DE10218398A1

DE10218398A1 - Verfahren zur Herstellung einer Abzweigverbindung an einem abgeschirmten Leiter

Info

Publication number: DE10218398A1
Application number: DE10218398A
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Ide; Akira Mita; Nobuyuki Asakura
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2022-04-25
Also published as: US20020163415A1; DE10218398B4; US6657126B2

Abstract

Bei dem wenigstens einen Abschirmkabel 1 ist ein erster Leiter 2 mit einem ersten Isoliermantel 3 abgedeckt. Eine Aluminiumfolie 6a deckt diesen ab. Ein zweiter Isoliermantel 7 deckt die Aluminiumfolie 6a ab. Bei dem Erdungskabel 13 ist ein zweiter Leiter 13a durch einen dritten Isoliermantel 13b abgedeckt. Ein Abschnitt des zweiten Isoliermantels 7 und des dritten Isoliermantels 13b werden unter Wärmebeeinflussung verschmolzen, so daß die Aluminiumfolie 6a mit dem zweiten Leiter 13a elektrisch verbunden wird.

Description

Hintergrund zur Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer Abzweigverbindung eines leitenden Leiters von einem abgeschirmten Leiter, der eine leitende Ader und einen Isoliermantel umfaßt.
Beispiele gemäß dem Stand der Technik sind in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 4-269470 A offenbart und anhand der Fig. 17 und 18 beschrieben.
Bei der in Fig. 17 gezeigten Abzweiganordnung wird ein äußerer Isoliermantel 101 nahe dem Ende eines Abschirmkabels 100 teilweise entfernt und ein Abschirmgeflecht 102, das eine Abschirmabdeckung darstellt, wird freigelegt. Ein äußerer Isoliermantel 104, der an dem Ende eines Erdungskabels 103 vorgesehen ist, wird entfernt, um einen Leiter 105 freizulegen. Das Abschirmgeflecht 102 des Abschirmkabels 100 und der Leiter 105 des Erdungskabels 103 werden mit einem Verbindungselement 106 verpreßt.
Bei der in Fig. 18 gezeigten Abzweiganordnung wird ein äußerer Isoliermantel 111 am Ende eines Abschirmkabels 110 entfernt, um einen Drainleiter 112 freizulegen. Der Drainleiter 112, der derart freigelegt ist, wird als Erdungsleiter verwendet.
Bei beiden Abzweiganordnungen ergibt sich jedoch das Problem, daß die Anzahl der Verfahrensschritte groß ist und eine große Anzahl manueller Arbeiten ausgeführt werden muß. Aus diesem Grund kann eine Automatisierung nicht erzielt werden.
Eine Abzweiganordnung gemäß dem Stand der Technik, die das oben genannte Problem löst, ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 11-135167 A beschrieben und wird nachfolgen anhand der Fig. 19 und 20 erläutert.
Bei der Abzweiganordnung, die in den Fig. 19 und 20 gezeigt ist, wird ein Abschirmleitergeflecht 120d eines Abschirmkabels 120 mit einem Leiter 123a eines Erdungsleiters 123 mittels eines Ultraschallgerätes 125 und zweier Harzelemente 121 und 122, die ein Paar bilden, elektrisch leitend verbunden.
Das Abschirmkabel 120 umfaßt einen Abschirmleiterkern 120c, der einen Leiter 120a, der mit einem inneren Isoliermantel 120 abgedeckt ist, aufweist, ein Abschirmleitergeflecht 120d, das den äußeren Umfang des Abschirmleiterkerns 120c umschließt, und einen äußeren Isoliermantel 120e, der den äußeren Umfang des Abschirmkabels 120 umschließt. Zwei, ein Paar bildende Harzelemente 121 und 122 weisen konkave Abschnitte 121b und 122b auf, die eine Bohrung bilden, die mit dem äußeren Querschnitt des Abschirmkabels 120 übereinstimmt, weisen Verbindungsflächen 121a und 122a auf, die aneinander liegen. Der Erdungsleiter 123 ist durch den Leiter 123a und einen äußeren Isoliermantel 123b, die seinen äußeren Umfang abdeckt, gebildet. Das Ultraschallgerät 125 wird durch eine nicht dargestellte untere Stützbasis, die an einem unteren Abschnitt vorgesehen ist, und einen Ultraschalltrichter 125a, der an einem oberen Abschnitt vorgesehen ist, gebildet.
Nachfolgend wird ein Abzweigverfahren beschrieben. Das untere Harzelement 122 ist an der nicht dargestellten unteren Stützbasis des Ultraschallgerätes 125 gehalten. Das Abschirmkabel 120 ist darüber gehalten und darüber ein Ende des Erdungskabels 123. Das obere Harzelement 121 wird auf diese Anordnung gelegt. Das Abschirmkabel 120 wird daher in dem konkaven Abschnitt 121b des unteren Harzelements 122 aufgenommen. Das Erdungskabel 123 liegt zwischen dem Abschirmkabel 120 und dem oberen Harzelement 121. Beide werden zusammen in den konkavem Abschnitt 121a des oberen Harzelements 121 aufgenommen.
In diesem Zustand werden Schallwellen mittels des Ultraschallgerätes 125 erzeugt und über den Ultraschalltrichter 125a auf die Anordnung geleitet. Die Harzelemente 121 und 122 werden gleichzeitig gegeneinander gepreßt. Der äußere Isoliermantel 120e des Abschirmkabels 120 und der äußere Isoliermantel 123b des Erdungskabels 123 breiten sich durch die Wärme, die aufgrund der Schallwellen hervorgerufen wird, aus und werden so miteinander verbunden, daß der Leiter 123a des Erdungskabels 123 und das Abschirmleitergeflecht 120d des Abschirmkabels 120 miteinander elektrisch leitend in Kontakt treten. Die Kontaktbereiche zwischen den Verbindungsflächen 121a und 122a der Harzelemente 121 und 122, zwischen den inneren Umfangsflächen der konkaven Abschnitte 121b und 122b der Harzelemente 121 und 122 und dem äußeren Isoliermantel 120e des Abschirmkabels 120, sowie zwischen dem Isoliermantel 123b des Erdungsleiters 123 und dem Harzelement 121 sowie dem äußeren Isoliermantel 120e werden durch die Wärme aufgrund der Ultraschallwellen verschmolzen. Die verschmolzenen Abschnitte härten aus, nachdem die Ultraschallbeaufschlagung vollständig beendet ist. Die Harzelemente 121 und 122, das Abschirmkabel 120 und der Erdungsleiter 123 werden folglich fest miteinander verbunden.
Bei diesem Verfahren zur Herstellung einer Abzweigverbindung ist es nicht notwendig, den äußeren Isoliermantel 120e des Abschirmkabels 120 und den äußeren Isoliermantel 123b des Erdungsleiters 123 zu entfernen. Das untere Harzelement 122, das Abschirmkabel 120, der Erdungsleiter 123 und das obere Harzelement 121 werden in der Reihenfolge ihrer Nennung aufeinander gelegt, bevor mit der Ultraschallbeaufschlagung begonnen wird. Die Anzahl der Verfahrensschritte ist verringert. Es ist keine komplizierte manuelle Arbeit notwendig. Es kann eine Automatisierung erzielt werden.
Der Erdungsleiter 123 des Abschirmkabels 120 wird dementsprechend abgezweigt, so daß Störungen im Abschirmleiterkern 120c über das Abschirmleitergeflecht 120d durch den Leiter 123a des Erdungsleiters 123 zur Erde geleitet werden können.
Hierbei stellt die Abschirmabdeckung des Abschirmkabels 120 das Abschirmleitergeflecht 120d dar. Da das Abschirmleitergeflecht 120d und der Leiter 123a im Schnitt rund sind, treten die runden Linien miteinander in Kontakt. Dadurch ist ihre Kontaktfläche klein, so daß die Zuverlässigkeit der in Fig. 19 gezeigten Verbindung gering ist.
Da die Kontaktfläche zwischen dem Abschirmleitergeflecht 120d und dem Leiter 123a gering ist, ist auch die Größe der Ableitung von Störungen gering. Es ist daher erforderlich, zusätzlich einen nicht dargestellten Drainleiter an dem Abschirmkabel 120 vorzusehen, um die erforderliche Störungsableitung aufrechtzuerhalten. Hierzu ist es notwendig, den Drainleiter zusätzlich vorzusehen. Die Anzahl an Bauteilen zusammen mit der Komplexität der Anordnung ist daher erhöht, so daß die Kosten des Abschirmkabels 120 erhöht sind. Auch das Gewicht ist erhöht.
Bei der Abzweiganordnung kann ein Abschirmkabel 120 mit einem einzelnen Kern sicher abgeschirmt werden. Wenn die gleiche Anordnung bei einem Abschirmkabel mit mehreren Kernen, das also eine andere innere Struktur aufweist, angewendet wird, treten die folgenden Nachteile auf.
Ein solches Abschirmkabel weist insbesondere mehrere Kernleiter mit Abstand innerhalb eines äußeren Isoliermantels und eines Abschirmleitergeflechts auf. Aus diesem Grund sind die Möglichkeiten eines engen Kontaktes und der Anordnungsmöglichkeiten des Abschirmleitergeflechts und der Abschirmkernleiter bei einer Anordnung zwischen den Harzelementen 121 und 122 unbestimmt. Dort, wo ein zu starker Kontakt auftritt, kann der innere Isoliermantel des Abschirmkernleiters durch die Aufnahme zu großer Energie brechen oder eingeschnitten werden. Das Erdungskabel oder die Abschirmabdeckung treten folglich mit dem Kern in Kontakt, wodurch ein Kurzschluß erzeugt wird. Die Festigkeit eines Abschirmkabels mit mehreren Kernleitern ist verringert.
