CN110088852A - 用于制造用于电缆的护套的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明的对象是用于制造电缆(2)的护套(1)的方法和装置。在此，护套(1)完全或部分地借助于生成式制造方法通过构造预定的层序列来生产。根据本发明，用于将汽车中的电缆(2)捆扎成线缆束(3)的护套(1)作为柔性的软管护套(1)包裹线缆(2)。

Description

用于制造用于电缆的护套的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于制造用于电缆的护套的方法，根据该方法，完全或部分地借助于生成式制造方法通过构造预定的层序列来生产护套，并且根据该方法，用于将汽车中的线缆捆扎成线缆束的护套作为柔性的软管护套完全或部分地包裹线缆。

背景技术

在一种总体上由WO2014/089596A1已知的那方法中，总的来说描述了一种由塑料制成的用于电缆的导向部或导向装置。在此，导向装置或多或少用作用于相关的线缆的牢固的或刚性的护套，如这例如在该处在图11中被示出的那样。另外，WO2014/089596A1在其权利要求21中还提及了如下可能性，即，可由塑料借助于所谓的3D打印、即在生成式制造方法的过程中制造导向装置。

一种类似的现有技术可由US2015/0129726A1得悉。同样在该情况中涉及用于由刚性材料构成的用于电缆的导向装置。如果在此处使用塑料，已知的导向装置可参照在该处的[0019]段的说明同样借助于3D打印过程来制造。

已知的处理方式通常宣传使用用于电缆的刚性导向装置，电缆借助于刚性导向装置通常被保护免受机械影响、天气情况等等。大多数时候，除了电缆之外同样还有其它供应线路通过已知的导向装置被类似地置入。

完全独立于此，汽车中的用于电缆的护套用于完全不同的目的。实际上，相关的护套就此而言主要用于如下，即，相关的线缆被聚集成线缆捆或线缆束。此外，护套用于各个线缆或者线缆束或线缆捆的机械保护。由于特殊的使用目的，护套首先必须是柔性的，以便例如可服从如此制造的线缆束在汽车内部中的弯曲敷设。另外，尤其在将相关的线缆束敷设在发动机舱中的情形中须满足在该处的温度方面以及在相对介质的可能的抵抗性方面的特殊要求。

例如在DE102008021841A1中描述了一种用于捆扎汽车中的线缆的护套。此处，对于护套而言使用胶带，胶带装备有由膜体构成的载体。膜体具有由聚乙烯构成的基膜。此外，相关的膜可通过电子束或以另外方式被交联。这样的基膜通过挤出吹塑来制成。这基本上被证明是有效的。

在根据DE102014216761A1的该类型的现有技术的中如此规定，即，一定数量的单个的且被聚集成导线捆的导线设有捆扎元件。该捆扎元件是纺织纤维交织物，其通过将包括纤维和粘合剂的悬浮液施加到导线捆上来制成。在此，原则上同样可以生成式制造方法通过构造预定的层序列来加工，因为悬浮液可反复交替地以烘干阶段或后处理被施加。

为了制造胶带亦或为了直接包套用于通过缠绕实现在车辆或机动车或汽车中的成束线缆的线缆而对由柔软的聚烯烃构成的膜、尤其缠绕膜的处理是有缺点的。因为这样的缠绕膜由于其表面粘性相对较难被展开且装备有粘合剂涂层。同样地，相应构造的胶带的紧接着的加工是部分困难的。

因为相关的胶带通常螺旋形或呈螺旋线形围绕各个线缆被缠绕，以用于实现相应的线缆捆且在最终效果上用于制造在机动车中的期望的成束线缆。对于如下情况而言得出类似的问题，即，软管护套作为穿过在轴向上延伸的软管件的形成的封套被插入。另外的且严重的缺点如下，即，用于制造在机动车或者汽车中的成束线缆的各个电缆的所有形式的缠绕都手动实现。这主要可被归因于如下，即，实际上每个成束线缆是独特的且目前不可机器支持地来实现制造。

