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Die Erfindung betrifft einen Kabelsatz für eine innere Verkabelung einer Vorrichtung aufweisend einen sich in einer Längsrichtung erstreckenden Kabelstrang mit einer Anzahl von Leitungen, der von einer Umhüllung umgeben ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Kabelsatzes.
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Derzeit werden Kabelsätze für eine innere Verkabelung und insbesondere Kabelsätze für Kraftfahrzeuge typischerweise vorgefertigt und dann als vorgefertigte Baugruppe in einem Montageprozess im Rahmen einer Endmontage entsprechender Fahrzeuge beispielsweise in eine Rohkarosse eines Kraftfahrzeuges eingebaut.
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Häufig werden dabei zumindest abschnittsweise mehrere Leitungen eines Kabelsatzes zu einem Kabelstrang zusammengefasst und in einem solchen Abschnitt mit einer gemeinsamen Umhüllung umgeben oder ummantelt, um zum Beispiel eine zusätzliche Isolierung oder einen mechanischen Schutzmantel zu realisieren und/oder um den entsprechenden Abschnitt zu versteifen. Hierzu wird der entsprechende Abschnitt beispielsweise mit einem Klebeband umwickelt.
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Die hierfür notwendigen Arbeitsschritte sind dabei in der Regel relativ zeitaufwändig und lassen sich häufig nicht ohne weiteres automatisieren. Dies gilt insbesondere dann, wenn nicht ein einziger Typ oder eine einzige Ausführung eines Kabelsatzes in großer Stückzahl gefertigt werden soll, sondern, so wie unter anderem im Kraftfahrzeugbereich üblich, im Wechsel viele unterschiedliche Kabelsatz-Varianten zu fertigen sind. Hierbei gilt es zu bedenken, dass heutzutage nicht nur für jedes Fahrzeugmodell ein modellspezifischer Kabelsatz entwickelt und in den entsprechenden Fahrzeugen verbaut wird, sondern mitunter jedes Fahrzeug mit einem individuellen Kabelsatz ausgestattet wird, der dann beispielsweise zusätzlich an die vom Endkunden gewählte individuelle Ausstattung des entsprechenden Fahrzeugs angepasst ist. Solche individuellen Kabelssätze lassen sich dann auch nicht auf Vorrat vorproduzieren. Stattdessen erfolgt die typischerweise recht aufwändige Fertigung „just in time“ für die Endmontage des entsprechenden Fahrzeugs.
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Da jedoch für den Endkunden möglichst geringe Wartezeiten zwischen Fahrzeugbestellung und Fahrzeugfertigstellung realisiert werden sollen, sollen auch individuelle Kabelsätze in möglichst kurzer Zeit herstellbar sein.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines Kabelsatzes und einen vorteilhaft ausgebildeten Kabelsatz anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kabelsatz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den rückbezogenen Ansprüchen enthalten. Die im Hinblick auf den Kabelsatz angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das Verfahren übertragbar und umgekehrt.
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Ein entsprechender Kabelsatz ist hierbei für eine innere Verkabelung einer Vorrichtung, also beispielsweise einer Industrieanlage, einer Fertigungsvorrichtung, einer Arbeitsmaschine, einer Medizinvorrichtung oder eines Fahrzeuges zu Lande, zu Wasser oder in der Luft, ausgebildet und insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug ausgelegt.
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Dabei wird der Kabelsatz typischerweise vorgefertigt, nachfolgend zu einer Fertigungsstätte für entsprechende Vorrichtungen, also zum Beispiel für Fahrzeuge, transportiert und dort schließlich als vorgefertigte Baugruppe in einem Montageprozess im Rahmen einer Endmontage in einen dafür vorgesehenen Bauraum eingelegt und/oder eingebaut. Das heißt also, dass der Kabelsatz beispielsweise für ein Kraftfahrzeug wie einen Personenkraftwagen zum Beispiel an einem sogenannten Montagebrett oder einer vergleichbaren Verlegehilfe vorgefertigt wird und nachfolgend im Rahmen der Endmontage des Kraftfahrzeuges in dessen Rohkarosse eingebaut wird.
