WO1995000364A1 - Anordnung zur energieverteilung in einem räumlich begrenzten umfeld - Google Patents

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WO1995000364A1
WO1995000364A1 PCT/EP1994/001971 EP9401971W WO9500364A1 WO 1995000364 A1 WO1995000364 A1 WO 1995000364A1 EP 9401971 W EP9401971 W EP 9401971W WO 9500364 A1 WO9500364 A1 WO 9500364A1
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WO
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bundle
lines
arrangement according
cable
hot melt
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Application number
PCT/EP1994/001971
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English (en)
French (fr)
Inventor
Paul Ranft
Georg Schubert
Jean-Louis Requin
Heiko Schmidke
Heinz Eilentropp
Original Assignee
Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/20Bus-bar or other wiring layouts, e.g. in cubicles, in switchyards
    • H02B1/202Cable lay-outs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14549Coating rod-like, wire-like or belt-like articles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/06Wiring by machine

Definitions

  • the present invention relates to an arrangement for energy distribution in a spatially limited environment with consumers arranged at different locations in the form of a line bundle with outlets leading to the consumers, the lines of the bundle and the outlets being provided at intervals Holding elements are fixed in their position.
  • cables harnesses For the distribution of electrical energy, for example in motor vehicle or aircraft construction, arrangements of the generic type as so-called cable harnesses are finding more and more entry into manufacturing technology, since they offer the possibility of pre-assembly, i.e. as far as including all connections, such as plugs, sockets, etc. can be prepared so that they can then be inserted as a supplier product in the end product.
  • the assembled cables for the individual consumers of a system are combined on a mounting panel to form the complete cable set.
  • the cables are to be fixed in their position by holding elements, it being the rule that in addition to this fixing, the entire cable strands are also provided with straps, so that the stability required for transport and laying is ensured.
  • Today's production is therefore quite expensive, apart from the fact that if the customer has special requirements, for example a particular compactness of the line system for aircraft construction, additional costly measures must be taken.
  • DE 37 27 240 AI describes a method and a device for bundling cable strands through an industrial robot with glue guns.
  • the glue gun has a discharge unit made of 2 moving parts, which, when closed, firmly encloses the cable harness and the adhesive over the circumference of the cable harness at the desired position applied in the manner of an envelope. If the glue gun is moved along the cable harness during the curing process, a tube-like covering is formed. The round shape of the cable harness is retained. It is possible to program-program each point of the wire harness with exactly the right amount of adhesive.
  • a polyamide hot melt adhesive is mentioned as the fast-setting adhesive. 2- or multi-component adhesives are also mentioned.
  • the described method replaces the bundling of cable strands with the help of textile adhesive tapes, cable ties and hoses.
  • the energy to be distributed is mainly electrical energy.
  • a large number of consumers are also not to be operated with electrical energy, but rather are actuated hydraulically or pneumatically.
  • Corresponding pipelines are provided for this purpose, which have to be routed parallel to the electrical cable bundles and, if appropriate, to their outlets, apparently because of the different diameters of energy supply lines that are common today, of an electrical and hydraulic or pneumatic type to an increasing extent, optical data transmission using glass or plastic fibers also entering the vehicle and aircraft industries.
  • the invention is therefore based on the object of finding a way of permanently fixing the individual power lines of electrical, optical, hydraulic or pneumatic type, in each case separately or combined according to the type of energy carrier, with simple means in the intended position. This determination in the final position should be carried out mechanically.
  • This object is achieved according to the invention in that the holding elements are at least the outer circumferential surface of the bundle at the fixed points and comprise molded articles produced by injection molding.
  • the injection molding cycle comprises the following individual steps a) The bundled lines are placed with the area to be fixed in an injection mold. b) The form is closed. c) The melted molding compound is injected into the mold up to a certain pressure and, if necessary, pressed down. d) It is waited until the molding compound has solidified by cooling. e) The form is opened. f) The bundled lines with the injection molded part are removed from the mold.
  • the invention now also makes it possible to combine the most varied of energy transmission systems in a single so-called cable harness.
  • Electrical lines and optical wires for example, can now be combined completely independently of their external dimensions be (hybrid lines) or hydraulic / pneumatic tubes or hoses can be combined with electrical or optical wires or the latter can be firmly, permanently and reliably combined as hybrid lines with tubes in a single cable harness. Holding elements previously available on the market do not offer this possibility.
  • Another advantage of the solution according to the invention is that a line bundle regardless of the number of lines to be combined or their type, e.g. electrically, optically or pneumatically, the outer shape and dimensions necessary for the final laying can be given.
  • the lines can be formed into a round bundle and fixed accordingly, if the laying conditions so require, one can proceed to a rectangular cross section if the guide channels provided have this cross section, or a square cross section is selected Shaped body if this represents the optimal cross-sectional shape.
  • These cross-sectional shapes are also within e.g. of a single cable harness to vary, for example in such a way that the output bundle is fixed in the round shape by the shaped bodies according to the invention, some in the square shape, some in the rectangular or an oval shape.
  • the axial length of the shaped bodies can be chosen as desired, which also contributes significantly to the compacting and strengthening of the line strands.
  • the Shaped body according to the invention the further advantage of penetration of additional protective layers, insofar as they have at least a low porosity. This leads to a further compacting and an increase in operational safety by additional fixing of the protective layers, e.g. Protective hoses in braided, woven or knitted form.
  • the measure according to the invention results in considerable advantages, since the sealing of the conductor bundles in the area of the fixed points ensures longitudinal water tightness.
  • the molded body fills the cavities formed in the bundle by the combined lines. In this way, there is a sealing plug distributed in the axial direction of the bundle, which, depending on the requirements, can be used in the vehicle or aircraft in question or elsewhere in the installation in order to solve sealing problems.
  • the length of the shaped bodies in the axial direction of the bundle is greater than the respective diameter of the bundle the body concerned.
  • the selected length can also be a multiple of the diameter of the bundle.
  • test for the tightness of the arrangements of the generic type is preferably carried out by means of pressurized air in the range between 0.1 and 1 bar overpressure. However, testing is preferably carried out in the range from 0.2 to 0.5 bar, since this pressure range has proven to be suitable, in particular at 0.5 bar.
  • the practical test is carried out in the following way:
  • the part to be tested is connected by means of a suitable, mechanically sealed test device to an air pressure connection provided with a corresponding test pressure measuring device (eg pressure gauge).
  • a test pressure measuring device eg pressure gauge.
  • the component to be tested is immersed in a water bath at 20 ° C. It is then checked visually whether air bubbles escape from the part to be checked due to the pressure applied. If no air bubbles escape within 1 minute, it can be determined that the sealed part has no leaks at the test pressure applied.
  • the location to be tested is held at 100 ° C and at -40 ° C for 1 hour.
  • the number of cycles is 5.
  • the point of the cable harness to be tested is also kept at 100 ° C for 1 h and then placed in an ice water mixture of approx. 0 ° C for 1 min.
  • the number of cycles is 40.
  • a plug connector with floating (i.e. movable) contact pins can easily be produced.
  • a sealing holding element in the vicinity of the contact pins and the outer shell of the plug connection, in which the contact pins are located are connected with a sealing hose.
  • the cable bundle filled by the sealing injection-molded body thus opens into the plug connector, which consists of a hose, a sleeve and movable contact pins therein.
  • the sealing tube is preferably a shrink tube.
  • any other hose can be used if the overlapping zones can be sealed securely and permanently.
  • Possible sealing materials are: silicone tapes, rubber tapes, silicone compounds, foams, hot melt adhesives, etc.
  • the length of the overlap zone also plays a role in the tightness of the connection.
  • the invention provides as an advantageous further development that the molded body also encloses the branching lines.
  • a seal is automatically achieved again at this point, the extrusion coating of the branch area being completely independent of the outer shape of the conductor bundle. Sealing and compacting is also achieved regardless of the number of lines present at the location in the bundle or of the lines leaving at this location.
  • the lines combined in a cable harness must also be laid in guide tubes or guide channels, but they must also be led through separating walls. It is often important to provide seals when carrying out, for example, from the inside of the automobile into the outer wheel arches in order to largely prevent the ingress of moisture.
  • the invention provides a particularly simple possibility of carrying out the sealing at the points where it is encountered without any problems and safely.
  • the molded bodies applied to the bundle of conductors ie also to two combined individual lines, can simultaneously take on the task of a lead-through body or a sealing grommet. For this purpose, it has proven to be advantageous in carrying out the invention if the shaped body extending in the axial direction of the bundle has different diameters over its length.
