DE10218399A1

DE10218399A1 - Abschirmanordnung an einem mehradrigen Abschirmkabel und Abschirmverfahren

Info

Publication number: DE10218399A1
Application number: DE10218399A
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: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2022-04-25
Also published as: JP2002324437A; US20020157855A1; DE10218399B4; US6674007B2; JP4021157B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mehradriges Abschirmkabel 1 mit mehreren einzelnen Kernkabeln 4 mit einem ersten Durchmesser. Eine leitfähige Ummantelung 6 umgibt die Kernkabel 4. Ein erster Isoliermantel 7 umgibt die leitfähige Ummantelung 6. Zwei ein Paar bildende Harzelemente 10, 11, die jeweils mit einer halbellipsenförmigen Nut 10b, 11b versehen sind, werden durch Wärmeeinwirkung einstückig miteinander verbunden, um ein ellipsenförmiges Durchgangsloch zu bilden, in dem der erste Isoliermantel 8 aufgenommen wird. Die Länge b einer Hauptachse eines Querschnitts des ellipsenförmigen Durchgangsloches ist im wesentlichen identisch mit einer Länge, die sich ergibt, wenn jeder erste Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Ummantelung 6 und die zweifache Dicke des ersten Isoliermantels 7 addiert werden. Die Länge a einer Nebenachse eines Querschnitts des ellipsenförmigen Durchgangsloches ist im wesentlichen identisch mit einer Länge, die sich ergibt, wenn zu dem ersten Durchmesser die zweifache Dicke der leitfähigen Ummantelung 6 und die zweifache Dicke des ersten Isoliermantels 7 addiert werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abschirmverfahren und eine Abschirmanordnung für ein mehradriges Abschirmkabel, um eine Abschirmummantelung des mehradrigen Abschirmkabels mit einem Erdungskabel elektrisch leitend zu verbinden.

Eine Abschirmanordnung nach dem Stand der Technik ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 11-135167A offenbart und in den Fig. 8 und 9 dargestellt.

Bei der in diesen Figuren dargestellten Abschirmanordnung ist ein Abschirmgeflecht 120d eines Abschirmkabels 120 elektrisch leitend mit einem Erdungsleiter 123a eines Erdungskabels 123 mittels eines Ultraschallgerätes 125 mit Hilfe zweier ein Paar bildender Harzelemente 121 und 122 verbunden.

Dabei besteht das Abschirmkabel 120 aus einem abzuschirmenden Kernkabel 120c mit einem Leiter 120a, der von einem inneren Isoliermantel 120b umgeben ist, einem leitfähigen Abschirm geflecht 120d, das auf dem Außenumfang des abzuschirmenden Ka bels 120c angeordnet ist, sowie einem äußeren Isoliermantel 120e, der wiederum das Abschirmgeflecht 120d außen umgibt. Zwei ein Paar bildende Harzelemente 121 und 122 weisen jeweils konkave Abschnitte 121b und 122b zur Ausbildung eines Durch gangsloches auf, das der äußeren Querschnittsform des Ab schirmkabels 120 entspricht, wobei zueinander gehörende Ver bindungsflächen 121a und 122 zueinander in Anlage gebracht werden. Das Erdungskabel 123 besteht aus einem Erdungsleiter 123a und einem äußeren Isoliermantel 123b, der dessen Außenum fang umgibt. Das Ultraschallgerät 125 umfasst eine (nicht- dargestellte) untere Stützbasis, die in einem unteren Bereich vorgesehen ist, und einen in einem oberen Bereich vorgesehenen Ultraschalltrichter 125a.

Nachfolgend wird ein Abschirmvorgang beschrieben. Das untere Harzelement 122 ist auf der (nicht-dargestellten) unteren Stützbasis des Ultraschallgerätes 125 angeordnet, das Ab schirmkabel 120 wird von oben darauf positioniert, ein Ende des Erdungskabels 123 wird darauf gelegt und schließlich wird das obere Harzelement 121 von oben aufgesetzt. Das Abschirmka bel 120 ist somit in den konkaven Abschnitten 121b und 122b der Harzelemente 121 und 122 aufgenommen, und das Erdungskabel 123 ist zwischen dem Abschirmkabel 120 und dem oberen Harzele ment 121 angeordnet.

In diesem Zustand erfolgt eine Schwingungserregung durch das Ultraschallgerät 125, während gleichzeitig eine Druckkraft zwischen den Harzelementen 121 und 122 ausgeübt wird. Dadurch werden die äußere Isolierummantelung 120e des Abschirmkabels 120 und der äußere Isolierummantel 123b des Erdungskabels 123 durch die Wärmeentwicklung aufgrund der Schwingungsenergie zum Schmelzen gebracht und verteilt, so dass der Erdungsleiter 123a des Erdungskabels 123 und das Abschirmgeflecht 120d des Abschirmkabels 120 elektrisch miteinander verbunden werden. Ferner verschmelzen durch die Wärmeentwicklung aufgrund der Schwingungsenergie alle Kontaktabschnitte der Verbindungs flächen 121a und 122a der Harzelemente 121 und 122 miteinan der, die Kontaktabschnitte der inneren Umfangsflächen der kon kaven Abschnitte 121b und 122b der Harzelemente 121 und 122 mit dem äußeren Isolierummantel 120e des Abschirmkabels 120 sowie der Kontaktabschnitt des äußeren Isoliermantels 123b des Erdungskabels 123 mit den Harzelementen 121 und 122, wobei sich die verschmolzenen Abschnitte verfestigen, nachdem die Ultraschallerregung beendet ist. Dadurch werden die Harz elemente 121 und 122, das Abschirmkabel 120 und das Erdungska bel 123 miteinander verbunden und sind aneinander befestigt.

