DE19600624A1 - Anordnung zur Energieverteilung in einem räumlich begrenzten Umfeld - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Energieverteilung in einem räumlich begrenzten Umfeld mit an unterschiedlichen Stellen angeordneten Verbrauchern in Form eines Leitungsbündels mit zu den Verbrauchern geführten Abzweigungen, wobei mindestens die Leitungen des Bündels und der Abzweigungen durch in Abständen angeordnete Spritzgußformkörper in ihrer Lage zueinander bzw. im Energieverteilungssystem fixiert sind und das Material der Spritzgußformkörper Hohlräume in dem fixierten Bereich dichtend ausfüllt.

Zur Herstellung eines elektrischen Energieverteilungssystems, nämlich eines Kabelbaumes mit angespritzten Steckern und dergleichen ist bereits eine Vorrichtung bekannt (DE-AS 15 40 461), bei der auf einer sogenannten Kabelbaumschablone Spritzformen entsprechend der Gestaltung des Kabelbaumes angeordnet sind, die dazu dienen, in einem einzigen Arbeitsgang Verbindungsringe um die einzelnen Kabel oder Kabelbündel zu formen, die das sonst übliche zeitraubende Abbinden der Kabel an den gewünschten Stellen vermeiden. Nach dem Herstellen solcher Halterungsringe wird dann der auf diese Weise fixierte Kabelbaum mit Klebebändern, beispielsweise aus der Gruppe der Polyvinylchloride umwickelt, um dem Kabelbaum eine höhere mechanische Festigkeit und Sicherheit gegen Beschädigungen zu geben. Ein solches Bewickeln des Kabelbaumes erfordert einen hohen Zeitaufwand, darüberhinaus ist die Qualität der Bewicklung vom Bedienungspersonal abhängig.

Zur Fixierung der Leitungsbündel sowie der abgehenden Leitungen in einem Kabelbaum ist es ferner bereits bekannt (DE-OS 43 21 044), statt der bekannten Verbindungsringe Spritzgußformkörper aus einem Schmelzklebstoff zu verwenden, wie er beispielsweise unter der Bezeichnung Macromelt der Firma Henkel bekannt ist. Der Vorteil dieses Schmelzklebstoffes ist, daß auch unvorbehandeltes Polyethylen, Polyvinylchlorid sowie Metalle fest miteinander verbunden werden können, gleichzeitig bietet er Gewähr dafür, daß in dem umspritzten Bereich sämtliche Hohlräume zwischen den einzelnen Adern des Leitungsbündels und im Bereich der Abzweigungen oder Stecker sicher ausgefüllt werden, so daß auf diese Weise feuchtigkeits- und gasdichte Abschottungen erreicht sind.

Für die Erfindung kommt es nun darauf an, eine gegen Spritzwasser, Öl oder Gase dichte Kompaktierung durch die geformten Spritzgußformkörper zu bewirken und für einen Schutz der Leitungen des Bündels und der Abzweigungen zwischen solchen Fixpunkten gegen äußere mechanische Einwirkungen zu sorgen. Dieser Schutz soll mit einfachen Mitteln, kostensparend und mit minimalem Fertigungsaufwand herstellbar sein, ohne daß die Schutzwirkung auch bei extremen Beanspruchungen in Frage gestellt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung bei einer Anordnung zur Energieverteilung in einem räumlich begrenzten Umfeld dadurch, daß die äußere Umfläche der Spritzgußformkörper mindestens in einem Teilbereich profiliert oder strukturiert ist und diese Profilierung oder Strukturierung zur Fixierung von mindestens die Leitungsbündel einschließlich der Abzweigstellen umschließenden Schutzschläuchen auf dem jeweiligen Spritzgußformkörper dient. Eine solche Fixierung der Schutzschläuche auf den die Leitungen feuchtigkeitsdicht umschließenden Spritzgußformkörpern stabilisiert die gesamte Anordnung, beispielsweise den elektrischen Kabelbaum, wesentlich. Der notwendige Schutz für die Leitungen ist gewährleistet, die Maßnahme nach der Erfindung gibt die Möglichkeit, den Spritzgußformkörpern eine definierte Außengeometrie zu geben, die auf die Geometrie der jeweils verwendeten Schutzschläuche problemlos anpaßbar ist. Unabhängig vom Automobilbau beispielsweise, dem Einsatz der dort üblichen elektrischen Kabelbäume, ist die Erfindung deshalb problemlos bei allen Energieverteilungssystemen einsetzbar, sei es daß die Leitungsbündel aus elektrischen und/oder pneumatischen, aus hydraulischen oder optischen Energie- oder Datenübertragungselementen bestehen.

