DE102013017749B4 - Elektrisches Kabel, elektrisches Anschlussteil sowie Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels - Google Patents

Elektrisches Kabel, elektrisches Anschlussteil sowie Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels Download PDF

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Abstract

Elektrisches Kabel (2) mit einem metallischen Leiter (2b, 20) und einer den Leiter (2b, 20) umschließenden, elektrisch nicht leitenden Isolierung (2a),- wobei in einem abisolierten Bereich des Kabels (2) die Isolierung (2a) von dem Leiter (2b, 20) entfernt ist, und- im abisolierten Bereich zumindest der Leiter (2b, 20) zumindest in Teilen mit einem magnetischen Fluid (6) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Fluid (6) ein elektrorheologisches Fluid ist derart, dass durch Beaufschlagen eines elektrischen Feldes (8b) ein Trägermaterial des magnetischen Fluids (6) in eine Zielposition gebracht ist.

Description

  • Der Gegenstand betrifft ein elektrisches Kabel, ein elektrisches Anschlussteil sowie ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kabels oder eines elektrischen Anschlussteils.
  • Elektrische Kabel, insbesondere deren metallische Leiter sowie die Verbindungen zwischen den metallischen Leitern und Anschlussstücken bzw. zwischen elektrischen Anschlussteilen und Anschlussstücken unterliegen im Bereich des Fahrzeugwesens starken Beanspruchungen durch Umwelteinflüsse. Insbesondere verursachen Feuchtigkeit und Nässe Probleme hinsichtlich der Korrosion der metallischen Teile. Die metallische Korrosion ist insbesondere dann problematisch, wenn Leitungen und Anschlussteile mit elektrischer Spannung und elektrischem Strom beaufschlagt sind und hohe Potentialunterschiede vorliegen. Wenn dann zusätzlich Feuchtigkeit als Elektrolyt vorliegt, kann es zu schnell verlaufenden Korrosionsprozessen kommen. Insbesondere in Hochvoltnetzen, beispielsweise in 48 Voltnetzen in Kraftfahrzeugen oder auch in Antriebsnetzen für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge kommt es zu hohen Strömen, insbesondere über 100 Ampère und zu Spannungen zwischen 12Volt und einigen Einhundert Volt. Diese elektrische Beanspruchung der metallischen Teile führt zu einer erhöhten Korrosionsneigung, da in der Regel hohe Potentialunterschiede zwischen einzelnen Leitern oder zwischen Leitern und der Karosse als Massepotential vorliegen und Fahrzeuge häufig Feuchtigkeit oder auch salzhaltigen Lösungen durch Streusalz auf den Straßen ausgesetzt sind.
  • Um der Korrosion entgegen zu wirken, ist es notwendig, die metallischen Teile der Kabel bzw. Anschlussteile vor Umwelteinflüssen zu schützen. Dies erfolgt derzeit mittels eines Dichtmittels, welches Kontaktstellen gegenüber Feuchtigkeit abdichtet. Dieses Dichtmittel (Dichtstoff und/oder ein Klebstoff) wird bisher mittels eines Düsenkopfes während der Herstellung der Leitungen appliziert. Hierbei ist es notwendig, dass das Dichtmittel möglichst fehlerfrei appliziert wird, um Luftblasen und Fehlstellen im ausgehärteten Dichtmittel zu verhindern. Undichtigkeiten im Dichtmittel können unter Umständen zu Korrosion, Kriechstrombelastung oder Kurzschlüssen der Leitungen führen.
  • Auch wenn die metallischen Teile der Kabel bzw. Anschlussteile mittels Gehäuse umgeben sind, ist innerhalb des Gehäuses weiterhin ein Dichtmittel vorzusehen, um beispielsweise Wassereintritt zu verhindern. Auch muss verhindert werden, dass Längswasser zwischen den metallischen Leiter und die Isolierung gelangt. Innerhalb des Gehäuses muss das Dichtmittel so appliziert sein, dass es im ausgehärteten Zustand keine Fehlstellen, Luftblasen oder Undichtigkeiten aufweist. Dieses Aufbringen ist prozesstechnisch anspruchsvoll und führt zu einer erhöhten Ausfallrate. Außerdem muss das Aufbringen des Dichtmittels im Herstellungsprozess überwacht werden, was diesen umfangreicher und somit kostenintensiver macht.