Bei diesem Abzweigvorgang ist es nicht erforderlich, die äuße ren Isolierummäntel 120e und 123b des Abschirmkabels 120 und des Erdungskabels 123 zu entfernen, und das untere Harzelement 122, das Abschirmkabel 120, das Erdungskabel 123 sowie das obere Harzelement 121 werden einfach in der Reihenfolge ihrer vorstehenden Nennung zusammengesetzt, um dann die Ultraschall beaufschlagung durchzuführen. Auf diese Weise wird die Anzahl der Schritte verringert; es ist keine komplizierte Handarbeit erforderlich und der Vorgang kann auch automatisiert werden.

Durch diesen Abzweigvorgang kann ein Abschirmkabel 120 mit ei nem einzigen Leiter ordnungsgemäß mit einer Abschirmanordnung versehen werden. Wird jedoch der gleiche Vorgang auf ein mehr adriges Abschirmkabel angewendet, das eine unterschiedliche innere Konfiguration aufweist, würden die folgenden Probleme auftreten.

Insbesondere ist ein mehradriges Abschirmkabel so aufgebaut, dass mehrere Abschirmkabel mit Abstand voneinander innerhalb eines äußeren Isolierummantels und eines Abschirmgeflechts aufgenommen sind. Aus diesem Grund kann keine Aussage darüber gemacht werden, wie dicht und in welcher Anordnung die Abschirmkabel zueinander und zum Abschirmgeflecht liegen, wenn sie zwischen den Harzelementen 121 und 122 eingeklemmt werden. In Fällen, bei denen der Abstand derselben zueinander zu ge ring ist, brechen oder reißen die inneren Isoliermäntel der Abschirmkabel, wenn sie von einer großen übertragenen Schwin gungsenergie beaufschlagt werden. Dadurch können das Erdungs kabel oder die Abschirmummantelung mit dem Leiter eines Ab schirmkabels in Kontakt kommen und einen Kurzschluss verursa chen. Darüber hinaus wird auch die Festigkeit des mehradrigen Abschirmkabels verringert.

Um dieses Problem zu lösen, könnte vorgeschlagen werden, die von der Ultraschallschwingung ausgehende Schwingungsenergie zu verringern. In diesem Fall würde jedoch auch die Klebfestig keit, die auf den Verschmelzungs- und Verfestigungsprozessen zwischen den Harzelementen 121 und 122 beruht, entsprechend verringert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ab schirmanordnung und ein Verfahren zum Abschirmen für ein mehr adriges Abschirmkabel bereitzustellen, bei denen ein Kurz schluss, der durch den Kontakt eines Erdungskabels oder einer Abschirmummantelung mit einem Abschirmkabel verursacht wird, verhindert werden kann, so dass vermieden wird, dass die Fes tigkeit des mehradrigen Abschirmkabels abnimmt.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein mehrad riges Abschirmkabel gelöst, umfassend

- mehrere Kernkabel mit jeweils einem ersten Durchmesser;
- eine leitfähige Ummantelung, die alle Kernkabel umgibt;
- einen ersten Isoliermantel, der die leitfähige Ummantelung umgibt; und
- zwei ein Paar bildende Harzelemente, die jeweils mit einer halbellipsenförmigen Nut ausgebildet und thermisch einstü ckig miteinander verbunden sind, um ein ellipsenförmiges Durchgangsloch zu bilden, in welchem der erste Isolierman tel aufgenommen wird,

wobei die Länge einer Hauptachse eines Querschnitts des ellip senförmigen Durchgangsloches im wesentlichen identisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn alle ersten Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Ummantelung sowie die zweifache Dicke des ersten Isoliermantels addiert werden, und wobei die Länge einer Nebenachse eines Querschnitts des ellip senförmigen Durchgangsloches im wesentlichen identisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn der erste Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Ummantelung und die zweifache Dicke des ersten Isoliermantels addiert werden.

Vorzugsweise umfasst das mehradrige Abschirmkabel ein Abzweig kabel (Erdungskabel), bei dem ein Leiter von einem zweiten Iso liermantel umgeben ist, wobei das Abzweigkabel (Erdungska bel) zwischen dem ersten Isoliermantel und einem der Harzele mente eingelegt ist. Ein Teil des ersten Isoliermantels und ein Teil des zweiten Isoliermantels sind durch Wärmeeinwirkung verschmolzen, so dass die leitfähige Ummantelung und der Lei ter elektrisch miteinander verbunden sind.

Um die gleichen Vorteile zu erzielen, wird alternativ erfin dungsgemäß auch ein mehradriges Abschirmkabel vorgeschlagen, das die folgenden Teile umfaßt

- mehrere Kernkabel mit jeweils einem ersten Durchmesser;
- zumindest einen Drainleiter mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner ist als der erste Durchmesser;
- eine leitfähige Ummantelung, die die Kernkabel und den Drainleiter umgibt;
- einen ersten Isoliermantel, der die leitfähige Ummantelung umgibt; und
- zwei ein Paar bildende Harzelemente, die jeweils mit einer halbellipsenförmigen Nut ausgebildet und thermisch stoffstückig miteinander verbunden sind, um ein ellipsen förmiges Durchgangsloch zu bilden, in welchem der erste Isoliermantel aufgenommen ist;

wobei die Länge einer Hauptachse eines Querschnitts des ellip senförmigen Durchgangsloches im wesentlichen identisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn alle ersten Durchmesser, der zweite Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Ummantelung sowie die zweifache Dicke des ersten Isolierman tels addiert werden, und
wobei die Länge einer Nebenachse eines Querschnitts des ellip senförmigen Durchgangsloches im wesentlichen identisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn der erste Durchmesser, die zweifäche Dicke der leitfähigen Ummantelung sowie die zweifa che Dicke des ersten Isoliermantels addiert werden.

