EP2667462B1

EP2667462B1 - Elektrische Kontaktleiterdurchführung durch eine Behälterwand

Info

Publication number: EP2667462B1
Application number: EP13002396.3A
Authority: EP
Inventors: Albert Kiener; Werner Hausherr
Original assignee: Kunststoff Schwanden AG
Current assignee: Kunststoff Schwanden AG
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2033-05-06
Also published as: CH706557A2; EP2667462A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktleiterdurchführung durch eine Behälterwand aus Kunststoff entsprechend dem einleitenden Teil des Patentanspruchs.
Für verschiedenartige Behälter, wie z.B. für die Kraftstoffversorgung eines Kraftfahrzeuges, ist es erforderlich innerhalb des Behälters angeordnete Geräte, wie z.B. Treibstoffpumpen oder verschiedenartige Sensoren, an ein äußeres elektrisches Leitungssystem anzuschliessen, so dass hierfür geeignete elektrische Kontaktleiter durch eine verhältnismässig dünne Behälterwand hindurch, zuverlässig abgedichtet, nach aussen zu führen sind.
Durch die DE 100 41 812 und die DE 10 2006 047938 ist es an sich bekannt, elektrische Leiter abgedichtet durch eine Behälterwand zu führen, indem sie bei der Herstellung einer z.B. einen elektrischen Stecker bildenden Baueinheit im Spritzgiessverfahren, über einen kurzen Teil ihrer Länge und innerhalb eines dickeren Wandbereichs der Baueinheit, zusätzlich in einem inneren, abdichtenden Verbindungssteg eingeschlossen sind. Besondere Massnahmen zur sicheren Positionierung der elektrischen Leiter relativ zur Formwand während des unter Hochdruck erfolgenden Spritzgiessens sind in diese Schriften jedoch nicht erwähnt und solche hätten aufgrund ihrer Positionierung im dickeren Bereich der Steckereinheit keine besondere Bedeutung.
Durch die EP 0 500 219 ist es ausserdem für den Einschluss eines Bündels von langgestreckten Sammelschienenleitern in einem gemeinsamen Kunststoffkörper bekannt, diese zuvor an mehreren Stellen ihrer Längserstreckung in Spritzgiesstechnik in inneren Abstandshaltern einzuschliessen und somit zusammenzuhalten, um sie beim anschliessenden spritzgiesstechnischen Einformen in einem gemeinsamen, schienenförmigen Kunststoffkörper innerhalb der Spritzgiessform sicher mit Abstand zu den Formwänden der Spritzgiessform zu positionieren. Für diese Positionierung haben diese einzelnen Abstandshalter einerseits eine Eingriffsöffnung für in der Spritzgiessform angeformte Tragstifte und anderseits jeweils einen Ausrichtvorsprung, mit dem sie sich an einer Formwand der Spritzgiessform abstützen, mit dem Nachteil, dass an der Stelle der Tragstifte ein sich tief in den fertiggestellten Kunststoffkörper hinein erstreckendes Sackloch verbleibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren entsprechend dem einleitenden Teil des Patentanspruchs zu finden, durch das eine elektrische Kontaktleiterführung, auch durch eine verhältnismässig dünne Behälterwand und bei hoher Arbeitstaktfrequenz, mit hoher Qualität der Abdichtung herstellbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt aufgrund der Merkmale des Patentanspruchs 1. Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich durch die folgende Beschreibung anhand der Zeichnungen.
Es zeigt:

Fig.1 eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen elektrischen Kontaktleiterdurchführung,
Fig.2 einen Vertikalschnitt durch die Kontaktleiterdurchführung nach Fig.1 und
Fig.3 einen Querschnitt entlang der Linie B - B der Fig. 2.