  • Wird an Verbindungsstellen zwischen Leitungen bzw. Anschlussteilen und Anschlussstücken eine sortenunreine Verbindung gewählt, beispielsweise eine Verbindung zwischen Kupfer und Aluminium, verstärkt sich die Korrosionsneigung zusätzlich aufgrund des relativ hohen Übergangspotentials zwischen den miteinander in Verbindung stehenden Metallen. Insbesondere in solchen Fällen, in denen die miteinander stoffschlüssig verbundenen Teile unterschiedliche Standardpotentiale aufweisen, ist die Abdichtung gegenüber Umwelteinflüssen besonders wichtig. Undichtigkeiten würden in diesen Fällen besonders schnell zu Schäden bis hin zum Ausfall der elektrischen Verbindung zwischen den Teilen führen.
  • So ist z.B. aus der gattungsbildenden JP 2010 - 136 485 A bekannt, einen Leiter mit einem magnetischen Fluid zu beaufschlagen und das Fluid in einer Zielposition durch Anlegen eines Permanentmagneten zu halten.
  • Aus den genannten Gründen lag dem Gegenstand die Aufgabe zu Grunde, eine besonders zuverlässige und dauerhafte Abdichtung eines metallischen Leiters bzw. eines metallischen Anschlussteils gegenüber Feuchtigkeit zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein elektrisches Kabel nach Anspruch 1, ein elektrisches Anschlussteil nach Anspruch 9 sowie ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Es sei darauf hingewiesen, dass alle im Zusammenhang mit dem elektrischen Kabel offenbarten Ausgestaltungen natürlich auch in Verbindung mit einem elektrischen Anschlussteil nach Anspruch 9 kombiniert werden können. Insbesondere kann das Anschlussteil entsprechend aller offenbarten Merkmale ausgestaltet werden.
  • Mit Hilfe eines magnetischen Fluids ist es möglich, den metallischen Leiter bzw. das metallische Anschlussteil prozesssicher abzudichten. Durch die Verwendung des magnetischen Fluids ist es möglich, dass dieses immer an der richtigen Stelle an den Teilen anliegt und ein prozesssicheres Applizieren ermöglicht wird. Das magnetische Fluid kann insbesondere als Dichtmittel verwendet werden, welches zum einen magnetische Bestandteile aufweist und zum anderen eine Trägermatrix bzw. ein Trägermaterial für die magnetischen Bestandteile aufweist, welches ein viskoses Dichtmittel ist. Dadurch, dass das magnetische Fluid im Moment des Applizierens im Wesentlichen flüssig ist, kann es nach dem Applizieren durch Anlegen eines elektrischen und/oder magnetischen Felds noch umpositioniert werden, um es an die abzudichtende Stelle zu bringen. Das Applizieren als solches muss daher nicht mehr zwingend überwacht werden bzw. die Überwachungsgenauigkeit kann verringert werden. Nach dem Applizieren kann das magnetische Fluid durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Feld an eine Zielposition bewegt werden, an der die Abdichtung erfolgen soll. Dort kann das Fluid ggf. aushärten um dauerhaft an dieser Stelle zu verbleiben und eine Abdichtung zu gewährleisten. Das magnetische Fluid ist ein elektrorheologisches Fluid. Durch Beaufschlagung mit einem elektrischen Feld kann das Fließverhalten des Fluids reversibel beeinflusst werden. So kann beispielsweise durch Beaufschlagen mit einem elektrischen Feld das magnetische Fluid kriechfähig gemacht werden, derart, dass es an die Zielposition kriechen kann. Nach Abschalten des elektrischen Feldes kann das Fluid dann beispielsweise eine geringere Kriechfähigkeit haben und somit an der Zielstelle verbleiben.
