Title:
Flexibles elektrisches Verbindungskabel
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft ein flexibles elektrisches Verbindungskabel (9) aus einer Vielzahl von Einzellitzen, welche ein Seil (14) oder ein Geflecht ausbilden, und welche an wenigstens einer Stelle (16) zusammengebondet oder kompaktiert sind. Alternativ dazu kann eine flexible Vergussmasse mit Hilfe von Unterdruck eingebracht werden, welche die Einzellitzen abdichtend durchdringt. Ferner mit einer Isolierung (17), welche an wenigstens einer Stelle (18) eine Durchmesservergrößerung (D) aufweist. Auf das flexible elektrische Verbindungskabel ist die elektrische Isolierung (17) nach dem Zusammenbonden oder Kompaktieren der Einzellitzen aufgebracht. In diesem Fall ist die elektrische Isolierung (17) mit der wenigstens einen Stelle (18) ihres vergrößerten Querschnitts einstückig ausgebildet sind. Alternativ dazu kann auch die flexible Vergussmasse die Isolierung und insbesondere deren Stelle (18) mit der Durchmesservergrößerung (D) ausbilden.




Inventors:
Knoop, Andreas, Dipl.-Ing. (73728, Esslingen, DE)
Application Number:
DE102015016388A
Publication Date:
06/22/2017
Filing Date:
12/17/2015
Assignee:
Daimler AG, 70327 (DE)
Domestic Patent References:
DE102011081116A1N/A2013-02-21
DE112008003375T5N/A2010-10-28
DE10138104A1N/A2002-03-21



Claims:
1. Flexibles elektrisches Verbindungskabel (9) aus einer Vielzahl von Einzellitzen, welche ein Seil (14) oder ein Geflecht ausbilden, und welche an wenigstens einer Stelle (16) zusammengebondet oder kompaktiert sind, mit einer Isolierung (17), welche an wenigstens einer Stelle (18) eine Durchmesservergrößerung (D) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Isolierung (17) nach dem Zusammenbonden oder Kompaktieren der Einzellitzen aufgebracht ist, und dass die elektrische Isolierung (17) mit der wenigstens einen Stelle (18) ihres vergrößerten Querschnitts einstückig ausgebildet sind.

2. Flexibles elektrisches Verbindungskabel (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Einzellitzen durch Schweißen zusammengebondet ist.

3. Flexibles elektrisches Verbindungskabel (9) aus einer Vielzahl von Einzellitzen, welche ein Seil oder ein Geflecht ausbilden, und welche an wenigstens einer Stelle (16) von einer flexiblen mit der Hilfe von Unterdruck eingebrachten Vergussmasse durchdrungen sind, mit einer Isolierung (17), welche zumindest an der wenigstens einen Stelle (16), an der die Einzellitzen von der flexiblen Vergussmasse durchdrungen sind, durch die flexible Vergussmasse selbst ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Isolierung (17) an wenigstens einer Stelle (18) eine Durchmesservergrößerung (D) aufweist.

4. Flexibles elektrisches Verbindungskabel (9) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelle (18) der elektrischen Isolierung (17) mit der Durchmesservergrößerung (D) aus der flexiblen Vergussmasse gebildet ist.

5. Flexibles elektrisches Verbindungskabel (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende des Seils (14) oder Geflechts ein Anschlusselement (15) angebracht ist, wobei der Durchmesser (D) an der wenigstens einen Stelle (18) mit der Durchmesservergrößerung größer oder gleich groß wie der größte Durchmesser (Dx) des Anschlusselements (15) ist.

6. Flexibles elektrisches Verbindungskabel (9) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (15) formschlüssig mit dem Seil (14) oder Geflecht verbunden, insbesondere angecrimpt, ist.

7. Flexibles elektrisches Verbindungskabel (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der elektrischen Litzen an genau einer Stelle (16, 16') zusammengebondet oder kompaktiert oder von der flexiblen Vergussmasse (19) durchdrungen sind, wobei die Stelle (18) der Durchmesservergrößerung im Bereich der Stelle (16, 16') liegt, an welcher die Vielzahl von Einzellitzen zusammengebondet, kompaktiert oder von der flexiblen Vergussmasse (19) durchdrungen sind.