  • Such a shaped body with a stepped design, in the interior of which the lines are guided securely and tightly, can then be inserted, for example, with its thinner end into the hole in a sheet metal of the body of the automobile and locked there by pressure.
  • Such mechanical attachment to the body is also possible if the holding elements have knobs that are so elastic that they can be pushed through the holes in a sheet metal.
  • Metal sheathed cables are single or multi-core conductors that are made with inorganic insulating materials - e.g. B. magnesium oxide - are isolated and have a metal shell. The magnesium oxide is very hydroscopic and must therefore be sealed 100%.
  • the manufacture of the generic arrangements for the purpose of pre-assembly with the aim of Supply of a large number of consumers is time-consuming and costly because of the customary production by hand, the quality of each fixed point additionally being dependent on the skill of the operating personnel.
  • the invention resolves itself from this if the line or bundle of lines are surrounded by a curable, pourable plastic compound. The amount of material required for this can be programmed and the casting process can run automatically once the individual fixed points have been determined. In a further development of the invention, this leads to the fact that the production of all fixed points for a cable set or a cable harness can be carried out simultaneously.
  • a hot-melt adhesive as the curable plastic compound.
  • Such hot melt adhesives such as those sold by the Henkel company under the name Macromelt, have a sufficiently low viscosity which enables the mass not only to fill the cavities in the conductor bundle in a sealing manner, in order to ensure longitudinal water resistance within such a stopper to care.
  • this mass is also able to penetrate protective hoses or wrapping made of porous material without problems and thus to compact in a simple way. to wear. They also have a high level of heat resistance and thus meet the requirements that exist for the generic cable harnesses or cable sets.
  • the very good adhesion of such a hot melt adhesive on a wide variety of documents contributes to the advantageous use.
  • hotmelt adhesives of the known type are also solvent-free, processing in the spaces required for the preassembly of cable harnesses or cable sets is also completely problem-free for the operating personnel.
  • the 1 shows a so-called cable harness 1, as is customary today for supplying power to individual different consumers 2, for example in an automobile or an aircraft.
  • the line bundle 4 leads from a main cable 3 to the consumers 2, with branch lines 5 dividing the line bundle 4 or the main cable 3 down to the individual lines for connection to the consumers 2.
  • This division of the line bundle 4 in the direction of the individual consumers 2 takes place on a so-called distribution board, the line routing defined there corresponds to that which is required for the intended purpose. If the individual lines are laid out on the board, it is important to determine the line bundle or combined lines in such a way that the entire cable harness 1 can be checked, dispatched and finally assembled without individual lines coming out of the assembly or within move the association so that a problem-free assembly is in question.
  • the holding segments in the course of the wiring harness 1 are molded 6.
  • these moldings 6 can be applied at a smaller or greater distance from one another.
  • Shaped bodies 7 at the branch points have proven to be advantageous because, with the production of such a shaped body, bundle 3 and each branch line 5 can be enveloped and sealed at the same time.
  • Designated by 8 is a molded body which not only surrounds the main cable 4 in a sealing manner, but also penetrates a protective tube 9 arranged above it, so that at this point the lines including the protective tube 9 are compacted and sealed in both directions.
  • the molded bodies 6 can have a cylindrical shape with a smooth surface on the outside, so that threading or inserting the cable bundle or the outlets into shafts, channels or pipes is possible without difficulty, they but can also have the shapes shown in FIGS. 2 to 5.
  • FIG. 2 illustrates, for example, in accordance with the shaped body designated by 7 in FIG. 1, a molded part 9 which has a cylindrical part 10 for receiving the conductor of a bundle of conductors and connecting elements 11 and 12 for receiving the further bundle of conductors or a line strand extending therefrom has.
  • FIG. 3 shows a molded body 13 with two cylindrical parts 14 and 15, which, however, have different outer diameters.
  • an embodiment in addition to the actual task of fixing a cable bundle and sealing it in this area, such an embodiment be used to be used as a so-called grommet through a load-bearing wall 16.
  • the lines of the bundle 17 are compacted and sealed by the molded body 13, with the part 15 the molded body is inserted into the bore 18 of the wall 16 and clamped there in the usual way. This results in a complete isolation of the rooms separated by the wall 16; moisture, for example in the form of spray or condensation water, is kept away from one or the other room.
  • FIG. 5 shows the cross section through a line bundle brought into rectangular shape by the molded body 19 as a possible embodiment of the invention.
  • This molded body 19 encloses both the electrical lines 20 encompassed by it and the hoses or tubes 21 and the optical wires 22 permanently and tightly.
  • the compactness of this holding element achieved by the invention is completely independent of the respective cross sections.
  • the solution according to the invention makes it possible to produce so-called cable harnesses or cable sets inexpensively with high quality, as far as the fixing of the lines in the conductor bundle and in the outlets is concerned, and the usual measures in the form of additional tape winding can be dispensed with today.
  • the shapes can be given any shape due to the simplicity of their manufacture, so that they can take on other functions besides their actual task of compacting and sealing, for example they can be used as bushings or end closures. Because of the uniformity of the molded articles produced by injection molding, they also serve to maintain a distance when, for example, such cable harnesses have to be completely or partially laid in pipes or ducts.
  • the axial length of these shaped bodies can be arbitrary, by suitable ones
  • the choice of material, the compacting and sealing as well as the fixing of the cables are optimal and, above all, permanent.
  • the measure according to the invention offers optimal solutions even at remote ends which cannot be reliably protected with the means customary today.
  • the cables are fixed automatically according to a predetermined program; all fixed points are set simultaneously, and these can have different external shapes or dimensions depending on their final position in the assembled state.
  • Suitable materials for carrying out the invention are all those which can be injection molded at suitable temperatures and pressures and which result in durable connections of the lines to one another and possibly also to the consumers, without disadvantageously changing the wire insulation or the jacket of the conductor.
  • Common plastics for wire insulation are: Soft PVC, Po1 ethy1entetraf1uoreth 1en, Perf1uora1koxy-Copo1y ere,
  • Common materials for jacket insulation are: lacquered or unpainted braids made of cotton, glass, silk, aromatic polyamides and metal fibers such as copper, as well as hoses and coatings made of e.g. PVC and PA6.
  • these materials should not only be held together mechanically by the injection-molded body, but should, if possible, also be adhesively bonded to one another and to the consumers.
  • the material for the injection molded body should therefore not only ensure high mechanical stability under the conditions of use, but also, if possible, also additionally glue the various materials together and fill voids between them and the consumer in a sealing manner. In addition, it is also desirable that the binding be reversible so that errors can be corrected easily. Concrete materials that are more or less good, are simple plastics such as PVC or polypropylene.
  • hot-melt adhesives have proven to be particularly advantageous, in which flow into the gusset located between the lines of the bundle, through textile protective tubes, etc., is already possible at pressures of a few bar.
  • Such a hot melt adhesive may e.g. based on polyolefins, as described for example in DE 4226081. There, a polymer mixture from a largely amorphous poly- ⁇ -olefin, from a largely crystalline poly-oc-olefin and from an oligomer of an o-olefin with at least 4 carbon atoms in the monomer and a molecular weight of the oligomer up to 5000 is described.
  • the hotmelt adhesive is characterized by favorable viscosity behavior, good cold flexibility with high heat resistance of approx. 145 ° C for polyolefins, and in particular by high impact strength. It is therefore particularly suitable for gluing non-polar plastics in the automotive and electronics industries. Further details can be found in the cited patent specification, to which express reference is made.
  • the hot melt adhesive is preferably based on polyamides.
  • it has the following composition: a) at least 50% by weight of at least one polyamide based on dimerized fatty acid, b) 5 to 20% by weight of at least one ethylene copolymer from the
  • This hot melt adhesive enables untreated polyethylene, polyvinyl chloride and metals with high strengths to be bonded together. Further details can be found in the patent specification DE 42 11 125, to which express reference is made.
  • the reactive alkoxysilane group-containing polyamide according to WO 92/07020 may be mentioned as an example of a moisture-curing hotmelt adhesive.
  • the hot melt adhesive has a low melt viscosity, so that it can also be used without a plasticizer.
  • its heat resistance after curing is over 200 ° C. It is therefore particularly suitable for sealing, molding and gluing. Further details can be found in the cited patent specification, to which express reference is made.
