DE10332035A1

DE10332035A1 - Dichtungstülle für eine Leitungsdurchführung in einer Wandung

Info

Publication number: DE10332035A1
Application number: DE10332035A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Penning
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: DE10332035B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungstülle für eine Leitungsdurchführung in einer Wandung, gebildet aus einem elastischen Dichtungskörper mit einem Leitungsaufnahmekanal zur Anordnung in der Leitungsdurchführung. Sie löst die Aufgabe, eine derartige Dichtungstülle so zu gestalten, dass diese erleichtert montierbar ist. Dazu weist der Dichtungskörper (3, 13) eine Anlagefläche (6, 14) für eine Seite des die Leitungsdurchführung (1) umgebenden Randbereichs der Wandung (2) und Rastelemente (5) für einen Eingriff mit der Rückseite des Randbereichs auf, wobei der axiale Abstand der Rastelemente (5) von der Anlagefläche (6, 14) kleiner als die Dicke der Wandung (2) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungstülle für eine Leitungsdurchführung in einer Wandung, insbesondere einer Wandung in einem Fahrzeug. Unter Leitung sollen sowohl eine elektrische Leitung und ein Leitungsstrang aus elektrischen Leitungen als auch eine Pneumatik- oder Hydraulikleitung, aber auch eine Welle, beispielsweise eine Wischerwelle, verstanden werden.

Dichtungstüllen werden für Leitungsdurchführungen in Blechbauteilen eingesetzt, um die durchgeführten Leitungen vor Beschädigungen zu schützen und die Leitungsdurchführungen auch abzudichten. Die Abdichtfunktion der Dichtungstüllen ist notwendig, wenn eine Leitung durch eine Wand, beispielsweise die Spritzwand in einem Fahrzeug, geführt wird, die einen Feuchtraum von einem Trockenraum trennt. Üblicherweise gelangen Dichtungstüllen aus einem elastischen Material, insbesondere Gummi, zum Einsatz, die rotationssymmetrisch sind, entlang der Rotationsachse einen Leitungsaufnahmekanal für die durchzuführende Leitung oder den durchzuführenden Leitungsstrang aufweisen und im wesentlichen einen rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt haben und mit einer umfangseitig ausgebildeten konzentrischen Nut zum dichtenden Fixieren am Rand der Leitungsdurchführung in der Wandung versehen sind. Die jeweilige Dichtungstülle liegt im montierten Zustand elastisch und dichtend an der Leitung und dem die Ausnehmung umgebenden Blechrand an. Problematisch kann die Montage einer derartigen Dichtungstülle sein, da diese zu ihrer Anordnung in der Ausnehmung zusammengedrückt und mit einem der beiden an die Nut grenzenden axialen Abschnitte durch die Ausnehmung gedrückt werden muss. Insbesondere bei eingeengten Bauräumen ist die Montage erschwert und zeitaufwendig.

In der EP 0 731 000 B1 ist eine im Längsschnitt trichterförmig ausgebildete Durchführungstülle (Dichtungstülle) beschrieben, die insbesondere zur Anordnung an einer mit einem Kragen versehenen Öffnung vorgesehen ist und dazu in dem zur Anordnung am Öffnungsrand (Rand der Leitungsdurchführung) vorgesehenen Bereich eine Umfangsnut aufweist. Die Umfangsnut ist dabei so gestaltet, dass diese eine breitere ringförmige Anlagefläche für den Randbereich der Öffnung auf der dem Kragen abgewandten Seite und eine schmalere Anlagefläche für den Rand des Kragens aufweist. Die Dichtungstülle hat dabei auf der Seite der schmaleren Anlagefläche einen geringeren Außendurchmesser. Zur Montage wird diese auf die Leitung oder den Leitungsstrang aufgeschoben und kann anschließend mit der Seite der schmaleren Anlagefläche erleichtert in die Leitungsdurchführung gedrückt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtungstülle für eine Leitungsdurchführung in einer Wandung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass diese erleichtert montierbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Dichtungstülle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung besteht darin, dass bei einer aus einem elastischen Dichtungskörper mit einem Leitungsaufnahmekanal zur Anordnung in der Ausnehmung einer Wandung gebildeten Dichtungstülle der Dichtungskörper eine Anlagefläche für eine Seite des die Leitungsdurchführung umgebenden Randbereichs der Wandung und Rastelemente aufweist, die im montierten Zustand der Dichtungstülle mit der jeweiligen Rückseite des Randbereichs in Eingriff stehen und die den Dichtungskörper mit der Anlagefläche dichtend an den Randbereich ziehen und mit diesem unter Druck verspannen. Dabei ist der axiale Abstand der Rastelemente von der Anlagefläche kleiner als die Dicke der Wandung. Die Abdichtung der Leitungsdurchführung erfolgt somit in axialer Richtung. Dabei ist die Dichtungstülle so gestaltet, dass diese bis zur Anlage der Anlagefläche an dem die Leitungsdurchführung umgebenden Randbereich durch die Leitungsdurchführung gedrückt und kompensiert werden kann, bis die Rastelemente diesen Randbereich gespannt hintergreifen. Der Vorteil der Dichtungstülle liegt in ihrer einfachen Montage, verbunden mit einer Reduzierung der Einbauzeit.

