DE9004669U1

DE9004669U1 - Verschlußanordnung für elektrische Verbindungen

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Publication number: DE9004669U1
Application number: DE9004669U
Authority: DE
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1990-06-28
Anticipated expiration: 2000-04-26
Also published as: PH26271A; CA2013906A1; US4963700A; JPH02138862U; KR970003301Y1; MY105570A; KR900019298U

Description

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Verschlußanordnung für elektrische Verbindungen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verscb.lu&anordnung für elektrische Verbindungen, die sich wahlweise usi eine solche Verbi&sluag herumlegen läßt, usa sliest wirkungsvoll nr-A wasserdicht gegen Umwelteinflüsse abzudichten.

^cr elektrischen Leitungen müssen gegen die Elemente und insbesondere gegei? Feuchtigkeit abgedichtet werden, um Korrosionsschää^ü zu hev; n, dj.e Wahrscheinlichkeit elektrischer Kurzschlüssen zu verringern und die Leistungsfähigkeit des elektrischen bystems insgesamt zu erhöhen. An solchen Verbindungsstellen werden mindestens zwei und oft vier und mehr isolierte Adern zusammengeführt, deren Leiter dann am Verbiddungsort freiliegen. Die Verbindungen können in unterschiedlicher Art vorliegen. Bspw. können die Adern aus entgegengesetzten Richtungen oder auch aus der gleichen Richtung ("Pigtail"-Verbindungen) zusammengeführt sein. Generell wird die Wartung einer sicheren leitfähigen Verbindungen und des/der Verbindungorts bzw. Der Verbindungsorte durch die Anwendung mechanischer Mittel wie bspw. Anschlußklemmen und/oder durch Lotungen oder Schweißungen erleichtert. Auf die Pigtail-Verbindungen können spulen- oder federartige Rappen aufgesetzte werden, um das Verbinden der Leiter zu erleichtern.

Wie bereite erwähnt, werden beim Verbinden leitfähige Adernteile einer Vielzahl isolierter Drähte offengelegt. Die offenliegenden Leiter sollten nach dem Herstellen der Verbindung gegen die Umwalt - insbesondere Peuchtigkeit - geschützt werden. Hierzu hat man eine Vielzahl von Dichtungen und Abdichtverfahren entwickelt. Bspw. hat man die Verbindungsstelle mit Isolierband umwickelt, einen Schutzkörper um die

Verbindung herum angeformt, die Verbindung mit einer Klebstoff /Schrumpf schlauchanordnung umhüllt und/oder sie zwischen Lagen bestimmter Werkstoffe abgedichtet. Weiterhin hat man Verschlußanordnungen entwickelt.

Montierte Konstruktionen wie Kraftfahrzeuge, Lastkraftwagen, Wasserfahrzeuge, Wohnwagen, Generatoren, Pumpanlagen, Baumaschinen und dergl. können elektrischer Leitungsverbindungen in großer Anzahl enthalten, von denen mindest·,as einige bei der Fertigung otLär Montage gegen die Umwelt abgedichtet werden. Es besteht Bedarf an einer Verbesserung der Konstruktion derartiger Dichtungen, um ihren Einsatz und auch ihre Isolier- und Schutzeigenschaften zu verbessern. Außerdem kann während der Lebensdauer derartiger Einrichtungen für das

&igr; Wartungs- oder Reparaturpersonal, Mechaniker usw. der Zugang

zu den Verbindungsstellen erforderlich sein. Typischerweise muß dann die im Werk angebrachte Abdichtung entfernt werden, um an der Verbindungsstelle arbeiten zu können, und dann wieder angelegt werden.

Zahlreiche im Werk angebrachte Abdichtungen lassen sich jedoch, wenn einmal entfernt, nicht ohne Schwierigkeiten wie-■^; der ansetzen, da in vielen Fällen die Abdichtung beim Abneh

men zerstört wird. Das Wartungspersonal muß dann an die Verbindungsstelle eine völlig neue Abdichtung ansetzen.

Da sich die zu wartende Verbindung im allgemeinen innerhalb ' eines Fahrzeugs, einer Maschine oder dergl. befindet, das

bzw. die vollständig oder fast völlig montiert ist, läßt sie sich vielfach mit für die Fertigung geeigneten Verfahren außerhalb des Werke nicht zufriedenstellend herstellen. Derartige Fertigungsverfahren arbeiten oft mit komplexen oder große Vorrichtungen, die den Zudäng zu einer teilmontierten Einheit erfordern, weil die Verbindung sich an einer in der fertigmontierten Einheit nur schwer zugänglichen Stelle be-

findet. Dieser Punkt kann besonders problematisch werden, wenn zur herstellung der Abdichtung über der Verbindung spezielle Vorrichtungen erforderlich sind. Auch hat ein Mechaniker die zum Herstellen fertigungsgleicher Dichtungen benötigten Spezialwerkzeuge nicht immer zur Verfügung.

Das Wartungspersonal muß im allgemeinen eine beliebige anzubringende Abdichtung von Hand oder mit Handwerkzeugen anbringen. Bisher geschah dies im allgemeinen, indem man entweder die Verbindungsstelle mit Isolierband oder dergl. umwickelt oder sie in eine dicht abschließende Umhüllung irgendeiner Art einschließt.

Der Verschluß sollte bspw. derart ausgeführt sein, daß er auch in nur schwer zugänglichen Bereichen problemlos angebracht werden kann. Einige bekannte Anordnungen sind in der Konstruktion verhältnismäßig kompliziert und werfen dann der Handhabung beim Anbringen Probleme auf. Auch sind sie im Einsatz nicht immer ohne Schwierigkeiten einwandfrei auszurichten.

Es besteht also Bedarf an einem Verschluß, der elektrische Verbindungen und dergl. gegen die Umwelt zu schützen gestattet und in einer bevorzugten Ausführungsform eine Antwort auf die oben angesprochenen Fragen ist.

Erfindungsgemäß ist eine Schale bzw, eine Verschlußanordnung vorgesehen, die das Anlegen einer Abdichtung um eine Mehrdrahtverbindung oder dergl. erleichtert. Die Anordnung ist besonders gut geeignet für den Schutz von Verbindungen von Drähten, die im wesentlichen parallel zueinander auf die Verbindungsstelle hinzuverlaufen. Die Anordnung läßt sich jedoch auch zum Herstellen eines wirksamen Abschlusses um offenliegende Leiter oder Bauteile anderer Art einsetzen und arbeitet dabei analog.

