EP3109953B1 - Anordnung umfassend ein kupplungsteil und eine elektrische leitung - Google Patents

Anordnung umfassend ein kupplungsteil und eine elektrische leitung Download PDF

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EP3109953B1
EP3109953B1 EP15305987.8A EP15305987A EP3109953B1 EP 3109953 B1 EP3109953 B1 EP 3109953B1 EP 15305987 A EP15305987 A EP 15305987A EP 3109953 B1 EP3109953 B1 EP 3109953B1
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line
housing
contact carrier
wires
coupling part
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Richard Riedel
Dietmar VÖLKL
Otto Nachbauer
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Nexans SA
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    • H01R13/5205—Sealing means between cable and housing, e.g. grommet
    • H01R13/5208—Sealing means between cable and housing, e.g. grommet having at least two cable receiving openings

Definitions

  • the invention relates to an arrangement comprising a coupling part and an electrical line according to the claim.
  • coupling part in the context of the invention is a part of a plug-in connection, in which plug pins or sockets are arranged as contact elements in a mechanically stable contact carrier.
  • the corresponding, designed as mating contacts contact elements for the preparation of the connector may be located in a second coupling part of the connector.
  • the contact elements are connected within the respective contact carrier with the stripped conductors of a projecting into the coupling part electrical line, which at least two of a common jacket surrounded wires, which are insulated electrical conductors has.
  • the junctions of contact parts and conductors should be completed moisture-proof and there should also be a moisture-tight connection to the respective line. In particular, it should also be prevented that moisture from the coupling part comes out into the line and propagates therein along the wires to electrical contacts at the far end.
  • Coupling parts for electrical lines with a contact element receiving contact carrier and with a moisture-tight termination of the lines are known. They have, for example, an outer protective body made of insulating material produced by injection molding, which seals the interior of the conduit against the Ingress of moisture seals.
  • an outer protective body made of insulating material produced by injection molding, which seals the interior of the conduit against the Ingress of moisture seals.
  • a hot melt adhesive is applied to the terminal side of the contact carrier.
  • the DE 36 23 927 C1 be arranged before injection molding pipe pieces of insulating material on the individual conductors, which protrude into the openings in the contact carrier, in which the respective conductors are positioned.
  • a connector for electrical cables which has an outer housing, in which an inner housing is inserted in the mounting position.
  • the inner housing has a number of mutually parallel chambers in which contacts are arranged. Individual wires are connected to the contacts, which are each at a distance from each other in the mounting position.
  • the front end of the outer housing is sealed by a moisture-tight sealing body consisting of a hot melt adhesive.
  • the EP 2 161 788 A1 describes a coupling part with a housing in which wires are inserted, which are arranged individually adjacent to each other.
  • a housing chamber an existing example of an epoxy resin sealing body is present, which bears against one end of a contact carrier and the housing and also encloses the parts of the wires, which lie in the chamber.
  • a coupling part for an electrical line which has a contact carrier made of insulating material in which mutually insulated electrical Insulating material attached.
  • the interior of the housing is completely filled with a foam body, which is produced from components which foam after filling them into the housing, leaving the plug side of the contact carrier in the region projecting into the same up to the terminal side of the contact carrier.
  • the production of the foam body is time consuming and it may remain between the housing and the foam body and between the same and the enclosed parts column in which moisture can enter.
  • the invention has for its object to seal the initially described coupling part with improved effectiveness against moisture.
  • This coupling part is very simple and yet effectively protected against moisture.
  • the prefabricated housing is wrapped around the joints, on one side to over the line, ie to over the wires enclosing jacket thereof, and on the other side to above the Contact carrier is enough.
  • the housing is not on the line but close to the contact carrier.
  • the polyamide hot-melt adhesive-hereinafter referred to as "PA hot-melt adhesive” - is introduced into the assembled housing, for example, in an injection mold which completely fills its interior in the connection region of the line up to the contact carrier and projects beyond the jacket of the line.
  • the lying in the through holes of the contact carrier contact parts are sealed by the seals against the PA hot melt adhesive, which bear tightly on the one hand to the wires and on the other hand, on the walls of the through holes.
  • the PA hot melt adhesive adheres in the finished coupling part on all enclosed parts of the same and in particular on the wall of the prefabricated housing. This applies to all possible materials that make up the parts and the housing.
