DE10054714A1 - Verfahren zum Abdichten eines Kabels in/an einem Kabeldurchführungskanal sowie ein Kabeldurchführungskanal - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten eines Kabels oder Kabelsatzes an/in einem Kabeldurchführungselement, wobei das Kabel bzw. der Kabelsatz mindestens einen Kabelkanal durchsetzt und im Bereich mindestens einer Kabelaustrittsöffnung aus dem Kabeldurchführungselement austritt, mit den folgenden Verfahrensschritten: DOLLAR A a) Aufspritzen eines Dichtelementes in einem ersten Spritzvorgang aus insbesondere dauerelastischem Kunststoff, insbesondere ein Elastomer, auf den Bereich der Kabelaustrittsöffnung, wobei ein aus dem Kabelkanal austretender Abschnitt des Kabels bzw. Kabelsatzes umspritzt wird; DOLLAR A b) Aufsetzen einer Außenform auf den Bereich der Kabelaustrittsöffnung, derart, daß zwischen der Innenwand der Außenform und der Oberfläche des Dichtelementes ein Hohlraum gebildet wird; DOLLAR A c) Ausspritzen des Hohlraumes in einem zweiten Spritzvorgang mit einem vergleichsweise zum Material des Dichtelementes härteren Kunststoffmaterial, derart, daß beim Spritzvorgang das einen Innenformkörper bildende Dichtelement nachhaltig komprimiert wird; DOLLAR A d) Ausformen des durch den härteren Kunststoff gebildeten Mantelelementes nach seiner Verfestigung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten eines Kabels oder Kabelsatzes an/in einem Kabeldurchführungselement mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1 sowie ein Kabeldurchführungselement mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 14.

In einem Kabeldurchführungselement durchsetzt ein Kabel bzw. ein Kabelsatz (bestehend aus mehreren Kabeln) mindestens einen Kabelkanal und ist darin festgehalten. Im Bereich mindestens einer Kabelaustrittsöffnung tritt das Kabel bzw. der Kabelsatz aus dem Kabeldurchführungselement heraus und führt von dort z. B. zu einer Stromquelle. Das Kabeldurchführungselement kann insbesondere mit dem der Kabelaustrittsöffnung gegenüberliegenden Bereich und den dort einliegenden Draht- bzw. Kabelenden z. B. mit einem Stecker verbunden werden.

Im Bereich der Dieseleinspritztechnik bei Kraftfahrzeugen ist es ferner bekannt, die Ventile durch Piezo-Elemente zu steuern. Die Piezo-Elemente, auch als sogenannte Piezo-Aktoren bezeichnet, werden in einem Aktorfuß gehalten. Der Aktorfuß besteht im wesentlichen aus einem Metallteil und einem Umspritzteil. Durch das Metallteil laufen die Kabel für das Piezo-Element hindurch. Dabei ist eine Dichtheit der Kabel bzw. Drähte im Aktorfuß von einigen bar gefordert. Um diese Dichtheit zu erreichen, ist es bekannt, daß im Bereich der Enden der Kabelkanäle Gummiteile eingesetzt werden, welche mit Polyamid gegengespritzt werden. Das Polyamid verpresst diese konischen Gummiteile in der konischen Bohrung, so daß eine gewisse Dichtigkeit hergestellt wird. Ein derartiges Verfahren ist zeitaufwendig und umständlich, da es nur manuell durchführbar ist. Außerdem wird damit nicht die erforderliche Dichtigkeit auf Dauer erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1 derart auszubilden, daß mit einem automatisierten Prozeß hohe Dichtigkeiten der Kabeldurchführungselemente in einem relativ breiten Temperaturbereich erzielt werden. Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Kabeldurchführungselement mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 14 derart auszubilden, daß das Kabeldurchführungselement die darin geführten Kabel bzw. Kabelsatz sicher nach außen abdichtet.