Vorzugsweise umfasst das mehradrige Abschirmkabel ein Abzweig kabel (Erdungskabel), bei dem ein Leiter von einem zweiten I soliermantel umgeben ist, wobei das Abzweigkabel (Erdungska bel) zwischen dem ersten Isoliermantel und einem der Harzele mente eingelegt ist. Ein Teil des ersten Isoliermantels und ein Teil des zweiten Isoliermantels sind durch Wärmeeinwirkung verschmolzen, so dass die leitfähige Ummantelung und der Lei ter elektrisch miteinander verbunden sind.

Um die gleichen Vorteile zu erzielen, wird erfindungsgemäß auch ein Verfahren zum Abschirmen eines mehradrigen Abschirm kabels vorgeschlagen, umfassend die Schritte

- Bereitstellen mehrerer Kernkabel mit jeweils einem ersten Durchmesser;
- Umgeben aller Kernkabel mit einer leitfähigen Ummantelung;
- Umgeben der leitfähigen Ummantelung mit einem ersten Iso liermantel;
- Bereitstellen eines Abzweigkabels (Erdungskabels), bei dem ein Leiter von einem zweiten Isoliermantel umgeben ist;
- Beaufschlagen des ersten Isoliermantels mit Druck, um ei nen ellipsenförmigen Querschnitt zu erzielen, in welchem die Kernkabel in einer Richtung der Hauptachse des ellip senförmigen Querschnitts ausgerichtet werden;
- Bereitstellen von zwei ein Paar bildenden Harzelementen, die jeweils mit einer halbellipsenförmigen Nut ausgebildet ist;
- Einlegen des ersten Isoliermantels und des Abzweigkabels (Erdungskabels) zwischen die Harzelemente, so dass der erste Isoliermantel innerhalb des durch die Nuten gebilde ten ellipsenförmigen Durchgangsloches aufgenommen und das Abzweigkabel (Erdungskabel) zwischen dem ersten Isolier mantel und einem der Harzelemente positioniert ist;
- Beaufschlagen mit Ultraschallschwingungen, so dass die Harzelemente stoffschlüssig miteinander verbunden werden, während gleichzeitig ein Teil des ersten Isoliermantels und ein Teil des zweiten Isoliermantels durch Wärmeeinwir kung zum Schmelzen gebracht werden, so dass die leitfähige Ummantelung und der Leiter elektrisch verbunden werden,

wobei die Länge einer Hauptachse eines Querschnitts des ellip senförmigen Durchgangsloches nach der Beaufschlagung mit Ult raschallschwingungen im wesentlichen identisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn alle ersten Durchmesser, der zweite Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Umman telung und die zweifache Dicke des ersten Isoliermantels ad diert werden, und
wobei die Länge einer Nebenachse eines Querschnitts des ellip senförmigen Durchgangsloches nach der Beaufschlagung mit Ult raschallschwingungen im wesentlichen identisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn der erste Durchmesser, die zwei fache Dicke der leitfähigen Ummantelung und die zweifache Di cke des ersten Isoliermantels addiert werden.

Um die gleichen Vorteile zu erzielen, wird erfindungsgemäß auch ein Verfahren zum Abschirmen eines mehradrigen Abschirm kabels vorgeschlagen, das die folgenden Schritte umfaßt

- Bereitstellen mehrerer Kernkabel mit jeweils einem ersten Durchmesser;
- Bereitstellen zumindest eines Drainleiters mit einem zwei ten Durchmesser, der kleiner ist als der erste Durchmes ser;
- Umgeben aller Kernkabel und des Drainleiters mit einer leitfähigen Ummantelung;
- Umgeben der leitfähigen Ummantelung mit einem ersten Iso liermantel;
- Bereitstellen eines Abzweigkabels (Erdungskabels), bei dem ein Leiter von einem zweiten Isoliermantel umgeben ist;
- Beaufschlagen des ersten Isoliermantels mit Druck, damit er einen ellipsenförmigen Querschnitt annimmt, so dass die Kernkabel und der Drainleiter in der Hauptachsenrichtung des ellipsenförmigen Querschnitts ausgerichtet werden;
- Bereitstellen von zwei ein Paar bildenden Harzelementen, die jeweils mit einer halbellipsenförmigen Nut ausgebildet sind;
- Einlegen des ersten Isoliermantels und des Abzweigkabels (Erdungskabels) zwischen die Harzelemente, so dass der erste Isoliermantel innerhalb des durch die Nuten gebilde ten ellipsenförmigen Durchgangsloches aufgenommen und das Abzweigkabel (Erdungskabel) zwischen dem ersten Isolier mantel und einem der Harzelemente positioniert ist;
- Beaufschlagen mit Ultraschallschwingungen, so dass die Harzelemente stoffschlüssig miteinander verbunden werden, während gleichzeitig ein Teil des ersten Isoliermantels und ein Teil des zweiten Isoliermantels durch Wärmeeinwir kung zum Schmelzen gebracht werden, so dass die leitfähige Ummantelung und der Leiter elektrisch verbunden werden,

wobei die Länge einer Hauptachse eines Querschnitts des ellip senförmigen Durchgangsloches nach der Beaufschlagung mit Ult raschallschwingungen im wesentlichen identisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn alle ersten Durchmesser, alle zweiten Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Um mantelung und die zweifache Dicke des ersten Isoliermantels addiert werden, und
wobei die Länge einer Nebenachse eines Querschnitts des ellip senförmigen Durchgangsloches nach der Beaufschlagung mit Ult raschallschwingungen im wesentlichen identisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn der erste Durchmesser, die zwei fache Dicke der leitfähigen Ummantelung sowie die zweifache Dicke des ersten Isoliermantels addiert werden.