Werden als Schutzschläuche für die Leitungen des Bündels und der Abzweigungen im Energieverteilungssystem Schutzschläuche aus geeigneten Kunststoffen verwendet, die als Wellrohre ausgebildet sind, dann wird man die Außengeometrie der Spritzgußformkörper so wählen, daß die Profilierung oder Strukturierung mindestens eines Teils der Umfläche eine Wellen- oder Rippenform aufweist. Dabei können die Wellen oder Rippen des Schutzschlauches wendelförmig verlaufen, besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Wellen oder Rippen parallel zueinander, d. h. in Form geschlossener Ringe angeordnet sind. Die Fixierung und Abdichtung im Bereich der Spritzgußformkörper ist erleichtert, ebenso wie der Anschluß weiterführender Schutzschläuche, beispielsweise für die Abzweigleitungen.

Diesem Zweck dient es in Durchführung der Erfindung weiter, wenn die Wellen oder Rippen der Spritzgußformkörper form- und kraftschlüssig in entsprechende Wellen oder Rippen, in der diese sowie die Leitungsbündel einschließlich der Abzweigstellen umschließenden Schutzschläuche eingreifen.

Werden, wie in Weiterführung der Erfindung auch vorgesehen, die Endstellen des Energieverteilungssystems in Form von Steckern, Kupplungen und dergleichen durch Spritzgußformkörper nach der Erfindung fixiert und von auf diesen Formkörpern festgelegten Schutzschläuchen umgeben, dann ergibt sich ein in sich geschlossenes und gegen Einflüsse von außen geschütztes Energieverteilungssystem. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in die Spritzgußformkörper Verbinder, Halteklipse oder andere Befestigungsbauteile mit integriert werden. Die umspritzten Leitungen können maximal bis auf das Wellental an die Oberfläche gespült werden und haben dann durch die spezielle Formgebung einen sicheren Abstand zu außen liegenden Bauteilen.

Zur Vereinfachung der Montage kann man zweigeteilte Schutzschläuche verwenden, die z. B. mit ihren Kanten ineinander steckbar oder sonstwie nach der Montage in ihrer Lage zueinander fixierbar sind. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, wenn man in Weiterführung des Erfindungsgedankens längsgeschlitzte Schutzschläuche verwendet, die nach der Formgebung der Spritzgußformkörper und der Kompaktierung der Leitungsbündel in diesem Bereich beidseitig auf diese Formkörper aufgedrückt, beispielsweise aufgeklipst werden. Der Schutzschlauch kann ein Kunststoffschlauch sein, zur Erweiterung des Einsatzbereiches, soweit es Beständigkeiten gegen erhöhte Umgebungstemperaturen oder chemische Einflüsse betrifft, beispielsweise aus Polyamid oder Polyaramid, es kann aber mitunter auch ein Strickschlauch aus hochzugfesten Fäden oder Strängen sein, der zusätzlich mit einem gummielastischen Werkstoff beschichtet sein kann, wenn Rückstellkräfte im Schlauch gefordert werden.

Wie bereits angedeutet, ist die Erfindung nicht auf elektrische Kabelbäume beschränkt, völlig unabhängig von ihren äußeren Abmessungen können z. B. elektrische und optische Adern kombiniert werden, aber auch hydraulische oder pneumatische Röhrchen oder Schläuche allein oder mit elektrischen oder optischen Adern kombiniert, können durch die erfindungsgemäße Maßnahme zu einem Verteilersystem zusammengefaßt und die zusammengefaßten Leitungsbündel und Abzweigungen gegen äußere mechanische oder chemische Einflüsse geschützt werden.

Die erfindungsgemäßen Spritzgußformkörper mit definierter Außengeometrie in Form von Profilierungen oder Strukturieren haben den Vorteil, daß die Festlegung der Abzweig- oder Endstellen in beliebigen Richtungen aber auch Ebenen erfolgen kann. Mit entsprechenden Formen können so die notwendigen Abzweigstücke zwei- oder dreidimensional hergestellt werden, entsprechend werden dann die für die abgehenden Leitungsbündel notwendigen Schutzschläuche auf den jeweiligen Fixpunkten der Spritzgußformkörper festgelegt.

