DE102013002075A1

DE102013002075A1 - Schrumpfschlauch, insbesondere für eine elektrische Baugruppe eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102013002075A1
Application number: DE201310002075
Authority: DE
Inventors: Andreas Hoffmann; Lukas Kohnle; Heinz-Jürgen Schwarz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2013-08-29

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schrumpfschlauch (1), insbesondere für eine elektrische Baugruppe eines Kraftfahrzeugs mit einer schlauchartig ausgebildeten wärmeschrumpfenden Umhüllung (2) sowie mit einer Gewebeschicht (3), welche zum Erhöhen der mechanischen Stabilität des Schrumpfschlauchs (1) an einer Innenumfangsfläche (4) der Umhüllung (2) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schrumpfschlauch, insbesondere für eine elektrische Baugruppe eines Kraftfahrzeugs, sowie eine elektrische Baugruppe mit einem solchen Schrumpfschlauch. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einer solchen elektrischen Baugruppe.
Unter dem Begriff ”Schrumpfschlauch” ist ein Kunststoffschlauch bekannt, welcher sich unter Wärmeeinwirkung kontrahiert. Auf diese Weise kann ein vor dem Kontrahieren in den Schrumpfschlauch eingebrachtes elektrisches Bauelement elektrisch gegen seine Umgebung isoliert und vor mechanischen Beschädigungen geschützt werden. Wie stark der Schrumpfschlauch unter Wärmeeinwirkung schrumpft, ist dabei stark vom verwendeten Material des Schrumpfschlauches abhängig.
Die DE 195 06 406 A1 beschreibt eine schrumpfbare Umhüllung aus einem Kunststoff, die eine Einlage aus thermisch rückstellbaren Fäden und thermisch nicht rückstellbaren Fäden aufweist. Die rückstellbaren Fäden sind in Reck- bzw. Schrumpfrichtung der Umhüllung angeordnet. Die thermisch rückstellbaren Fäden sind mit Überlänge in Reck- bzw. Schrumpfrichtung der schrumpfenden Umhüllung angeordnet.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Schrumpfschlauch eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, welche sich insbesondere durch verbesserte Abdichtungseigenschaften und eine verbesserte mechanische Stabilität auszeichnet.
Dieses Problem wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Schrumpfschlauch mit einer zusätzlichen unter Wärmeeinwirkung schrumpfenden Gewebeschicht zu versehen, welche an einer der schlauchartig ausgebildeten wärmeschrumpfenden Umhüllung des Schrumpfschlauchs angeordnet ist. In einer Variante kann eine solche Gewebeschicht auch sowohl an der Innen- als auch der Außenumfangsfläche der Umhüllung angeordnet sein. Mittels der wärmeschrumpfenden Gewebeschicht können die mechanischen Eigenschaften der wärmeschrumpfenden Umhüllung, welche eine Art Grundkörper des Schrumpfschlauchs ausbildet, deutlich verbessert werden. Insbesondere mittels der auf der Innenumfangsfläche angeordneten Gewebeschicht kann weitgehend oder sogar vollständig verhindert werden, dass scharte mechanische Kanten eines in der Umhüllung des Schrumpfschlauchs angeordneten elektrischen Bauelements zu einer Beschädigung der wärmeschrumpfenden Umhüllung führen kann. Da das Gewebe der wärmeschrumpfenden Gewebeschicht mechanisch deutlich widerstandsfähiger ist als die eigentliche Umhüllung, wird die mechanische Strapazierfähigkeit des gesamten Schrumpfschlauchs mittels der Gewebeschicht deutlich verbessert, was die Lebensdauer des Schrumpfschlauchs deutlich erhöht. Um die für die Verwendung als Schrumpfschlauch erforderlichen thermischen Eigenschaften aufzuweisen, kann die Gewebeschicht des erfindungsgemäßen Schrumpfschlauchs aus einem wärmeschrumpfenden Material hergestellt sein, so dass sich bei äußerer Wärmeeinwirkung sowohl die schlauchartige Umhüllung des Schrumpfschlauchs als auch die wärmeschrumpfende Gewebeschicht um ein in dem Schrumpfschlauch angeordnetes elektrisches Bauteil kontrahieren können. Dabei ist vorzugsweise der Wärmeausdehnungskoeffizient der Gewebeschicht und der Umhüllung annähernd gleich.