Diese Aufgabe wird durch die gesamte Lehre der Patentansprüche 1 sowie 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2-13. Vorteilhafte Ausführungsvarianten des Kabeldurchführungselementes werden in den Patentansprüchen 15-24 gelehrt. Zweckmäßige Verwendungsmöglichkeiten des Kabeldurchführungselementes ergeben sich aus den Patentansprüchen 25-27.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß in einem ersten Spritzvorgang ein Dichtelement aus insbesondere dauerelastischem Kunststoff, insbesondere ein Elastomer, auf den Bereich der Kabelaustrittsöffnung aufgespritzt wird, wobei ein aus dem Kabelkanal austretender Abschnitt des Kabels bzw. Kabelsatzes umspritzt wird. Im nächsten Verfahrensschritt wird auf den Bereich der Kabelaustrittsöffnung eine Außenform aufgesetzt derart, daß zwischen der Innenwand der Außenform und der Oberfläche des Dichtelementes ein Hohlraum gebildet wird. In einem zweiten Spritzvorgang wird dieser Hohlraum mit einem vergleichsweise zum Material des Dichtelementes härteren Kunststoffmaterial ausgespritzt derart, daß beim Spritzvorgang das einen Innenformkörper bildende Dichtelement nachhaltig komprimiert wird. Nach der Verfestigung des durch den härteren Kunststoff gebildeten Mantelelementes wird dieses schließlich ausgeformt. Mittels dieses Verfahrens kann eine Abdichtung der Kabel bzw. des Kabelsatzes in dem Kabeldurchführungselement von ca. 30 bar erreicht werden. Das Verfahren ist automatisch mittels geeigneter Spritzgießmaschinen schnell und reproduzierbar durchführbar. Bei dem härteren Kunststoffmaterial, das das Mantelelement bildet, kann es sich beispielsweise um Polyamid handeln, das bei Drücken zwischen 400 und 800 bar auf das Dichtelement aufgespritzt wird, so daß bereits beim Spritzvorgang das Elastomer extrem unter Druck gesetzt wird und dabei die abzudichtenden Elemente mit dem erforderlichen Druck beaufschlagt bzw. abgedichtet werden. Bei dem dauerelastischen Kunststoff kann es sich beispielsweise um Polybutylacrylat (PBA) oder um Butatien-Styrol-Kautschuk (PBS) handeln. Die Kunststoffe sind aufgrund ihrer elastischen Eingenschaften geeignet, in einem breiten Temperaturbereich hohe Dichtigkeiten zu gewährleisten.

Um eine haltbare Verbindung zwischen dem Dichtelement und der Kabelaustrittsöffnung herzustellen, kann im Bereich der Kabelaustrittsöffnung mindestens eine Hinterschneidung angeordnet sein, die beim ersten Spritzvorgang mit dem dauerelastischen Kunststoffmaterial ausgespritzt wird. Statt einer Hinterschneidung kann auch ein Innengewinde oder dergleichen mit dem dauerelastischen Kunststoff ausgespritzt werden. Durch das anschließende Darübersetzen des Mantelelementes wird durch die Kompression des Elastomermaterials auch in der Hinterschneidung bzw. dem Innengewinde oder dergleichen eine hohe Dichtung erreicht. Das Kabeldurchführungselement kann insbesondere im Bereich der Kabelkanäle aus Metall, insbesondere aus Stahl bestehen. Zur Erhöhung der Verbindung zwischen der aus Metall bestehenden Kabelaustrittsöffnung sowie dem Elastomer kann zusätzlich ein Haftvermittler aufgetragen werden.

Um die Dichtheit im Bereich der Kabel noch weiter zu erhöhen, kann mindestens eine in das Kabeldurchführungselement hineinreichende Ausnehmung z. B. im Bereich der Kabelkanäle vorgesehen sein, die beim ersten Spritzvorgang mit dem dauerelastischen Kunststoffmaterial ebenfalls ausgespritzt wird.