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Die Schale hat eine erste und eine zweite Schalsnhälfte. Die Schalenhälften können bei geschlossener Schale miteinander in Eingriff treten und bilden dann eine Kammer, die an einem ersten und einem zweiten Ende offenen ist und die Leiterverbindung aufnehmen kann.

Der Abschluß bzw. die Abdichtung der eingeschlossenen Verbindung gegen die Umwelt erfolgt mitteis eines Abdichtmaterials in der Schale. Beim Schließen der Verschlußanordnung wird das Abdichtmaterial auf die Leiterverbindung und um diese herumgedrückt. Der dabei auftretende Druck drückt dabei das Dichtmittel zwischen die nebeneinanderliegenden Adern und schafft daher einen guten Abschluß gegen die Umwelt zwischen ihnen; er bewirkt weiterhin einen geeignet gerichteten Druck auf Mittel, die den Verschluß im Schließzustand verspannen und versperren und damit den dichten Abschluß erhalten; schließlich werden auf die Dichtmittelfelder gegeneinandergedruckt. Darüberhinaus wirkt das Dichtmittel als Klebstoff, der eine geschlossene Orientierung für die Anordnung aufrechterhält.

ErfindungsgemäS 1st die verschließbare Schals mit mindestens einer ersten Sperreinrichtung versehen, die mit einem Preßsitz arbeitet. Diese Sperreinrichtung schafft einen gegenseitigen Eingriff der beiden Schalenhälften, um den Verschluß geschlossen zu halten. Die Sperreinrichtung weist ein erstes und ein zweites Eingriffselement auf, die jeweils auf den Schalenhälften angeordnet sind.

Bei dem Dichtmittel handelt es sich um ein verhältnismäßig viskoses Material. Bei der verwendung mit der erfindungsgemäßgen Verschlußanordnung wird ein verhältnismäßig viskoses Dichtmittel zunächst in die Bereiche zwischen nebeneinanderliegenden Drähten hineingedrückt, fließt aber infolge seiner Viskosität im wesentlichen nicht aus den offenen Enden des Verschlusses hinaus.

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Ein alternativer Weg zur Rennzeichnung eines erfindungsgemäß brauchbaren Dichtmittels ist - anstelle der Viskosität - der Konuspenetrationswert. Ist dieser verhältnismäßig niedrig, ist das Material dick und viskos. Konuspenetrationswerte werden nach dem in der US-Prüfnorm ASTM D217-82 (IP-Bezeichnung 50-69 (79)) angegebenen Verfahren gemessen.

Fig. i zeigt in einer Ferspektivdajfjatelluny eins erfindungsgemäße Abdicht- bzw. Verschlußanordnung im geöffneten Zustand mit zwei Dichtmittelfeldern und einer auf diese aufgelegten 4-Draht-Verbindung; die Drahtverbindung ist dabei als Teilperspektive gezeigt;

Fig. 2 zeigt als Perspektivdarstellung die Anordnung der Fig. 1 geschlossen im Einsatzzustand;

Fig. 3 ist ein Schnitt durch den Verschluß der Fig. 1 ohne die Leiterverbindung;

Fig. 4 ist ein Schnitt etwa aus der Ebene 4-4 der Fig. 2;

Fig. 5 ist eine Draufsicht einer Verschlußanordnung analog der der Fig. 2, wobei es sich jedoch um eine 2-Draht-"?igtail"-Vsrbindung handelt; die Darstellung eines teilweise weggebrochen und gestrichelt gezeichnet, um interne Einzelheiten zu zeigen;

Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung einer ersten alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verschlußanordnung ;

Fig. 7 zeigt die Anordnung der Fig. 6 im geschlossenen Zustand mit eingeschlossenem Dichtmittel auf einer 2-Draht-Leiterverbindung;

Fig. 8 zeigt eine zweite alternative Ausführungsform der Erfindung, die allgemein der der Fig. 6 analog ist;

Fig. 9 ist eine perspektivische Sprengdarstellung einer dritten alternativen Ausführungsform der Erfindung in einer zweiteiligen Anordnung mit einem ersten und einem zweiten Dichtmittelfeld und eirer 4-Draht-Leiterverbindung;

Fig. 10 ist eine Schnittdarstellung der Verschlußanordnung der Fig. 9 bei offenem Verschluß und aus Gründe&Lgr; der Übersichtlichkeit weggelassener Leiterverbindung;

Fig. 11 ist ein Schnitt generell aus der Ebene 11-11 der Fig. 9 und zeigt die Anordnung nicht in Sprengdarstellung;

Fig. 12 ist eine Teil-Perspektivdarstellung einer erfindungsgemäEen Anoidnüriy in einsin Schritt ihrsr Fertigung.

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Verschlußordnung zur Herstellung eines Umweltabschlusses um elektrische Verbindungen, Bauteile und dergl. herum. Während die Verschlußanordnung zum Einschließen einer Vielzahl von zu schützenden Einrichtungen eingesetzt werden kann, ist sie hier allgemein für Leiterverbindungen beschrieben. Zwei wesentliche Ausführungsformen sind hier beschrieben, die sich dahingehend unterscheiden, daß die erste einteilig und die andere zweiteilig ausgeführt sind. F"?r beide Hauptausführungsformen sind bestimmte alternative Ausführungsformen dargestellt und beschrieben.

Beide Haupt-Ausführungsformen haben in bestimmten Anwendungen ihr Vorteile. Zunächst sollen der Aufbau des Verschlusses bzw. die körperliche Ausführung des Dichtmittels für die beiden Ausführungsformen beschrieben werden; danach werden Einzelheiten hinsichtlich einsetzbarer &Ggr;·: jhtmittel ausge führt.

