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Die
Erfindung betrifft eine Abdichtungsvorrichtung für eine elektrische Anschlussstelle
einer in einem Träger
geführten
Leiterbahn gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Abdichtungsvorrichtungen
gegen Wasser für elektrische
Anschlussstellen zwischen Kontaktelementen und innerhalb eines Trägers geführten Leiterbahnen,
welche beispielsweise innerhalb eines als „FCC"-Folie (Flexible Flat Cable) bezeichneten
Folienflachleiters angeordnet sind, sind in unterschiedlichen Ausführungsformen
bekannt. Diese weisen zumeist ein Gehäuse mit zwei Gehäuseteilen
auf, welche an einem Ende über
eine Schwenkverbindung schwenkbar miteinander verbunden sind bzw.
verbunden werden können
und deren einander gegenüberliegenden
Seiten mit umlaufenden Dichtungen wie etwa ringförmigen Stirndichtungen versehen sind.
Zum Abdichten der Anschlussstellen, welche zum Beispiel als Crimpverbindungen
ausgebildet sind, werden die beiden Gehäuseteile gegeneinander auf
den zwischen den Gehäuseteilen
angeordneten Träger
zusammengeführt
bzw. – geklappt
und in der zusammengeklappten Stellung fixiert, so dass die Anschlussstellen
von den umlaufenden Dichtungen der beiden Gehäuseteile eingefasst werden
und der durch die Gehäuseteile
umschlossene Raum gegen Wasser abgedichtet ist.
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In
der Regel weist das Gehäuse
weiter eine gegen die beiden Gehäuseteile
abgedichtete Aufnahme auf, in welche die Kontaktelemente einsteckbar
sind, so dass über
einen in die Aufnahme einsteckbaren und mit komplementären Kontaktelementen
versehenen Stecker eine Steckverbindung zwischen den komplementären Kontaktelementen
hergestellt werden kann.
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Bei
den bekannten Abdichtungsvorrichtungen erfordert die Herstellung
einer effektiven Abdichtung der Anschlussstellen gegen Wasser jedoch
einen relativ hohen Anpressdruck der Dichtungen auf dem Träger, welcher
verbunden ist mit einem hohen Kraftaufwand beim Zusammenklappen
der Gehäuseteile.
Die Abdichtungsvorrichtungen weisen daher größtenteils Schraubverbindungen
zur Erleichterung des Zusammenklappens der Gehäuseteile auf, wodurch einerseits
der Aufbau einer Abdichtungsvorrichtung kompliziert wird und andererseits
sich das Anbringen der Abdichtungsvorrichtung an einem Träger umständlich gestaltet.
Insbesondere bei eingeschränkten
Platzverhältnissen
am Montageort der Abdichtungsvorrichtung ist dies von großem Nachteil.
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Weiterhin
bekannt sind Abdichtungsvorrichtungen, welche durch Zusammenklappen
bzw. durch Zusammenführen
von Gehäuseteilen
einen den Träger
im Bereich der Anschlussstellen umgebenden Raum schaffen, welcher
zur Abdichtung gegen Wasser mit Klebstoffen oder Harzen ausgegossen
wird. Da diese Klebstoffe anschließend jedoch noch aushärten müssen, kann
das Anbringen derartiger Abdichtungsvorrichtungen insgesamt relativ
viel Zeit in Anspruch nehmen.
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Aus
der
DE 24 41 058 A1 ist
ein elektrischer Steckverbinder für Flachbandkabel bekannt, bei
dem die Anschlussstellen durch zwei schwenkbare Deckel abgedeckt
sind.
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Aus
der
DE 199 42 927
A1 ist ein abgedichteter Steckverbinder mit in einer Ebene
angeordneten Einzelleitern bekannt. Der Steckverbinder weist ein
Gehäuse
mit einem schwenkbaren Deckel auf, wobei Dichtungen in einem Leitereinführbereich
und an den Trennfugen zwischen Gehäuse und Deckel angeordnet sind.
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Aus
der WO 01/22 534 A1 ist eine Kontaktierungsvorrichtung für Flachbandkabel
mit einer einseitig angeordneten großflächigen Dichtung bekannt.
