EP2988374A1

EP2988374A1 - Dichtelement für eine elektrische leitung mit litzenleiter

Info

Publication number: EP2988374A1
Application number: EP15002434.7A
Authority: EP
Inventors: Michael Grimm; Robert Schädel
Original assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Current assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2015-08-17
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2035-08-17
Also published as: EP2988374B1; DE102014112045B4; DE102014112045A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dichtelement zur Abdichtung eines Litzenleiterbündels für einen Steckverbinder umfassend ein im Wesentlichen zylinderförmigen Dichtkörper mit wenigstens zwei Litzenleiterkanälen, wobei die jeweiligen Litzenleiterkanäle an wenigstens einem Innenwandabschnitt eine sich in den Litzenleiterkanal hinein erstreckende und dadurch eine seinen Querschnitt A zumindest abschnittsweise reduzierende Auswölbung aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dichtelement für eine elektrische Leitung gemäß den Merkmalen von Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher insbesondere ein Dichtelement zur Abdichtung eines Litzenleiterbündels für einen Steckverbinder umfassend einen im Wesentlichen zylinderförmigen Dichtkörper mit wenigstens zwei Litzenleiterkanälen, vorzugsweise mehreren unterschiedlichen Litzenleiterkanälen mit unterschiedlichem Querschnitt, wobei die jeweiligen Litzenleiterkanäle an wenigstens einem Innenabschnitt sich verjüngen bzw. sich in den Litzenleiterkanal hinein erstrecken und dadurch eine den Querschnitt A reduzierende bzw. verjüngende Auswölbungen aufweisen.
Es ist bekannt, elektrische Leitungen zur Übertragung elektrischer Signale in Steckverbinder zu verwenden. Beispielsweise können Elektromotoren oder andere Applikationen durch elektrische Leitung mit Energie versorgt werden.
Es ist ferner bekannt, dass bei durch einen Mantel nach außen elektrisch isolierten Leitungen, insbesondere bei Litzenleitern ein Flüssigkeitstransport in Längsrichtung entlang der Leitung unerwünscht erfolgen kann. Wird ein Ende einer solchen Leitung mit Wasser beaufschlagt, so kann das Wasser entlang der Litzenleiter zum anderen Ende der Leitung transportiert werden somit auch ggf. in den Steckverbinder hinein. Dies kann beispielsweise durch ein an einem Ende der Leitung am Eingang des Steckverbinders abdichtendes Element verhindert werden, welches den Flüssigkeitseintritt verhindert. Wasser kann darüber hinaus durch Kapillarwirkung entlang der Leitung in den Innenraum des Steckverbinders fließen, was ebenfalls unerwünscht ist. Dieses Problem tritt insbesondere bei Litzenleitern auf, die einen Wassertransport sowohl zwischen den Einzeldrähten der Litzen als auch zwischen dem Litzenleiter und dem umgebenden Mantel ermöglichen können.
In vielen technischen Anwendungen ist ein solcher Flüssigkeitstransport nicht nur unerwünscht, sondern führt zu Schäden oder Ausfall der Applikation.
Mit einer elektrischen Leitung verbundene Steckverbinder und/oder Applikationen müssen vor einem Flüssigkeitseintrag ausreichend geschützt werden.
Aus der DE 10 2004 043 353 A1 ist z. B. eine elektrische Leitung mit mindestens einem elektrisch leitfähigen Innenleiter bekannt, der von einem Isolationsmantel umgeben ist. Um den Dichtmantel ist ferner eine Dichtung so angeordnet, dass diese kraftschlüssig mit dem Isoliermantel verbunden ist, wodurch eine Abdichtung zwischen dem Mantel und der Dichtung bewirkt wird.
Weiter ist im Stand der Technik bekannt, bei einem Innenleiter, der aus einer einzelnen Litze besteht, eine Flüssigkeitseintrag innerhalb der Litze dadurch zu verhindern, dass ein zusätzliches Dichtmittel in die Litze eingesaugt und ausgehärtet wird.
In nachteiliger Weise ist dazu ein zusätzlicher kostenintensiver Prozess erforderlich.

Aufgabe der Erfindung

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, vorbesagte Nachteile zu überwinden und insbesondere ein Dichtelement geeignet auszubilden, um auch bei einem Litzenleiterbündel die einzelnen Litzenleiter zuverlässig vor Flüssigkeitseintritt oder Flüssigkeitsaustritt in oder aus dem Steckverbinder zu schützen.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Steckverbinder mit einem solchen Dichtelement bereitzustellen.