8. Flexibles elektrisches Verbindungskabel (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Isolierung (17) und die wenigstens eine Stelle (18) der Durchmesservergrößerung durch Umspritzen des Seils (14) oder Gewebes hergestellt ist.

9. Flexibles elektrisches Verbindungskabel (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Einzellitzen ein Rundseil (14) ausbilden.

10. Verwendung eines flexiblen elektrischen Verbindungskabels (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, zum Verbinden einer elektrischen Maschine (8) mit einer Leistungselektronik (10), welche in einem abgedichteten Gehäuse (11) angeordnet ist.

11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (8) und die Leistungselektronik (10) mit ihrem Gehäuse (11) in einer zumindest teilweise feuchten Umgebung eingesetzt werden.

12. Verwendung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (8) und die Leistungselektronik (10) mit ihrem Gehäuse (11) in einem elektrisch unterstützten Turbolader (1), insbesondere zur Luftversorgung in einem Brennstoffzellensystem, eingesetzt werden.

Description:

Die Erfindung betrifft ein flexibles elektrisches Verbindungskabel nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 oder der im Oberbegriff von Anspruch 3 näher definierten Art. Außerdem betrifft sie die Verwendung eines derartigen flexiblen elektrischen Verbindungskabels gemäß Anspruch 10.

Flexible elektrische Verbindungskabel weisen im Allgemeinen den Nachteil auf, dass sie in Längsrichtung nicht dicht gegenüber Gasen und Flüssigkeiten, sowie insbesondere feuchten Gasen sind. In der Praxis bedeutet dies, dass in Umgebungen, in welchen feuchte Gase auftreten, oder in welchen Flüssigkeiten vorliegen, eine Leitungsdurchführung, beispielsweise in ein Gehäuse hinein, mit besonderer Sorgfalt gestaltet werden muss.

Ein gattungsgemäßes flexibles elektrisches Verbindungskabel ist beispielsweise aus der DE 101 38 104 A1 bekannt. Um eine Abdichtung in Längsrichtung zu erreichen, ist es dabei vorgesehen, dass die einzelnen Litzen in wenigstens einem Bereich zusammengebondet oder kompaktiert werden, um ein kurzes massives Drahtsegment ohne Zwischenräume und Strömungsspalte in diesem Drahtsegment auszubilden. Um ein solches zusammengebondetes oder kompaktiertes Drahtsegment, welches vor dem Bonden oder Kompaktieren typischerweise abisoliert wird, kann dann ein entsprechender Dichtungskörper gegossen werden, wie sich beispielsweise aus der Darstellung in 5 der genannten Offenlegungsschrift ergibt. Hierdurch wird eine in Längsrichtung des Kabels dichte Durchführung der Kabel durch eine Gehäusewand möglich. Durch diese Anordnung ergibt sich eine mehrteilige Isolierung, was durch die Grenzen zwischen den einzelnen Elementen der Isolierung im Hinblick auf die Dichtheit ein erheblicher Nachteil ist. Zusätzlich muss über den Herstellungsprozess sichergestellt werden, dass eine ausreichende Verbindung zwischen den unterschiedlichen Materialien der Kabelisolierung und der um die elektrische Isolierung des Kabels herumgegossenen Abdichtung gewährleistet ist.

In diesem Zusammenhang kann außerdem auf die DE 10 2011 081 116 A1 hingewiesen werden. Hier wird über ein Verlöten der einzelnen Litzen eine ähnliche Abdichtung erzielt. In der Praxis ist nun so, dass sich derartige druck- und längswasserdichte Kabeldurchführungen als außerordentlich anfällig erwiesen haben. Voraussichtlich liegt dies an der Verwendung von Lötzinn zusammen mit Kupfer als dem Werkstoff, aus dem die Litzen überwiegend bestehen. Das Lötzinn bildet zusammen mit dem Kupfer ein elektrogalvanisches Element aus. Durch die Feuchtigkeit und die Flussmittelreste, welche zusammen als eine Art Elektrolyt wirken, kommt es sehr leicht zu einer Zerstörung der Einzellitzen durch Korrosion. Hierdurch kann es zu einem unerwünschten Ausfall des gesamten Aufbaus und insbesondere zu einer Undichtheit mit teils gravierenden unerwünschten Folgen kommen.