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Aus
der
DE 696 02 410 T2 ist
eine Kontaktierungsvorrichtung für
in einer Ebene angeordnete Einzelleiter bekannt, welche eine Geldichtung
aufweist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Abdichtungsvorrichtung
bereitzustellen, welche einen einfachen Aufbau aufweist und eine
sichere Abdichtung einer Anschlussstelle einer in einem Träger geführten Leiterbahn
bei einer schnelleren und unkomplizierteren Handhabung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Abdichtungsvorrichtung
für eine
elektrische Anschlussetelle einer in einem Träger geführten Leiterbahn, welche über die Anschlussstelle
elektrisch mit einem Kontaktelement verbunden ist, weist ein Gehäuse mit
zwei Gehäuseteilen
auf, welche an einem Ende über
eine Schwenkverbindung zusammenklappbar sind, um die Anschlussstelle
abzudichten, wobei die beiden Gehäuseteile jeweils als platten förmige Deckel
mit großflächigen Dichtungen
auf den Deckelinnenseiten ausgebildet sind. Bei den auf den Träger im Bereich der
Anschlussstelle zusammengeführten
Gehäuseteilen
wird der durch die Gehäuseteile
umschlossene Raum und damit die Anschlussstelle von den großflächigen Dichtungen
wasserdicht verschlossen, wodurch eine sichere Abdichtung der Anschlussstelle erzielt
wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform bestehen
die großflächigen Dichtungen
aus einem weichen Material, wodurch das Zusammenklappen der Gehäuseteile
lediglich einen geringen Kraftaufwand erfordert. Damit bedarf die
erfindungsgemäße Abdichtungsvorrichtung
zum Zusammenklappen der beiden Gehäuseteile auch keiner unterstützenden Hilfsmittel
wie etwa Schraubverbindungen, wodurch der Aufbau der Abdichtungsvorrichtung
einfach ist und sich das Anbringen der Abdichtungsvorrichtung selbst
bei eingeschränkten
Platzverhältnissen
am Montageort unkompliziert und schnell gestaltet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Schwenkverbindung einen Steg mit einer Öffnung auf, über die
die Schwenkverbindung auf das Kontaktelement am Träger aufsteckbar
ist, wobei die Gehäuseteile über Filmscharniere
an dem Steg angelenkt sind. Diese Ausgestaltung begünstigt einen
einfachen Aufbau der Abdichtungsvorrichtung, wodurch die Abdichtungsvorrichtung
kostengünstig herstellbar
und besonders leicht zu handhaben ist.
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Bevorzugt
ist es weiterhin, dass der Steg der Abdichtungsvorrichtung im Querschnitt
eine im wesentlichen U-förmige
Aufnahme aufweist und die Gehäuseteile
an den dem Steg zugewandten Enden mit Hakenelementen versehen sind,
welche bei den zusammengeklappten Gehäuseteilen in entsprechend geformte
Aussparungen in der Aufnahme des Steges eingreifen. Hierdurch werden
die zusammengeklappten Gehäuseteile
sicher mit dem Steg verrastet, wodurch eine dauerhafte Fixierung
der Gehäu seteile und
damit eine zuverlässige
Abdichtung der Anschlussstelle erzielt wird.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Abdichtungsvorrichtung werden als großflächige Dichtungen selbstklebende
Gelkissen eingesetzt. Diese aus einem sehr weichen und formbaren
bzw. fließfähigen Material
bestehenden Dichtungen verschliessen sehr zuverlässig den gesamten durch die
Gehäuseteile
umschlossenen Raum und begünstigen
die komfortable Handhabung der Abdichtungsvorrichtung, da nur ein
sehr geringer Kraftaufwand zum Zusammenklappen der Gehäuseteile erforderlich
ist. Auch wird die Herstellung bzw. der Aufbau der Abdichtungsvorrichtung
vereinfacht, da keine zusätzlichen
Klebeflächen
bzw. Halteelemente zur Fixierung der Gelkissen an den Innenseiten
der Gehäuseteile
benötigt
werden. Sofern sich die Gelkissen bei den zusammengeklappten Gehäuseteilen gegenseitig
verkleben, was beispielsweise der Fall ist wenn die Breite der Gehäuseteile
grösser
bemessen ist als die Breite des Trägers im Bereich der abzudichtenden
Anschlussstelle und sich die Gelkissen infolgedessen an den Seiten
des Trägers
gegenseitig berühren,
wird die Abdichtung der Anschlussstelle weiter verbessert.