Der Dichtungskörper ist vorteilhaft so gestaltet, dass dieser im Anschluss an die Anlagefläche einen Bereich verringerten Querschnitts aufweist, der umfangsseitig an die Form der Leitungsdurchführung angepasst und nur unwesentlich kleiner als Öffnungsfläche ist und in der Art eines Stopfens bis zur Anlage der Anlagefläche an den Randbereich der die Leitungsdurchführung umgebenden Wandung durch die Leitungsdurchführung verbringbar ist und an dem die Rastelemente angeordnet sind.

Dabei kann dieser stopfenförmige Bereich anlageflächenseitig mit einem konzentrischen Ring oder mit konzentrisch angeordneten Ringsegmenten aus einem weniger elastischen Material, insbesondere einem Kunststoff, zur Zentrierung in der Leitungsdurchführung versehen sein, wobei der Außendurchmesser des Ringes bzw. der Ringsegmente nur unwesentlich kleiner als der Durchmesser der Leitungsdurchführung ist. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Dichtungstülle mit dem Ring bzw. den Ringsegmenten definiert, d.h. in der Leitungsdurchführung zentriert, geführt ist. Überdies erfüllt der Ring bzw. erfüllen die Ringsegmente eine Schutzfunktion, indem diese bei Auftreten einer radialen Kraft auf die Dichtungstülle ein Einschneiden des dünnen, scharfen Blechrandes in den elastischen Dichtungskörper verhindern.

Der Leitungsaufnahmekanal ist vorteilhaft mit konzentrischen Dichtungslippen versehen, vorzugsweise an seinen beiden Öffnungen, die im montierten Zustand an der jeweiligen Leitung dichtend anliegen und die Leitung in radialer Richtung gegenüber dem Dichtungskörper abdichten. Diese Dichtungslippen erleichtern das Aufschieben der Dichtungstülle auf die Leitung gegenüber einer Ausführung, bei der der gesamte Leitungsaufnahmekanal elastisch gespannt an der jeweiligen Leitung anliegt.

In einer bevorzugten Ausführung sind die Rastelemente an einem metallischen Ring ausgebildet, der an einer der Anlagefläche zugewandten und am Umfang des stopfenförmigen Bereiches ausgebildeten Schulter abgestützt ist, und elastisch an diesen Bereich anlegbar, wobei der Umfang dieses Bereiches so bemessen ist, dass dieser mit dem Ring und den angelegten Rastelementen durch die Leitungsdurchführung verbringbar ist. Der Dichtungskörper besteht aus einem elastischen Dichtungsmaterial, insbesondere Gummi oder PE.