最后，根据DE102014216761A1的教导与如下基本的缺点相联系，即，在通过相应插入烘干步骤实现层序列的情形中，制造技术上的成本相对较大。此外，纺织纤维交织物总体上不均匀地来构造，因为其最后由纤维和接合剂组成。这些纤维是大量不规则的单个的纤维，所述纤维通过粘合剂进行粘接。由此按照各个纤维的造型和长度导致如此制造的导线捆的降低的柔性。此外困难的是，例如彩色地设计这样的导线捆。

发明内容

本发明基于如下技术问题，即，如此地改进这样的用于制造用于电缆的护套的方法，使得一方面实现在汽车中的线缆的加工且另一方面简化制造。

为了解决该技术问题，一种该类型的用于制造用于电缆的护套的方法在本发明的范围中特征在于，将软管护套构造在基底上且为此将线缆束引导穿过在基底中的开口以及由此在该基底上所构造的层序列作为软管护套包裹线缆束。

因此，用于线缆的软管护套首先柔性地设计，区别于带有刚性导向装置的现有技术。此外，软管护套用于线缆的完全或部分地包裹。亦即，线缆在其纵向延伸中或是被连续的软管完全包裹或是被相应的软管段部分包裹。无论如何，软管护套柔性地设计，从而使得以该方式所制造的线缆束无问题地三维地敷设且尤其可被弯曲，以便可被敷设在汽车中。

在此，软管护套可被直接成型靠到线缆上。然而备选地，软管护套同样可有间距地包裹相关的线缆。然而在后面提及的情况中，在柔性的软管护套与被包裹的线缆之间的间距是小的，因为通常在横截面上可观察到线缆在柔性的软管护套内部中的面积占比至少70％、一般而言80％和更多。

在本发明的范围中，用于将汽车中的线缆捆扎成线缆捆且用于制造相应集束的成束线缆的柔性的软管护套在第一种备选方案中被直接成型靠到线缆上，更确切地说借助于生成式制造方法成型靠到线缆上。在第二种备选方案中，线缆以小的间距被包裹，其中，软管护套又借助于生成式制造方法来制造。这原则上可用机器且无人地实现，从而一方面可期待相比现有技术明显降低的成本且另一方面至少保持在制造成束线缆的情形中必要的柔性(当该柔性甚至无法提高时)。

在此，本发明首先由如下认识出发，即，用于制造柔性的软管护套和包裹线缆用于实现期望的线缆捆且在最终效果上用于生产用于汽车的成束线缆的所使用的生成式制造方法如此工作，即，由无定形的或中性形状的材料借助于化学和/或物理过程生产柔性的软管护套的期望的层序列。该层序列通常且直接在用于相应层的空间位置的三维值的基础上实现，为此所述值通常由计算机或控制单元预定。

亦即，生成式制造方法逐层地构造柔性的软管护套。在此，每个层对应于三维空间曲线，其在空间中的延伸和位置由计算机或者控制单元被预定。在构造相关层之后，该层通常被硬化。为此，已知的化学和/或物理过程可供使用。相比例如通过吹塑成形制造的膜，为此不需要工具。

此外，相应的层或者层序列可灵活地由计算机或者控制单元被预定，从而使得软管护套在最终效果上可占据任意可能的几何形状。例如，以该方式也可不困难地实现一开始弯曲的软管护套以及直的或弯折的软管护套，而为此不需要专门的工具。

如已说明的那样，软管护套可由无定形材料制成。在此无定形材料原则上可以是粉末。然而通常使用液体。实际上，本发明推荐使用无定形液体，无定形液体根据本发明且有利地是液态塑料。尤其如下的液态塑料作为液态塑料尤被证明是有利的，所述液态塑料在经加热的状态中是液态的且附加地为了硬化可被交联。例如，感光树脂和在此尤其丙烯酸化合物是特别合适的。这样的感光树脂可在经加热的状态中通过挤出或施敷利用喷嘴处理。