Bei dieser Ausbildung wird die leitfähige Ummantelung kaum verformt, selbst wenn die Preßkraft in dem Moment, wo das mehradrige Abschirmkabel zwischen den beiden Harzelementen eingeklemmt ist, auf das mehradrige Abschirmkabel einwirkt, das Abzweigkabel (Erdungskabel) und die leitfähige Ummantelung in ihren vorgegebenen Positionen angeordnet bleiben, bevor das Schmelzen durch die Ultraschallbeaufschlagung beginnt. Dadurch werden die Kernkabel nicht verschoben, selbst wenn die Druck- und Ultraschallbeaufschlagungen durchgeführt wird. Es tritt kein Brechen oder Einschneiden der Isoliermäntel der Kernkabel aufgrund der durch die Ultraschallerregung erzeugten Wärme mehr ein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorgenannten Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfin dung werden durch die ausführliche Beschreibung von bevorzug ten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der beiliegen den Zeichnungen deutlicher, wobei

Fig. 1 eine Schnittansicht eines mehradrigen Abschirm kabels gemäß einer erfindungsgemäßen Ausfüh rungsform ist;

Fig. 2 eine Ansicht ist, die einen Formungsvorgang für das mehradrige Abschirmkabel zeigt;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines mehradrigen Ab schirmkabels ist, das dem Formungsvorgang unter zogen wurde;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht von zwei ein Paar bildenden Harzelementen ist, die im Zusammenhang mit dem mehradrigen Abschirmkabel verwendet wer den;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht ist, die die gegenseitige Zuordnung der einzelnen Bauteile zeigt, bevor die Ultraschallbeaufschlagung er folgt;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht ist, die die mittels Ultraschallbeaufschlagung hergestellte Abschirmanordnung zeigt;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des mehradrigen Abschirmkabels ist, das durch den erfindungsge mäßen Abschirmvorgang entstanden ist;

Fig. 8 eine Ansicht ist, die eine Abschirmanordnung nach dem Stand der Technik zeigt; und

Fig. 9 einen Querschnitt darstellt, der eine Abschirm anordnung nach dem Stand der Technik zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegen den Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein mehradriges Abschirmkabel gemäß einer Aus führungsform der Erfindung. Das mehradrige Abschirmkabel 1 be steht aus zwei Kernkabeln 4, die jeweils einen von einem inne ren Isoliermantel 3 umgebenen Leiter 2 umfassen, einem Drain leiter 5, einer Aluminiumfolie, die als Abschirmummantelung 6 dienen soll und die zwei Kernkabel 4 und den Drainleiter 5 au ßen umgibt, sowie aus einem äußeren Isoliermantel 7, der den Außenumfang der Abschirmummantelung 6 umgibt. Die inneren Iso liermäntel 3 und der äußere Isoliermantel 7 sind aus einem Kunstharz hergestellt, während der Leiter 2 und der Drainlei ter 5 aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff bestehen.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird das mehradrige Abschirmkabel 1, das annähernd kreisförmig im Querschnitt ist, durch zwei ein Paar bildende obere und untere Formwerkzeuge 8, 9 in seiner äußeren Form verändert, wobei diese Werkzeuge aus einem Harz bestehen und jeweils flache Ausnehmungen 8a, 9a in ihren sich gegenüberliegenden Flächen aufweisen. Das bedeutet, dass das mehradrige Abschirmkabel 1 zwischen dem oberen und dem unteren Formwerkzeug 8, 9 angeordnet und durch diese mit Druck beauf schlagt wird. Auf diese Weise wird das mehradrige Abschirmka bel 1 so geformt, dass die beiden Kernkabel 4 und der Drain leiter 5 nebeneinander in einer Reihe ausgerichtet angeordnet werden und das mehradrige Abschirmkabel 1 einen annähernd el lipsenförmigen Querschnitt annimmt. Dabei ist zu bemerken, dass, obwohl in Fig. 3 die beiden Kernkabel 4 und der Drain leiter 5 von links in der Reihenfolge Abschirmkabel 4, Kernka bel 4, Drainleiter 5 angeordnet sind, diese in jeder beliebi gen Reihenfolge vorliegen können, solange die beiden Kernkabel 4 und der Drainleiter 5 nebeneinander auf einer Linie angeord net sind.

Wie in Fig. 4 dargestellt, handelt es sich bei den Harzele menten 10 und 11 um blockförmige Körper gleicher Form, die aus einem Kunstharz hergestellt sind, wobei konkave Abschnitte 10b und 11b zur Ausbildung eines Durchgangsloches, das annähernd der äußeren Querschnittsform des Abschirmkabels 1 nach der Um formung entspricht, darin vorgesehen sind. Diese weisen zuein ander gehörende Verbindungsflächen 10a bzw. 11a auf, die zu einander in Anlage gebracht werden. Jede Ausnehmung 10b, 11c stellt eine annähernd halbellipsenförmige Nut dar, deren Form der entspricht, die, wenn das Ellipsenform aufweisende mehrad rigen Abschirmkabels 1 in zwei Hälften geteilt würde.

Wie in Fig. 6 zu sehen ist, wird das annähernd ellipsenförmi ge Durchgangsloch dadurch gebildet, dass die Flächen 10a, 11a zueinander in Anlage gebracht werden. Es ist so ausgelegt, dass die Höhe a in Nebenachsenrichtung der Summe aus dem Au ßendurchmesser des Kernkabels 4 und der zweifachen Dicke der Abschirmummantelung 6 und des äußeren Isoliermantels 7 ent spricht. Darüber hinaus ist das Durchgangsloch so vorgesehen, dass eine Breite b in dessen Hauptachsenrichtung der Summe aus dem zweifachen Außendurchmesser des Kernkabels 4, dem Außen durchmesser des Drainleiters 5 und der zweifachen Dicke der Abschirmummantelung 6 und des äußeren Isoliermantels 7 ent spricht.

Hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften der Harzelemente 10 und 11 ist zu bemerken, dass diese Elemente später zum Schmelzen kommen als der äußere Isoliermantel 7, und dass sie aus einem Harz auf der Basis von Acryl, von ABS (Acrylnitril- Butadien-Styrol-Copolymer), PC (Polycarbonat), PE (Polyethy len), PEI (Polyetherimid) oder einem Harz auf der Basis von PBT (Polybutylenterephthalat) oder dergleichen Material beste hen und im allgemeinen härter sind als Vinylchlorid, das für den äußeren Isoliermantel 7 verwendet wird.

Bezüglich der Leitfähigkeit und der Leitungssicherheit wird von allen vorgenannten Harzen praktische Anwendbarkeit gefor dert, wobei das Harz auf der Basis von PEI (Polyetherimid) und das Harz auf der Basis von PBT (Polybutylenterephthalat) be sonders geeignet sind, wenn bei der Entscheidung auch das Aus sehen und die Isoliereigenschaften mit einbezogen werden.

Wie in Fig. 5 zu sehen ist, besteht das Erdungskabel 13 aus dem Erdungsleiter 13a und einem äußeren Isoliermantel 13b, der dessen Außenumfang umgibt.

Fig. 5 zeigt auch, dass das Ultraschallgerät 15 aus einer un ten angeordneten unteren Stützbasis 15a, auf der das Harzele ment 11 positioniert werden kann, sowie einem Ultraschall trichter 15b besteht, der direkt über der unteren Stützbasis vorgesehen ist und eine Ultraschallerregung erzeugen kann, während er gleichzeitig eine Preßkraft nach unten ausübt.

Als nächstes wird der Abschirmvorgang erläutert. Als erstes wird der Verformungsvorgang durchgeführt, bei dem ein Ab schnitt nächst dem Ende des mehradrigen Abschirmkabels 1, das eine kreisrunde äußere Querschnittsform aufweist, durch den Einsatz der Formwerkzeuge 8, 9 so geformt wird, dass eine an nähernd ellipsenförmige äußere Querschnittsform gebildet wird. Durch den Formvorgang wird das mehradrige Abschirmkabel 1, wie in Fig. 3 dargestellt ist, so verformt, dass die zwei abge schirmten Kernkabel 4 und der Drainleiter 5 seitlich nebenein ander in einer Reihe ausgerichtet angeordnet sind und die äu ßere Querschnittsform des mehradrigen Abschirmkabels 1 par tiell annähernd ellipsenförmig ist.

Als nächstes wird, wie in Fig. 5 gezeigt, das untere Harzele ment 11 auf der unteren Stützbasis 15a des Ultraschallgerätes 15 angeordnet und der Abschnitt des mehradrigen Abschirmkabels 1 nächst seinem Ende, das dem Formvorgang unterworfen war, auf dem Harzelement 11 positioniert. Anschließend wird ein Ende des Erdungskabels 13 auf dem mehradrigen Abschirmkabel 1 ange ordnet und das obere Harzelement 10 von oben als Abdeckung auf das mehradrige Abschirmkabel 1 und das Erdungskabel 13 gelegt. Auf diese Weise wird das mehradrige Abschirmkabel 1 in den Ausnehmungen 10b, 11b der Harzelemente 10, 11 aufgenommen, und das eine Ende des Erdungskabels 13 ist zwischen dem mehradri gen Abschirmkabel 1 und dem oberen Harzelement 10 angeordnet.

Anschließend wird der Ultraschalltrichter 15b nach unten abge senkt, um die vom Ultraschallgerät 15 erzeugte Schwingungs energie weiterzuleiten, während er gleichzeitig eine Preßkraft auf die Harzelemente 10 und 11 ausübt. Dadurch werden der äu ßere Isoliermantel 7 des Abschirmkabels 1 und der äußere Iso liermantel 13b des Erdungskabels 13 durch die innere Wärmeent wicklung aufgrund der Schwingungsenergie zum Schmelzen ge bracht und verteilt, so dass der Erdungsleiter 13a des Er dungskabels 13 und die aus einer Aluminiumfolie bestehende Ab schirmummantelung 6 des Abschirmkabels 1 elektrisch miteinan der verbunden werden (siehe Fig. 6).

Ferner verschmelzen durch die Wärmeentwicklung aufgrund der Schwingungsenergie die jeweiligen Kontaktabschnitte der Ver bindungsflächen 10a und 11a der Harzelemente 10 und 11 mitein ander, die Kontaktabschnitte der inneren Umfangsflächen der konkaven Abschnitte 10b und 11b der Harzelemente 10 und 11 mit dem äußeren Isoliermantel 7 des Abschirmkabels 1 sowie die Kontaktabschnitte des äußeren Isoliermantels 13b des Erdungs kabels 13 mit den Harzelemente 10 und 11, wobei sich die ver schmolzenen Abschnitte verfestigen, nachdem die Ultraschaller regung beendet ist. Als Ergebnis werden die Harzelemente 10 und 11, das Abschirmkabel 1 und das Erdungskabel 13 aneinander befestigt (siehe Fig. 6 und 7).