  • the line is so by the PA hot melt adhesive, which acts as a kind of plug or plug, as well as the Contact carrier lying contact parts are sealed by the seals against the PA hot melt adhesive, which tightly against the one hand on the wires and on the other hand, on the walls of the through holes.
  • the PA hot melt adhesive adheres in the finished coupling part on all enclosed parts of the same and in particular on the wall of the prefabricated housing. This applies to all possible materials that make up the parts and the housing.
  • the line is thus effectively sealed by the PA hot melt adhesive, which acts as a kind of plug or plug, as well as the joints between conductors and contact elements against moisture.
  • the PA hot melt adhesive is a polyamide-based material that is tacky at elevated temperature by the addition of additives such as organic elements. It is heated accordingly for its processing, for example up to a temperature of 200 ° C.
  • the PA hot melt adhesive is thin and can be very easily introduced in a predetermined amount in the housing. This can - as already mentioned - for example, and advantageously be done by injection molding.
  • the PA hot melt adhesive cools down quickly after the filling process is complete. He is characterized firm and is glued to all the enclosed parts of the coupling part and in particular with the wall of the housing.
  • a coupling part K of a connector is schematically shown, which is attached to the end of an electrical line 1.
  • the line 1 has in the illustrated embodiment, two wires 2 and 3, which are surrounded by a common sheath 4 of insulating material. They are freed from the jacket 4 over a predetermined length.
  • Each of the wires 2 and 3 consists of an electrical conductor surrounded by insulation.
  • the line 1 may also have more than two wires.
  • the coupling part K includes a contact carrier 5 of stable insulating material, such as polyamide (PA) or polypropylene terephthalate (PPT), and a housing 6 made of insulating material, such as PA, PPT or thermoplastic polyurethane, on the one hand to the line 1 and on the other hand to about the contact carrier 5 protrudes and rests close to the same.
  • a contact carrier 5 of stable insulating material, such as polyamide (PA) or polypropylene terephthalate (PPT)
  • a housing 6 made of insulating material, such as PA, PPT or thermoplastic polyurethane
  • the contact carrier 5 has a connection side to which the conductors of the wires 2 and 3 are connected, and a plug-in side for attaching a complementary coupling part or mating contacts.
  • seals 13 and 14 are mounted, which are within the through holes 7 and 8. They are close to the wires 2 and 3 on the one hand and on the walls of the through holes 7 and 8 on the other.
  • the coupling part K is produced, for example, as follows:
  • the wires 2 and 3 of the line 1 are first freed from the jacket 4 to a predetermined length. Thereafter, the insulation of the conductors at the end of the wires 2 and 3 is removed. The conductors are then connected in an electrically conductive manner to the contact elements 9 and 10 and are then arranged in the through-holes 7 and 8 of the contact carrier 5. Subsequently, around the thus prepared arrangement around the housing 6 is attached, which surrounds the one hand, the line 1 and on the other hand, under tight contact with the same extends beyond the contact carrier 5. The housing 6 can be pushed onto the line 1 before the assembly described and finally brought into the position shown in the drawing.
  • a PA hot melt adhesive is finally filled, with advantage in an injection mold.
  • the case formed sealing body 11 fills the housing 6 in the region of the entry point of the line 1 completely. It protrudes up to the contact carrier 5 and surrounds the end of the projecting into the housing line 1.
  • a kind of bead 12 can be formed according to the drawing representation, which also rests outside on the housing 6.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung umfassend ein Kupplungsteil und eine elektrische Leitung gemäß dem Patentanspruch.
  • Ein solches Kupplungsteil ist beispielsweise in der DE 10 2008 031 085 A1 beschrieben. "Kupplungsteil" im Sinne der Erfindung ist ein Teil einer Steckverbindung, in dem Steckerstifte oder Steckbuchsen als Kontaktelemente in einem mechanisch stabilen Kontaktträger angeordnet sind. Die korrespondierenden, als Gegenkontakte ausgeführten Kontaktelemente zur Herstellung der Steckverbindung können sich in einem zweiten Kupplungsteil der Steckverbindung befinden. Die Kontaktelemente sind innerhalb des jeweiligen Kontaktträgers mit den abisolierten Leitern einer in das Kupplungsteil hineinragenden elektrischen Leitung verbunden, welche mindestens zwei von einem gemeinsamen Mantel umgebene Adern, das sind isolierte elektrische Leiter, aufweist. In derartigen Kupplungsteilen sollen die Verbindungsstellen von Kontaktteilen und Leitern feuchtigkeitsdicht abgeschlossen sein und es soll auch ein feuchtigkeitsdichter Anschluß an die jeweilige Leitung bestehen. Dabei soll insbesondere auch verhindert werden, daß Feuchtigkeit aus dem Kupplungsteil heraus in die Leitung gelangt und sich darin entlang der Adern bis zu elektrischen Kontakten am fernen Ende ausbreitet.
