DE102014200874B4 - Method and system for the production of a pre-assembled cable of a predetermined length - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines konfektionierten Kabels (1) vorbestimmter Länge mit mindestens einem elektrisch leitenden Leiter, der von einem Isolationsmaterial (5) ummantelt ist und an mindestens einem Ende ein Kontaktbauteil (3) trägt, wobei das Kontaktbauteil (3) auf einen unisolierten Endlosleiter (2) an einer vorbestimmten Stelle befestigt wird und dann anschließend das Isolationsmaterial (5) kontinuierlich auf den Endlosleiter (2) und das Kontaktbauteil (3) aufgebracht und nach dem Aufbringen des Isolationsmaterials (5) das Kabel (1) an dem Kontaktbauteil (3) abgelängt wird.A method for producing a prefabricated cable (1) of a predetermined length with at least one electrically conductive conductor which is sheathed by an insulating material (5) and carries a contact component (3) at at least one end, the contact component (3) being attached to an uninsulated endless conductor ( 2) is attached to a predetermined point and then subsequently the insulation material (5) is continuously applied to the endless conductor (2) and the contact component (3) and, after the insulation material (5) has been applied, the cable (1) is attached to the contact component (3) is cut to length.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung eines konfektionierten Kabels vorbestimmter Länge, welches aus einem elektrisch leitenden Leiter besteht, an dessen Enden ein Kontaktbauteil angebracht ist und wobei das konfektionierten Kabels von einem Isolationsmaterial ummantelt ist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Anlage zur Herstellung eines derartigen Kabels.The invention relates to a method for producing a prefabricated cable of a predetermined length, which consists of an electrically conductive conductor, at the ends of which a contact component is attached and wherein the prefabricated cable is sheathed by an insulating material. The invention also relates to a system for producing such a cable.
Heute ist es üblich, konfektionierte elektrische Kabel dadurch herzustellen, dass bei einem ersten Hersteller der elektrisch leitende Leiter als Endloskabel meist aus Kupfer, seltener aus Aluminium, hergestellt wird, anschließend mit einem Isolationsmaterial ummantelt und dann auf so genannten Kabelrollen aufgewickelt wird.Today it is customary to manufacture assembled electrical cables by making the electrically conductive conductor as an endless cable mostly from copper, more rarely from aluminum, then sheathing it with an insulation material and then winding it on so-called cable reels.
Die Ummantelung mit einem Isolationsmaterial wird entweder durch Extrusion des Isolationsmaterials oder durch ein Tauchverfahren hergestellt. Als Isolationsmaterialien kommen hauptsächlich thermoplastische Werkstoffe wie PVC, Polyäthylen, Polypropylen bzw. Polyurethan oder vernetzende Werkstoffe auf Silikonbasis zum Einsatz.The sheathing with an insulation material is produced either by extrusion of the insulation material or by a dipping process. Mainly thermoplastic materials such as PVC, polyethylene, polypropylene or polyurethane or cross-linking materials based on silicone are used as insulation materials.
Der elektrische Leiter derartiger Leitungen ist in der Regel kein massives Material, sondern setzt sich aus einzelnen feinen Litzen zusammen. Diese Litzen werden aus einem Rohmaterial, den so genannten Coils, durch zwei Kaltziehprozesse hergestellt. Durch dieses Herstellungsverfahren ändert sich das kristalline Gefüge der einzelnen Litzen, so dass es durch einen thermischen Prozess wieder normalisiert werden muss. Auch oxidieren hierbei die Oberflächen der einzelnen Litzen, was gerade bei Aluminium ein großes Problem darstellt.The electrical conductor of such lines is usually not a solid material, but is made up of individual fine strands. These strands are made from a raw material, the so-called coils, using two cold drawing processes. This manufacturing process changes the crystalline structure of the individual strands, so that it has to be normalized again through a thermal process. The surfaces of the individual strands also oxidize, which is a major problem with aluminum.
Anschließend werden die so hergestellten Kabelrollen zu einem zweiten Hersteller, dem Konfektionsbetrieb, geliefert, der die Kabel entsprechend der gewünschten Länge des Kunden abgelängt und auf den beiden freien Enden dann die benötigten Kontaktbauteile aufbringt, nachdem zuvor die Isolationsschicht entfernt wurde.The cable reels produced in this way are then delivered to a second manufacturer, the assembly company, who cuts the cables to the desired length of the customer and then applies the required contact components to the two free ends after the insulation layer has been removed beforehand.
Die Kontaktbauteile für Leitungen in der Kraftfahrzeugindustrie werden entweder durch Crimpen, durch Löten oder Schweißen befestigt, wobei letztere Verfahren üblicherweise für Kabel, die für hohe Ströme und/oder Spannungen ausgelegt sind, angewendet wird. Als Abdichtung gegenüber Umwelteinflüssen wird dann vielfach noch ein Schrumpfschlauch auf den Übergangsbereich vom Isolationsmaterial zum Kontaktbauteil aufgebracht.The contact components for lines in the automotive industry are attached either by crimping, by soldering or welding, the latter method usually being used for cables which are designed for high currents and / or voltages. As a seal against environmental influences, a shrink tube is then often applied to the transition area from the insulation material to the contact component.
