DE102009041255B3

DE102009041255B3 - Längswasser-Sperre für elektrische Leitungen

Info

Publication number: DE102009041255B3
Application number: DE102009041255A
Authority: DE
Inventors: Klaus Manfred Steinich
Original assignee: ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH
Current assignee: ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2029-09-12
Also published as: EP2296230B1; US20110155415A1; DE202009013471U1; EP2296230A1; US8471148B2

Abstract

Für eine Längswassersperre wird ein Kabel wie üblich an der gewünschten Stelle durchtrennt, abisoliert und die einander entsprechenden Adern elektrisch leitend wieder miteinander verbunden. Jedoch wird hier als Abdichtungsmaßnahme - zum einen jedes Aderende auf einer Lötfläche einer Platine aufgebracht, die voneinander durch Schlitze in der Platine getrennt sind und - anschließend ein insbesondere zweistufiges Umspritzen mit Kunststoff über den gesamten Verbindungsbereich hinweg durchgeführt.

Description

I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft eine Längswasser-Sperre für elektrische Mess- und Steuerleitungen.
II. Technischer Hintergrund
Je nach Anwendungsort besteht bei elektrischen Geräten die Gefahr, dass über eine in das elektrische Gerät hineingeführte elektrische Leitung Wasser in das Gerät gelangt, was sowohl zwischen Kabelmantel und den einzelnen Aderisolierungen durch Kapillar-Effekte vorwärts dringen kann als auch zwischen den Aderisolierungen und der metallischen Ader selbst oder – falls es sich um eine aus mehreren Einzel-Litzen bestehende Leitung handelt – in den Zwischenräumen der Litze.
Sofern dieses Problem besteht, wird häufig versucht, im Inneren des elektrischen Gerätes, beispielsweise am Kontaktpunkt des elektrischen Kabels, eine Längswasser-Sperre vorzusehen.
Bei besonders kleinen elektrischen Geräten, wie etwa Sensoren, ist hierfür im Inneren des Sensors – wie dies die DE 10 2006 024 967 A1 – kein ausreichender Platz vorhanden, so dass eine Längswasser-Sperre im Verlauf der Leitung – vom elektrischen Gerät beabstandet – vorgesehen werden muss.
Dabei sind unterschiedliche Methoden bereits bekannt:
Eine Methode besteht darin, nach dem Auftrennen der elektrischen Leitung die blanken Aderenden wieder direkt miteinander zu verlöten, was bei Adern in Form von Litzen als sogenannte Dichtlötung das Vorwärtsdringen von Wasser innerhalb der Litzen selbst verhindert.
Um das Vorwärtsdringen zwischen Litze und Aderisolierung auszuschließen und auch um elektrischen Kontakt zwischen den blanken Adern zu verhindern, wird zuvor jedoch auf jede einzelne Ader ein Schrumpfschlauch aufgebracht und nach dem Verlöten über die Lötstelle geschoben und dicht aufgeschrumpft.
Anschließend wird entweder vom Leitungsmantel des einen Leitungsendes zum Mantel des anderen Leitungslendes ebenfalls ein Schrumpfschlauch aufgeschrumpft oder der gesamte Verbindungsbereich mittels Kunststoff umhüllt, insbesondere umspritzt oder eingegossen, sei es mit aushärtendem Kunststoff ohne Umhüllung oder durch Anordnen eines Gehäuses, in das die nicht aushärtende Vergussmasse eingebracht wird.
In diesem Zusammenhang zeigen die DE 20 2008 016 324 U1 als auch die DE 10 2005 056 648 A1 , wie nach dem Verlöten der Leitungsenden der gesamte Verbindungsbereich vergossen wird, und zwar insbesondere durch Vorverguss und Endverguss, also ein zweistufiges Vergießen.
Weiterhin zeigt die US 4710593 eine Lösung, bei der die Adern des aufgetrennten Kabels jeweils auf den Enden kurzer Leiterbahnen aufgelötet werden, die sich nebeneinander und auf gegenüberliegenden Seiten eines kleinen Platinenstückes befinden. Die anschließende Abdichtung gegen Feuchtigkeit erfolgt dann jedoch durch Überschieben einer dicht anliegenden Hülse über dem Verbindungsbereich.
Eine ähnliche Methode ist als Längswassersperre im Inneren eines Gehäuses, in einem Stecker, in der DE 3412786 A1 beschrieben.
Diese Vorgehensweise ist jedoch sehr arbeitsintensiv und daher auch fehleranfällig.
III. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Längswassersperre sowie ein Verfahren zu Ihrer Herstellung zu schaffen, welche einfach und schnell herstellbar ist und einen hohen Sicherheitsgrad gegen Längswasser bei geringen Kosten und geringer Fehlerhäufigkeit bietet.
b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 5, 8 und 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch das Auflöten der einander entsprechenden Enden von abisolierten Adern der durchtrennten und abisolierten elektrischen Leitung auf verbindende Leiterbahnen wird wieder die notwendige elektrisch leitende Verbindung in der Leitung für alle Adern hergestellt.
Indem die Lötflächen auf diesen Leiterbahnen zwar auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sind, in Querrichtung aber beabstandet sind durch Schlitze in der Platine, die länger sind als die Lötflächen, kann einerseits wegen der einheitlichen Platine eine einfache Handhabung beim anschließenden Umhüllen durch Umspritzen oder Umgießen, erfolgen. Andererseits ist jedoch ein Kurzschluss durch eine sich zwischen den Lötflächen ausbildende Lötverbindung so gut wie ausgeschlossen, da diese über eine große Strecke in Längsrichtung, nämlich um die Enden der Schlitze herum, durchgängig ausgebildet sein müsste, da beim Verlöten die Zinken eines Lötkammes durch die Schlitze hindurch aufragen.
Durch das Verlöten der Aderenden auf der Platine wird im Fall einer aus einzelnen Drähten bestehenden Litze als Ader auch der Zwischenraum zwischen den Litzen abgedichtet.
Durch das anschließende vollständige Umhüllen mit Kunststoff werden die Enden der Leitungsisolierung einerseits und der Aderisolierungen andererseits gegen dort austretendes Längswasser abgedichtet.
Indem das Umhüllen vorzugsweise nicht in einem einzigen Schritt erfolgt – was wegen der zwingend eingenommenen Beabstandung der Lötflächen zueinander aufgrund der gemeinsamen Platine durchaus möglich wäre – wird in mindestens zwei Schritten erreicht, dass der gesamte Verbindungsbereich, also die Platine mit den Aderenden, allen Lötflächen und den Leiterbahnen vollständig vom Kunststoff umschlossen wird:
Bei einem ersten Umhüllungsschritt ist die Form so gestaltet, dass die Platine zwecks definierter Positionierung in der Form in Teilbereichen direkt an der Form anliegt, beispielsweise mit einem Teil ihrer Unter- und Oberseite sowie mit Teilbereichen ihrer Stirnflächen.
In diesem Zustand erfolgt eine teilweise Umhüllung des Verbindungsbereiches mit Kunststoff, da die an der Form anliegenden Bereiche der Platine nicht vom Kunststoff bedeckt werden können.
Im zweiten Umhüllungsschritt liegt der Verbindungsbereich vorzugsweise mit dem aus dem ersten Umhüllungsschritt bereits umhüllten und ausgehärteten Kunststoff an den Innenflächen der Form des zweiten Umhüllungsschritts an, so dass nunmehr diejenigen Bereiche der Platine, die im ersten Schritt an der Form direkt anlagen, nunmehr von der Form beabstandet sind und vom Kunststoff beim Umhüllen, insbesondere Spritzen oder Gießen, vollständig eingehüllt werden.
Zum anderen bewirkt die zweistufige Verspritzung, dass jeweils die Platine – im ersten Umhüllungsschritt direkt, im zweiten indirekt über die bereits vorhandene hälftige Umhüllung – definiert an einer Innenfläche der Form anliegt und abgestützt wird und nicht mechanisch durch das Einbringen von Kunststoff unter hohem Druck überlastet wird.
Bei einem einstufigen vollständigen Umhüllen könnte der Verbindungsbereich an den Eingängen in die Form dagegen nur am noch intakten Bereich des Leitungsmantels geklemmt werden, im Inneren der Form würde die Platine dagegen ohne Anlage an der Form frei im Forminnenraum schwebend gehalten werden.
Durch den unter Druck eingebrachten Kunststoff besteht dann die Gefahr, dass die Platine einseitig anliegend an die Innenwand der Form gedrückt wird und damit nicht vollständig vom Kunststoff umschlossen wird, oder durch die mechanische Belastung dabei sogar Lötstellen abreißen.
Dies kann zwar minimiert werden, indem als Einbringrichtung die Hauptebene der Platine gewählt wird, und die Einbringöffnungen vorzugsweise gegeneinander gerichtet von einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet werden, aber dennoch ist hierdurch keine vollständig gleichmäßige und gleichzeitige Belastung der Platine möglich.