Folglich ist es nicht erforderlich, die äußeren Isoliermäntel 7 und 13b des Abschirmkabels 1 und des Erdungskabels 13 zu entfernen. Das untere Harzelement 11, das mehradrige Abschirm kabel 1, ein Ende des Erdungsleiters 13 und das obere Harzele ment 10 werden einfach in der Reihenfolge ihrer vorstehenden Nennung aufeinandergesetzt, um dann eine Ultraschallbeauf schlagung vorzunehmen. Auf diese Weise wird die Anzahl der Ar beitsschritte verringert und es ist keine komplizierte Handar beit erforderlich, so dass auch eine Automatisierung möglich ist.

Bei dem vorstehenden Vorgang verschieben sich die beiden Kern kabel 4 im mehradrigen Abschirmkabel 1 aufgrund der Haltekraft zwischen den beiden Harzelementen 10, 11 praktisch nicht. Dar über hinaus wird das mehradrige Abschirmkabel 1 in seiner äu ßeren Gestalt so verformt, dass sich die Abschirmummantelung 6 kaum verformt. Dadurch wird die Abschirmummantelung 6 auch kaum durch die Preßkraft, die ausgeübt wird, wenn das mehrad rige Abschirmkabel 1 zwischen den beiden Harzelementen 10, 11 eingeklemmt ist, verformt (verschoben). Das Erdungskabel 13 und die Abschirmummantelung 6 werden daher sicher vor dem durch die Ultraschallerregung verursachten Schmelzvorgang an ihren vorgegebenen Positionen gehalten. Deshalb kann durch den Schmelzvorgang zuverlässig eine Verbindung zwischen dem Er dungskabel 13 und der Abschirmummantelung 6 hergestellt und auf diese Weise auch der Wirkungsgrad der elektrischen Verbin dung erhöht werden.

Da die zwei Kernkabel 4 sich praktisch nicht verschieben kön nen, verändern sich auch deren Positionen nicht, selbst wenn die Druck- und Ultraschallbeaufschlagung zwischen den Harzele menten 10, 11 beim Schmelzvorgang erfolgen. Auf diese Weise brechen die Isoliermäntel 3 der Kernkabel 4 nicht aufgrund der durch die Ultraschallerregung erzeugten Wärme und werden auch nicht eingeschnitten, so dass das Auftreten eines Kurzschlus ses zwischen dem Erdungskabel 13 und einem Leiter 2 oder zwi schen den Leitern 2 sicher verhindert und der Wirkungsgrad der Isolierung erhöht ist.

Bei der vorstehenden Ausführung wird der Formungsvorgang für das mehradrige Abschirmkabel 1 so ausgeführt, dass es durch eine Preßkraft von außen so verformt wird, dass es einen annä hernd ellipsenförmigen Querschnitt erhält, so dass die zwei Kernkabel 4 seitlich nebeneinander in einer Reihe ausgerichtet angeordnet sind. Dabei ist es nur erforderlich, dass die Preßkraft auf das mehradrige Abschirmkabel 1 beispielsweise von oben ausgeübt wird, wodurch ein solcher Formungsvorgang leicht ausgeführt werden kann.

Wenn bei der vorstehenden Ausführungsform ein mit einem bei niedriger Temperatur schmelzender Metallüberzug versehener Leiter, wie z. B. ein Leiter mit Zinnüberzug, als Erdungsleiter 13a für das Erdungskabel 13 verwendet wird, wird dieser Me tallüberzug durch die Schwingungsenergie teilweise zum Schmel zen gebracht, wodurch ein besserer elektrischer Kontakt mit der Abschirmummantelung 6 hergestellt wird. Dadurch kann die Zuverlässigkeit des Kontaktes zwischen der Abschirmummantelung 6 und dem Erdungsleiter 13a des Erdungskabels 13 erhöht wer den. "Relativ niedrige Schmelztemperatur" wird dabei als eine Temperatur definiert, die unterhalb der Temperatur liegt, die durch die innere Wärmeentwicklung aufgrund der Ultraschaller regung entsteht.

Bei der vorstehenden Ausführungsform sind die Höhe a und die Breite b des durch die Ausnehmungen 10b, 11b der Harzelemente 10, 11 gebildeten Durchgangsloches so vorgegeben, dass sie das mehradrige Abschirmkabel 1 ohne Spiel aufnehmen können. Da sich auf diese Weise die Bestandteile des mehradrigen Ab schirmkabels 1 kaum während oder nach dem durch die Ultra schallerregung hervorgerufenen Schmelzvorgang verschieben kön nen, ist es möglich, eine sehr steife Abschirmanordnung herzu stellen. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass ähnliche Resultate erzielt werden, selbst wenn die Abmessungen a und b des durch die Harzelemente 10, 11 gebildeten Durchgangsloches so vorgesehen sind, dass es ein geringes Spiel bezüglich des Außumfanges des mehradrigen Abschirmkabels 1 aufweist.

Obwohl der äußere Isoliermantel 13b nicht entfernt werden muss, wenn das Erdungskabel 13 zwischen dem Harzelement und dem Abschirmkabel bei den vorstehenden Ausführungsformen ange ordnet wird, kann dies dennoch erfolgen. Ferner ist die Her stellung einer Verbindung zwischen der Abschirmummantelung 6 und dem Erdungsleiter 13b nicht auf das Schmelzen durch Wärme einwirkung aufgrund einer Ultraschallerregung beschränkt.

Obgleich bei den vorstehenden Ausführungsformen Aluminiumfolie für die Abschirmummantelung 6 verwendet wird, kann auch ein anderes leitfähiges Metall als Aluminium benutzt werden, ins besondere ein Werkstoff mit hervorragenden Walzeigenschaften. Alternativ kann auch ein Abschirmgeflecht als Abschirmummante lung 6 verwendet werden.