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Hierbei werden im Zuge der Herstellung des Kabelsatzes eine oder mehrere Leitungen zumindest in einem Abschnitt zu einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden Kabelstrang zusammengefasst und mit einer Umhüllung umgeben, die beispielsweise als zusätzliche Isolierung, als mechanischer Schutzmantel und/oder als Versteifungselement zur Versteifung des entsprechenden Abschnittes des Kabelstranges dient.
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Jene Umhüllung wird dabei hergestellt oder realisiert, indem die Leitungen des Kabelstrangs, also im Bereich des entsprechenden Abschnittes des Kabelstranges, in einen Hüllkörper eingebracht und insbesondere eingeführt oder eingelegt werden oder indem der Hüllkörper an den Leitungen positioniert wird. Anstatt also den entsprechenden Bereich des Kabelstranges beispielsweise zu umwickeln, zu umspritzen oder in anderer Weise Material auf diesen Abschnitt aufzutragen, wird die Umhüllung unter Verwendung eines Hüllkörpers hergestellt, der hierfür bevorzugt vorgefertigt ist.
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Somit weist ein entsprechender Kabelsatz einen sich in einer Längsrichtung erstreckenden Kabelstrang mit einer Anzahl von Leitungen auf, welcher von einer Umhüllung umgeben ist. Jene Umhüllung wiederum weist einen in Längsrichtung ausgedehnten und den Kabelstrang umhüllenden Hüllkörper auf, der aus einem Material mit Formgedächtnis gefertigt ist und bevorzugt die Umhüllung ausbildet.
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Hierbei ist das Formgedächtnis bei einem fertiggestellten Hüllkörper oder bei einer fertiggestellten Umhüllung aktiviert, wobei der Hüllkörper in diesem Zustand typischerweise eine Hohlzylinderform oder eine schlauchartige Form aufweist. Hierdurch ist dann ein Kabelsatz gegeben, der sich mit verringertem Aufwand herstellen lässt und daher insbesondere auch für die Massenfertigung geeignet ist.
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Die Herstellung eines entsprechenden Kabelsatzes erfolgt dabei bevorzugt derart, dass ein Hüllkörper aus einem Material mit Formgedächtnis vorgefertigt wird, sodass dieser mit deaktiviertem Formgedächtnis vorliegt. Hierbei weist der Hüllkörper bei deaktiviertem Formgedächtnis bevorzugt eine flache, beispielsweise bandartige oder folienartige Form oder die Form einer Leiste mit U-formigen Profil auf, sodass sich dieser unter anderem platzsparend lagern und/oder ohne größeren Raumbedarf transportieren lässt. Ein solcher vorgefertigter Hüllkörper wird dann im Zuge eines Herstellungsprozesses eines Kabelsatzes an einem Kabelstrang positioniert, insbesondere indem der Hüllkörper einseitig am Umfang des Kabelstrangs und darüber hinaus bevorzugt in Längsrichtung verlaufend angeordnet wird. Nachfolgend wird das Formgedächtnis des Hüllkörpers aktiviert, wodurch dieser seine Form ändert, bis dieser schließlich den Kabelstrang umhüllt.
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Die Aktivierung des Formgedächtnisses erfolgt hierbei bevorzugt durch eine thermische Behandlung des Hüllkörpers, also beispielsweise durch eine Wärmebestrahlung, wobei eine entsprechende Aktivierung des Formgedächtnisses üblicherweise mit einem Phasenübergang beim Material des Hüllkörpers einhergeht.
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Die Formveränderung des Hüllkörpers infolge der Aktivierung des Formgedächtnisses erfolgt weiter bevorzugt derart, dass sich der Hüllkörper um den Kabelstrang herumbiegt und auf diese Weise den Kabelstrang umschließt.
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In vorteilhafter Weiterbildung bildet der Hüllkörper nach Abschluss der Formänderung einen relativ steifen Körper und somit eine relativ steife Umhüllung aus, insbesondere derart, dass die Form des Hüllkörpers nachfolgend nur durch eine äußere Krafteinwirkung nicht aber durch die eigene Gewichtskraft des Hüllkörpers veränderbar ist. Alternativ bildet der Hüllkörper zumindest nach aktiviertem Formgedächtniss eine biegbare und/oder flexible Umhüllung aus, die dann vorzugsweise reversibel verformbar ist, also insbesondere Eigenschaften ähnlich einem Gummischlauch aufweist.
