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WO2007036369A1 - Verfahren zum herstellen selbstabdichtender abschnitte in leitungsanordnungen, insbesondere in bordnetzen sowie mehradrige leitungsanordnung - Google Patents

Verfahren zum herstellen selbstabdichtender abschnitte in leitungsanordnungen, insbesondere in bordnetzen sowie mehradrige leitungsanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2007036369A1
WO2007036369A1 PCT/EP2006/009488 EP2006009488W WO2007036369A1 WO 2007036369 A1 WO2007036369 A1 WO 2007036369A1 EP 2006009488 W EP2006009488 W EP 2006009488W WO 2007036369 A1 WO2007036369 A1 WO 2007036369A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
sealing
swelling
individual wires
polymer
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/009488
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gert Mauss
Wolfgang Nauditt
Original Assignee
Gert Mauss
Wolfgang Nauditt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gert Mauss, Wolfgang Nauditt filed Critical Gert Mauss
Publication of WO2007036369A1 publication Critical patent/WO2007036369A1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/28Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
    • H01B7/282Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable
    • H01B7/285Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable by completely or partially filling interstices in the cable
    • H01B7/288Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable by completely or partially filling interstices in the cable using hygroscopic material or material swelling in the presence of liquid
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/14Extreme weather resilient electric power supply systems, e.g. strengthening power lines or underground power cables

Definitions

  • the invention relates to a method for producing self-sealing sections in line arrangements, in particular in on-board networks, as well as a multi-wire line arrangement.
  • WO 96/16415 longitudinally watertight sections in predetermined areas of multi-core cable sets are produced in that the interspaces (gussets) present between the individual housings are filled in the sections to be sealed with a sealing compound which hardens after a heat and / or pressure treatment.
  • a wiring harness for example, a commonly used in the automotive industry
  • the bündiförmige wiring set fanned so that the individual wires of the electrical system are first isolated and then fanned out parallel to each other, whereupon an adhesive tape with a sticky layer transverse to the longitudinal direction of fanned out Single cores is glued to the fanned lines.
  • the material of the adhesive layer of the adhesive tape penetrates between the individual wires and forms after completion of the process a watertight block in the respective treated areas of the electrical system.
  • On-board electrical systems are used in vehicles to distribute electrical energy and electrical signals. These on-board electrical systems are predominantly made to customer specifications, which means that the respective on-board electrical systems are tailored to the wishes of the respective car buyer.
  • the electrical system-forming is almost exclusively manual work, whereby for reasons of rationalization, high value is placed on the respective components of a vehicle electrical system before assembly to provide time and type exactly. These components are, for example, single cores, cables, connectors, housings and connectors.
  • Forming of the vehicle electrical system is usually carried out on sloping mobile mounting boards of about 2 m in height and up to 12 m in length.
  • wiring harnesses depend on the scope and design of how much electrical wiring between the power source and consumers in each vehicle are required. Just imagine what consequences a moistened electrical system exerts on the transmission of electrical impulses (on-board computers). Depending on the customer's requirements, vehicles of the same type can require very different on-board electrical systems, depending on the special requests of the motor vehicle customer. On-board electrical systems are usually mounted on suitable mounting boards, the individual wires of a vehicle electrical system, which have been cut to the required lengths, are routed by hand according to a wiring diagram available for each vehicle electrical system.
  • Another disadvantage of the known method is that they provide for longitudinal water-tightness only at a finished vehicle electrical system. Assuming a multi-year life of a provided with such a harness vehicle, so there is a risk that after several years by mechanical effects, chemical agents or other effects, the initially achieved longitudinal water resistance is impaired or even destroyed. Occurs, for example, in the final phase of the useful life of such a vehicle on an event that requires a high longitudinal water-tightness, such a mechanically or chemically impaired sealing system can no longer fulfill its task.
  • SAP superabsorbent polymers referred to as SAP are based in many cases on weakly cross-linked polyacrylates, such as partially neutralized with sodium acrylic acid.
  • Liquid, solvent-free, cross-linking polyacrylates are available for the production of swellable cable components. These allow swellable coatings of different support materials such as fabrics, films, fibers and game, wherein the liquid system forms a homogeneous, water-blocking layer that has good sealing properties in the swollen state.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a method for producingsab Whynder sections in multicore cable arrangements, in particular in on-board networks, which runs regardless of the care and / or the skill of a human worker quality assured and leads to line arrangements, especially on-board networks whose sealing points over long periods of time are safe.
  • the invention is also directed to such a conduit arrangement.
  • Water-swelling polymers are the same and can be used all substances or processes that block by chemical and / or physical effects against water penetration.