Um auch die Kabel in den Kabelkanälen abzudichten und darin fest zu fixieren, kann der jeweilige Kabelkanal beim ersten Spritzvorgang zumindest abschnittsweise mit dem dauerelastischen Kunststoffmaterial ausgespritzt werden. Zweckmäßigerweise können die Kabelkanäle stufig oder teilkonisch ausgebildet sein, so daß sich der dauerelastische Kunststoff auch sicher bis in die Kanäle hinein erstreckt, diese ausfüllt und abdichtet. Die Abdichtung der Drähte bzw. deren Isolierungen in den Kanälen führt dazu, daß diese nicht mehr schwingen können, so daß auch bei auftretenden Vibrationen keine Beschädigung der Kabel herbeigeführt werden, welche möglicherweise zu einem Kurzschluß führen könnte. Darüber hinaus könnten Schwingungen das Drahtmaterial ermüden mit der Folge, daß der Draht bricht. Durch eine dauerhafte Fixierung des Drahtes durch das Dichtmaterial kann dies verhindert werden. Vorteilhafterweise kann der Kabelkanal mit dem Dichtmaterial bis in den Bereich des Steckerkontaktes ausgespritzt werden, so daß die Abdichtung und Fixierung der Kabel über deren gesamte Länge bis zu den freien Enden der Drähte (im Bereich des Steckerkontaktes) gewährleistet wird.

An das Dichtelement kann im Bereich der Kabelaustrittsstelle ein kragenartiges Element angespritzt werden, das als Kabelschutz oder Knickschutz dienen kann. Insbesondere ist das kragenartige Element ein Teil des Dichtelements und wird auch beim ersten Spritzvorgang hergestellt. Mit besonderem Vorteil greift dieses kragenartige Element in eine Ausnehmung der Außenform (für den zweiten Spritzvorgang) ein. Beim zweiten Spritzvorgang wird dadurch das kragenartige Element von außen unter radial nach innen gerichtetem Druck komprimiert, so daß auch im Bereich des kragenartigen Elementes eine hervorragende Abdichtung zustande kommt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Kabelisolierungen beim zweiten Spritzvorgang nicht mit dem meist hochschmelzendem Kunststoffmaterial des Mantelelementes (z. B. Polyamid) in Kontakt kommen und dadurch möglicherweise anschmelzen könnten. Beim fertigen Kabeldurchführungselement ist das kragenartige Element demnach von dem Mantelelement nur an seinem Umfang, nicht jedoch stirnseitig umgeben, so daß auch der Knickschutz durch einen elastischen Halt erhalten bleibt. Das kragenartige Element erfüllt demnach mehrere vorteilhafte Funktionen sowohl bei der Herstellung als auch beim fertigen Kabeldurchführungselement.

Vorteilhafterweise kann die Kabelisolierung des Kabels bzw. des Kabelsatzes vor dem Aufspritzen des Dichtelementes in einem Innenbereich des Dichtelementes abisoliert werden. Dies ist deswegen von Vorteil, da zwischen dem Draht und der Kabelisolierung undichte Stellen sein können. Es könnten z. B. Kohlenwasserstoffe eindiffundiert sein, welche zu Undichtigkeiten führen können. Das abisolierte Kabel ist beim fertig hergestellten Teil in das Dichtelement eingebettet und auf diese Weise zuverlässig, dauerhaft und absolut dicht isoliert.

Um auch eine sichere Verbindung zwischen dem Mantelelement und dem Kabeldurchführungselement herzustellen, kann mindestens ein hakenartiges Element und/oder mindestens eine Hinterschneidung an dem Kabeldurchführungselement vorgesehen sein, welche beim zweiten Spritzvorgang umspritzt werden. Das hakenartige Element sowie die Hinterschneidung können beispielsweise über den gesamten Umfang des Kabeldurchführungselementes verlaufen und dadurch allseitig zu einer sicheren Aufnahme des Mantelelementes beitragen.

Zur weiteren Erhöhung der Dichtheit kann es vorgesehen sein, daß sich das durch den härteren Kunststoff gebildete Mantelelement beim Aushärtevorgang unter weiterer Komprimierung des Dichtelementes ausdehnt.