Eine weitere Alternative zu dem Zusammenbonden bzw. Kompaktieren der Einzellitzen ist beispielsweise aus der DE 11 2008 003 375 T5 bzw. der sehr ähnlichen DE 11 2008 003 375 T5 bekannt. Die beiden Veröffentlichungen beschreiben jeweils einen Aufbau, bei welchem anstelle einer Kompaktierung bzw. eines Zusammenbondens der Einzellitzen eine flexible Vergussmasse zwischen die Einzellitzen eingebracht wird. Unterstützt durch Unterdruck bzw. Vakuum gelangen diese flexible Vergussmasse in die Zwischenräume zwischen den Einzellitzen gebracht und bildet so in dem Bereich, in dem sie die Einzellitzen durchdrungen hat und ummantelt, eine in Längsrichtung des Kabels wirkende Abdichtung.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein flexibles elektrisches Verbindungskabel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 3 anzugeben, welches gegenüber dem Stand der Technik weiter verbessert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein flexibles elektrisches Verbindungskabel mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Eine alternative Lösung wird durch die Merkmale im Anspruch 3 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon jeweils abhängigen Unteransprüchen. In Anspruch 10 ist außerdem eine besonders bevorzugte Verwendung angegeben. Auch hier ergeben sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungen aus den abhängigen Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen flexiblen Verbindungskabel gemäß Anspruch 1 ist es vorgesehen, dass nach dem Zusammenbonden oder Kompaktieren der Vielzahl von Einzellitzen an wenigstens einer Stelle eine elektrische Isolierung aufgebracht wird. Dies erfolgt vorzugsweise durch das Einlegen des Seils oder Geflechts in ein entsprechendes Werkzeug mit einem anschließenden Umspritzen des Seils oder Geflechts mit Isolationsmaterial. Einstückig mit dem Isolationsmaterial wird dabei eine Stelle mit einer Durchmesservergrößerung ausgebildet. Die Durchmesservergrößerung, welche gemäß einer vorzugsweisen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Idee im Bereich der zusammengebondeten oder kompaktierten Stelle angeordnet ist, ermöglicht dann eine Durchführung des fertigen flexiblen elektrischen Verbindungskabels, beispielsweise in ein Gehäuse oder dergleichen einerseits, und durch die Stelle mit der Durchmesservergrößerung und einer passenden Ausgestaltung des Gehäuses andererseits, eine abdichtende Verbindung zwischen dem Gehäuse und der einstückigen Isolation mit der Durchmesservergrößerung. Hierdurch wird ein besonders dichter Aufbau erzielt, da gegenüber den Aufbauten aus dem Stand der Technik die Zahl an Schnittstellen nochmals weiter reduziert wird.