Somit ist anschließend vom Kunststoff die elektrische Leitung von der Außenseite des Mantels des einen Leitungsendes bis zur Außenseite des Mantels des anderen Leitungsendes und auch der gesamte Bereich dazwischen (Verbindungsbereich) vollständig umlaufend von Kunststoff dicht umhüllt, wobei der unter Druck eingespritzte oder kalt eingegossene Kunststoff auch an den Enden des Mantels als auch der Aderisolierungen sowie den blanken Teilen der Adern und der gesamten Platine dicht und/oder ohne Lufteinschlüsse anliegt.
Dadurch kann an einem Leitungsende ankommendes Längswasser – egal ob es zwischen Leitungsmantel und Aderisolierungen oder zwischen Aderisolierungen und den Adern vorwärts dringt – die Kunststoffumhüllung der Längswassersperre nicht überwinden und auch keine Querverbindungen zwischen den blanken Enden der Adern herstellen.
Die Lötflächen sind als verzinnte Endbereiche von streifenförmigen, in der Regel aus Kupfer bestehenden, Leiterbahnen ausgebildet, die sich auf der Ober- und gegebenenfalls auch Unterseite einer Platine befinden.
Die Schlitze, die das Ausbilden von Lötbrücken beim Verlöten verhindern sollen, erstrecken sich dabei wenigstens über die Länge der Lötflächen zwischen diesen Lötflächen.
Idealist eine Erstreckung der Schlitze über die gesamte Länge der Leiterbahnen, jedoch minimiert dies die mechanische Stabilität der Platine häufig zu stark für das sichere Umhüllen in der Form, so dass in der Regel der optimale Kompromiss darin besteht, die Schlitze etwa über die Länge der Lötflächen auszubilden und über deren Enden in Längsrichtung der Leiterbahn etwas hinausragen zu lassen.
Sofern nur auf einer Seite der Platine, also der Oberseite, Leiterbahnen und Lötflächen angeordnet sind, wird zum Verlöten der Aderenden die Platine mit den Lötflächen nach oben in eine formschlüssige Vorrichtung eingelegt, die einen von ihrem Boden aufragenden Lötkamm besitzt, dessen Zinken passgenau durch die Schlitze der Platine passen.
Sofern auf der Ober- und Unterseite jeweils Lötflächen ausgebildet sind und dort die Adern insbesondere der gleichen elektrischen Leitung gelötet werden sollen, sind hierfür möglicherweise zwei verschiedene Vorrichtungen notwendig, da dann die Platine auf halber Höhe des Querschnitts der elektrischen Leitung positioniert werden muss und auch vor der intakten Leitungsisolierung, also dem Ende des Mantels, enden muss, und dieser in der Vorrichtung definiert positioniert werden muss.
Dann werden in einer ersten Vorrichtung in einem ersten Lötschritt diejenigen Adern auf der Platine verlötet, die auf der Oberseite verlötet werden sollen, und anschließend, nach Umdrehen und gegebenenfalls Einlegen der Platine in eine zweite Vorrichtung die anderen Adern der elektrischen Leitung auf der Unterseite der Platine verlötet.
c) Ausführungsbeispiele
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
1: die aufgetrennte elektrische Leitung und die Platine einzeln,
2: die wiederhergestellte gelötete elektrische Verbindung,
3: die 2 in vergrößerter Detaildarstellung,
4: das Verlöten auf der Platine,
5: den ersten Umhüllungsschritt,
6: den zweiten Umhüllungsschritt,
7: die fertige Längswassersperre,
8: die wiederhergestellte gecrimpte elektrische Verbindung einadrig,
9: die wiederhergestellte gecrimpte elektrische Verbindung mehradrig, und
10: die Lösung der 8 mit mehrstufiger Umhüllung.
1a zeigt das an der gewünschten Stelle durchtrennte Elektrokabel 1, an dessen beiden Leitungsenden 1a, b bereits der Mantel 7a, b ein Stück weit entfernt ist, so dass die einzelnen Adern 3a, b aus dem Mantel 7a, b vorstehen, wobei auch die Enden der einzelnen Adern in ihrem Endbereich von der Aderisolierung 9a, b befreit sind und die Litzen 19a, b freiliegen.
Die 1b bis 7 zeigen die längswasserdichte Verbindung mittels Verlöten auf einer Platine:
1b zeigt separat die Platine 5, die länglich rechteckig ist und parallel im Abstand nebeneinander laufend mehrere Leiterbahnen 14a, b aufweist, deren voneinander wegweisende Enden jeweils als verzinnte Lötpads 14c ausgeführt sind.