Die elektrische Kontaktleiterdurchführung 1 durch eine Behälterwand 2 aus Kunststoff hat mehrere vom Kunststoffmaterial der Behälterwand 2 umschlossene Kontaktleiter mit inneren freien Steckern 6, 7, 8 und äusseren freien Steckern 9, 10, 11 für den äusseren und inneren Anschluss von elektrischen oder elektronischen Bauteilen.
Der die Kontaktleiter umschliessende Bereich 12 der Behälterwand 2 ist mehrschichtig ausgebildet, wobei eine einen Verbindungssteg 13 bildende, separat hergestellte Innenschicht zwischen einer inneren und äusseren Schicht 14, 15 eingeschlossen ist und die Kontaktleiter auf einem Teil ihrer Länge vom Material der Innenschicht umschlossen sind.
Dieser vom Material der Innenschicht und somit von einem Verbindungssteg 13 umschlossene Kontaktleiterteil 16 verläuft parallel zur Behälterwand 2 und somit senkrecht zu den senkrecht von der Behälterwand nach innen und aussen frei abstehenden Steckern 6 - 11.
Die den Verbindungssteg 13 bildende Innenschicht 13 kann aufgrund ihrer separaten Herstellung auch aus einem anderen Kunststoffmaterial hergestellt werden als die innere und äussere Schicht 14, 15 der Behälterwand 2, so dass dieser z.B. hinsichtlich eines vorteilhaften Dichtkontaktes mit den metallischen Kontaktleitern ausgewählt werden kann, während die innere und äussere Schicht 14, 15 in Abhängigkeit vom Anwendungsbereich des Behälters entsprechend dessen Materialanforderungen ausgewählt wird. Bei der Wahl eines unterschiedlichen Materials für diese Schichten 13 - 15 ist jedoch darauf zu achten, dass das Material für die später hergestellten, inneren und äusseren Schichten 14, 15 sich dicht mit diesen verbindet bzw. mit ihnen verschmilzt.
Aufgrund der Erfindung hat die Kontaktleiterdurchführung somit auf ihrem Weg durch die drei Schichten 14, 13, 15 der Behälterwand 2 drei aufeinander folgende Dichtbereiche, so dass sich eine hohen Beanspruchungen widerstehende und zuverlässige Dichtwirkung im Bereich der Kontaktleiterdurchführung 1 ergibt.
Bei der Herstellung der Kontaktleiterdurchführung 1 wird zuerst der Verbindungssteg 13 mit den in ihm eingeschlossenen und somit zueinander fixierten Kontaktleitern hergestellt, so dass die Kontaktleiter nach ihrer Positionierung in einer nichtdargestellten Spritzgiessform auf einem quergerichteten Teil ihrer Länge im Kunststoffmaterial des Verbindungsteges 13 fest eingeschlossen sind.
Um die anschliessende Positionierung des die Kontaktleiter fixierenden Verbindungssteges 13 relativ zur Formwand einer Spritzgiessform zur Herstellung der Behälterwand 2 zu erleichtern, sind an diesem Abstandshalter 17, z.B. in Form jeweils einer warzenförmigen Erhebung angeformt.
Ausserdem sind für die Positionierung des Verbindungssteges 13 mit den in ihn eingeschlossenen Kontaktleitern in einer Spritzgiessform auf der den Abstandshaltern 17 gegenüberliegenden Seite in der Wand dieser Spritzgiessform axialbewegliche Positionierungswerkzeuge 18 geführt, die in einer ersten Phase des Kunststoffspritzens mit ihrer Stirnfläche an dem Verbindungssteg 13 entsprechend deren Position 20 anliegen und in einer zweiten Phase entsprechend der Position 21 bis zur Ebene der Formwand der Spritzgiessform zurückgezogen sind. Diese Zurückziehung der axialbeweglichen Positionierungswerkzeuge 18 erfolgt, nachdem der Verbindungssteg 13 mit seinen Kontaktleitern bereits so weit vom Kunststoffmaterial umschlossen ist, dass seine Position durch dieses fixiert ist. Durch eine rechtzeitige Zurückziehung der Positionierungswerkzeuge 18 ist gewährleistet, dass der von ihnen zuvor beanspruchte Formraum vollständig durch das die Behälterwand 1 bildende Kunststoffmaterial gefüllt wird.
Beim Verfahren zur Herstellung der elektrischen Kontaktleiterdurchführung 1 werden mehrere Kontaktleiter parallel zueinander durch Kunststoffspritzgiessen in einen gemeinsamen Verbindungssteg 13 eingeformt und die somit gebildete Einheit aus Kontaktleitern und Verbindungssteg 13 wird mit Abstand zu Formwänden einer Spritzgiessform für die Herstellung der Behälterwand 2 angeordnet, so dass diese Einheit allseitig vom äusseren Kunststoffmaterial der Behälterwand 2 umschlossen wird, wobei dieser Abstand einerseits durch an dem Verbindungssteg 13 angeformte Abstandshalter 17 und anderseits durch axialbewegliche Formwerkzeuge 18 hergestellt wird und diese Formwerkzeuge 18 in einer Zwischenphase des Kunststoffspritzens von einer Halteposition 20 bis in eine mit der Formwand bündigen Position 21 zurückbewegt werden, in der diese Einheit bereits in ihrer Position innerhalb der Spritzgiessform gesichert ist, aber die Behälterwand noch nicht vollständig ausgeformt ist.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Kontaktleiterdurchführung durch eine Behälterwand (2) aus Kunststoff, die mehrere, auf einem Teil ihrer Länge vom Kunststoffmaterial der Behälterwand (2) umschlossene Kontaktleiter für den äusseren und inneren Anschluss von elektrischen oder elektronischen Bauteilen aufweist, wobei mehrere Kontaktleiter parallel zueinander durch Kunststoffspritzgiessen in einen gemeinsamen Verbindungssteg (13) eingeformt werden und die somit gebildete Einheit aus Kontaktleitern und Verbindungssteg (13) mit Abstand zu Formwänden einer Spritzgiessform für die Herstellung der Behälterwand (2) angeordnet werden, so dass diese Einheit allseitig vom äusseren Kunststoffmaterial der Behälterwand (2) umschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Abstand einerseits durch an dem Verbindungssteg (13) angeformte Abstandshalter (17) und anderseits durch axialbewegliche Formwerkzeuge (18) hergestellt wird und diese Formwerkzeuge (1) in einer Zwischenphase des Kunststoffspritzens von einer Halteposition (20) bis in eine mit der Formwand bündigen Position (21) zurückbewegt werden, in der diese Einheit bereits in ihrer Position innerhalb der Spritzgiessform gesichert ist, aber die Behälterwand noch nicht vollständig ausgeformt ist.