CN105849823A - 电缆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电缆(2)，其具有电导体(4)、包围该电导体的硅酮护套(10)以及分隔层(8)，分隔层布置在导体(4)和硅酮护套(10)之间。电缆(2)的特征在于，分隔层(8)由硅酮材质制成，该硅酮材质与硅酮护套(10)的材料相比具有与导体(4)的较小的粘附性。本发明还涉及一种用于制造这样的电缆(2)的方法。

Description

电缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电缆，其具有电导体、包围该电导体的硅酮护套以及分隔层，该分隔层布置在导体和护套之间。本发明还涉及一种用于制造这样的电缆的方法。

背景技术

电缆通常包括至少一个导体，该导体由护套包围，尤其是用于保护或者用于绝缘。导体典型地是金属线或者由金属制成的绞合线，而护套经常由塑料制成。在电缆的装配时，护套区段式地再次被去除，其中，费用在此决定性地依赖于护套在导体上的粘附性并因此尤其是依赖于所选择的材料组合。

用于制造电缆护套的特别合适的材料是硅酮，尤其是由于其化学以及物理特性。然而尤其是对于这样的硅酮护套来说，通常产生一种在被包覆的导体上的特别强的粘附性或者与被包覆的导体的粘接性。该效果对于由铝制成的导体来说特别显著。在随后的再加工时，尤其是在装配和剥离的情况下，由于强的粘附性而使硅酮护套的分离明显变得困难，这是因为在此通常有硅酮剩余物残留在导体上。这样的硅酮剩余物尤其是对可能接下来的卷边过程或者焊接过程产生干扰。

为了避免该情况，可以在电缆制造时将由纸、PET无纺布、PET薄膜、PTFE薄膜或者由类似材料形成的薄膜所构成的分隔层施加到导体上。在制成的电缆中，分隔层形成分隔涂层，其在空间上布置在导体和护套之间，从而阻止两种材料的直接并置以及因此两种材料的连接或者相互粘附。然而在此，在剥离之后也经常残留一部分薄膜，并且必须随后将其费力地例如手动去除。

发明内容

由此出发，本发明所基于的任务是提供一种以简化的方式能够进行装配和剥离的电缆。在此，电缆的导体应该尽可能无残留物地被剥离。应避免对所剥离的导体附加地清除残留物的必要性。另外应提供一种用于制造相应的电缆的方法。

为了解决该问题，根据本发明构造出一种具有权利要求1的特征的电缆。另外根据本发明，该任务通过一种具有权利要求12的特征的用于制造这种电缆的方法解决。有利的设计方案、改进方案和变型方案是从属权利要求的主题。

据此，根据本发明设置的是，对于该电缆来说，在硅酮护套和导体之间布置有分隔层，该分隔层由硅酮材质制成，该硅酮材质与硅酮护套的材料相比而言具有与电导体的较小的粘附性。换句话说，与在这里所描述的电缆中的分隔层相比，硅酮护套在常规的情况下也就是尤其在没有所提到的分隔层的情况下更强地粘附在导体上。

使用本发明所取得的优点尤其是在于，取代由通常使用的材料制成的分隔层地施加一种与硅酮护套类似的、不粘附在导体上的分隔层。通过该材料选择，硅酮护套和分隔层相互连接，尤其是用以形成共同的电缆护套，其在导体上的粘附性与纯粹的硅酮护套相比明显减少或者甚至得到避免。有利地，此外在剥离或者剥除时，分隔层自动地与硅酮护套一起取下。分隔层和硅酮护套之间的连接尤其是从以下事实得到，即，分隔层和硅酮护套分别由硅酮或者与硅酮类似的材料制成并且因此特别良好地相互粘附。不仅硅酮护套而且分隔层的硅酮材质至少主要由硅酮、尤其是硅酮弹性体构成。然而，外护套和分隔涂层是彼此不同的。尤其是，分隔层在导体上的粘附性比外护套的材料明显更差。因此，分隔层有利地形成一个涂层，其朝向导体，即，朝内特别差地粘附并朝向硅酮护套，即，向外特别强地粘附。由此，在装配或者剥离时能够使导体没有残留物地露出。因此尤其是取消此外附加的清除步骤，在该清除步骤中，对导体的经剥离的部分清除分隔层和/或硅酮护套的残留的剩余物。