实际上，相关的塑料或者感光树脂在本发明的范围中借助于喷嘴或其它方式被加热且可以为了构造期望的层以熔化形式离开喷嘴。这样制成的层或者塑料紧接着还可被交联。这可例如化学地通过所施加的交联剂或物理地借助于电子束以及紫外线辐射实现。在相关的塑料被硬化之后，相关的层作为以该方式实现的柔性的软管护套的组成部分直接可供使用。

通常此处进一步如此进行，即，相关的材料以低于线缆绝缘部的熔化温度的加工温度包裹线缆且紧接着被固化。亦即，在加工相关的无定形的材料或者液态塑料(特别地在该示例中感光树脂)时可有利地如此设计，即，相关的塑料例如以100℃、150℃、200℃亦或250℃或更高的温度被施加。这一方面取决于线缆绝缘部的熔化温度，该熔化温度可直至250℃。另一方面自然同样取决于根据哪种备选方案来工作。

对于如下情况而言，即，软管护套直接地且逐层地被施加到线缆束上，也就是说软管护套被成型靠到线缆上，液态塑料的温度在施加时必须低于线缆绝缘部的熔化温度。然而如果如此来工作，即，柔性的软管护套有间距地包裹线缆，液态塑料或者感光树脂的加工温度也可调节成高于线缆绝缘部的熔化温度。线缆绝缘部的典型熔化温度例如为直至200℃。但也可使用由例如ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物)亦或由PTFE(聚四氟乙烯)构成的线缆绝缘部，其配备有最大直至250℃的熔化温度。

尽管如此，为了使总体上以该方式制造的柔性的软管护套配备有必要的机械稳定性，紧接着对相关的塑料进行交联。以该方式，由此实现的柔性的软管护套的熔点也同时上升。原则上，为了制造各个层，同样可使用中性形状的材料作为最初产品。在该情况中，材料以带状和/或丝状存在。

为了现在捆扎各个线缆且装备柔性的软管护套，不同的基本处理方式是可能的。这些处理方式共同的特征在于，柔性的软管护套有利地通过各个首先液态的并且然后硬化的塑料层的实现的层序列来构造。在此，根据第一变体方案，软管护套可直接且逐层地被施加到线缆上，以便以该方式实现期望的线缆束。在该处理方式的情形中如下原则上是可能的，即，将各个待捆扎的线缆或者线缆束首先装备以附着涂层，以便紧接着将软管护套逐层地施加到线缆束上。

通常，这样的附着涂层不是必要的。因为在线缆绝缘部的塑料(通常PVC)与用于柔性的软管护套的塑料(通常感光树脂)之间即使在没有增附剂的情形中也发生粘着且因此发生，柔性的软管护套根据期望将线缆聚集成线缆捆且同时用于在将这样实现的成束线缆装入汽车中时保护线缆。

软管护套逐层地到线缆束上的直接施加在细节上可进一步如此来进行，即，软管护套服从线缆束的纵向延伸方向被施加到该线缆束上。在该情况中，例如喷嘴以由此输出的液态塑料沿着线缆束的纵向延伸方向被引导。这可在两个方向上实现或同时借助于两个相对置的喷嘴实现，从而以该方式由近似两个外套半体构成的期望的软管护套被连续地施加到线缆束上且因此柔性的软管护套由此被成型靠到线缆上。

然而在一种备选的处理方式中，软管护套同样可相对线缆束的纵向延伸方向有角度地围绕线缆束被引导。在该情况中，软管护套例如可螺旋形或螺旋线形地围绕线缆束被引导，从而使得层序列的各个层在实现软管护套时近似彼此重叠地联接且覆盖。与此相对，这些层在首先所描述的处理方式中和在此所实现的层序列的情形中彼此相叠地布置或者服从线缆的纵向延伸方向布置。

在所有这些情况中，软管护套根据本发明被构造在基底上。这于是同样适用于如下情况，软管护套(附加地)被成型靠到线缆上。在此，基底通常可在制成软管护套之后被移除。为了该目的，基底可由例如两个半体或半壳组成，所述半体或半壳彼此铰接地连接且围绕待包裹的线缆束被放置以用于构造层序列。