  • EP 0 193746 describes hot melt adhesives made from polyamide-polyurethane block copolymers with high flexibility. They are obtained by reacting a) a substantially linear structure with carboxylic acid functions and / or amino group-terminated polyamides based on di erized fatty acids and aliphatic or cycloaliphatic diamines with b) essentially linear, aliphatic polyethers containing isocyanate end groups and / or their reaction products with 2,3-epoxypropanol, whereby the block copolymers are not free
  • EP 0 367 137 describes a heat-activatable adhesion promoter which contains 0.1 to 10% by weight of a carbonyl compound with at least one activated double bond, 5 to 30% by weight of a polymer with functional groups, 0 to 10% by weight contains further auxiliaries and one or more organic solvents up to 100% by weight. Further details can be found in the cited patent specification, to which express reference is made.
  • the wiring harness - or parts thereof - are combined in an assembly unit from individual components. Casting molds are integrated in this assembly unit (e.g. laying board) at all points defined for this wiring harness (e.g. cable outlets or certain shapes such as round, square, oval or radii). These casting molds are specially designed for the requirements defined at these points.
  • the individual components electrical individual cables or e.g. hydraulic lines
  • they are inserted directly into the molds at the intended locations. After the molds have been closed, they are filled under pressure (method A) or successively (method B) with the melted potting materials.
  • Polyamide hot melt adhesives have proven to be particularly suitable.
  • a distribution system is to be provided below the mounting unit, which is fed by one or more storage containers (preferably hot melt adhesive tank devices).
  • the distribution in particular with regard to the specific filling quantities, takes place via separate heatable hoses and upstream gear pumps, which are regulated by a central control unit.
  • a hot-melt adhesive device e.g. MX 4012 from Nordson
  • MX 4012 from Nordson
  • Procedure B When filling the molds in succession, the use of a hot-melt adhesive gun can be used, whereby this hot-melt adhesive gun can either be equipped with its own melting chamber, or is connected to a separate melting tank via a heated hose. Commercially available devices, such as, for example, the hot melt adhesive gun fromonuln, can also be used for this process. In this method, the nozzle tip of the hot-melt adhesive gun is placed on the intended bore of the mold used in each case. The filling quantity can be controlled both manually and via a control unit (eg time control).
  • a control unit eg time control
  • the decision to use the described methods A or B depends primarily on the number of items to be produced, the costs of the investment on the one hand and the costs of the production on the other hand having to be compared.
  • the cable bundles with the points to be fixed were placed in the molds, which had a temperature of approx. 20 ° C.
  • the forms were closed.
  • the hot melt adhesive, heated to 220 ° C, was pressed into the molds until it could be seen on their side. After a short while, the pressure was pressed. A few moments after the pistol was removed, the molds were opened and the fixed cable bundles removed. It was not necessary to clean the molds.
  • the holding elements were transparent.
  • the hot-melt adhesive had largely penetrated through the braid and was so firmly connected to the conductors that the holding elements could not be moved, regardless of the geometric shape (conical or cylindrical) drisch).
  • the holding elements on the cable bundle without a textile jacket could be moved relatively easily on the strand.

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Abstract

Es werden Kabelbäume beansprucht, die nicht wie üblich mit Bändern, Schellen und Schläuchen fixiert sind, sondern mit Halteelementen, die zwar auch das Kabelbündel umfassen, aber direkt bei der Herstellung des Kabelbaumes durch Spritzgießen von Kunststoff-Formmassen erhalten wurden. Vorzugsweise bestehen sie aus Schmelzklebstoffen. Dann können die Leitungen nicht nur mechanisch zusammengehalten, sondern auch dichtend verklebt werden. Außerdem ist eine Fixierung der gebündelten Leitungen möglich, so daß einerseits der Querschnitt des Kabelbaumes beliebig gestaltet werden kann (kreisrund, rechteckig, flach) und andererseits der Kabelstrang in Längsrichtung eine bestimmte Biegung permanent erhält. Ferner ist es möglich, die Halteelemente besonders zu formen, z.B. als Abzweigung oder als Tülle. Sie können auch Noppen zur mechanischen Befestigung haben.

Description

"Anordnung zur Energieverteilung in einem räumlich begrenzten Umfeld"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Energiever¬ teilung in einem räumlich begrenzten Umfeld mit an unterschied¬ lichen Stellen angeordneten Verbrauchern in Form eines Leitungs¬ bündels mit zu den Verbrauchern geführten Abgängen, wobei die Lei¬ tungen des Bündels und der Abgänge durch in Abständen vorgesehene Halteelemente in ihrer Lage fixiert sind.
Zur Verteilung elektrischer Energie, beispielsweise im Kraftfahr¬ zeug- oder Flugzeugbau, finden Anordnungen der gattungsgemäßen Art als sogenannte Kabelbäume immer mehr Eingang in die Fertigungs¬ technik, da sie die Möglichkeit einer Vorkonfektionsierung bieten, d.h. soweit einschließlich aller Anschlüsse, wie Stecker, Buchsen usw. vorbereitet werden können, um dann als Zulieferprodukt in das Endprodukt eingefügt zu werden.
Es ist bekannt, einzelne Teile von Leitungen mit Schmelzklebstoff abzudichten. So werden in dem Prospekt "Macromelt Hotmelt" der Firma Henkel KGaA Schmelzklebstoffe für wasserdichte Steckverbin¬ dungen beschrieben. Auf der Seite 2 ist ein Stecker zu sehen, des¬ sen Kabelausgang durch einen Schlauch aus einem Schmelzklebstoff gegen eindringende Feuchtigkeit geschützt ist. Auf Seite 3 wird unten rechts eine Durchführung durch ein Blech für ein Bündel von isolierten Leitungen gezeigt, wobei sowohl der Zwischenraum zwischen den Leitern als auch zwischen Durchführung und Blech wasserdicht ist. Auf den Seiten 6 und 7 wird in einer Serie von Bildern das Herstellverfahren demonstriert: Aus der Formmasse aus Schmelzklebstoffen wird mit Hilfe der Form und eines Hotmelt- Gerätes einschließlich dessen Dosierkomponente eine wasserdichte Steckverbindung als Formteil erhalten. Es ist darüber hinaus auch beständig gegen Hitze, Frost, Staub und Öl.
Die konfektionierten Kabel für die einzelnen Verbraucher einer An¬ lage werden auf einem Montagetableau zu dem kompletten Leitungssatz zusammengefaßt. Um diese vorgefertigten Anordnungen (Kabelbäume) in der vorgegebenen Form bis zum endgültigen Einbau zu halten, sind die Leitungen durch Halteelemente in ihrer Lage zu fixieren, wobei es die Regel ist, daß zusätzlich zu dieser Fixierung die gesamten Leitungsstränge noch mit einer Bebänderung versehen werden, damit die für den Transport und die Verlegung notwendige Stabilität ge¬ währleistet ist. Wenn auch ein Teil dieser Arbeitsschritte bereits maschinell durchgeführt werden kann, so werden doch die meisten Arbeitsgänge wegen der Vielzahl der oft vorhandenen Abzweigungen von Hand durchgeführt. Die heutige Herstellung ist daher recht kostenaufwendig, abgesehen davon, daß, wenn spezielle Anforderungen seitens des Abnehmers vorliegen, beispielsweise eine besondere Kompaktheit des Leitungssystems für den Flugzeugbau, zusätzliche kostenaufwendige Maßnahmen getroffen werden müssen.
Es ist auch bekannt, gebündelte Kabelstränge mit Schmelzklebstoff zusammenzuhalten. In der DE 37 27 240 AI wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bündeln von Kabelsträngen durch einen Indu¬ strieroboter mit Klebepistolen beschrieben. Die Klebepistole weist eine Austragseinheit aus 2 beweglichen Teilen auf, die im ge¬ schlossenen Zustand den Kabelstrang fest umschließt und den Kleb¬ stoff über den Umfang des KabelStranges an der gewünschten Position in Art einer Umhüllung aufträgt. Wenn die Klebepistole während des Aushärtungsvorganges längs des Kabelstranges verschoben wird, wird eine schlauchartige Umhüllung gebildet. Die runde Form des Kabel¬ stranges bleibt erhalten. Es ist möglich, jeden Punkt des Kabel¬ baumes programmgesteuert mit exakt der richtigen Menge an Klebstoff zu bündeln. Als schnellabbindender Klebstoff wird ein Polyamid- Schmelzklebstoff genannt. Auch 2- oder Mehrkomponenten-Klebstoffe werden erwähnt. Das beschriebene Verfahren ersetzt die Bündelung von Kabelsträngen mit Hilfe von Textilklebebändern, Kabelbindern und Schläuchen.
