DE19754236A1 - Elektrisches Kabel mit angeformtem Formteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel mit einem daran angeformten Form­ teil. Darunter ist ein Kabel zu verstehen, dessen Umfangsfläche von einem Ka­ belmantel, oder falls ein solcher nicht vorhanden ist, von den Aderumhüllungen der Kabeladern gebildet wird, wobei der Kabelmantel bzw. die Aderumhüllungen aus einem Kunststoffmaterial bestehen. Mit dem Kabel ist ein Formteil, etwa ein Stecker oder einer Buchse verbunden, wobei der der Verbindung dem Formteil dienende Verbindungsflächenbereich der Kabelumfangsfläche zur Bildung des Formteiles vollumfänglich mit einem Kunststoffmaterial umspritzt, umgossen oder umschäumt ist. Probleme hinsichtlich der Festigkeit der Verbindung zwischen Formteil und Kabel treten dann auf, wenn das Formteil aus einem Kunststoff be­ steht, bzw. daß dessen für die Verbindung mit dem Kabel maßgeblichen Teile aus einem Kunststoff bestehen, der sich nicht stoffschlüssig mit dem Kunststoff des Kabelmantels bzw. der Aderumhüllungen verbindet oder nicht in ausreichendem Maße daran haftet. Die Folge ist, daß sich spätestens beim Gebrauch Kabel und Formteil wieder voneinander trennen. In den so entstandenen Trennspalt kann Feuchtigkeit eindringen und zu Funktionsstörungen führen.

Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein elektrisches Kabel mit einem damit verbundenen Formteil vorzuschlagen, bei dem das Formteil fest und insbesondere dicht mit dem Kabel verbunden ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Kabel mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Danach ist der Verbindungsflächenbereich zumindest auf einer Teillänge von ei­ ner mit der Kabelumfangsfläche verbundenen Zwischenschicht nach Art eines Ringes oder einer Hülse umfaßt, wobei die Zwischenschicht aus einem Material besteht, an dem der Kunststoff des Formteiles haftet. Dadurch ist im Bereich der Zwischenschicht eine feste Verbindung zwischen dem Formteil und dem Kabel gewährleistet. Die Festigkeit der Verbindung wird dadurch erhöht, daß die Stirn­ seiten der aus dem Verbindungsflächenbereich des Kabels vorstehenden Zwi­ schenschicht Hinterschneidungen bilden, die die Festigkeit der genannten Verbin­ dung in Axialrichtung erhöhen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist in Anspruch 2 genannt. Bei als elektrischen Verbindungselementen ausgebildeten Formteilen ist auf eine Längsdichtigkeit, d. h. also eine Dichtigkeit in Axialrichtung des Kabels in besonderem Maße zu achten. Hier bietet die Erfindung den Vorteil, daß ein an ein Kabelende angeform­ tes elektrisches Verbindungselement mit der Kabelumfangsfläche dicht abschließt und so das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert. Bei der Ausführungsform nach Anspruch 3 ist ein vorgefertigtes Verbindungselement mit seinem Anschlußende am Kabelende befestigt. Der sich vom Kabelende zum Anschlußende erstrecken­ de Übergangsbereich sowie die genannten Enden selbst werden zur Abdichtung mit einem als Umhüllungsteil ausgebildeten Formteil umhüllt. Auch hier kann das Problem auftreten, daß das Kunststoffmaterial des Umhüllungsteiles nicht oder nur ungenügend am Kunststoffmaterial des Kabelmantels bzw. bei mantellosen Kabeln am Kunststoffmaterial der Aderumhüllungen haftet. Eine feste und insbe­ sondere dichte Verbindung kann aber erreicht werden, wenn das Kabelende mit einer erfindungsgemäßen Zwischenschicht versehen wird. Falls das Kunststoffma­ terial der Umhüllungsschicht haftet, kann das schlecht am Material des elektri­ schen Verbindungselementes haftet, kann das Anschlußende ebenfalls von einer Zwischenschicht umfaßt sein, an der das Kunststoffmaterial des Umhüllungsteiles haftet. Bei Verbindungen der genannten Art ist es aber nicht in jedem Falle erfor­ derlich, daß das Anschlußende des elektrischen Verbindungselementes und das Kabelende jeweils mit einer erfindungsgemäßen Zwischenschicht umfaßt sind. Es kann ausreichend sein, daß nur das Anschlußende erfindungsgemäß ausgestaltet ist (Anspruch 5). Eine weitere vorteilhafte Kombination aus einem Kabel und ei­ nem Formteil ist in Anspruch 6 genannt. Das Formteil ist hier als eine das Kabel umfassende Zugentlastung ausgebildet.