在制成软管护套之后，这样所构造的由两个彼此铰接地相连接的半壳或者半圆组成的基底可无问题地从线缆束移除。原则上，基底自然同样可以其它方式在细节上来实现。决定性的是，基底能围绕线缆束或多或少齐平地放置且同时可拆开地来构造。此外，基底在制成软管护套之后可被移除。

基底在其朝向待构造的层序列的顶面或表面的附加的和可选的涂层用于，使得可拆开的基底在制成柔性的软管护套之后可不困难地从软管护套且同样从线缆束被再次移除。该涂层可以是分隔器件或同样可以是防粘剂。

由基底出发，软管护套作为线缆束的包裹部被逐层地构造。在此，线缆束被引导穿过基底的开口且由此构造被构造在基底上的用于包裹线缆束的层序列。在此，通常线缆束和基底是静止的。然而一般来说，线缆束和基底彼此相对的运动同样是可能的。

在该处理方式中，基底在其表面延伸上主要垂直于直线形的线缆束或各个待包裹的线缆定向。层序列或者软管护套此时大部分被垂直地构造在基底上，其中，线缆束穿过开口。由此，柔性的软管护套可被直接构造用于在期望的位置处包裹线缆束。可能的分支或附加的固定器件例如胶带、胶布等等可补充地用于使得这样实现的柔性的软管护套在轴向上被固定在线缆束上。

结果是描述和介绍了一种用于制造用于电缆的护套的方法，其由于所使用的生成式制造方法尤其适用于自动化地包套以用于将汽车中的线缆捆扎成线缆捆并且本来就适合于此。因为为了该目的，柔性的软管护套完全或部分地在其纵向上包裹聚集的线缆。

本发明的主题也是一种装置，该装置适用于制造用于电缆的护套且为此装备有操作器和联接到操作器上的喷嘴，该喷嘴用于在生成式制造方法的过程中输出尤其是无定形的液体材料。该装置现在根据本发明特征在于，操作器加载喷嘴，以用于实现柔性的软管护套且将汽车中的线缆捆扎成线缆束以用于借助于软管护套包裹线缆。

该操作器有利地是机械手或机械臂。操作器或者机械手根据控制单元或者计算机的预设值来操控，以便经由被联接到操作器上的喷嘴输出无定形的液体材料以用于实现层序列。为此，将用于相应层的相应空间坐标馈送给操作器或者机械手。就此而言，操作器可一次地通过例如圆形的运动制造相应的层。如下显而易见是同样可能的，即，不是在连续的圆形运动中而是通过圆弧形的往复运动构造层。

所有这些以简单的方式、更确切地说在考虑相比现有技术明显简化的制造的情形下且尤其在取消人工处理步骤的情形下实现。其中可见显著的优点。

附图说明

下面，借助仅示出实施例的附图对本发明作进一步说明；其中：

图1示出用于制造用于电缆的护套或者说用于将汽车中的线缆捆扎成线缆捆的装置，

图2以侧视图部分以截面形式示出以该方式所制造的线缆捆，

图3示出作为在模板上被集束的成束线缆的组成部分的线缆捆，和

图4详细示出用于构造柔性的软管护套的基底。

具体实施方式

在附图中示出了一种用于制造电缆2的护套1的装置。护套1可在其整个轴向长度上看完全包裹相关的线缆2。这在图2中以点划线显示。然而除此之外同样在本发明的范畴中的是如下实施例，在其中护套仅部分用于包裹线缆2。与此对应的是在图2中的实线图示。在该实施例中，线缆2是作为以该方式实现的线缆束3的组成部分的电缆。包括护套1的线缆束3被设计成用于在汽车内的电气布线的成束线缆12的组成部分。

成束线缆12详细地在图3中被示出。为了成束线缆12的集束且同样为了各个线缆2的相应护套1的安装，相关的成束线缆12在该实施例中被容纳且被保持在所谓的模板13上。这样的模板13通常在现有技术中是已知的，对此参照DE 10 2011 084 786 B4。为了将成束线缆12保持在模板13上可设置有单独的支架14或者间隔器件14。