Die Ausführungsform nach Fig. 1-4

Das Bezugszeichen 1 (Fig. 1) zeigt eine elektrische Verbindung, wie sie erfindungsgemäß mit einam Abschluß gegen Umwelteinflüsse versehen werden soll. Die Verbindung 1 (Fig. 1) tstt schematisiert dargestellt und weist einen Punkt 3 auf, an dem vier isolierte Drähte 5, 6, 7 und 8 miteinander ver-

bunden sind. Es ist einzusehen, daß die 4-Draht-Anordnung der Fig. 1 nur als Beispiel für die Verbindungen bzw. anderen elektrischen Bauteile dienen soll, die sich schützen lassen. Bspw. lassen sich Verbindungen einer unterschiedlichen Anzahl von Drähten verschließen, die auch aus verschiedenen dichtungen auf die Verbindungsstelle hinzugeführt sein können. Weiterhin können auch Bauteile ohne derartige Leiterverbindungen eingeschlossen werden.

Bei den Leiterverbinüungen, mn die es in der vorliegenden Erfindung hauptsächlich geht, handelt es sich um Drähte, die entweder im wesentlichen aus entgegengesetzten Richtungen oder im wesentlichen parallel zueinander aufeinanderzu geführt sind. Dies ist in der Fig. 1 gezeigt. Insbesondere sind die Drähte 5, 6 sowie 7, 8 im wesentlichen parallel zueinander, letztere aber den erstehen entgegengesetzt auf die Verbindungsstelle 1 zugeführt. Es entsteht also ein allgemein langgestrecktes System.

Es ist einzusehen, daß erfindungsgemäße Verschlußanordnungen auch sehr gut für die sog. "Pigtail"»Verbindungen geeignet sind, bei denen die Drähte alle aus im wesentlichen einer Richtung zur Verbindungsstelle verlaufen. Diese Form einer Verbindung ist in der Pig. 5 dargestellt und unten ausführlich erläutert.

Am Verbindungepunkt 3 befindet sich ein Bereich, in dem die Seelen der isolierten Drähte 5, 6, 7, 8 offenliegen. Ein sicherer elektrisch leitfähiger Kontakt zwischen den Drähten am Punkt 3 läßt auf unterschiedliche Art erreichen - bspw. mechanisch durch Quetschen bzw. Quetscheinrichtungen und/oder durch Verfahrensweisen wie das Schweißen oder Löten. Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist, die Verbindung 1 gegen Umwelteinflüsse dicht abzuschließen. Ein besonderes Problem beim Herstellen eines gegen Umwelteinflüsse dichten Ab-

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Schlusses um Verbindungen wie die Verbindung 1 herum ist eine gute Abdichtung zwischen nebeneinanderliegenden Drähten -bspw. im Raum 10 zwischen den Drähten 5, 6 oder im Raum 11 zwischen den Drähten 1, 2- Wie dies erfinducgsgeiräß erreicht werden kannssowie bevorzugte Einrichtungen hierzu siüv unten ausführlich beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt einen Verschluß, eine verschließbare Schale ht.y·. eine Versckiußanordnung 25 nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 1 zeigt &is Verschlußanordnung 25, wie sie mit in sie eingebrachten DichtiKi^celfeidern 26, 27 erscheint. Weiterhin ist die Anordnung 25 während das Anlegens an eine Verbindung 1 gezeigt. Die Anordnung 25 (Fig. 1) ist im "offenen" Zustand dargestellt, d.h. bevor sie umdie Verbindung herum geschlossen wird.

Die Fig. 2 zeigt die Verschlußanordnung 25 im um die Verbindung geschlossenen Zustand. Die Drähte 5, 6, 7, 8 sind als aus den Enden einer geschlossenen Verschlußanordnung 25 hervorstehend erkennbar. Insbesondere stehen die Drähte 5, 6 aus einem ersten offenen Ende 30 und die Drähte 7, 8 aus einem zweiten, dem ersten entgegengesetzten offenen Ende heraus vor.

Aus der Darstellung der Fig. 4 ist die Wirkungsweise der Anordnung 25 zur Schaffung eincj guten Abschlusses gegen die Umwelt einzusehen. Insbesondere sind die isolierten Drähte 7, 8 als zwischen den Dichtmittelfeldern 26, 27 komprimiert gezeigt. Der hydraulischen Druck, der sich im Inneren 35 der Anordnung 25 aufbaut, hat Dichtmittel aus den Feldern 26, 27 bspw. zwischen die isolierten Drähte 7, 8 gedrückt. Die Drähte 7, 8 sind also von Dichtmittel fast vollständig umgeben. Dadurch kann keine Feuchtigkeit im Spalt 11 zwischen den Drähten 7, 8 zur offenliegenden Verbindung 1 kriechen.

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Es wird darauf hingewiesen, daß der hydraulische Druck innerhalb der Dichtmittelfeider 26, 27 beim Scbhließen das Spreizen und Abdichten der Drähte erleichtert.

Die in den Fig. 1-4 gezeigte Anordnung 25 Luc einteilig mit einer ersten und einer zweiten Hälfte 40 bzw. 41 aufgebaut. Wie die Fig. 1 zeigt, hat die Schalenhälfte 40 Innere und äußere Wandflächen bzw. -teile 44 bzw. 45, die Schalenhälfte 41 innere und äußere Wandflächen bzw. -teile 47 bzw. iä auf.

Anordnung 25 hat ein _; erste Eingrif fs-Sperrancränung 50 >'Fig.4) mit «inem erstt , und eii-U^n zweiten Sperrelestsnt. 51 bzv 52 (vergl. insbesondere die rig. 3 und 4) auf. Das erste Sperr element 51 ist auf dem Äuäe^wanäteil 45 der ersten Schalet&älfte 40, das zweite Sperrelement 52 auf dem Innenwandteil 47 der Schalenhälfte 41 angeordnet. Bei geschlossener Anordnung 25 *Fig. 3) befindet die Sperranordnung 50 sich betrieblich zwischen den beiden Schalenhälften 40, 41. Die bei geschlossener Anordnung 25 von den Dxchtmittelfeldern 26, 27 erzeugten hydraulischen Kräfte (Fig. 4) setzen «äie Sperreinrichtung 50 unter Druck und drücken dabei das erste und das zweite Sperrelement 51, 52 zueinander in einem festen gegenseitigen Eingriff. Dieser Eingriff wird erleichtert durch einen Aufbau der Anordnung 25, bei dem die Seitenwände 45, 47 eine gewisse Biegsamkeit aufweisen. Dieser sichere Eingriff wird durch unten beschriebene Mittel weiter erleichtert.

