DE102019211473A1

DE102019211473A1 - Zwischenprodukt und Verfahren zum Vercrimpen eines elektrischen Leiters

Info

Publication number: DE102019211473A1
Application number: DE102019211473.3A
Authority: DE
Inventors: Olivier De Cloet; Christian Schrettlinger
Original assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Current assignee: TE Connectivity Germany GmbH
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2021-02-04
Also published as: US20210036441A1; CN112310664A; US10923834B1; KR20210015688A; EP3772144A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zwischenprodukt (1) zum Vercrimpen, mit einem elektrischen Leiter (2), insbesondere ein Netzwerkkabel (4), der ein Schirmgeflecht (6) aufweist und sich entlang einer Längsachse (L) erstreckt, und mit einer das Schirmgeflecht (6) zumindest abschnittsweise umhüllenden Isolierung (8), wobei das Schirmgeflecht (6) in einem Bereich (10) entlang der Längsachse (L) im Vergleich zur unmittelbaren Umgebung entlang der Längsachse (L) einen radial verdichteten Kern aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Vercrimpen eines elektrischen Leiters (2), wobei vor dem Vercrimpen ein sich entlang der Längsachse (L) erstreckender Bereich (10) des elektrischen Leiters (2) kompaktiert wird. Durch die Vorkompaktierung kann der elektrische Leiter (2) in dem Bereich (10) auf einen vorbestimmten Durchmesser (12) verdichtet werden, wodurch sich die Qualität im Crimpprozess verbessert und eine Fehlproduktion vermieden werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zwischenprodukt zum Vercrimpen und ein Verfahren zum Vercrimpen eines elektrischen Leiters.
Zum Terminieren eines elektrischen Leiters werden Kontakte mit einem Crimpanschluss, beispielsweise eine Crimphülse, um den elektrischen Leiter gelegt und mit dem Crimpanschluss verpresst. Dadurch entsteht eine mechanisch und elektrisch stabile Verbindung zwischen Kontakt und Leiter. Die elektrischen Leiter werden mit einer bestimmten Toleranz gefertigt, wodurch sich Unregelmäßigkeiten im Durchmesser des Leiters ergeben. Weiterhin sind auf dem Markt elektrische Leiter mit geringfügigen Durchmesserunterschieden zu finden. Dies führt in der Praxis insbesondere beim Crimpen zu Ausschuss, wenn beispielsweise einzelne Stränge eines Schirmgeflechts aus der Crimpnaht einer z.B. geschlitzten, offenen Crimphülse radial herausragen, sodass es zu einem hohen Ausschuss bei der Produktion eines vercrimpten Leiters kommt.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein Zwischenprodukt zum Vercrimpen bereitzustellen, welches das Risiko einer Fehlproduktion beim Vercrimpen verringert.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Zwischenprodukt zum Vercrimpen gelöst, mit einem elektrischen Leiter, insbesondere ein Netzwerkkabel, der sich entlang einer Längsachse erstreckt, mit einem Schirmgeflecht und mit einer das Schirmgeflecht umhüllenden Isolierung, wobei der elektrische Leiter in einem Bereich entlang der Längsachse im Vergleich zur unmittelbaren Umgebung entlang der Längsachse einen radial verdichteten Kern aufweist.
Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Vercrimpen eines elektrischen Leiters, insbesondere eines Netzwerkkabels, der sich entlang einer Längsachse erstreckt, mit einem Schirmgeflecht und einer den elektrischen Leiter umhüllenden Isolierung gelöst, umfassend den Schritt Kompaktieren eines sich entlang der Längsachse erstreckenden Bereichs des elektrischen Leiters in radialer Richtung vor dem Crimpen.