  • Die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Fluids können insbesondere durch in dem magnetischen Fluid vorhandene Feststoffe bewirkt werden. Um die Feststoffe in dem magnetischen Fluid binden zu können, wird vorgeschlagen, dass das magnetische Fluid ein flüssiges, gelartiges oder pastöses Trägermaterial aufweist. Insbesondere kann das Trägermaterial als Trägermatrix dienen, in dem die magnetischen Feststoffe angeordnet sind. Die Viskosität des Trägermaterials kann sich nach dem Applizieren verändern. Insbesondere ist die Viskosität beim Applizieren geringer, als nach dem Applizieren. Durch Zeitablauf, Wärmebehandlung, Beaufschlagung mit einem Feld, UV-Bestrahlung oder dergleichen kann die Viskosität des magnetischen Fluids nach dem Ausrichten an der Zielstelle erhöht werden. Das magnetische Fluid kann plastisch oder elastisch verformbar sein. Insbesondere bevor es an der Zielstelle angeordnet ist, kann es plastisch verformbar sein. Nach einem Aushärten kann die Verformbarkeit des magnetischen Fluids maximal elastisch eingestellt sein. Hierzu kann ein geeignetes Trägermaterial verwendet werden.
  • Zum Abdichten der Zielstelle ist das magnetische Fluid vorzugsweise ein Elastomer oder Duroplast, insbesondere bei ausgehärtetem Trägermaterial.
  • Wie bereits erwähnt, können die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Fluids durch in dem Trägermaterial angeordnete magnetische Feststoffe erreicht werden. Diese können insbesondere in Suspension in dem Trägermaterial vorgesehen sein. Die Feststoffe sind vorzugsweise Kobalt, Nickel oder Legierungen hiervon.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das magnetische Fluid ein silikonbasiertes, molekülbasiertes oder kautschukbasiertes Material aufweist. In diesen Fällen ist das Trägermaterial besonders einfach zu applizieren und kann nach dem Applizieren an die Zielstelle fließen, insbesondere durch Beaufschlagung mit einem elektrischen oder magnetischen Feld. Zum Abdichten der Zielstelle ist das magnetische Fluid vorzugsweise ein Dichtmittel. Insbesondere ist das Trägermaterial hydrolysebeständig, und vorzugsweise zumindest wasserabweisend oder wasserabstoßend, um bei Beanspruchung in feuchter Umgebung eine dauerhafte Abdichtung zu gewährleisten. Auch ist es möglich, dass das Trägermaterial ein Klebstoff ist, welcher nach dem Applizieren aushärtet und ebenfalls eine ausreichende Dichtung zur Verfügung stellt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das magnetische Fluid im Bereich eines Übergangs zwischen dem Leiter und der Isolierung angeordnet ist. In diesem Fall ist der Übergang zwischen dem Leiter und der Isolierung die Zielstelle und das magnetische Fluid kann bei Bedarf nach dem Applizieren an diese Zielstelle bewegt werden. Es versteht sich, dass das magnetische Fluid bei allen Ausführungsbeispielen vorzugsweise unmittelbar an die Zielstelle appliziert wird. Durch ein Nachführen der Position des magnetischen Fluids durch Anlegen eines Feldes ist es möglich, die Positionierung des Fluids an der Zielstelle sicher zu stellen. Ein aufwändiges Überwachen des Applizierens kann dann ggf. entfallen.
  • Durch das Anwenden des magnetischen Fluids im Bereich des Übergangs zwischen dem Leiter und der Isolierung kann eine Längswasserdichtigkeit eines Kabels im Bereich des Übergangs zwischen elektrischem Leiter und Isolierung erreicht werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Leiter an einer Verbindungsstelle stoffschlüssig mit einem Anschlussstück verbunden ist. In diesem Fall ist die Verbindungsstelle die Zielstelle. Das Anschlussstück ist vorzugsweise ein Flachteil. Der Leiter kann ebenfalls ein Flachteil, insbesondere ein aus Vollmaterial gebildeter Flachleiter sein. Das Anschlussstück kann ein Flachteil oder ein Bolzen sein.
