DE10130362C2 - Elektrische Kontaktieranordnung - Google Patents

Elektrische Kontaktieranordnung

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Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktieranordnung zum Verbinden eines Anschlussleiters mit einer um einen Trägerkörper, insbesondere einen Schlauch, gewickelten Heizwendel.
Derartige wendelförmige Heizwendeln werden beispielsweise be­ nutzt, um durch einen Schlauch geleitete Flüssigkeiten von außen mittels der Heizwendel zu erwärmen, damit die Flüssig­ keiten beispielsweise nicht erstarren. Ein Anwendungsfall für einen solchen beheizten Schlauch ist die Verwendung von Harn­ stofflösung zur Regelung von Dieselabgas-Katalysatoren. Da Harnstofflösung ab einer Temperatur von unterhalb ca. -11°C erstarrt, muß die Harnstoffleitung mit einer Heizvorrichtung versehen werden, um dieses Erstarren verhindern zu können.
Aus der US-Patentschrift 1,809,714 ist ein beheizbarer Wasserschlauch mit einem innerhalb des Schlauchmaterials angeordneten Heizdraht bekannt. Zum Kontaktieren mit einem Anschlussleiter ist eine Kontaktiereinheit seitlich am Schlauch angeordnet, wozu der Heizdraht im Bereich dieser Kontaktiereinheit aus dem Schlauchmaterial heraustritt. Da bei dieser bekannten Anordnung der Heizdraht innerhalb des Schlauches, angeordnet ist, ist diese Anordnung nicht für eine Kontaktierung mit einer Heizwendel geeignet, die um einen Trägerkörper verläuft.
Weiterhin ist aus der US-Patentschrift 4,224,505 eine Kunststoffhülse zum Elektroschweißen bekannt, bei der Heizdraht für die Widerstandsheizung ebenfalls innerhalb des Kunststoffmaterials der Hülse angeordnet ist. Zur Ausbildung eines elektrischen Anschlusses ragt der Heizdraht an vorbestimmten Stellen aus dem Kunststoffmaterial heraus. Das Kontaktieren einer auf einem Trägerkörper angeordneten Heizwendel ist mit dieser bekannten Anordnung aber nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Kontaktieranordnung zu schaffen, die eine einfache und si­ chere Kontaktierung der Heizwendel mit dem Anschlussleiter ermöglicht.
Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch eine elekt­ rische Kontaktieranordnung gelöst, die eine auf den Trägerkörper aufschraubbare Aufnahmehülse, in deren Mantelfläche eine wendelförmige Nut zur Aufnahme eines Heizwendelendes ausgebildet ist, sowie eine an der Aufnahmehülse festlegbare elektrischen Steckverbindung aufweist, die im kontaktierten Zustand den Anschlussleiter mit der Heizwendel verbindet.
Die Verwendung der mit der wendelförmigen Nut versehenen Auf­ nahmehülse ermöglicht ein einfaches, schnelles und dabei si­ cheres Aufnehmen des mit der Heizwendel versehenen Trägerkörpers und Kontaktieren mit dem Anschlussleiter. Nach dem Aufnehmen eines freien Endes der Heizwendel in die Nut der Aufnahmehülse läßt sich diese einfach auf den Trägerkörper aufschrauben, da die Heizwendel bzw. die Nut als Führung und Stabilisierung dienen. Das eigentliche Kontaktieren mit dem Anschlussleiter erfolgt dann über die elektrische Steckverbindung, welche beispielsweise als bekannter Flachstecker oder dergleichen ausgebildet werden kann.
Gemäss einer praktischen Ausführungsform der Erfindung ist an der Aufnahmehülse ein Gehäuse ausgebildet, das zur Aufnahme der elektrischen Steckverbindung dient. Um ein sicheres und einfaches Kontaktieren der elektrischen Steckverbindung mit der Heizwendel zu gewährleisten, wird dabei vorgeschlagen, dass die Heizwendel im Bereich des Gehäuses von der Anlage am Trägerkörper abhebbar ist, so dass der volle Querschnitt der Heizwendel zur Kontaktierung zur Verfügung steht.
Das Abheben der Heizwendel von der Anlage am Trägerkörper kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass die Nut zur Aufnahme der Heizwendel zumindest im Bereich des Gehäuses in der äußeren Mantelfläche der Aufnahmehülse ausgebildet ist, während der Trägerkörper im Inneren der Aufnahmehülse angeordnet ist.