Um solch einen Nachteil zu beheben, kann die Energie, die durch die Ultraschallbeaufschlagung eingetragen wird, verringert werden. Dann wird jedoch die Verbindungskraft, die auf der Verschmelzung und Aushärtung der beiden Harzelemente 121 und 122 basiert, entsprechend verringert.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abzweiganordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung an einem Abschirmkabel vorzusehen, bei denen die Zuverlässigkeit der Verbindung eines Erdungskabels mit dem Abschirmkabel verbessert ist. Ferner soll Anzahl von Bauteilen verringert werden.
Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine Abzweiganordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung an einem Abschirmkabel mit mehreren Leitern vorzusehen, bei dem zwei Harzelemente, die ein Paar bilden, sicher verbunden werden, und bei denen ferner verhindert wird, daß ein Kurzschluß durch den Kontakt eines Erdungskabels oder einer Abschirmungsummantelung mit einem Leiter hervorgerufen wird, so daß eine Verringerung der Festigkeit des Abschirmkabels mit mehreren Leitern nicht eintritt.
Zur Lösung der oben genannten Aufgaben ist erfindungsgemäß ein Abschirmkabel vorgesehen, umfassend
wenigstens ein abgeschirmtes Kernkabel, bei dem ein erster Leiter durch einen ersten Isoliermantel abgedeckt ist;
eine Aluminiumfolie, die das wenigstens ein Kernkabel abdeckt;
einen zweiten Isoliermantel, der die Aluminiumfolie abdeckt; und
ein Abzweigkabel, bei dem ein zweiter Leiter von einem dritten Isoliermantel abgedeckt ist;
wobei ein Teil des zweiten Isoliermantels und ein Teil des dritten Isoliermantels unter Wärmeeinwirkung verschmolzen sind, so daß die Aluminiumfolie und der zweite Leiter elektrisch leitend miteinander in Kontakt sind.
Bei dieser Ausbildung kann, wenn der zweite Leiter des Abzweigkabels (Erdungskabels) mit der Aluminiumfolie in Kontakt steht, deren Kontaktfläche vergrößert werden, so daß die Zuverlässigkeit der Verbindung des Abzweigkabels, das von dem Abschirmkabel abzweigt, verbessert ist.
Wenn das Abzweigkabel als Erdungskabel verwendet wird, kann eine Störung, die durch den Leiter fließt, durch das Abzweigkabel zuverlässig entweichen, so daß kein zusätzlicher Drainleiter an dem Abschirmkabel vorgesehen werden muß. Die Anzahl von Bauteilen, die das Abschirmkabel bilden, kann folglich verringert werden und die Anordnung kann vereinfacht werden, so daß ein kostengünstiges Abschirmkabel vorgesehen werden kann. Ferner kann das Gewicht des Abschirmkabels verringert werden.
Vorzugsweise umfaßt das Abschirmkabel ferner ein Verstärkungselement, das an einer Innenfläche der Aluminiumfolie vorgesehen ist.
Bei dieser Ausbildung kann, da die Aluminiumfolie durch das Verstärkungsfolienelement verstärkt werden kann, sogar dann, wenn das Abschirmkabel beim Verbinden des Abzweigkabels mit Druck beaufschlagt wird, eine Verformung der Aluminiumfolie unterdrückt werden. Die Kontaktfläche der Aluminiumfolie und des zweiten Leiters kann daher zuverlässiger aufrechterhalten bleiben.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn das Verstärkungselement eine Polyesterlage ist.
Bei dieser Ausführungsform kann die Aluminiumfolie sehr gut verstärkt werden, wobei die gewünschte Flexibilität des Abschirmkabels aufrechterhalten bleibt.
Es ist vorteilhaft, wenn ein Freiraum zwischen der Aluminiumfolie und dem wenigstens einen Kernkabel mit einem wärmebeständigen Isolierwerkstoff ausgefüllt ist.
Bei dieser Ausbildung werden, insbesondere wenn ein Abschirmkabel mit mehreren Leitern verwendet wird, die Leiter aufgrund des Isolierwerkstoffs, der die leitende Abdeckummantelung ausfüllt, selten bewegt. Es kann daher die Verlagerung der Leiter aufgrund Druckbeaufschlagung oder einer Ultraschallvibration beim Ultraschallschweißen oder dergleichen verhindert werden. Die Position der leitenden Folie wird ferner durch den Isolierwerkstoff stabilisiert.
Da der äußere Umfang des Leiters mit einem wärmebeständigen Isolierwerkstoff abgedeckt ist, treten ferner bei dem ersten Isoliermantel des Leiters aufgrund der Wärmeerzeugung, die durch die Ultraschallvibration hervorgerufen wird, weder ein Bruch noch ein Einschneiden auf.
Alternativ ist es vorteilhaft, einen Drainleiter zusätzlich an der Innenseite der Aluminiumfolie vorzusehen.
Bei dieser Ausführungsform ist es, da die Abschirmung auch durch die Erdung des Drainleiters ausgeführt werden kann, von Vorteil, daß mehrere Gegenmaßnahmen erzielt werden können.
Um die gleichen Vorteile zu erreichen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung auch ein Abschirmkabel vorgesehen umfassend
wenigstens ein abgeschirmtes Kernkabel, bei dem ein erster Leiter durch einen ersten Isoliermantel abgedeckt ist;
eine leitende Abschirmungsummantelung, die das wenigstens eine Kernkabel abdeckt; einen zweiten Isoliermantel, der eine leitende. Folie abdeckt, und
ein Abzweigkabel, bei dem ein zweiter Leiter durch einen dritten Isoliermantel abgedeckt ist;
wobei ein Abschnitt des zweiten Isoliermantels mit einem Abschnitt des dritten Isoliermantels unter Wärmeeinwirkung verschmolzen wird, so daß die Aluminiumfolie und der zweite Leiter elektrisch leitend miteinander in Kontakt sind; und
wobei ein Freiraum zwischen der Aluminiumfolie und dem wenigstens einen Kernkabel mit einem wärmebeständigen Isolierwerkstoff ausgefüllt ist.
Vorzugsweise ist das leitende Abdeckelement eine Metallfolie. Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Abschirmkabel ferner ein Verstärkungselement, das an einer Innenfläche der leitenden Folie vorgesehen ist, umfaßt.
Es ist hierbei vorteilhaft, wenn das Verstärkungselement eine Polyesterlage ist.
Ferner umfaßt das Abschirmkabel einen Drainleiter, der innerhalb der leitenden Folie vorgesehen ist.
Zur Lösung der oben genannten Aufgaben ist erfindungsgemäß auch ein Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung für ein Erdungskabel an einem Abschirmkabel vorgesehen, die folgenden Schritte umfassend
Vorsehen des wenigstens einen Kernkabels, bei dem ein erster Leiter durch einen ersten Isoliermantel abgedeckt ist;
Abdecken des wenigstens einen Kernkabels mit einer leitenden Abschirmungsummantelung;
Abdecken der Abschirmungsummantelung mit einem zweiten Isoliermantel, um das Abschirmkabel zu bilden;
Vorsehen eines Erdungskabels, bei dem ein zweiter Leiter durch einen dritten Isoliermantel abgedeckt ist;
Vorsehen zweier Harzelemente, bei denen eine Verbindungsfläche jeweils eine Nut umfaßt und wobei wenigstens ein Vorsprung an wenigstens einer der Verbindungsflächen ausgebildet ist;
Anordnen des Abschirmkabels und des Erdungskabels zwischen den beiden Harzelementen derart, daß die Nuten sich gegenüberliegen, wobei das Abschirmkabel in diesen aufgenommen wird;
Anlegen einer Ultraschallvibration derart, daß die Ultraschallwellen an den Vorsprüngen konzentriert werden, um wenigstens den Vorsprung zum Schmelzen zu bringen, so daß die Verbindungsflächen der Harzelemente miteinander stoffschlüssig verbunden werden, während ein Teil des zweiten Isoliermantels und ein Teil des dritten Isoliermantels unter Wärmebeaufschlagung verschmolzen werden, so daß der erste Leiter mit dem zweiten Leiter elektrisch miteinander verbunden wird.
Bei dieser Ausbildung konzentriert sich, wenn mit der Ultraschallvibration in diesem Zustand begonnen wird, die Vibrationsenergie auf den Vorsprung, so daß die Harzelemente sicher verschmolzen werden und miteinander nahe den gemeinsamen Verbindungsflächen in einen engen Kontakt gebracht werden. Auf grund solch einer Konzentration der Vibrationsenergie in den Vorsprüngen kann die Vibrationsenergie, die an dem Erdungskabel oder dem Abschirmkabel anliegt, verringert werden. Folglich kann verhindert werden, daß der erste Isoliermantel aufgrund des Verschmelzens, das infolge Übertragung einer übermäßigen Vibrationsenergie bricht oder eingeschnitten wird. Die Harzelemente können daher sicher miteinander verbunden werden. Es kann daher ferner verhindert werden, daß ein Kurzschluß durch den Kontakt des Abzweigkabels oder des leitenden Abdeckelements mit dem ersten Leiter hervorgerufen wird. Ferner wird die Festigkeit des Abschirmkabels mit mehreren Leitern aufrechterhalten.
Vorzugsweise sind zwei Vorsprünge vorgesehen, die beidseitig der wenigstens einen Nut derart ausgebildet sind, daß sie sich entlang derselben erstrecken.
Bei dieser Ausbildung konzentriert sich die Vibrationsenergie auf den Vorsprung in jeder Position in axialer Richtung des Abschirmkabels. Es ist folglich möglich, die Vibrationsenergie, die auf den abgeschirmten Leiter in axialer Richtung des Abschirmkabels aufgebracht wird, gleichmäßig zu verringern.