Zwischen den einzelnen Leiterbahnen 14a, b sind – jeweils in Längsrichtung 10 der Leiterbahnen 14a, b, ... und parallel zu diesen verlaufend – Schlitze 6a, b vorhanden, die in Längsrichtung über die Länge der Lötpads 14c hinausgehen, aber im mittleren Bereich der Leiterbahnen 14a, b entweder unterbrochen sind (nicht dargestellt) oder über die Gesamtlänge der Leiterbahn durchgehen und sogar über deren Enden in Längsrichtung vorstehen, wie in der 1b dargestellt.
In 1a sind die einzelnen Adern 3a, b mit ihren Enden bereits auf denselben Abstand zueinander gebracht, den die Lötpads 14c auf der Platine 5 zueinander einnehmen.
Anschließend wird die Platine 5 formschlüssig in der Lötvorrichtung 15 gemäß 4a aufgenommen, in der sie mit ihren Eckbereichen aufliegt und in Längsrichtung 10 sowie Querrichtung 11 formschlüssig gehalten ist, und die einen Kabelkanal 21, dessen Boden tiefer liegt als die Auflageflächen 15a, b für die Eckbereiche, in Längsrichtung 10 durchgehend aufweist für die Aufnahme der zur Platine 5 heranzuführenden Leitungsenden 1a, b.
Von der Mitte des Bodens der Lötvorrichtung 15 ragen die Zinken eines Lötkammes 12a, b auf, die so dimensioniert sind, dass sie bei einer in die Lötvorrichtung 15 eingelegten Platine 5 sich durch deren Schlitze 6a, b hindurcherstrecken und zwar deutlich über die Oberseite der Platine 5 hinaus, und dabei die Schlitze 6a, b weitestgehend ausfüllen.
Anschließend werden die abisolierten Aderenden 3a, b zunächst des einen Leitungsendes 1a auf die Lötpads 14c an dem einen Ende der Leiterbahnen 14a, b auf der Oberseite aufgelegt und dort verlötet, und anschließend auf die anderen Lötpads 14c an den anderen Enden der Leiterbahnen 14a, b die Aderenden 3a, b des anderen Kabelendes 1b (4b).
Dabei verhindern die über die Platine aufragenden Zinken des Lötkammes 12a, b, dass sich beim Verlöten unabsichtlich Brücken zwischen den einzelnen nebeneinander liegenden Lötpads 14c in Querrichtung 11 ausbilden und damit einen Kurzschluss zwischen den Adern 3a, b bewirken.
Die Tiefe des Kabelkanals 21 ist dabei in der Regel so bemessen, dass sich die Platine 5 auf halber Höhe des Querschnittes des Kabels 1 befindet, was immer dann notwendig ist, wenn nicht nur auf der Oberseite 5a der Platine 5 Adern verlötet werden, sondern in einem zweiten Schritt nach Umdrehen der Platine 5, auch auf deren Unterseite 5b ebenfalls Leiterbahnen 14a, b mit Lötpads 14c vorhanden sind und auch dort Adern verlötet werden, was in der Regel dann der Fall ist, wenn die Leitung eine größere Anzahl von Adern, beispielsweise mehr als vier oder fünf Adern, aufweist.
Nunmehr ist einerseits in der Leitung 1 die elektrische Verbindung wieder hergestellt und gleichzeitig sind durch das Verlöten auch Freiräume in den Litzen 19a, ... selbst, also zwischen den einzelnen Drähten der Litze, geschlossen, wie in den 2a, b und in Detailvergrößerung in den 3a, b dargestellt.
Ferner zeigt 2c eine analog wieder hergestellte einadrige elektrische Verbindung, bei der auf der Platine 5 dementsprechend nur eine einzige Leiterbahn 14a vorhanden ist, auf deren beiden endseitigen Lötpads 14c die einander entsprechenden Adern 3a, b verlötet sind.
Um nun auch alle anderen Möglichkeiten für das Vordringen von Längswasser in der Leitung 1 zu verschließen, wird der gesamte Verbindungsbereich 22, also von Mantel 7a des einen Leitungsendes 1a bis zum Mantel 7b des anderen Leitungsendes 1b, in einem zweistufigen Umhüllungsvorgang mit Kunststoff dicht umhüllt:
Hierzu wird in einem ersten Umhüllungsschritt, wie in 5a angedeutet, der fertig verlötete Verbindungsbereich 22 gemäß 2a und 3a in eine erste Form 13a so eingelegt, dass die Platine 5 in Teilbereichen mit ihrer Oberfläche direkt an den Innenflächen der Form 13a anliegt und darin definiert formschlüssig gehalten wird.