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In
der für
die Praxis relevanten Ausführungsform
ist angrenzend an den Steg der Schwenkverbindung eine Aufnahme vorgesehen,
in welche das Kontaktelement einsteckbar ist und welche ausgelegt
ist, einen ein komplementäres
Kontaktelement aufweisenden Stecker aufzunehmen, um eine elektrische Verbindung
zwischen den komplementären
Kontaktelementen herzustellen. Über
diese Steckverbindung kann die innerhalb des Trägers geführte Leiterbahn schnell und
komfortabel mit einem mit dem Stecker verbundenen weiteren Leiter
kontaktiert werden.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
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1 einen Stecker, eine Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung und
einen mit Kontaktelementen versehenen Folienflachleiter in einer
perspektivischen Darstellung,
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2 bis 4 den Stecker und die Abdichtungsvorrichtung
beim Anbringen an dem Folienflachleiter von der Seite und
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5 eine seitliche Schnittdarstellung
der an dem Folienflachleiter angebrachten Abdichtungsvorrichtung
mit dem eingestecktem Stecker.
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1 zeigt einen Stecker 30,
eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung 1 und
einen Folienflachleiter 20 in einer perspektivischen Darstellung.
Der Folienflachleiter 20 besteht aus einer Folie 21,
innerhalb derer mehrere in den Figuren nicht dargestellte flachgepresste Leiterbahnen
angeordnet sind. Die Folie 21 fungiert als Träger, welcher
die Leiterbahnen insbesondere gegen Wasser abdichtet.
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In
dem in 1 dargestellten
Bereich des Folienflachleiters 20 weist der Folienflachleiter 20 vier
Anschlussstellen 24 auf, über welche zwei Leiterbahnen
mit als Kontaktstiften 22 ausgebildeten Kontaktelementen
und sowie zwei weitere Leiterbahnen mit einer Diode 23 elektrisch
verbunden sind.
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Die
dargestellten Anschlussstellen 24 sind als Crimp-Verbindungen ausgebildet,
bei denen eine Kontaktierung der Leiterbahnen des Folienflachleiters 20 mit
Hilfe von flachgepressten Crimp-Hülsen erfolgt, welche die Folie 21 durchdringen
und die Leiterbahnen umschließen.
Alternativ können
die Leiterbahnen des Folienflachleiters 20 auch über anders ausgestaltete
Anschlussstellen wie zum Beispiel Piercing-Verbindungen kontaktiert werden.
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Mit
Hilfe der dargestellten erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung 1 lassen
sich die Anschlussstellen 24 des Folienflachleiters 20 sicher
gegen Wasser abdichten. Die Abdichtungsvorrichtung 1 weist
hierzu ein Gehäuse
mit zwei Gehäuse teilen 2 auf,
welche an einem Ende über
eine Schwenkverbindung 4 zusammenklappbar miteinander verbunden
sind. Beide Gehäuseteile 2 sind
jeweils als plattenförmige
Deckel mit großflächigen Dichtungen 3 auf
den Deckelinnenseiten ausgebildet. Als Dichtungen werden hierbei
selbstklebende Gelkissen 3 eingesetzt, welche beim Zusammenführen der
Gehäuseteile 2 auf
den zwischen den Gehäuseteilen 2 angeordneten
Folienflachleiter 20 im Bereich der Anschlussstellen 24 den
von den Gehäuseteilen 2 umschlossenen
Raum und damit die Anschlussstellen 24 wasserdicht verschließen. Das
Zusammenklappen der Gehäuseteile 2 erfordert
lediglich einen geringen Kraftaufwand, da die Gelkissen 3 aus
einem sehr weichen, formbaren und fließfähigen Material bestehen.
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Bei
dem in 1 dargestellten
Bereich der abzudichtenden Anschlussstellen 24 des Folienflachleiters 20 ist
die Breite der Gehäuseteile 2 der
Abdichtungsvorrichtung 1 grösser bemessen als die Breite
der Folie 21. Dies hat zur Folge, dass sich die Gelkissen 3 der
zusammengeklappten Gehäuseteile 2 an
den Seiten der Folie 21 gegenseitig berühren und damit gegenseitig
verkleben, wodurch die Folie 21 von den Gelkissen 3 umschlossen
wird und die Abdichtung der Anschlussstellen 24 weiter
verbessert wird.
