DE102004010113B4 - Protective cover for protection against electromagnetic radiation - Google Patents
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Abstract
Schutzhülle zum Schutz vor elektromagnetischer Strahlung in Form eines flachen, bahnförmigen Substrates (2) aus elektrisch leitenden Werkstoffen in textiler Fertigungsweise, oder in Form einer Folie, oder als Filz, mittels Längsverschluss zu einer Schutzhülle verschließbar, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Flächenmaterial der elektrisch leitenden Schicht des Substrates selbst eine Kontaktierungszone (1) zur Ableitung der Strahlung herausgebildet wird, wobei die Kontaktierungszone (1) die mindestens die doppelte Stärke des Substrates (2) aufweist, zur elektrischen Kontaktierung des leitenden Substrates und zur definierten Überlappung des leitenden Substrats und als primärer Verschluss des flachen leitenden Substrates (2) zur röhrenförmigen Schutzhülle dient.Protective cover for protection against electromagnetic radiation in the form of a flat, web-shaped substrate (2) made of electrically conductive materials in a textile production method, or in the form of a film, or as a felt, can be closed by means of a longitudinal closure to form a protective cover, characterized in that the surface material of the electrical conductive layer of the substrate itself a contacting zone (1) is formed for dissipating the radiation, the contacting zone (1) having at least twice the thickness of the substrate (2), for electrical contacting of the conductive substrate and for defined overlap of the conductive substrate and as primary closure of the flat conductive substrate (2) serves for the tubular protective cover.
Description
Die Erfindung betrifft eine Umhüllung zum Schutz vor unerwünschten Einflüssen und Emissionen, insbesondere elektromagnetischen Strahlungen für Leitungen, Kabel und Kabelbäume und insbesondere für Kabelbäume in mobilen Anwendungen, sowie ein Verfahren zu deren HerstellungThe invention relates to an enclosure for protection against undesired influences and emissions, in particular electromagnetic radiation for cables, cables and harnesses and in particular for harnesses in mobile applications, and a method for their preparation
Leitungen, Kabel und Kabelbäume, nachfolgend als „Leitungen” bezeichnet, z. B. im Automobil- und Schienenfahrzeugbereich, aber auch in anderen Bereichen, müssen in vielen Fällen segmentweise gebündelt und vor schädlichen bzw. unerwünschten Einflüssen geschützt werden. Dasselbe gilt auch, um die Umwelt bzw. umliegende Systeme oder Bauteile oder auch Menschen vor unerwünschter Emission bzw. Beeinflussung oder Störung oder Gefahren, die solche Leitungen verursachen können, zu schützen.Lines, cables and harnesses, hereinafter referred to as "lines", z. As in the automotive and rail vehicles, but also in other areas, in many cases must be bundled in segments and protected from harmful or undesirable influences. The same applies to protect the environment or surrounding systems or components or even people from unwanted emission or interference or disruption or dangers that can cause such lines.
Als Stand der Technik gilt es hierfür, Schutzschläuche oder Well- bzw. Rillrohre zu verwenden. Da es in vielen Fällen wichtig ist, die Schutzprodukte auch nachträglich, oder auf Teilsegmente mit Abzweigungen, oder auf Leitungen mit großvolumigen Endstücken oder Flanschen zu installieren, werden als Schutzprodukte auch Bänder oder Streifen, die zur Schlauchform verschlossen oder umwickelt werden, oder Well- bzw. Rillrohre mit Längsschlitzen verwendet. Je nach Einflüssen und Werkstoffeigenschaften bieten diese Produkte gute Bündelung und Schutzwirkung.As a prior art, it is necessary to use protective tubes or corrugated pipes. Since it is important in many cases, the protective products also later, or to install sub-segments with branches, or on lines with large-volume end pieces or flanges, as a product or tapes or strips that are closed or wrapped around the tube shape, or corrugated or .Rill tubes used with longitudinal slots. Depending on the influences and material properties, these products offer good bundling and protective effect.