Durch das anschließende Einbringen von aushärtbarem Kunststoff 8 wird die Platine 5 in den Bereichen, in denen sie nicht an der Innenseite der Form 13a anlag, sondern Hohlräume dazwischen vorhanden waren, von dem Kunststoff 8 dicht umschlossen, und natürlich auch die in diesem Bereich liegenden Leitungsenden 1a, b sowie das Ende des Mantels 7a, b, die ebenfalls noch innerhalb der Form 13a liegen, so dass nach Aushärten und Entnahme aus der Form 13a die erste Umhüllung 18a gemäß 5a vorliegt.
Anschließend wird der so mit der ersten Umhüllung 18a teilweise umhüllte Verbindungsbereich 22, wie er in 5b zu sehen ist, in eine zweite Form 13b gemäß 6 eingelegt, die eine andere Innenkontur besitzt und so gestaltet ist, dass der Kunststoff 8 der ersten Umhüllung 18a nunmehr an der Innenseite der zweiten Form 13b anliegt, die noch nicht vom Kunststoff umhüllten Bereiche von Platine 5, Adern 3a, ... und Mantel 7a, ... dagegen zur Innenfläche der Form 13b beabstandet sind und in diesem zweiten Umhüllungsschritt nunmehr vom Kunststoff 8 der zweiten Umhüllung 18b bedeckt werden.
Dadurch ist der gesamte Verbindungsbereich 22 nunmehr dicht und lückenlos vom Kunststoff 8 der beiden Umhüllungen 18a, b umschlossen, wie 7 zeigt.
Dennoch liegt bei jedem der beiden Umhüllungsschritte die Platine 5 entweder direkt, wie im ersten Umhüllungsschritt, oder indirekt über den ausgehärteten Kunststoff 8 der ersten Umhüllung 18a, an der Innenseite der Form 13a bzw. 13b an, und wird beim Umhüllen wenig belastet.
Die 8 bis 10 zeigen Lösungen, bei denen die einander entsprechenden Adern 3a, b, ... der Leitungsenden 1a, b einer elektrischen Leitung 1 nicht mittels Verlöten auf einer Platine elektrisch leitend miteinander verbunden werden, sondern mittels einer dargestellten Crimphülse 24:
Wie in 8a, oberes Bild, für eine Ader 3a, b einer einadrigen Leitung 1a, b dargestellt, wird die abisolierte Litze 19a, b jeweils in eine der beiden einander gegenüber liegenden Crimpöffnungen der Crimphülse 24, die über einen metallenen Steg oder eine Hülse oder einen Rundstab elektrisch leitend miteinander verbunden sind – vorzugsweise einstückig verbunden sind – eingesteckt und durch radiales nach innen Pressen der Crimpöffnungen, das Vercrimpen mechanisch belastbar und elektrisch leitend mit den Enden der Crimphülse verbunden.
Diese wiederhergestellte elektrische Verbindung wird nun in ein Aufnahmeteil 23, das in aller Regel aus Kunststoff besteht, eingelegt (unteres Bild in 8a), welches als Positionierhilfe beim anschließenden Umhüllen mit Kunststoff 8 dient:
Das Aufnahmeteil 23 ist dabei im Querschnitt U-förmig gestaltet mit einem Freiraum, in den die elektrische Leitung 1 gerade hineinpasst. Seine Länge ist größer als der Abstand zwischen den Enden des jeweiligen Mantels 7a, b, und in dem Boden der U-Form ist eine Ausnehmung 23a vorhanden, deren Länge mindestens der Länge der Crimphülse 24 entspricht, besser dem Abstand der Enden des Mantels 7a, b.
Die U-Formen an den beiden Enden sind nur durch zwei verbleibende Längsstege 23b des Aufnahmeteils 23 miteinander verbunden.
Für das anschließende Umhüllen kann somit eine Form 13 (8b) verwendet werden, in deren Form-Hohlraum das Aufnahmeteil 23 samt eingelegter, vercrimpter elektrischer Leitung 1a, b passgenau Platz findet und in allen drei Raumrichtungen positioniert ist und der Verbindungsbereich 22 der Leitung 1 dennoch von allen Seiten für den Kunststoff 8 zugänglich ist, wodurch die Längsstege 23b nicht an der Crimphülse 24 anliegen.
Dadurch kann die Umhüllung mit Kunststoff 8 in einem Umhüllungsschritt erfolgen, was zwar beim Einbringen des Kunststoffs eine mechanische Belastung auf die Crimphülse 24 bewirkt, die dabei frei im Aufnahmeteil 23 und damit auch in der Form 13 hängt, jedoch ist die gecrimpte Crimphülse 24 mechanisch belastbarer als eine Platine 5 als Verbindungsteil.