Um die Lebensdauer des Schrumpfschlauchs im Praxiseinsatz zu erhöhen, kann der Schrumpfschlauch in einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform eine zusätzliche Gewebeschicht aufweisen, welche zum Erhöhen der mechanischen Stabilität des Schrumpfschlauchs an einer Außenumfangsfläche der Umhüllung angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Schrumpfschlauch eine Dichtungsschicht aufweisen, welche zum Abdichten des Schrumpfschlauchs gegen ein in der Umhüllung angeordnetes elektrisches Bauelement auf einer Innenumfangsfläche der in der Umhüllung angeordneten Gewebeschicht angebracht ist. Mittels einer solchen Dichtungsschicht können die Abdichtungseigenschaften des Schrumpfschlauchs stark verbessert werden, insbesondere kann das zu schützende elektrische Bauteil beispielsweise gegen Flüssigkeiten o. ä. abgedichtet werden, so dass beispielsweise unerwünschte flüssigkeitsbedingte elektrische Kurzschlüsse in dem zu schützenden Bauteil vermieden werden können. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist die Gewebeschicht also sandwichartig zwischen der Dichtungsschicht und der wärmeschrumpfenden Umhüllung angeordnet.
In einer dazu alternativen Ausführungsform kann der Schrumpfschlauch eine Dichtungsschicht aufweisen, welche zum Abdichten des Schrumpfschlauchs gegen ein in der Umhüllung angeordnetes elektrisches Bauelement zwischen der an der Innenumfangsfläche der Umhüllung angeordneten Gewebeschicht und der Umhüllung selbst angeordnet ist. In dieser Variante ist also die Dichtungsschicht sandwichartig zwischen der wärmeschrumpfenden Umhüllung und der Gewebeschicht angeordnet.
In den beiden vorangehend erläuterten Ausführungsformen kann die Dichtungsschicht als Schmelzklebe-Element, insbesondere als Schmelzkleber, ausgebildet sein, welches mittels Wärmeeinwirkung zum Schrumpfen des Schrumpfschlauchs zum Schmelzen gebracht werden kann, so dass der Schrumpfvorgang durch die Dichtungsschicht nicht beeinträchtigt wird. Nach dem Schmelzen kann die als Schmelzkleber ausgebildete Dichtungsschicht aushärten, so dass auch im geschrumpften Zustand die erwünschte Dichtungswirkung sichergestellt ist.
In einer besonders einfach und somit kostengünstig herzustellenden, weiterbildenden Ausführungsform kann die Gewebeschicht einen thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyolyphene, Fluor-Kunststoffe oder Polyethylenterephthalat, umfassen.
Die Erfindung betrifft ferner eine elektrische Baugruppe mit einem Schrumpfschlauch mit einem oder mehreren der vorhergehend genannten Merkmale sowie mit einem wenigstens teilweise in der Umhüllung des Schrumpfschlauchs angeordneten elektrischen Bauelement. Durch Überführen des Schrumpfschlauchs in einen mittels Wärmeeinwirkung erzeugten geschrumpften Zustand kann der Schrumpfschlauch an dem zu schützenden elektrischen Bauelement befestigt werden.
In einer weiterbildenden Ausführungsform kann das wenigstens eine elektrische Bauelement jeweils einen Endabschnitt eines ersten und eines zweiten elektrischen Kabels umfassen. Im Bereich des Schrumpfschlauches sind die beiden elektrischen Kabel elektrisch miteinander verbunden und in ihrem Verbindungsbereich vom Schrumpfschlauch umhüllt.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei elektrischen Fahrzeugkomponenten sowie eine vorangehend erläuterte elektrische Baugruppe, mittels welcher die wenigstens zwei elektrischen Fahrzeugkomponenten elektrisch miteinander verbunden sind.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schrumpfschlauchs in einem Querschnitt,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schrumpfschlauchs,
3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schrumpfschlauchs in einem Querschnitt,
4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schrumpfschlauchs in einem Querschnitt,
5 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schrumpfschlauchs in einem Querschnitt,
6 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schrumpfschlauchs in einem Querschnitt.
In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Schrumpfschlauch in einem Querschnitt grobschematisch dargestellt und mit 1 bezeichnet. Der Schrumpfschlauch 1 umfasst eine schlauchartig ausgebildete wärmeschrumpfende, das heißt unter Wärme-/Hitzeeinwirkung schrumpfende, Umhüllung 2 sowie eine Gewebeschicht 3, die an einer Innenumfangsfläche 4 der Umhüllung 2 angeordnet ist. Mittels der Gewebeschicht 3 wird die mechanische Stabilität des gesamten Schrumpfschlauchs 1 deutlich erhöht.
Die 1 zeigt den Schrumpfschlauch 1 in einem geschrumpften Zustand, in welchem in der schlauchartigen Umhüllung 2 ein elektrisches Bauelement 5 angeordnet ist und vom Schrumpfschlauch 1 umhüllt wird. In dem in der 1 gezeigten, geschrumpften Zustand des Schrumpfschlauchs 1 ist dieser mittels seiner Gewebeschicht 3 mechanisch stabil am elektrischen Bauelement 5 befestigt, so dass dieses durch den Schrumpfschlauch 1 vor störenden Umgebungseinflüssen geschützt wird.