Vorzugsweise sind je zwei Vorsprünge an den beiden Harzelementen ausgebildet, so daß sie bei Montage der Harzelemente gegeneinander anliegen.
Bei dieser Ausführungsform weisen die beiden Harzelemente, die ein Paar bilden, die gleiche Form auf. Es ist folglich ein Vorteil, daß die Herstellungskosten der Harzelemente verringert werden können und daß die Harzelemente somit leicht handhabbar sind.
Der zweite Leiter ist vorzugsweise ein mit einem metallischen Überzug versehener Leiter, der eine Schmelztemperatur aufweist, die geringer ist als die Temperatur der inneren Wärme, die durch die Ultraschallvibration hervorgerufen wird.
Bei dieser Ausführungsform wird der mit dem Überzug versehene Leiter teilweise mit dem leitenden Abdeckelement aufgrund der Vibrationsenergie durch eine Schmelzverbindung in Kontakt gebracht. Es ist folglich möglich, die Zuverlässigkeit des Kontaktes des leitenden Abdeckelements des Abschirmkabels mit dem zweiten Leiter des ummantelten Leiters zu verbessern.
Das Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung umfaßt vorzugsweise folgende weitere Schritte:
Vorsehen eines Ultraschallgerätes zum Aufbringen der Ultraschallvibration; und
In Kontakt bringen einer Kontaktfläche des Ultraschallgerätes mit einer Kontaktfläche eines der Harzelemente.
Dabei ist wenigstens eine der Kontaktflächen des Ultraschallgerätes und die des Harzelements mit einem konkaven Abschnitt versehen.
Bei dieser Ausführungsform wird die Vibration, die von dem Ultraschalltrichter hervorgerufen wird, über das Harzelement an das Abschirmkabel, das mit diesem in Kontakt steht, übertragen. Der Ultraschalltrichter und das Harzelement stehen aufgrund des ausgenommenen Abschnitts in einem kleinen Bereich miteinander in Kontakt. Die Vibration, die auf die leitende Abschirmungsummantelung durch das Harzelement einwirkt, wird so verringert, daß die Abschirmungsummantelung aufgrund der Ultraschallvibration und der Wärmeerzeugung weder bricht noch eingeschnitten wird. Der elektrische Kontakt des ummantelten Kabels und des Abschirmkabels kann dementsprechend zuverlässig erzielt werden, so daß die elektrische Leistung verbessert ist und die nötige Festigkeit des Abschirmkabels ferner aufrechterhalten werden kann.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der konkave Abschnitt an einer Position angeordnet ist, unter der die Abschirmungsummantelung und der zweite Leiter elektrisch leitend verbunden werden.
Bei dieser Ausbildung wirkt die Vibration nicht über den kürzesten Weg zwischen dem Ultraschalltrichter auf den elektrischen Kontaktabschnitt des Abschirmkabels mit dem ummantelten Kabel unter Zwischenschaltung der Harzelemente. Es ist folglich möglich, die Vibration, die an dem elektrischen Kontaktabschnitt anliegt, effektiv zu verringern.
Um die gleichen Vorteile erfindungsgemäß zu erzielen, ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung für ein isoliertes Kabel von einem Abschirmkabel vorgesehen, die folgenden Schritte umfassend:
Vorsehen wenigstens eines Kernkabels, bei dem ein erster Leiter durch einen ersten Isoliermantel abgedeckt ist;
Abdecken des wenigstens einen Kernkabels mit einer elektrisch leitenden Abschirmungsummantelung;
Abdecken der Abschirmungsummantelung mit einem zweiten Isoliermantel, um das Abschirmkabel zu bilden;
Vorsehen eines Erdungskabels, bei dem ein zweiter Leiter durch einen dritten Isoliermantel abgedeckt ist;
Vorsehen zweier Harzelemente, bei denen eine Verbindungsfläche jeweils eine Nut umfaßt und wobei wenigstens ein Vorsprung an wenigstens einer der Verbindungsflächen ausgebildet ist,
Anordnen des Abschirmkabels und des Erdungskabels zwischen den beiden Harzelementen derart, daß die Nuten sich gegenüberliegen, wobei das Abschirmkabel in diesen aufgenommen wird;
Vorsehen eines Ultraschallgerätes, das eine Kontaktfläche aufweist;
In Kontakt bringen der Kontaktfläche des Ultraschallgerätes mit einer Kontaktfläche des Harzelements; und
Anlegen einer Ultraschallvibration, um die Verbindungsflächen der Harzelemente unter Wärmebeaufschlagung zu verschmelzen und stoffschlüssig zu verbinden, wobei ein Teil des zweiten Isoliermantels und ein Teil des dritten Isoliermantels unter Wärmeeinwirkung miteinander verschmelzen, so daß die Abschirmungsummantelung und der zweite Leiter elektrisch leitend miteinander verbunden werden,
wobei wenigstens eine Kontaktfläche des Ultraschallgerätes und/oder des Harzelements mit einer Ausnehmung versehen ist.
Bei erfindungsgemäßen Lösung ist es vorteilhaft, daß die Ausnehmung an einer Position angeordnet ist, die über der Position liegt, an der der zweite Leiter mit der Abschirmungsummantelung elektrisch verbunden wird.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn wenigstens ein Vorsprung an wenigstens einer der Verbindungsflächen ausgebildet ist. Die Ultraschallvibration wird derart ausgeführt, daß die Ultraschallwellen auf die Vorsprünge konzentriert sind, um wenigstens den Vorsprung zum Schmelzen zu bringen, wobei die Verbindungsflächen der Harzelemente stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn zwei ein Paar bildende Vorsprünge vorgesehen sind, die jeweils beidseitig wenigstens einer der Nuten derart ausgebildet sind, daß sie sich entlang derselben erstrecken.
Ferner wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwei Paare von Vorsprüngen vorgesehen sind, die Paarweise jeweils entlang einer der Nuten derart ausgebildet sind, daß sie beim Anordnen der Harzelemente aneinander liegen.
Vorzugsweise ist der zweite Leiter mit einem metallischen Überzug versehen, der eine Schmelztemperatur aufweist, die niedriger als die Temperatur der inneren Wärme, die durch die Ultraschallvibration hervorgerufen wird, ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die oben genannte Aufgabe und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben, wobei
Fig. 1 ein Querschnitt eines Abschirmkabels gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht ist, die zwei Harzelemente, die ein Paar bilden und bei der ersten Ausführungsform verwendet werden, zeigt;
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht der Anordnungsbeziehung des Ultraschallgerätes zu den zu verbindenden Kabeln vor dem Ausführen eines Verfahrens zur Herstellung einer Abzweigverbindung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 3 ist, welche jedoch den Zustand der Bauteile, kurz vor der Ultraschallbeaufschlagung zeigt;
Fig. 5 einen Schnitt einer fertiggestellten Kabelabzweiganordnung gemäß der ersten Ausführungsform der. Erfindung zeigt;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Kabelabzweiganordnung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 7 einen Schnitt einer Kabelabzweiganordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 8 einen im Maßstab vergrößerten Schnitt eines Abdeckelements einer abgewickelten Metallfolie eines Abschirmkabels gemäß Fig. 7 darstellt;
Fig. 9 einen Querschnitt eines Abschirmkabels gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 10 eine teilweise geschnittene Ansicht der zueinander fixierten Teile der Anordnung gemäß der dritten Ausführungsform vor einer Ultraschallbeaufschlagung zeigt;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der Kabelabzweiganordnung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
Fig. 12 einen Querschnitt eines Abschirmkabels mit mehreren Leiter gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 13 eine teilweise geschnittene Darstellung ähnlich Fig. 4 ist, die jedoch die vierte Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 14A und 14B perspektivische Ansichten der Harzelemente gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung, die ein Paar bilden, zeigen;
Fig. 15 eine teilweise geschnittene Ansicht der Anordnung der Bauteile relativ zu dem Ultraschallgerät vor der Ultraanwendung bei der fünften Ausführungsform ist;
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer Kabelabzweiganordnung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung für ein Abschirmkabel mit mehreren Leitern zeigt;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht einer Kabelabzweiganordnung gemäß einer ersten Ausführungsform des Standes der Technik zeigt;
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht einer Kabelabzweiganordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik zeigt;
Fig. 19 eine Vorderansicht einer Kabelabzweiganordnung gemäß einer dritten Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik zeigt; und
Fig. 20 einen Schnitt der Kabelabzweiganordnung gemäß der dritten Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik zeigt.