  • Kupplungsteile für elektrische Leitungen mit einem Kontaktelement aufnehmenden Kontaktträger und mit einem feuchtigkeitsdichten Abschluß der Leitungen sind bekannt. Sie weisen beispielsweise einen durch Spritzgießen hergestellten äußeren Schutzkörper aus Isoliermaterial auf, welcher das Innere der Leitung gegen das Eindringen von Feuchtigkeit abdichtet. Um zu verhindern, daß dünnflüssiges Spritzmaterial beim Spritzgießen des Schutzkörpers an die Kontaktelement gelangt, wird gemäß der DE 34 17 811 C1 vor dem Spritzgießen ein Heißschmelzkleber auf die Anschlußseite des Kontaktträgers aufgebracht. Gemäß der DE 36 23 927 C1 werden vor dem Spritzgießen Rohrstücke aus Isoliermaterial auf den einzelnen Leitern angeordnet, welche bis in die Öffnungen im Kontaktträger hineinragen, in welchen die jeweiligen Leiter positioniert sind. Bei dem Kupplungsteil nach der EP 1 821 376 A1 sind am Kontaktträger Rastklappen schwenkbar angebracht, die vor dem Spritzgießen des Schutzköpers dicht an den Adern der Leitung anliegen und dadurch den Kontaktträger abdichten. Alle diese bekannten Kupplungsteile erfordern zu ihrer Herstellung einen relativ hohen Aufwand.
  • Aus der US 2002/0031934 A1 geht ein Verbinder für elektrische Leitungen hervor, der ein äußeres Gehäuse aufweist, in welches in Montageposition ein inneres Gehäuse eingesteckt ist. Das innere Gehäuse hat eine Anzahl von parallel zueinander angeordneten Kammern, in denen Kontakte angeordnet sind. An die Kontakte sind einzelne Drähte angeschlossen, die in Montageposition jeweils einen Abstand voneinander haben. Das stirnseitige Ende des äußeren Gehäuses ist durch einen aus einem Heißschmelzkleber bestehenden Dichtkörper feuchtigkeitsdicht verschlossen.
  • Die EP 2 161 788 A1 beschreibt ein Kupplungsteil mit einem Gehäuse, in das Adern eingeführt sind, die einzeln nebeneinander angeordnet sind. In einer durch das Gehäuse begrenzten Kammer ist ein beispielsweise aus einem Epoxidharz bestehender Dichtkörper vorhanden, der an einem Ende eines Kontaktträgers und am Gehäuse anliegt und auch die Teile der Adern umschließt, die in der Kammer liegen.
  • In der eingangs erwähnten DE 10 2008 031 085 A1 ist ein Kupplungsteil für eine elektrische Leitung beschrieben, das einen Kontaktträger aus Isoliermaterial hat, in dem gegeneinander isolierte elektrische Isoliermaterial angebracht. Der Innenraum des Gehäuses ist unter Freilassung der Steckseite des Kontaktträgers im Bereich der in denselben hineinragenden Leitung bis hin zur Anschlußseite des Kontaktträgers vollständig mit einem Schaumstoffkörper ausgefüllt, der aus Komponenten erzeugt ist, die nach dem Einfüllen derselben in das Gehäuse aufschäumen. Die Erzeugung des Schaumstoffkörpers ist zeitaufwendig und es können zwischen dem Gehäuse und dem Schaumstoffkörper sowie zwischen demselben und den umschlossenen Teilen Spalte verbleiben, in die Feuchtigkeit eintreten kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte Kupplungsteil mit verbesserter Wirksamkeit gegenüber Feuchtigkeit abzudichten.