Lösung der Aufgabe

Die zuvor genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Dichtelement mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie einem Steckverbinder mit den Merkmalen von Patentanspruch 9.
Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, zunächst ein Dichtelement derart auszugestalten, dass die gewünschten Presskräfte an geeigneten Passagen der Litzenleiterkanäle auf die Litzenleiter wirken und ferner weiterhin Presskräfte auftreten, sobald das erfindungsgemäße Dichtelement in einen bestimmungsgemäßen Steckverbinder bzw. einen Aufnahmeraum eines Steckverbindergehäuses eingesetzt werden.
Hierzu werden die Litzenleiterkanäle entsprechend so ausgebildet, dass an wenigstens einem Innenabschnitt eine sich in den Litzenleiterkanal hinein erstreckende Auswölbung vorgesehen ist. Auf diese Weise können die Litzen des Litzenleiterbündels z. B. am Ende eines Steckverbindergehäuses durch das besagte Dichtelement hindurchgeführt werden. Die Litzenleiterkanäle erzeugen an den besagten Stellen der Auswölbungen eine erhöhte Pressung auf die Litzenisolation, was eine besonders wirkungsvolle Dichtung mit sich bringt und insbesondere bestehende Toleranzen bei der Fertigung von Litzenleitern abfängt.
Erfindungsgemäß wird daher ein Dichtelement zur Abdichtung eines Litzenleiterbündels für einen Steckverbinder vorgeschlagen umfassend einen Im Wesentlichen zylinderförmigen Dichtkörper mit wenigstens zwei Litzenleiterkanälen mit einem Querschnitt A, wobei die jeweiligen Litzenleiterkanäle an wenigstens einem Innenabschnitt eines sich in den Litzenleiterkanal hineinerstreckende und dadurch den Querschnitt A verjüngende bzw. reduzierende Auswölbung aufweist.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die Litzenleiterkanäle eine im Wesentlichen zylinderförmige Form mit einem runden Querschnitt aufweisen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Dichtkörper an seinem Außenumfang eine umlaufende Nut auf. Die Nut ist in vorteilhafter Weise zwischen zwei umlaufenden Ringsegmentabschnitten in etwa mittig am Dichtelement angeordnet. Auf diese Weise kann eine vereinfachte Montage des Dichtelementes in einen Aufnahmeraum mit etwa gleichem Innendurchmesser erfolgen.
Es ist weiter mit Vorteil vorgesehen, dass die Litzenleiterkanäle im Wesentlichen entlang oder parallel zu einer gedachten Zylinderachse durch den zylinderförmigen Dichtkörper verlaufen.
In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Durchmesser der Litzenleiterkanäle bestimmungsgemäß unterschiedlich ausgebildet zum Durchführen unterschiedlicher Litzenleiter eines Litzenleiterbündels.
Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, unterschiedliche Konfigurationen von Litzenleiterbündein durch entsprechende Ausbildung geeigneter Öffnungsdurchmesser durch ein einziges Dichtelement hindurchzuführen.
Es ist ferner von Vorteil, wenn der Dichtkörper an seinem Außenumfang wenigstens eine umlaufende Auswölbung aufweist, die über die Hüllfläche der Zylinderform des Dichtelementes hinausragt. Unter "Hinausragen über die Hüllfläche der Zylinderform" ist zu verstehen, dass ein im Wesentlicher umlaufender Abschnitt des Dichtelementes weiter nach außen über eine Hüllkurve hinausragt, die als gedachte Hüllkurve vom eigentlichen Außenumfang des die Zylinderform definierendem Körper gebildet wird.
In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Dichtkörper an seinem Außenumfang auch ein oder mehrere punktuelle Auswirkungen auf.
Besonders vorteilhafte Auswirkungen die in ihrer Form als Noppen ausgebildet sind und über bzw. aus der Hüllfläche der Zylinderform hinausragen.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung sind die Noppen als Auswölbungen auf der zuvor genannten umlaufenden Auswölbung ausgebildet und stehen demnach noch weiter als die umlaufende Auswölbung gegenüber der Hüllfläche der Zylinderform nach außen hervor. Diese Noppen können insbesondere als Lagepositionierung des Dichtelementes in einem Steckverbindergehäuse bestimmt sein, so dass diese in korrespondierende Ausnehmungen der Löcher im Steckverbindergehäuse eingreifen können.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit einem erfindungsgemäßen Dichtelement. Es wird daher in einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ein Steckverbinder mit einem Dichtelement bereitgestellt, wobei der Steckverbinder das Dichtelement in einem zylinderförmigen Aufnahmeraum seines Steckverbindergehäuses aufnimmt und wobei dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Dichtelementes, vorzugsweise kleiner als der Außendurchmesser des Dichtelementes im Bereich seiner außen umlaufenden Auswölbung.
Auf diese Weise wird eine Pressung gegen die Innenfläche des Gehäuses im Aufnahmeraum erzeugt und kann ein Festsitz der Dichtung gewährleistet werden. Damit die Dichtung nicht unbeabsichtigt aus dem Gehäuse herausrutschen kann, ragen die Noppen in entsprechende korrespondierende Löcher im Steckverbindergehäuse.
Erfindungsgemäß ist der Steckverbinder daher mit Vorteil so ausgebildet, dass im Bereich des Aufnahmeraumes des Steckverbindergehäuses in dessen zylinderförmigen Wand korrespondierende Öffnungen oder Löcher zum Eingriff der noppenartigen Auswölbungen des Dichtelementes ausgebildet sind.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Aufsicht eines Steckverbindergehäuses zur Aufnahme eines Dichtelementes aus Fig. 2;
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht auf eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtelementes;
Fig. 3: eine Schnittansicht durch ein in einem Steckverbinder gemäß Fig. 1 montiertes Dichtelement, in welches ein Litzenleiterbündel montiert ist;
Fig. 4: eine Schnittansicht quer durch einen kompletten Steckverbinder ähnlich der Fig. 3;
Fig. 5: eine perspektivische Ansicht durch einen montierten Steckverbinder mit einem erfindungsgemäßen Dichtelement gemäß Fig. 2.