Da elektrische Bauteile in der Art des elektrischen Bauelements 5 häufig eine Oberflächenkontur mit scharfen Kanten (in den Figuren nicht gezeigt) aufweisen, kann mittels der Gewebeschicht 3 die Umhüllung 2 besonders gut vor unerwünschten mechanischen Beschädigungen durch solche Kanten bis hin zur Rissbildung der Umhüllung 2 geschützt werden. Die Gewebeschicht 3 kann einen thermoplastischen Kunststoff umfassen. Aufgrund ihrer thermoplastischen Eigenschaften eignet sich die Gewebeschicht 3 zur Verwendung im erfindungsgemäßen Schrumpfschlauch 1, wenn dieser mittels Wärmeeinwirkung von einem nicht-geschrumpften in einen geschrumpften Zustand überführt werden soll.
Der thermoplastische Kunststoff kann beispielsweise Polyolyphene, Fluor-Kunststoffe oder Polyethylenterephthalat umfassen.
In einer in der 2 gezeigten Variante kann auf einer Außenumfangsfläche 6 der Umhüllung 2 eine zusätzliche Gewebeschicht 7 angebracht sein, mittels welcher die mechanische Stabilität, insbesondere die Reißfestigkeit, des Schrumpfschlauchs 1 weiter verbessert werden kann. Auf die zusätzliche Gewebeschicht 7 sind die obigen Ausführungen zur Gewebeschicht 3 mutatis mutandis anwendbar.
In einer in der 3 gezeigten, weiterbildenden Variante der 1 kann der Schrumpfschlauch 1 eine Dichtungsschicht 8 aufweisen, die auf einer Innenumfangsfläche 9 der der Umhüllung 2 angeordneten Gewebeschicht 3 angeordnet ist. Die Dichtungsschicht 8 kann als Schmelzklebe-Element ausgebildet sein und einen Schmelzkleber umfassen. Beim Überführen des Schrumpfschlauchs 1 vom nicht-geschrumpften in den geschrumpften Zustand kann der Schmelzkleber zum Schmelzen gebracht werden und auf diese Weise die erforderliche Schrumpfung der Dichtungsschicht 8 bewirkt werden. Nach dem Überführen der Dichtungsschicht 8 vom nicht-geschrumpften in den geschrumpften Zustand kann die als Klebeschicht ausgebildete Dichtungsschicht 8 mechanisch aushärten, so dass die gewünschten Dichtungseigenschaften der Dichtungsschicht 8 vollständig erhalten bleiben.
In der Variante der 3 ist also die Gewebeschicht 3 sandwichartig zwischen der Umhüllung 2 und der Dichtungsschicht 8 angeordnet. Demgegenüber zeigt die 4 eine Variante des Schrumpfschlauchs der 3, in welcher die Dichtungsschicht 8 sandwichartig zwischen der Gewebeschicht 3 und der Umhüllung 2 angeordnet ist. Auch in dieser Variante wird die gewünschte Abdichtung des zu schützenden elektrischen Bauelements 5 gegen die Umgebung nach außen bewirkt. Für den Fall, dass die Dichtungsschicht 8 als Schmelzkleber ausgebildet ist, kann die Gewebeschicht 3 mittels des Schmelzklebers an der Innenumfangsfläche 4 der Umhüllung 2 befestigt werden.
In der 5 ist eine weiterbildende Variante des erfindungsgemäßen Schrumpfschlauchs 1 dargestellt, der sich aus Kombination der Varianten gemäß der 2 und 3 ergibt. Gemäß der Variante der 5 ist eine Gewebeschicht 3 an der Innenumfangsfläche 4 der Umhüllung 2 angeordnet und eine zusätzliche Gewebeschicht 7 auf der Außenumfangsfläche 6 der Umhüllung 2 angeordnet. Zusätzlich ist auf der Innenumfangsfläche der Gewebeschicht 3 eine Dichtungsschicht 8 angeordnet. Diese weiterbildende Variante zeichnet sich durch ausgezeichnete Dichtungseigenschaften des Schrumpfschlauchs 1 sowie durch eine hervorragende mechanische Stabilität aus.
In der 6 ist ebenfalls eine weiterbildende Variante gezeigt, welche auf einer Kombination der Schrumpfschläuche 1 gemäß den 2 und 4 basiert. Gemäß dieser Variante ist die Dichtungsschicht 8 sandwichartig zwischen der Gewebeschicht 3 und der Umhüllung 2 angeordnet und auf der Außenumfangsfläche 6 der Umhüllung 2 eine zusätzliche Gewebeschicht 7 angeordnet.