  • Water-swelling polymers result in the same substances and / or processes that seal against water z.
  • the achievable with the present invention progress results from the fact that dimensionally fixed sealing points on previously precisely defined sections of individual wires with the help of a water-swelling material are brought about by automated means, in such a way that after completion of an individual wiring harness (wiring harness, line arrangement) the treated Sections meet. If an attack of moisture occurs on a line set equipped in this way, the water-swellable materials enveloping each individual vein over a given section in their longitudinal dimension absorb the attacking water with a strong increase in volume. The interaction of adjacent sealing points thus, so to speak, automatically forms a sealing block penetrating the entire bundle of cables (wiring harness), which effectively prevents the spreading of moisture (water).
  • the aforementioned mode of operation makes it possible to characterize the longitudinally watertight sealing points as "self-sealing systems in cable bundles and components of land, air and water vehicles."
  • Commercial SAP powders can have swelling volumes of more than 500 times their original volume to reach.
  • the water-swelling polymer can be used in a variety of forms, for example powdery, liquid, emulsified, as a gel or as a thermoplastic.
  • the water-swelling polymer can be used without carrier material or with carrier material for Use come, are preferred as the carrier material tapes, yarns, fibers or nonwovens.
  • Fig. 3 is a formed by means of the invention sealing point in a parallel connector
  • FIG. 6 shows schematically a water-swelling casing made of an adhesive tape on a single core of a cable set
  • Fig. 8 is a split grommet whose Abdicht Schemee with a water-swelling
  • FIG. 10 shows a housing seal with an emergency seal in addition to a
  • Standard seal For the application of the method according to the invention, a supply of individual wires of different length and different design (conductivity, load capacity) is provided in a known manner, for example, on so-called racks, of which the individual wires taken by hand for each on-board network individually predetermined shape scheme by hand and for forming a individual electrical system can be used.
  • racks For the manufacture of a vehicle electrical system, goods sold by the meter are taken from the ring or barrel or a drum and cut to the required dimensions for the individual cores. Before the individual wires made of the sold by the meter are combined into a vehicle electrical system, it is ensured that these individual wires are assembled on at least one end, ie stripped or prepared with plugs or otherwise for further use.
  • each individual core is automatically coated in at least one predetermined longitudinal section of the single wire and in a predetermined defined length with a water-swelling polymer, preferably a so-called. Superabsorbent polymer (SAP).
  • SAP superabsorbent polymer
  • the automatic coating of the individual cores takes place at predetermined spatial positions which correspond to the sections provided for the longitudinal water seals.
  • the location of these automatically applied polymer coatings is chosen so that in the finished electrical system coated with the water-swelling polymer portions are adjacent to each other. Consequently, in the finished vehicle electrical system, the coated sections of all the individual wires are arranged in correspondence with one another in the same local position (position), namely the sealing point of the vehicle electrical system to be produced.
  • the compliance with the predetermined spatial positions (positions) and predetermined dimensions of the coatings can be achieved technically in various ways.
  • a drip or spray device is called, which is arranged according to the predetermined location of the applied coating, and acted upon the individual cores successively in a common location with a defined amount of the water-swelling polymer.
  • the longitudinal dimension of the polymer application can be determined on the surface of the individual cores.
  • an SAP liquid or SAP emulsion is applied and finally dried.
  • the water-swelling polymer (SAP) can be used in conjunction with a carrier material, such as fabrics, films, fibers, tiles or yarns.
  • the water-swelling material arranged on a carrier tape can be applied by automatically wrapping each individual wire to the desired spatial position and in the desired longitudinal dimension.
  • Suitable SAP-coated carrier tapes have an adhesive coating on one side and the SAP coating on the other side. With the adhesive coating, such a band adheres to the surface of the single core.
  • a sleeve or grommet can be applied to the outer circumference of the sealing point constructed from the multiplicity of sheaths. If moisture enters the area between the inner surface of the spout / sleeve and the outer surface of the vehicle electrical system, as discussed above, this moisture is absorbed by swelling of the water-swelling material present on the outer surface of the sealing point and a water-blocking seal is built up.
  • FIG. 1 shows schematically a sealing point 1 according to the invention formed in the passage opening of a partition wall between adjacent areas of a vehicle.
  • the individual wires are designated by the reference numeral 2.
  • Fig. 2 shows schematically a sealing point 1 produced by means of the invention in an introduction of individual wires 2 into a component.
  • Fig. 3 shows schematically a formed by means of the invention sealing point 1 in a parallel connector for individual wires 2, wherein the parallel connector has a spout 4 and it contacted at the individual wires around Head acts.
  • 4 shows schematically a sealing point 1 produced by means of the invention in an end connector with an outer cap 6.