Der Kunststoff 8 erstreckt sich auch hier allseitig um den Verbindungsbereich 22 herum und in der Länge vom Mantel 7a bis auf den Mantel 7b.
9 zeigt die analoge Vorgehensweise bei einer elektrischen Leitung 1 mit mehreren Adern 3a, b, ..., die dann jeweils einzeln in vorzugsweise ebenfalls einzelnen Doppelcrimphülsen 24 gemäß 8 vercrimpt werden und anschließend z. B. nebeneinander oder im Querschnitt in sternförmig angeordnete, einzelne oder miteinander verbundene Aufnahmeteile 23 eingelegt und anschließend gemeinsam in einem einzigen Block aus Kunststoff 8 (9c) umhüllt werden.
Es ist nahe liegend, dass mit steigender Anzahl der Adern 3a dabei das Handling schwieriger wird als bei der Lötlösung gemäß 1–7.
Die 10 zeigen an Hand einer einadrigen Leitung 1 ein, nach dem Vercrimpen gemäß 8a oberes Bild, zweistufiges Umhüllen, bei dem dafür jedoch auf ein separates Aufnahmeteil verzichtet werden kann:
Wie am besten 10b erkennen lässt, liegt bei der ersten Umhüllung 18a die (nicht dargestellte) erste Form am Umfang der Crimphülse 24 z. B. in deren mittleren Bereich an, und ebenso an dem Außenumfang des Mantels 7a, b der Leitung 1.
Bei der ersten Umhüllung 18a werden also Ader 3a, b und die Enden der Crimphülse 24 sowie die Enden des jeweiligen Mantels 7a, b vollumfänglich umhüllt.
Nach deren Aushärtung wird die erste Umhüllung 18a in eine zweite Form 13b eingelegt und dient nun dort als Positionierhilfe, indem die erste Umhüllung 18a wenigstens mit Teilen ihres Umfangs in der Innenfläche der zweiten Form 13b anliegt und dort in allen drei Raumrichtungen formschlüssig positioniert ist.
Dagegen stehen die im ersten Umhüllungsschritt noch nicht vom Kunststoff 8 benetzten Oberflächenbereiche des Verbindungsbereiches 22, insbesondere z. B. der mittlere Längenbereich der Crimphülse 24 und auch die Übergänge der Stirnflächen der ersten Umhüllung 18a zur Umfangsfläche des Mantels 7a, b für die zweite Umhüllung 18b offen, die insbesondere einen größeren Durchmesser besitzt als die erste Umhüllung 18a und zu dieser konzentrisch angeordnet ist.
Bezugszeichenliste

1: elektrische Leitung
1a, b: Leitungsende
2: Längswasser-Sperre
3a, b ...: Einzelader
3c: Kupferlitze
5: Platine
5a: Oberseite
5b: Unterseite
6a, b: Schlitz
7a, b: Mantel
8: Kunststoff
9a, b ...: Aderisolierung
10: Längsrichtung
11: Querrichtung
12a, b: Lötkamm
13, 13': Form
14a, b: Leiterbahn
14c: Lötpad
15: Lötvorrichtung
15a, b: Anlagefläche
16a, b: Einbringöffnung
17: Einbringrichtung
18: erste Umhüllung
19a, b: Litze
20: Hauptebene
21: Kabelkanal
22: Verbindungsbereich
23: Aufnahmeteil
24: Crimphülse

Claims

Elektrische Leitung (1) mit Längswasser-Sperre (2), wobei – die miteinander zu verbindenden, einander entsprechenden Leitungsenden (1a, 1b) der mindestens einen, aufgetrennten, abisolierten Ader (3a, 3b, ...) der Leitung (1) elektrisch leitend miteinander verbunden werden, – der gesamte Verbindungsbereich (22) vom Mantel (7a) des einen Leitungsendes (1a) bis zum Mantel (7b) des anderen Leitungsendes (1b) direkt von Kunststoff (8) umspritzt oder umgossen ist. dadurch gekennzeichnet, dass – die mindestens eine abisolierte Ader (3a) der entsprechenden, miteinander zu verbindenden Leitungsenden (1a, b) auf den als Lötpads (14c) ausgebildeten Enden jeweils einer streifenförmigen Leiterbahn (14a, b) verlötet sind, – mehrere Leiterbahnen (14a, b) in Querrichtung (11) des Kabels (1) beabstandet nebeneinander auf einer gemeinsamen Platine (5) aufgebracht sind, – zwischen den Leiterbahnen (14a, b) Schlitze (6a, b) in der Platine (5) angeordnet sind, die sich in Längsrichtung (10) über die jeweils beiden Enden der Leiterbahnen (14a, b) hinauserstrecken, aber beidseitig in der Platine enden.