Um ein zu starkes Anschmelzen des Dichtelementes beim zweiten Spritzvorgang und dadurch eine Veränderung der elastischen Eigenschaften zu verhindern, kann das Dichtelement vor dem zweiten Spritzvorgang einem Kühlvorgang unterzogen werden. Zweckmäßigerweise kann die durch den Kühlvorgang in das Dichtelement eingebrachte Kälteenergie derart bemessen sein, daß die Temperatur im Innenbereich des Dichtelementes beim zweiten Spritzvorgang weit unterhalb der Schmelztemperatur des dauerelastischen Kunststoffes liegt. Die Oberfläche des Elastomerkerns kann damit die anschließende Temperaturerhöhung auf ca. 300°C beim zweiten Spritzvorgang aushalten. Es kann dann zu einem sofortigen Verschmelzen lediglich im Oberflächenbereich der beiden Kunststoffe kommen, was auch im Sinne einer innigen Verbindung der beiden Kunststoffe gewünscht ist.

Vor dem zweiten Spritzvorgang können auch zusätzlich die aus dem Dichtelement heraustretenden Drahtabschnitte oder Kabelabschnitte einem Kühlvorgang unterzogen werden. Dadurch wird verhindert, daß die durch die an die Kabelabschnitte angelegte Außenform beim zweiten Spritzvorgang abgeleitete Wärmemenge die Kabelisolierungen anschmelzen würde. Außerdem wird dadurch eine Weiterleitung der Wärme über die Drahtabschnitte in den Innenbereich des Dichtmaterials verhindert, was möglicherweise zu einem Aufschmelzen im Kern des Dichtelementes führen würde.

Das erfindungsgemäße Kabeldurchführungselement weist mindestens einen Kabelkanal auf, wobei mindestens ein Kabel oder Kabelsatz den mindestens einen Kabelkanal durchsetzt und im Bereich mindestens einer Kabelaustrittsöffnung aus dem Kabeldurchführungselement heraustritt. Im Bereich der Kabelaustrittsöffnung ist insbesondere formschlüssig mit dem Material des Kabeldurchführungselementes verbunden ein Dichtelement angeordnet, das aus dauerelastischem Kunststoff besteht und das durch ein aufgespritztes Mantelelement nachhaltig unter radial nach innen gerichtetem Druck gehalten wird. Das erfindungsgemäße Kabeldurchführungselement zeichnet sich durch sehr hohe Dichtheiten im Bereich der Kabelaustrittsöffnungen aus, welche auch bei Temperaturschwankungen sowie auftretenden Vibrationen für die gesamte Einsatzdauer erhalten bleiben. Zu den besonderen Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Beschreibung oben des für das Abdichtverfahren des Kabeldurchführungselementes verwiesen.

Das erfindungsgemäße Kabeldurchführungselement kann vielseitig für unterschiedliche Einsatzbereiche verwendet werden. Das Kabeldurchführungselement kann z. B. als Steckergriff verwendet werden. Im Bereich der Kraftfahrzeugventiltechnik kann das Kabeldurchführungselement als Piezo-Aktorfuß eingesetzt werden, bei welchem hohe Dichtheiten von ca. 30 bar gefordert und in der oben beschriebenen Weise mittels des Dichtelementes sowie des darüber angeordneten Mantelelementes realisiert werden. Es ist auch möglich, daß das Kabeldurchführungselement als Zündkerzenstecker Verwendung findet. Darüber hinaus sind natürlich weitere Möglichkeiten der Verwendung des Kabeldurchführungselementes denkbar.

Die Erfindung ist anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels in der Zeichnungsfigur näher erläutert. Diese zeigt einen schematischen Verfahrensablauf des Verfahrens zum Abdichten eines Kabelsatzes an/in einem Kabeldurchführungselement.