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In beiden Fällen wird der Hüllkörper weiter bevorzugt nach aktiviertem Formgedächtnis durch die eigene Form und die eigene Formstabilität am Kabelstrang gehalten, weswegen auf eine zusätzliche Sicherung des Hüllkörpers am Kabelstrang oder andere Sicherungsmaßnahmen verzichtet werden kann und bevorzugt auch verzichtet wird.
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Der Hüllkörper ist dabei insbesondere als selbstschließender Hüllkörper ausgebildet, verformt sich also beispielsweise nach Aktivierung des Formgedächtnisses zu einem Hohlzylinder oder Schlauch mit einem im Wesentlichen geschlossenen Schlitz im Hohlzylinder- bzw. Schlauchmantel. Dabei überlappen sich bevorzugt die Berandungen des Hohlkörpers, die den Schlitz ausbilden oder begrenzen, in Umfangsrichtung oder sie stoßen stumpf aneinander.
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Alternativ ist eine zumindest abschnittsweise Verriegelung für den Hüllkörper vorgesehen, die verhindert, dass sich der Schlitz nach Ausbildung der Umhüllung ungewollt öffnet. Unter Verriegelung wird daher verstanden, dass ein Verriegelungs- oder Verschlussmittel angeordnet ist, welches eine Verschlusskraft ausübt. Vorzugsweise erstreckt sich die Verriegelung hierbei über die gesamte Länge des Schlitzes.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Hüllkörper dabei selbst mit dem Verschlussmittel versehen, insbesondere zumindest oder ausschließlich an den Rändern des Schlitzes. Bei diesen Verschlussmitteln handelt es sich beispielsweise um ein Klebeband, einen Kabelbinder oder um Widerhäkchen zur Ausbildung einer Verbindung nach Art eines Klettverschlusses oder auch einfach um eine Haft- oder Klebbeschichtung. Vorzugsweise erlauben diese Verschlussmittel ein reversibles Öffnen und Verschließen des Schlitzes. Alternativ hierzu wird eine permanent wirksame Verriegelung oder Verschließung ausgebildet, die sich also nicht zerstörungsfrei lösen lässt. Die Verschließung erfolgt dabei beispielsweise durch Verklebung, also durch eine punktuelle oder flächige Auftragung einer Klebstoffmasse, durch ein punktuelles oder flächiges Anschmelzen oder Ultraschallschweißen.
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Alternativ oder ergänzend hierzu wird der Hüllkörper zusätzlich am Kabelstrang fixiert, beispielsweise mithilfe eines Klebebandes, eines Kabelbinders oder durch eine punktuelle oder flächige Auftragung einer Klebstoffmasse, durch ein punktuelles oder flächiges Anschmelzen des Hüllkörpers oder Ultraschallschweißen, oder aber der Hüllkörper wird zur Ausbildung der Umhüllung durch ein weiteres oder weitere Umhüllungselemente ergänzt, indem beispielsweise der Hüllkörper von einem weiteren Hüllkörper umhüllt wird.
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In einigen Ausführungsvarianten erfolgt zusätzlich eine Auffüllung des mitunter verbleibenden Innenraums des Hüllkörpers, also des verbleibenden Zwischenraums zwischen Hüllkörper und Leitungen, beispielsweise durch Einspritzen eines aushärtenden Schaums. Auf diese Weise lässt sich zum Beispiel eine zusätzliche Versteifung des entsprechenden Abschnittes des Kabelstranges erreichen.