Bei der zu verteilenden Energie handelt es sich hauptsächlich um elektrische Energie. Daneben sind aber auch eine Vielzahl von Ver¬ brauchern nicht mit elektrischer Energie zu betreiben, deren Betä¬ tigung erfolgt vielmehr auf hydraulischem oder pneumatischem Wege. Hierzu sind entsprechende Rohrleitungen vorgesehen, die parallel zu den elektrischen Leitungsbündeln und gegebenenfalls zu deren Ab¬ gängen geführt werden müssen, offenbar wegen der zu unterschied¬ lichen Durchmesser heute üblicher Energieführungsleitungen, elek¬ trischer und hydraulischer bzw. pneumatischer Art. Auf der anderen Seite findet im zunehmenden Maße die optische Datenübertragung mittels Glas- oder Kunststoffasern Eingang auch in die Fahrzeug- und Flugzeugindustrie.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, die einzelnen Energieleitungen elektrischer, optischer, hydraulischer bzw. pneumatischer Art, jeweils nach Art des Ener¬ gieträgers getrennt oder kombiniert, dauerhaft mit einfachen Mit¬ teln in der vorgesehenen Lage zu fixieren. Diese Festlegung in die endgültige Position soll maschinell durchführbar sein. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Halteelemente mindestens die äußere Umfläche des Bündels an den Fixpunkten umfassende, durch Spritzgießen hergestellte Formkörper sind. Der Spritzguß-Zyklus umfaßt folgende einzelne Schritte a) Die gebündelten Leitungen werden mit dem zu fixierenden Bereich in eine Spritzguß-Form gelegt. b) Die Form wird geschlossen. c) Die aufgeschmolzene Formmasse wird bis zu einem bestimmten Druck in die Form eingespritzt und gegebenenfalls nachgedrückt. d) Es wird gewartet, bis sich die Formmasse durch Abkühlen verfe¬ stigt hat. e) Die Form wird geöffnet. f) Die gebündelten Leitungen mit dem Spritzguß-Formteil werden der Form entnommen.
Mit diesen Spritzguß-Formteilen ist eine sichere Kompaktierung der Leitungen in dem Bündel im Bereich des Fixpunktes gegeben, diese Kompaktierung ist dauerhaft, das gilt selbstverständlich bis zur Verlegung und darüber hinaus. Solche Formkörper sind mit glatter Oberfläche herstellbar, im Gegensatz zur heute üblichen Festlegung durch um das Bündel herum geschlungene, an den Enden verknotete oder sonstwie zusammengefügte Bänder geringer Breite, bei denen es nich zu vermeiden ist, daß die Verbindungsstellen von der Oberflä¬ che der Leiterbündel abstehen. Das kann immer wieder zu einem Festklemmen bei der Montage so vorbereiteter Anordnungen führen, insbesondere dann, wenn zur Verlegung die Leitungen um Ecken her¬ umgeführt oder in Kanäle oder Schächte eingezogen werden müssen.
Die Erfindung erlaubt es nun auch, die unterschiedlichsten Ener¬ gieübertragungssysteme in einem einzigen sogenannten Kabelbaum zu¬ sammenzufassen, völlig unabhängig von ihren äußeren Abmessungen können nun z.B. elektrische Leitungen und optische Adern kombiniert werden (Hybridleitungen) oder es können hydraulische/pneumatische Röhrchen oder Schläuche mit elektrischen oder optischen Adern kom¬ biniert oder letztere als Hybridleitungen mit Röhrchen in einem einzigen Kabelbaum fest, dauerhaft und betriebssicher zusammenge¬ faßt werden. Bisherige im Markt erhältliche Halteelemente bieten diese Möglichkeit nicht.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist, daß einem Leitungsbündel unabhängig von der Anzahl zu vereinigenden Leitungen oder deren Art, z.B. elektrisch, optisch oder pneumatisch, die für die endgültige Verlegung notwendige äußere Form und Abmessung ge¬ geben werden kann. So können die Leitungen zum runden Bündel ge¬ formt und entsprechend fixiert werden, wenn die Verlegegegeben¬ heiten dies erfordern, man kann zu einem rechteckförmigen Quer¬ schnitt übergehen, wenn die vorgesehenen Führungskanäle eben diesen Querschnitt aufweisen oder man wählt einen quadratischen Quer¬ schnitt der Formkörper, wenn dies die optimale Querschnittsform darstellt. Diese Querschnittsformen sind auch innerhalb z.B. eines einzigen Kabelbaumes zu variieren, etwa in der Weise, daß das Aus¬ gangsbündel durch die erfindungsgemäßen Formkörper in der runden, einige Abgänge in der quadratischen, wieder andere in der rechteckförmigen oder einer ovalen Form fixiert werden.
Es ist auch möglich, den Kabelbaum in einer gewünschten Biegung zu fixieren, z.B. in einer Biegung von 90 °. Das bedeutet einen we¬ sentlichen Fortschritt. Wird nämlich der Kabelbaum erst bei der Montage, z.B. in einem Pkw, gebogen, dann ist die Gefahr groß, daß infolge einer Stauchung einzelne Kabel aus dem Verband heraustre¬ ten. Beim Gebrauch der Anlage kann dann diese Schlaufe leicht ab¬ genutzt oder abgerissen werden, was die Betriebssicherheit stark gefährdet. Die axiale Länge der Formkörper kann beliebig gewählt werden, auch das trägt wesentlich zu einer Kompaktierung und Verfestigung der Leitungsstränge bei.
Befinden sich im Leitungsverband und/oder in einem Abgang solche, die einen zusätzlichen Schutzaufbau, sei es aus thermischen oder mechanischen Gründen aufweisen, oder weisen die endgültigen An¬ schlußleitungen diesen Aufbau auf, etwa in Form eines Schutz¬ schlauches, dann ergibt sich durch den erfindungsgemäßen Formkörper der weitere Vorteil der Durchdringung zusätzlicher Schutzschichten, soweit diese zumindest eine geringe Porosität aufweisen. Dies führt zu einer weiteren Kompaktierung und Erhöhung der Betriebssicherheit durch zusätzliche Fixierung der Schutzschichten, z.B. Schutz¬ schläuche in geflochtener, gewebter oder gestrickter Form.
Im Automobilbau beispielsweise werden besonders hohe Anforderungen aufgrund der dort vorhandenen extremen Bedingungen, wie Hitze, Staub, Öl, Spritzwasser und dergleichen, gestellt. Auch hier erge¬ ben sich durch die erfindungsgemäße Maßnahme erhebliche Vorteile, da mit der Abdichtung der Leiterbündel im Bereich der Fixpunkte eine Längswasserdichtigkeit gegeben ist. Das gilt insbesondere dann, wenn in Weiterführung der Erfindung der Formkörper die im Bündel durch die zusammengefaßten Leitungen gebildeten Hohlräume ausfüllt. Auf diese Weise ergibt sich in Achsrichtung des Bündels verteilt ein Dichtstopfen, der je nach den Erfordernissen in dem betreffenden Fahrzeug oder Flugzeug oder an sonstiger Stelle des Einbaues benutzt werden kann, um Dichtungsprobleme zu lösen. Um dieser Möglichkeit des Abdichtens durch die erfindungsgemäße Ma߬ nahme aber auch der immer wieder geforderten Kompaktierung des Leiterbündels zu genügen, ist in Weiterführung des Erfindungsge¬ dankens vorgesehen, daß die Länge der Formkörper in Achsrichtung des Bündels größer ist als der jeweilige Durchmesser des Bündels an der betreffenden Stelle. Die gewählte Länge kann je nach den Er¬ fordernissen auch ein Mehrfaches des Durchmessers des Bündels be¬ tragen, man kann selbstverständlich auch so vorgehen, daß die er¬ findungsgemäßen Fixpunkte in solchen Abständen nebeneinander ge¬ setzt werden, daß eine praktisch kontinuierliche Kompaktierung des Leiterbündels generell oder aber auch längs bestimmter Strecken erreicht wird. Auch wenn dabei größere Abstände eingehalten werden, kann auf eine heute oft übliche Haltebewicklung verzichtet werden.