Elektrische Leitung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (6a, b) von der Oberseite (5a) zur Unterseite (5b) der Platine (5) durchgehen.
Elektrische Leitung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (6a, b) sich in Längsrichtung (10) beidseits über die Enden der Leiterbahnen (14a, b) hinauserstrecken, im Bereich der Leiterbahn (14a, b) zwischen den Lötpads (14c) jedoch nicht vorhanden sind.
Elektrische Leitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (14a, b) sowohl auf der Oberseite (5a) als auf der Unterseite (5b) der Platine (5) angeordnet sind und die Adern (3a, b) eines Kabels (1) teilweise auf der Oberseite (5a) und teilweise auf der Unterseite (5b) derselben Platine (5) verlötet sind.
Elektrische Leitung (1) mit Längswasser-Sperre (2), wobei – die miteinander zu verbindenden, einander entsprechenden Leitungsenden (1a, ...) der mindestens einen, aufgetrennten, abisolierten Ader (3a, ...) der Leitung (1) elektrisch leitend miteinander verbunden werden, – der gesamte Verbindungsbereich (22) vom Mantel (7a) des einen Leitungsendes (1a) bis zum Mantel (7b) des anderen Leitungsendes (1b) von Kunststoff (8) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Leitungsenden (1a, b) jeweils einer abisolierten Ader (3a, ...) mit den Enden einer Crimphülse (24) vercrimpt und damit elektrisch leitend miteinander verbunden sind, – jede vercrimpte Leitung (1) separat in einem als Abstandshalter dienenden Aufnahmeteil (23) aus Kunststoff angeordnet ist, – das Aufnahmeteil (23) mit dem vercrimpten Bereich sowie die Leitung (1) vom Mantel (7a) des einen Leitungsendes (1a) bis zum Mantel (7b) des anderen Leitungsendes (1b) vollständig allseitig von Kunststoff (8) umgossen oder umspritzt ist einschließlich des Aufnahmeteiles (23), indem – die Leitungsenden (1a, b) in die U-förmigen Enden des Aufnahmeteiles (23), in die sie gerade hineinpassen, eingelegt sind und die Enden des Aufnahmeteiles (23) nur durch zwei Längsstege (23b) verbunden sind, die nicht an der Crimphülse (24) anliegen.
Elektrische Leitung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gecrimpten Verbindungsbereiche mehrerer Adern (3a, b, ...) nebeneinander in je einem von mehreren Aufnahmebereichen in einem Aufnahmeteil (23') nebeneinander eingelegt und gemeinsam von Kunststoff (8) umhüllt sind.
Elektrische Leitung (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung mit Kunststoff einen inneren Kunststoffteil und einen äußeren Kunststoffteil umfasst, die zeitlich nacheinander hergestellt werden.
Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Leitung (1) mit Längswasser-Sperre (2) mit folgenden Verfahrensschritten: – Durchtrennen der Leitung (1) an der für die Längswasser-Sperre (2) vorgesehenen Position, – Entfernen des Mantels (7a, b) der Leitung (1) im jeweiligen Endbereich, – Entfernen der Aderisolierungen (9a, b...) von den einzelnen Adern (3a, b) in den jeweiligen Endbereichen, – elektrisch leitendes Verlöten der einander entsprechenden Adern (3a, b) der beiden Kabelenden (1a, b) und – Umgießen oder Umspritzen des Verbindungsbereiches (22) mit Kunststoff (8) vom Mantel (7a) des einen Leitungsendes (1a) bis zum Mantel (7b) des anderen Leitungsendes (1b), dadurch gekennzeichnet, dass – die einander entsprechenden Enden von Adern (3a, b) miteinander verlötet werden, indem sie auf den als Lötpads (14c) ausgebildeten, entgegengesetzten Enden einer streifenförmigen Leiterbahn (14a, b) verlötet werden, die beabstandet nebeneinander auf einer gemeinsamen Platine (5) angeordnet sind und durch Schlitze (6a, b) in der Platine (5) voneinander getrennt sind, – die Platine (5) mit den verbundenen Kabelenden (1a, b) in eine Form (13) eingelegt wird, und der gesamte Verbindungsbereich (22) vom Mantel (7a) des einen Leitungsendes (1a) bis zu dem Mantel (7b) des anderen Leitungsendes (1b) dicht mit Kunststoff (8) umgossen oder umspritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verlöten durch Einlegen der Platine (5) in eine formschlüssig die Platine (5) aufnehmende Vorrichtung mit einem Lötkamm (12), dessen Zinken (12a, b) durch die Schlitze (6a, b) hindurch die Platine (5) durchdringen und die Lötflächen (4a, b) voneinander trennen, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verlöten der Enden der Adern (3a, b) für die einen Adern (3a, b) zunächst auf der Oberseite (5a) der Platine (5) und anschließend für die anderen Adern (3x, y, ...) auf der Unterseite (5b) der Platine (5) geschieht und hierfür unterschiedliche Vorrichtungen (15) zum Einlegen der Platine (5) verwendet werden.
Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Leitung (1) mit Längswasser-Sperre (2) mit folgenden Verfahrensschritten: – Durchtrennen der Leitung (1) an der für die Längswasser-Sperre (2) vorgesehenen Position, – Entfernen des Mantels (7a, b) im jeweiligen Endbereich, – Entfernen der Aderisolierungen (9a, b ...) von den einzelnen Adern (3a, b) in den jeweiligen Endbereichen, – elektrisch leitendes Verbinden, insbesondere Verlöten oder Vercrimpen, der einander entsprechenden Adern (3a, b) der beiden Leitungenden (1a, b) und – Umgießen oder Umspritzen des Verbindungsbereiches (22) mit Kunststoff (8) vom Mantel (7a) des einen Leitungsendes (1a) bis zum Mantel (7b) des anderen Leitungsendes (1b), dadurch gekennzeichnet, dass – die einander entsprechenden Enden von Adern (3a, b) miteinander verbunden werden, indem sie mit den Enden einer doppelten Crimphülse (24) vercrimpt werden, – die vercrimpte Crimphülse (24) in die Ausnehmung eines Aufnahmeteiles (23) aus Kunststoff eingelegt, und – der gesamte Verbindungsbereich (22) vom Ende des Mantels (7a) bis zum Ende des anderen Mantels (7b) einschließlich des Aufnahmeteiles (23) vollständig allseitig von Kunststoff (8) umgossen oder umspritzt wird, indem – die Leitungsenden (1a, b) in die U-förmigen Enden des Aufnahmeteiles (23), in die sie gerade hineinpassen, eingelegt werden und die Enden des Aufnahmeteiles (23) nur durch zwei Längsstege (23b b) verbunden sind, die nicht an der Crimphülse (24) anliegen.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass – bei einer elektrischen Leitung mit mehreren Adern (3a, b) die einzelnen gecrimpten Crimphülsen (24) jeweils in eine der mehreren Ausnehmungen des Aufnahmeteiles (23), welches als Abstandshalter wirkt, eingelegt, und – das gesamte Aufnahmeteil (23) mit Kunststoff (8) umhüllt wird.
Verfahren nach einem der Verfahrensansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Umhüllen des Verbindungsbereiches (22) mit Kunststoff (8) in einem einzigen Umhüllungsschritt erfolgt.
Verfahren nach einem der Verfahrensansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Umhüllen des Verbindungsbereiches (22) in zwei hintereinander, in getrennten Formen (13a, b) ablaufenden, Umhüllungsschritten erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Umhüllungsschritt die Platine (5) oder Crimphülse (24) in Teilbereichen sehr nahe an der Innenseite der Form (13a) positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Umhüllungsschritt die Platine (5) mit ihren Schmalseiten teilweise an der Innenfläche der ersten Form (13a) anliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Umhüllungsschritt der im ersten Umhüllungsschritt aufgebrachte Kunststoff (8) an der Innenseite der zweiten Form (13b) anliegt und die Platine (5) oder Crimphülse (24) nirgends direkt an der Innenfläche der zweiten Form (13b) anliegt.
Verfahren nach einem der Verfahrensansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbringöffnungen (16a, b) wenigstens bei einem der Umhüllungsschritte auf der Höhe der Platine (5) liegen und die Einbringrichtung (17) in Richtung der Hauptebene (20) der Platine (5) gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15–18, dadurch gekennzeichnet, dass beim ersten Umhüllungsschritt ein gut klebender und weicher Kunststoff und beim zweiten Umhüllungsschritt ein harter und zäher Kunststoff verwendet wird.
Verfahren nach einem der Verfahrensansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass beim ersten und zweiten Umhüllungsschritt als Material für das Umhüllen der gleiche Kunststoff (8) gewählt wird.