Hierbei ist nicht sichergestellt, dass die Verbindungsstelle des Leiters mit dem Kontaktbauteil zum Einen vom Isolationsmaterial vollständig befreit ist und zum Anderen gegen Umwelteinflüsse vollständig abgedichtet ist. Tritt hier Korrosion im späteren Betrieb auf, so ändert sich der Übergangswiderstand, was zu Fehlsteuerungen des angeschlossenen elektrischen Verbrauchers und/oder zu einer unerwünscht starken Erwärmung der Kontaktstelle führen kann.In this case, it is not ensured that the connection point between the conductor and the contact component is completely freed from the insulation material on the one hand and completely sealed off from environmental influences on the other. If corrosion occurs here during later operation, the contact resistance changes, which can lead to incorrect control of the connected electrical consumer and / or to undesirably strong heating of the contact point.
Darüber hinaus wird beim Löten oder Schweißen wieder Wärme in das Leitungsmaterial eingebracht, was dessen kristallines Gefüge verändert und damit seinen elektrischen Widerstand.In addition, heat is reintroduced into the line material during soldering or welding, which changes its crystalline structure and thus its electrical resistance.
Durch die oben erwähnte Oxidation ist bei Aluminiumleitern kein sicheres Crimpen mehr möglich. Wird Löten oder Schweißen zum Befestigen der Kontaktbauteile verwendet, so muss zuvor die Oxidationsschicht aufgebrochen werden.Due to the above-mentioned oxidation, safe crimping is no longer possible with aluminum conductors. If soldering or welding is used to fasten the contact components, the oxidation layer must first be broken up.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von elektrischen Kabeln, insbesondere zum Einsatz bei Elektroantrieben in Kraftfahrzeugen, zu verbessern.The object of the present invention is to improve a method and a system for producing electrical cables, in particular for use in electrical drives in motor vehicles.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des ersten, dritten bzw. fünften Patentanspruchs gelöst. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.According to the invention, this object is achieved by the features of the first, third and fifth claims. The subclaims describe advantageous developments of the invention.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Kontaktbauteile zuerst auf die Leitung aufgebracht werden und dann erst die Isolationsschicht und dann erst das Kabel abgelängt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die Verbindungsstelle der Kontaktbauteile mit der Leitung gegen Umwelteinflüsse, insbesondere auch Feuchtigkeit oder Wasser, geschützt ist. Weiterhin werden die genannten Verunreinigungen durch nicht vollständig entferntes Isolationsmaterial an der Verbindungsstelle vermieden.The invention is based on the knowledge that the contact components are first applied to the line and only then the insulation layer and only then the cable is cut to length. This ensures that the connection point between the contact components and the line is protected against environmental influences, in particular moisture or water. Furthermore, the above-mentioned impurities due to insulation material that has not been completely removed at the connection point are avoided.
Damit wird der Vorteil erreicht, dass der Übergangswiderstand und auch die Erwärmung an der Verbindungsstelle verhindert werden.This has the advantage that the contact resistance and also the heating at the connection point are prevented.
Werden die Kontaktbauteile durch Löten oder Schweißen befestigt, kann der thermische Prozess zur Normalisierung des Gefüges der Litzen erst nach dem Befestigen der Kontaktbauteile erfolgen, so dass das Anlöten oder Anschweißen der Kontaktbauteile keinen negativen Einfluss auf das Gefüge der Litzen hat.If the contact components are attached by soldering or welding, the thermal process to normalize the structure of the strands can only take place after the contact components have been attached, so that the soldering or welding of the contact components does not have a negative impact on the structure of the strands.
Eine besonders einfache Fertigung des erfindungsgemäßen Kabels ergibt sich durch die Weiterbildung nach Anspruch 2.A particularly simple production of the cable according to the invention results from the development according to
Eine aufwändige Reinigung der ummantelten Kontaktbauteile wird durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 vermieden. Hierbei kann die Schutzhülle so ausgestaltet werden, dass sie einfach aufgeschnitten oder aufgerissen werden kann.Complex cleaning of the jacketed contact components is avoided by the development according to claim 4. Here, the protective cover can be designed in such a way that it can simply be cut open or torn open.
Unter Kontaktbauteil im Sinne der Erfindung muss kein anschlussfertiges Kontaktbauteil verstanden werden. Vielmehr kann es sich hierbei auch um ein metallisches Zwischenstück handeln, an dem das eigentliche Kontaktbauteil, zum Beispiel ein Kabelschuh oder eine Kabelöse, nach dem Ablängen und Freilegen des an der Leitung befestigten Teils des Kontaktbauteils befestigt wird.A contact component in the context of the invention does not have to be understood to mean a contact component that is ready for connection. Rather, it can also be a metallic intermediate piece to which the actual contact component, for example a cable lug or a cable eyelet, is fastened after the part of the contact component fastened to the line has been cut to length and exposed.