Die Erfindung wird im nachfolgenden im Hinblick auf die gesamten Fig. 1 bis 5 beschrieben, wobei zunächst das Dichtelement, welches in Fig. 2 gezeigt ist, näher erläutert wird.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Dichtelementes 1 dargestellt. Das Dichtelement 1 dient zur Aufnahme eines Litzenleiterbündels 30, wie dies in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt ist. Das Litzenleiterbündel 30 weist einzelne Litzenleiter 31 auf, welche durch die in Fig. 2 gezeigten im wesentlichen zylinderförmigen Litzenleiterkanäle 11 hindurchgeschoben werden. Das Dichtelement 1 zeigt eine im wesentlichen zylinderförmige Form mit einer gedachten Zylinderachse 16. Die Litzenleiterkanäle 11 verlaufen im Wesentlichen parallel zur Zylinderachse 16.
Es ist weiter ersichtlich, dass zwei der Litzenleiterkanäle 11 mit einem größeren Querschnitt wie die beiden anderen daneben liegenden Litzenleiterkanäle 11 ausgebildet sind.
Mit Bezug auf Fig. 3 ist erkennbar, dass in den Litzenleiterkanälen 11 Auswölbungen 13 in den Litzenleiterkanal 11 hineinragen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Auswölbungen 13 in Axialrichtung der Zylinderachse 16 in den Litzenleiterkanälen 11 ausgebildet, wodurch sich eine wellenförmige Form innerhalb des Litzenleiterkanals 11 ergibt.
Anders ausgedrückt folgt eingangsseitig von der Einführseite der Litzenleiter 31 folgt auf einen Bereich mit einem vergrößerten Querschnitt abwechselnd einen Bereich mit einem verjüngenden Querschnitt dann wieder einer mit einem vergrößerten Querschnitt dann wiederum durch die zweite Auswölbung 13 einen Bereich mit einem verjüngenden Querschnitt und im Auslauf zum Steckverbinderinneren wieder einen Bereich mit einem vergrößerten Querschnitt.
Es ist ferner in den Fig. 3 und 4 zu erkennen, dass das Dichtelement 1 im Bereich seines Dichtkörpers 10 eine außen umlaufende Nut 14 aufweist. Die Nut 14 ist in etwa zentral auf halber Höhe der Dichtkörperhöhe umlaufend angeordnet.
Es ist ferner in den Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich, dass der Dichtkörper 10 an seinem Außenumfang 12 eine erste umlaufende Auswölbung 15 am einen Ende bzw. benachbart zum einen Ende des Dichtkörpers 10 aufweist sowie eine weitere außen umlaufende Wölbung 15 benachbart zu seinem vorderen Ende des Dichtkörpers 10. Die Wölbung 15 ist als eine außen umlaufende Wulst so am Dichtkörper 10 angeordnet, dass die Wulst über die Hüllfläche der Zylinderform hinausragt zur Erzeugung einer Presskraft gegen die Innenwand des Steckverbindergehäuses 20.
Weiter ist in Fig. 1 zu erkennen, dass im Bereich des Aufnahmeraumes 21 des Steckverbindergehäuses 20 vier Löcher 23 vorgesehen sind zur Aufnahme der in Fig. 2 gezeigten Noppen 17.
Im montierten Zustand, wie in Fig. 3 und Fig. 4 erkennbar, greifen die Noppen 17 in die Öffnungen 23 hinein, ragen allerdings nicht durch die Öffnungen 23 bzw. Löcher 23 hindurch.
In der Fig. 5 sieht man eine perspektivische Ansicht auf die komplett montierte Version eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 2 mit montiertem Dichtelement 1.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführungsform nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
So kann z. B. die eine Auswölbung 15 im Bereich der Noppen 17 entfallen und lediglich die in Fig. 2 deutlich gezeigte Auswölbung 15 ausgeprägt sein.