Damit sichergestellt ist, dass die aus einem Steckerteil und einem entsprechenden Kupplungsteil bestehende elektrische Steckverbindung auch bei betriebsbedingten Erschütterungen und eventuellen Zugbelastungen eine sichere Kontaktierung mit der Heizwendel ermöglicht, ist das Steckerteil der elektri­ schen Steckverbindung im Gehäuse verrastbar, was vorteilhafterweise über eine an sich bekannte freigestanzte Federzunge erfolgen kann.
Zur Ausgestaltung des Steckerteils der elektrischen Steckver­ bindung wird gemäss einer Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, dass diese als Schneid-Klemm-Kontakt ausgebildet ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die zu kontaktierenden Enden der Heizwendel nicht zuvor abisoliert werden müssen, da die Gabelschenkel des Schneid- Klemm-Kontakts dazu ausgebildet sind, die Isolierung zu durchschneiden und so den elektrischen Kontakt zu ermöglichen.
Das Verbinden des Anschlussleiters mit dem Steckerteil der elektrischen Steckverbindung erfolgt gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung über einen an sich bekannten Crimp-Anschluss, bei dem der Anschlussbereich der Steckverbindung mit dem Anschlussleiter verquetscht wird, wodurch auf einfache Art und Weise eine dauerhafte Verbindung hergestellt wird.
Um die elektrische Steckverbindung vor Feuchtigkeit, Ver­ schmutzung und/oder mechanischer Beschädigung zu schützen, wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Steckverbindung zumin­ dest in der mit dem Gehäuse kontaktierten Stellung über eine aufsetzbare Schutzkappe abdeckbar ist.
Das Fixieren der erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktieran­ ordnung an dem mit der Heizwendel umwickelten Trägerkörper kann dadurch verbessert werden, dass an der Aufnahmehülse Befestigungselemente angeordnet sind, über die die Aufnahmehülse mittels einer Arretiervorrichtung, wie beispielsweise einer Schlauchschelle, am Trägerkörper festlegbar ist.
Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass beide freie Enden der Heizwendel über jeweils eine aus Aufnahme­ hülse und entsprechender elektrischer Steckverbindung beste­ hende elektrische Kontaktieranordnung mit jeweils einem Anschlussleiter kontaktierbar sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektri­ schen Kontaktieranordnung nur beispielhaft schematisch darge­ stellt ist. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktieranordnung in vollständig kontaktierter Stellung;
Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende perspektivische Ansicht, jedoch die elektrische Steckverbindung der Kontaktieranord­ nung ohne Schutzkappe darstellend;
Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende perspektivische Ansicht, jedoch die Kontaktieranordnung zusätzlich ohne Aufnahmehülse darstellend;
Fig. 4 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer Aufnahmehülse;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Schutzkappe der elektrischen Steckverbindung;
Fig. 6a eine Seitenansicht des mit einem Anschlussleiter bestückten Steckerteils einer elektrischen Steckverbindung; und
Fig. 6b eine um 90° gedrehte Vorderansicht des Steckerteils gemäss Fig. 6a.
Die Abbildung Fig. 1 zeigt teilweise geschnitten perspekti­ visch eine vollständige elektrische Kontaktieranordnung, die dazu dient, eine wendelförmig um einen Trägerkörper 1 gewi­ ckelte Heizwendel 2 mit einem Anschlussleiter 3 zu verbinden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Trägerkörper 1 um einen Schlauch. Die Heizwendel 2 wird benötigt, um eine durch den Schlauch 1 zu fördernde Flüssig­ keit, wie beispielsweise Harnstoff, zu erwärmen, um ein Er­ starren der Flüssigkeit bei Unterschreiten einer bestimmten Temperatur zu verhindern. Harnstofflösung wird beispielsweise im Kraftfahrzeugbau zur Regelung von Dieselabgas-Katalysato­ ren verwendet.