Die Prüfung auf Dichtigkeit der Anordnungen der gattungsgemäßen Art werden vorzugsweise mittels einer Druckluft-Beaufschlagung im Be¬ reich zwischen 0,1 und 1 bar Überdruck durchgeführt. Vorzugsweise wird jedoch im Bereich von 0,2 - 0,5 bar geprüft, da sich dieser Druckbereich als anforderungsgerecht erwiesen hat, insbesondere bei 0,5 bar. Die praktische Prüfung erfolgt prinzipiell auf folgende Art und Weise:
Das zu prüfende Teil wird mittels einer geeigneten, mechanisch abge¬ dichteten Prüfvorrichtung an einem mit entsprechender Prüfdruckme߬ einrichtung (z. B. Manometer) versehenen Luftdruckanschluß ange¬ schlossen. Nach Einstellung des Prüfdrucks wird das zu prüfende Bauteil in ein Wasserbad von 20 °C getaucht. Es wird dann visuell geprüft, ob aus dem zu prüfenden Teil aufgrund des angelegten Drucks Luftblasen entweichen. Entweichen innerhalb 1 Min. keine Luftblasen, so kann festgestellt werden, daß das abgedichtete Teil bei dem an¬ gelegten Prüfdruck keine Undichtigkeiten aufweist.
Es hat sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen, die vorbe¬ schriebene Prüfung 24 h nach vollzogener Abdichtung des jeweiligen Teils durchzuführen. Ebenso hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die vorbeschriebene Prüfung nach vorheriger Durchführung von z. B. Klimawechselprüfungen, Wärmealterungsprüfungen und Temperaturschock- Prüfungen durchzuführen, wie sie z. B. in der Automobilindustrie üblich sind.
Bei der Klimawechselprüfung wird die zu prüfende Stelle jewe ls 1 h bei 100 °C sowie bei -40 °C gehalten. Die Anzahl der Zyklen ist 5. Bei der Temperaturschockprüfung wird die zu prüfende Stelle des Kabelbaumes zunächst ebenfalls 1 h bei 100 °C gehalten und dann für 1 Min. in ein Eiswassergemisch von ca. 0 °C gegeben. Die Anzahl der Zyklen beträgt 40.
Die beschriebene Prüfung wurde an sowohl nach Verfahren A als auch nach Verfahren B hergestellten Musterteilen durchgeführt. Die her¬ gestellten Musterteile erwiesen sich als dicht.
Ausgehend von den erfindungsgemäß dichten Spritzguß-Formkörpern läßt sich leicht ein Steckverbinder mit schwimmenden (d.h. beweg¬ lichen) Kontaktstiften herstellen. Dazu wird ein dichtendes Halte¬ element in der Nähe der Kontaktstifte und die Außenhülle der Steck¬ verbindung, in dem sich die Kontaktstifte befinden, mit einem dichtenden Schlauch verbunden. Das durch den dichtenden Spritzguß- Formkörper ausgefüllte Kabelbündel mündet also in den Steckver¬ binder, der aus einem Schlauch, einer Hülse und beweglichen Kontakt¬ stiften darin besteht. Der dichtende Schlauch ist vorzugsweise ein Schrumpfschlauch. Es kann aber jeder andere Schlauch verwendet wer¬ den, wenn die überlappenden Zonen sicher und dauerhaft abgedichtet werden können. Als Dichtmaterial kommen in Frage: Silikonbänder, Kautschukbänder, Silikonmassen, Schäume, Schmelzklebstoffe usw. Für die Dichtigkeit der Verbindung spielt natürlich auch die Länge der Überlappungszone eine Rolle.
Anordnungen der gattungsgemäßen Art weisen in Abhängigkeit von der Anzahl der zu versorgenden Verbraucher oft eine Vielzahl von Ab- zweigen auf, die zur Übersichtlichkeit des Systems aber auch zur Stabilisierung zum Zwecke der Vorkonfektionierung und anschließen¬ den Montage durch Haltebänder zu sichern sind. Hier sieht die Er¬ findung als vorteilhafte Weiterbildung vor, daß der Formkörper die abzweigenden Leitungen mitumschließt. Neben der Fixierung im Ab- zweigungsbereich ist automatisch wieder eine Abdichtung an dieser Stelle erreicht, wobei die Umspritzung des Abzweigbereiches von der äußeren Form des Leiterbündels völlig unabhängig ist. Die Abdich¬ tung und Kompaktierung wird auch unabhängig von der Anzahl der an der Stelle im Bündel vorhandenen Leitungen bzw. der an dieser Stelle abgehenden Leitungen erreicht.
Wie bereits ausgeführt, müssen beispielsweise im Automobilbau die in einem Kabelbaum zusammengefaßten Leitungen auch in Führungsrohren oder Führungskanälen verlegt werden, sie müssen aber auch durch trennende Wände hindurchgeführt werden. Dabei kommt es oft darauf an, bei einer Durchführung z.B. vom Inneren des Automobils in die außenliegenden Radkästen Abdichtungen vorzusehen, um ein Eindringen von Feuchtigkeit weitgehend zu unterbinden. Hier gibt die Erfindung eine besonders einfache Möglichkeit, die Abdichtung an den treffen¬ den Stellen problemlos und sicher durchzuführen. Die auf dem Leiter¬ bündel, d.h. auch auf zwei zusammengefaßten Einzelleitungen, aufge¬ brachten Formkörper können gleichzeitig die Aufgabe eines Durch¬ führungskörpers oder einer Dichtungstülle übernehmen. Zu diesem Zweck hat es sich in Durchführung der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn der sich in Achsrichtung des Bündels erstreckende Formkörper auf seiner Länge unterschiedliche Durchmesser aufweist. Ein solcher etwa gestuft ausgebildeter Formkörper, in dessen Innern die Leitungen sicher und dicht geführt sind, kann dann beispiels¬ weise mit seinem dünneren Ende in die Bohrung eines Bleches der Karrosserie des Automobils eingeführt und dort durch Druck arretiert werden. Eine derartige mechanische Befestigung an der Karosserie ist auch möglich, wenn die Halteelemente Noppen haben, die so elastisch sind, daß sie durch die Bohrungen eines Bleches hindurchgedrückt werden können.
Es gibt Fälle bei der Verkabelung von Verbrauchern, wo, ausgehend von einem Hauptkabel, die Aufteilung auf die einzelnen Verbraucher vorgenommen wird. Ist ein solches Hauptkabel aus Gründen des me¬ chanischen Schutzes beispielsweise oder auch aufgrund anderer äu¬ ßerer Einflüsse besonders geschützt, dann wird man vorteilhaft nach dem Absetzen der äußeren Schutzhülle im abgesetzten Bereich dieses Kabels das weiterführende Leitungsbündel und gleichzeitig den ab¬ gesetzten Teil des Kabels mit einem erfindungsgemäßen Formkörper umgeben. Das hat den Vorteil, daß die abgesetzte Stelle des Kabels sicher geschützt ist, gleichzeitig aber entsteht an dieser Stelle ein Sperrstopfen, der dichtend gleichzeitig auf das Hauptkabel und die weiterführenden Leitungen einwirkt. Enthält die weiterführende Leitung eine optische Faser kann diese wegen der durch die Erfin¬ dung gegebenen Möglichkeit der räumlichen Anpassung auch mit dem notwendigen Krümmungsradius aus dem Hauptkabel herausgeführt wer¬ den.
So kann der Übergang von einem Metallmantelkabel zu kunststoffiso- lierten Adern durch Überspritzen mit einem Schmelzklebstoff leicht und dauerhaft abgedichtet werden. Metallmantelkabel sind ein- oder mehradrige Leiter die mit anorganischen Isolierstoffen - z. B. Mag¬ nesiumoxid - isoliert sind und einen Metallmantel haben. Das Mag¬ nesiumoxid ist sehr hydroskopisch und muß daher 100%ig abgedichtet werden.
Wie bereits ausgeführt, ist die Herstellung der gattungsgemäßen Anordnungen zum Zwecke der Vorkonfektionierung mit dem Ziel der Versorgung einer Vielzahl von Verbrauchern wegen der heute üblichen Herstellung von Hand zeit- und kostenaufwendig, wobei die Qualität eines jeden Fixpunktes zusätzlich noch von der Geschicklichkeit des Bedienungspersonals abhängt. Hiervon löst sich die Erfindung, wenn Leitung bzw. Leitungsbündel mit einer aushärtbaren gießfähigen Kunststoffmasse umgeben werden. Die hierfür benötigte Materialmenge kann programmiert werden und nach Festlegung der einzelnen Fixpunkte kann der Gießvorgang automatisch ablaufen. Das führt in Weiter¬ führung der Erfindung dazu, daß die Herstellung aller Fixpunkte für einen Kabelsatz oder einen Kabelbaum gleichzeitig vorgenommen wer¬ den kann. Da die Kunststoffmasse im Bereich der Fixpunkte die Leitungen oder Leitungsbündel dicht umschließt, also dauerhaft kom- paktiert und zudem solche Gußkörper eine gleichmäßige glatte Ober¬ fläche aufweisen, kann man auf eine zusätzliche Bebänderung der Leitungen oder Leitungsbündel innerhalb des Kabelbaumes völlig ver¬ zichten. Somit besteht auch keine Gefahr, daß in besonders schwierigen Situationen bei der Montage sich bisher übliche Be¬ wicklungen lösen und damit die Gefahr des Festklemmens in einem Führungsrohr oder Aufnahmekanal besteht.