Die so gestaltete Dichtungstülle wird zunächst dichtend auf der jeweiligen Leitung durch Aufschieben angeordnet, wobei die Dichtungslippen den Dichtungskörper gegenüber der Leitung in radialer Richtung abdichten, und anschließend mit dem stopfenförmigen Bereich des Dichtungskörpers bis zur Anlage der Anlagefläche in die Leitungsdurchführung eingedrückt, wobei die Rastelemente unter elastischer Verformung gebogen und an diesen Bereich unter Aufbau einer Spannung angelegt oder auch leicht eingedrückt werden. Der Dichtungskörper wird dabei soweit elastisch eingedrückt, bis die Rastelemente infolge ihrer Eigenspannung in ihre vorbestimmte Position im Abstand vom Dichtungskörper wieder zurückschnappen und den rückseitigen Randbereich der die Leitungsdurchführung umgebenden Wandung hintergreifen und nach Wegfall des äußeren Eindrückdruckes den Dichtungskörper in axialer Richtung an der Wandung fixieren, wobei diese zwischen der Anlagefläche und den Rastelementen festgeklemmt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: eine perspektivische Darstellung einer Dichtungstülle in einer ersten Ausführung,
2: eine Seitenansicht derselben,
3: einen Schnitt III-III durch diese,
4: eine perspektivische Darstellung einer Dichtungstülle in einer weiteren Ausführung,
5: eine Seitenansicht derselben und
6: einen Schnitt VI-VI durch diese.
Die in 1 gezeigte Dichtungstülle für eine kreisrunde Leitungsdurchführung (1, Fig. 3) in der Wandung (2, Fig. 3) eines Fahrzeugs ist aus einem rotationssymmetrischen Dichtungskörper 3 aus PE mit einem axial angeordneten Leitungsaufnahmekanal 4 und vier konzentrisch zu diesem im gleichen Abstand voneinander (jeweils 90°) angeordneten Rastelementen 5 aus Federstahl gebildet. Der Dichtungskörper 3 weist eine in einer Ebene quer zum Leitungsaufnahmekanal 4 ausgebildete Anlagefläche 6 zur Anlage an der Wandung (2) und im Anschluss an die Anlagefläche 6 einen gegenüber dem Umfang derselben (6) im Durchmesser verjüngten stopfenförmigen Bereich 7 auf, an dessen Umfang im Abstand zur Anlagefläche 6 eine dieser zugewandte Schulter 8 ausgebildet ist. Die Rastelemente 5 sind an einem an der Schulter 8 anliegenden Ring 9 angeformt, hakenförmig und im Abstand vom Umfang des Dichtungskörpers 3 ausgebildet und weisen mit ihrer Öffnung 10 zu diesem. 2 verdeutlicht die Anordnung und Ausbildung der Rastelemente 5. Der axiale Abstand der Rastelemente 5 von der Anlagefläche 6 im unmontierten Zustand der Dichtungstülle ist um etwa 20 % kleiner als die Dicke der Wandung 2.
In 3 ist die Dichtungstülle in ihrer Anordnungsposition an der Leitungsdurchführung 1 in der Wandung 2 dargestellt, in der die Anlagefläche 6 an dem die Leitungsdurchführung 1 umschließenden Randbereich dichtend anliegt und der stopfenförmige Bereich 7 durch die an der Rückseite des Randbereichs im Eingriff mit der Wandung 2 stehenden (gespannten) Rastelemente 5 abgestützt ist. Der Leitungsaufnahmekanal 4 weist zwei Dichtungslippen 11 für eine gestrichelt dargestellte Leitung 12 auf.
Zur dichtenden Anordnung der Leitung 12 in der Leitungsdurchführung 1 wird zunächst die Dichtungstülle mit dem Leitungsaufnahmekanal 4 auf die Leitung 12 geschoben, wobei sich die Dichtungslippen 11 an diese elastisch anlegen und diese gegenüber dem Dichtungskörper 3 in radialer Richtung abdichten. Anschließend wird die vormontierte Dichtungstülle mit ihrem stopfenförmigen Bereich 7 in die Leitungsdurchführung 1 gedrückt, wobei die Rastelemente 5 durch den Rand der Leitungsdurchführung 1 elastisch an den Umfang des Dichtungskörpers 3 im Bereich 7 gebogen werden. Gelangt die Anlagefläche 6 an die Wandung 2 muss diese durch eine Druckausübung soweit komprimiert werden, bis die Rastelemente 5 aus ihrer Anlagestellung am Umfang des Dichtungskörpers 3 durch ihre Eigenspannung herausschnappen und die Wandung 2 auf ihrer Rückseite hintergreifen und den stopfenförmigen Bereich 7 gegenüber dieser (2) abstützen. Die Dichtungstülle klemmt die Wandung 2 gleichsam ein, so dass die Anlagefläche an diese gezogen wird und gespannt an dieser anliegt und eine axiale Abdichtung der Dichtungstülle bewirkt.
Die in den 4 bis 6 gezeigte Dichtungstülle weist einen Dichtungskörper 13 auf. Dieser ist ebenfalls mit einer in einer Ebene quer zum Leitungsaufnahmekanal 4 ausgebildeten Anlagefläche 14 zur Anlage an der Wandung 2 und im Anschluss an die Anlagefläche 14 mit einem stopfenförmigen Bereich 15 zur Anordnung in der Leitungsdurchführung 1 versehen, der im Anschluss an die Anlagefläche verjüngt ist und an dessen Umfang im Abstand zur Anlagefläche 14 eine dieser zugewandte Schulter 16 ausgebildet ist. An dieser liegt ein Ring 9 mit an diesem angeformten Rastelementen 5 in gleicher Ausführung wie bei der vorbeschriebenen Ausführung an.
Der Dichtungskörper 13 weist im Unterschied zur vorbeschriebenen Ausführung zwischen den Rastelementen 5 Ringsegmente 17 aus PET (Polyethylenterephtalat) auf, die in im Dichtungskörper 13 ausgebildeten Ausnehmungen 18 angeordnet sind, wobei diese anlageflächenseitig im Dichtungskörper 13 verankert und auf der der Anlagefläche 14 abgewandten Seite vom Ring 9 umschlossen und somit fixiert sind.
6 zeigt die Dichtungstülle in ihrer Anordnungsposition an der Leitungsdurchführung 1 in der Wandung 2, in der die Anlagefläche 14 an dem die Leitungsdurchführung 1 umschließenden Randbereich dichtend anliegt und in der der stopfenförmige Bereich 15 durch die an der Rückseite des Randbereichs im Eingriff mit der Wandung 2 stehenden (gespannten), jedoch in der Schnittdarstellung nicht sichtbaren Rastelemente 5 (5) abgestützt ist. Dabei ist die Dichtungstülle durch die Ringsegmente 17 in der Leitungsdurchführung 1 definiert, d.h. zentriert, positioniert. Der Leitungsaufnahmekanal 4 weist auch bei dieser Ausführung zwei Dichtungslippen 11 für eine gestrichelt dargestellte Leitung 12 auf.
Die Montage der Dichtungstülle erfolgt in der gleichen Weise wie bei der vorbeschriebenen Ausführung. Beim Hindurchdrücken des stopfenförmigen Bereiches 15 durch die Leitungsdurchführung 1 werden die jeweils zwischen den Ringsegmenten 17 befindlichen Rastelemente 5 durch den Rand der Leitungsdurchführung 1 elastisch zum Umfang des verjüngten Dichtungskörpers 13 gebogen und schnappen nach Erreichen der vorbestimmten Dichtungsposition der Dichtungstülle aus ihrer Anlagestellung am Umfang des Dichtungskörpers 13 heraus und hintergreifen vorgespannt die Wandung 2 auf der der Anlagefläche 14 abgewandten Seite.