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Alternativ oder ergänzend hierzu wird eine Umhüllung ausgebildet, welche ein zusätzliches Funktionselement oder ein Additiv aufweist. Dieses ist dann entweder auf der Innenseite oder der Außenseite des Hüllkörpers positioniert und dient zum Beispiel als Schallschutz, als Flammschutz, zur Reibungsreduzierung oder zur Vermeidung von Geräuschen. Ein entsprechendes zusätzliches Funktionselement bzw. Additiv wird dabei beispielsweise bereits bei einer Vorfertigung des Hüllkörpers am Hüllkörper positioniert, befestigt oder auf diesen aufgetragen oder aber erst im Zuge der Ausbildung der Umhüllung. Alternativ wird das entsprechende zusätzliche Funktionselement bzw. Additiv im Zuge der Ausbildung der Umhüllung an den Leitungen positioniert, befestigt oder auf diese aufgetragen. Dabei weist ein entsprechendes zusätzliches Funktionselement bzw. Additiv je nach Funktion beispielsweise ein Fett, ein Filz oder ein Textilmaterial auf oder ist hieraus gefertigt. Hierbei bedeckt das zusätzliche Funktionselement bzw. Additiv bei ausgebildeter Umhüllung den Hüllkörper und/oder die Leitungen typischerweise punktuell oder aber flächig, beispielsweise nach Art einer Beschichtung.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Hüllkörper zumindest in einem Teilbereich oder Abschnitt verstärkt ist oder nachträglich verstärkt wird, insbesondere um hierdurch im entsprechenden Abschnitt oder Teilbereich eine zusätzliche Formstabilität vorzugeben. Hierbei wird mit Hilfe einer solchen Verstärkung zum Beispiel eine Form oder ein Verlauf, also insbesondere eine Krümmung entlang der Längsrichtung, vorgegeben, die einem entsprechenden Verlauf oder einer entsprechenden Form eines Bauraumes entspricht, in dem dieser Abschnitt des Kabelsatzes eingelegt und/oder verbaut werden soll. Hierdurch wird dann das Einlegen oder Einbauen in einen entsprechenden Bauraum und somit das Verbauen des Kabelsatzes beispielsweise in ein Kraftfahrzeug vereinfacht. Insbesondere weist der Hüllkörper dabei an mehreren in Längsrichtung voneinander beabstandeten Stellen formstabile Biegungen auf, insbesondere derart, dass der Kabelsatz sich in allen drei Raumrichtungen erstreckt.
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Von Vorteil ist es hierbei, einen vorgefertigten Hüllkörper zu verwenden, der bereits in einem Teilbereich oder Abschnitt verstärkt ist und/oder in einem Teilbereich bzw. Abschnitt eine vorgegebene Krümmung oder einen vorgegebenen Verlegeverlauf aufweist. Ein entsprechender Teilbereich bzw. Abschnitt weist dann zum Beispiel eine stärkere oder verstärkte Wandung auf, also eine Wandungsstärke oder Dicke, die größer ist als in den übrigen Abschnitten des Hüllkörpers. Alternativ wird eine nachträgliche Verstärkung vorgenommen, indem zum Beispiel eine Imprägnierung des Hüllkörpers im entsprechenden Abschnitt vorgenommen wird, indem ein formstabiles Einlegeelement in den Hüllkörper im entsprechenden Abschnitt eingebracht oder der entsprechende Abschnitt mit einem zusätzlichen den Hüllkörper umhüllenden Element versehen wird.
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Das zusätzliche den Hüllkörper umhüllende und verstärkende Element ist dabei zum Beispiel wiederum als Hüllkörper ausgebildet, beispielsweise als selbstverschließender Hüllkörper. Alternativ oder ergänzend hierzu wird die Umhüllung als solche mittels mehrerer Hüllkörper der zuvor genannten Art ausgebildet, die dann mehrere Schichten um die Leitungen herum ausbilden. Bevorzugt ist hierbei insbesondere eine Umhüllung, die mit Hilfe zweier Schichten und somit zweier Hüllkörper ausgebildet wird. Die beiden Hüllkörper sind dabei als selbstverschließende Hüllkörper mit Schlitz ausgebildet und werden bei der Ausbildung der Umhüllung derart positioniert, dass die Schlitze bei ausgebildeter Umhüllung bezogen auf den Umfang der Leitungen im Wesentlichen auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind
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Einer weiteren Verfahrensvariante entsprechend wird zur Ausbildung einer Verzweigung am Kabelsatz ein Verzweigungselement eingesetzt, welches an einer Anzahl von Leitungen des Kabelsatzes angebracht wird und beispielsweise aus mehreren formstabilen Schalenelementen aufgebaut ist. Ein solches Verzweigungselement weist dabei beispielsweise eine Y-Geometrie auf und ist insbesondere aus zwei Halbschalen aufgebaut. Die entsprechenden Schalenelemente werden im Zuge der Herstellung des Kabelsatzes an die dafür vorgesehenen Leitungen angelegt und zum Beispiel mittels Schnappverbindungen miteinander verbunden, woraufhin die entsprechenden Leitungen in diesem Abschnitt im Verzweigungselement eingeschlossen sind.