Um den gestellten Forderungen der gleichzeitigen Abdichtung des Leitungsbündels an den Fixpunkten optimal zu genügen, hat es sich in Weiterführung der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, als aus¬ härtbare Kunststoffmasse einen Schmelzkleber einzusetzen. Solche Schmelzkleber, wie sie beispielsweise von der Firma Henkel unter der Bezeichnung Macromelt vertrieben werden, weisen eine ausrei¬ chend niedrige Viskosität auf, die es der Masse ermöglicht, nicht nur die Hohlräume im Leiterbündel dichtend auszufüllen, um so für eine Längswasserdichtigkeit innerhalb eines solchen Stopfens zu sorgen. Diese Masse ist auch in der Lage, wie ausgeführt, Schutz¬ schläuche oder -bewicklungen aus porösem Material problemlos zu durchdringen und so auf einfachem Wege zu einer Kompaktierung bei- zutragen. Sie haben darüber hinaus eine hohe Wärmestandfestigkeit und kommen damit den Anforderungen nach, die für die gattungsgemäßen Kabelbäume oder Kabelsätze bestehen. Ferner trägt für den vorteilhaften Einsatz die sehr gute Haftung eines solchen Schmelzklebers auf den unterschiedlichsten Unterlagen bei.
Da die Schmelzkleber der bekannten Art zudem lösungsmittelfrei sind, ist die Verarbeitung in den für die Vormontage von Kabelbäu¬ men oder Kabelsätzen benötigten Räumen auch für das Bedienungsper¬ sonal völlig problemlos.
Die Erfindung sei anhand der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt einen sogenannten Kabelbaum 1, wie er zur Strom¬ versorgung einzelner unterschiedlicher Verbraucher 2 z.B. in einem Automobil oder einem Flugzeug heute üblich ist. Von einem Hauptka¬ bel 3 führt das Leitungsbündel 4 zu den Verbrauchern 2, wobei durch Stichleitungen 5 das Leitungsbündel 4 bzw. das Hauptkabel 3 bis auf die Einzelleitungen zum Anschluß an die Verbraucher 2 aufgeteilt wird. Diese Aufteilung des Leitungsbündels 4 in Richtung auf die einzelnen Verbraucher 2 erfolgt auf einem sogenannten Verteilungs¬ brett, die darauf festgelegte Leitungsführung entspricht der, wie sie für den vorgesehenen Einsatzzweck benötigt wird. Sind die ein¬ zelnen Leitungen auf dem Brett ausgelegt, kommt es darauf an, die Leitungsbündel oder zusammengefaßten Leitungen so festzulegen, daß der gesamte Kabelbaum 1 geprüft, versandt und schließlich montiert werden kann, ohne daß sich einzelne Leitungen aus dem Verband lösen bzw. innerhalb des Verbandes so verschieben, daß eine problemlose Montage in Frage gestellt ist. Zur Festlegung der einzelnen Lei¬ tungen im Leiterbündel aber auch zur Festlegung der Leitungen in den einzelnen Stichleitungen mit gleichzeitiger Abdichtung inner- halb der Fixpunkte ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Haltesegmente im Verlauf des Kabelbaumes 1 Formkörper 6 sind. Je nach den Anforderungen können diese Formkörper 6 mit geringerem oder größerem Abstand zueinander aufgebracht werden. Formkörper 7 an den Abzweigstellen haben sich deshalb als vorteilhaft erwiesen, weil mit der Herstellung eines solchen Formkörpers gleichzeitig das Bündel 3 wie auch jede Stichleitung 5 umhüllt und abgedichtet wer¬ den kann. Mit 8 ist ein Formkörper bezeichnet, der nicht nur das Hauptkabel 4 dichtend umschließt, sondern auch einen darüber ange¬ ordneten Schutzschlauch 9 durchdringt, so daß bereits an dieser Stelle die Leitungen einschließlich des Schutzschlauches 9 kompaktiert und in beiden Richtungen abgedichtet werden.
Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel können die Formkörper 6 nach außen hin eine zylindrische Form mit glatter Oberfläche aufweisen, so daß ein Einfädeln oder Einführen der Lei¬ tungsbündel bzw. der Abgänge in Schächte, Kanäle oder Rohre ohne Schwierigkeiten möglich ist, sie können aber auch die in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Formen aufweisen.
Die Fig. 2 veranschaulicht beispielsweise entsprechend dem in der Fig. 1 mit 7 bezeichneten Formkörper ein Formteil 9, das einen zy¬ lindrischen Teil 10 zur Aufnahme des Leiters eines Leiterbündels und Anschlußelemente 11 und 12 zur Aufnahme des weiterführenden Leiterbündels bzw. eines hiervon abgehenden Leitungsstranges auf¬ weist.
Die Fig. 3 zeigt einen Formkörper 13 mit zwei zylindrischen Teilen 14 und 15, die jedoch unterschiedliche äußere Durchmesser aufwei¬ sen. Wie hierzu die Fig. 4 veranschaulicht, kann eine solche Aus¬ führungsform neben der eigentlichen Aufgabe der Fixierung eines Leitungsbündels und seiner Abdichtung in diesem Bereich dazu ver- wendet werden, als sogenannte Durchführungstülle durch eine tra¬ gende Wand 16 eingesetzt zu werden. Die Leitungen des Bündels 17 sind durch den Formkörper 13 kompaktiert und abgedichtet, mit dem Teil 15 ist der Formkörper in die Bohrung 18 der Wand 16 eingeführt und dort in üblicher Weise festgeklemmt. Damit ist eine völlige Abschottung der durch die Wand 16 getrennten Räume gegeben, Feuch¬ tigkeit beispielsweise in Form von Spritz- oder Schwitzwasser wird von dem einem oder anderen Raum ferngehalten.
Die Fig. 5 schließlich zeigt den Querschnitt durch ein durch den Formkörper 19 in die Rechteckform gebrachtes Leitungsbündel als mögliche Ausführungsform der Erfindung. Dieser Formkörper 19 um¬ schließt sowohl die von ihm umfaßten elektrischen Leitungen 20 als auch die Schläuche oder Röhrchen 21 und die optischen Adern 22 dauerhaft fest und dicht. Wie die Fig. veranschaulicht, ist die durch die Erfindung erzielte Kompaktheit dieses Haltelementes von den jeweiligen Querschnitten völlig unabhängig.