1: Leitungsdurchführung
2: Wandung
3: Dichtungskörper
4: Leitungsaufnahmekanal
5: Rastelement
6: Anlagefläche
7: stopfenförmiger Bereich
8: Schulter
9: Ring
10: Öffnung
11: Dichtungslippe
12: Leitung
13: Dichtungskörper
14: Anlagefläche
15: stopfenförmiger Bereich
16: Schulter
17: Ringsegment
18: Ausnehmung

Claims

Dichtungstülle für eine Leitungsdurchführung in einer Wandung, gebildet aus einem elastischen Dichtungskörper mit einem Leitungsaufnahmekanal zur Anordnung in der Leitungsdurchführung, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskörper (3, 13) eine Anlagefläche (6, 14) für eine Seite des die Leitungsdurchführung (1) umgebenden Randbereichs der Wandung (2) und Rastelemente (5) für einen Eingriff mit der Rückseite des Randbereichs aufweist, wobei der axiale Abstand der Rastelemente (5) von der Anlagefläche (6, 14) kleiner als die Dicke der Wandung (2) ist.
Dichtungstülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskörper (3, 13) im Anschluss an die Anlagefläche (6, 14) einen durch die Leitungsdurchführung (1) ragenden stopfenförmigen Bereich (7, 15) aufweist, an dem die Rastelemente (5) angeordnet sind.
Dichtungstülle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der stopfenförmige Bereich (15) anlageflächenseitig mit einem Ring oder mit Ringsegmenten (17) aus einem Kunststoff, insbesondere PET, zur Zentrierung in der Leitungsdurchführung (1) versehen ist.
Dichtungstülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsaufnahmekanal (4) mit konzentrischen Dichtungslippen (11) versehen ist.
Dichtungstülle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente (5) elastisch an den stopfenförmigen Bereich (7, 15) anlegbar und mit diesem durch die Leitungsdurchführung (1) schiebbar sind.
Dichtungstülle nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente (5) an einem metallischen Ring (9) ausgebildet sind, der an dem stopfenförmigen Bereich (7, 15) angeordnet ist.
Dichtungstülle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (9) an einer der Anlagefläche (6, 14) zugewandten und am Umfang des stopfenförmigen Bereiches (7, 15) ausgebildeten Schulter (8, 16) abgestützt ist.
Dichtungstülle nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskörper (3, 13) aus einem elastischen Dichtungsmaterial, insbesondere Gummi oder PE, besteht.