Bei der alternativen erfindungsgemäßen Lösung gemäß Anspruch 3 tritt an die Stelle des Zusammenbondens oder Kompaktierens der Vielzahl von Einzellitzen das Einbringen einer flexiblen Vergussmasse zwischen die Einzellitzen mit Hilfe von Unterdruck, sodass die Zwischenräume zwischen den Einzellitzen zumindest an dieser einen Stelle gänzlich von der flexiblen Vergussmasse durchdrungen sind. Die elektrische Isolierung selbst wird dann durch diese flexible Vergussmasse ausgebildet. Ein bestehendes Kabel kann also vergleichbar zum oben beschriebenen Verfahren im Bereich der Stelle, in welcher es in Längsrichtung des Kabels abgedichtet werden soll, von der elektrischen Isolierung befreit werden. Anschließend wird es in eine entsprechende Maschine eingelegt und mit der flexiblen Vergussmasse durchtränkt. An den Kabelenden kann dabei ein Unterdruck angelegt werden, sodass die flexible Vergussmasse zuverlässig und sicher zwischen die Einzellitzen des Geflechts oder Seils eindringt und für eine gute Abdichtung sorgt. Die flexible Vergussmasse kann dann gleichzeitig in diesem zuvor abisolierten Bereich die elektrische Isolierung ausbilden und kann erfindungsgemäß insbesondere eine Durchmesservergrößerung mit aufweisen, welche beispielsweise zur Abdichtung im Bereich einer Kabeldurchführung durch ein Gehäuse dienen kann.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Ideen ist es dabei vorgesehen, dass an einem Ende des Seils oder Geflechts ein Anschlusselement angebracht ist, welches vorzugsweise formschlüssig mit der Vielzahl von Einzellitzen verbunden ist, insbesondere angecrimpt sein kann. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterbildung der Idee ist es dabei ferner vorgesehen, dass der Durchmesser an der wenigstens einen Stelle mit der Durchmesservergrößerung größer oder gleich groß wie der größte Durchmesser des Anschlusselements ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine Vorkonfektionierung des Seils oder Geflechts mit einem angecrimpten Anschlusselement oder angecrimpten Anschlusselementen an beiden Enden. Anschließend wird das an der wenigstens einen Stelle zusammengebondete Seil oder Geflecht mit der Isolierung und deren Durchmesservergrößerung umspritzt oder ummantelt. Im Falle der Verwendung einer flexiblen Vergussmasse kann diese die Durchmesservergrößerung einstückig mit ausbilden, sodass sich insgesamt ein außerordentlich zuverlässig abdichtender Aufbau ergibt. Hierdurch entsteht in beiden Fällen ein sehr einfacher und effizienter Herstellungsprozess für das flexible elektrische Verbindungskabel. Dadurch, dass der Bereich der Durchmesservergrößerung größer oder gleich dem größten Durchmesser des Anschlusselements ist, kann dieses zusammen mit dem Kabel beispielsweise durch eine passende Öffnung in einem Gehäuse durchgeführt werden, wobei die Öffnung dann von dem Bereich mit dem vergrößerten Durchmesser verschlossen und zuverlässig abgedichtet wird. Da gleichzeitig innerhalb der Isolierung das Seil oder Geflecht aus den Einzellitzen zusammengebondet ist, beispielsweise durch einen Schweißvorgang, gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee, oder von der flexiblen Vergussmasse durchdrungen ist, kann eine sehr gute Abdichtung in Längsrichtung des Kabels durch den zusammengebondeten, kompaktiertem oder von der flexiblen Vergussmasse durchdrungenen Bereich im Inneren des Kabels und die diesen Bereich umgebende Isolierung mit ihrem vergrößertem Durchmesser zur Abdichtung gegenüber einer Durchführung in dem Gehäuse oder Ähnlichem erzielt werden. Der Aufbau ist dabei außerordentlich bezüglich hinsichtlich der Abdichtung und gleichzeitig sehr einfach und effizient hinsichtlich der Montage.

Die besonders bevorzugte Verwendung eines derartigen flexiblen elektrischen Verbindungskabels liegt in der Verbindung einer elektrischen Maschine mit einer Leistungselektronik, welche in einem abgedichteten Gehäuse angeordnet ist. Insbesondere wenn die elektrische Maschine und die Leistungselektronik innerhalb einer Atmosphäre eingesetzt werden, welche Feuchtigkeit enthält, besteht immer die Gefahr, dass Feuchtigkeit in den Bereich der Leistungselektronik gelangt. Bei entsprechend hohen Leistungen kann dies aufgrund sich sammelnder oder auskondensierender Feuchtigkeit zu unerwünschten Effekten wie Kurzschlüssen, einem Funkenschlag oder dergleichen führen. Insbesondere für einen solchen Verwendungszweck ist das flexible elektrische Verbindungskabel besonders gut geeignet, da es, wie oben bereits beschrieben worden ist, eine sehr gute Abdichtung gewährleistet.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Verwendung kann das flexible elektrische Verbindungskabel in einem elektrisch unterstützten Turbolader eingesetzt werden, bei welchem es die elektrische Maschine mit deren Leistungselektronik verbindet. Derartige Aufbauten, welche beispielsweise zur Luftversorgung in einem Brennstoffzellensystem dienen können, sind typischerweise so ausgestaltet, dass sie mit sehr hoher Drehzahl laufen. Dabei sind Drehzahlen von bis zu 100.000 1/min. hier durchaus üblich. Dies verhindert den Einsatz von berührenden Dichtungen im Bereich der Wellen, der Turbine und des Verdichters. Hierdurch gelangt typischerweise Luft und Abluft des Brennstoffzellensystems sowie Feuchtigkeit in den Bereich des gesamten elektrisch unterstützten Turboladers. Deshalb ist dieser im Allgemeinen unter einer Abdeckung gekapselt. Aus dieser Abdeckung herausgeführt oder in einem eigenen abgedichteten Gehäuse innerhalb der Abdeckung befindet sich dann die Leistungselektronik. Diese kann nun über das erfindungsgemäße elektrische Verbindungskabel mit der elektrischen Maschine verbunden werden. Durch das Zusammenbonden oder Kompaktieren der Einzellitzen, oder das Durchdringen der Einzellitzen mit der flexiblen Vergussmasse die Ausgestaltung der Querschnittsvergrößerung im Bereich der aufgebrachten Isolierung kann bei der Montage einfach und effizient eine Abdichtung zwischen dem verdickten Bereich der Isolierung und dem Gehäuse erzielt werden. Da die Isolierung, welche nachträglich um die Einzellitzen aufgebracht worden ist, mit diesen dichtend zusammenwirkt und der zusammengebondete, kompaktierte oder von der flexiblen Vergussmasse durchdrungene Bereich frei von strömungsführenden Kanälen, Ritzen oder dergleichen ist, wird so eine hervorragende Abdichtung des Aufbaus in Längsrichtung des Kabels erzielt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich außerdem aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind.

