DE10053115C1 - Anordnung zur Durchführung eines Leitungsstranges und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung - Google Patents
Anordnung zur Durchführung eines Leitungsstranges und Verfahren zur Herstellung einer solchen AnordnungInfo
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Abstract
Für eine längswasserdichte Durchführung eines Leitungsstrangs durch einen Wanddurchbruch mit einer den Leitungsstrang umgebenden Tülle wird eine Anordnung vorgeschlagen, bei welcher ein von der Tülle umgebener Raum zwischen zwei in Längsrichtung des Leitungsstrangs beabstandeten, den Leitungsstrang eng umschließenden Manschetten der Tülle mit einem dauerhaft zähflüssigen Dichtmittel ausgefüllt ist. Für die Herstellung wird Dichtmittel vorzugsweise bei erhöhter Temperatur unter Druck in den Raum eingepresst.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Durchführung eines
Leitungsstrangs durch einen Wanddurchbruch, insbesondere in
Fahrzeugen, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen
Anordnung.
Aus der DE 298 07 815 U1 ist eine Elastomertülle zum Abdichten
einer Kabeldurchführung in Fahrzeugen bekannt. Die Elastomer
tülle verjüngt sich von einem Ringteil, welches in einem Wand
durchbruch eingeknöpft wird, konisch zu einem nach Art eines
Faltenbalgs ausgebildeten Wellschlauchabschnitt, welcher sich
am Ende der Tülle weiter zu engeren Manschetten verengt.
Die DE 37 40 582 A1 zeigt eine Durchführungstülle für ein Ka
belbündel, welche sich von einem Ringteil über einen ersten
Abschnitt zu einem Rohrabschnitt hin verjüngt. In dem Rohrab
schnitt weist die Tülle einen Innendurchmesser auf, der ge
ringfügig größer ist als der Durchmesser des Kabelbündels. Zur
Abdichtung der Durchführung wird das dem Ringteil abgewandte
Ende des Rohrabschnitts bei auf das Kabelbündel aufgeschobener
Tülle durch Umwickeln mit einem Band oder ähnlichem auf dem
Kabelbündel fixiert und zugleich der Ringspalt zwischen Kabel
bündel und Innenwand des Rohrabschnitts am Tüllenende verschlossen.
Die mit dem Ringteil nach oben weisende Tülle wird
in den Rohrabschnitt von oben mit flüssigem Dichtmittel be
füllt, wobei eine Ringnut im Rohrabschnitt das Befüllen er
leichtern soll. Das Dichtmittel härtet aus und bildet mit dem
Rohrabschnitt und dem Kabelbündel eine kompakte Abdichtung.
Der konische erste Abschnitt bleibt frei von Dichtmittel und
erlaubt eine begrenzte Beweglichkeit der Anordnung.
DE 195 48 503 A1 offenbart ein Steckergehäuse, dessen Hohlraum
isolierte elektrische Leiterdrähte aufnimmt. Außerdem ist der
Hohlraum mit einem Füllstoff gefüllt. Der Füllstoff kann ein
hochviskoses Medium sein.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Anordnung zur Durchführung eines Leitungsstrangs durch einen
Wanddurchbruch, insbesondere in Fahrzeugen, sowie ein Verfäh
ren zur Herstellung einer solchen Anordnung anzugeben.
Erfindungsgemäße Lösungen sind in den unabhängigen Patentan
sprüchen angegeben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vor
teilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Der Leitungsstrang kann sowohl nur eine einzige als auch meh
rere Leitungen, Kabel oder dergleichen aufweisen. Die Leitun
gen, Kabel oder dergleichen sind insbesondere elektrischer
Art.
Durch die Ausbildung eines Dichtmittelraums zwischen zwei in
Längsrichtung des Leitungsstrangs beabstandeten Manschetten
und Ausfüllen des Dichtmittelraums mit einem dauerhaft zäh
flüssigen Dichtmittel ergibt sich eine einfach aufgebaute An
ordnung, welche durch die bleibende Viskosität des vorzugswei
se dauerelastischen Dichtmittels dauerhaft dichtet und insbe
sondere bei den in Fahrzeugen durch Erschütterungen unvermeid
lichen Bewegungen des Leitungsstrangs zum einen solche Bewe
gungen auf vorteilhafte Weise gedämpft und eventuell bei me
chanischer Beanspruchung auftretende Ablösungen des Dichtmit
tels von der Innenwand der Tülle und/oder dem Kabelmantel einer
Leitung von selbst wieder heilt. Die dauerhafte Zähflüs
sigkeit des Dichtmittels ist daher besonders vorteilhaft ge
genüber aushärtenden Dichtmitteln.