  • Im Bereich der Verbindungsstelle kann eine Kontaktkorrosion auftreten, insbesondere bei Beanspruchung mit Umgebungsfeuchtigkeit. Um dies zu verhindern, wird das magnetische Fluid an die Verbindungsstelle gebracht, in dem es während oder nach dem Applizieren in den Bereich der Verbindungsstelle gebracht wird. Fehler beim Applizieren können durch das Anlegen des Feldes somit „ausgebessert“ werden und die Position des Fluids kann hinreichend genau bestimmt werden, ohne das Applizieren per bildgebender Verfahren zu überwachen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Abdichtung mit dem magnetischen Fluid an einer sortenunreinen Verbindungsstelle erfolgt. Der Leiter kann aus einem ersten Metall gebildet sein und das Anschlussstück aus einem zweiten, von dem ersten verschiedenen Metall, insbesondere kann das erste Metall ein höheres Standardpotential aufweisen als das zweite Metall, insbesondere kann die Potentialdifferenz der Standardpotentiale größer 1 Volt sein. An einer sortenunreinen Verbindung treten besonders schnell Kontaktkorrosionen auf. In diesem Fall wirken Elektrolyte durch Umgebungsfeuchtigkeit besonders schnell und die Verbindungsstelle kann zerstört werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn zwischen den Metallen eine erhöhte Potentialdifferenz bezogen auf die Normalpotentiale vorherrscht, insbesondere wenn eine Potentialdifferenz von über 0,1 Volt, insbesondere über einem Volt der Standardpotentiale vorhanden ist.
  • Das erste Metall kann beispielsweise Kupfer sein. Das zweite Metall kann beispielsweise Aluminium sein. In diesem Fall ist die Potentialdifferenz über ein Volt und die Kontaktkorrosion muss sicher verhindert werden. Es gibt weitere Metall-Kombinationen bei denen die Potentialdifferenz der Standardpotentiale größer ein Volt ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Leiter und das Anschlussstück in einem gemeinsamen Gehäuse gekapselt sind. Zur Abdichtung der Verbindungsstelle in dem Gehäuse wird zusätzlich ein magnetisches Fluid zumindest teilweise in den Innenraum des Gehäuses gefüllt. Durch Beaufschlagung mit einem magnetischen / elektrischen Feld kann das magnetische Fluid das gesamte Gehäuse unter Vermeidung von Lufteinschlüssen und Fehlstellen ausfüllen. Hierdurch wird eine besonders gute Abdichtung gegen von außen eindringende Elektrolyte sichergestellt.
  • Zur Verbindung des Anschlussteils und des Anschlussstückes mit dem Leiter bzw. dem Anschlussteil kann vorzugsweise ein Schweißverfahren, insbesondere ein Reibschweißverfahren oder ein Ultraschallschweißverfahren angewendet werden.
  • Die Anwendung des magnetischen Fluids wurde zuvor in Hinblick auf einen elektrischen Leiter beschrieben. Die obigen Ausführungen gelten ebenso für ein elektrisches Anschlussteil, welches einen metallischen Leiter aufweist und mit einem Anschlussstück verbunden ist. An der Verbindungsstelle zwischen dem Anschlussteil und dem Anschlussstück lässt sich das magnetische Fluid dichtend einsetzen.