Die erste und die zweite Sperreinrichtung 51, 52 weisen vorzugsweise erste und zweite langgestreckte Ratechenstrukturen 55 bzw. 56 auf, die mittels der Zahnleisten 57 (Fig. 1) ineinandergreifen. Jede zahnleiste 57 steht im Querschnitt gesehen (Fig.3, 4) vor, wobei eine schräge Fläche 58 vom Wandteil 47 einwärts und von der freien Kante des Wandteils und einer querliegenden bzw. scharf vorspringenden Fläche 59

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hinwegverläuft. Die beiden Ratschenstrukturen 55, 56 können daher beim Schließen ohne weiteres übereinandergleiten, setzen aber einem öffnen Widerstand entgegen. Anders ausgedrückt, stehen die Ratschenstrukturen 55, 56 jeweils von der jeweiligen Schalenhälfte 40 özw. 41 auswärts vor. Beim Schließen werden die Schrägflächen 58 der beiden Schalenhälften 40, 41 ±u den Eingriff miteinander gebracht. Die schrägen Flächen 58 erlauben den Schalenhälften 40, 41, teilweise aneinander in eine von mehreren möglichen Stellungen des gegenseitigen Sperreingriffs vorbeizugleiten. Die querverlaufenden bzw. scharf vorspringenden Flächen 59 hemmen weiterhin eine entgegengesetzt gerichtete Bewegung, d.h. ein öffnen des Verschlusses.

Vorzugsweise weist jede Ratschenstruktur eine Vielzahl langgestreckter Längszähne bzw. -leisten. Bspw. weist die Ratschenstruktur 55 (Fig. 1) drei parallele Zahnleisten 60 auf, die Ratschenstruktur 56 4 längsgerichtete, im wesentlichen parallele Zahnleisten. Vorzugsweise hat jede der Zahnleisten 60, 57 eine Schrägfläche 58 für eine Gleitbewegung beim Schließen und eine querverlivufende gradlinige Fläche 59, die dem Lösen des Sperreingriffs entgegengwirkt. Hierzu sei auf die Fig. 4 verwiesen, die den Sperreingriff der verschiedenen Ratschenelemente bzw. Zahnleisten zeigt.

Vorzugsweise sind die Zahnleisten 60, 61 in Längsrichtung durchgehend ausgeführt und verlaufen also stetig zwischen den entgegengesetzten Enden 30, 33, der Anordnung 25. Dadurch sind das Schließen und der dichte Abschluß erleichtert. Weiterhin läßt sich eine solche Anordnung problemlos nach Strang*- oder Formpreßverfahren herstellen.

Wie die Fig. 1-4 weiter zeigen, weist die Schalenhälfte 40 einen langgestreckten seitlichen Kantenteil 65, die Schalenhälfte 41 einen langgestreckten seitlichen Kantenteil 66 auf.

Die Kantenteile 65, 66 sind miteinander durch das langgestreckten Scharnier 69 ausgerichtet; vergl. Fig.l. Diese scharnierartige Zuordnung der Schalenhälften 40, 41 erleichtert die Bewegung zwischen dem Offen- und dem Schließzustand; vergl. die Fig. 1 und 2.

Vorzugsweise ist das langgestreckte Scharnier 69 als gerippter Scharniersteg 70 mit einer Vielzahl langgestreckter Rippen 71 ausgebildet. Die Rippen (Fig. 3, 4) resultieren aus einer Anordnung 72 miteinander abwechselnder Vorsprünge und Rillen im Scharnier 69. Die Rillen zwischen den Rippen erleichtern die Bewegung der Schalenhälften 40, 41 um das Scharnier 69 und das Schließen dar Anordnung 26. Die Rippen 71 erteilen der Anordnung auch Festigkeit in Querrichtung. Hie aus der Fig. 1 ersichtlich, läßt die Anordnung 25, wenn aus einem Werkstoff wie Polyvinyl oder Polypropylenharz oder dergl. nach einem Auspreßverfahren hergestellt, sich leicht mit der Anordnung 72 aus Rippen und Vertiefungen versehen, die also allgemein parallel und stetig in Längsrichtung verlaufen.

Bei der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform hat jede Schalenhälfte 40, 41 einen allgemein L-förmigen Querschnitt; die Hälften 40, 41 sind am Scharnier 69 zusammengefügt. Insbesondere weisen die Schalenhälfte 40 (Fig. 4) die Hauptfläche 80 und die Seitenwand 81, die Schalenhälfte 41 die Hauptfläche 85 und die Seitenwand 86 auf.

Wie die Fig. 3, 4 zeigen, ist das erste Sperrelement 51 auf dem Äußeren der Seitenwand 81 und das zweite Sperrelement 52 auf der Seitenwand 86 angeordnet.

Während zur Ausübung der vorliegenden Erfindung in ihrem vollen Umfang nicht unbedingt erforderlich, ist zum Erleichtern des SchlieSvorgangs bevorzugt das Dichtsaittelfeld 27 auf der

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Fläche 35 so orientiert, daß ein seitlicher Spalt 90 zwischen dem Dichtmittelfeld 27 und der Seitenwand 86 verbleibt. Der Spalt 90 sollte yroß genug sein, damit die Seitenwand 81 beim Schließen in ihn eindringen kann, vorzugsweise ist der Spalt 90 so groß, daß die Seitenwand 81 dicht in den Raum zwischen dem Dichtmittelfeld 27 und der Seitenwand 86 paßt. Auf diese Weise bauen sich beim Schließen hydraulische Kräfte in den Dichtmittelfeldern 26, 27 auf, die einen dichten Abschluß und einen erheblichen Druck auf die Sperreinrichtung 50 sichern und so den Verschlußzustand aufrechterhalten.

Die Fig. 5 zeigt die Anordnung 25 im geschlossenen Zustand auf einer "Pigtail"-Verbindung 100. Die "Pigtail"-Verbindung 100 enthält einen ersten und einen zweiten Draht 102, 103, die aus einer einzigen Richtung zueinandergeführt sind. Die Drähte 102, 103 werden durch einen Verbinder 105 in elektrischem Kontakt gehalten. Der Verbinder 105 kann herkömmlich ausgeführt sein - bspw. mit einer Isolierstoffkappe 106, die eine Klemmfeder enthält. Die elektrische Verbindung zwischen den Drähten 102, 103 läßt sich durch Aufdrehen oder -schrauben der Isolierstoffkappe mit der feder auf die offeniiegenden Drahtseelen problemlos herstellen.