Die Einschnürung der Tülle an den Manschetten gewährleistet,
dass das in den Dichtmittelraum eingefüllte Dichtmittel bei
den im Betrieb auftretenden Druckwerten im Dichtmittelraum
nicht austritt. Hierzu liegt die Tülle mit den Manschetten eng
am Leitungsstrang an, so dass die zwischen den Leitungen und
der Tülle verbleibenden Kanäle beim Einbringen des Dichtmit
tels in den Raum zwar die dabei verdrängte Luft leicht entwei
chen lassen, das zähflüssige Dichtmittel aber in den engen Ka
nälen einen so hohen Fließwiderstand erleidet, dass es nach
Wegnahme des Fülldrucks nicht austritt. Die Manschetten der
Tülle können durch bei den gegebenen Einsatzbedingungen als
nicht dehnbar betrachtbare Ringe (z. B. Kabelbinder) umschlos
sen sein. Diese Ringe werden insbesondere dann verwendet, wenn
die am Leitungsstrang anliegenden Manschetten selbst keine
ausreichende Abdichtung des Dichtmittelraumes bewirken.
Der Bereich der Tülle zwischen den beabstandeten Manschetten
ist vorteilhafterweise als relativ zu der Befestigung der Tül
le in dem Wanddurchbruch verformbarer Bereich ausgebildet, so
dass mit ein und derselben Tüllenform über einen weiten Win
kelbereich beliebige Zugangs- oder Abgangsrichtungen abwei
chend von der Richtung der Flächennormalen der durchbrochenen
Wand möglich sind, indem die Tülle unter Verformung des Be
reichs zwischen den Manschetten unter Beibehaltung der Ab
dichtwirkung einer Richtungsänderung nachgibt und dabei das
Dichtmittel im Dichtmittelraum umgelagert wird. Dies ist von
besonderem Vorteil dahingehend, dass bei der Herstellung der
Durchführung die Tülle vor der Befestigung in dem Wanddurch
bruch auf dem Leitungsstrang durch Einbringen des Dichtmittels
mit einer Standardausrichtung zwischen Tülle und Leitungs
strang vorbereitet und erst beim Befestigen der Tülle im Wand
durchbruch die endgültige Ausrichtung des Leitungsstrangs
festgelegt wird.
Vorteilhafterweise liegen die beiden Manschetten der Tülle auf
verschiedenen Seiten des Wanddurchbruchs, wodurch sich eine
geringe Bautiefe der Anordnung von der durchbrochenen Wand er
gibt. Der Verformungsbereich der Tülle zwischen den beabstan
deten Manschetten ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
nach Art eines Faltenbalgs mit wenigstens einer Falte ausge
bildet. Die maximale Innen-Querschnittsfläche der Tülle im Be
reich des Dichtmittelraums ist vorteilhafterweise wenigstens
50% größer als die Innen-Querschnittsfläche der Tülle bei den
Manschetten, woraus sich zum einen ein für die dauerhafte
Dichtwirkung vorteilhaftes Dichtmittelvolumen und zum anderen
eine gute Verformbarkeit der Tülle in diesem Bereich ergibt.
Das Dichtmittel ist vorteilhafterweise adhäsiv sowohl zum Ma
terial der Tülle als auch zum Mantelmaterial der Leitungen, so
dass bei einer Verformung oder bei Erschütterungen keine Ablö
sung des Dichtmittels von Tülle oder Leitungen erfolgt. Als
Dichtmittel bevorzugt sind Materialien wie Fett, Wachs, Harz,
Bitumen oder dergleichen mit den für die Erfindung wesentli
chen Eigenschaften. Das Dichtmittel kann die zusätzliche Ei
genschaft besitzen, unter Lufteinfluss weiter an Viskosität
zuzunehmen, wodurch sich an beiden Manschetten ein verfestig
ter Pfropf gegen das Austreten von zähflüssigem Dichtmittel
bilden kann.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Anordnung wird die Tülle
in konventioneller Weise auf den Leitungsstrang aufgebracht.
Die Manschetten können erforderlichenfalls unter Verwendung
einer Zange aufgeweitet werden. Über den Manschetten, welche
bereits von sich aus elastisch gedehnt an dem Leitungsstrang
anliegen können, werden eng anliegende oder gespannte Ringe,
beispielsweise in Form von Kabelbindern angebracht, wobei zu
vor eine Befüllsonde, beispielsweise eine Kanüle oder derglei
chen parallel zu den Leitungen des Leitungsstrangs durch eine
der beiden Manschetten eingeführt wurde. Über die Befüllsonde
wird Dichtmittel, welches durch Erwärmen über die spätere Be
triebstemperatur, beispielsweise auf eine Befülltemperatur
zwischen 70°C und 90°C, kurzzeitig eventuell auch höher, in
der Viskosität herabgesetzt ist, unter Druck in den Dichtmit
telraum zwischen den beiden Manschetten eingepresst und ver
drängt dabei die dort befindliche Luft. Der mit zunehmendem
Füllgrad ansteigende Gegendruck wird überwacht und bei Errei
chen eines bestimmten Druckwerts, typischerweise zwischen 1 bar
und 3 bar Überdruck, wird der Befüllvorgang abgebrochen.