In vielen Fällen müssen Leitungen nachträglich auch vor mehr als einem Einfluss oder vor zusätzlichen Emissionen geschützt werden. Insbesondere wird in vielen Fällen ein zusätzlicher Schutz vor elektromagnetischer Strahlung benötigt. Gemäß dem Stand der Technik werden hierfür offene Schutzhüllen mit einer Schicht aus Metallfolie, oder Geflechte, Gestricke oder andere textile Strukturen aus Metalldrähten oder elektrisch leitenden Fasern um Leitungen aufgebracht. Solche Schutzhüllen sind bekannt aus
Mit den oben beschriebenen Schutzhüllen sind Schutzwirkungen zu erzielen. Jedoch ist ein großzügiger Materialeintrag notwendig, der Gewicht und Kosten verursacht, um die funktionsbedingte Mindestüberlappung der leitenden Schicht zu gewährleisten. Des weiteren kann für die Kontaktierung der leitenden Schicht nicht in allen Anwendungsfällen und bei Großserien wie sie z. B. bei KFZ-Anwendungen gegeben sind, die benötigte Prozesssicherheit gewährleistet werden.Protective effects can be achieved with the protective covers described above. However, a generous material input is necessary, which causes weight and cost to ensure the functional minimum overlap of the conductive layer. Furthermore, for the contacting of the conductive layer not in all applications and in large series such as z. B. are given in automotive applications, the required process reliability can be ensured.
Um elektrische Strahlung, insbesondere solche von hoher Frequenz, abzuleiten und somit eine korrekte Funktionsweise der Schutzhülle zu gewährleisten, muss die leitende Schicht unter allen Anwendungsbedingungen mit geringstem Widerstand, gegen 0&OHgr;, kontaktiert sein.In order to dissipate electrical radiation, in particular those of high frequency, and thus to ensure a correct functioning of the protective cover, the conductive layer must be contacted under all conditions of use with the lowest resistance, to 0 Ω.
Bei der nachträglichen Eintragung von Drähten, Litzen oder anderen Leiterbahnen, die für die weitere Kontaktierung zur Ableitung der Strahlung benötigt wird, durch Einfädeln oder Einnähen oder in ähnlicher Weise in die textile leitende Schicht oder in die Folienschicht, kann eine Wiederholbarkeit des Prozesses und somit ein gleichbleibend niedriger Kontaktwiderstand zwischen leitender Schicht und Leiterbahn nicht gewährleistet werden, da die Kontaktierung aus einer willkürlichen Anzahl von Kontaktstellen und durch undefinierten Druck der kontaktierenden leitenden Zonen hergestellt wird.In the subsequent entry of wires, strands or other conductor tracks, which is required for further contact to dissipate the radiation, by threading or sewing or in a similar manner in the textile conductive layer or in the film layer, a repeatability of the process and thus a consistently low contact resistance between the conductive layer and conductor can not be guaranteed, since the contact is made of an arbitrary number of contact points and by undefined pressure of the contacting conductive zones.
Bei loser Kontaktierung bzw. bei zu niedrigem Kontaktdruck führen Vibrationen und Erschütterungen der Schutzhülle, insbesondere solche wie sie in mobilen Systemen wie z. B. bei KFZ-Anwendungen vorkommen, zu Mikrobewegungen der kontaktierenden Zonen, bis hin zur intermittierenden Kontaktabhebung. Mikrobewegung in kontaktierenden Zonen von oberflächenveredelten Metallen führt zu Reibkorrosion oder „fretting”. Wie in zahlreichen Versuchen und Dokumentationen im Bereich der elektrischen Steckverbinder beschrieben wird, führt dieses „fretting” zu hohen Kontaktwiderständen und verändert die Leitfähigkeit des Kontaktsystems.In loose contact or too low contact pressure vibrations and shocks of the protective cover, especially those such as in mobile systems such. B. occur in automotive applications, micro-movements of the contacting zones, to intermittent contact withdrawal. Micro-movement in contacting zones of surface-refined metals leads to fretting corrosion or "fretting". As described in numerous attempts and documentation in the field of electrical connectors, this "fretting" leads to high contact resistance and changes the conductivity of the contact system.