分隔层和硅酮护套的特别有利的连接可以在优选的设计方案中以如下方式实现，即，分隔层与硅酮护套材料锁合地连接。这样的材料锁合的连接尤其是由于专门的材料选择而可以特别简单地实现。由于不仅硅酮护套而且分隔层都由硅酮也就是尤其还有与硅酮类似的材料制成，所以在制造时尤其是也能够使电缆的这两部分特别牢固地相互连接。分隔层和硅酮护套适宜地是不可松开的，即，事后不可分离地相互连接或者相互间具有至少很强的粘附性，从而在硅酮护套的剥离时可靠地一起去除分隔层。在此，高粘附性在此尤其是理解为比在分隔层和导体之间的粘附性更强的粘附性。由于与导体的粘附性较小或者甚至没有，所以相应地在该导体上也未保留有残留物。

硅酮材质尤其是理解为如下材质，其是基于硅酮的、与硅酮类似的或者直接是硅酮，尤其可能的是，作为用于硅酮材质的原材料而使用与硅酮护套相同的硅酮。替选地可能的是，使用两种不同的硅。在此，针对硅酮护套以及尤其是也针对分隔层优选地使用如下硅酮，其在室温时处于固态。硅酮材质合乎目的地具有与硅酮护套的材料相比较高的密度。该密度优选在约1.5－1.8g/cm³的范围内。因此，与例如由具有在典型地1.1－1.2g/cm³的范围内的密度的常规的硅酮制成的硅酮护套的材料相比，分隔层的密度通常比硅酮护套的密度高出四分之一至约一半。通过较高的密度尤其也达到了较高的硬度，该较高的硬度有利于与导体的小的粘附性。

有利地，硅酮材质是指一种设有至少一种填充物的材质，尤其是富含填充物的硅酮。因此，填充物被埋入到硅酮中，尤其是在体积中均匀分布。因此，硅酮在一定程度上形成在内部埋入有填充物、亦即各个颗粒的基质或载体。填充物的混合或者添加尤其是能够实现针对分隔层的硅酮材质的密度的合适的调节。此外，借助填充物能够有利地调节分隔层相对于硅酮护套和导体的粘附特性和连接特性。适宜地，相应地混入填充物，从而与没有填充物的情况相比，相对于硅酮护套的粘附性提高或者相对于导体的粘附性减小，优选地甚至同时达到这两种效果。

合乎目的地，填充物是指矿(固体的)物质，尤其是粉末状物质。这种物质尤其是有利地有助于减小硅酮材质在电缆的导体上的粘附性，即，通过填充物通常显著地减小与导体的粘附性。同时，通过以有利的方式将硅酮材质在一定程度上用作针对填充物的载体，还确保了与硅酮护套的直接的材料锁合的连接，即，尤其是与硅酮护套的连接。填充物优选具有在μm范围内，例如在数10μm的范围内的颗粒大小。

作为填充物优选使用二氧化硅或者硅酸。这样的填充物尤其是指基于硅的矿物质，因此，硅酮材质中的基于硅的矿物质可以特别良好地混合。优选地使用热解硅酸，正如其例如在Evonik工业公司的商品名AEROSIL下公知的那样使用。

填充物在硅酮材质内部所占的份额尤其是从与纯硅酮相比更高的密度中产生。填充物的份额优选是至少10重量％且最高是70重量％。在合适的改进方案中，该份额是至少30重量％且最高60重量％。