Spezifische Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Bevorzugte Ausführungsformen gemäß der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Eine Kabelabzweiganordnung gemäß einer ersten Ausführungsform von Fig. 6, bei der ein Erdungskabel 13 als Abzweigkabel verwendet wird, wird nachfolgend als Beispiel erläutert.
Bei der Kabelabzweiganordnung gemäß dieser Ausführungsform wird eine Abschirmungsabdeckung 6 eines Abschirmkabels 1 mit einem Leiter 13a eines Erdungskabels 13 mittels eines Ultraschallgerätes 15 unter Verwendung zweier Harzelemente 10 und 11, die ein Paar bilden, elektrisch leitend verbunden. Eine detaillierte Beschreibung erfolgt nachstehend.
Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht das Abschirmkabel 1 aus einem Kernkabel 4, das einen Leiter 2, der von einem inneren Isoliermantel 3 abgedeckt ist, aufweist, aus einer elektrisch leitfähigen Abschirmungsummantelung 6, die den äußeren Umfang des Kernkabels 4 abdeckt, und aus einem äußeren Isoliermantel 7, der die Abschirmungsummantelung 6 außen abdeckt.
Das Erdungskabel 13, das das Abzweigkabel darstellt und dazu mit dem Abschirmkabel 1 verbunden werden soll, umfaßt, wie in Fig. 3 dargestellt, den Leiter 13a und den diesen umgebenden äußeren Isoliermantel 13b.
Wie in Fig. 5 gezeigt, wird der Leiter 13a des Erdungskabels 12 mit der Abschirmungsummantelung 6 unter Verwendung der Harzelemente 10 und 11 mit dem Abschirmkabel 1 nahe zu dessen Ende verbunden, so daß das Erdungskabel 12 als Erdungsleiter von dem Abschirmkabel 1 abgezweigt ist.
Bei der Ausführungsform wird eine Aluminiumfolie 6a als Abschirmungsummantelung 6 verwendet. Nachfolgend wird die Kabelabzweiganordnung an einem Abschirmkabel 1, das die Aluminiumfolie 6a als Abschirmungsummantelung 6 aufweist, im Detail beschrieben.
Wie in Fig. 2 gezeigt, haben die Harzelement 10 und 11 Blockform und sind gleich gestaltet und bestehen aus einem synthetischen Harz. Konkave Abschnitte (Ausnehmungen) 10b und 11b zum Bilden einer Öffnung, die der Außenkontur des Abschirmkabels 1 im Querschnitt entspricht, weisen Verbindungsflächen 10a und 11a, die gegeneinander zur Anlage kommen, auf. Die konkaven Abschnitte 10b und 11b sind halbkreisförmige Nuten, deren Radius dem der Außenkontur des Abschirmkabels 1 entspricht. Die Harzelemente 10 und 11 sind ferner einstückig mit Vorsprüngen 10c bzw. 11c beidseitig der konkaven Abschnitte 10b und 11b versehen. Die Vorsprünge 10c, 11c der Harzelemente 10, 11 sind dort angeordnet, wo sich die Verbindungsflächen 10a, 11a gegenüberliegen.
Die physikalischen Eigenschaften der Harzelemente 10, 11 sind so gewählt, daß diese später schmelzen als der äußere Isoliermantel 7. Sie sind aus einem Acrylharz, einem ABS-Harz (Acrylnitril-Butatien-Styrol-Copolymer), einem PC-Harz (Polycorbonat), einem PE-Harz (Polyethylen), einem PEI-Harz (Polythermid) oder einem PBT-Harz (Polybutylenterephathalat) hergestellt. Diese Werkstoffe sind im allgemeinen härter als Vinylchlorid, das für den äußeren Isoliermantel 7 verwendet wird.
Für den praktischen Einsatz müssen alle Harze, die oben genannte wurden die jeweils erforderliche Leitfähigkeit und Leitsicherheit aufweisen. Das auf PEI (Polythermid) basierende Harz und das auf PBT (Polybutylenterephthalat) basierende Harz sind besonders geeignet, wenn Erscheinungsbild und Isoliereigenschaften entscheidungsrelevant sind.
Wie in Fig. 3 gezeigt, besteht das Ultraschallgerät 15 aus einer unteren Stützbasis 15a, die geeignet ist, das untere Harzelement 11 aufzunehmen, und einem Ultraschalltrichter 15b, der unmittelbar oberhalb der unteren Stützbasis 15a vorgesehen ist und mit dem eine Ultraschallbeaufschlagung aufbringbar ist, während eine Andrückkraft wirksam ist, die die beiden Harzelemente aufeinander drückt.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung der Abzweiganordnung beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das untere Harzelement 11 auf der unteren Stützbasis 15a des Ultraschallgeräts 15 gehalten. Der Endbereich des Abschirmkabels 1 wird von oben aus in das Harzelement 11 eingelegt und ein Ende des Erdungskabels 13 wird darauf gelegt. Ferner wird das obere Harzelement 10 auf beide zusammen gelegt. Das Abschirmkabel 1 wird daher in den konkaven Abschnitten 10b, 11b der Harzelemente 10, 11 aufgenommen und das Erdungskabel 13 liegt zwischen dem Abschirmkabel 1 und dem oberen Harzelement 10.
Wie in Fig. 4 gezeigt, wird nun der Ultraschalltrichter 15b nach unten bewegt, um Ultraschall aufzubringen, während eine Drückkraft auf die Harzelemente 10, 11 einwirkt. Der äußere Isoliermantel 7 des Abschirmkabels 1 und der äußere Isoliermantel 13b des Erdungskabels 13 werden zum Schmelzen gebracht und durch die Wärmeerzeugung aufgrund der Energie verschmolzen und verteilt, so daß der Leiter 13a des Erdungskabels 13 und die Aluminiumfolie 6a des Abschirmkabels 1 miteinander in elektrischen Kontakt treten (siehe Fig. 5).
Die in kontakttretenden Abschnitte der Verbindungsflächen 10a, 11a der Harzelemente 10, 11, der Innenumfangsflächen der konkaven Abschnitte 10b, 11b der Harzelemente 10, 11 mit dem äußeren Isoliermantel 7 des Abschirmkabels 1 und des des äußeren Isoliermantels 13b des Erdungskabels 13 mit dem Harzelement 10werden ferner durch die innere Wärmeerzeugung der Vibrationsenergie verschmolzen. Die verschmolzenen Abschnitte werden ausgehärtet, nachdem die Ultraschallbeaufschlagung beendet ist. Die Harzelemente 10, 11, das Abschirmkabel 1 und das Erdungskabel 13 sind folglich (siehe die Fig. 5 und 6) miteinander verbunden.
Bei der Ausführungsform wird das Verschmelzen mittels Ultraschall durch das Ultraschallgerät 15 ausgeführt, wodurch verursacht wird, daß das Erdungskabel 13 abgezweigt wird. Es ist daher nicht notwendig, den äußeren Isoliermantel 7 des Abschirmkabels 1 und den Isoliermantel 13b des Erdungskabel 13 teilweise zu entfernen. Es ist einfach, daß das untere Harzelement 11, das Abschirmkabel 1, das Erdungskabel 13 und das obere Harzelement 10 in der Reihenfolge ihrer Nennung aufeinander anzuordnen, um die Ultraschallbeaufschlagung auszuführen. Die Anzahl der Verfahrensschritte ist daher verringert und es ist keine komplizierte manuelle Arbeit auszuführen. Es kann also eine Automatisierung erzielt werden.
Bei dem Verfahren treten ferner die Harzelemente 10 und 11 mittels der Vorsprünge 10c und 11c in einen engen Kontakt miteinander, bevor die Ultraschallbeaufschlagung ausgeführt wird. Wenn mit der Ultraschallbeaufschlagung in diesem Zustand begonnen wird, konzentriert sich die Vibrationsenergie auf die Vorsprünge 10c, 11c. Die Harzelemente 10, 11 werden folglich ausreichend nahe der Verbindungsflächen 10a, 11a miteinander verschmolzen und treten daher sicher in eine stoffschlüssige Verbindung ein.
Wie oben beschrieben, ist bei der Kabelabzweiganordnung des Abschirmkabels gemäß der Ausführungsform die Abschirmungsummantelung 6 aus der Aluminiumfolie 6a gebildet. Wenn der Leiter 1.3a des Erdungskabels 13 mit der Aluminiumfolie 6a in Kontakt stehend verbunden ist, wird folglich die Kontaktfläche der Aluminiumfolie 6a und das Leiters 13a vergrößert.