  • FIG. 5 shows schematically as a section a single core 2 with an envelope 8 made of a water-swelling polymer-coated adhesive tape.
  • FIG. 6 shows schematically a water-swelling enclosure arranged on a single core 2, which consists of an adhesive tape with water-swelling polymer adhering thereto.
  • the water-swelling polymer is applied to a surface of an adhesive tape whose other surface has an adhesive layer adhered to the surface of the single-wire 2.
  • Another protection of electrical systems against the ingress of moisture (water) is to seal the respective spatial connection of the sealing points 1 in the electrical system to the environment, such as a land, sea or aircraft, alike with the aid of a water-swelling polymer.
  • FIG. 7 shows an undivided spout or sleeve 10 which has a water-swelling polymer coating hatched on at least part of its inner surface.
  • FIG. 8 schematically shows a split spout, that is to say a spout 12, which normally comprises two parts of upper and lower shell, whose sealing regions are provided with a water-swelling polymer shown by hatching.
  • switch boxes (e-boxes) and other housings (Fig. 9) can be sealed by means of inner coatings of a water-swelling polymer against condensation.
  • the respective sealing regions are premounted with fixed, preformed (eg stamped) or freely formed seals, which consist for example of strings or tapes.
  • these seals can be made of plastic material, of pasty material or of liquid material.
  • 10 shows an emergency seal 14 on a housing, this emergency seal being activated from a water-swelling polymer when a standard seal 16 should fail, for example due to porosity, an NBR / EPDM seal.

Landscapes

  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen von Bordnetzen, deren Einzeladern noch vor Fertigstellung des Bordnetzes automatisch an wenigstens einer vorgegebenen Stelle mit einer vorgegebenen Menge eines wasserquellenden Polymers beschichtet werden. Beim fertigen Bordnetz liegen die Polymerbeschichtungen an übereinstimmenden Ortslagen und bilden wenigstens ein bei Feuchtigkeitszutritt selbstabdichtendes, wasserblockierendes System. Öffnungen und Trennflächen von geteilten und geschlossenen Tüllen werden mit Hilfe eines wasserquellenden Polymers abgedichtet. Auch für die Innenbeschichtung von Schaltkästen und anderen Gehäusen als Schutz gegen Kondenswasser sowie als Notfalldichtungen sind wasserquellende Polymere vorgesehen.

Description

Anmelder: Gert Mauss und Wolfgang Nauditt
Unser Zeichen: PCT44740GKkor
Datum: 29. September 2006
Verfahren zum Herstellen selbstabdichtender Abschnitte in Leitungsanordnungen, insbesondere in Bordnetzen sowie mehradrige Leitungsanordnung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen selbstabdichtender Abschnitte in Leitungsanordnungen, insbesondere in Bordnetzen sowie eine mehradrige Leitungsanordnung.
Ein derartiges Verfahren ist bereits bekannt aus der WO 96/16415. Diese Veröffentlichung beschäftigt sich mit dem Problem, vieladrige Bordnetze, die im Land-, Wasser- und Luftfahrzeugbau verwendet werden, davor zu schützen, dass Feuchtigkeit (Wasser) eindringt und auf den Oberflächen der das Bordnetz bildenden Einzeladern weiter- zukriechen.
Die Gefahr, dass Feuchtigkeit, wie Kondenswasser oder Spritzwasser, auf den Oberflächen der Einzeladern bzw. auf den Oberflächen von Einzeladerbündeln entlang kriecht, und an den Aderenden an blankliegende elektrische Leiter oder Verbinder gelangt, besteht insbesondere im Bereich von Durchführungen durch Trennwände, beispielsweise einer Durchführung durch eine den Motorraum und die Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges voneinander trennende Wandung, aber ebenfalls bei Einführungen, wo das einen Leitungssatz bildende Bordnetz in ein Bauteil eingeführt wird. Auch die vielfältig verwendeten Parallelverbinder und Endverbinder sind bei mangelnder Längswasserdichtheit durch das Eindringen von Feuchtigkeit gefährdet. Als Folge unzureichender Längswasserdichtheit können Kurzschlüsse im elektrischen System auftreten, welche schwerwiegende Betriebsstörungen zur Folge haben können.