Bezugsziffer 1 bezeichnet das Kabeldurchführungselement in seiner Gesamtheit. Das Kabeldurchführungselement 1 ist nicht vollständig dargestellt, wobei insbesondere der Bereich des Steckerkontaktes 21 nicht gezeigt ist. In dem Kabeldurchführungselement 1 befindet sich ein Kabelsatz bestehend aus zwei Kabeln 2, die jeweils einen Kabelkanal 3 durchsetzen. Wie in Schritt I dargestellt ist, treten die Kabel 2 im Bereich der Kabelaustrittsöffnung 4 aus dem Kabeldurchführungselement 1 heraus. Im Verfahrensschritt II werden die Kabel 2 in dem späteren Innenbereich des Dichtelementes abisoliert, so daß die freien Drähte 5 direkt von dem später eingespritzten Dichtelement umgeben werden.

Daran anschließend wird in Schritt III eine Außenform 6 für den ersten Spritzvorgang auf das Kabeldurchführungselement 1 aufgesetzt. Im Schritt IV wird in die Außenform 6 und auf den Bereich der Kabelaustrittsöffnung 4 ein Dichtelement 7 aus insbesondere dauerelastischem Kunststoff, insbesondere ein Elastomer aufgespritzt, wobei die aus den Kabelkanälen 3 austretenden Abschnitte der Kabel 2 sowie die Drähte 5 umspritzt werden. Nach einer kurzen Abkühlphase sowie dem Ausformen aus der Außenform 6 wird in Schritt IV eine Außenform 8 auf den Bereich der Kabelaustrittsöffnung 4 derart aufgesetzt, daß zwischen der Innenwand 9 der Außenform 8 und der Oberfläche 10 des Dichtelementes 7 ein Hohlraum 11 gebildet wird. In dem sich daran anschließenden zweiten Spritzvorgang wird der Hohlraum 11 mit einem vergleichsweise zum Material des Dichtelementes 7 härteren Kunststoffmaterial derart ausgespritzt, daß beim Spritzvorgang das den Innenformkörper bildende Dichtelement 7 nachhaltig komprimiert wird. Schließlich wird das durch den härteren Kunststoff gebildete Mantelelement 12 nach seiner Verfestigung aus der Außenform 8 ausgeformt. Das ausgeformte und abgedichtete Kabeldurchführungselement 1 ist in Schritt VI dargestellt.

Um das Dichtelement 7 mit dem Kabeldurchführungselement 1 dauerhaft zu verbinden, ist im Bereich der Kabelaustrittsöffnung eine Hinterschneidung 13 angeordnet, die beim ersten Spritzvorgang mit dem dauerelastischen Kunststoffmaterial ausgespritzt wird. Die Hinterschneidung ist als umlaufende Rille in dem meist aus Metall (z. B. Stahl) gefertigten Kabeldurchführungselement 1 ausgebildet, womit eine sichere Befestigung des Dichtelementes 7 über den gesamten Umfang gewährleistet wird. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen der Kabelaustrittsöffnung 4 und der Außenform 6 ein Haftvermittler aufgetragen werden.

Außerdem sind in das Kabeldurchführungselement hineinreichende Ausnehmungen 14 im Bereich der Kabelkanäle 3 angeordnet, die beim ersten Spritzvorgang mit dem dauerelastischen Kunststoffmaterial ausgespritzt werden. Diese Ausführungsvariante erhöht die Dichtheit an der Grenzfläche zwischen der Kabelaustrittöffnung 4 und dem Metallteil des Kabeldurchführungselementes 1.

Wie ebenfalls aus den Zeichnungsfiguren hervorgeht, werden die Kabelkanäle 3 beim ersten Spritzvorgang bis in den Bereich des Steckerkontaktes 18 ausgespritzt, so daß die Kabel 2 bzw. die Drähte 5 auch in den Kabelkanälen 3 sicher abgedichtet sind und dadurch aufgrund von mechanischen Einwirkungen nicht mehr schwingen können. Eine Schwingung würde möglicherweise eine Abisolierung der Kabel oder einen Drahtbruch herbeiführen. Zum Ausspritzen der Kabelkanäle 3 sind diese vorteilhafterweise stufig oder teilkonisch ausgebildet, so daß sich die Elastomerschmelze besser ausbreiten kann.