Die Zuverlässigkeit des Anschlusses des Erdungskabels 13, das von dem Abschirmkabel 1 abgezweigt wird, ist daher durch Vergrößern der Kontaktfläche verbessert. Das Erdungskabel 13 kann daher eine Störung, die im Kernkabel 4 des Abschirmkabels 1 wirksam ist, zuverlässig zur Erdung ableiten.
Eine Störung des Abschirmkabels 1 kann daher zuverlässig zu der Erdung mittels des Erdungskabels 13 geleitet werden. Ein separater Drainleiter braucht daher für das Abschirmkabel 1 nicht vorgesehen werden. Der Drainleiter wurde üblicherweise parallel zu dem Kernkabel 4 in der Abschirmungsummantelung 6 vorgesehen, um Störungen in manchen Fällen vollständig entfernen zu können. Bei der Ausführungsform wird die Kontaktfläche der Aluminiumfolie 6a und des Leiters 13a stark vergrößert, so daß Störungen zuverlässig ausgeschlossen werden können. Es braucht folglich kein Drainleiter zusätzlich verwendet zu werden.
Fig. 7 ist ein Schnitt, der eine zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung, zu der gemäß Fig. 5 zeigt. Die gleichen Bauteile, wie die in der ersten Ausführungsform, weisen die gleichen Bezugszeichen auf und deren Beschreibung wird ausgelassen.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich hauptsächlich von der ersten Ausführungsform insoweit, daß ein Verstärkungsfolienelement an der Innenseite der Aluminiumfolie 6a, wie in Fig. 7 dargestellt, angebracht ist. Bei der Ausführungsform wird eine Polyesterlage 20 als Verstärkungsfolienelement verwendet und ist an dem gesamten Innenumfang der Aluminiumfolie 6a angebracht.
Bei der Ausführungsform kann dementsprechend die Aluminiumfolie 6a durch die Polyesterlage 20, die an ihrer Innenseite angebracht ist, verstärkt werden. Wenn also der Leiter 13a des Erdungskabels 13 angepreßt wird, kann daher eine Verformung der Aluminiumfolie 6a unterdrückt werden und die Kontaktfläche der Aluminiumfolie 6a mit dem Leiter 13a kann daher zuverlässiger aufrechterhalten werden.
Die Polyesterlage 20 wird ferner als Verstärkungsfolienelement verwendet, um die Aluminiumfolie 6a sicher zu verstärken, wobei die gewünschte Flexibilität des Abschirmkabels 2 erhalten bleibt. Es ist dementsprechend möglich, die gewünschte Verlegung des Abschirmkabels 1 zu erzielen und die Zuverlässigkeit der Verbindung des Abschirmkabels mit dem Erdungskabel 13 zu verbessern.
Bei der Ausführungsform wird vorzugsweise eine Aluminiumfolie 6a vorgesehen, die eine Dicke D von 50 Mikrometer oder mehr (siehe Fig. 8) aufweist. Sogar wenn eine geringfügig starke Vibration und Wärmeerzeugung auf die Abschirmungsummantelung 6 wirkt, bricht diese nicht und wird auch nicht eingeschnitten. Bei der Ausführungsform kann daher der elektrische Kontakt des Erdungskabels 13 mit dem Abschirmkabel 6 mit einer verringerten Ultraschallbeaufschlagung zuverlässig verzielt werden. Die elektrische Leistung kann folglich weiter verbessert werden. Es ist daher ferner eine Verringerung der Festigkeit des elektrischen Kabels verhindert.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsfarmen wurde ein Abschirmkabel 1 mit einem einfachen Kernkabel 4 beschrieben. Die Erfindung kann aber auch angewendet werden, wenn ein Kernkabel 4 verwendet wird, das zwei oder mehr Leiter aufweist.
Fig. 9 zeigt ein Abschirmkabel mit mehreren Leitern gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Das Abschirmkabel 21 mit mehreren Leitern umfaßt zwei Kernkabel 4, die jeweils einen Leiter 2, der mit einem inneren Isoliermantel 3 umgeben ist, aufweisen, einen Drainleiter 5, eine Aluminiumfolie, die als Abschirmungsummantelung 6 den äußeren Umfang der beiden Kernkabel 4 umschließt, den Drainleiter 5 und einen äußeren Isoliermantel 7, der den äußeren Umfang der Abschirmungsummantelung 6 umschließt. Der innere Isoliermantel 3 und der äußere Isoliermantel 7 sind aus einem synthetischen Harz hergestellt. Der Leiter 2 und der Drainleiter 5 sind aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellt.
Wie in Fig. 10 gezeigt, treten die Harzelemente 10, 11 mittels der Vorsprünge 10c und 11c in Kontakt, bevor mit der Ultraschallbeaufschlagung begonnen wird. Wenn die Ultraschallbeaufschlagung begonnen hat, konzentriert sich die Vibrationsenergie (Ultraschallwellenenergie) auf die Vorsprünge 10c und 11c. Die Harzelemente 10, 11 werden folglich an den Verbindungsflächen 10a, 11a ausreichend verschmolzen und treten in eine stoffschlüssige Verbindung zueinander. Die Ultraschallwellenenergie, die an dem Erdungskabel 13 und dem Abschirmkabel 1 mit mehreren Leitern anliegt, kann aufgrund der Konzentration der Ultraschallwellenenergie an den Vorsprüngen 10c und 11c der Harzelemente 10, 11 verringert werden und wird derart übertragen, daß der äußere Isoliermantel 7 und der äußere Isoliermantel 13b derart verschmelzen können, daß das Erdungskabel 13 mit dem Abschirmkabel 6 elektrisch verbunden wird. Fig. 11 zeigt eine derart erzielte Kabelabzweiganordnung an dem Abschirmkabel mit mehreren Leitern.
Dementsprechend wird verhindert, daß der innere Isoliermantel 3 des. Abschirmkabels 1 aufgrund der Verschmelzung, die durch die Übertragung einer übermäßigen Ultraschallwellenenergie hervorgerufen wurde, bricht oder eingeschnitten wird. Wie oben beschrieben, können die Harzelemente 10, 11 sicher verbunden werden. Es ist ferner möglich zu verhindern, daß ein Kurzschluß aufgrund eines Kontaktes des Erdungskabels 13 oder der Abschirmungsummantelung 6 mit dem Leiter 2 auftritt, so daß die Festigkeit des Abschirmkabels 1 nicht verringert wird.
Die Vorsprünge 10c, 11c, die an den Harzelementen 10, 11 vorgesehen sind, sind beidseitig der konkaven Abschnitte 10b, 11b entlang deren Kanten angeordnet. Die Ultraschallwellenenergie konzentriert sich auf die Vorsprünge 10c, 11c in axialer Richtung des Abschirmkabels 1. Es ist folglich möglich, die Ultraschallwellenenergie, die an dem Abschirmkabel 1 in axialer Richtung des Abschirmkabels 1 mit mehreren Leitern anliegt, gleichmäßig zu verringern.
Die Vorsprünge 10c, 11c an beiden Harzelementen 10, 11 sind an den sich gegenüberliegenden Verbindungsflächen 10a, 11a vorgesehen. Die Harzelemente 10, 11 können daher die gleiche Form aufweisen. Es wird folglich der Vorteil erzielt, daß die Herstellungskosten der Harzelemente 10 und 11 verringert werden und die Harzelemente 10 und 11 leicht handzuhaben sind.
Obwohl die Vorsprünge 10c, 11c an beiden Verbindungsflächen 10a und 11a der Harzelemente 10 und 11 bei der Ausführungsform vorgesehen sind, können diese auch nur an nur einer der Verbindungsflächen 10a, 11a der Harzelemente 10, 11 vorgesehen werden.
Fig. 12 zeigt ein Abschirmkabel mit mehreren Leitern gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Das Abschirmkabel 31 mit mehreren Leitern umfaßt zwei Kernkabel 4, wobei jeder einen Leiter 2 aufweist, der von einem inneren Isoliermantel 3 umgeben ist, einen Drainleiter 5, eine Aluminiumfolie, die als Abschirmungsummantelung 6 den äußeren Umfang der beiden Kernkabel 4 und den Drainleiter 5 umgibt, und einen äußeren Isoliermantel 7, der den äußeren Umfang der Abschirmungsummantelung 6 abdeckt, und einen wärmebeständigen Isolierwerkstoff 8, der den inneren Freiraum der Abschirmungsummantelung 6 füllt. Der innere Isoliermantel 3 und der äußere Isoliermantel 7 sind aus einem synthetischen Harz hergestellt. Der Leiter 2 und der Drainleiter 5 sind aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellt. Der Isolierwerkstoff 8 ist aus dem gleichen Harz hergestellt, wie der innere Isoliermantel 3 oder einem wärmebeständigen Harz, wie zum Beispiel Polyehtylen.