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Je nach zu realisierendem Kabelsatz weist ein solches Verzweigungselement auch mehrere in Längsrichtung voneinander beabstandete Abzweigungen auf und/oder ein entsprechendes Verzweigungselement bildet eine Art Brückenelement aus, über welches mehrere Hüllkörper, Hüllkörperstücke oder Hüllkörper abschnitte miteinander verbunden sind, so dass durch die entsprechenden Hüllkörper bzw. Hüllkörperstücke einerseits und das Verzweigungselement andererseits quasi eine durchgehende Umhüllung im entsprechenden Bereich des Kabelsatzes oder eines Kabelstranges realisiert ist.
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Die einzelnen Hüllkörperabschnitte sind dabei bevorzugt an dem Verzweigungselement geeignet befestigt, beispielsweise durch Formschluss, Klemmen oder Kleben. Hierzu ist der Hüllkörper insbesondere ein Stück weit über das Verzweigungselement gezogen. Eine Befestigung ist alternativ allein aufgrund der Elastizität des Hüllkörpers möglich. Die Verzweigungselemente sind dabei üblicherweise als ein eigensteifes, formstabiles (Kunststoff-) Rohrstück ausgebildet.
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Vorteilhaft ist weiter eine Ausführung des Hüllkörpers, bei der dieser aus einem Formgedächtnispolymer gefertigt ist und insbesondere einem Formgedächtnispolymer, dessen Formgedächtnis durch eine thermische Behandlung aktivierbar ist. Entsprechende Formgedächtnispolymere sind an sich bekannt und stehen dementsprechend bereits zur Verfügung.
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Alternativ oder ergänzend hierzu werden vernetzte, beispielsweise Silan-, Peroxid- oder Elektronenstrahlvernetzte, Thermoplaste zur Ausbildung des Hüllkörpers verwendet. Diese werden typischerweise nach ihrem Vernetzen mechanisch umgeformt, also zumindest in einem Bereich. Nachfolgend wird ein entsprechend ausgebildeter Hüllkörper bevorzugt durch Wärmezufuhr in seine ursprüngliche Form gebracht, so dass hierdurch das „Formgedächtnis“ ausgebildet wird. Hierbei wird das Funktionsprinzip eines sogenannten Schrumpfschlauches genutzt. Weitere vorteilhafte Materialien sind vernetzte Thermoplaste, wie PE (X), Thermoplate, wie PVC, oder Fluorwerkstoffe, wie Fluor-Elastomere (Handelsname: Viton), PTFE, FEP oder MFA.
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Wie bereits zuvor erwähnt bildet der Hüllkörper bei aktiviertem Formgedächtnis bevorzugt eine Hohlzylinderform aus, welche typischerweise einen Schlitz aufweist, der sich in der Regel im Wesentlichen über die gesamte Ausdehnung des Hüllkörpers in Längsrichtung erstreckt. Jener Schlitz verläuft dabei im Mantel der Hohlzylinderform entweder gerade, also quasi parallel zur Mittellängsachse der Hohlzylinderform, oder beispielsweise spiralförmig um die Mittellängsachse.
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Günstig ist außerdem eine Ausgestaltung des Hüllkörpers, bei der dieser zwei Hüllkörperenden aufweist, die den Kabelstrang im aktivierten Zustand des Formgedächtnisses umgreifen, insbesondere gegenläufig umgreifen, und insbesondere den zuvor genannten Schlitz ausbilden oder beranden. Hierbei überlappen sich die Hüllkörperenden in vorteilhafter Weiterbildung in Umfangsrichtung zumindest teilweise, wobei die Stärke der Überlappung je nach Ausführung des Kabelsatzes üblicherweise unterschiedlich stark ausfällt, also von der Dicke oder vom Durchmesser des Kabelstrangs abhängt, den der Hüllkörper umhüllt. Das heißt also, dass sich der Hüllkörper bevorzugt bei Aktivierung des Formgedächtnisses eng an den Kabelstrang anlegt oder eng um den Kabelstrang legt. Hierbei steht der Hüllkörper weiter bevorzugt unter Spannung, wenn dieser am Kabelstrang anliegt, wobei der Kabelstrang mit seiner Ausdehnung und insbesondere durch seinen Durchmesser dieser Spannung entgegenwirkt. Ein derartiger Hüllkörper lässt sich dann für verschiedene Kabelsätze und/oder für verschiedene Kabelstränge mit unterschiedlicher Dicke oder unterschiedlichem Durchmesser nutzen.