Die Fig. 5 zeigt eine Anordnung 25 geschlossen auf einer "Pigtail"-Verbindung 100, wobei ein Teil des Verbinders 105 aus einem Ende 110 und die Drähte 102, 103 aus dem anderen Ende 111 der Anordnung heraus vorstehen. Es ist einzusehen, daß die Anordnung der Fig. 5 sich so beschreiben läßt wie die der Fig. 1-4. In der fig. 5 ist ein Teil weggebrochen dargestellt und zeigt die Drähte 102, 103 sowie einen Teil der Kappe 106 in das Dichtmittel 107 eingebettet im Innenraum 108 der Anordnung 26.

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Die Varianten der Fig. 6 und 7

Eine alternative Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Die Ausführungsform der Fig. 6, 7 weist einen Verschluß 115 mit einer ersten und einer zweiten Schalenhälfte 117 bzw. 118 auf. Die Schalenhälften 117, 118 sind allgemein L-förmig und entlang des gerippten Scharniers 120 miteinander verbunden. Die Schalenhälfte 117 weist die Hauptwand 122 und die Seitenwand 123 auf, die Schalenhslfts HS analog die Hauptfläche 125 und die Seitenwand 126. Die Anordnung 115 weist eine Sperreinrichtung 30 analog der Einrichtung 50 der Fig. 1-4 auf. Insbesondere sind die Sperrelemente 128, 129 dargestellt, die jeweils eine Ratschenstruktur mit einer Vielzahl von Zahnleisten aufweisen.

Der Hauptunterschied zwischen der Anordnung der Fig. 6 und der Anordnung 25 der Fig. 1-5 ist, daß die Hauptflächen 122, 125 im Querschnitt konvex bzw. gebogen ausgeführt sind und die Krümmung so vorsteht, daß sie bei geschlossener Anordnung 115 (Fig. 7) nach innen, d.h. zu den Dichtmittelfeldern 130, 131 vorsteht. Dieses Vorstehen nach innen bzw. der &Igr;&tgr;&Lgr;&eegr;&ogr;&ogr;&ngr;&agr; &Lgr;&igr;&igr; js^a/iitn -5 *- +■ Aa-r· Uaiinff &Iacgr; änhan 10 3 15H heuirki' einen

Widerstand gegen ein Auf- oder Ausbiegen des Verschlusses 115, wenn dieser sich um Drähte 133 und die Dichtmittelfelder 130, 131 schließt. Es besteht also ein Widerstand gegen eine Verformung der Anordnung 115 durch den hydraulischen Druck, der sich beim Schließen in den Dichtmittelfeldern 130, 133 aufbaut (Fig. 7). Dieser Druck 15 wirkt daher eher im Sinne eines Aufspreizens der Drähte 133 und verbessert das Aufrechterhalten des gegenseitigen Sperreingriffs der beiden Schalenhälften 117, 118. Es ist einzusehen, daß die Anordnung 115 sich mit einer Vielzahl von Verbindungen unterschiedlichster Art zusammen verwenden läßt, einschl. der "Pigtail"-Verbindungen entsprechend der Fig. 5 oder Vieldrahtverbindungen wie der der Fig. 1. Bevorzugte Quer-

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schnitts-Krümmungsradien für die Hauptflächen 122, 125 sind für bestimmte Ausführungsformen weiter unten angegeben.

Die Variante der Fig. 3

Die Fig. 8 zeigt eine weüere Abwandlung einer erfindungsgemäßen Verschlußanordnung gegenüber der der Fig. 6. Insbesondere zeigt die Fig. 8 eine Anordnung 135 mit einer ersten und einer zweiten L-förmigen Schalenhälfte 136, i37, die entlang eines gerippten Längsscharniers 138 aneinandergefügt sind.

Die Anordnung der Fig. 8 unterscheidet sich von denen der Fig. 1-5 und der Fig. 6 - 7 in der Ausgestaltung der Sperreinrichtung. Insbesondere weist die Schalenhälfte 137 ein Sperrelement 144 mit einer Vielzahl längsverlaufender Zahnleisten 145 auf, während das Sperrelement 147 auf der Schalenhälfte 136 nur eine solche längsverlaufende Zahnleiste 148 aufweist. Es ist einzusehen, daß bei geschlossener Anordnung 135 die Zahnleisten 145, 148 ratichenartig ineinar,dargreifen und so eine versperrten Schließung erleichtern. Dia Fig. 8 soll zeigen, daß sich Vorteile erreichen lassen, wenn nur eines der Sperrelemente mehrere Zähnleisten aufweist. Mit wachsender Eindringtiefe der Seitenwand 150 in die S~halenhälfte 137 beim Schließen gleitet die Leiste 147 an weiteren Zahnleisten 145 vorbei und rastet hinter sie.

Die Ausführunqsformen der Fig. 9, 10 uiU. \~ Wie bereits angedeutet, ist eine Ausführungsform der Erfindung mehrteilig mit einer ersten und einer zweiten Schalenhälfte ausgeführt, die getrennt voneinander sind, aber ineinandergesteckt werden. Vergl. hierzu die Fig. 9-11.

Fig. 9 zeigt perspektivisch eine Anordnung 160 mit einer 4-Draht-Verbindung 163 und einem ersten und einem zweiten Dichtmittelfeld 164, 165. Die Verbindung 163 ist gebildet aus zwei aus einer Richtung kommenden Drähten 168, 169 und aus

zwei aus der entgegengesetzten Richtung kommenden Drähten 170, 171. Wie bei der zuvor beschriebenen Aus führ ungs form ist einzusehen, daß die Anordnung 160 mit einer Vielzahl von Verbindungsformen einsetzbar, für die die Verbindung 163 nur beispielhaft stehen soll.

Die Anordnung 160 weist eine erste Schalenhalfte 175 und eine zweite Schaltenhälfte 176 auf. Die Schalenhälften 175, 176 sind so bemessen, daß die erste Schalenhälfte 175 sich spielfrei in die zweite Schalenhalfte 176 einsetzen läßt; vergl. bspw. die Fig. 10, 11.