Gemäß WO 96/16415 werden längswasserdichte Abschnitte in vorbestimmten Bereichen vieladriger Leitungssätze dadurch erzeugt, dass die zwischen den Einzeladem vorhandenen Zwischenräume (Zwickel) in den abzudichtenden Abschnitten mit einer Dichtmasse verfüllt werden, die nach einer Wärme- und/oder Druckbehandlung aushärtet. Bei diesem bekannten Verfahren wird nach Fertigstellung eines Leitungssatzes, z.B. eines in der Fahrzeugindustrie üblicherweise benutzten Bordnetzes der bündeiförmige Leitungssatz aufgefächert, so dass die Einzeladern des Bordnetzes zunächst vereinzelt und dann parallel zueinander aufgefächert werden, worauf ein Kleberband mit einer klebefähigen Schicht quer zur Längsrichtung der aufgefächerten Einzeladern auf die aufgefächerten Leitungen geklebt wird. Das Material der klebefähigen Schicht des Kleberbandes dringt zwischen die Einzeladern ein und bildet nach Abschluss des Verfahrens einen wasserdichten Block in den jeweils behandelten Bereichen des Bordnetzes.
Statt eines Kleberbandes mit einer bevorzugt aus Butylkautschuk bestehenden klebefähigen Schicht sind bereits Kunststoffelemente in die abzudichtenden Bereiche eines Bordnetzes eingebracht worden, welche bei Wärmebehandlung zu einer vergrößerten Querschnittsgestaltung aufquellen oder bei Wärmebehandlung schmelzen und aufschäumen, wobei die zu verschließenden Zwischenräume (Zwickel) geschlossen werden. Derartige Maßnahmen sind aus der DE 36 31 769 A1 bekannt.
In jüngerer Zeit ist vorgeschlagen worden, die gegen Längswasser abzudichtenden Bereiche von Bordnetzen direkt mit Schaum zu beaufschlagen, aber erst nach Fertigstellung der noch abdichtungsbedürftigen Bordnetzstelle.
Allen diesen bekannten Maßnahmen zum Erzielen längswasserdichter Abschnitte in Leitersätzen ist gemeinsam, dass sie nach Fertigstellung der abzudichtenden Bordnetzstelle in Angriff genommen werden. Da moderne Bordnetze durchaus mehr als 150 Einzeladern aufweisen können, und zudem an einem einzigen Arbeitstag eine kaum überschaubare Vielzahl von unterschiedlichen Bordnetzen für unterschiedliche Bedürfnisse gefertigt werden müssen, führen diese bekannten Verfahren zu dem Erfordernis manueller Vor- und Nacharbeit, zu hohem Aufwand bei der Qualitätssicherung und zu hohem Investitionsaufwand, wobei erschwerend hinzukommt, dass das Arbeitsergebnis sehr stark vom menschlichen Faktor (Werkerabhängigkeit) abhängt.
Bordnetze dienen in Fahrzeugen dazu, elektrische Energie und elektrische Signale zu verteilen. Diese Bordnetze werden überwiegend kundenspezifisch hergestellt, was bedeutet, dass die jeweiligen Bordnetze individuell auf die Wünsche der jeweiligen Autokäufer abgestimmt werden. Das Bordnetz-Formen ist fast ausschließlich Handarbeit, wobei aus Rationalisierungsgründen hoher Wert darauf gelegt wird, die jeweili- gen Bestandteile eines Bordnetzes vor der Montage zeit- und typengenau bereitzustellen. Diese Bauteile sind z.B. Einzeladern, Leitungen, Stecker, Gehäuse und Verbinder. Das Formen der Bordnetze erfolgt zumeist auf schräg stehenden fahrbaren Montagebrettern von ca. 2 m Höhe und bis zu 12 m Länge.
Am Beispiel der Bedürfnisse in der Automobilindustrie wird deutlich, dass die jeweils benötigten Leitungssätze (Bordnetze) nach Umfang und Ausgestaltung davon abhängen, wie viel elektrische Leitungen zwischen Stromquelle und Verbrauchern im jeweiligen Fahrzeug benötigt werden. Man stelle sich nur vor, welche Folgen ein durchfeuchtetes Bordnetz auf die Übertragung elektrischer Impulse (Bordrechner) ausübt. So können je nach Kundenwunsch Fahrzeuge ein und des gleichen Typs voneinander sehr verschiedene Bordnetze benötigen, je nach den Sonderwünschen der Kfz- Besteller. Bordnetze werden üblicherweise auf geeigneten Montagebrettern montiert, wobei die zuvor auf die unterschiedlichen benötigten Längen zurechtgeschnittenen Einzeladern eines Bordnetzes nach einem für jedes Bordnetz vorliegenden Verdrahtungsplan von Hand verlegt werden.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, dass diese für Längswasserdichtigkeit erst an einer fertiggestellten Bordnetzstelle sorgen. Geht man von einer mehrjährigen Lebensdauer eines mit einem derartigen Kabelsatz versehenen Fahrzeuges aus, so besteht durchaus die Gefahr, dass nach etlichen Jahren durch mechanische Einwirkungen, chemische Einwirkungen oder andere Einwirkungen die zunächst erreichte Längswasserdichtigkeit beeinträchtigt oder gar vernichtet wird. Tritt beispielsweise in der Endphase der Gebrauchsdauer eines solchen Fahrzeuges ein Ereignis auf, welches eine hohe Längswasserdichtigkeit verlangt, so kann ein derart mechanisch oder chemisch beeinträchtigtes Dichtungssystem seine Aufgabe nicht mehr erfüllen.