Das Erreichen eines bestimmten Gegendrucks dient zugleich als
Prüfkriterium für die Dichtheit der Leitungsdurchführung durch
die Tülle. Die durch die Drucküberwachung beim Befüllen
gleichzeitig erfolgende Dichtheitsprüfung ist fertigungstech
nisch besonders vorteilhaft. Für den Befüllvorgang kann die
Tülle von einer formhaltigen Hilfseinrichtung mit beispiels
weise zwei gegeneinander mechanisch gehaltenen Halbschalen um
geben sein, um eine unzulässige Aufweitung unter der Einwir
kung des Befülldrucks zu vermeiden. Die Befüllsonde wird ent
nommen und der Ring um die betroffene Manschette erforderli
chenfalls nachgestellt. Die Herstellung ist dadurch, dass kei
ne Aushärtung des Dichtmittels abgewartet werden muss, auch
hinsichtlich des Zeitaufwandes bei der Herstellung besonders
günstig. Liegen die Manschetten ausreichend dicht am Leitungs
strang an, kann auf eine Umspannung der dem Dichtmittelausgang
der Befüllsonde zugewandten Manschette durch einen Ring unmit
telbar vor dem Befüllvorgang verzichtet werden. In diesem Fall
wird das Dichtmittel in den Dichtmittelraum eingepreßt und
verbleibt dort auch ohne den Ring. Auch nach dem Befüllvorgang
kann auf eine Montage von solchen Ringen an den Manschetten
verzichtet werden, wenn die Manschetten derart dicht am Lei
tungsstrang anliegen, daß das Dichtmittel nicht aus dem Dicht
mittelraum austreten kann.
Die befüllte Tülle wird mit dem fertig konfektionierten Lei
tungsstrang in dem Wanddurchbruch in an sich bekannter Weise
befestigt. Ein Ringteil der Tülle kann beispielsweise eine um
laufende Ringnut aufweisen, welche die Kante des Wanddurch
bruchs umgreift. Das Ringteil kann auch, insbesondere bei
stärkerer mechanischer Belastung im Betrieb, mit einer zusätz
lichen Verstärkungsringscheibe versehen und/oder auf andere
Weise in der Wand befestigt sein.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch ein
gehend veranschaulicht. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße
Anordnung
Fig. 2 eine Schrägansicht einer Tülle auf einem Lei
tungsstrang
Bei der in Fig. 1 als Schnittbild skizzierten Anordnung ist in
einem Durchbruch durch eine Wand WA, die beispielsweise durch
ein Wandblech eines Fahrzeugs gebildet sein kann, eine typi
scherweise ringsymmetrische Tülle TU aus elastischem Material
befestigt, indem eine am äußeren Umfang eines Ringteils RT der
Tülle umlaufende Ringnut RN das Wandblech entlang der Kante
des Durchbruchs beidseitig umgreift.
Der Tüllenkörper weist in Längsrichtung LR des Leitungsstrangs
LS an beiden Enden Manschetten M1, M2 auf, welche den Lei
tungsstrang LS mit seinen in Längsrichtung LR verlaufenden
elektrischen Leitungen L eng umschließen. Auf die Manschetten
M1, M2 können radial außenliegende Verstärkungsringe RI aus
dehnfestem Material aufgesetzt sein, welche ein Aufweiten der
Manschetten im Betrieb oder beim Befüllen verhindern. Die Ver
stärkungsringe können beispielsweise durch Schlauchschellen,
Kabelbinder oder dergleichen gebildet sein. Eine Manschette
liegt links und eine rechts der Ebene des Wanddurchbruchs.
Zwischen den beiden Manschetten und in Längsrichtung gegen die
Ebene des Wanddurchbruchs versetzt weist die Tülle einen Ver
formungsbereich VF auf, welcher im skizzierten bevorzugten
Beispiel nach Art eines Faltenbalgs FB mit einer Falte ausge
bildet ist. Im Verformungsbereich ist die Tülle gegenüber dem
Durchmesser DL des Leitungsstrangs bei den Manschetten radial
deutlich aufgeweitet auf einen maximalen Innendurchmesser DH.