Zu geringer Druck zwischen elektrisch kontaktierenden Zonen, vor allem bei blanken Metallen aber auch bei Metallen mit veredelter Oberfläche kann im weiteren und vor allem bei Anwendungen bei denen agressive Umgebungsbedingungen vorherrschen, wie z. B. in KFZ-Motorräumen, zu galvanischer Korrosion der Kontaktzonen führen.Too low pressure between electrically contacting zones, especially in bare metals but also in metals with refined surface can prevail in the further and especially in applications where aggressive environmental conditions such. B. lead in motor vehicle engine compartments, to galvanic corrosion of the contact zones.
Durch Erschütterungen und Vibrationen kann es zu intermittierenden Kontakt der Schutzhüllen-Außenschicht mit nahe liegenden Komponenten kommen. Bei Schutzhüllen mit leitender Schicht ohne zusätzliche Außenschicht kann dieser Kontakt entweder zu unerwünschter Geräuschbildung oder zu mechanischer Zerstörung der Schutzhülle und der darunter befindlichen Leitung führen. In Fällen, in denen eine dauerhafte oder intermittierende Kontaktierung mit einer Komponente von unterschiedlichem elektrischen Potential zustande kommt, kann zusätzlich zu den mechanischen Einflüssen auch eine elektrische Störung in die leitende Schicht der Schutzhülle eingeleitet werden.Vibrations and vibrations may result in intermittent contact of the protective cover outer layer with nearby components. For protective cover with conductive layer without additional outer layer of this contact can either lead to unwanted noise or mechanical destruction of the protective cover and the underlying line. In cases where a permanent or intermittent contact With a component of different electrical potential comes about, in addition to the mechanical influences, an electrical disturbance in the conductive layer of the protective cover can be initiated.
Unter diesen Umständen ist ein wiederholbarer Herstellungsprozess, ein dauerhaft gleichbleibend hoher Schutz und der dauerhaft erforderliche geringe Widerstand zwischen der leitenden Schicht der Schutzhülle und der eingearbeiteten Leiterbahn und somit die einwandfreie Funktion solcher Produkte nicht für alle Anwendungsbereiche gegeben.Under these circumstances, a repeatable manufacturing process, a consistently high level of protection and the permanently required low resistance between the conductive layer of the protective cover and the incorporated conductor track and thus the proper functioning of such products is not given for all applications.
Die
Aus der
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, in einfacher Herstellungsweise eine Umhüllung für Leitungen zum Schutz vor elektromagnetischen Strahlungen zu schaffen, die eine funktionsbedingte Mindestüberlappung der elektrisch leitenden Schicht ohne überflüssigen Materialeintrag garantiert, Leitungen zusätzlich vor elektrischen, mechanischen oder thermischen Einflüssen schützt und eine dauerhafte, prozesssichere und einfache Kontaktierung der elektrisch leitenden Schicht ermöglicht.The object of the invention is to provide an enclosure for lines to protect against electromagnetic radiation in a simple manner of manufacture, which guarantees a functional minimum overlap of the electrically conductive layer without superfluous material input, lines additionally protects against electrical, mechanical or thermal influences and a durable, process-safe and easy contacting of the electrically conductive layer allows.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features listed in
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die kritischen funktionsrelevanten Voraussetzungen von Schutz vor elektromagnetischen Strahlungen, nämlich ein geringstmöglicher elektrischer Widerstand zwischen der elektrisch leitenden Schutzschicht und der Kontaktierungszone, die definierte und dauerhafte Mindestüberlappung der elektrisch leitenden Schutzschicht und der Verschluss zur überlappenden Schutzhülle, durch erfindungsgemäß mit ein und demselben integralen Bestandteil der Schutzhülle gegeben sind.The advantages achieved by the invention are, in particular, that the critical functionally relevant requirements of protection against electromagnetic radiation, namely a lowest possible electrical resistance between the electrically conductive protective layer and the contacting zone, the defined and permanent minimum overlap of the electrically conductive protective layer and the closure for overlapping protective cover , are given by the invention with one and the same integral part of the protective cover.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kontaktierungszone aus der elektrisch leitenden Schicht selbst werden zusätzliche Kontaktelemente und Kontaktierungsmaßnahmen reduziert, bzw. außer der anwendungsbezogenen Kontaktierung zur Ableitung der elektrischen Strahlung eliminiert.The inventive design of the contacting zone of the electrically conductive layer itself additional contact elements and Kontaktierungsmaßnahmen be reduced or eliminated except the application-related contact for the discharge of electrical radiation.