  • Diese Aufgabe wird entsprechend der Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
  • Dieses Kupplungsteil ist besonders einfach aufgebaut und trotzdem wirksam gegen Feuchtigkeit geschützt. Nach Fertigstellung der leitenden Verbindungen zwischen Kontaktelementen und den elektrischen Leitern der Leitung wird nur das vorgefertigte Gehäuse um die Verbindungsstellen herumgelegt, das auf einer Seite bis über die Leitung, d. h. bis über den die Adern umschließenden Mantel derselben, und auf der anderen Seite bis über den Kontaktträger reicht. Das Gehäuse liegt dabei nicht an der Leitung aber dicht am Kontaktträger an. In das montierte Gehäuse wird danach der Polyamid-Schmelzkleber-im Folgenden "PA-Schmelzkleber" genannt- beispielsweise in einem Spritzgießwerkzeug eingebracht, der dessen Innenraum im Anschlußbereich der Leitung bis hin zum des Kontaktträger vollständig ausfüllt und bis über den Mantel der Leitung ragt. Die in den Durchgangslöchern des Kontaktträgers liegenden Kontaktteile sind durch die Dichtungen gegenüber dem PA-Schmelzkleber abgedichtet, welche einerseits an den Adern und andererseits an den Wandungen der Durchgangslöcher dicht anliegen. Der PA-Schmelzkleber haftet im fertigen Kupplungsteil an allen umschlossenen Teilen desselben und insbesondere auch an der Wandung des vorgefertigten Gehäuses. Das gilt für alle möglichen Materialien, aus denen die Teile und das Gehäuse bestehen. Die Leitung ist damit durch den PA-Schmelzkleber, welcher wie eine Art Stopfen bzw. Pfropfen wirkt, ebenso wie die Kontaktträgers liegenden Kontaktteile sind durch die Dichtungen gegenüber dem PA-Schmelzkleber abgedichtet, welche einerseits an den Adern und andererseits an den Wandungen der Durchgangslöcher dicht anliegen. Der PA-Schmelzkleber haftet im fertigen Kupplungsteil an allen umschlossenen Teilen desselben und insbesondere auch an der Wandung des vorgefertigten Gehäuses. Das gilt für alle möglichen Materialien, aus denen die Teile und das Gehäuse bestehen. Die Leitung ist damit durch den PA-Schmelzkleber, welcher wie eine Art Stopfen bzw. Pfropfen wirkt, ebenso wie die Verbindungsstellen zwischen Leitern und Kontaktelementen wirksam gegen Feuchtigkeit abgedichtet.
  • Der PA-Schmelzkleber ist ein Material auf der Basis von Polyamid, das durch Zugabe von Zusatzstoffen, wie organische Elemente, bei erhöhter Temperatur klebfähig ist. Er wird dementsprechend für seine Verarbeitung erwärmt, und zwar beispielsweise bis auf eine Temperatur von 200 °C. Der PA-Schmelzkleber wird dadurch dünnflüssig und kann sehr einfach in einer vorgebbaren Menge in das Gehäuse eingebracht werden. Das kann - wie schon erwähnt - beispielsweise und mit Vorteil durch Spritzgießen erfolgen. Der PA-Schmelzkleber kühlt nach Beendigung des Einfüllvorgangs schnell ab. Er wird dadurch fest und ist mit allen umschlossenen Teilen des Kupplungsteils und insbesondere mit der Wandung des Gehäuses verklebt.
  • Für das Einfüllen des PA-Schmelzklebers in das fertig bestückte Gehäuse wird nur wenig Zeit benötigt und auch der dabei gewonnene Dichtungskörper ist nach kurzer Zeit fertig. Die Herstellung einer größeren Anzahl von Kupplungsteilen in einer kontinuierlichen Fertigung ermöglicht somit eine nur kurze Zykluszeit.
  • Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.
  • Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Kupplungsteil nach der Erfindung im Schnitt.
  • In der Zeichnung ist schematisch ein Kupplungsteil K eines Steckverbinders dargestellt, das am Ende einer elektrischen Leitung 1 angebracht ist. Die Leitung 1 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Adern 2 und 3, die von einen gemeinsamen Mantel 4 aus Isoliermaterial umgeben sind. Sie sind auf einer vorgegebenen Länge vom Mantel 4 befreit. Jede der Adern 2 und 3 besteht aus einem von einer Isolierung umgebenen elektrischen Leiter. Die Leitung 1 kann auch mehr als zwei Adern aufweisen.