Für die Ausführungsform der Fig. 9-11 weist die Schalenhalfte 175 die Innen- und die Außenfläche 180 bzw. 181 und die Schalenhalfte 176 die Innen- und die Außenwand 184 bzw. 185 auf. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist eine Eingriffs-Sperreinrichtung 188 zwischen der Außenfläche 181 der ersten Schalenhälfte 1785 und der Innenfläche 184 der Schalenhälfte 176 vorgesehen.

Insbesondere weist die Eingriffs-Sperranordnung der Anordnung 160 eine erste Eingriff s-Sperreinrichtung 188 und eine zweite Eingriffs-Sperreinrichtung 190 (Fig. 11). Für die dargestellte Aus führung s form arbeiten beide zwischen der Außenfläche 181 der Schalenhälfte 175 und der Innenfläche 184 der Schalenhälfte 176.

Für die dargestellte Ausführungsform der Anordnung 160 hat Jede Schalenhalfte 175 bzw. 176 einen allgemein C-förmigen Querschnitt. Insbesondere weist die Schalenhälfte 175 ein langgestrecktes Tragelement 193 mit einer mittigen Längsfläche 194 auf, die von einer ersten und einer zweiten Seitenwand 196 bzw. 197 bergrenzt ist, die in Längsrichtung ver-* laufend einander gegenüberliegen. Entsprechend weist die Schalenhälfte 176 ein langgestrecktes Trogelement 200 mit

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einer mittigen Längsfläche 201 auf, die beidseitig von in Längsrichtung verlaufenden gegenüberliegenden Seitenwänden 202, 203 eingefaSt ist. Wie die Fig. 11 zeigt, ist bei der dargestellten Ausführungsform der Abstand zwischen den Innenflächen der Saitenwände 202, 203 gerade so viel größer als der Abstand zwischen den Außenflächen der Seitenwand^ 106, 1S7, das die Trogelesant spielfrei ineinanderpassen. Vorzugsweise verlaufen die Seitenwandpaare 196, 197 und 202, 203 i wesentlichen parallel zueinander; dieses Merkmal erleichtert den Eingriff und die Fertigung.

Wie sich aus den Fig. 9-11 unmittelbar ergibt, können die erste und die zweite Eingriffs-Sperreinrichtung 188, 190 der Anordnung 160 jeweils die oben beschriebenen Eingriffselemente aufweisen. Insbesondere weist bei der bevorzugten Ausführungsform jede von ihnen eine Ratschenstruktur mit einer Vielzahl langgestreckter Zahnleisten auf, die auf jeder Seitenwand geeignet angebracht sind. Insbesondere weist die Schalenhälfte 175 eine erste und eine zweite Ratschenstruktur 206, 207 auf den gegenüberliegenden Seitenwänden 196 bzw. 197 auf, die Schalenhälfte 176 eine erste und eine zweite Ratschenstruktur 209, 210 auf den Innenflächen der gegenüberliegenden Seitenwänden 202 bzw. 203.

Wie die Fig. 11 zeigt, ist das Dichtmittelfeld 165 (in Querrichtung) so bemessen, daß die seitlichen Spalte 211, 212 entlang seiner gegenüberliegenden Seiten entstehen, um den gegenseitigen Eingriff der Schalenbälften 175, 176 zu erleichtern. Insbesondere sind die Spalte 211, 212 für die spielfreie Aufnahme der gegenüberliegenden Seitenwände 196, 197 der Schaltenhälften 175/ 176 bemessen. Wenn also die Schalenhälfte 175 in den Eingriff mit der Schalenhälfte 176 tritt und die Dichtmittelfelder 164, 165 sich zwischen ihnen befinden, werden letztere komprimiert, wobei die resultierenden hydraulischen Drücke für einen dichten Abschluß um die

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von ihnen eingeschlossenen Drähte der Leiterverbindung sorgen und gleichzeitig einen erheblichen Druck auf die Sperrmechaniken 188, 190 ausüben, der das Verschlußverhalten verbessert. Es ist einzusehen, daß, während die Soalte 211, 212 bevorzugt vorgesehen werden, sie für die Ausübung der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt erforderlich sind.

Für a±a in dsa Fig. 9 - Il gezeigte aus führ-rngs form hab£-& 3 Ie L^ngsflachen 194, 201 der SchalsrjJhälf ten einen im wesentlichen konvexen Querschnitt und stehen einwärts in die verschl-£-s58n&n äiioramrüg IcO vor (Fig. IC- 11) . Dieses Merkmal erleichtert ^as Komprimieren der Dichtmittelfelder 164, 165 in Analogie au der anhand der Fig 5, 7 geschriebenen Ausfühlungsform. Es ist einzusehen, daß bei einigen Ausführungsformen mit separaten Schalenhälften wia den Schalenhälften 175, 176 auch mittige Trogelemente mit nicht konvexem Querschnitt - bspw. mit ebenem Querschnitt - eingesetzt werden können.

Aus den Fig. 9 bis 11 ist zu ersehen, daß sich längere Abschnitte von Schalenteilen - analog den Schalenhälften 175, 176 - aus Automaten mit Rollen oder dergl. einer Drahtverbindung zugeführt werden können. Abschnitte einer zur Auebildung der Schalenhälften 175, 176 geeigneten Länge lassen sich von länger konfektionierten Materialien abtrennen, so daß man ein automatisiertes Verschlußsystem erhält. Es ist einzusehen, daß bei solchen Anordnungen die Materialbänder, aus denen die Schalenhälften 175, 176 hergestellt werden sollen, bereits mit den Dichtmittelf eidern 164, 165 versehen und zum Einlegen und Abdichten der Leiterverbindung hergerichtet sein können.