Durch die Eliminierung zusätzlicher Kontaktelemente und Kontaktierungsmaßnahmen werden Fehlerquellen vermieden und Gewicht, Materialkosten und Fertigungskosten reduziert. Der wichtigste technische Vorteil der Erfindung ist jedoch der niedrigstmögliche elektrische Widerstand zwischen dem leitenden Substrat und der Kontaktierungszone, da diese aus ein und demselben Funktionselement bestehen.The elimination of additional contact elements and contacting measures avoids sources of error and reduces weight, material costs and production costs. The most important technical advantage of the invention, however, is the lowest possible electrical resistance between the conductive substrate and the contacting zone, since these consist of one and the same functional element.
Die erfindungsgemäße zusätzliche Funktion der Kontaktierungszone als Träger einer Verschlusskomponente des bahnförmigen, flachen, elektrisch leitenden Substrates zur röhrenförmigen Schutzhülle dient der definierten und permanenten funktionsrelevanten Überlappung der elektrisch leitenden Schicht während des Verschlussvorgangs, ohne durch überflüssiges Material diese Mindestüberlappung gewährleisten zu müssen.The additional function of the contacting zone according to the invention as a carrier of a closure component of the web-shaped, flat, electrically conductive substrate to the tubular protective cover serves the defined and permanent functionally relevant overlap of the electrically conductive layer during the closing process, without having to ensure this minimum overlap by superfluous material.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das bahnförmige elektrisch leitfähige Substrat in einer textilen Maschentechnik bzw. einer textilen Kette- und Schusstechnik hergestellt, wobei die erfindungsgemäße Kontaktierungszone durch einen Streifen intensiven, elektrisch leitfähigen Materialeintrags während der Fertigung des elektrisch leitenden Substrats und ohne Unterbrechung der Maschen- bzw. Kett- und Schussfasern ausgebildet wird.In a preferred embodiment of the invention, the web-shaped electrically conductive substrate is produced in a textile mesh or a textile warp and weft technique, wherein the contacting zone according to the invention by a strip of intense, electrically conductive material input during manufacture of the electrically conductive substrate and without interrupting the mesh - Is formed or warp and weft fibers.
Wobei es sich bei dem leitfähigen Material für Kontaktierungszone und Substrat um einen Metalldraht mit veredelter Oberfläche handeln kann aber andere elektrisch leitende Werkstoffe nicht ausgeschlossen sind. Für eine optimale Weiterverarbeitung des Substrates zur Schutzhülle können zur Fertigung des elektrisch leitenden Substrates auch Anteile von textilen Filamenten eingearbeitet sein. Außer der bevorzugten Maschen- bzw. Kette- und Schusstechnik eignen sich in bestimmten Anwendungsfällen oder weiterführenden Verarbeitungsschritten auch flache, elektrisch leitende Substrate in anderen textilen Fertigungstechniken.Whereby the conductive material for contacting zone and substrate can be a metal wire with a finished surface but other electrically conductive materials are not excluded. For optimal further processing of the substrate to the protective cover, portions of textile filaments can also be incorporated to produce the electrically conductive substrate. In addition to the preferred mesh or warp and weft technique, flat, electrically conductive substrates in other textile production techniques are also suitable in certain applications or in further processing steps.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung handelt es sich bei dem Substrat um eine Folie oder ein Filz aus elektrisch leitfähigen Werkstoffen, bei denen die Kontaktierungszone durch Falten bzw. Raffen des Substrates ausgebildet wird.In a further preferred embodiment of the invention, the substrate is a film or a felt of electrically conductive materials, in which the contacting zone is formed by folding or shirring of the substrate.
In einer alternativ bevorzugten Variante wird die erfindungsgemäße Kontaktierungszone durch nachträgliches mechanisches Komprimieren eines Streifens in dem Substrat ausgebildet.In an alternative preferred variant, the contacting zone according to the invention by formed subsequent mechanical compression of a strip in the substrate.