合乎目的地，在此一方面作为针对硅酮护套的硅酮且另一方面作为针对填充物的载体的硅酮使用相同的硅酮，尤其是硅酮弹性体。因此，硅酮护套以及分隔层在优选的变型方案中的区别仅在于填充物。

作为针对硅酮材质和/或硅酮护套的硅酮材料优选使用基于二有机(聚)硅氧烷的热硫化硅酮。因此优选地，硅酮护套由该热硫化硅酮构成，并且硅酮材质优选同样由一种内部埋入有填充物的硅酮基质构成，硅酮基质由尤其是相同的热硫化硅酮构成。

本发明涉及基于二有机(聚)硅氧烷的热硫化硅酮物料，热硫化硅酮物料一般被称为HTV(高温硫化)硅酮物料。硅酮可以是指迄今已知的线性的、支链的或者环状的有机聚硅氧烷以及烃类硅氧烷共聚物，其平均具有一个以上的带有末端脂肪族碳－碳双键的硅－碳(SiC)键合的有机残留物。根据本发明使用的有机聚硅氧烷的示例是由分子式R1SiOR2的单元构成的有机聚硅氧烷，其中，R可以相同或者不同并且是指脂肪族饱和的、必要时替代的SiC键合的、具有1至18个碳原子的烃残留物，R2可以相同或者不同并且是指具有终端脂肪族碳－碳双键的SiC键合的有机残留物。为了交联而加入优选由烷基或芳基过氧化物基团构成的交联剂。烷基过氧化物的示例是过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基和2,5－二叔丁基过氧基-2,5－二甲基己烷。芳基过氧化物的示例是过氧化苯甲酰、双(2,4－二氯苯甲酰基)过氧化物和双(4－甲基苯甲酰1)过氧化物。

在优选的设计方案中，导体由铝或者铝合金构成。由此，电缆可以特别低成本地制造，尤其是比在由铜构成的导体的情况下成本更低。通过分隔层有利地避免硅酮护套在铝导体上的粘附并且该铝导体可以无残留物地剥离。

在合适的设计方案中，导体是金属线并且在此尤其是单件式地实施。而在同样合适的变型方案中，导体是绞合导体或者是绳索并且因此包括尤其是多根金属线，多根金属线尤其是相互扭绞或者缠绕。上述的有关分隔层的优点因此尤其适用于导体的每个设计方案。尤其是在由多根金属线制成的导体的情况下，其向外指向的表面通常比单件式的导体的表面更大并且也更不均匀，从而减少或者避免粘附性在该情况下是特别有利的。

电缆在第一变型方案中仅具有一个导体，因此以芯线的方式构建，该芯线由以芯线绝缘体直接包围的、也为多金属线的导体构成。然而替选地，多个单导体也可以由硅酮护套包围，其中，多个导体共同地、成组地或者单独地由一个或者多个分隔层分隔开，这些分隔层分别以分隔套的方式包围导体或者导体组。由此尤其是构造出多芯线的电缆。

在优选的改进方案中，电缆还包括多个子电缆，多个子电缆又构造为具有子电缆护套，尤其是硅酮护套的单芯线的或者多芯线的电缆。多个子电缆组合成复合电缆，该复合电缆具有共同的硅酮护套作为电缆护套。针对共同的电缆护套，各子电缆通过共同的分隔层和/或彼此通过针对各自的子电缆的各个分隔套来分隔开，并且因此有利地单独地可以以特别简单的方式剥离。

为了制造电缆，一般而言，电导体例如绞合导体或者绳索必要时还有实心金属线由采用硅酮材质制成的分隔层包围，从而该分隔层直接贴靠在导体上。硅酮护套作为补充直接施加在分隔层上，即，包围该分隔层，并且与该分隔层尤其是材料锁合地连接。分隔层在空间上施加在导体和硅酮护套之间。

在合适的第一实施变型方案中，在此首先，分隔层在挤压过程中被施加，并且因此根据靠内的第一硅酮护套的方式同样围绕导体地布置。接着为该制备的半成品设置固有的硅酮护套，其现在是靠外的第二硅酮护套。尤其是，两个硅酮护套连接成共同的硅酮护套，该共同的硅酮护套现在有利地可以无残留物地从导体上去除。