Durch das Kompaktieren wird ein Bereich mit einem radial verdichteten Kern geschaffen. Der verdichtete Kern kann einen vordefinierten Durchmesser aufweisen, wobei die Unregelmäßigkeiten beim Durchmesser der elektrischen Leitung in dem Bereich mit dem radial verdichteten Kern beseitigt werden. Dadurch kann die Crimphülse um diesen Bereich gelegt werden und mit dem Leiter vercrimpt werden, ohne dass die einzelnen Stränge aus der Crimpnaht radial hervorragen. Folglich kann die Produktion von Ausschussware aufgrund einer fehlerhaften Vercrimpung verringert oder gar verhindert werden. Weiterhin können verschiedene elektrische Leiter mit geringfügigen Durchmesserunterschieden zumindest in dem Bereich standardisiert werden, sodass in den Bereichen der unterschiedlichen Leitern strukturell identische Crimphülsen angebracht werden können. Dadurch reduziert sich die Vielfalt an Komponenten, wodurch nochmals Kosten eingespart werden können. Kleine Bedarfe einer Sonderleitung können eventuell mit bestehenden Komponenten, insbesondere Crimphülsen vercrimpt werden.
Im Folgenden sind Weiterbildungen angeführt, die unabhängig voneinander beliebig miteinander kombinierbar sind und jeweils für sich betrachtet vorteilhaft sind.
So kann beispielsweise der Bereich mit dem radial verdichteten Kern an einem freien Ende des elektrischen Leiters angeordnet sein. Dadurch kann die Crimphülse in dem Bereich mit dem radial verdichteten Kern leicht aufgeschoben werden und mit diesem Bereich vercrimpt werden.
Der Bereich mit dem radial verdichteten Kern kann vorzugsweise maximal um die Länge einer, insbesondere für Netzwerkkabel mit einem standardisierten Durchmesser, standardisierten Crimphülse vom freien Ende des elektrischen Leiters entlang der Längsachse beabstandet sein. Dadurch kann der Abschnitt des Schirmgeflechts zwischen dem Bereich mit dem radial verdichteten Kern und dem freien Ende über die Crimphülse zurückgebogen werden, ohne dass das Schirmgeflecht entlang der Längsachse über den Bereich hinwegragt.
Die Länge des Bereiches mit dem radial verdichteten Kern kann gemäß einer weiteren Vorteilhaften Ausgestaltung wenigstens der Länge einer für den Leiterdurchmesser standardisierten Crimphülse entsprechen. Somit bietet der Bereich mit dem radial verdichteten Kern einen Sitz für die Crimphülse, wobei in dem Bereich der Durchmesser des elektrischen Leiters durch das Kompaktieren vorbestimmt ist.
Insbesondere kann der Bereich mit dem radial verdichteten Kern in etwa 2 mm bis etwa 4 mm Abstand in Längsachse zum freien Ende angeordnet sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Bereich mit dem verdichteten Kern an einem Ende des Bereichs entlang der Längsachse konisch auslaufen. Dadurch kann beispielsweise eine Materialanhäufung der Isolierung an dem Ende des Bereichs entlang der Längsachse verhindert werden.
Vorzugsweise kann der Bereich mit dem verdichteten Kern an beiden Enden des Bereichs entlang der Längsachse konisch auslaufen, wodurch an beiden Enden des Bereichs eine Materialanhäufung der Isolierung, beispielsweise durch einen stufenartigen Abfall des Durchmessers des elektrischen Leiters, verhindert werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der elektrische Leiter zumindest an dem Bereich mit dem radial verdichteten Kern von der Isolierung freigelegt sein. So kann in diesem Bereich die Crimphülse an den elektrischen Leiter, insbesondere an das Schirmgeflecht, angelegt werden und mit diesem vercrimpt werden.
Das Schirmgeflecht kann insbesondere ein Außenleiter sein und beispielsweise aus Litzen geformt sein, bei denen die einzelnen Adern durch das Kompaktieren auf genaueste und vollständig überwachte Endmaße verdichtet werden können. Dadurch weisen die bearbeiteten elektrischen Leiter keine abstehenden Litzen und keinen Grat auf und die Crimphülse kann um den Bereich mit dem radial verdichteten Kern gecrimpt werden.
