werden, so dass diese Einheit allseitig vom äusseren Kunststoffmaterial der Behälterwand (2) umschlossen wird, wobei dieser Abstand einerseits durch an dem Verbindungssteg (13) angeformte Abstandshalter (17) und anderseits durch axialbewegliche Formwerkzeuge (18) hergestellt wird und diese Formwerkzeuge (1) in einer Zwischenphase des Kunststoffspritzens von einer Halteposition (20) bis in eine mit der Formwand bündigen Position (21) zurückbewegt werden, in der diese Einheit bereits in ihrer Position innerhalb der Spritzgiessform gesichert ist, aber die Behälterwand noch nicht vollständig ausgeformt ist.
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