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Weist ein entsprechender Hüllkörper - wie zuvor erwähnt - Hüllkörperenden auf, so werden diese zur Ausbildung einer zuvor beschriebenen Verriegelung weiter bevorzugt miteinander verbunden, wobei hierfür zum Beispiel eine stoffschlüssige Verbindung vorgesehen ist. Dementsprechend werden die Hüllkörperenden dann beispielsweise miteinander verklebt oder verschweißt.
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Weiter bevorzugt wird die Ausprägung oder Stärke der Formstabilität bedarfsabhängig und/oder variabel entlang des Kabelstrangs vorgegeben und zwar durch den Grad der Aktivierung, also insbesondere durch eine geeignete Variation der Wärmebehandlung. Liegt also beispielsweise ein Hüllkörper mit gespreizten Hüllkörperenden vor, so wird sich dieser typischerweise durch eine unterschiedlich stark ausgeprägte Wärmebehandlung unterschiedlich stark zusammenziehen und somit die im Inneren liegenden Leitungen unterschiedlich stark komprimieren oder zusammenpressen. Anders ausgedrückt werden bei niedriger Temperatur die Leitungen nur lose gebündelt, so dass eine eher bewegliche, flexible Struktur entsteht, während bei hoher Temperatur der Innendurchmesser sehr stark verkleinert wird und die Leitungen sehr eng gebündelt werden, wodurch eine eher steife und unflexible Struktur entsteht.
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Insbesondere auch um die Herstellung eines entsprechenden Kabelsatzes zu vereinfachen wird bei der Herstellung eines entsprechenden Kabelsatzes und insbesondere bei der Realisierung einer Umhüllung eines Kabelstrangs ein Werkzeug eingesetzt, welches manuell, teilautomatisiert oder vollautomatisiert relativ zum Kabelstrang in Längsrichtung verfahren wird, wobei der Kabelstrang und der Hüllkörper sukzessive zusammengeführt werden und dabei zumindest relativ zueinander positioniert werden.
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Alternativ oder ergänzend hierzu erfolgt durch das Werkzeug die Aktivierung des Formgedächtnisses des Hüllkörpers beispielsweise durch eine thermische Behandlung. D.h. also, dass der Hüllkörper beispielsweise zunächst als Band vorliegt, welches dem Werkzeug sukzessive zugeführt wird, wobei das Band in Längsrichtung gesehen nach und nach am Kabelstrang positioniert und dabei Abschnitt für Abschnitt erwärmt wird. Dementsprechend wird typischerweise nicht das gesamte Material des Hüllkörpers zur Aktivierung des Formgedächtnisses zum selben Zeitpunkt behandelt, stattdessen werden typischerweise nach und nach verschiedene Abschnitte oder Bereiche des Hüllkörpers behandelt, sodass das Formgedächtnis des entsprechenden Materials aktiviert wird.
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In vorteilhafter Weiterbildung wird dann ein entsprechendes Band durch sukzessive Aktivierung des Formgedächtnisses sukzessive in eine Hohlzylinderform umgewandelt, wodurch auch die Umhüllung nach und nach oder Abschnitt für Abschnitt ausgebildet wird.
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Ist zur Ausbildung der Umhüllung zudem ein zuvor genanntes Additiv vorgesehen, so wird dieses vorteilhafterweise ebenfalls sukzessive auf den Hüllkörper aufgetragen oder in den Zwischenraum zwischen Hüllkörper und Kabelstrang eingebracht, wobei hierzu wiederum bevorzugt das zuvor genannte Werkzeug genutzt wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 in einer Seitenansicht einen Teil eines Kabelsatzes aufweisend einen Kabelstrang mit einer aus einem Hüllkörper hergestellten Umhüllung,
- 2 in einer Querschnittsdarstellung den Hüllkörper in drei verschiedenen Zuständen,
- 3 in einer perspektivischen Ansicht zwei Halbschalen eines Verzweigungselements sowie
- 4 in einer teiltransparenten Seitenansicht ein des Werkzeugs für eine teilautomatisierte Herstellung der Umhüllung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ein nachfolgend exemplarisch beschriebenes Verfahren dient zu Herstellung eines Kabelsatzes 2 für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, welcher an einem sogenannten Kabelbrett vorgefertigt wird. Nach der Herstellung des Kabelsatzes 2 wird dieser vorgefertigte Kabelsatz 2 zu einer Fertigungsstätte, beispielsweise einem Fließband, für entsprechende Fahrzeuge transportiert und dort in ein Fahrzeug, beispielsweise eine Rohkarosse eines Kraftfahrzeuges, eingebaut.