Dabei zeigen:

1 einen elektrisch unterstützten Turbolader als mögliches Ausführungsbeispiel für die Verwendung des erfindungsgemäßen flexiblen elektrischen Kabels;

2 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung eines Teils des erfindungsgemäßen flexiblen Kabels im Bereich einer Durchführung durch ein Gehäuse gemäß einer ersten Ausführungsform; und

3 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung eines Teils des erfindungsgemäßen flexiblen Kabels im Bereich einer Durchführung durch ein Gehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform.

In der Darstellung der 1 ist ein sogenannter motorunterstützter oder elektrisch unterstützter Turbolader 1 prinzipmäßig zu erkennen. Er wird häufig auch als elektrischer Turbolader oder ETC (Electric Turbo Charger) bezeichnet. Der elektrische Turbolader 1 ist in einer Abdeckung 2 angeordnet. Er besteht im Wesentlichen aus einer Abluftturbine 3, um thermische Energie und Druckenergie aus einer über eine Abluftleitung 4 zugeführten Abluft, beispielsweise eines Brennstoffzellensystems, oder auch aus den Abgasen eines Motors oder dergleichen zurückzugewinnen. Die entspannte Abluft gelangt dann in die Umgebung. In beispielsweise mechanischer Verbindung über eine Welle 5 treibt die Abluftturbine 3 einen Strömungsverdichter 6 an, welcher die zu einer Brennstoffzelle oder einem Verbrennungsmotor geführte Zuluft in einer Zuluftleitung 7 verdichtet. Zusammen mit der Abluftturbine 3 und dem Strömungsverdichter 6 ist auf der Welle 5 eine mit 8 bezeichnete elektrische Maschine 8 angedeutet. Diese elektrische Maschine kann zusätzliche Leistung für den Strömungsverdichter 6 zur Verfügung stellen, wenn, was im regulären Betrieb beispielsweise eines Brennstoffzellensystems, üblich sein wird, die an der Abluftturbine 3 zurückgewonnene Leistung nicht ausreicht, um den Strömungsverdichter 6 anzutreiben. In speziellen Situationen, in denen ein Leistungsüberschuss im Bereich der Abluftturbine 3 vorliegt, kann die elektrische Maschine 8 auch generatorisch betrieben werden, um diese Leistung in elektrische Leistung zu wandeln, welche dann anderweitig verwendet und/oder gespeichert werden kann.

Die elektrische Maschine 8 steht über flexible elektrische Verbindungskabel 9 mit einer Leistungselektronik 10 in Verbindung, welche durch ein sie umgebendes Gehäuse 11 in der Darstellung der 1 abgedichtet ist. Diese Abdichtung der Leistungselektronik 10 in einem eigenen Gehäuse 11 innerhalb der Abdeckung 2 ist dabei notwendig, da aufgrund der hohen Drehzahlen eine Abdichtung der Abluftturbine 3 und des Strömungsverdichters 6 über zuverlässige berührende Dichtungen im Bereich der Welle 5 nicht möglich ist. Solche Dichtungen würden überhitzen. Die einsetzbaren Labyrinthdichtungen weisen geringe Leckageströme auf. Im Inneren der Abdeckung 2 wird sich deshalb im Allgemeinen ein mit Feuchtigkeit beladenes Gasgemisch befinden. Dieses mit Feuchtigkeit beladene Gasgemisch ist für die elektrische Maschine 8 unschädlich, da hier die elektrischen Elemente isoliert und eingegossen werden können, beispielsweise die Wicklungen der Spule. Bei der Leistungselektronik 10 ist dies nicht ohne weiteres möglich. Diese befindet sich daher in dem Gehäuse 11, welches eine Abdichtung gegenüber dem restlichen Innenraum der Abdeckung 2 erlaubt.