  • Ein weiterer Aspekt ist ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels bzw. eines elektrischen Anschlussteils. Bei diesem Verfahren wird ein magnetisches Fluid auf dem Leiter appliziert und anschließend wird ein magnetisches oder elektrisches Feld derart eingesetzt, dass das magnetische Fluid auf dem Leiter in eine Zielposition bewegt wird. Durch die Kraft des magnetischen bzw. elektrischen Feldes kann das Trägermaterial des magnetischen Fluids zum Kriechen gebracht werden und in Richtung der Zielposition bewegt werden. Solange die Viskosität des magnetischen Fluids gering ist, kann dieses in die Zielposition kriechen oder fließen. Das magnetische Fluid kann anschließend aushärten. Auch ist es möglich, dass das magnetische Fluid über die Lebensdauer eine geringe Viskosität beibehält und ein Permanentmagnet im Bereich der Zielposition, insbesondere im Bereich der Verbindungsstelle das magnetische Fluid dort hält. Mechanische Belastungen des magnetischen Fluids, die zunächst zu einer Undichtigkeit führen könnten, wirken sich dann weniger negativ auf die Dichtheit des magnetischen Fluids aus. Insbesondere können solche durch externen Einflüsse verursachten Fehlstellungen bei konstant geringer Viskosität des Fluids sich selbst heilen, da das magnetische Fluid an solche Fehlstellen fließen würde, wenn der Permanentmagnet im Bereich der Verbindungsstelle angeordnet bleibt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass durch das Beaufschlagen mit dem Feld Lufteinschlüsse zwischen dem magnetischen Fluid und der Verbindungsstelle von der Verbindungsstelle weg befördert werden. Das magnetische Fluid hat die Neigung, möglichst dem vorzugsweise externen Feld zu folgen, insbesondere in den Bereich der höchsten Feldstärke. Befinden sich Lufteinschlüsse in dem magnetischen Fluid, die der Verbindungsstelle näher sind als Teile des magnetischen Fluids, so werden diese durch das magnetische Fluid, angezogen durch das Feld, nach außen, von der Verbindungsstelle weg, befördert. Das Feld wird vorzugsweise derart angelegt, dass dessen Feldstärke im Bereich der Verbindungsstelle zumindest ein lokales, vorzugsweise ein absolutes Maximum hat. Insbesondere ist das Feld derart, dass dessen Feldstärke mit steigendem Abstand von der Verbindungsstelle abnimmt.
  • Nach der Beaufschlagung mit dem elektrischen Feld kann das magnetische Fluid, insbesondere dessen Trägermaterial, aushärten, insbesondere zu einem Elastomer oder Duroplast.
  • Die Menge des applizierten magnetischen Fluids kann während des Applizierens durch eine Volumenmessung überwacht werden. Auch ist es möglich, dass das Kabel bzw. das Anschlussteil nach dem Applizieren gewogen wird und mit seinem Gewicht vor dem Applizieren verglichen wird. Hierdurch kann durch eine Gewichtsmessung die Menge des applizierten magnetischen Fluids bestimmt werden.
  • Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • 1 eine Leitungsabdichtung mit einem magnetischen Fluid;
    • 2 eine Kontaktteilabdichtung mit einem magnetischen Fluid;
    • 3 eine Gehäuseabdichtung mit einem magnetischen Fluid;
    • 4 eine nicht beanspruchte Abdichtung einer Verbindungsstelle zwischen einem Flachteil und einem Bolzen durch einen Permanentmagneten in einem Gehäuse;
    • 5 eine nicht beanspruchte Anordnung eines Permanentmagnetens in einen Bolzen;
    • 6 eine nicht beanspruchte Anordnung eines Permanentmagneten an einen Bolzen.
  • 1 zeigt ein elektrisches Kabel 2 mit einem Innenleiter 2b und einer elektrischen Isolierung 2a. Ein Zielbereich ist vorliegend in einem Übergang zwischen der Isolierung 2a und dem Innenleiter 2b. An diesem Übergang können Elektrolyte in das Innere des Kabels 2 eindringen und dort das Kabel durch Korrosion beschädigen oder zerstören. Um dies zu verhindern ist es notwendig, den Übergang im Zielbereich 4 abzudichten. Hierzu kann ein magnetisches Fluid, beispielweise in Form eines Klebstoffes mit darin z.B. in Suspension befindlichen magnetischen Feststoffen auf dem Innenleiter 2b appliziert werden.
  • Nach dem Applizieren kann durch ein externes elektrisches Feld das magnetische Fluid 6 zum Zielbereich 4 bewegt werden. Dadurch wird das magnetische Fluid 6 in den Zielbereich 4 bewegt und kann dort aushärten. Nach dem Aushärten kann das magnetische Fluid 6 beispielsweise elastomere Eigenschaften aufweisen, so dass eine Abdichtung gegen Flüssigkeitseintritt in die Isolierung 2a erfolgt.