Die dargestellte elektrische Kontaktieranordnung besteht im wesentlichen aus einer Aufnahmehülse 4 zur Aufnahme des Trägerkörpers 1 sowie einer elektrischen Steckverbindung 5, über die der Anschlussleiter 3 mit der Heizwendel 2 kontaktierbar ist. Der Aufbau der aus einem Steckerteil 6 und einem Kupplungsteil 7 bestehenden elektrischen Steckverbindung 5 ist genauer insbesondere den Abbildungen Fig. 3, 6a und 6b zu entnehmen.
Zur Aufnahme der elektrischen Steckverbindung 5 ist an der Aufnahmehülse 4 ein Gehäuse 8 ausgebildet. Wie aus den Abbildungen Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist in der Mantel­ fläche der Aufnahmehülse 4 eine wendelförmige Nut 9 ausgebil­ det, deren Steigung im wesentlichen der Steigung der auf den Schlauch 1 aufgewickelten Heizwendel 2 entspricht. Zumindest im Bereich des Gehäuses 8 ist diese Nut 9 in der äußeren Mantelfläche der Aufnahmehülse 4 ausgebildet, um so die Heizwendel 2 von der Anlage am Schlauch 1 abzuheben, so dass diese einfacher über die elektrische Steckverbindung 5 an den Anschlussleiter 3 anschließbar ist. Diese Beabstandung der Heizwendel 2 von der Mantelfläche des Schlauchs 1 zur besseren Kontaktierung ist insbesondere der Abbildung Fig. 3 zu entnehmen.
Um die elektrische Steckverbindung 5 vor Feuchtigkeit, Ver­ schmutzung und/oder mechanischer Beschädigung zu schützen, kann diese, wie in Fig. 1 dargestellt, mittels einer Schutz­ kappe 10 abgedeckt werden, die in Fig. 5 in Alleinstellung perspektivisch dargestellt ist.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Steckerteil 6 der elektrischen Steckverbindung 5 als Gabelfeder-Messer aus­ gebildet, das in das Kupplungsteil 7 einsteckbar ist. Zur Kontaktierung mit der Heizwendel 2 ist zwischen den beiden Gabelfederschenkeln 6a des Steckerteils 6 ein Spalt 6b ausge­ bildet, in dem die Heizwendel in der in Fig. 3 dargestellten kontaktierten Stellung Aufnahme findet. Das Festlegen des Steckerteils 6 in dem Kupplungsteil 7 und damit im Gehäuse 8 erfolgt über eine aus dem Steckerteil 6 freigestanzte und herausgebogene Federzunge 6c. Die Verbindung des Steckerteils 6 mit dem Anschlussleiter 3 erfolgt bei dieser Ausführungsform auf einfache Art und Weise über einen Crimp- Anschluss 6d.
Neben der dargestellten Ausführungsform des Steckerteils 6 der elektrischen Steckverbindung 5 als Gabelfeder-Messer ist es selbstverständlich auch möglich, andere Steckkontakte, wie beispielsweise Schneid-Klemm-Kontakte, zu verwenden.
Das Kontaktieren der Heizwendel 2 mit dem Anschlussleiter 3 geschieht wie folgt:
Zum Aufschrauben der Aufnahmehülse 4 auf den als Trägerkörper für die Heizwendel 2 dienenden Schlauch 1 wird ein freies Ende der Heizwendel 2 mit der Anfangsöffnung der in der Man­ telfläche der Aufnahmehülse 4 ausgebildeten Nut 9 eingefangen und anschließend die Aufnahmehülse 4 soweit auf den Schlauch 1 aufgeschraubt, bis die Heizwendel 2 das Gehäuse 8 erreicht hat. In diesem Bereich verläuft die Nut 9 auf der Außenseite der Aufnahmehülse 4, so dass die von der Nut 9 ergriffene Heizwendel 2 vom Schlauch 1 beabstandet ist und somit der gesamte Querschnitt zur Kontaktierung mit der elektrischen Steckverbindung 5 zur Verfügung steht.
Falls die Heizwendel 2 mit einer Isolierung umgeben ist, ist es zuvor notwendig, die freien Enden der Heizwendel 2 abzuisolieren, damit ein elektrischer Kontakt mit der elektrischen Steckverbindung 5 herstellbar ist.