Aus der US-PS 5,298,284 ist es bekannt, superabsorbierende Polymere (SAP) im Bereich der Dichtungstechnik einzusetzen, um bei Kabelbrüchen, insbesondere Unterwasserkabeln, das Eindringen von Feuchtigkeit und deren Ausbreitung in Längsrichtung zu verhindern. Aus der DE 198 59 728 A1 ist ein wasserquellbarer Schmelzklebstoff auf der Basis eines klebrigmachenden Harzes, eines wasserdispergierbaren EVA-Wachses sowie eines Ethylenacrylsäureester-Copolymeren, eines wasserlöslichen Homo- oder Copo- lymeren sowie eines Superabsorber-Polymerpulvers bekannt.
Die als SAP bezeichneten superabsorbierenden Polymere beruhen in vielen Fällen auf schwach quervernetzten Polyacrylaten, wie beispielsweise partiell mit Natrium neutralisierter Acrylsäure.
Für die Herstellung quellfähiger Kabelkomponenten werden flüssige, lösemittelfreie, quervernetzende Polyacrylate (SAP) angeboten. Diese ermöglichen quellfähige Be- schichtungen unterschiedlicher Trägermaterialien wie Gewebe, Folien, Fasern und Game, wobei das flüssige System eine homogene, wasserblockierende Schicht bildet, die in gequollenem Zustand gute Dichtungseigenschaften aufweist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen selbstabdichtender Abschnitte in mehradrigen Leitungsanordnungen, insbesondere in Bordnetzen, anzugeben, welches unabhängig von der Sorgfalt und/oder dem Geschick einer menschlichen Arbeitskraft qualitätsgesichert abläuft und zu Leitungsanordnungen, insbesondere Bordnetzen führt, deren Dichtstellen über lange Zeiträume betriebssicher sind. Die Erfindung ist auch auf eine derartige Leitungsanordnung gerichtet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst.
Wasserquellenden Polymeren stehen dabei gleich und einsetzbar sind alle Stoffe oder Verfahren, die durch chemische und / oder physikalische Wirkungen gegen eindringendes Wasser blockieren.
Wasserquellenden Polymeren in Ergebnis stehen daher gleich Stoffe und / oder Verfahren, die gegen Wasser dichten z. B. durch
- Oberflächenspannung
- Energiefelder
- Molekülgrößenunterschiede oder ähnliche Vorgänge, welche mit oder ohne Einwirkung von Wasser auftreten oder vorhanden sind. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der Herstellung von Bordnetzen wird von großen Mengen von Leitungsmaterial ausgegangen, welches in Fässern, Trommeln oder Rollen als sogenannte Meterware bereitgestellt wird. Auf ihrem Wege von der Meterware zum Bordnetz werden Leitungsabschnitte auf die gewünschten Längen automatisch abgelängt, abisoliert, geschweißt, gecrimpt, kontaktiert usw. Die derart vorkonfektionierten Leitungstypen (Einzeladern) werden vom Personal auf dem Montagebrett zu einem Bordnetz geformt.
Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare Fortschritt ergibt sich daraus, dass abmessungsmäßig festgelegte Dichtstellen an vorher präzise festgelegten Abschnitten von Einzeladern mit Hilfe eines wasserquellenden Materials auf automatisiertem Wege herbeigeführt werden, und zwar derart, dass nach Fertigstellung eines individuellen Leitungssatzes (Kabelbaumes, Leitungsanordnung) die behandelten Abschnitte zusammentreffen. Kommt es an einem derart ausgerüsteten Leitungssatz zu einem Angriff von Feuchtigkeit, so absorbieren die jede Einzelader über einen vorgegebenen Abschnitt in ihrer Längsabmessung umhüllenden wasserquellfähigen Werkstoffe das angreifende Wasser unter starker Volumenvergrößerung. Im Zusammenwirken benachbarter Dichtstellen bildet sich somit sozusagen selbsttätig ein das gesamte Leitungsbündel (Leitungssatz) durchsetzender Dichtungsblock, welcher das Ausbreiten von Feuchtigkeit (Wasser) wirksam verhindert.