Nun ist es so, dass elektrische Stromschienen zur Verbindung der Leistungselektronik 10 mit der elektrischen Maschine 8 in der Praxis sehr unpraktisch sind, da sie keinerlei Flexibilität aufweisen. Außerdem ist es schwierig, sie zuverlässig gegenüber dem Gehäuse 11 abzudichten, da sie vergleichsweise hohe Toleranzen in ihrer Form und Oberfläche aufweisen. Ferner sind sie anfällig für Relativbewegungen von elektrischer Maschine 8 und Leistungselektronik 10 sowie Vibrationen. Deshalb sollen nach Möglichkeit flexible elektrische Verbindungskabel 9, wie hier dargestellt, eingesetzt werden. Derartige flexible elektrische Verbindungskabel 9, welche vorzugsweise aus einem Rundseil aus elektrisch leitenden Litzen, beispielsweise Kupferlitzen, hergestellt sind, weisen jedoch in Längsrichtung des Kabels 9 keine Dichtungswirkung gegenüber feuchten Gasen auf. Um dieser Problematik entgegenzuwirken kann jedes der elektrischen Verbindungskabel 9 so ausgeführt werden, wie es beispielhaft in der Darstellung der 2 oder der 3 jeweils in einer prinzipmäßigen Schnittdarstellung zu erkennen ist.

In der Darstellung der 2 ist dabei ein Ausschnitt aus einer mit 12 bezeichneten Wand des Gehäuses 11 zu erkennen. Rechts dieser Gehäusewand 12 liegt das Äußere des Gehäuses 11, links davon soll das Innere des Gehäuses 11 mit der hier nicht dargestellten Leistungselektronik 10 liegen. Eines der flexiblen elektrischen Verbindungskabel 9 läuft dabei durch eine mit 13 bezeichnete Öffnung in der Gehäusewand 12. Es besteht im Wesentlichen aus einem Rundseil 14 mit einer Vielzahl von elektrisch leitenden Litzen, beispielsweise Kupferlitzen. An seinem in der Darstellung der 2 linken Ende ist ein Anschlusselement 15 mit dem Rundseil verbunden, beispielsweise angecrimpt. Um eine Abdichtung des Rundseils 14 in seine mit l bezeichnete Längsrichtung zu erreichen, ist das Rundseil 14 bzw. sind die Einzellitzen des Rundseils 14 an einer mit 16 bezeichneten Stelle zusammengebondet bzw. kompaktiert. Durch dieses Zusammenbonden oder Kompaktieren, bei welchem die Einzellitzen des Rundseils 14 beispielsweise durch einen Schweißvorgang miteinander verbunden werden, entsteht an der Stelle 16 in dem Rundseil 14 ein Bereich, welcher in Längsrichtung I für Gase und Flüssigkeiten unpassierbar wird. Hierdurch wird eine Abdichtung möglich. Gleichzeitig verliert das Rundseil 14 im Bereich dieser Stelle 16 seine Flexibilität und es kommt zu einer Einschnürung des Durchmessers des Rundseils 14, wie es in der Darstellung der 2 zu erkennen ist.

Nachdem das Rundseil 14 zusammengebondet oder kompaktiert worden ist, wird dieses in eine entsprechende Maschine bzw. Form eingelegt und mit einem mit 17 bezeichneten Isolationsmaterial umspritzt. Das Rundseil 14 ist dann mit einer elektrischen Isolierung dicht ummantelt. Dadurch, dass dies erst nach dem Zusammenbonden der Einzellitzen an der Stelle 16 erfolgt, wird eine sichere und zuverlässige Anlage des Isolationsmaterials 17 auch im Bereich der Querschnittsverengung an der Stelle 16 erreicht, sodass hier ein dichter Kontakt zwischen dem zusammengebondeten oder kompaktierten Bereich des Rundseils 14 und der Isolierung 17 entsteht. Gleichzeitig ist nun, idealerweise im Bereich dieser Stelle 16, an der Isolierung 17 eine Stelle 18 vorgesehen, an welcher ein Außendurchmesser d der Isolierung 17 vergrößert ist.