Nun wird das mit dem Anschlussleiter 3 verbundene Steckerteil 6 der elektrischen Steckverbindung 5 in das Kupplungsteil 7 der elektrischen Steckverbindung 5 eingeschoben, bis die in dem Gehäuse 8 angeordnete Heizwendel 2 Aufnahme in dem Spalt 6b zwischen den Gabelfederschenkeln 6a des Steckerteils 6 findet und so den elektrischen Kontakt zu dem Anschlussleiter 3 herstellt.
Zur vollständigen elektrischen Kontaktierung werden Kontak­ tieranordnungen der voranstehend beschriebenen Form an die beiden freien Enden der Heizwendel 2 angeschlossen.
Um einen zusätzlichen festen Halt der Kontaktieranordnung an dem Schlauch 2 zu gewährleisten, sind bei der dargestellten Ausführungsform an der Aufnahmehülse 4 Befestigungselemente 11 ausgebildet, über die die Aufnahmehülse 4 beispielsweise mittels einer Schlauchschelle an dem Schlauch 1 festlegbar ist.
Die beschriebene elektrische Kontaktieranordnung zeichnet sich dadurch aus, dass sie auf einfache Art und Weise eine sichere und dauerhafte Kontaktierung zwischen der Heizwendel 2 und dem Anschlussleiter 3 ermöglicht.
Mit Anschlussleiter sind elektrische Leiter bezeichnet. Mit Gehäuse ist eine Kontaktstation bezeichnet.
Bezugszeichenliste
1
Trägerkörper, Schlauch
2
Heizwendel
3
Anschlussleiter
4
Aufnahmehülse
5
elektrische Steckverbindung
6
Steckerteil
6
a Gabelfederschenkel
6
b Spalt
6
c Federzunge
6
d Crimp-Anschluss
7
Kupplungsteil
8
Gehäuse
9
Nut
10
Schutzkappe
11
Befestigungselement

Claims (9)

1. Elektrische Kontaktieranordnung zum Verbinden eines Anschlussleiters (3) mit einer um einen Trägerkörper (1), insbesondere einen Schlauch, gewickelten Heizwendel (2), mit einer auf den Trägerkörper (1) aufschraubbaren Aufnahmehülse (4), in deren Mantelfläche eine wendelförmige Nut (9) zur Aufnahme eines Heizwendelendes ausgebildet ist und mit einer an der Aufnahmehülse (4) festlegbaren elektrischen Steckverbin­ dung (5), die im kontaktierten Zustand den Anschlussleiter (3) mit der Heizwendel (2) verbindet.
2. Elektrische Kontaktieranordnung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, dass an der Aufnahmehülse (4) ein Gehäuse (8) zur Aufnahme der elektrischen Steckverbindung (5) ausgebildet ist, wobei die Heizwendel (2) im Bereich dieses Gehäuses (8) von der Anlage am Trägerkörper (1) abhebbar ist.
3. Elektrische Kontaktieranordnung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, dass die in der Mantelfläche der Auf­ nahmehülse (4) angeordnete Nut (9) zumindest im Bereich des Gehäuses (8) in der äußeren Mantelfläche der Aufnahmehülse (4) ausgebildet ist.
4. Elektrische Kontaktieranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steckerteil (6) der elektrischen Steckverbindung (5) im Gehäuse (8) über eine Rastverbindung, insbesondere in der Form einer freigestanzten Federzunge, festlegbar ist.
5. Elektrische Kontaktieranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ste­ ckerteil (6) als Schneid-Klemm-Kontakt ausgebildet ist.
6. Elektrische Kontaktieranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussleiter (3) über einen Crimp-Anschluss (6d) an dem Steckerteil (6) der elektrischen Steckverbindung (5) festleg­ bar ist.
7. Elektrische Kontaktieranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Steckverbindung (5) zumindest in der mit dem Gehäuse (8) kontaktierten Stellung über eine Schutzkappe (10) abdeckbar ist.
8. Elektrische Kontaktieranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aufnahmehülse (4) Befestigungselemente (11) angeordnet sind, über die die Aufnahmehülse (4) mittels einer Arretiervorrich­ tung, wie beispielsweise einer Schlauchschelle, am Trägerkörper (1) fixierbar ist.
9. Elektrische Kontaktieranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide freien Enden der Heizwendel (2) über jeweils eine Aufnahme­ hülse (4) mit entsprechender elektrischer Steckverbindung (5) mit jeweils einem Anschlussleiter (3) kontaktierbar sind.
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