Im Vergleich zu den Fig. 4 und 7 ergibt sich aus der Fig. 11 ein weiterer Vorteil der Aueführungsform der Fig. 9 - 11. Wenn die Schalenhälfte 175 in die Schalenhälfte 176 eingeführt wird, ist die auf die Dichtmittelfelder wirkende Korn-

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pression über deren Querschnitt generell gleichmäßig ver- |: teilt; sie beginnt also nicht auf einer - vor der anderen -

K Seite. Aus den Fig. 4-7 und insbesondere der Fig. 4 ist I . jedoch zu ersehen, daß beim Schließen der Schalenhälfte 40 I übar der Schal®nhälfte 41 iie kompression der Dichtmittel- JL feider 26, 27 in der Nähe des Scharniers 169 beginnt, so daß

% das Dichtmittel fließen wird. Dieses Fließen des Dichtmit-

% tels 26, 27 wird man beim Abschätzen der Dichtmittelmeage für

den Verschluß in Rechnung stellen, da sonst ein Widerstand

gegen ein Schließen der Anordnung auftreten odei diese blok-

kieren kann. Dieses Problem tritt jedoch bei der Ausführungsform nach Fig. 9-11 kaum auf.

Die Vorbereitung handelsüblicher Ausführunqsformen; Fig. 12 J Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verschlußan-

■J Ordnungen ist, daß sie sich verhältnismäßig effizient und

I wirkungsvoll großmaßstäblich herstellen lassen. Die Kon-

:■' struktion ist derart, daß sie sich aus extrudiertem Material

I wie Polyvinyl- oder Polypropylenharz fertigen läßt. Insbe-

x sondere läßt sie sich zu langen Streifen strangpressen und

, zu für die Verschlüsse geeigneten Längen zuschneiden. Es ist

§ einzusehen, daß alle der in den Fig. 1-11 gezeigten Aus-

;;. führungsformen sich erwünschtenfalls durch Strangpressen

&idiagr;{ herstellen lassen, da alle Struktureigenschaftetii in Längs-

'■ richtung durchgehend vorlaufen. Alternative Verfahren wie

Iy das Formpressen sind jedoch ebenfalls geeignet.

&iacgr;&idiagr; Hinsichtlich eines zweckmäßigen Strangpreßverfahrens sei auf

die Pig. 12 verwiesen, die eine zu der anhand der Fig. 1 -

; 5 beschriebenen analoge Ausführunasfprm zeigt, wie sich sich

während der Herstellung ergibt. Die Fig. 12 zeigt in einer Teilperspektive einen Streifen 220 aus stranggepreßtem Material mit einer Querschnittsgestalt analog der des Verschlusses 25. Der Streifen 220 der Fig. 12 zeigt die Schnittlinien so orientiert, daß wenn der Streifen 220 an ihnen aufgeteilt

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wird, sich drei Verschlußanordnungen 225, 226, 227 jeweils entsprechend der Verschlußanordnung 25 der Fig. 1 ergeben. Die Schnittlinien 221, 222 können einfach als Schnittstellen oder auch als Schwächungsbereiche vorliegen.

Die Anordnungen 225, 226, 227 sind jeweils mit zwei Dichtmittelfeldern dargestellt. Insbesondere hat die Anordnung 225, die Dichtm.ittalofalder 230. 231. die Anordnung 226 die Dichtmittelfelder 232, 233 und die Anordnung 227 die Dichtmittelfelder 234, 235. Die Dichtmittelfelder jeder Anordnung sind von denen der folgenden Anordnung im Bereich der Schnittlinien getrennt angeordnet. Das Dichtmittel wird also in jeder Anordnung so gelegt, daß in der Nähe der Schnittlinie ein freier Bereich verbleibt, um die Herstellung zu erleichtern.

Erste und zweite langgestreckte Abdeck- bzw. Schutzfolien 240, 241 sind auf die Dichtmittelfelder aufgelegt gezeigt, es ist einzusehen, daß bei der Herstellung, wenn der Streifen entlang der Linien 221, 22 zerteilt wird, auch die Folien 240.. 241 zerschnitten werden, wobei dann ein Abschnitt jeder folie 240, 241 jeder der Anordnungen 225, 226, 227 zugeordnet wird. Die Folien 240, 241 sind bspw. aus siliconisiertem Polypropylenmaterial oder dergl. hergestellt, das die Dichtmittelfelder während der Fertigung und Lagerung schützt. Unmittelbar vor dem Herstellen eines Verschlusses werden die Schutzfolien vom Dichtmittel abgezogen und legen es frei. ?ür die Abdeekfolien läßt sich eine Vielzahl von Stoffen einsetzen - einschl. Polymerisatfolien oder geeignet geschlichtetes Papier.

Abmessungen für eine typische Ausführunqsform Es ist einzusehen, daß für die erfindungsgemäßen Verschlußanordnungen eine Vielzahl von Abmessungen möglich ist. Die Abmessungen hängen generell von der Größe der abzudichtenden

4,00	-6,00	cm
0.075	- 0,10	cm
0,45	- 0,06	cm
0,35	- 0,45	cm
0,19	-0,23	cm
0,62	- 0,70	cm
0,77	- 0,85	cm

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Leiterverbindungen ab. Die im folgenden angegebenen Abmessungen sind typisch für einen Verschluß für Leiterverbindungen in Kraftfahrzeugen und Lastkraftwagen und gelten für eine Verschlußanordnung entsprechend der Darstellung in den Fig. 2 und 4.

Gesamtlänge

Wanddicke

Äußere Höhe der Außenwand 52

Äußere Höhe der inneren Wand 51

Radius der Scharnierlinie

Breite der Fläche 80

Breite der Fläche 85

Ggf. Krümmungsradius der

Flächen (optional, gem. Fig.

6 und 7) 4,75 - 5,25 cm

Diese Abmessungen sind nur beispielhaft und sollen die Erfindung nicht beschränken. Im allgemeinen wird bei der Verwendung einer Anordnung mit konvexen Flächen (bspw. gem. Fig. 6 und 7) ein Krümmungsradius von nicht mehr als etwa 10 cm bevorzugt sein.