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Eine
vergleichbare Wirkung rufen an die Schwenkverbindung
4 angrenzende
Seitenwände
11 der
Gehäuseteile
2 hervor,
zwischen denen die Gelkissen
3 angeordnet sind. Diese Seitenwän
de 11 greifen bei den zusammengeklappten
Gehäuseteilen
2 schachtelförmig ineinander,
wodurch eine Einkapselung des Folienflachleiters
20 bewirkt
wird und die abgedichteten Anschlussstellen
24 zusätzlich geschützt werden.
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Wie 1 deutlich zeigt, sind die
Seitenwände 11 mit
korrespondierenden Rastnasen 12 und Aussparungen 13 versehen,
um die zusammengeklappten Gehäuseteile 2 miteinander
zu verrasten. Hierdurch wird eine dauerhafte Fixierung der Gehäusetei le 2 und
damit eine zuverlässige
Abdichtung der Anschlussstellen 24 erzielt.
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Eines
der beiden Gehäuseteile 2 weist
zusätzlich
auf der Innenseite zwei Zapfen 15 auf, welche beim Zusammenklappen
der Gehäuseteile 2 in Aussparungen 25 an
den Seiten der Folie 21 eingreifen, um die Abdichtungsvorrichtung 1 an
dem Folienflachleiter 20 zu fixieren. Hierdurch wird eine
Zugentlastung realisiert, so dass beim Ziehen an der Abdichtungsvorrichtung 1 keine
Zugkräfte
auf den Anschlussstellen 24 lasten sondern über die
Aussparungen 25 von der Folie 21 aufgenommen werden.
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Die
Schwenkverbindung 4 der Abdichtungsvorrichtung 1 weist
einen Steg 5 mit mehreren Öffnungen 6 auf, über welche
die Schwenkverbindung 4 auf die Kontaktstifte 22 und
die Diode 23 am Folienflachleiter 20 aufgesteckt
werden kann. Über
Filmscharniere 10 sind die beiden Gehäuseteile 2 an dem Steg 5 schwenkbar
angelenkt.
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Der
Steg 5 ist im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet
mit einer zwei Aussparungen 8 aufweisenden Aufnahme 7.
In diese Aufnahme 7 greifen beim Zusammenklappen der Gehäuseteile 2 entsprechend
geformte gekrümmte
Haken 9 ein, welche an den dem Steg 5 zugewandten
Enden der Seitenwände 11 angeordnet
sind. Hierdurch werden die zusammengeklappten Gehäuseteile 2 zusätzlich mit
dem Steg 5 verrastet, wodurch die Fixierung der Gehäuseteile 2 weiter
verbessert wird.
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Angrenzend
an den Steg 5 weist das Gehäuse der Abdichtungsvorrichtung 1 eine
Aufnahme 14 auf, in welche die Kontaktstifte 22 vor
dem Zusammenklappen der Gehäuseteile 2 eingesteckt
werden. Mit Hilfe von in den Figuren nicht dargestellten Rastelementen
werden die Kontaktstifte 22 dabei mit der Aufnahme 14 verrastet.
Die Aufnahme 14 ist weiter ausgelegt, den Stecker 30 aufzunehmen,
welcher mit komplementären
Kontaktbuchsen 31 versehen ist. Auf diese Weise fungiert
die Abdichtungsvorrichtung 1 als Sockel eines Steckverbinders,
in welchen der Stecker 30 eingesteckt wird um elektrische
Verbindungen zwischen den komplementären Kontaktstiften 22 und
Kontaktbuchsen 31 herzustellen. Wie 1 zeigt, sind die Kontaktbuchsen 31 weiter
mit Kabeln 32 bzw. Innenleitern eines Kabels verbunden.
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Die
folgenden 2 bis 4 veranschaulichen den Vorgang
des Anbringens der Abdichtungsvorrichtung 1 an dem Folienflachleiter 20.
Anhand der gewählten
seitlichen Darstellung lässt
sich deutlich der im wesentlichen U-förmige Querschnitt des Steges 5 der
Schwenkverbindung 4 erkennen.
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Wie 3 zeigt, wird die Abdichtungsvorrichtung 1 zunächst so
auf den Folienflachleiter 20 aufgesetzt, dass die Kontaktstifte 22 durch
den Steg 5 in die Aufnahme 14 eingesteckt werden.
Anschließend
werden die Gehäuseteile 2 zusammengeklappt,
so dass die Seitenwände 11 der
Gehäuseteile 2 wie
in 4 dargestellt schachtelförmig ineinander greifen.