In der Darstellung der 2 ist dieser vergrößerte Durchmesser mit D gekennzeichnet, während der über die restliche Länge des elektrischen Verbindungskabels 9 vorherrschende äußere Durchmesser der Isolierung 17 mit d bezeichnet ist. Der Durchmesser D wird dabei typischerweise so groß sein, dass er gleich oder größer einem maximalen Durchmesser des Anschlusselements 15 ist, welcher in der Darstellung der 2 mit D gekennzeichnet ist. Hierdurch ist es möglich, das flexible elektrische Verbindungskabel 9 zusammen mit dem Anschlusselement 15, welches bereits fest mit dem Kabel 9 verbunden, beispielsweise mit dem Rundseil 14 vercrimpt ist, bei der Montage durch die Öffnung 13 in der Gehäusewand 12 hindurchzuführen, um so über das Anschlusselement 15 eine einfache Kontaktierung der elektrischen Maschine 8 mit der Leistungselektronik 10 realisieren zu können. Dies ist hinsichtlich der Montage außerordentlich effizient. Gleichzeitig kann, insbesondere durch einen Formschluss zwischen der Öffnung 13 in der Gehäusewand 12 und der Stelle 18 mit dem vergrößerten Durchmesser D der elektrischen Isolierung 17, eine Abdichtung zwischen der elektrischen Isolierung 17 und der Gehäusewand 12 realisiert werden. Dies ist hier durch eine formschlüssige Verbindung dargestellt, bei welcher die Stelle 18 mit dem vergrößerten Durchmesser in eine Art Umfangsnut in der Öffnung 13 eingebracht wird, beispielsweise indem sie elastisch verformt und in die Nut bewegt wird, worauf sich das Material der elektrischen Isolierung 17 im Bereich der Stelle 18 wieder ausdehnt und so den Aufbau dichtend abschließt. Andere dichtende Aufbauten beispielsweise über Klemmelemente, zusätzliche Dichtringe oder dergleichen sind dabei selbstverständlich ebenso denkbar und für den Fachmann geläufig, sodass hierauf nicht weiter eingegangen werden muss.

In der Darstellung der 3 ist eine alternative Ausführungsform analog zur der in 2 beschriebenen Ausführungsvariante zu erkennen. Auf den ersten Blick fällt auf, dass im Bereich der in der 3 mit 16' bezeichneten Stelle das Rundseil 14 nicht eingeschnürt ist. An die Stelle des Zusammenbondens bzw. Kompaktierens ist bei der Ausführungsvariante des Kabels 9 gemäß 3 das Vergießen mit einer flexiblen Vergussmasse 19 getreten. Diese flexible Vergussmasse 19 wird über einen Vakuumprozess oder über Unterdruck zumindest im Bereich der Stelle 16' zwischen die Einzellitzen des Rundseils 14 eingebracht, sodass diese gänzlich von der flexiblen Vergussmasse 19, welche in der Darstellung der 3 durch eine überlappende Schraffur schematisch angedeutet ist, durchdrungen und in Längsrichtung I des Kabels 9 abgedichtet sind. Die flexible Vergussmasse 19 kann gleichzeitig die elektrische Isolierung 17 mit ausbilden, was durch das doppelte Bezugszeichen 17, 19 im Bereich der elektrischen Isolierung in der 3 angedeutet ist. Der Aufbau ist ansonsten vergleichbar zu dem im Rahmen der 2 bereits ausführlich beschriebenen Aufbau ausgebildet und hat dieselben besonders günstigen Vorteile, welche dort hinreichend thematisiert sind.

Alles in allem entsteht so ein außerordentlich einfach zu montierender Aufbau des flexiblen elektrischen Verbindungskabels 9, welcher darüber hinaus eine hohe Dichtheit in Längsrichtung I des Verbindungskabels 9 gewährleistet.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • DE 10138104 A1 [0003]
  • DE 102011081116 A1 [0004]
  • DE 112008003375 T5 [0005]