  • 2 zeigt ein weiteres Beispiel eines elektrischen Kabels 2, wobei hier das elektrische Kabel 2 bzw. der Innenleiter 2b mit einem Anschlussstück 10 stoffschlüssig verbunden ist. Beispielsweise ist das Anschlussstück 10 aus Kupfer und der Innenleiter 2b aus Aluminium. Auch Legierungen von Kupfer und Aluminium sind möglich. Die Verbindung zwischen dem Innenleiter 2b und dem Anschlussstück 10 kann beispielsweise mittels Schweißen, beispielsweise durch Ultraschallschweißen hergestellt werden. Nachdem der Innenleiter 2b stoffschlüssig mit einem Anschlussstück 10 verbunden wurde, kann ein magnetisches Fluid 6 in den Bereich der Verbindungsstelle appliziert werden. Anschließend kann das magnetische Fluid 6 in den Verbindungsbereich zwischen dem Innenleiter 2b und dem Anschlussstück 10 gebracht werden. Anschließend kann das magnetische Fluid 6 aushärten und eine Abdichtung der Verbindungsstelle gegenüber Umwelteinflüssen gewährleisten.
  • In der 3 ist die Verbindung eines als Flachleitung aus Vollmaterial gebildeten Innenleiters 2b mit einem Anschlussbolzen 12 dargestellt. Der Anschlussbolzen 12 kann beispielsweise mittels torsionalem Ultraschallweißen auf den Innenleiter 2b aufgeschweißt werden. Der Anschlussbolzen 12 kann beispielsweise aus Edelstahl gebildet sein und der Innenleiter 2b aus Aluminium bzw. Legierungen hiervon. Ein Gehäuse 14 kann vorgesehen sein, dass die Isolierung 2a des Leiters 2 ebenso umschließt wie die Verbindungsstelle 16 zwischen dem Anschlussbolzen 12 und dem Innenleiter 2b. In das Gehäuse kann das magnetische Fluid 6 eingefüllt werden und anschließend kann das Gehäuse 14 verschlossen werden.
  • Vorzugsweise nachdem das Gehäuse 14 verschlossen wurde, kann, wie in 3 dargestellt ist, beispielsweise ein elektrisches Feld 8b angelegt werden, so dass dessen Feldlinien vorzugsweise den Innenraum des Gehäuses 14 durchströmen. Durch das elektrische Feld 8b wird das magnetische Fluid 6 dazu veranlasst, den Innenraum des Gehäuses 14 vollständig auszufüllen, so dass insbesondere auch die Verbindungsstelle 16 zwischen dem Anschlussbolzen 12 und dem Innenleiter 2b von dem magnetischen Fluid 6 umgeben ist.
  • 4 zeigt ein Anschlussstück 20, welches beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer gebildet sein kann, auf das ein Anschlussbolzen 12, vorzugsweise mittels Reibschweißen, beispielsweise Rotationsreibschweißen oder torsionalem Ultraschallschweißen aufgeschweißt ist. Die Verbindungsstelle 16 kann im Innenraum 14a eines Gehäuses 14 angeordnet sein. In dem Innenraum 14a des Gehäuses 14 ist das magnetische Fluid 6 appliziert. Das Gehäuse 14 weist einen innerhalb einer Gehäusewand eingeschlossenen, vorzugsweise vergossenen Permanentmagneten 8 auf.
  • Der Permanentmagnet 8 stellt ein Magnetfeld zur Verfügung. Dessen Feldlinien durchströmen den Innenraum 14a des Gehäuses 14, so dass das magnetische Fluid 6 durch geeignete Wahl und Anordnung des Magneten 8 die Verbindungsstelle 16 vollständig umgibt. Das magnetische Fluid 6 kann in dem gezeigten Beispiel auch eine dauerhafte niedrige Viskosität aufweisen, derart, dass es dauerhaft fließfähig bleibt. Bei einer mechanischen Belastung des magnetischen Fluids 6, welches zu einer Beschädigung der Dichtung der Verbindungsstelle 16 führen könnten, kann durch das magnetische Fluid 6 selbst geheilt werden, da eine solche Fehlstelle durch das Magnetfeld des Magneten 8 mit magnetischem Fluid 6 erneut gefüllt würde. Das magnetische Fluid 6 fließt nach einer solchen Beschädigung wieder vollständig um die Verbindungsstelle 16, da es dem magnetischen Feld des Magneten 8 folgt.