Die Innen-Querschnittsfläche der Tülle ist bei dem maximalen
Durchmesser DH um wenigstens 50%, insbesondere wenigstens 80%
größer als bei den Manschetten. Die Erweiterung DH-DL des In
nendurchmessers beträgt vorzugsweise wenigstens das 3-fache,
insbesondere wenigstens das 4-fache der mittleren Wandstärke
der Tülle in diesem Bereich, so dass in diesem Bereich die
Tülle eine gute Verformbarkeit für ein Verkippen VK der Ab
gangsrichtung des Leitungsstrangs gegen die skizzierte Stan
dardposition mit zur Ebene WE des Wanddurchbruchs senkrechter
Längsrichtung LR des Leitungsstrangs LS aufweist.
In den von der Tülle zwischen den beabstandeten Manschetten
M1, M2 umschlossenen Raum ist ein dauerhaft zähflüssiges, zu
Innenwand der Tülle und Mantelmaterial der Leitungen des Lei
tungsstrangs LS adhäsives Dichtmittel DM eingefüllt, welches
diesen Raum unter möglichst vollständigem Luftausschluss aus
füllt und sich insbesondere auch zwischen den einzelnen Lei
tungen des Leitungsstrangs LS befindet. Der weit überwiegende
Volumenanteil des Dichtmittels findet sich dabei in dem Ver
formungsbereich VF.
Bei einer Verkippung der Längsrichtung LR des Leitungsstrangs
LB an dem bei der Manschette M2 liegenden Ende der Tülle la
gert sich das Dichtmittel in dem von der Tülle umschlossenen
Raum um, ohne Rissbildungen oder Ablösungen zu zeigen, und
bildet auch bei verkipptem Leitungsstrang einen zähen kompak
ten Kern mit unverändert gegebener Dichtfunktion.
Die Fig. 2 zeigt die in Fig. 2 skizzierte Tülle mit einem Lei
tungsstrangabschnitt in Schrägansicht.
Die vorstehend und in den Ansprüchen angegebenen sowie die den
Abbildungen entnehmbaren Merkmale können sowohl einzeln als
auch in verschiedenen Kombinationen vorteilhaft realisiert
sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele
beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in man
cherlei Weise abwandelbar.
Claims (14)
1. Anordnung zur längswasserdichten Durchführung eines Lei
tungsstrangs durch einen Wanddurchbruch, insbesondere in
Fahrzeugen, mit einer in dem Wanddurchbruch befestigten und
den Leitungsstrang umgebenden elastischen Tülle und einem
Dichtmaterial zwischen Leitungen und Innenwand der Tülle,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tülle (TU) an zwei in Längsrichtung (LR) des Lei
tungsstrangs (LS) beabstandeten Manschetten (M1, M2) den
Leitungsstrang (LS) eng umschließt und zwischen den beiden
Manschetten zu einem Dichtmittelraum radial erweitert ist,
und dass der von der Tülle zwischen den beiden Manschetten
(M1, M2) umschlossene Dichtmittelraum mit einem dauerhaft
zähflüssigen Dichtmittel (DM) ausgefüllt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Innen-Querschnittsfläche der Tülle im Dichtmittel
raum um wenigstens 50% gegenüber der Innen-
Querschnittsfläche an den Manschetten zunimmt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tülle zwischen den Manschetten (M1, M2) einen Ver
formungsbereich (VF) ausbildet.
4. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verformungsbereich (VF) als Faltenbalg (FB) ausge
führt ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass je eine Manschette (M1 bzw. M2) auf jeder Seite der
Ebene (WE) des Wanddurchbruchs liegt.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Manschetten (M1, M2) von dehnfesten Ringen (RI) um
schlossen sind.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dichtmittel (DM) adhäsiv zu Tülle (TU) und Leitun
gen (L) ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch
Wachs, Fett, Harz oder Bitumen als Dichtmittel (DM).
9. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der auf den Leitungsstrang (LS) aufgebrachten Tülle
(TU) durch eine der Manschetten (M1 oder M2) Dichtmittel
(DM) unter Druck in den Raum zwischen den Manschetten (M1,
M2) eingebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dichtmittel (DM) durch eine zu dem Leitungstrang
(LS) parallele Kanüle eingepresst wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Viskosität des Dichtmittels zum Einbringen durch
Erwärmen auf eine über dem Betriebstemperaturbereich liegen
de Temperatur herabgesetzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Vorgang des Einbringens von Dichtmittel bei Errei
chen eines bestimmten Gegendrucks beendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass während des Einbringens von Dichtmittel die Tülle durch
eine Hilfseinrichtung formstabilisiert ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Einbringen von Dichtmittel vor dem Befestigen der
Tülle im Wanddurchbruch vorgenommen wird.
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DE2000153115 DE10053115C1 (de) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Anordnung zur Durchführung eines Leitungsstranges und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung |
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