替选地，两个硅酮护套，亦即不仅靠内的硅酮护套形式的分隔层、而且靠外的硅酮护套在共同的共挤压过程中产生。由于两个硅酮护套的材料类似，所以使得这样的共挤压可以特别简单地执行。这带来了一种尤其是在所需要的工具和过程步骤方面的特别紧凑的制造方法。

附图说明

以下根据附图对实施例进行详细阐述。

唯一的图1在此示出电缆的横截面。

具体实施方式

在所示的实施例中，在电缆2中，尤其是中央的导体4构造成绞合导体或者绳索并且包括大量的单条金属线6，大量的单条金属线优选地全部由铝或者铝合金构成。这些单条的金属线由采用硅酮材质制成的不粘附的分隔层8包围，硅酮材质在此是具有混合的填充物9的硅酮。尤其是设置有热解硅酸作为填充物9。最后，分隔层8由硅酮护套10包围。后者具有在此在径向方向上比分隔层8明显更大的壁厚。在电缆中，分隔层8和硅酮护套10作为靠内的或者靠外的硅酮护套构造出电缆2的共同的硅酮护套10。

在实施例中使用的填充物9是所谓的热解硅酸，该热解硅酸例如具有约2.2g/cm³的密度。一般而言，填充物9在硅酮材质中所占的份额在20重量％和70重量％之间的范围内，尤其在30重量％和60重量％之间的范围内。

附图标记列表

2 电缆

4 (电)导体

6 金属线

8 分隔层

9 填充物

10 硅酮护套

Claims (14)

1.电缆(2)，其具有电导体(4)、包围所述电导体的硅酮护套(10)以及分隔层(8)，所述分隔层布置在所述导体(4)和所述硅酮护套(10)之间，其特征在于，所述分隔层(8)由硅酮材质制成，所述硅酮材质与所述硅酮护套(10)的材料相比具有与所述导体(4)的较小的粘附性。

2.根据上一权利要求所述的电缆(2)，其特征在于，所述分隔层(8)与所述硅酮护套(10)材料锁合地连接。

3.根据上述权利要求中任一项所述的电缆(2)，其特征在于，所述硅酮材质与所述硅酮护套(10)相比具有较高的密度。

4.根据上述权利要求中任一项所述的电缆(2)，其特征在于，所述硅酮材质具有在约1.5－1.8g/cm³的范围内的密度。

5.根据上述权利要求中任一项所述的电缆(2)，其特征在于，所述硅酮材质混合有至少一种填充物(9)。

6.根据上一权利要求所述的电缆(2)，其特征在于，所述填充物(9)是矿物质。

7.根据权利要求5或6所述的电缆(2)，其特征在于，所述填充物(9)具有二氧化硅或者硅酸。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的电缆(2)，其特征在于，所述填充物(9)在所述硅酮材质中所占的份额是至少10重量％且最高70重量％，并且优选是至少30重量％且最高60重量％。

9.根据上述权利要求中任一项所述的电缆(2)，其特征在于，所述硅酮材质和/或所述硅酮护套具有基于二有机(聚)硅氧烷的硅酮。

10.根据上述权利要求中任一项所述的电缆(2)，其特征在于，所述导体(4)由铝或者铝合金构成。

11.根据上述权利要求中任一项所述的电缆(2)，其特征在于，所述导体(4)是绞合导体。

12.用于制造根据上述权利要求中任一项所述的电缆(2)的方法，其特征在于，在所述导体(4)和所述硅酮护套(10)之间施加有由硅酮材质制成的分隔层(8)。

13.根据上一权利要求所述的方法，其特征在于，所述分隔层(8)在挤压过程中敷设。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述分隔层(8)与所述硅酮护套(10)一起被共挤压。