  • In der in 5 gezeigten Variante ist an dem Anschlussstück 20 ebenfalls ein Bolzen 12 angeschweißt. Der Bolzen 12 weist an seinem dem Anschlussteil 20 zugewandten Ende einen Hohlraum auf, in dem ein Permanentmagnet 8 verklebt oder in sonstiger Weise angeordnet sein kann. Nach dem Verschweißen des Bolzens 12 mit dem Anschlussteil 20 ist der Permanentmagnet 8 verliersicher in dem Bereich der Verbindungsstelle 16 angeordnet. Das magnetische Fluid 6 umgibt die Verbindungsstelle 16 und wird durch den Permanentmagneten 8 in der gezeigten Position gehalten. Das magnetische Fluid 6 kann aushärtend sein oder auch dauerhaft eine derart geringe Viskosität aufweisen, dass es fließfähig bleibt und dem Magnetfeld des Permanentmagneten 8 folgt.
  • Schließlich zeigt die 6 ein weiteres Beispiel, bei dem der Magnet 8 als Magnetring um den Bolzen 12 herum angeordnet ist und beispielsweise daran verklebt sein kann. Im Bereich der Verbindungsstelle 16 wird durch den Magneten 8 das magnetische Fluid 6 gehalten, so dass dieses die Verbindungsstelle 16 abdichtet.
  • Mit Hilfe der gezeigten Verwendung des magnetischen Fluids als Dichtmittel ist es möglich, dass das Dichtmittel nicht konturtreu auf die abzudichtenden Werkstoffe aufgetragen werden muss. Es ist möglich, nach dem Applizieren das magnetische Fluid noch in seiner Position anzupassen und auch ist es möglich, dass im Betrieb das magnetische Fluid stets seine Zielposition wiedererlangen kann, beispielsweise bei äußerer Belastung, in dem ein Permanentmagnet verwendet wird.
  • Hohlräume in einem Gehäuse müssen nicht vollständig gefüllt werden, da durch das Fließend des magnetischen Fluids beeinflusst durch ein magnetisches oder elektrisches Feld solche Hohlräume durch Beaufschlagung mit dem magnetischen oder elektrischen Feld gefüllt werden. Hierdurch lassen sich die Gehäuse einfacher gestalten.
  • Die Positionierung des magnetischen Fluids während des Applizierens muss nicht vollständig überwacht werden, da dessen endgültige Position durch Beaufschlagung mit einem Feld beeinflusst werden kann.
  • Dauerhafte Lufteinschlüssen in dem magnetischen Fluid werden verhindert, da dieses Lufteinschlüsse selbstständig bei Beaufschlagung mit dem Feld nach von der Verbindungsstelle weg drückt. Schließlich ist bei der Verwendung eines dauerhaft viskosen, kriechfähigen Trägermaterials eine selbstheilende Wirkung möglich, wenn ein Permanentmagnet dauerhaft im Bereich der Verbindungsstelle vorgesehen ist.

Claims (13)

  1. Elektrisches Kabel (2) mit einem metallischen Leiter (2b, 20) und einer den Leiter (2b, 20) umschließenden, elektrisch nicht leitenden Isolierung (2a), - wobei in einem abisolierten Bereich des Kabels (2) die Isolierung (2a) von dem Leiter (2b, 20) entfernt ist, und - im abisolierten Bereich zumindest der Leiter (2b, 20) zumindest in Teilen mit einem magnetischen Fluid (6) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Fluid (6) ein elektrorheologisches Fluid ist derart, dass durch Beaufschlagen eines elektrischen Feldes (8b) ein Trägermaterial des magnetischen Fluids (6) in eine Zielposition gebracht ist.