Durch die erfindungsgemäße Lösung lassen sich sogenannte Kabelbäume oder Kabelsätze kostengünstig mit hoher Qualität, was die Fixierung der Leitungen im Leiterbündel und in den Abgängen betrifft, her¬ stellen, auf heute üblichen Naßnahmen in Form einer zusätzlichen Bandbewicklung kann verzichtet werden. Den Formkörpern kann man durch die Einfachheit in der Herstellung beliebige Formen geben, so daß sie neben ihrer eigentlichen Aufgabe der Kompaktierung und Ab¬ dichtung weitere Aufgaben übernehmen können, beispielsweise können sie als Durchführungen oder auch Endabschlüsse verwendet werden. Wegen der Gleichmäßigkeit der durch Spritzgießen hergestellten Formkörper dienen sie gleichzeitig zur Abstandshaltung, wenn bei¬ spielsweise solche Kabelbäume ganz oder teilweise in Rohre oder Kanäle verlegt werden müssen. Je nach geforderter Kompaktheit kann die axiale Länge dieser Formkörper beliebig sein, durch geeignete Werkstoffauswahl ist die Kompaktierung und Abdichtung sowie Fixie¬ rung der Leitungen optimal und vor allem dauerhaft. Selbst an ab¬ gesetzten Enden, die mit den heute üblichen Mitteln nicht sicher geschützt werden können, bietet die erfindungsgemäße Maßnahme op¬ timale Lösungen. Für jeden Kabelbaum ist die Fixierung der Lei¬ tungen automatisch nach einem vorgegebenen Programm durchzuführen, das Setzen aller Fixpunkte erfolgt gleichzeitig, wobei diese un¬ terschiedliche äußere Formen oder Abmessungen je nach ihrer end¬ gültigen Position im montierten Zustand erhalten können. Geeignete Werkstoffe zur Durchführung der Erfindung sind alle die, die sich bei geeigneten Temperaturen und Drücken Spritzgießen las¬ sen und haltbare Verbindungen der Leitungen untereinander sowie eventuell auch mit den Verbrauchern ergeben, ohne dabei die Ader- Isolation oder den Mantel des Leiters nachteilig zu verändern. Gängige Kunststoffe für die Ader-Isolation sind: Weich-PVC, Po1 ethy1entetraf1uoreth 1en, Perf1uora1koxy-Copo1y ere,
Polytetrafluorethylen/Hexafluorpropylen, strahlenvernetztes PVC oder PE, chlorsulfoniertes PE, chloriertes PE, Silikon-EVA- Kautschuk oder Polyurethan-Elastomer. Gängige Materialien für die Mantelisolation sind: lackierte oder unlackierte Geflechte aus Baumwolle, Glas, Seide, aromatischen Polyamiden und Metallfasern wie Kupfer sowie Schläuche und Beschichtungen aus z.B. PVC und PA6. Diese Materialien sollten aber durch den Spritzguß-Formkörper nicht nur rein mechanisch zusammengehalten werden, sondern möglichst auch noch miteinander und mit den Verbrauchern dichtend verklebt werden. Der Werkstoff für den Spritzguß-Formkörper sollte also nicht nur eine hohe mechanische Stabilität unter den Gebrauchsbedingungen gewährleisten, sondern möglichst auch noch zusätzlich die ver¬ schiedenen Materialien miteinander verkleben und Hohlräume zwischen ihnen und den Verbrauchern dichtend ausfüllen. Darüber hinaus ist es auch erwünscht, daß die Bindung reversibel ist, um so Fehler leicht korrigieren zu können. Konkrete Werkstoffe, die diese Auf- gaben mehr oder weniger gut erfüllen, sind einfache Kunststoffe wie PVC oder Polypropylen.
Als besonders vorteilhaft haben sich jedoch Schmelzklebstoffe er¬ wiesen, bei denen ein Fließen auch in die zwischen den Leitungen des Bündels befindlichen Zwickel, durch textile Schutzschläuche usw. hindurch bereits bei Drücken von einigen bar möglich ist.
Ein solcher Schmelzklebstoff kann z.B. auf Polyolefinen basieren, wie er beispielsweise in der DE 4226081 beschrieben ist. Dort wird eine Polymermischung aus einem weitgehend amorphen Poly-α-olefin, aus einem weitgehend kristallinen Poly-oc-olefin und aus einem Oligomeren eines oc-Olefins mit mindestens 4 C-Atomen im Monomeren und einem Molekulargewicht des Oligomeren bis 5000 be¬ schrieben. Der Schmelzklebstoff zeichnet sich durch ein günstiges Viskositätsverhalten, gute Kälteflexibilität bei für Polyolefinen hohe Wärmestandfestigkeiten von ca. 145 °C sowie insbesondere durch eine hohe Schlagzähigkeit aus. Er eignet sich daher vor allem zum Verkleben von unpolaren Kunststoffen in der Automobil- und Elek¬ troindustrie. Nähere Einzelheiten sind der zitierten Patentschrift zu entnehmen, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.
Vorzugsweise basiert der Schmelzklebstoff jedoch auf Polyamiden. Er hat insbesondere folgende Zusammensetzung: a) mindestens 50 Gew.-% mindestens eines Polyamids auf der Ba¬ sis von dimerisierter Fettsäure, b) 5 bis 20 Gew.-% mindestens eines Ethylen-Copolymeren aus der
Gruppe: Ethylen-Vinylacetat, Ethylen-Acrylat oder Ethylen- Methacrylat, wobei die Alkoholkomponente 1 bis 18 C-Atome ent¬ hält, c) 2 bis 10 Gew.-% mindestens eines Copolymeren aus Styrol mit Ethylen, Isopren und/oder Butylen, d) 5 bis 25 Gew.-% mindestens eines Weichmachers, e) 0 bis 10 Gew.-% mindestens eines klebrigmachenden Harzes aus der Gruppe: Polycyclopentadien, Polyterpen, flüssiges Kohlen¬ wasserstoff-Harz und f) 0 bis 15 Gew.-% mindestens eines Copolymeren aus Ethylen, Pro- pylen, Butylen und/oder Maleinsäureanhydrid.
Dieser Schmelzklebstoff ermöglicht, unvorbehandeltes Polyethylen, Polyvinylchlorid und Metalle mit hohen Festigkeiten miteinander zu verbinden. Weitere Einzelheiten sind der Patentschrift DE 42 11 125 zu entnehmen, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.
Als Beispiel für einen feuchtigkeitshärtenden Schmelzklebstoff sei das reaktive Alkoxysilangruppen enthaltende Polyamid gemäß der WO 92/07020 genannt. Der Schmelzklebstoff besitzt eine niedrige Schmelzviskosität, so daß er auch ohne Weichmacher eingesetzt wer¬ den kann, andererseits liegt seine Wärmestandfestigkeit nach der Aushärtung bei über 200 °C. Er eignet sich daher insbesondere zum Dichten, Formen und Kleben. Nähere Einzelheiten sind der zitierten Patentschrift zu entnehmen, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.
In der EP 0 193746 werden Schmelzklebstoffe aus Polyamid- Polyurethan-Blockcopolymeren mit hoher Flexibilität beschrieben. Sie werden erhalten durch Umsetzung von a) im wesentlichen linear aufgebauten mit Carbonsäure-Funktionen und/oder Aminogruppen-terminierten Polyamiden auf Basis von di erisierten Fettsäuren sowie aliphatisehen bzw. cycloaliphatischen Diaminen mit b) im wesentlichen linearen, Isocyanat-Endgruppen aufweisenden, aliphatischen Polyethern und/oder deren Reaktionsprodukten mit 2,3-Epoxypropanol, wobei die Blockcopolymeren keine freien
Isocyanat- oder Epoxid-Gruppen enthalten. Nähere Einzelheiten sind der zitierten Patentschrift zu entnehmen, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.
In der DE 4408276 und DE 44 14337 werden Polyamid-Schmelzkleb¬ stoffe beschrieben, die sich durch ihre thermische Stabilität aus¬ zeichnen. Die dort beschriebenen Polyamid-Schmelzklebstoffe werden ausdrücklich auch zum Gegenstand der vorliegenen Anmeldung gemacht.
Falls in besonderen Fällen auf sehr gute Haftung mit Polyimiden oder aromatischen Polyamiden Wert gelegt wird, empfiehlt sich deren Vorbehandlung mit einem Haftvermittler. In der EP 0 367 137 wird ein wärmeaktivierbarer Haftvermittler beschrieben, der 0,1 bis 10 Gew.-% einer Carbonylverbindung mit mindestens einer aktivierten Doppelbindung, 5 bis 30 Gew.-% eines Polymeren mit funktionellen Gruppen, 0 bis 10 Gew.-% weiterer Hilfsstoffe sowie ein oder meh¬ rere organische Lösungsmittel bis zu 100 Gew.-% enthält. Nähere Einzelheiten sind der zitierten Patentschrift zu entnehmen, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemeinen auf folgende Weise durchgeführt:
1) Der Kabelbaum - oder Teile davon - werden in einer Montageein¬ heit aus Einzelkomponenten zusammengefaßt. In diese Montage¬ einheit (z.B. Verlegebrett) sind an allen für diesen Kabelbaum definierten Stellen (z.B. Kabelabgängen oder bestimmten Form¬ gebungen wie rund, eckig, oval oder Radien) Vergußformen inte¬ griert. Diese Vergußformen sind auf die an diesen Stellen de¬ finierten Anforderungen hin speziell ausgelegt. Bei der Verle¬ gung der Einzelkomponenten (elektrische Einzelkabel oder z.B. Hydraulikleitungen) werden diese an den vorgesehenen Stellen direkt in die Formen eingelegt. Nach Schließen der Formen wer¬ den diese gleichzeitig (Verfahren A) oder nacheinander (Ver¬ fahren B) mit den aufgeschmolzenen Vergußmaterialien unter Druck gefüllt. Als besonders geeignet haben sich Polyamidschmelzklebstoffe erwiesen.