Neben der dadurch hervorgerufenen Einkapselung der Anschlussstellen 24 des
Folienflachleiters 20 ergibt sich gleichzeitig eine kompakte
platzsparende Geometrie der Abdichtungsvorrichtung 1. Anhand
von 4 lässt sich
weiter deutlich erkennen, wie die gekrümmten Haken 9 der
Seitenwände 11 in die
Aussparungen 8 der Aufnahme 7 des Steges 5 eingreifen
und dadurch die zusammengeklappten Gehäuseteile 2 mit dem
Steg 5 verrasten.
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5 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung der
an dem Folienflachleiter 20 angebrachten Abdichtungsvorrichtung 1 mit
dem in die Aufnahme 14 eingesteckten Stecker 30.
In dieser Anordnung ist eine elektrische Verbindung zwischen den
Leiterbahnen des Folienflachleiters 20 und den an den Stecker 30 angeschlossenen
Kabeln 32 über
die komplementären
Kontaktstifte 22 und Kontaktbuchsen 31 hergestellt.
Deutlich ist zu erkennen, wie die selbstklebenden Gelkissen 3 den
durch die Gehäuseteile 2 umschlossenen
Raum und damit die Anschlussstellen 24 verschließen. Die
Anschlussstellen 24 werden hier bei auch gegen die Aufnahme 14 der
Abdichtungsvorrichtung 1 abgedichtet. Um diese Abdichtung
zu verbessern, kann es günstig
sein, wenn die Gelkissen 3 beim Zusammenklappen der Gehäuseteile 2 zum
Teil in die Aufnahme 14 hineingedrückt werden. Dies lässt sich
beispielsweise dadurch erreichen, dass die Deckelinnenseiten der
Gehäuseteile 2 mit
einer in 5 nicht eingezeichneten
Schrägung versehen
sind.
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Die
in den Figuren dargestellte Abdichtungsvorrichtung 1 weist
als großflächige Dichtungen selbstklebende
Gelkissen 3 auf. Entsprechend sind weitere Ausführungsformen
vorstellbar, bei welchen Gelkissen eingesetzt werden, welche auf
den dem Folienflachleiter zugewandten Oberflächen mit einer nichtklebenden
Beschichtung versehen sind. Dadurch ist zwar gegebenenfalls ein
erhöhter
Anpressdruck der Gelkissen auf dem Folienflachleiter verbunden mit
einem höheren
Kraftaufwand beim Zusammenklappen der Gehäuseteile erforderlich, um eine
entsprechend sichere Abdichtung zu erzielen, da die Beschichtung
ein Fliessen der Gelkissen etwas unterdrückt. Ein höherer Anpressdruck könnte beispielsweise
mit Hilfe von zusätzlichen
Rippen auf den Deckelinnenseiten der Gehäuseteile realisiert werden,
welche zu einer Verpressung der Gelkissen führen. Der Einsatz beschichteter
Gelkissen hat jedoch den Vorteil, dass diese Gelkissen im Gegensatz zu
den nichtbeschichteten Gelkissen beim Transport der Abdichtungsvorrichtung
nicht durch eine aufwendige Verpackung gegen Staub und Schmutz geschützt werden
müssen.
Dies gilt entsprechend bei der Verwendung von anderen nicht aus
Gel bestehenden, großflächigen und
weichen Dichtungen.
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Der
Einsatz der erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung
ist weiterhin nicht beschränkt
auf die Abdichtung von Anschlussstellen eines Folienflachleitern.
Denkbar sind Ausführungsformen,
welche ausgelegt sind, Anschlussstellen von beispielsweise Leiterplatten
oder anderen mit Leiterbahnen versehenen Trägern abzudichten.
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- 1
- Abdichtungsvorrichtung
- 2
- Gehäuseteil
- 3
- Dichtung/Gelkissen
- 4
- Schwenkverbindung
- 5
- Steg
- 6
- Öffnung
- 7
- Aufnahme
- 8
- Aussparung
- 9
- Haken
- 10
- Filmscharnier
- 11
- Seitenwand
- 12
- Rastnase
- 13
- Aussparung
- 14
- Aufnahme
- 15
- Zapfen
- 20
- Folienflachleiter
- 21
- Folie
- 22
- Kontaktstift
- 23
- Diode
- 24
- Anschlussstelle
- 25
- Aussparung
- 30
- Stecker
- 31
- Kontaktbuchse
- 32
- Kabel