Der Bereich mit dem radial verdichteten Kern kann nach dem Abisolieren kompaktiert werden. Dadurch kann verhindert werden, dass Teile der Isolierung im Schirmgeflecht beim Abisolieren hängen bleiben. Vorzugsweise kann jedoch der Bereich mit dem radial verdichteten Kern erst kompaktiert werden, bevor er abisoliert wird. Daher kann beim Kompaktieren die Isolierung als Schutzhülle dienen und verhindern, dass die einzelnen Stränge des Schirmgeflechts beschädigt werden.
Der Bereich mit dem radial verdichteten Kern kann beispielsweise durch Ultraschallschweißen kompaktiert sein. Insbesondere beim Ultraschallschweißen kann ein in sich homogener Kern mit dem kleinstmöglichsten Durchgangswiderstand geschaffen werden. Alternativ dazu kann der Kern auch durch Verpressen radial auf einen vorgegebenen Durchmesser verdichtet sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann nach dem Crimpen der Crimphülse im radial verdichteten Bereich das Schirmgeflecht vom entlang der Längsachse abstehenden freien Ende des elektrischen Leiters um die Crimphülse zurückgebogen werden, wobei der zurückgebogene Teil vom Schirmgeflecht nicht entlang der Längsachse über das vom freien Ende des elektrischen Leiters abgewandte Ende der Crimphülse herausragt.
Die Crimphülse kann insbesondere eine Stützhülse sein, wobei ein vorbestimmter Abschnitt vom Schirmgeflecht über die Stützhülse umgeschlagen wird, sodass das Schirmgeflecht die Stützhülse wenigstens abschnittsweise radial von außen umgibt. Der Abschnitt kann mittels einer Außenhülse zwischen Stützhülse und Außenhülse vercrimpt werden. Vorzugsweise kann vor dem Vercrimpen der Außenhülse der Innenleiter freigelegt werden und mit einer Innenleiterhülse vercrimpt werden. Die Außenhülse kann derart ausgestaltet sein, dass sie sich entlang der Längsachse über die Innenleiterhülse hinweg erstreckt und diese radial umgibt.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren exemplarisch näher beschrieben. In den Figuren sind Elemente, die einander hinsichtlich Aufbau und/oder Funktion entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die bei den einzelnen Ausführungsbeispielen gezeigten und beschriebenen Merkmalskombinationen dienen lediglich zur Erläuterung. Nach Maßgabe der obigen Ausführungen kann auf ein Merkmal eines Ausführungsbeispiels verzichtet werden, wenn es auf dessen technischen Effekt bei einer bestimmten Anwendung nicht ankommt. Umgekehrt kann nach Maßgabe der obigen Ausführungen bei einem Ausführungsbeispiel ein weiteres Merkmal hinzugefügt werden, wenn dessen technischer Effekt für eine bestimmte Anwendung vorteilhaft oder notwendig sein sollte.
Es zeigen:

1 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Zwischenprodukts;
2 eine schematische Schnittansicht des in 1 dargestellten Zwischenprodukts nach dem Vercrimpen.

Zunächst wird eine beispielhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Zwischenprodukts 1 zum Vercrimpen anhand der 1 näher erläutert.
Das Zwischenprodukt 1 umfasst einen elektrische Leiter 2, der sich entlang einer Längsachse L erstreckt. Der elektrische Leiter 2 kann vorzugsweise ein standardisiertes Netzwerkkabel 4 sein. Der elektrische Leiter 2 weist ein Schirmgeflecht 6 und eine das Schirmgeflecht 6 radial umgebende Isolierung 8 auf. In einem Bereich 10 entlang der Längsachse L ist der elektrische Leiter 2 radial verdichtet auf einen vorbestimmten Durchmesser 12, sodass eine Crimphülse 14 in diesem Bereich 10 auf den elektrischen Leiter 2 aufgesetzt werden kann und mit diesem vercrimpt werden kann. Durch das Kompaktieren des elektrischen Leiters 2 in dem Bereich 10 kann der Leiter auf den vorbestimmten Durchmesser radial reduziert werden und insbesondere vereinheitlicht werden, sodass es beim Crimpen nicht dazu kommt, das einzelne Stränge des Schirmgeflechts 6 aus der Crimphülse 14 radial herausragen.