Obwohl das mehradrige Abschirmkabel 1 bei den vorstehenden Ausführungsformen mit einem Drainleiter 5 versehen ist, muß der Drainleiter nicht immer vorgesehen sein. Wenn der Drain leiter 5 vorgesehen ist, kann das Abschirmen auch durch das Erden des Drainleiters 5 erfolgen. Wenn ein Drainleiter vorge sehen ist, besteht der Vorteil darin, dass die Abschirmwirkung entsprechend verstärkt wird.

Obwohl die Beschreibung der vorstehenden Ausführungsform ein mehradriges Kernkabel 1 betrifft, das zwei Abschirmkabel 4 um faßt, kann die vorliegende Erfindung selbstverständlich auf die gleiche Weise auf Abschirmkabel angewendet werden, die drei oder mehr Kernkabel 4 aufweisen.

Bezugszeichenliste

1

Mehradriges Abschirmkabel

2

Leiter

3

Innerer Isoliermantel

4

Kernkabel

5

Drainleiter

6

Abschirmummantelung

7

Äußerer Isoliermantel

8

Formwerkzeug

8

a Ausnehmung

9

Formwerkzeug

9

a Ausnehmung

10

Harzelement

10

a Verbindungsfläche

10

b Konkaver Abschnitt

11

Harzelement

11

a Verbindungsfläche

11

b Konkaver Abschnitt

13

Erdungskabel

13

a Erdungsleiter

13

b Äußerer Isoliermantel

14

-

15

Ultraschallgerät

15

a Untere Stützbasis

15

b Ultraschalltrichter
a Höhe
b Breite

120

Abschirmkabel

120

a Leiter

120

b Innerer Isoliermantel

120

c Abzuschirmendes Kernkabel

120

d Abschirmgeflecht

120

e Äußerer Isoliermantel

121

Harzelement

121

a Verbindungsfläche

121

b Konkaver Abschnitt

122

Harzelement

122

a Verbindungsfläche

122

b Konkaver Abschnitt

123

Erdungskabel

123

a Erdungsleiter

123

b Äußerer Isoliermantel

124

-

125

Ultraschallgerät

125

a Ultraschalltrichter

Claims

1. Mehradriges Abschirmkabel (1), umfassend
mehrere Kernkabel (4) mit jeweils einem ersten Durchmes ser;
eine leitfähige Ummantelung (6), die alle Kernkabel (4) umgibt;
einen ersten Isoliermantel (7), der die leitfähige Umman telung (6) umgibt; und
zwei ein Paar bildende Harzelemente (10, 11), die jeweils mit einer halbellipsenförmigen Nut (10b, 11b) ausgebildet und thermisch stoffschlüssig miteinander verbunden sind, um ein ellipsenförmiges Durchgangsloch zu bilden, in dem der erste Isoliermantel (7) aufgenommen ist,
wobei die Länge (b) einer Hauptachse eines Querschnitts des ellipsenförmigen Durchgangsloches im wesentlichen iden tisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn alle ersten Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Ummantelung (6) sowie die zweifache Dicke des ersten Iso liermantels (7) addiert werden, und
wobei die Länge (a) einer Nebenachse eines Querschnitts des ellipsenförmigen Durchgangsloches im wesentlichen iden tisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn der erste Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Um mantelung (6) und die zweifache Dicke des ersten Isolier mantels (7) addiert werden.

2. Mehradriges Abschirmkabel (1) nach Anspruch 1,
ferner umfassend ein Abzweigkabel (Erdungskabel) (13), bei dem ein Leiter (13a) von einem zweiten Isoliermantel (13b) umgeben ist, wobei das Abzweigkabel (Erdungskabel) (13) zwischen dem ersten Isoliermantel (7) und einem der Harz elemente (10, 11) aufgenommen ist,
wobei ein Teil des ersten Isoliermantels (7) und ein Teil des zweiten Isoliermantels (13b) durch Wärmeeinwirkung ge schmolzen sind, so dass die leitfähige Ummantelung (6) und der Leiter (13a) elektrisch miteinander verbunden sind.

3. Mehradriges Abschirmkabel, umfassend
mehrere Kernkabel (4) mit jeweils einem ersten Durchmes ser;
zumindest einen Drainleiter (5) mit einem zweiten Durch messer, der kleiner ist als der erste Durchmesser;
eine leitfähige Ummantelung (6), die alle Kernkabel (4) und den Drainleiter (5) umgibt;
einen ersten Isoliermantel (7), der die leitfähige Umman telung (6) umgibt; und
zwei ein Paar bildende Harzelemente (10, 11), die jeweils mit einer halbellipsenförmigen Nut (10b, 11b) ausgebildet und thermisch stoffschlüssig miteinander verbunden sind, um ein ellipsenförmiges Durchgangsloch zu bilden, in dem der erste Isoliermantel (7) aufgenommen ist;
wobei die Länge (b) einer Hauptachse eines Querschnitts des ellipsenförmigen Durchgangsloches im wesentlichen iden tisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn alle ersten Durchmesser, der zweite Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Ummantelung (6) sowie die zweifache Dicke des ersten Isoliermantels (7) addiert werden, und
wobei die Länge (a) einer Nebenachse eines Querschnitts des ellipsenförmigen Durchgangsloches im wesentlichen iden tisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn der erste Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Um mantelung (6) sowie die zweifache Dicke des ersten Iso liermantels (7) addiert werden.

4. Mehradriges Abschirmkabel nach einem der Ansprüche 1 oder 3,
ferner umfassend ein Abzweigkabel (Erdungskabel) (13), bei dem ein Leiter (13a) von einem zweiten Isoliermantel (13b) umgeben ist, wobei das Abzweigkabel (Erdungskabel) (13) zwischen dem ersten Isoliermantel (7) und einem der Harz elemente (10, 11) eingelegt ist,
wobei ein Teil des ersten Isoliermantels (7) und ein Teil des zweiten Isoliermantels (13b) durch Wärmeeinwirkung verschmolzen sind, so dass die leitfähige Ummantelung (6) und der Leiter (13a) elektrisch miteinander verbunden sind.