Die vorstehend angegebene Wirkungsweise gestattet es, im Rahmen der vorliegenden Erfindung die längswasserdichten Dichtstellen als „selbstabdichtende Systeme in Leitungsbündeln und Bauteilen von Land-, Luft- und Wasserfahrzeugen" zu bezeichnen. Handelsübliche SAP-Pulver können Quellvolumina von mehr als dem 500-fachen ihres Ausgangsvolumens erreichen.
Im Rahmen der Erfindung kann das wasserquellende Polymer in vielfältiger Form benutzt werden, beispielsweise pulvrig, flüssig, emulgiert, als Gel oder als Thermoplast. Das wasserquellende Polymer kann ohne Trägermaterial oder mit Trägermaterial zur Verwendung gelangen, wobei als Trägermaterial Bänder, Garne, Fasern oder Vliese bevorzugt sind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt
Fig. 1 eine mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildete Dichtstelle in einer Durchführung,
Fig. 2 eine mit Hilfe der Erfindung hergestellte Dichtstelle in einer Einführung,
Fig. 3 eine mit Hilfe der Erfindung ausgebildete Dichtstelle in einem Parallelverbinder
Fig. 4 eine mit Hilfe der Erfindung hergestellte Dichtstelle in einem Endverbinder,
Fig. 5 eine Umhüllung aus einem wasserquellenden Material auf einer Einzelader (Schnitt),
Fig. 6 schematisch eine wasserquellende Hülle aus einem Klebeband auf einer Einzelader eines Leitungssatzes,
Fig. 7 eine ungeteilte Tülle bzw. Muffe mit einer wasserquellenden Innenbe- schichtung,
Fig. 8 eine geteilte Tülle, deren Abdichtbereiche mit einem wasserquellenden
Polymer versehen sind,
Fig. 9 einen Schaltkasten, der mit einer wasserquellenden Innenbeschichtung versehen ist, und
Fig. 10 eine Gehäuseabdichtung mit einer Notfalldichtung zusätzlich zu einer
Standardabdichtung. Zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in bekannter Weise ein Vorrat von Einzeladern unterschiedlicher Längenabmessung sowie unterschiedlicher Auslegung (Leitfähigkeit, Belastbarkeit) bereitgestellt, beispielsweise auf sogenannten Racks, von welchen die Einzeladern nach einem für jedes Bordnetz gegebenenfalls individuell vorgegebenen Formschema von Hand entnommen und zum Formen eines individuellen Bordnetzes benutzt werden. Zum Herstellen eines Bordnetzes wird Meterware vom Ring oder Fass oder einer Trommel entnommen und maschinell auf die für die jeweiligen Einzeladern vorgesehenen Abmessungen abgelängt. Bevor die aus der Meterware gefertigten Einzeladern zu einem Bordnetz vereinigt werden, wird dafür gesorgt, dass diese Einzeladern an wenigstens einem Ende konfektioniert werden, also abisoliert oder mit Steckern oder in anderer Weise für die weitere Verwendung vorbereitet sind. Auf ihrem Verarbeitungsweg von der unkonfektionierten Meterware zum Leitungsbündel eines Bordnetzes wird jede Einzelader automatisch in wenigstens einem in Längsrichtung der Einzelader vorbestimmten Abschnitt und in einer vorbestimmten definierten Länge mit einem wasserquellenden Polymer, vorzugsweise einem sog. superabsorbierenden Polymer (SAP) beschichtet. Das automatische Beschichten der Einzeladern erfolgt an im Voraus bestimmten Ortslagen, welchen den für die Längswasserabdichtungen vorgesehenen Abschnitten entsprechen. Dabei wird die Ortslage dieser automatisch aufgebrachten Polymerbeschichtungen so gewählt, dass beim fertigen Bordnetz die mit dem wasserquellenden Polymer beschichteten Abschnitte benachbart zueinander angeordnet sind. Mithin sind beim fertigen Bordnetz die beschichteten Abschnitte aller Einzeladern in Übereinstimmung miteinander in der gleichen Ortslage (Position) angeordnet, nämlich der herzustellenden Dichtstelle des Bordnetzes.