Bezugszeichenliste

1: Dichtelement
2: Steckverbinder

10: Dichtkörper
11: Litzenleiterkanal
12: Außenumfang
13: Auswölbung
14: Nut
15: Auswölbung
16: Zylinderachse
17: Noppen
18: Innenwandabschnitt

20: Steckverbindergehäuse
21: Aufnahmeraum
22: Wand
23: Öffnungen / Löcher

30: Litzenleiterbündel
31: Litzenleiter

A: Querschnitt

Claims

Dichtelement (1) zur Abdichtung eines Litzenleiterbündels (30) für einen Steckverbinder (2) umfassend ein im Wesentlichen zylinderförmigen Dichtkörper (10) mit wenigstens zwei Litzenleiterkanälen (11), wobei die jeweiligen Litzenleiterkanäle (11) an wenigstens einem Innenwandabschnitt (18) eine sich in den Litzenleiterkanal (11) hinein erstreckende und dadurch eine seinen Querschnitt A zumindest abschnittsweise reduzierende Auswölbung (13) aufweist.
Dichtelement (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzenleiterkanäle (11) eine im wesentlichen zylinderförmige Form mit einem runden Querschnitt aufweisen.
Dichtelement (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (10) an seinem Außenumfang (12) eine umlaufende Nut (14) aufweist.
Dichtelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Litzenleiterkanäle (11) im Wesentlichen entlang oder parallel zu einer gedachten Zylinderachse (16) durch den zylinderförmigen Dichtkörper (10) verlaufen.
Dichtelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Litzenleiterkanäle (11) bestimmungsgemäß unterschiedlich ist zum Durchführen von Litzenleiter (31) mit unterschiedlichem Querschnitt eines Litzenleiterbündels (30).
Dichtelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (10) an seinem Außenumfang (12) eine umlaufende Auswölbung (15) aufweist, die über die Hüllfläche der Zylinderform hinausragt, zur Erzeugung einer Presskraft gegen ein das Dichtelement aufnehmendes Steckverbindergehäuse (20) eines Steckverbinders (2).
Dichtelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (10) an seinem Außenumfang (12) ein oder mehrere punktuelle Auswölbungen (15) aufweist
Chipkartenleser (1) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswölbungen (15) als Noppen über bzw. aus der Hüllfläche der Zylinderform herausragen.
Steckverbinder (2) mit einem Dichtelement (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (2) das Dichtelement (1) in einem zylinderförmigen Aufnahmeraum (21) eines Steckverbindergehäuses (20) aufweist, wobei dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Dichtelementes (1), vorzugsweise kleiner als der Außendurchmesser des Dichtelementes (1) im Bereich seiner außen umlaufenden Auswölbung (15).
Steckverbinder (2) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Aufnahmeraumes (21) des Steckverbindergehäuses (20) in dessen zylinderförmiger Wand (22) Öffnungen oder Löcher (23) zum Eingriff von Auswölbungen (15) des Dichtelementes (1) ausgebildet sind.