Anspruch 5 beschreibt eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anlage.
Die Weiterbildung nach Anspruch 6 beschreibt eine vorteilhafte Anordnung der Kontaktbauteile in der Anlage. Dadurch wird das spätere Ablängen des Kabels wesentlich vereinfacht.The development according to claim 6 describes an advantageous arrangement of the contact components in the system. This considerably simplifies the later cutting of the cable.
Die Verbindung einander zugewandter Kontaktbauteile, wie Anspruch 7 vorschlägt, erleichtert den kontinuierlichen Durchlauf des Kabels bei der Aufbringung des Isolationsmaterials, sei es durch Extrusion oder durch Tauchbäder.The connection of mutually facing contact components, as proposed in
Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 vereinfacht die spätere Freilegung der Kontaktbauteile. Hierbei kann die Schutzhülle als eine Art Schrumpfschlauch aufgebracht und durch Wärmeeinwirkung fixiert werden oder sie wird durch Extrusion aufgebracht.The development of the invention according to
Durch das erfindungsgemäße Herstellverfahren können bekannte Kontaktbauteile, die sich eigentlich nur für starre Leiter eignen, auch bei flexiblen Leitern eingesetzt werden.As a result of the production method according to the invention, known contact components which are actually only suitable for rigid conductors can also be used in flexible conductors.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below using a preferred exemplary embodiment.
Es stellen dar
-
1 : eine schematisierte Ansicht des Kabels mit Kontaktbauteilen nach der Erfindung; -
2a, b zwei Ausführungsbeispiele der Kontaktbauteile; -
3 ein Kontaktbauteil mit einem Formgegenstück; -
4 eine schematisierte Anordnung einer erfindungsgemäßen Anlage; -
5 ein schematisierter Aufbau eines Magazins für Kontaktbauteile; -
6 eine schematisierte Anordnung zum Aufbringen der Isolations schicht mittels Extrusion.
-
1 : a schematic view of the cable with contact components according to the invention; -
2a, b two embodiments of the contact components; -
3 a contact component with a shaped counterpart; -
4th a schematic arrangement of a system according to the invention; -
5 a schematic structure of a magazine for contact components; -
6th a schematic arrangement for applying the insulation layer by means of extrusion.
In
Zwei bevorzugte Ausführungen besonders vorteilhafter Kontaktbauteile
In beiden Ausführungsformen sind die Kontaktbauteile
Die Kontaktbauteile
In
Die Dichtzone
In
In
Das Ausführungsbeispiel nach
Im Wesentlichen besteht die Fertigungsanlage aus zwei oder mehreren Kabeltrommeln
Von einer Kabeltrommel wird der Endlosleiter
Nach dem Magazin
Hierbei kann es sinnvoll sein, jeder Kabeltrommel
Nach der Spleissstation
Anschließend wird der mit den Kontaktbauteilen bestückte Endlosleiter
Nach Verlassen der Beschichtungsstation
In
In
Die Kontaktbauteile
Weiterhin können die Kontaktzonen
Nachdem die Kontaktbauteile
In
Da aufgrund der bereits vorhandenen Kontaktbauteile
Bei geringen Extrusionsdrücken kann der Einlauf des Endlosleiters
Da in der Regel aber solch geringe Extrusionsdrücke bei dickeren Endlosleitern
Hierzu weist die Beschichtungsstation
Um zu verhindern, dass Isolationsmaterial entgegen der Förderrichtung
Da die Länge der fertigen Kabel unterschiedlich sein kann, muss der Abstand der Verbindungsleitungen
Sollte dieser Druckausgleich nicht ausreichen, kann zusätzlich ein System aus mindestens zweischaligen Abdichthülsen
Zugesteuert werden die Schalenhälften am Anfang des Hohlraumes
Abgezogen und aufgeteilt werden die Abdichthülsen
Alternativ kann unmittelbar vor dem Extrusionskopf
Claims (8)
Priority Applications (1)
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DE102014200874.3A DE102014200874B4 (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Method and system for the production of a pre-assembled cable of a predetermined length |
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Publication Number | Publication Date |
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DE102014200874A1 DE102014200874A1 (en) | 2015-07-23 |
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WO1981000329A1 (en) | 1979-07-18 | 1981-02-05 | Mitsubishi Electric Corp | Wire terminal |
US6176716B1 (en) | 1997-07-11 | 2001-01-23 | Monster Cable Products, Inc. | Interchangeable electrical connector |
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2014
- 2014-01-20 DE DE102014200874.3A patent/DE102014200874B4/en active Active
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