Vorzugsweise kann zumindest der Bereich 10 mit der radialen Verdichtung von der Isolierung 8 freigelegt sein, wie in 2 dargestellt ist, damit die Crimphülse 14 direkt auf das Schirmgeflecht 6 aufgelegt werden kann. Die Isolierung 8 kann insbesondere nach dem Kompaktieren von dem Bereich 10 entfernt werden, damit die Isolierung 8 während dem Kompaktieren als Schutzhülle dient und die einzelnen Stränge des Schirmgeflechts 6 nicht beschädigt werden.
Insbesondere das Schirmgeflecht 6 kann auf den vordefinierten Durchmesser 12 verdichtet werden, da beim Vercrimpen die Crimphülse 14 um das Schirmgeflecht 6 herum gelegt wird und mit diesem vercrimpt wird.
Der Bereich 10 kann beispielsweise durch Ultraschallschweißen verdichtet werden. Alternativ dazu oder auch zusätzlich kann der Bereich 10 auch durch Verpressen der einzelnen Stränge auf den vordefinierten Durchmesser 12 radial reduziert werden.
Das Schirmgeflecht 6 kann ein Außenleiter 16 sein, der aus Litzen 18 geformt ist. Bei der Herstellung des elektrischen Leiters 2 kann die Einstellung auf den vordefinierten Durchmesser 12 insbesondere aufgrund des Schirmgeflechts 6 erschwert werden. Beim Schirmgeflecht 6 ergeben sich häufig Unregelmäßigkeiten und hohe Toleranzen bei der Produktion, welches jedoch beim Crimpen zu Problemen führen kann, da einzelne Stränge, insbesondere Litzenadern aus der Crimphülse 14 radial hervorstehen können.
Der elektrische Leiter 2 kann vorzugsweise wenigstens einen Innenleiter 20 aufweisen, der zentral in dem elektrischen Leiter 2 angeordnet sein kann und radial von einem Dielektrikum 22 umgeben ist. Zwischen Dielektrikum 22 und Schirmgeflecht 6 kann eine Schirmungsfolie 24 angeordnet sein zum Schutz des Innenleiters 20 vor statischen Magneten und/oder magnetischen Wechselfeldern.
Der Bereich 10 kann an einem freien Ende 24 des elektrischen Leiters 2 entlang der Längsachse L angeordnet sein. Vorzugsweise kann der Bereich 10 von einem Abschluss 26 am freien Ende 24 des elektrischen Leiters 2 entlang der Längsachse L beabstandet sein. Der Bereich 10 kann bevorzugt maximal um die Länge einer für Netzwerkkabel standardisierten Crimphülse 14, insbesondere Stützhülse 15, entlang der Längsachse L vom Abschluss 26 beabstandet sein. Dadurch kann verhindert werden, dass das Schirmgeflecht 6 beim Umschlagen um die Crimphülse 14 auf der vom Abschluss 26 abgewandten Seite der Crimphülse 14 von der Crimphülse 14 herausragt.
Die Länge 13 des Bereichs 10 entlang der Längsachse L kann vorzugsweise mindestens der Länge 17 einer standardisierten Crimphülse 14 für Netzwerkkabel entsprechen. Durch die radiale Verdichtung im Bereich 10 kann ein Sitz für die Crimphülse 14 geschaffen werden, der ein Verrutschen der Crimphülse 14 entlang der Längsachse L relativ zum Bereich 10 verhindert. Dies führt zu einer weiteren Erleichterung des Crimpvorgangs.
Vorzugsweise kann der Bereich 10 an wenigstens einem Ende des Bereichs 10 entlang der Längsachse L, insbesondere an beiden Enden des Bereichs 10, konisch auslaufen. Dadurch kann eine Materialanhäufung beim Abisolieren an den jeweiligen Enden des Bereichs 10 verhindert werden. Die Isolierung 8 kann leichter abgestreift werden und es bildet sich kein stufenartiger Übergang, bei dem die Isolierung 8 hängenbleiben kann.