An das Dichtelement 7 ist im Bereich der Kabelaustrittsstellen ein kragenartiges Element 15 angespritzt. Im dargestellten Ablaufschema ist das kragenartige Element 15 ein Teil des Dichtelementes 7 und wird gleichzeitig bei der Herstellung des Dichtelementes 7 durch eine entsprechend geformte Außenform 6 ausgebildet.

Gemäß Schritt V greift das kragenartige Element 15 in eine Ausnehmung 19 der Außenform 8 hinein. Das darauf gespritzte Mantelelement 12 umgibt damit das kragenartige Element 15 randseitig, nicht jedoch stirnseitig. Damit folgt zum einen, daß auch im Bereich der Kabelaustrittsstellen die hohe Dichtheit wie im Bereich der Kabelaustrittsöffnungen 4 hergestellt wird. Zum anderen wird beim zweiten Spritzvorgang verhindert, daß durch den höher schmelzenden Kunststoff des Mantelelementes 12 die Isolierungen der Kabel 2 aufgrund einer zu starken Hitzeeinwirkung beschädigt oder sogar angeschmolzen werden. Außerdem dient das kragenartige Element 15 als Knickschutz für die herausstehenden Kabel 2.

Beim zweiten Spritzvorgang (vgl. Schritt V) wird durch den härteren Kunststoff ein hakenartiges Element 16 sowie eine Hinterschneidung 17, die an dem Kabeldurchführungselement 1 angeordnet sind, umspritzt. Dadurch wird auch das Mantelelement 12 mit dem Kabeldurchführungselement 1 sicher verbunden, wobei sowohl das hakenartige Element 16 als auch die Hinterschneidung 17 zweckmäßigerweise um den gesamten Umfang des Kabeldurchführungselementes 1 vorgesehen sind.

Der Kunststoff des Mantelelementes 12 ist derart ausgebildet, daß sich das Mantelelement 12 beim Aushärtevorgang unter weiterer Komprimierung des Dichtelementes 7 ausdehnt und damit eine noch höhere Dichtheit erzielbar ist.

Vor dem zweiten Spritzvorgang (vor Schritt V) kann das Dichtelement 7 noch einem Kühlvorgang unterzogen werden, damit eine zu starke Aufschmelzung oder Beschädigung des meist niedrig schmelzenden, elastischen Kunststoffmaterials durch das darauf aufgespritzte, heiße Kunststoffmaterial des Mantelelementes 12 verhindert wird. Dabei ist die durch den Kühlvorgang in das Dichtelement 7 eingebrachte Kälteenergie derart bemessen, daß die Temperatur im Innenbereich des Dichtelementes 7 beim zweiten Spritzvorgang weit unterhalb der Schmelztemperatur des dauerelastischen Kunststoffes liegt. Um auch ein Aufschmelzen im Inneren des Dichtelementes 7 durch die möglicherweise durch den Spritzvorgang aufgeheizten Drähte 5 zu verhindern, können vor dem zweiten Spritzvorgang auch die aus dem Dichtelement 7 heraustretenden Kabelabschnitte einem Kühlvorgang unterzogen werden. Der Kühlvorgang der Kabelabschnitte verhindert außerdem eine Beschädigung der ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Isolierungen der Kabelabschnitte durch einen zu starken Wärmeeintrag.

Das fertig ausgeformte, abgedichtete Kabeldurchführungselement 1 (siehe Schritt VI) weist Kabelkanäle 3 auf, die von jeweils einem Kabel 2 durchsetzt werden. Im Bereich der Kabelaustrittsöffnung 4 treten die Kabel 2 aus dem Kabeldurchführungselement 1 heraus. Im Bereich der Kabelaustrittsöffnung 4 ist insbesondere formschlüssig mit dem Material des Kabeldurchführungselementes 1 verbunden ein Dichtelement 7 angeordnet, das aus dauerelastischem Kunststoff besteht und das durch eine aufgespritztes Manteleelement 12 nachhaltig unter radial nach innen gerichtetem Druck gehalten wird. Dadurch ist eine hohe Dichtheit im Bereich der Kabelaustrittsöffnung 4 geschaffen, die die darin geführten Kabel 2 bzw. Drähte 5 sicher vor Einwirkungen von außen (z. B. mechanischen, thermischen oder chemischen Einflußfaktoren) schützt.