  2. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Fluid (6) ein flüssiges, gelartiges oder pastöses Trägermaterial aufweist und/oder dass das magnetische Fluid (6) plastisch oder elastisch verformbar ist und/oder dass das magnetische Fluid (6) ein zu einem Elastomer oder Duroplast aushärtendes Trägermaterial aufweist und/oder dass das magnetische Fluid (6) magnetische Feststoffe aufweist.
  3. Elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Fluid (6) ein silikonbasiertes, butylbasiertes oder kautschukbasiertes Trägermaterial aufweist, und/oder dass das magnetische Fluid (6) ein hydrolysebeständiges Trägermaterial aufweist.
  4. Elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Fluid (6) im Bereich eines Übergangs zwischen dem Leiter (2b, 20) und der Isolierung (2a) angeordnet ist.
  5. Elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (2b, 20) an einer Verbindungsstelle (4, 16) stoffschlüssig mit einem Anschlussstück (10, 12) verbunden ist und dass das magnetische Fluid (6) im Bereich der Verbindungsstelle (4, 16) zwischen dem Leiter (2b, 20) und dem Anschlussstück (10, 12) angeordnet ist.
  6. Elektrisches Kabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (2b, 20) aus einem ersten Metall gebildet ist und dass das Anschlussstück (10, 12) aus einem zweiten, von dem ersten Metall verschiedenen Metall gebildet ist.
  7. Elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (2b, 20) und das Anschlussstück (10, 12) in einem gemeinsamen Gehäuse (14) gekapselt sind und dass das magnetische Fluid (6) zumindest teilweise den Innenraum (14a) des Gehäuses (14) füllt.
  8. Elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (2b, 20) ein Flachleiter ist und dass das Anschlussstück (10, 12) ein an der Verbindungsstelle (4, 16) stoffschlüssig mit dem Leiter (2b, 20) verbundener Bolzen (12) ist.
  9. Elektrisches Anschlussteil mit einem metallischen Leiter (2b, 20) und einem mit dem Leiter (2b, 20) an einer Verbindungsstelle (4, 16) stoffschlüssig verbundenen Anschlussstück (10, 12), wobei die Verbindungsstelle (4, 16) zumindest in Teilen mit einem magnetischen Fluid (6) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Fluid (6) ein elektrorheologisches Fluid ist derart, dass durch Beaufschlagen eines elektrischen Feldes (8b) ein Trägermaterial des magnetischen Fluids (6) in eine Zielposition gebracht ist.
  10. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kabels (2) nach Anspruch 1 oder eines elektrischen Anschlussteils nach Anspruch 9 umfassend, - Applizieren des magnetischen Fluids (6) auf dem Leiter (2b, 20) oder dem Anschlussstück (10, 12), wobei das magnetische Fluid (6) ein elektrorheologisches Fluid ist, und - Beaufschlagen des magnetischen Fluids (6) mit einem elektrischen Feld (8b), derart, dass das magnetische Fluid (6) in eine Zielposition gebracht wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (2b, 20) an einer Verbindungsstelle (4, 16) stoffschlüssig mit dem Anschlussstück (10, 12) verbunden wird und dass das magnetische Fluid (6) derart mit dem elektrischen Feld (8b) beaufschlagt wird, dass das magnetische Fluid (6) die Verbindungsstelle (4, 16) im Wesentlichen vollständig umgibt.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Beaufschlagen mit dem elektrischen Feld (8b) Lufteinschlüsse zwischen dem magnetischen Fluid (6) und der Verbindungsstelle (4, 16) von der Verbindungsstelle (4, 16) weg befördert werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Fluid (6) nach dem Beaufschlagen mit dem elektrischen Feld (8b) zu einem Elastomer oder Duroplast aushärtet und/oder dass die Menge des applizierten magnetischen Fluids (6) durch eine Volumenmessung während des Applizierens überwacht wird oder durch eine Gewichtsmessung des Kabels oder des Anschlussteils samt Fluid (6) nach dem Applizieren überwacht wird.
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