Wie ebenfalls schon ausgeführt, wird das Material der Spritzgußformkörper vorteilhaft ein Schmelzklebstoff sein, beispielsweise ein solcher auf Basis Polyamide, der geeignet ist, auch die geringsten Hohlräume des kompaktierten Leitungsbündels sowie in den Abzweigstellen oder anderen zum Energieverteilungssystem gehörenden Aufbauelemente auszufüllen. Darüberhinaus besitzt ein solcher Schmelzklebstoff eine Wärmestandfestigkeit nach der Aushärtung bis ca. 150°C. Andere Schmelzklebstoffe sind beispielsweise solche auf Basis Polyamid- Polyurethan-Blockcopolymeren, sie sind bereits bei der EP-PS 0 193 746 beschrieben und daher dem stand der Technik zuzuordnen.

Die Erfindung sei anhand der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem sogenannten Kabelbaum 1, wie er beispielsweise zur Stromversorgung einzelner unterschiedlicher Verbraucher, etwa in einem Automobil oder einem Flugzeug oder bei der Verkabelung von Triebwagen, heute üblich ist. Von einem Hauptkabel 2 führt das Leitungsbündel 3 zu bestimmten Verbrauchern, wobei andere Verbraucher, in der Fig. 1 nicht dargestellt, über die Stichleitungen 4 und 5 im Energieverteilungssystem angeschlossen sind. Eine solche oder ähnliche Aufteilung des Leitungsbündels 2 in Bezug auf einzelne Verbraucher erfolgt auf einer sogenannten Verteilungsschablone, die darauf festgelegte Leitungsführung entspricht der, wie sie für den jeweiligen Einsatzzweck benötigt wird. Sind die einzelnen Leitungen oder einzelnen Stecker, Verbinder usw. auf der Schablone entsprechend ausgelegt, kommt es darauf an, die einzelnen Leitungsstränge, Bündel, Röhrchen, Schläuche usw. jeweils einzeln oder auch einzelne gemeinsam so festzulegen, daß der fertige Kabelbaum geprüft und versandt und schließlich montiert werden kann, ohne daß sich eine Änderung der Lage der einzelnen Elemente im Energieverteilungssystem ändert. Zur Festlegung der einzelnen Leitungen im Leiterbündel, aber auch zur Festlegung der Leitungen in den einzelnen Stichleitungen mit gleichzeitiger Abdichtung innerhalb der Fixpunkte sind die Spritzgußformkörper 6 und 7 vorgesehen, die in bekannter Weise beispielsweise aus einem Schmelzkleber in einer entsprechenden Form hergestellt sind.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung weisen nun die Spritzgußformkörper 6 und 7 eine definierte Außengeometrie auf, im in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Oberfläche mit Wellen oder Rippen 8 bzw. 9 versehen. Diese Wellen oder Rippen dienen als Widerlager für die Leitungsbündel 2 und 3 bzw. die abzweigenden Leitungen 4 und 5 zwischen den jeweiligen Fixpunkten schützende Schutzschläuche. Insbesondere, wenn die Oberflächenausbildung der Spritzgußformkörper mit einer entsprechenden Ausbildung der inneren Oberfläche über die Leitungsbündel aufzubringender Schutzschläuche korrespondiert, brauchen diese lediglich im Bereich der als Fixpunkte dienenden Spritzgußformkörper auf diese aufgeklipst werden.

Ein solcher Verbund ist beispielsweise ausschnittsweise in der Fig. 2 in einem gegenüber der Fig. 1 vergrößerten Maßstab dargestellt. Der Spritzgußformkörper 7 mit den Wellen oder Rippen 9 wird von dem Schutzschlauch 10 überdeckt. Dabei rasten die Wellen oder Rippen 9 in entsprechende Wellentäler 11 des Schutzschlauches 10 ein bzw. die Wellen oder Rippen 12 auf der Innenseite des Schutzschlauches 10 greifen in entsprechende Wellentäler 13 des Spritzgußformkörpers 7 ein.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, die Außengeometrie der Spritzgußformkörper kann beliebig gestaltet werden, zur eindeutigen Fixierung der Schutzschläuche in diesem Bereich ist es jedoch notwendig, daß die innere Oberfläche der Schutzschläuche mindestens im Bereich der vorgesehenen Spritzgußformkörper im Energieverteilungssystem eine entsprechend definierte Außengeometrie aufweist.