Wie in Fig. 13 dargestellt, werden die beiden Kernkabel 4 aufgrund des Isolierwerkstoffs 8, der die Abschirmungsummantelung 6 ausfüllt, selten bewegt. Es kann daher die Verlagerung der Kernkabel 4 und der Abschirmungsummantelung 6 bei der Beaufschlagung der Harzelemente 10 und 11 durch eine Ultraschallvibration beim Ultraschallschweißen verhindert werden. Der äußere Umfang des Kernkabels 4 ist ferner durch den wärmebeständigen Isolierwerkstoff 8 abgedeckt. Der innere Isoliermantel 3 des Kernkabels 4 kann aufgrund der Wärmeerzeugung, die durch die Ultraschallvibration hervorgerufen wird, weder brechen noch eingeschnitten werden. Ein Kurzschluß zwischen dem Erdungskabel 13 und dem Leiter 2 oder zwischen den Leitern 2 kann daher zuverlässig verhindert werden, so daß die Isoliereigenschaften verbessert sind. Der elektrische Kontakt des Erdungskabels 13 mit der Abschirmungsummantelung 6 kann daher durch das Verschmelzen des äußeren Isoliermäntel 7 und 13b zuverlässig erzielt werden, so daß die elektrischen Leiteigenschaften verbessert sind.
Die Ultraschallvibration, die durch das Ultraschallgerät 15erzeugt wird, wird an das Abschirmkabel mittels des oberen Harzelements 11 übertragen. Es tritt daher das Problem auf, daß die Aluminiumfolie 6a, die eine relativ geringe Festigkeit verglichen mit den anderen Bestandteilen des Abschirmkabels 100 aufweist, aufgrund der Vibration und Wärmeerzeugung bricht oder eingeschnitten wird, so daß der gewünschte Leitungszustand nicht erzielt werden kann. Wenn die Aluminiumfolie 6a gebrochen oder eingeschnitten ist, wird dementsprechend die Festigkeit des Abschirmkabels weiter verringert.
Die Fig. 14A und 14B zeigen Harzelemente gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung, die vorgesehen ist, um das oben genannte Problem zu lösen. Wie in Fig. 14A gezeigt, stellen die Harzelemente 40 und 41 Blöcke dar, die aus einem synthetischen Harz hergestellt sind. Es sind konkave Abschnitte 40b und 41b zum Bilden einer Öffnung, die ungefähr dem äußeren Querschnitt des Abschirmkabels 21 entspricht, und Verbindungsflächen 40a und 41a, die gegeneinander anliegen, vorhanden. Die konkaven Abschnitte 40b und 41b sind halbkreisförmige Nuten, die im Radius an die äußere Form des Abschirmkabels 21 angepaßt sind. Die Harzelemente 40 und 41 sind ferner einstückig mit den Vorsprüngen 40c, 41c beidseitig der konkaven Abschnitte 40b, 41b und entlang deren Kanten vorgesehen. Die Vorsprünge 40c, 41c der Harzelemente 40, 41 befinden sich im Bereich der sich gegenüberliegenden Verbindungsflächen 40a und 41a.
Wie in Fig. 14B gezeigt, weist das obere Harzelement 10 eine Ausnehmung 40e auf, die an einer Kontaktfläche 40d des Harzelements 40 vorgesehen ist, mit der der Ultraschalltrichter 15b in Kontakt tritt. Die Ausnehmung 40e ist an einem Abschnitt vorgesehen, unter dem die Abschirmungsummantelung 6 und das Erdungskabel miteinander in elektrischen Kontakt treten.
Wie in Fig. 15 gezeigt, wird die Vibration, die von dem Ultraschalltrichter 15b hervorgerufen wird, an das Abschirmkabel 21 durch das Harzelement 40, das mit diesem in Kontakt steht, übertragen. Der Ultraschalltrichter 15b und die Kontaktfläche 40d stehen in einem kleinen Flächenbereich über die Ausnehmung 40e miteinander in Kontakt. Die Vibration, die an der Abschirmungsummantelung 6 des Abschirmkabels 21 mittels des Harzelements 40 anliegt, kann daher verringert werden. Es kann ferner verhindert werden, daß das Abschirmkabel 6 aufgrund der Ultraschallvibration oder der Wärmeerzeugung bricht oder eingeschnitten wird. Der elektrische Kontakt des Erdungskabels 13 mit der Abschirmungsummantelung 6 kann daher zuverlässig erzielt werden, so daß die elektrische Leistung verbessert ist. Da die Abschirmungsummantelung 6 aufgrund der Ultraschallvibration und der Wärmeerzeugung weder bricht noch eingeschnitten wird, wird auch eine Verringerung der Festigkeit des elektrischen Kabels verhindert. Fig. 16 zeigt eine derart erzielte Kabelabzweiganordnung an einem Abschirmkabel mit mehreren Leitern.
Während die Ausnehmung 40e bei der Ausführungsform an der Kontaktfläche 40d des Harzelements 40 vorgesehen ist, kann sie auch an einer Kontaktfläche 16 des Ultraschalltrichters 15b vorgesehen werden. Die Ausnehmung 40e kann natürlich auch an beiden Kontaktflächen 40d und 16 ausgebildet sein, um die gleichen Funktionen und Wirkungen zu erzielen.
Da die Ausnehmung 40e in einer Position oberhalb des Abschnitts, an dem die Abschirmungsummantelung 6 mit dem Erdungskabel 13 in Kontakt tritt, liegt, kann die Vibration nicht auf dem kürzesten Weg von dem Ultraschalltrichter 15b auf den elektrischen Kontaktabschnitt der Abschirmungsummantelung 6 mit dem Erdungskabel 13 unter Vermittlung des Harzelements 40 wirksam werden. Es ist folglich möglich, die Vibration, die an dem elektrischen Kontaktabschnitt der Abschirmungsummantelung 6 mit dem Erdungskabel 13 anliegt, aufgrund der Ausnehmung wirksam zu verringern.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird, wenn ein ummantelter Leiter, der eine relativ niedrige Schmelztemperatur, wie zum Beispiel ein mit Zinn ummantelter elektrischer Leiter, aufweist, verwendet wird, der ummantelte Leiter durch die Vibrationsenergie teilweise verschmolzen, so daß ein besserer elektrischer Kontakt mit der Abschirmungsummantelung 6 erzielt werden kann. Die Zuverlässigkeit des Kontakts der Abschirmungsummantelung 6 mit dem Leiter 13a des Erdungskabels 13 kann daher verbessert werden. Die relativ niedrige Schmelztemperatur kann niedriger gehalten werden als die Temperatur der inneren Erwärmung, die durch die Ultraschallvibration hervorgerufen wird.
Der äußere Isoliermantel 13b muß nicht, kann jedoch, entfernt sein, wenn das Erdungskabel 13 zwischen dem Harzelement und dem Abschirmkabel bei den oben beschriebenen Ausführungsformen angeordnet wird. Die Herstellung der Verbindung der Abschirmungsummantelung 6 mit dem Leiter 13a ist ferner nicht auf das Verschmelzen mittels Wärme, die auf einer Ultraschallvibration basiert, beschränkt.
Anstelle der Aluminiumfolie 6a als Abschirmungsummantelung 6 bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann auch ein anderes leitendes Metall als Aluminium, und insbesondere ein Werkstoff, der eine sehr gute Verformbarkeit aufweist, verwendet werden.
Die Abzweiganordnung ist nicht auf die eines Erdungskabels 13als Abzweigkabel beschränkt. Verschiedene Ausführungsformen sind möglich, ohne daß von dem Schutzumfang abgewichen wird.
Der bei dem Abschirmkabel mit mehreren Leiter vorgesehene Drainleiter 5 bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist, muß nicht immer zusätzlich vorgesehen werden. Wenn ein Drainleiter 5 vorgesehen ist, kann auch die Abschirmung dadurch erreicht werden, daß der Drainleiter 5 geerdet wird. Es tritt dabei der Vorteil auf, daß die Möglichkeiten der verschiedenen Maßnahmen zum Abschirmen entsprechend erhöht ist.