护套1此时根据本发明完全或部分地借助于生成式制造方法通过构造预定的层序列来生产，如这详细地在图1中所显示的那样。实际上在图1中可辩认出在细节上构造成柔性的软管护套1的护套1，其完全或部分地在其纵向上包裹线缆2。借助于柔性的软管护套1，线缆2被捆扎成线缆束3。由各个线缆束3然后构造用于装入到未进一步示出的汽车中的成束线缆12。

在本发明的范畴中所实现的生成式制造方法的特征在于，护套或者柔性的软管护套1通过各个层4实现，这些层在根据图1的实施例中对接地彼此相叠地来构造且彼此紧接，从而以该方式由各个环形的层4总地制造或多或少圆柱形的柔性的软管护套1。层4因此构成层序列，其借助于生成式制造方法被成型靠到线缆2上。

可见，柔性的软管护套1以小的间距包裹在根据图1的图示的情况中的线缆2或者以该方式被聚集的线缆束3。这就是说，柔性的软管护套1在外部有间距地贴靠在线缆束3上且同样用于线缆2彼此的相互固定，以便将这些线缆2捆扎成线缆束3。软管护套1自身可借助于例如胶带或其它固定器件在轴向上被固定在线缆束3上。原则上，例如根据图3中的图示的线缆束3的分支3’或其它元件同样用于柔性的软管护套1的轴向固定。

软管护套1可直接地且逐层地被施加到线缆束3上，然而这未被示出。实际上，在此柔性的软管护套1的各个层4可相对线缆束3的纵向延伸方向有角度地螺旋形地围绕线缆束3被引导。在该情况中，各个层4又限定了大部分圆柱体，然而使得各个层4螺旋线形地围绕线缆束3被引导且在此至少部分重叠。这总体上未被示出。

在该实施例的范畴中，层4和由此实现的层序列如此来构造，即，各个层4对接地近似彼此相叠地被堆垛且由此总地形成且限定圆柱形的柔性的软管护套1。为此，相关的软管护套1被构造在基底5上。这原则上同样适用于如下情况，即，柔性的软管护套1的各个层4在构造在基底5上之后螺旋线形地围绕线缆束3被引导且在此至少部分重叠。当各个层4被成型靠到线缆束3上时同样如此。在这两种方式中，基底5在该实施例中都设计成盘状的并带有中央开口6，该中央开口用于被引导穿过该中央开口的线缆束3。此时，基底5和线缆束3位置固定地来设计。然而原则上，基底5同样可旋转。在基底5与线缆束3之间的相对运动是同样可能的。

基底5的详细结构借助图4展示。此处可见，基底5总体上多件式且可拆开地来构造。在该实施例中且非限制性地，基底5由两个半壳或者两个半圆5a,5b组成，所述两个半壳或者两个半圆经由转动铰链15彼此相联接。附加的封盖5d用于如下，即，两个围绕线缆束3或者各个线缆2放置的半壳5a,5b在安装状态中被彼此固定。借助于这样构造的可拆开的基底5，线缆束3可被基底5封闭，更确切地说也在根据图3的图示的被固定在模板13上的状态中可被基底封闭。

为此仅要求，相应地相对于紧接着还将作进一步描述的喷嘴10或者操作器9对齐模板13。实际上通常规定，一方面模板13或通常地用于成束线缆12的支架13和另一方面喷嘴10可彼此独立地相应地在空间上被移动。原则上然而同样可如此来工作，即，仅模板或者支架13或仅喷嘴10在空间上可移动地设计。