Die Fig. 3 zeigt den in der Fig. 1 dargestellten Ausschnitt aus einem Kabelbaum mit dem die Leitungen abdeckenden Schutzschlauch 10 für das Hauptbündel sowie Schutzschläuche 14, 15 und 16 für die weiterführenden bzw. abgehenden Leitungen oder Leitungsbündel mit entsprechend verringertem Querschnitt. Dabei ist der Querschnitt der jeweiligen Schutzschläuche wegen der notwendigen Fixierung der Schlauchenden auf den Spritzgußformkörpern den Abmessungen der jeweiligen Abgänge z. B. aus dem Spritzgußformkörper 6 angepaßt.

Wie aus der Fig. ersichtlich, ist der Übergang von Schutzschläuchen größeren auf solche kleineren Durchmessers durch die entsprechende Ausbildung der Spritzgußformkörper problemlos möglich, ebenso ist die Montage der Schutzschläuche einfach und kostengünstig durchzuführen.

Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch einen Spritzgußformkörper 6 oder 7, die einzelnen Leitungen 17 sind im gebündelten Zustand von dem Schmelzkleber 18 durchsetzt, in diesem Festpunkt sind die Leitungen 17 gas- und feuchtigkeitsdicht geführt. Umgeben ist dieser Spritzgußformkörper von einem gewellten, beispielsweise aus Kunststoff bestehenden Schutzschlauch 19, dessen Welle oder Rippe 20 bis auf den Spritzgußformkörper durchgreift an der Stelle, die zwischen zwei den Abmessungen der Welle oder Rippe 20 des Schutzschlauches entsprechenden Wellen oder Rippen auf der Oberfläche des Spritzgußformkörpers liegt.

Claims (14)

1. Anordnung zur Energieverteilung in einem räumlich begrenzten Umfeld mit an unterschiedlichen Stellen angeordneten Verbrauchern in Form eines Leitungsbündels mit zu den Verbrauchern geführten Abzweigungen, wobei mindestens die Leitungen des Bündels und der Abzweigungen durch in Abständen angeordnete Spritzgußformkörper in ihrer Lage zueinander bzw. im Energieverteilungssystem fixiert sind und das Material der Spritzgußformkörper Hohlräume in dem fixierten Bereich dichtend ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfläche der Spritzgußformkörper mindestens in einem Teilbereich profiliert oder strukturiert ist und diese Profilierung oder Strukturierung zur Fixierung von mindestens die Leitungsbündel einschließlich der Abzweigstellen umschließenden Schutzschläuchen auf dem jeweiligen Spritzgußformkörper dient.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung oder Strukturierung eine Wellen- oder Rippenform aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen oder Rippen parallel zueinander verlaufen.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen oder Rippen der Spritzgußformkörper form- und kraftschlüssig in entsprechende Wellen oder Rippen der diese sowie die Leitungsbündel einschließlich der Abzweigstellen umschließenden Schutzschläuche eingreifen.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstellen in Form von Steckern oder Kupplungen durch Umspritzung des Leitungsabganges wasserdicht fixiert sowie von auf den Spritzgußformkörpern festgelegten Schutzschläuchen umgeben sind.

6. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschläuche längsgeschlitzt sind.

7. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschlauch ein Kunststoffschlauch ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Basismaterial für den Kunststoffschlauch ein Polyamid oder Polyaramid dient.

9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschlauch ein Strickschlauch aus hochzugfesten Fäden oder Strängen ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strickschlauch mit einem gummielastischen Werkstoff beschichtet ist.

11. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet daß das Leitungsbündel aus elektrischen und/oder pneumatischen/hydraulischen und/oder optischen Energie-/Datenübertragungs­ elementen besteht.

12. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzgußformkörper die umhüllten und abgedichteten Leitungsbündel und Abzweig- oder Endstellen in beliebige Richtungen und Ebenen weisend fixieren.

13. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Spritzgußformkörper ein Schmelzklebstoff ist.

14. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmelzklebstoff auf Basis Polyamide verwendet ist.