Claims

1. Abschirmkabel (1, 21, 31) umfassend
wenigstens ein abgeschirmtes Kernkabel (4), bei dem ein erster Leiter (2) durch einen ersten Isoliermantel (3) abgedeckt ist;
eine Aluminiumfolie (6a), die das wenigstens eine Kernkabel (4) abdeckt;
einen zweiten Isoliermantel (7), der die Aluminiumfolie (6a) abdeckt; und
ein Abzweigkabel (13), bei dem ein zweiter Leiter (13a) von einem dritten Isoliermantel (13b) abgedeckt ist;
wobei ein Teil des zweiten Isoliermantels (7) und ein Teil des dritten Isoliermantels (13b) unter Wärmeeinwirkung verschmolzen sind, so daß die Aluminiumfolie (6a) und der zweite Leiter (13a) elektrisch leitend miteinander in Kontakt sind.

2. Abschirmkabel (1, 21; 31) gemäß Anspruch 1, ferner umfassend ein Verstärkungselement (20), das an einer Innenfläche der Aluminiumfolie (6a) vorgesehen ist.

3. Abschirmkabel (1, 21, 31) gemäß Anspruch 2, wobei das Verstärkungselement (20) eine Polyesterlage ist.

4. Abschirmkabel (1) gemäß Anspruch 1, wobei ein Freiraum zwischen der Aluminiumfolie (6a) und dem wenigstens einen Kernkabel (4) mit einem wärmebeständigen Isolierwerkstoff (8) ausgefüllt ist.

5. Abschirmkabel (1, 21, 31) gemäß Anspruch 1, ferner umfassend einen Drainleiter (5), der innerhalb der Aluminiumfolie (6a) vorgesehen ist.

6. Abschirmkabel (31) umfassend
wenigstens ein abgeschirmtes Kernkabel (4), bei dem ein erster Leiter (2) durch einen ersten Isoliermantel (3) abgedeckt ist;
eine leitende Abschirmungsummantelung (6), die das wenigstens ein Kernkabel (4) abdeckt; und
ein Abzweigkabel (13), bei dem ein zweiter Leiter (13a) durch einen dritten Isoliermantel (13b) abgedeckt ist;
wobei ein Teil des zweiten Isoliermantels (7) und ein Teil des dritten Isoliermantels (13b) unter Wärmeeinwirkung verschmolzen sind, so daß die Aluminiumfolie (6a) und der zweite Leiter (13a) elektrisch leitend miteinander verbunden sind; und
wobei ein Freiraum zwischen der Aluminiumfolie (6a) und dem wenigstens einen Kernkabel (4) mit einem wärmebeständigen Isolierwerkstoff (8) ausgefüllt ist.