In allen zuvor geschilderten bevorzugten Ausführungsformen kann die erfindungsgemäße Kontaktierungszone an einem der in Längsrichtung laufenden äußeren Enden, oder in Längsrichtung parallel und zwischen den äußeren Enden des elektrisch leitfähigen, bahnförmigen Substrates verlaufend ausgebildet sein. Des weiteren kann die Kontaktierungszone mit einem Streifen elektrisch leitender Folie in ihrer Materialstärke aufgefüttert sein.In all of the above-described preferred embodiments, the contacting zone according to the invention may be formed to extend at one of the longitudinally extending outer ends, or longitudinally parallel and between the outer ends of the electrically conductive sheet-like substrate. Furthermore, the contact zone can be filled with a strip of electrically conductive film in its material thickness.
In bevorzugter Weise ist bei allen Ausführungsvarianten mindestens eine Oberfläche des leitenden Substrates, die bei der Anwendung die äußere Oberfläche der Schutzhülle bildet, mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen. In seltenen Fällen, für spezifische Minimalanforderungen an das Schutzprodukt, kann auf diese isolierende Beschichtung auch verzichtet werden.Preferably, in all embodiments, at least one surface of the conductive substrate, which forms the outer surface of the protective cover in the application, provided with an electrically insulating coating. In rare cases, for specific minimum requirements for the protective product, this insulating coating can also be dispensed with.
Die bevorzugte Ausführungsform der elektrisch isolierenden Beschichtung ist eine laminierte Schicht mit hoch abriebbeständigen Eigenschaften.The preferred embodiment of the electrically insulating coating is a laminated layer having high abrasion resistance.
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen hat die laminierte elektrisch isolierende Beschichtung geräuschdämpfende oder hitzereflektierende Eigenschaften. Anstatt eines Laminats sind durchaus auch viskos aufgebrachte und ausgehärtete Beschichtungen denkbar.In other preferred embodiments, the laminated electrically insulating coating has noise attenuating or heat reflecting properties. Instead of a laminate, viscous and cured coatings are also conceivable.
An der erfindungsgemäßen Kontaktierungszone der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist in bevorzugter Weise auf einer Seite ein Verbindungselement angebracht, weiches kompatibel mit einem parallel verlaufenden äußeren Ende des elektrisch leitfähigen Substrates den Verschluss des Substrates zur Röhrenform ermöglicht.At the contacting zone according to the invention of the embodiments described above, it is preferable to have on one side a connecting element which, compatible with a parallel outer end of the electrically conductive substrate, allows the substrate to be sealed to the tubular shape.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Verschlusselement um einen Klebestreifen oder um einen Klett- bzw. Flauschstreifen.Preferably, the closure element is an adhesive strip or a Velcro strip.
Es sind durchaus auch andere Verschlusselemente, z. B. solche aus Metall denkbar, die der weiteren Funktion zur anwendungsbezogenen Kontaktierungsmaßnahme für die Ableitung der elektrischen Strahlung dienlich sind.There are certainly other closure elements, eg. As those conceivable of metal, which are useful for the further function of the application-related Kontaktierungsmaßnahme for the derivation of electrical radiation.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the following, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Die in
In den
Das flache elektrisch leitende Substrat
Die Kontaktierungszone
Die Materialstärke der Kontaktierungszone
In
Bei der in
In
Die in
Vor dem Verschluss der primären Verschlusselemente
Das in
Die kompatiblen Verschlusselemente
Es sind auch weitere kompatible Arten des Verschlusses denkbar, z. B. solche aus Metall, die zusätzlich eine elektrische Kontaktierung der Kontaktierungszone
Alternativ zu den Darstellungen in
Als endgültiger Verschluss des elektrisch leitenden Substrates
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: IPROTEX GMBH & CO. KG, 95234 SPARNECK, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H01B 13/012 AFI20051017BHDE |
|
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120110 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: FISCHER & KONNERTH PATENTANWAELTE PARTNERSCHAF, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: IPROTEX GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: IPROTEX GMBH & CO. KG, 95234 SPARNECK, DE Effective date: 20130527 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: FISCHER & KONNERTH PATENTANWAELTE PARTNERSCHAF, DE Effective date: 20130527 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KILIAN KILIAN & PARTNER MBB PATENTANWAELTE, DE |
|
R071 | Expiry of right |