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Ein solcher Kabelsatz 2 ist in 1 teilweise dargestellt und umfasst eine Vielzahl von elektrischen Leitungen 4. Dabei sind in verschiedenen Bereichen des Kabelsatzes 2 mehrere Leitungen 4 zumindest abschnittsweise zu einem Kabelstrang 6 zusammengefasst und mit einer Umhüllung 8 versehen.
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Eine entsprechende Umhüllung 8 dient hierbei typischerweise nicht nur zur Ausbildung einer Isolierung, zur Ausbildung einer mechanischen Schutzummantelung oder zur Versteifung des entsprechenden Abschnittes eines Kabelstranges 6, sondern erfüllt in der Regel zumindest zwei dieser Aufgaben.
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Um den Arbeitsaufwand und/oder den Zeitaufwand sowie in einigen Fällen auch den Kostenaufwand für die Herstellung oder Realisierung einer entsprechenden Umhüllung 8 gering zu halten wird gemäß dem hier vorgestellten Verfahren zur Herstellung einer solchen Umhüllung 8 ein vorgefertigter Hüllkörper 10 verwendet.
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Jener Hüllkörper 10 ist hierbei aus einem Material mit Formgedächtnis, beispielsweise aus einem Formgedächtnispolymer, hergestellt und weist bei aktivierten Formgedächtnis eine Hohlzylinderform mit einem Schlitz 12 auf, der sich über den gesamten Mantel der Hohlzylinderform hinweg in Längsrichtung L des Hüllkörpers 10 erstreckt und durch zwei Hüllkörperenden 14 ausgebildet oder berandet ist. Diese Situation ist in 2 auf der rechten Seite wiedergegeben, wobei hier ein Querschnitt des Hüllkörpers 10 wiedergegeben ist und auf eine Darstellung der einliegenden Leitungen 4 verzichtet wurde.
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Vor der Aktivierung des Formgedächtnisses weist der vorgefertigte Hüllkörper 10 dagegen bevorzugt die Form einer Leiste mit U-förmigen Profil oder eine bandartige oder folienartige Form auf, wie dies in 2 auf der linken Seite angedeutet ist.
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Zur Herstellung der Umhüllung 8 werden dann der zu diesem Zeitpunkt noch bandförmige Hüllkörper 10 und die zu umhüllenden Leitungen 4 eines Kabelstranges 6 zusammengeführt, indem beispielsweise der Hüllkörper 10 einseitig am Umfang der zu umhüllenden, in Längsrichtung L verlaufenden Leitungen 4 angeordnet wird. Nachfolgend wird das Formgedächtnis des Hüllkörpers 10 beispielsweise durch eine thermische Behandlung aktiviert, wodurch sich dieser verformt. Dabei krümmt sich der Hüllkörper allmählich, bis die Hüllkörperenden 14 die Leitungen 4 in Umfangsrichtung gegenläufig umgreifen.
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Hierbei wird bevorzugt ein Hüllkörper 10 eingesetzt, der als selbstverschließender Hüllkörper 10 oder als Hüllkörper 10 mit selbstverschließendem Schlitz 12 ausgebildet ist, bei dem also nach aktiviertem Formgedächtnis die Hüllkörperenden 14 die Leitungen 4 in Umfangsrichtung gegenläufig so weit umgreifen, dass diese einander in Umfangsrichtung teilweise überlappen.