7. Abschirmkabel (31) gemäß Anspruch 6, wobei die leitende Abschirmungsummantelung (6) eine Metallfolie (6a) ist.

8. Abschirmkabel (31) gemäß Anspruch 7, ferner umfassend ein Verstärkungselement (20), das an einer Innenfläche der Aluminiumfolie (6a) vorgesehen ist.

9. Abschirmkabel (31) gemäß Anspruch 8, wobei das Verstärkungselement (20) eine Polyesterlage ist.

10. Abschirmkabel (31) gemäß Anspruch 6, ferner umfassend einen Drainleiter (5), der an der Innenseite der Aluminiumfolie (6a) vorgesehen ist.

11. Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung für ein Erdungskabel (13) an einem Abschirmkabel (1), die folgenden Schritte umfassend
Vorsehen des wenigstens einen Kernkabels (4), bei dem ein erster Leiter (2) durch einen ersten Isoliermantel (3) abgedeckt ist;
Abdecken des wenigstens einen Kernkabels (4) mit einer leitenden Abschirmungsummantelung (6);
Abdecken der Abschirmungsummantelung (6) mit einem zweiten Isoliermantel (7), um das Abschirmkabel (1) zu bilden;
Vorsehen eines Erdungskabels (13), bei dem ein zweiter Leiter (13b) durch einen dritten Isoliermantel (13b) abgedeckt ist;
Vorsehen zweier Harzelemente (10, 11), bei denen eine Verbindungsfläche (10a, 11a) jeweils eine Nut (10b, 11b) umfaßt und wobei wenigstens ein Vorsprung (10c; 11c) an wenigstens einer der Verbindungsflächen (10a, 11a) ausgebildet ist;
Anordnen des Abschirmkabels (1) und des Erdungskabels (13) zwischen den beiden Harzelementen (10, 11) derart, daß sich die Nuten (10b, 11b) gegenüberliegen, wobei das Abschirmkabel (1) in diesen aufgenommen wird;
Anlegen einer Ultraschallvibration derart, daß die Ultraschallwellen an den Vorsprüngen (10c, 11c) konzentriert werden, um wenigstens den Vorsprung (10c, 11c) zum Schmelzen zu bringen, so daß die Verbindungsflächen (10a, 11a) der Harzelemente (10, 11) miteinander stoffschlüssig verbunden werden, während ein Teil des zweiten Isoliermantels (7) und ein Teil des dritten Isoliermantels (13b) unter Wärmebeaufschlagung verschmolzen werden, so daß der erste Leiter (2) mit dem zweiten Leiter (13a) elektrisch verbunden wird.

12. Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung gemäß Anspruch 11, wobei zwei Vorsprünge (10c, 11c) vorgesehen sind, die beidseitig der Nut (10b, 11b) derart ausgebildet sind, daß sie sich entlang derselben erstrecken.

13. Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung gemäß Anspruch 11, wobei zwei Vorsprünge (10c, 11c) beidseitig der Nuten (10b, 11b) ausgebildet sind, die beim Verbinden aneinander liegen.

14. Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung gemäß Anspruch 11, wobei der zweite Leiter (13a) mit einem Überzug versehen ist, der eine Schmelztemperatur aufweist, die geringer ist als die Temperatur, die durch die Ultraschallvibration hervorgerufen wird.

15. Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung gemäß Anspruch 11, ferner umfassend die Schritte:
Vorsehen eines Ultraschallgerätes (15) zum Aufbringen der Ultraschallvibration; und
In Kontakt bringen einer Kontaktfläche (16) des Ultraschallgerätes (15) mit einer Kontaktfläche (40d) eines der Harzelemente (10);
wobei wenigstens eine Kontaktfläche (16) des Ultraschallgerätes (15) und die Kontaktfläche (40e) des Harzelements (10, 11) mit einem konkaven Abschnitt (10b, 11b) ausgebildet ist.

16. Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung gemäß Anspruch 15, wobei der konkave Abschnitt (10b, 11b) an einer Position angeordnet wird, an der die Abschirmungsummantelung (6) und der zweite Leiter (13a) elektrisch leitend verbunden werden.

17. Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung für ein isoliertes Kabel von einem Abschirmkabel, die folgenden Schritte umfassend:
Vorsehen wenigstens eines Kernkabels (4), bei dem ein erster Leiter (2) durch einen ersten Isoliermantel (3) abgedeckt ist;
Abdecken des wenigstens einen Kernkabels (4) mit einer elektrisch leitenden Abschirmungsummantelung (6);
Abdecken der Abschirmungsummantelung (6) mit einem zweiten Isoliermantel (7), um das Abschirmkabel (1) zu bilden;
Vorsehen eines Erdungskabels (13), bei dem ein zweiter Leiter (13b) durch einen dritten Isoliermantel (13b) abgedeckt ist;
Vorsehen zweier Harzelemente (10, 11), bei denen eine Verbindungsfläche (10a, 11a) jeweils eine Nut (10b, 11b) umfaßt,
und wobei wenigstens ein Vorsprung (10c, 11c) an wenigstens einer der Verbindungsflächen (10a, 11a) ausgebildet ist,
Anordnen des Abschirmkabels (1) und des Erdungskabels (13) zwischen den beiden Harzelementen (10, 11) derart, daß die Nuten (10b, 11b) sich gegenüberliegen, wobei das Abschirmkabel (1) in diesen aufgenommen wird;
Vorsehen eines Ultraschallgerätes (15), das eine Kontaktfläche (16) aufweist;
In Kontakt bringen der Kontaktfläche (16) des Ultraschallgerätes (15) mit einer Kontaktfläche (40) des Harzelements (10, 11); und
Anlegen einer Ultraschallvibration, um die Verbindungsflächen (10a, 11a) der Harzelemente (10, 11) unter Wärmebeaufschlagung zu verschmelzen und stoffschlüssig zu verbinden, wobei ein Teil des zweiten Isoliermantels (7) und ein Teil des dritten Isoliermantels (13b) unter Wärmeeinwirkung miteinander verschmelzen, so daß die Abschirmungsummantelung (6) und der zweite Leiter (13) elektrisch leitend miteinander verbunden werden,
wobei wenigstens eine Kontaktfläche (16) des Ultraschallgerätes (15) und/oder des Harzelements (10, 11) mit einer Ausnehmung (40e) versehen ist.

18. Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung gemäß Anspruch 17, wobei die Ausnehmung (40e) an einer Position angeordnet ist, unterhalb der die Abschirmungsummantelung (6) mit dem zweiten Leiter (13) elektrisch verbunden wird.

19. Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung gemäß Anspruch 17, wobei wenigstens ein Vorsprung (10c, 11c) an wenigstens einer der Verbindungsflächen (10a, 11a) ausgebildet ist, und wobei die Ultraschallvibration derart ausgeführt wird, daß sie auf die Vorsprünge (10c, 11c) konzentriert sind, um wenigstens den Vorsprung (10c, 11c) zum Schmelzen zu bringe, wobei die Verbindungsflächen (10a, 11a) der Harzelemente (10, 11) stoffschlüssig miteinander verbunden werden.

20. Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung gemäß Anspruch 19, wobei zwei Vorsprünge (10c, 11c) vorgesehen sind, die ein Paar bilden und beidseitig wenigstens einer der Nuten (10b, 11b) derart ausgebildet sind, daß sie sich entlang derselben erstrecken.

21. Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung gemäß Anspruch 19, wobei zwei Vorsprünge (10c, 11c) vorgesehen sind, die ein Paar bilden und beidseitig der Nuten (10b, 11b) derart ausgebildet sind, daß sie beim Verbinden der Harzelemente (10, 11) aneinander liegen.

22. Verfahren zur Herstellung einer Abzweiganordnung gemäß Anspruch 17, wobei der zweite Leiter (13) mit einem Überzug versehen ist, der eine Schmelztemperatur aufweist, die niedriger ist als die Temperatur, die durch die Ultraschallvibration hervorgerufen wird.