  • Zum Kupplungsteil K gehören ein Kontaktträger 5 aus stabilem Isoliermaterial, wie beispielsweise Polyamid (PA) oder Polypropylenterephthalat (PPT), und ein Gehäuse 6 aus Isoliermaterial, wie beispielsweise PA, PPT oder thermoplastisches Polyurethan, das einerseits bis über die Leitung 1 und andererseits bis über den Kontaktträger 5 ragt und dicht an demselben anliegt. In dem Kontaktträger 5 sind entsprechend der Anzahl der Adern der Leitung 1 zwei Durchgangslöcher 7 und 8 angebracht, in denen Kontaktelemente 9 und 10 angeordnet sind. Die Kontaktelemente 9 und 10 können als Steckerstifte oder als Steckbuchsen ausgeführt sein. Der Kontaktträger 5 hat eine Anschlußseite, an welcher die Leiter der Adern 2 und 3 angeschlossen werden, und eine Steckseite zum Aufstecken eines komplementären Kupplungsteils bzw. von Gegenkontakten. Auf den Adern 2 und 3 sind Dichtungen 13 und 14 angebracht, die innerhalb der Durchgangslöcher 7 und 8 liegen. Sie liegen dicht an den Adern 2 und 3 einerseits und an den Wandungen der Durchgangslöcher 7 und 8 andererseits an.
    • Das Kupplungsteil K wird beispielsweise wie folgt hergestellt:
  • Die Adern 2 und 3 der Leitung 1 werden zunächst auf vorgegebener Länge vom Mantel 4 befreit. Danach wird die Isolierung der Leiter am Ende der Adern 2 und 3 entfernt. Die Leiter werden dann elektrisch leitend mit den Kontaktelementen 9 und 10 verbunden und dieselben werden danach in den Durchgangslöchern 7 und 8 des Kontaktträgers 5 angeordnet. Anschließend wird um die so vorbereitete Anordnung herum das Gehäuse 6 angebracht, welches einerseits die Leitung 1 umgibt und andererseits unter dichter Anlage an demselben bis über den Kontaktträger 5 ragt. Das Gehäuse 6 kann vor der beschriebenen Montage auf die Leitung 1 aufgeschoben und abschließend in die in der Zeichnung dargestellte Position gebracht werden.
  • In das Gehäuse 6 wird abschließend ein PA-Schmelzkleber eingefüllt, und zwar mit Vorteil in einem Spritzgießwerkzeug. Der dabei gebildete Dichtungskörper 11 füllt das Gehäuse 6 im Bereich der Eintrittsstelle der Leitung 1 vollständig aus. Er ragt bis an den Kontaktträger 5 heran und umschließt das Ende der in das Gehäuse hineinragenden Leitung 1. Dabei kann entsprechend der zeichnerischen Darstellung eine Art Wulst 12 gebildet werden, welche auch außen am Gehäuse 6 anliegt.

Claims (1)

  1. Anordnung umfassend eine elektrische Leitung (1), welche mindestens zwei aus isolierten elektrischen Leitern bestehende Adern (2,3) und einen dieselben gemeinsam umschließenden Mantel (4) aus Isoliermaterial aufweist, und
    ein Kupplungsteil (K) welches einen eine Anschlußseite und eine derselben gegenüber liegende Steckseite aufweisenden Kontaktträger (5) aus Isoliermaterial hat, der Durchgangslöcher (7,8) aufweist, in denen gegeneinander isolierte elektrische Kontaktteile (9,10) angeordnet sind, an die in Montageposition auf der Anschlußseite des Kontaktträgers (5) die elektrischen Leiter der Leitung (1) angeschlossen sind, bei welchem über der Verbindungsstelle von Leitern und Kontaktteilen ein dieselben umschließendes, vorgefertigtes Gehäuse (6) aus Isoliermaterial angebracht ist, das sich einerseits bis über den Kontaktträger (5) und andererseits bis über die Leitung (1) erstreckt, bei welchem der Innenraum des Gehäuses (6) im Bereich der in denselben hineinragenden Leitung (1) bis hin zum Kontaktträger (5) vollständig mit einem Schmelzkleber auf der Basis von Polyamid ausgefüllt ist, der fest und feuchtigkeitsdicht an den umschlossenen Adern (2,3) der Leitung (1) und am Gehäuse (6) des Kupplungsteils sowie am Mantel (4) der in das Gehäuse (6) hineinragenden Leitung (1) haftet und der als eine Art Wulst (12) auch außen am Gehäuse (6) anliegt, und bei welchem die in die Durchgangslöcher (7,8) des Kontaktträgers (5) hineinragenden Adern (2,3) der Leitung (1) in den Durchgangslöchern (7,8) jeweils von einer Dichtung (13,14) umgeben sind, die dicht an den Adern (2,3) einerseits und an den Wandungen der Durchgangslöcher (7,8) andererseits anliegen.
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