Das Kabeldurchführungselement 1 kann z. B. als üblicher Steckergriff verwendet werden. Eine besonders vorteilhafte Verwendung des Kabeldurchführungselementes 1 stellt ein Piezo-Aktorfuß dar, der zur Ansteuerung der Einspritzventile insbesondere bei der Dieseleinspritztechnik eingesetzt wird. Durch den Piezo-Aktorfuß laufen die Ansteuerleitungen für das Piezo-Element hindurch. Voraussetzung für eine einwandfreie Ansteuerung der Piezo-Elemente ist eine hohe Dichtheit der Ansteuerleitungen im Piezo-Aktorfuß, welche durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wird.

Im Bereich der Automobiltechnik ist es auch möglich, das Kabeldurchführungselement gemäß der Erfindung als Zündkerzenstecker auszubilden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Kabeldurchführungselement

2

Kabel

3

Kabelkanal

4

Kabelaustrittsöffnung

5

Draht

6

Außenform

7

Dichtelement

8

Außenform

9

Innenwand (der Außenform)

10

Oberfläche (des Dichtelementes)

11

Hohlraum

12

Mantelelement

13

Hinterschneidung

14

Ausnehmung

15

kragenartiges Element

16

hakenartiges Element

17

Hinterschneidung

18

Bereich des Steckerkontaktes

19

Ausnehmung

Claims (27)

1. Verfahren zum Abdichten eines Kabels oder Kabelsatzes an/in einem Kabeldurchführungselement, wobei das Kabel bzw. der Kabelsatz mindestens einen Kabelkanal durchsetzt und im Bereich mindestens einer Kabelaustrittsöffnung aus dem Kabeldurchführungselement austritt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) Aufspritzen eines Dichtelementes in einem ersten Spritzvorgang aus insbesondere dauerelastischem Kunststoff, insbesondere ein Elastomer, auf den Bereich der Kabelaustrittsöffnung, wobei ein aus dem Kabelkanal austretender Abschnitt des Kabels bzw. Kabelsatzes umspritzt wird;
• b) Aufsetzen einer Außenform auf den Bereich der Kabelaustrittsöffnung derart, daß zwischen der Innenwand der Außenform und der Oberfläche des Dichtelementes ein Hohlraum gebildet wird;
• c) Ausspritzen des Hohlraumes in einem zweiten Spritzvorgang mit einem vergleichsweise zum Material des Dichtelementes härteren Kunststoffmaterial derart, daß beim Spritzvorgang das einen Innenformkörper bildende Dichtelement nachhaltig komprimiert wird;
• d) Ausformen des durch den härteren Kunststoff gebildeten Mantelelementes nach seiner Verfestigung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kabelaustrittsöffnung mindestens eine Hinterschneidung angeordnet ist, die beim ersten Spritzvorgang mit dem dauerelastischen Kunststoffmaterial ausgespritzt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine in das Kabeldurchführungselement hineinreichende Ausnehmung beim ersten Spritzvorgang mit dem dauerelastischen Kunststoffmaterial ausgespritzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Kabelkanal beim ersten Spritzvorgang zumindest abschnittsweise mit dem dauerelastischen Kunststoffmaterial ausgespritzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelkanal beim ersten Spritzvorgang bis in den Bereich des Steckerkontaktes ausgespritzt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an das Dichtelement im Bereich der Kabelaustrittsstellen ein kragenartiges Element angespritzt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kragenartige Element in eine Ausnehmung der Außenform hineingreift

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel bzw. der Kabelsatz in einem Innenbereich des Dichtelementes abisoliert wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim zweiten Spritzvorgang durch den härteren Kunststoff mindestens ein hakenartiges Element und/oder mindestens eine Hinterschneidung an dem Kabeldurchführungselement umspritzt werden.