Der freigelegte Innenleiter 20 kann mit einer Innenleiterhülse vercrimpt werden, bevor eine Außenhülse mit der Stützhülse 15 vercrimpt wird und den um die Stützhülse 15 umgeschlagenen Abschnitt des Schirmgeflechts 6 zwischen Stützhülse 15 und Außenhülse einklemmt.
Durch das erfindungsgemäße Zwischenprodukt und das erfindungsgemäße Verfahren kann die Fehlproduktion von gecrimpten elektrischen Leitern 2 verringert oder gar verhindert werden. Der elektrische Leiter 2, insbesondere das Schirmgeflecht 6, kann durch das Vorkompaktieren auf einen in dem Bereich 10 im Wesentlichen gleichmäßigen und vordefinierten Durchmesser 10 verdichtet werden, wobei der Durchmesser 10 an den jeweiligen Anforderungen der Crimphülse 14 angepasst sein kann. Weiterhin kann durch die erfindungsgemäße Lösung eine Vielfalt an elektrischen Leitern 2 mit geringen Durchmesserunterschieden zumindest im Bereich 10 standardisiert werden, wodurch unterschiedliche elektrische Leiter 2 mit identisch strukturierten Komponenten, beispielsweise Crimphülsen 14, gekoppelt werden können. Dies ermöglicht eine Reduzierung an unterschiedlichen Komponenten, wodurch nochmals Kosten eingespart werden können.
Bezugszeichenliste

1: Zwischenprodukt
2: elektrischer Leiter
4: Netzwerkkabel
6: Schirmgeflecht
8: Isolierung
10: Bereich
12: vorbestimmter Durchmesser
13: Länge des Bereichs
14: Crimphülse
15: Stützhülse
16: Außenleiter
17: Länge einer Crimphülse
18: Litzen
20: Innenleiter
22: Dielektrikum
24: freies Ende
26: Abschluss

Claims

Zwischenprodukt (1) zum Vercrimpen mit einem elektrischen Leiter (2), insbesondere mit einem Netzwerkkabel (4), umfassend den elektrischen Leiter (2), der sich entlang einer Längsachse (L) erstreckt, mit einem Schirmgeflecht (6) und mit einer das Schirmgeflecht (6) zumindest abschnittsweise umhüllenden Isolierung (8), wobei der elektrische Leiter (2) in einem Bereich (10) entlang der Längsachse (L) im Vergleich zur unmittelbaren Umgebung entlang der Längsachse (L) einen radial verdichteten Kern aufweist.
Zwischenprodukt (1) nach Anspruch 1, wobei der Bereich (10) mit dem radial verdichteten Kern an einem freien Ende (24) des elektrischen Leiters (2) gebildet ist.
Zwischenprodukt (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bereich (10) mit dem radial verdichteten Kern an wenigstens einem Ende des Bereichs (10) entlang der Längsachse (L) konisch ausläuft.
Zwischenprodukt (1) nach Anspruch 3, wobei der Bereich (10) mit dem radial verdichteten Kern an beiden Enden des Bereichs (10) entlang der Längsachse (L) konisch ausläuft.
Zwischenprodukt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Schirmgeflecht (6) zumindest in dem Bereich (10) mit dem radial verdichteten Kern von der Isolierung (8) freigelegt ist.
Zwischenprodukt (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Länge des Bereichs (10) mit dem verdichteten Kern zumindest der Länge einer für einen vorbestimmten Durchmesser eines elektrischen Leiters (2) standardisierten Stützhülse (15) entlang der Längsachse (L) entspricht.
Verfahren zum Vercrimpen eines elektrischen Leiters (2), insbesondere eines Netzwerkkabels (4), mit einem Schirmgeflecht (6), das sich entlang einer Längsachse (L) erstreckt, und mit einer das Schirmgeflecht (6) umhüllenden Isolierung (8), umfassend den Schritt: - Kompaktieren eines sich entlang der Längsachse (L) erstreckenden Bereichs (10) des elektrischen Leiters (2) in radialer Richtung vor dem Vercrimpen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei zumindest der Bereich (10) nach dem Kompaktieren abisoliert wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Bereich (10) durch Ultraschallschweißen kompaktiert wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Bereich (10) durch Pressen kompaktiert wird.