Das in den 1 bis 6 gezeigte elektrische Bauelement 5 und der jeweilige erfindungsgemäße Schrumpfschlauch 1 können zusammen eine elektrische Baugruppe bilden. Hierfür kann das elektrische Bauelement 5 wie in den 1 bis 6 gezeigt jeweils in der Umhüllung 2 des Schrumpfschlauchs angeordnet sein. Durch ein Überführen des Schrumpfschlauchs 1 mittels Wärmeeinwirkung in einen in den 1 bis 6 gezeigten geschrumpften Zustand kann der Schrumpfschlauch 1 jeweils an dem elektrischen Bauelement 5 befestigt sein.
Die Verwendung des Schrumpfschlauchs 1 bietet sich insbesondere dann an, wenn beispielsweise zwei elektrische Kabel elektrisch miteinander verbunden werden sollen. Hierfür können die beiden elektrischen Kabel im Bereich jeweiliger Endabschnitte miteinander verlötet werden. Vor dem Verlötungsvorgang wird der Schrumpfschlauch 1 in einem nicht-geschrumpften Zustand auf eines der beiden Kabel aufgeschoben und nach dem Verlöten über den verlöteten Verbindungsbereich der beiden Kabel geschoben. Mittels Wärmeeinwirkung wird der Schrumpfschlauch 1 dann in den geschrumpften Zustand übergeführt, so dass er mechanisch stabil im Verbindungsbereich der beiden elektrischen Kabel an diesen befestigt ist. Auf diese Weise wird der Verbindungsbereich zum einen elektrischen gegen die Umgebung isoliert, zum anderen aber auch mechanisch vor störenden Umgebungseinflüssen schützt.
Eine derartige elektrische Baugruppe mit einem erfindungsgemäßen Schrumpfschlauch 1 kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug verwendet werden, wenn zwei elektrische Fahrzeugkomponenten mittels einer solchen elektrischen Baugruppe, die zwei elektrische Kabel umfasst, elektrisch miteinander verbunden werden sollen.
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 19506406 A1 [0003]

Claims

Schrumpfschlauch (1), insbesondere für eine elektrische Baugruppe eines Kraftfahrzeugs, – mit einer schlauchartig ausgebildeten unter Wärmeeinwirkung schrumpfenden Umhüllung (2), – mit einer unter Wärmeeinwirkung schrumpfenden Gewebeschicht (3), welche zum Erhöhen der mechanischen Stabilität des Schrumpfschlauchs (1) an einer Innen- und/oder Außenumfangsfläche (4) der Umhüllung (2) angeordnet ist.
Schrumpfschlauch (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrumpfschlauch (1) eine zusätzliche Gewebeschicht (7) aufweist, welche zum Erhöhen der mechanischen Stabilität des Schrumpfschlauchs (1) an einer Außenumfangsfläche (6) der Umhüllung (2) angeordnet ist.
Schrumpfschlauch (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrumpfschlauch (1) eine Dichtungsschicht (8) aufweist, welche zum Abdichten des Schrumpfschlauchs (1) gegen ein in der Umhüllung (2) angeordnetes elektrisches Bauelement (5) auf einer Innenumfangsfläche (9) der in der Umhüllung (2) angeordneten Gewebeschicht (3) angebracht ist.
Schrumpfschlauch (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrumpfschlauch (1) eine Dichtungsschicht (8) aufweist, welche zum Abdichten des Schrumpfschlauchs (1) gegen ein in der Umhüllung (2) angeordnetes elektrisches Bauelement (5) zwischen der an der Innenumfangsfläche (4) der Umhüllung angeordneten Gewebeschicht (3) und der Umhüllung (2) selbst angeordnet ist.
Schrumpfschlauch (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht (8) als Schmelzklebe-Element ausgebildet ist.
Schrumpfschlauch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebeschicht (3) und/oder die zusätzliche Gewebeschicht (7) einen thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyolyphene oder Fluor-Kunststoffe oder Polyethylenterephthalat, umfasst.
Elektrische Baugruppe, – mit einem Schrumpfschlauch (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, – mit einem wenigstens teilweise in der Umhüllung (2) des Schrumpfschlauchs (1) angeordneten elektrischen Bauelement (5), an welchem der Schrumpfschlauch (1) durch Überführen in einen mittels Wärmeeinwirkung erzeugten geschrumpften Zustand befestigt ist.
Elektrische Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine elektrische Bauelement (5) jeweils einen Endabschnitt eines ersten und eines zweiten elektrischen Kabels umfasst, welche im Bereich des Schrumpfschlauchs (1) elektrisch miteinander verbunden sind und in ihrem Verbindungsbereich vom Schrumpfschlauch (1) umhüllt sind.
Kraftfahrzeug, – mit wenigstens zwei elektrischen Fahrzeugkomponenten, – mit einer elektrischen Baugruppe nach Anspruch 8, wobei die wenigstens zwei elektrischen Fahrzeugkomponenten mittels der elektrischen Baugruppe elektrisch miteinander verbunden sind.