Das Einhalten der vorbestimmten Ortslagen (Positionen) und vorbestimmten Abmessungen der Beschichtungen kann technisch auf verschiedene Art und Weise erreicht werden. Als Beispiel sei eine Tropf- oder Sprayeinrichtung genannt, die entsprechend der vorbestimmten Ortslage der aufzubringenden Beschichtung angeordnet ist, und bei Betätigung die Einzeladern sukzessiv in einer gemeinsamen Ortslage mit einer definierten Menge des wasserquellenden Polymers beaufschlagt. Durch geeignete Wahl, z.B. der Austrittsöffnung der genannten Tropfvorrichtung, kann die Längsabmessung des Polymerauftrages auf der Oberfläche der Einzeladern festgelegt werden. In den vorgenannten Beispielen wird eine SAP-Flüssigkeit oder SAP-Emulsion aufgetragen und abschließend getrocknet. Alternativ kann das wasserquellende Polymer (SAP) in Verbindung mit einem Trägermaterial benutzt werden, beispielsweise auf Gewebe, Folien, Fasern, Fliesen oder Garnen. Beispielsweise kann das auf einem Trägerband angeordnete wasserquellende Material durch automatisches Umhüllen einer jeden Einzelader an der gewünschten Ortslage und in der gewünschten Längsabmessung aufgetragen werden. Geeignete SAP-beschichtete Trägerbänder haben einseitig eine Klebebeschichtung und auf der anderen Seite die SAP-Beschichtung. Mit der Kleberbeschichtung haftet ein solches Band auf der Oberfläche der Einzelader.
Nach Fertigstellung eines Bordnetzes verfügt dieses in wenigstens einem Abschnitt über ein bei Feuchtigkeitszutritt selbstabdichtendes, wasserblockierendes System, welches aus den in übereinstimmender Ortslage in der Längsabmessung der jeweiligen Einzelleiter aufgebrachten wasserquellenden Polymerbeschichtungen zusammengesetzt ist. Gelangt Feuchtigkeit (Wasser) an eine solche Dichtstelle, so wird dieses Wasser unverzüglich absorbiert und unter beträchtlicher Volumenvergrößerung des quellfähigen Materials fest gebunden. Vorhandene Schadstellen oder vorhandene Hohlräume, insbesondere in den Zwickeln zwischen benachbarten Einzeladern, werden sofort abgedichtet und ein weiteres Vordringen des Wassers wirksam verhindert.
Soll auch ein weiteres Vordringen von Feuchtigkeit auf der Außenoberfläche eines erfindungsgemäß hergestellten Leitungssatzes verhindert werden, so kann auf den Außenumfang der aus der Vielzahl von Umhüllungen aufgebauten Dichtstelle eine Muffe oder Tülle aufgebracht werden. Sollte Feuchtigkeit in den Bereich zwischen Inneπoberfläche der Tülle/Muffe und Außenoberfläche des Bordnetzes eintreten, so wird diese Feuchtigkeit, wie vorstehend erörtert, unter Aufquellen des auf der Außenoberfläche der Dichtstelle vorliegenden wasserquellenden Materials absorbiert und eine wasserblockierende Dichtung aufgebaut.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäß ausgebildete Dichtstelle 1 in der Durchtrittsöffnung einer Trennwand zwischen benachbarten Bereichen eines Fahrzeuges. Die Einzeladern sind mit den Bezugszeichen 2 bezeichnet. Fig. 2 zeigt schematisch eine mit Hilfe der Erfindung hergestellte Dichtstelle 1 in einer Einführung von Einzeladern 2 in ein Bauteil. Fig. 3 zeigt schematisch eine mit Hilfe der Erfindung ausgebildete Dichtstelle 1 in einem Parallelverbinder für Einzeladern 2, wobei der Parallelverbinder eine Tülle 4 aufweist und es sich bei den Einzeladern um kontaktierte Leiter handelt. Fig. 4 zeigt schematisch eine mit Hilfe der Erfindung hergestellte Dichtstelle 1 in einem Endverbinder mit einer äußeren Kappe 6. Fig. 5 zeigt schematisch als Schnitt eine Einzelader 2 mit einer Umhüllung 8 aus einem mit wasserquellendem Polymer beschichteten Klebeband. Fig. 6 zeigt schematisch eine auf einer Einzelader 2 angeordnete wasserquellende Umhüllung, die aus einem Klebeband mit daran haftendem wasserquellenden Polymer besteht. In den Fig. 5 und 6 ist das wasserquellende Polymer auf einer Oberfläche eines Klebebandes aufgebracht, dessen andere Oberfläche eine Klebeschicht aufweist, die auf der Oberfläche der Einzelader 2 haftet.