在该实施例中，基底5和线缆束3相应地是位置固定的。带有其待捆扎的线缆2的线缆束3被引导穿过在基底5中的开口6。在根据图1的图示中可见驱动器7，该驱动器加载已描述的操作器9。为此设置有控制单元8，该控制单元加载驱动器7或者操作器9。借助于驱动器7，操作器9可在图1中所示的轴向上被移动，从而在该处在基底5上所构造的层序列可被实现。附加地，操作器9用于使所联接的喷嘴10执行用于实现层序列的在图1中所示出的圆周运动或者圆弧运动。操作器9可以是机械手或机械臂，所述机械手或机械臂总体上可执行三维运动。

经由喷嘴10，无定形的液体材料以液态塑料(例如感光树脂)的形式被输出。在此，首先第一层4通过如下方式被构造在基底5上，使得操作器9借助于控制单元8受控制地执行在图1中示出的且仅被勾画的围绕被引导穿过开口6的线缆束3的圆形运动。在第一层4硬化之后，操作器9以喷嘴10朝向第一层4施加另外的第二层4，从而在最终效果上限定已描述的且圆柱形的柔性的软管护套1的层序列以如下方式被构造在基底5上，即，层序列或者软管护套1以引导穿过开口的线缆束3围绕开口6。

因此，软管护套1被构造在基底5上。由基底5出发，软管护套1包裹线缆束3。层序列且因此柔性的软管护套1的各个层4以一定的构造速度在基底5上被生产。为了硬化在该处所使用的且经由喷嘴10以液体形式所输出的感光树脂，设置有处理单元11。在该实施例中，处理单元11可至少在轴向上沿着线缆束3往复移动，如在图1中的双箭头示出的那样。以该方式，处理单元11可相应被使用且被用于层序列或者相应的层4的物理处理。

处理单元11是被用于各个层4或者以该方式构成的柔性的软管护套1的物理固化的处理单元。然而原则上，层4同样可被化学固化，然而这未被详细示出。实际上，处理单元11在该实施例中是以光学途径用于塑料(在此示例情况中聚乙烯)的交联的处理单元。通过相关层4借助于处理单元11或者在此实现的紫外线辐射器的交联，层4被逐步硬化。最后，基底5于是可被移除且柔性的软管护套1在线缆束3的期望的位置处存在。

Claims (8)

1.用于制造用于电缆(2)的护套(1)的方法，根据该方法，完全或部分地借助于生成式制造方法通过构造预定的层序列来生产护套(1)，并且根据该方法，所述护套(1)为了将汽车中的线缆(2)捆扎成线缆束(3)而作为柔性的软管护套(1)完全或部分地包裹所述线缆(2)，

其特征在于，在基底(5)上构造所述软管护套(1)，并且为此将所述线缆束(3)引导穿过在所述基底(5)中的开口(6)，以及由此将构造在所述基底(5)上的层序列作为软管护套(1)包裹所述线缆束(1)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述软管护套(1)直接地且逐层地施加到所述线缆束(3)上。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，服从所述线缆束的纵向延伸方向将所述软管护套(1)施加到该线缆束上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，将所述软管护套(1)相对于所述线缆束(3)的纵向延伸方向有角度地、例如螺旋形地围绕所述线缆束(3)引导。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述软管护套(1)由无定形或中性形状的材料制成且必要时被化学地和/或物理地固化。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将材料以低于线缆绝缘部的熔化温度的加工温度成型靠到所述线缆(2)上且紧接着进行固化。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，将所述材料物理地进行交联，尤其是光学地通过例如紫外线辐射进行交联。

8.用于制造用于电缆(2)的护套(1)的装置，所述装置尤其是用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法，该装置包括至少一个操作器(9)和联接到所述操作器(9)上的用于在生成式制造方法的过程中输出尤其是无定形的液体材料的喷嘴(10)，其中，所述操作器(9)加载喷嘴(10)以用于实现柔性的软管护套(1)并且将汽车中的线缆(2)捆扎成线缆束(3)以用于借助于软管护套(1)包裹线缆(2)，其特征在于，所述软管护套(1)被构造在基底(5)上且为此所述线缆束(3)被引导穿过在所述基底(5)中的开口(6)，以及由此被构造在所述基底(5)上的层序列作为软管护套(1)包裹所述线缆束(3)。