5. Verfahren zum Abschirmen eines mehradrigen Abschirmkabels (1), die folgenden Schritte umfassend:

- Bereitstellen mehrerer Kernkabel (4) mit jeweils einem ersten Durchmesser;
- Umgeben aller Kernkabel (4) mit einer leitfähigen Umman telung (6);
- Umgeben der leitfähigen Ummantelung (6) mit einem ersten Isoliermantel (7);
- Bereitstellen eines Abzweigkabels (Erdungskabels) (13), bei dem ein Leiter (13a) von einem zweiten Isoliermantel (13b) umgeben ist;
- Beaufschlagen des ersten Isoliermantels (7) mit Druck, um einen ellipsenförmigen Querschnitt zu erzielen, so dass die Kernkabel (4) in einer Richtung der Hauptachse des el lipsenförmigen Querschnitts ausgerichtet werden;
- Bereitstellen von zwei ein Paar bildenden Harzelementen (10, 11), die jeweils mit einer halbellipsenförmigen Nut ausgebildet ist;
- Einlegen des ersten Isoliermantels (7) und des Abzweigka bels (Erdungskabels) (13) zwischen die Harzelemente (10, 11), so dass der erste Isoliermantel (7) innerhalb des durch die Nuten (10b, 11b) gebildeten ellipsenförmigen Durchgangsloches aufgenommen und das Abzweigkabel (Er dungskabel) (13) zwischen dem ersten Isoliermantel (7) und einem der Harzelemente (10, 11) positioniert ist;
- Beaufschlagen mit Ultraschallschwingungen, so dass die Harzelemente (10, 11) stoffschlüssig miteinander verbunden werden, während gleichzeitig ein Teil des ersten Isoliermantels (7) und ein Teil des zweiten Isoliermantels (13b) durch Wärmeeinwirkung zum Schmelzen gebracht werden, so dass die leitfähige Ummantelung (6) und der Leiter (13a) elektrisch verbunden werden,

wobei die Länge (b) einer Hauptachse eines Querschnitts des ellipsenförmigen Durchgangsloches nach dem Beaufschla gen mit Ultraschallschwingungen im wesentlichen identisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn jeder erste Durchmesser, der zweite Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Ummantelung (6) und die zweifache Dicke des ersten Isoliermantels (7) addiert werden, und
wobei die Länge (a) einer Nebenachse eines Querschnitts des ellipsenförmigen Durchgangsloches nach der Beaufschla gung mit Ultraschallschwingungen im wesentlichen identisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn der erste Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Ummante lung (6) und die zweifache Dicke des ersten Isoliermantels (7) addiert werden.

6. Verfahren zum Abschirmen eines mehradrigen Abschirmkabels (1), die folgenden Schritte umfassend:

- Bereitstellen mehrerer Kernkabel (4) mit jeweils einem ersten Durchmesser;
- Bereitstellen zumindest eines Drainleiters (5) mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner ist als der erste Durch messer;
- Umgeben aller Kernkabel (4) und des Drainleiters (5) mit einer leitfähigen Ummantelung (6);
- Umgeben der leitfähigen Ummantelung (6) mit einem ersten Isoliermantel (7);
- Bereitstellen eines Abzweigkabels (Erdungskabels) (13), bei dem ein Leiter (13a) von einem zweiten Isoliermantel (13b) umgeben ist;
- Beaufschlagen des ersten Isoliermantels (7) mit Druck, um einen ellipsenförmigen Querschnitt zu erzielen, so dass die Kernkabel (4) und der Drainleiter (5) in der Haupt achsenrichtung des ellipsenförmigen Querschnitts ausge richtet sind;
- Bereitstellen von zwei ein Paar bildenden Harzelementen (10, 11), die jeweils mit einer halbellipsenförmigen Nut (10b, 11b) ausgebildet sind;
- Einlegen des ersten Isoliermantels (7) und des Abzweigka bels (Erdungskabels) (13) zwischen die Harzelemente (10, 11), so dass der erste Isoliermantel (7) innerhalb des durch die Nuten (10b, 11b) gebildeten ellipsenförmigen Durchgangsloches aufgenommen und das Abzweigkabel (Er dungskabel) (13) zwischen dem ersten Isoliermantel (7) und einem der Harzelemente (10, 11) positioniert ist;
- Beaufschlagen mit Ultraschallschwingungen, so dass die Harzelemente (10, 11) stoffschlüssig miteinander verbunden werden, während gleichzeitig ein Teil des ersten Isoliermantels (7) und ein Teil des zweiten Isoliermantels (13b) durch Wärmeeinwirkung zum Schmelzen gebracht werden, so dass die leitfähige Ummantelung (6) und der Leiter (13a) elektrisch verbunden werden,

wobei die Länge (b) einer Hauptachse eines Querschnitts des ellipsenförmigen Durchgangsloches nach der Beaufschla gung mit Ultraschallschwingungen im wesentlichen identisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn alle ersten Durchmesser, alle zweiten Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Ummantelung (6) und die zweifache Dicke des ersten Isoliermantels (7) addiert werden, und
wobei die Länge (a) einer Nebenachse eines Querschnitts des ellipsenförmigen Durchgangsloches nach der Beaufschla gung mit Ultraschallschwingungen im wesentlichen identisch ist mit einer Länge, die sich ergibt, wenn der erste Durchmesser, die zweifache Dicke der leitfähigen Ummante lung (6) sowie die zweifache Dicke des ersten Isolierman tels (7) addiert werden.