Das Dichtmittel

Zusammen mit den erfindungsgemäßen Anordnungen und in den beabsichtigten Anwendungen lassen sich zahlreiche Dichtmittel einsetzen. Sie müssen generell eine ausreichend Haftung an gängigen Drahtisolationen haben, um einen dichten Abschluß zu ermöglichen; ein Haftwert von ca. 125,0 oz./in. Breite oder ca. 1,4 N/mm ist ausreichend. Sie müssen weiterhin einen ausreichend hohen Isolierwiderstand haben; ca. 10^{6 M0} sind erreichbar und mehr als ausreichend. Ihre Aufnahmefähigkeit für Wasser muß hinreichend niedrig sein; eine Absorption in der Größenordnung von 0,75% ist erreichbar und effektiv. Schließlich müssen sie gut an den Metallen haften, aus denen

Leiterverbindungen hergestellt werden - bspw. eine Haftfestigkeit etwa gleich der auf der Leiterisolierung ist im allgemeinen erreichbar und mehr als ausreichend. Ein Konuspenetrationswert nach der Prüfnorm ASTM-217 der American Society for Testing Materials innerhalb eines Bereichs von etwa 45 - 70 (4,5 bis 7,0 mm? die Penetrationseinheit ist 0,1 mm) bei 25⁰C reicht für die meisten typischen Anwendungen aus= Bei derartigen Konuspenetrationswerten zeigen die als viskosen Dichtmittel eingesetzten Stoffe bei typischen Drükken und Temperaturen für die typischen Anwendungen der erfindungsgemäßen Verschlußanordnungen im allgemeinen wünschenswerte Fließ-und Abdichteigenschaften. Vorzugsweise ist der Konuspenetrationswert bei 25⁰C nicht höher als etwa 70, da sonst das Material für generelle Anwendungen zu leicht fließt.

Als Klebstoff oder Dichtmittel verwendbar sind u.a. dicke Compoundmassen auf Gummibasis. Bevorzugte Dichtmittel sind weiche klebriggemachte Elastomer-Compoundmassen, die mit ölen und Füllstoffen gestreckt sind. Typische verwendbare Elastomer-Grundmassen für derartige Zusammensetzungen sind u.a. Polyisobutylen/EPDM-Gummi/Butylgummi-Gemische; sie verschlechtern auch in einer Umgebung, wie sie typischerweise in Kraft- und Wasserfahrzeugen auftritt, ihre Eigenschaften kaum, desgl. auch nicht bei heftigen Schwingungen oder starken Temperaturschwankungen.

Ein geeignetes Dichtmittel ist ein Gemisch aus den folgenden Stoffen (in Gewichtsteilen), die mit einer Scherrate von i/600 s und einer Temperatur von 75⁰C zu einer Viscosität von 2650 - 3350 Poise vermischt wurden.

CCS« * «CC

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Material	Menoe (PHR *)
Polyisobutylen	40,0
EPDM-Gummi	28,8
Butylgummi	31,2
Polybuten	100,0
Anorganischer Füllstoff	150,1
Asphalt	30,0
Ruß	15,0
Kohlenwasserstoff-Klebrigmacher	50,0

*) PHR = Teile pro 100 Teile Gummikomponente. Der Ausdruck "Gununikomponente" soll dabei die Summe von Polyisobutylen, EPDM- und Butylgummi bezeichnen.

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Claims

Schutzansprüche

1. Verschlußanordnung für elektrische Verbindungen, mit der sich diese gegen die Umwelt dicht abschließen lassen, mit (a) einer verschließbaren Schale, die im geschlossenen Zustand eine innere, eine Drahtverbindung aufnehmende Kammer mit einem ersten und einen zweiten offenen Ende bildet und eine erste und eine zweite Schalenhälfte aufweist, wobei (i) die erste Schalenhälfte gegenüberliegende innere und äußere Wandteile und (ii) die zweite Schalenhälfte einen Innenwandteil aufweist, und (b) einer ersten Eingriffs-Sperranordnung mit ersten und zweiten ineinandergreifenden Sperreinrichtungen, um die Schalenhälften im Schließzustand zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Eingriffs-Sperreinrichtung auf dem äußeren Wandteil der ersten Schalenhälfte und die zweite Eingriffs-Sperreinrichtung auf dem inneren Wandteil der zweiten Schalenhälfte angeordnet sind und daß Dichtmittelauf träge direkt auf dem inneren Wandteil der ersten und der zweiten Schalenhälfte angeordnet sind, um diese Dichtmaterialaufträge bei miteinander versperrten Sperreinrichtungen in eine Anordnung zu bringen, in der sie einander gegenüberliegen.

2. Verschlußanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß (a) das erste langgestreckte Rattchenelement und (b) das zweite langgestreckte Ratechenelement jeweils eine Vielzahl von längsverlaufenden Leisten aufweisen und die Lingsleisten des ersten Ratachenelements wahlweise mit denen des zweiten Ratschenelements in den Eingriff bringbar sind.

3. Verschlußanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die längsverlaufenden In-

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nenflachen der Schalenhälften in Querrichtung gekrümmt sind, wobei (a) die längsverlaufende Innenfläche der ersten Schalenhälfte im Querschnitt mit einem Radius zwischen 45 und 55 mm gekrümmt ist und (b) die längsverlaufende Innenfläche dar zweites Schalenhälfte ist Querschnitt is-it einem Radius zwischen 45 und 55 mm gekrümmt ist.

4. Verschlußanordnung nach Anspruch 1 oder 3, d a -durch gekennzeichnet, da«, (a) die erste Sciij.lenh.alf ce ein langgestrecktes Trogelement mit: einer mittigen längsverlaufenden Fläche und einer ersten und eisiar zweiten Seitenwandflache und (b) die zweite Schalenhälfte ein langgestrecktes Trogelement mit einer mittigen längsverlaufenden Fläche und einer ersten und einer zweiten Seitenwandflache aufweisen und daß (c) die erste Eingriffs-Sperreinrichtungen auf einer ersten der Seitenwandflächen der ersten Schalenhälfte und (d) die zweite Eingriffs-Sperreinrichtungen auf einer ersten der Seitenwandflächen der zweiten Schalenhälfte angeordnet sind.

5. Verschlußanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Schalenhälfte durch ein Scharnier miteinander verbunden sind.

6. Verschlußanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß (a) eine zweite Eingriffs-Sperreinrichtung mit dritten und vierten Eingriffvelementen vorgesehen ist, wobei (i) das dritte der Eingriffeelemente auf einer zweiten der Seitenwandflächen der ersten Schalenhälfte und (ii) das vierte Eingriffselement auf einer zweiten der Seitenwandflichen der zweiten Schalenhälfte angeordnet sind.

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