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Weiter erfolgt die Herstellung der Umhüllung 8 bevorzugt zumindest teilautomatisiert, indem ein in 4 angedeutetes Werkzeug 16 eingesetzt wird. Ein solches Werkzeug 16 wird dann zur Ausbildung einer Umhüllung 8 relativ zu den zu umhüllenden Leitungen 4 positioniert und typischerweise nachfolgend automatisiert relativ zu diesen in Längsrichtung L verfahren. Hierbei wird dem Werkzeug 16 ein vorgefertigter Hüllkörper 10 zugeführt, der dann insbesondere kontinuierlich an den Leitungen 4 positioniert wird. Zudem erfolgt durch das Werkzeug 16 vorzugsweise auch die Aktivierung des Formgedächtnisses, so dass sich der Hüllkörper 10 insbesondere abschnittsweise verformt, bis dieser eine Hohlzylinderform ausbildet, die die Leitungen 4 umhüllt.
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Je nach Anforderungen an den Kabelsatz 2 werden weiter lediglich die selbstverschließenden Eigenschaften des Hüllkörpers 10 ausgenutzt oder aber es werden zusätzliche Maßnahmen getroffen, um den Schlitz 12 nach der Aktivierung des Formgedächtnisses dauerhaft zu verschließen und verschlossen zu halten. Sind zusätzliche Verschlussmaßnahmen vorgesehen, so wird der Hüllkörper 10 zum Beispiel lokal mit einem Klebeband umwickelt, oder es wird eine Klebemasse 18 im Bereich des Schlitzes 12 aufgetragen, so wie dies in 1 angedeutet ist. Alternativ oder ergänzend hierzu sind an den Hüllkörperenden nicht näher dargestellte Verschlusselemente beispielsweise einer Rastverbindung oder Schnappverbindung ausgebildet, mit denen sich der Hüllkörper 10 verschließen lässt.
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Bei diversen Kabelsätzen 2 sind weiter für mehrere Abschnitte oder Bereiche Umhüllungen 8 vorgesehen und/oder es ist vorgesehen, dass ein Abschnitt umhüllt wird, der zumindest eine Abzweigung oder Verzweigung aufweist. Um auch für die entsprechenden Verzweigungen auf möglichst einfache Weise eine Umhüllung 8 zu realisieren, werden gemäß zumindest einer Ausführungsvariante zusätzlich Verzweigungselemente 20 verwendet. Entsprechende Verzweigungselemente 20 bestehen dabei zum Beispiel aus zwei Halbschalen, wie sie in 3 dargestellt sind, aus einem formstabilen Material, die von außen an die Leitungen 4 einer Verzweigung angelegt und aneinander befestigt werden.
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Die entsprechende Befestigung erfolgt dabei beispielsweise mittels Verrastung, Verzahnung und/oder mittels Filmscharnier und/oder durch Verkleben, Verschweißen oder Verschrauben. Bevorzugt ist jedoch eine Lösung, bei der die Schalenelemente und insbesondere die Halbschalen der Verzweigungselemente 20 durch einfache Schnappverbindungen oder Steckverbindungen miteinander verbunden und auf diese Weise an einer Verzweigung von Leitungen 4 des Kabelsatzes 2 befestigt werden. Die entsprechenden Verzweigungselemente 20 weisen hierbei je nach Ausgestaltung des Kabelsatzes 2 beispielsweise eine Y-Geometrie auf, wie dies in 1 dargestellt ist.
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So wie in der Darstellung 1 dienen entsprechende Verzweigungselemente 20 in einigen Fällen als Brückenelement zwischen mehreren Hüllkörpern 10 oder Hüllkörperstücken und sind dementsprechend zwischen mehreren Hüllkörpern 10 bzw. Hüllkörperstücken angeordnet. Dabei liegen die Hüllkörper 10 bzw. die Hüllkörperstücke in einigen Fällen unmittelbar an den Verzweigungselementen 20 an, so dass durch die Hüllkörper 10 bzw. die Hüllkörperstücke einerseits und die Verzweigungselemente 20 andererseits in einem Abschnitt des Kabelsatzes 2 eine durchgehende Umhüllung 8 über Verzweigungen hinweg realisiert ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante liegen die Hüllkörper 10 bzw. die Hüllkörperstücke nicht nur an den Verzweigungselementen 20 an, stattdessen ist zwischen diesen eine Art Überlappung realisiert, bei der die Hüllkörper 10 bzw. die Hüllkörperenden die Verzweigungselemente 20 endseitig überlappen oder aber die Verzweigungselemente 20 über die Enden der Hüllkörper 10 bzw. der Hüllkörperstücke gestülpt sind.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