Ein weiterer Schutz von Bordnetzen vor dem Zutritt von Feuchtigkeit (Wasser) besteht darin, die jeweilige räumliche Verbindung der Dichtstellen 1 im Bordnetz zur Umgebung, beispielsweise ein Land-, See- oder Luftfahrzeug, gleichermaßen mit Hilfe eines wasserquellenden Polymers abzudichten.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in Fig. 7 bis 10 beschrieben. Fig. 7 zeigt eine ungeteilte Tülle bzw. Muffe 10, welche auf zumindest einem Teil ihrer Innenoberfläche eine schraffiert dargestellte, wasserquellende Polymerbeschichtung aufweist. In Fig. 8 ist schematisch eine geteilte Tülle, also eine im Normalfall zweiteilig aus Ober- und Unterschale bestehende Tülle 12 dargestellt, deren Abdichtbereiche mit einem schraffiert dargestellten wasserquellenden Polymer versehen sind. Bei Feuchtigkeitszutritt bilden die Polymere augenblicklich eine dauerhafte Wasserblockierung, welche die in den Tüllen oder Muffen verlaufenden Bordnetzabschnitte vor Feuchtigkeitszutritt schützt.
Auch Schaltkästen (E-Boxen) und sonstige Gehäuse (Fig. 9) können mit Hilfe von Innenbeschichtungen aus einem wasserquellenden Polymer gegen Kondenswasser abgedichtet werden. Für alle in den Fig. 7 bis 10 dargestellten Abdichtungen in Bauteilsystemen gilt, dass die jeweiligen Abdichtbereiche mit festen, vorgeformten (z.B. gestanzten) oder frei geformten Dichtungen vormontiert sind, welche beispielsweise aus Schnüren oder Bändern bestehen. Ferner können diese Dichtungen aus plastischem Material, aus pastenförmigem Material oder aus flüssigem Material vorgesehen sein. Fig. 10 zeigt eine Notfallabdichtung 14 an einem Gehäuse, wobei diese Notfallabdichtung aus einem wasserquellenden Polymer aktiviert wird, wenn eine Standarddichtung (16) beispielsweise eine NBR/EPDM-Dichtung versagen sollte, beispielsweise infolge von Porosität.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen selbstabdichtender Abschnitte in mehradrigen Leitungsanordnungen, insbesondere in Bordnetzen, bei welchem eine Vielzahl von Einzeladern zu mehradrigen Leitungsanordnungen, insbesondere Bordnetzen geformt werden, und in vorbestimmten Abschnitten der Leitungsanordnungen Längswasserdichtungen ausgebildet werden, wobei die Einzeladern vor ihrer Zusammenführung zu der mehrschichtigen Leitungsanordnung, insbesondere Bordnetzen, automatisch in wenigstens einem in Längsrichtung der Einzelader vorbestimmten Abschnitt und in einer vorbestimmten definierten Menge mit einem wasserquellenden Polymer, vorzugsweise einem sogenannten superabsorbierenden Polymer (SAP) beschichtet werden, und die Positionen der beschichteten Abschnitte der Einzeladern so gewählt werden, dass nach der Zusammenführung der Einzeladern, die mit dem wasserquellenden Polymer beschichteten Abschnitte benachbart zueinander angeordnet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das wasserquellende Polymer als Flüssigkeit oder als Emulsion oder als Pulver automatisch auf die als Dichtstellen vorgesehenen Abschnitte der Einzeladern aufgetragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das wasserquellende Polymer zusammen mit einem bandförmigen oder filamentförmigen Trägermaterial automatisch auf die als Dichtstellen vorgesehenen Abschnitte der Einzeladern aufgetragen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Außenumfang des montierten Bordnetzes im Bereich der Dichtstelle eine Muffe oder Tülle aufgebracht wird.
5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzeladern als konfektionierte Meterware mit vorgegebenen, vorzugsweise unterschiedlichen Leitungsabmessungen und vorgegebenen Aufbau eingesetzt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsanordnung, insbesondere Bordnetze, nach einem vorbestimmten Formschema geformt sind, in vorbestimmten Abschnitten mit einer oder mehreren Längswasserdichtungen versehen ist.
7. Mehradrige Leitungsanordnung, insbesondere Kabelbaum oder Bordnetz eines Wasser- und /oder Land- und / oder Luftfahrzeugs, gekennzeichnet durch benachbarte Abschnitte von Einzeladern der Leitungsanordnung beschichtet mit einem wasserquellen Polymer, vorzugsweise SAP (superabsorbierendes Polymer) zur Längsabdichtung der Einzeladern gegeneinander.
8. Verwendung von quellfähigen Polymeren zum Abdichten von Abdichtbereichen als Feuchtigkeitsschutz für Muffen oder Tüllen (10) von elektrischen Leitungen aller Art.
9. Verwendung von wasserquellenden Polymeren zum Abdichten der Trennflächen von geteilten Tüllen (12).
10. Verwendung wasserquellender Polymere als Innenbeschichtung von elektrischen Schaltkästen zum Schutz gegen Kondenswasser.
11. Verwendung wasserquellender Polymere als Notfallabdichtung für elektrische Gehäuse.
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