Verfahren A:
Bei der gleichzeitigen Füllung der Formen ist unterhalb der Mon¬ tageeinheit ein Verteilungssystem vorzusehen, das von einem oder mehreren Vorratsbehältern (vorzugsweise Schmelzklebstofftank¬ geräten) gespeist wird. Die Verteilung, insbesondere in bezug auf die spezifischen Füllmengen, erfolgt über separate beheizbare Schläuche und vorgeschaltete Zahnradpumpen, die über eine zentrale Steuereinheit geregelt werden. Als besonders günstig hat sich hierbei die Verwendung eines Schmelzklebstoffgerätes (z.B. MX 4012 der Firma Nordson) erwiesen, das mit den vorbeschriebenen Schläu¬ chen und Pumpen ausgerüstet werden kann.
Verfahren B: Bei der Befüllung der Formen nacheinander ist die Verwendung einer Schmelzklebstoffpistole anwendbar, wobei diese Schmelzklebstoffpi¬ stole entweder mit einer eigenen Schmelzkammer ausgerüstet sein kann, oder über einen beheizten Schlauch mit einem separaten Auf¬ schmelztank verbunden ist. Auch für dieses Verfahren sind handelsübliche Geräte, wie z.B. die Schmelzklebstoffhandpistole der Firma Bühnen, verwendbar. Bei diesem Verfahren wird die Düsenspitze der Schmelzklebstoffpistole auf die dafür vorgesehene Bohrung der jeweils verwendeten Form aufgesetzt. Die Füllmenge kann hierbei sowohl manuell als auch über eine Steuerungseinheit (z.B. Zeit¬ steuerung) gesteuert werden.
Die Entscheidung für die Anwendung der beschriebenen Verfahren A oder B ist in erster Linie von den zu produzierenden Stückzahlen abhängig, wobei einerseits die Kosten der Investition und anderer¬ seits die Kosten der Produktion gegenübergestellt werden müssen.
2) Alle Stellen der Kabelbäume, die keine definierte Formgebung, sondern lediglich eine sichere Bündelung erfordern, können mit flexibel einsetzbaren Formen gebündelt werden. Als besonders günstig hat sich hier der Einsatz von Formen, bestehend aus sich überlappenden Halbschalen aus Teflon, Aluminium oder Stahl, erwiesen, die sich flexibel dem Bündelungsdurchmesser anpassen lassen. Die Befüllung dieser Formen erfolgt zweckmä¬ ßigerweise nach dem bereits beschriebenen Verfahren B.
Die Erfindung wird nun näher beschrieben. Entsprechend der allge¬ meinen Verfahrensweise wurden unter folgenden Bedingungen die erfindungsgemäßen Halteelemente hergestellt:
a) Das Kabelbündel bestand aus 5 Leitungen mit Teflon-Isolierung. Es war teilweise mit einem Nomex-Geflecht ummantelt. b) Schmelzklebstoff: Macromelt 6790 der Fa. Henkel KGaA. c) Die Formen bestanden aus Messingblöcken mit zylindrischen und konischen Aussparungen. Sie waren nicht beschichtet. d) Es wurde eine Schmelzklebstoff-Handpistole der Fa. Bühnen ver¬ wendet.
Die Kabelbündel wurden mit den zu fixierenden Stellen in die Formen gelegt, die eine Temperatur von ca. 20 °C hatten. Die Formen wurden geschlossen. Der auf 220 °C erhitzte Schmelzklebstoff wurde in die Formen gedrückt, bis er an ihrer Seite zu sehen war. Nach kurzer Verweilzeit wurde nachgedrückt. Wenige Augenblicke nach der Ent¬ fernung der Pistole wurden die Formen geöffnet und die fixierten Kabelbündel entnommen. Eine Reinigung der Formen war nicht notwen¬ dig.
Die Halteelemente waren transparent. Im Falle der Um antelung des Kabelbündels mit dem Nomex-Geflecht war der Schmelzklebstoff weit¬ gehend durch das Geflecht gedrungen und so fest mit den Leitern verbunden, daß die Halteelemente sich nicht verschieben ließen, und zwar unabhängig von der geometrischen Form (konisch oder zylin¬ drisch). Dagegen ließen sich die Halteelemente auf dem Kabelbündel ohne Textil-Mantel relativ leicht auf dem Strang verschieben.
Bestand die Ader-Isolation nicht aus Teflon, sondern aus PVC, waren die Halteelemente nicht zu verschieben. Außerdem waren die Zwickel ausgefüllt.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zur Energieverteilung in einem räumlich begrenzten Umfeld mit an unterschiedlichen Stellen angeordneten Verbrau¬ chern in Form eines Leitungsbündels mit zu den Verbrauchern geführten Abzweigungen, wobei die Leitung des Bündels und der Abzweigungen durch in Abständen vorgesehene Halteelemente in ihrer Lage fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente mindestens die äußere Umfläche des Leitungsbün¬ dels an den Fixpunkten umfassende Spritzguß-Formkörper sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper die im Leitungsbündel durch die zusammengefaßten Leitungen einschließlich gegebenenfalls vorhandener Schutz¬ schichten gebildeten Hohlräume dichtend ausfüllt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Formkörper in Achsrichtung des Leitungsbündels größer als der jeweilige Durchmesser des Leitungsbündels an der betreffenden Stelle ist.
4. Anordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der sich der Formkörper an oder in der Nähe einer Abzwei¬ gung befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper die abzweigende Leitung(en) mitumschließt.
5. Anordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der sich in Achsrichtung des Lei¬ tungsbündels erstreckende Formkörper auf seiner Länge unter¬ schiedliche Durchmesser aufweist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der sich in Achsrichtung des Leitungsbündels erstreckende Formkörper als Durch- oder Einführungstülle ausgebildet ist.
7. Anordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche mit einem Anschlußkabel, über dessen weiterführende Leitungen der Schutzmantel abgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper den abgesetzten Teil des Kabels und die weiterfüh¬ renden Leitungen gleichzeitig dichtend umschließt.
8. Anordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsbündel aus elektrischen und/oder pneumatischen/hydraulischen und/oder optischen Ener¬ gieübertragungselementen besteht.
9. Anordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper eine von der runden Querschnittsform abweichende Querschnittsform aufweist.
10. Anordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper das Leitungsbündel in bestimmter Biegung fixiert.
11. Anordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper Noppen aufweist.
12. Anordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper durch eine textile Schicht hindurch mit dem Leitungsbündel Kontakt hat.
13. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach Anspruch 1, bei dem die einzelnen Leitungen entsprechend den durch die örtliche Lage der einzelnen Verbraucher bedingten Plan ausgelegt und in dieser ausgelegten Form die einzelnen Leitungen/Leitungsbündel durch Halteelemente fixiert werden (Kabelbaum), dadurch ge¬ kennzeichnet, daß an den Fixpunkten die Lei¬ tungen/Leitungsbündel mit einer spritzgießfähigen Kunststoff- Formmasse umgeben werden, indem a) die gebündelten Leitungen mit den zu fixierenden Bereichen in eine Spritzguß-Form gelegt werden, b) die Form geschlossen, c) die aufgeschmolzene Formmasse bis zu einem Druck von 0 bis 30 bar, insbesondere von 5 bis 30 bar, in die Form einge¬ spritzt und zweckmäßigerweise mit dem gleichen Druck nachge¬ drückt, d) bis zur Verfestigung durch Abkühlen gewartet, e) die Form geöffnet und f) entformt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine dosierte Menge an aufgeschmolzener Formmasse eingespritzt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixieren durch alle Halteelemente gleichzeitig erfolgt.
16. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Verfah¬ rensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff- Formmasse ein Schmelzklebstoff ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff lösungsmittelfrei ist.
18. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Verfahrensansrpüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelz¬ klebstoff vernetzt, insbesondere mit Luftfeuchtigkeit.
19. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Verfah¬ rensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff gummielastisch ist.
20. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Verfah¬ rensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff flammwidrig ist.
21. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Verfah¬ rensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff teilkristallin ist.
22. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Verfah¬ rensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzklebstoff Verstärkungsmittel enthält.
23. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der dichtende Spritzguß-Formkörper in der Nähe von beweglichen Kon¬ taktstiften befindet und über einen dichtenden Schlauch mit der Steckerhülse verbunden ist, in der sich die beweglichen Kontakt¬ stifte befinden.
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