10. Verwendung eines metallischen Kabeldurchführungselementes, dadurch gekennzeichnet, daß sich das durch den härteren Kunststoff gebildete Mantelelement beim Aushärtevorgang unter weiterer Komprimierung des Dichtelementes ausdehnt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem zweiten Spritzvorgang das Dichtelement einem Kühlvorgang unterzogen wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Kühlvorgang in das Dichtelement eingebrachte Kälteenergie derart bemessen ist, daß die Temperatur im Innenbereich des Dichtelementes beim zweiten Spritzvorgang weit unterhalb der Schmelztemperatur des dauerelastischen Kunststoffes liegt.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem zweiten Spritzvorgang auch die aus dem Dichtelement heraustretenden Drahtabschnitte oder Kabelabschnitte einem Kühlvorgang unterzogen werden.

14. Kabeldurchführungselement (1) mit mindestens einem Kabelkanal (3), wobei mindestens ein Kabel (2) oder Kabelsatz den mindestens einen Kabelkanal (3) durchsetzt und im Bereich mindestens einer Kabelaustrittsöffnung (4) aus dem Kabeldurchführungselement (1) heraustritt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kabelaustrittsöffnung (4) insbesondere formschlüssig mit dem Material des Kabeldurchführungselementes (1) verbunden ein Dichtelement (7) angeordnet ist, das aus dauerelastischem Kunststoff besteht und das durch ein aufgespritztes Mantelelement (12) nachhaltig unter radial nach innen gerichtetem Druck gehalten wird.

15. Kabeldurchführungselement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgespritzte Mantelelement (12) aus einem vergleichsweise zum Material des Dichtelementes (7) härteren Kunststoffmaterial besteht.

16. Kabeldurchführungselement nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kabelaustrittsöffnung (4) mindestens eine Hinterschneidung (13) angeordnet ist, die mit dem dauerelastischen Kunststoff ausgefüllt ist.

17. Kabeldurchführungselement nach einem der Ansprüche 14-16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine in das Kabeldurchführungselement (1) hineinreichende Ausnehmung (14) vorgesehen ist, die mit dem dauerelastischen Kunststoff ausgefüllt ist.

18. Kabeldurchführungselement nach einem der Ansprüche 14-17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelkanal (3) zumindest abschnittsweise mit dem dauerelastischen Kunststoffmaterial ausgefüllt ist.

19. Kabeldurchführungselement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelkanal (3) bis in den Bereich des Steckerkontaktes (18) mit dem dauerelastischen Kunststoffmaterial um das Kabel (2) bzw. um den Kabelsatz ausgefüllt ist.

20. Kabeldurchführungelement nach einem der Ansprüche 14-19, dadurch gekennzeichnet, daß am Dichtelement (7) im Bereich der Kabelaustrittsstelle ein kragenartiges Element (15) vorgesehen ist.

21. Kabeldurchführungselement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das kragenartige Element (15) ein Bestandteil des Dichtelementes (7) ist.

22. Kabeldurchführungselement nach einem der Ansprüche 14-21, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (2) bzw. der Kabelsatz in einem Innenbereich des Dichtelementes (7) abisoliert ist.

23. Kabeldurchführungselement nach einem der Ansprüche 14-22, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein hakenartiges Element (16) und/oder mindestens eine Hinterschneidung (17) vorgesehen ist, das von dem härteren Kunststoffmaterial umspritzt ist.

24. Kabeldurchführungselement nach einem der Ansprüche 14-23, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7) und das aufgespritzte Mantelelement (12) an ihren Oberflächenbereichen verschweißt sind.

25. Verwendung des Kabeldurchführungselementes gemäß einem der Ansprüche 14-24 als Steckergriff.

26. Verwendung des Kabeldurchführungselementes gemäß einem der Ansprüche 14-24 als Piezo-Aktorfuß.

27. Verwendung des Kabeldurchführungselementes gemäß einem der Ansprüche 14-24 als Zündkerzenstecker.