DE102015012261A1

DE102015012261A1 - Elektrisch isolierte Leitung

Info

Publication number: DE102015012261A1
Application number: DE102015012261.4A
Authority: DE
Inventors: Daniel Metzinger; Heinz-Jürgen Schwarz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-09-19
Filing date: 2015-09-19
Publication date: 2016-05-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrisch isolierte Leitung, umfassend einen elektrisch leitenden Kern (1), welcher mit drei Isolationsschichten (3, 5, 7) ummantelt ist. Bei einer elektrisch isolierten Leitung, welche stabil gegenüber Temperaturbeeinflussung ist und trotzdem eine hohe Flexibilität aufweist, besteht die mittlere Isolationsschicht (5) aus einem Material, welches nicht vernetzungsfähig ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch isolierte Leitung, umfassend einen elektrisch leitenden Kern, welcher mit drei Isolationsschichten ummantelt ist.
Aus der DE 1640091 A1 ist ein Leiter bekannt, welcher mit mehreren Kunststoffschichten, vorzugsweise drei Schichten ummantelt ist. Diese drei Schichten werden nacheinander auf den Kern der elektrischen Leitung aufgespritzt. Diese Schichten bestehen jeweils aus einem Kunststoff, der aus einem vernetzbaren Polyethylen oder vulkanisierbaren Butylkautschuk oder vulkanisierbaren Ethylen-Propylen-Polymeren gebildet ist.
Bei Anwendung von solchen Leitungen in Kraftfahrzeugen werden aufgrund der steigenden Temperaturanforderungen höherwertige Isolationen benötigt. Bei Temperaturen > 125°C werden neben den vernetzten Isolationswerkstoffen auch Fluorkunststoffe verwendet. Diese haben die Eigenschaft, dass aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit eine dichte Umspritzung, insbesondere für Tüllen und Gehäuse, auf konventionellem Wege nur durch erhöhten technischen Aufwand möglich ist, wodurch zusätzliche Kosten entstehen. Bei einigen der höherwertigen Isolationswerkstoffe wird die Flexibilität negativ beeinflusst.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrisch isolierte Leitung anzugeben, welche nicht nur gegenüber den Temperaturanforderungen im Kraftfahrzeug beständig ist, sondern gleichzeitig auch eine hohe Flexibilität aufweist.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Die Aufgabe ist mit einer elektrisch isolierten Leitung dadurch gelöst, dass die mittlere Isolationsschicht aus einem Material besteht, welches nicht vernetzungsfähig ist. Dadurch weist diese Mittelschicht eine größere Flexibilität auf. Es wird ein Dreischichtisolationsaufbau der elektrischen Leitung realisiert, welcher eine Umspritzfähigkeit auch bei Temperaturen > 125°C in Verbindung mit ausreichenden Dichtigkeitsanforderungen ermöglicht. Eine erhöhte Flexibilität eines solchen Dreischichtaufbaus ist nicht nur bei biegesteiferen Isolationswerkstoffen, die die innere und die äußere Isolationsschicht des Dreischichtaufbaus bilden, sondern auch bei größeren Querschnitten gewährleistet. Die Längsdichtigkeit wird über einen solchen Dreischichtaufbau nicht negativ beeinflusst. Eine chemische oder mechanische Behandlung bei der Herstellung einer stoffschlüssigen Umspritzung entfällt.
Vorteilhafterweise besteht die mittlere Isolationsschicht aus einem Styrol-Blockcopolymer. Solche Kunststoffe lassen sich unter Wärmezufuhr plastisch verformen und haben somit eine hohe Flexibilität.
In einer Ausgestaltung ist das Styrol-Blockcopolymer ein Ethylen-Vinylacetat- oder ein Ethylen-Butylacrylat-Copolymer. Das Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA) ist ein Copolymer mit einer hohen Wärme- und Alterungsbeständigkeit, während das Ethylen-Butylacryl-Copolymer (EBA) einen weichen Kunststoff darstellt.
In einer Variante ist die außenliegende Isolationsschicht als Polyurethanschicht ausgebildet. Eine solche Polyurethanschicht (PUR) weist eine gute Biege- und Kerbfestigkeit auf. Es ist ebenfalls flexibel über den Temperaturanwendungsbereich und darüber hinaus abriebfest.
In einer Weiterbildung ist die Polyurethanschicht gegenüber einer Temperatur von > 125°C stabil. Deshalb ist Polyurethan insbesondere für Anwendungen in Kraftfahrzeugen besonders geeignet.
In einer Ausführungsform bestehen die innere Isolationsschicht und die äußere Isolationsschicht aus unterschiedlichen Materialien. Diese Materialien können je nach Anwendungsbereich variieren und an die im Einzelfall bestehenden Anforderungen angepasst werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigt:
1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Leiters.
Der in 1 dargestellte erfindungsgemäße elektrische Leiter weist einen Kupferkern 1 auf, der von einer ersten Isolationsschicht 3 vollständig ummantelt ist. Eine zweite Isolationsschicht 5 ummantelt wiederum vollständig die erste Isolationsschicht 3, während eine dritte Isolationsschicht 7 vollständig die zweite Isolationsschicht 5 umgibt. Die zweite Isolationsschicht 5 besteht dabei aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA) oder einem Ethylen-Butylacrylat-Copolymer (EBA). Diese Materialien sind nicht vernetzungsfähig und weisen somit eine hohe Flexibilität auf, auch wenn sie von härteren Isolationswerkstoffen, die die erste oder dritte Isolationsschicht bilden, umgeben sind.
Das Material der dritten Isolationsschicht 7 wird je nach Einsatzfall bestimmt und kann insbesondere bei hohen Temperaturbelastungen vorteilhafterweise als 150°-PUR ausgebildet sein. PUR stellt dabei ein Polyurethan dar.
Die innere erste Isolationsschicht 3 kann aus einem dritten Material bestehen, welches ebenfalls eine höhere Biegefestigkeit aufweist.
Ein solcher Dreischichtaufbau kann zusätzliche Anforderungen abdecken, wobei die innere und die äußere Isolationsschicht 3, 7 untereinander in der Materialnutzung variieren können. Bei der Verwendung von Isolationswerkstoffen mit einer ausgeprägten Biegesteifigkeit für die erste und die dritte Isolationsschicht 3, 7 gewährleistet das Material der zweiten Isolationsschicht 5 eine größere Flexibilität.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste

1: Kupferkern
3: erste Isolationsschicht
5: zweite Isolationsschicht
7: dritte Isolationsschicht

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 1640091 A1 [0002]

Claims

Elektrisch isolierte Leitung, umfassend einen elektrisch leitenden Kern (1), welcher mit drei Isolationsschichten (3, 5, 7) ummantelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Isolationsschicht (5) aus einem Material besteht, welches nicht vernetzungsfähig ist.
Elektrisch isolierte Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Isolationsschicht (5) aus einem Styrol-Blockcopolymer besteht.
Elektrisch isolierte Leitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Styrol-Blockcopolymer ein Ethylen-Vinylacetat- oder ein Ethylen-Butylacryl-Copolymer ist.
Elektrisch isolierte Leitung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die außen liegende Isolationsschicht (7) als Polyurethanschicht ausgebildet ist.
Elektrisch isolierte Leitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyurethanschicht (7) gegenüber einer Temperatur von > 125°C stabil ist.
Elektrisch isolierte Leitung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innerste Isolationsschicht (3) und die äußerste Isolationsschicht (7) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.