Die Zwischenschicht ist nach Anspruch 7 ein auf den Verbindungsflächenbereich aufgeschrumpfter Schrumpfschlauch. Nach Anspruch 8 kann dieser Schrumpf­ schlauch um die Festigkeit der Verbindung zwischen Kabel und Formteil zu erhö­ hen, zusätzlich noch mit dem Kabel bzw. dessen Verbindungsflächenbereich ver­ klebt sein. Neben einen Schrumpfschlauch kommt auch gemäß Anspruch 9 als Zwischenschicht eine Hülse in Frage, die mit dem Kabel bzw. dessen Verbin­ dungsflächenbereich verklebt oder daran festgeklemmt ist. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Zwischenschicht und das Formteil aus dem gleichen Kunststoffmaterial bestehen. Wenn das Formteil durch Umspritzen, Umgießen oder Umschäumen an das Kabel angeformt wird, schmilzt die Zwi­ schenschicht oberflächlich an. Die chemisch gleichen Materialien der Zwischen­ schicht und des Formteils verbinden sich dadurch innig miteinander. Vorzugswei­ se wird als Material ein Polyolefin vorgeschlagen, wobei Polyethylen oder Poly­ propylen bevorzugt sind (Ansprüche 11 und 12). Wenn die Zwischenschicht als am Kabel festgeklebte oder festgeklemmte Hülse ausgebildet ist, kann sie auch aus einem anderen Material als Kunststoff, etwa aus Metall bestehen. Wichtig ist nur, daß das Kunststoffmaterial des Formteiles am Material der Zwischenschicht haftet. Eine solche Haftung ist bei den meisten Metallen, etwa bei Eisen oder Stahl, mit einer unbearbeiteten unpolierten Oberfläche gegeben.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei­ spiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Kabel mit einem als Stecker ausgebildeten Formteil in zum Teil geschnittener schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine am Außenumfang eines Kabels fixierte Zugentlastung mit Knick­ schutz,

Fig. 3 ein mit einem elektrischen Verbindungselement verbundenes Kabel, wobei der Übergangsbereich zwischen elektrischem Verbindungsele­ ment und dem mit ihm verbundenen Kabelende von einem Umhüllung­ selement umschlossen ist,

Fig. 4 den Verbindungsflächenbereich eines Kabels mit daran fixiertem Schrumpfschlauch, und

Fig. 5 einen Bereich entsprechend Fig. 4, bei dem jedoch ein Schrumpf­ schlauch auf einem Kabel ohne Kabelmantel aufgezogen ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist das mit dem Kabel 1 verbundene Formteil ein Stecker 2. Im Innern des Steckers 2 sind elektrische Kontaktelemente (nicht dargestellt) aus Metall angeordnet, die mit den Adern 18 (Fig. 5) des Ka­ bels 1 elektrisch und mechanisch verbunden sind. Der Stecker wird folgenderma­ ßen an das Kabel angeformt: Das mit elektrischen Kontaktelementen vorkonfek­ tionierte Kabelende 1a wird in einer der späteren Umrißform des Steckers ent­ sprechenden Formhöhlung angeordnet. Danach wird die Formhöhlung mit einem Kunststoffmaterial gefüllt. Dabei wird auch ein Verbindungsflächenbereich 4 der Kabelumfangsfläche bzw. des Kabelmantels 11 (Fig. 4) mit dem Kunststoffmate­ rial des Steckers 2 umhüllt. Die Füllung der Formhüllung kann durch einen Spritz-, Gieß- oder Schäumvorgang erfolgen. Auf den Verbindungsflächenbereich 4 des Kabelmantels 11 ist als Zwischenschicht ein Schrumpfschlauch 5 aus einem Po­ lyolefin, vorzugsweise aus Polyethylen oder Polypropylen unter Verwendung ei­ nes Heißluftgebläses aufgezogen. Vorzugsweise weist die Innenfläche des Schrumpfschlauches eine Kleberschicht 6 (vgl. Fig. 5) auf, wodurch die Verbin­ dung zwischen dem Schrumpfschlauch 5 und dem Verbindungs-Flächenbereich 4 des Kabelmantels noch fester wird. Der Schrumpfschlauch 5 erstreckt sich nur über eine Teillänge des Bereiches 4. Seine Stirnseiten 7 bilden Hinterschneidun­ gen, die vom Kunststoffmaterial des Steckers 2 hintergriffen sind. Auf diese Weise wird die Festigkeit der Verbindung in Axialrichtung bzw. in Längsrichtung des Ka­ bels erhöht. Die mechanische Festigkeit der Verbindung zwischen Stecker und Kabel kann noch dadurch erhöht werden, daß der Außenumfang des Schrumpf­ schlauches 5 oder einer anstelle eines Schrumpfschlauches verwendeten anders­ gestalteten Zwischenschicht wenigstens eine Umfangsrille aufweist. In Fig. 4 ist eine solche Umfangsrille 8 exemplarisch dargestellt. Praktisch der gleiche Effekt kann erreicht werden, wenn mehrere ringförmige Schrumpfschläuche bzw. Zwi­ schenschichten mit gegenseitigem Axialabstand hintereinander angeordnet wer­ den.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Formteil eine Zugentlastung 9 mit einem daran angeformten wendelförmigen Knickschutz 10 ist. Die Herstellung der Verbindung zwischen den genannten Teilen erfolgt prinzipiell auf dieselbe Art und Weise wie oben beschrieben. Während sich aufgrund des Vorhandenseins der Zwischenschicht bzw. des Schrumpfschlauches 5 im Bereich 4 eine mecha­ nisch sehr feste Verbindung ergibt, ist dies im Bereich des Knickschutzes 10 nicht der Fall. Die Windungen 10a des Knickschutzes 9 können durch relativ geringen Kraftaufwand etwa in Richtung des Pfeiles 12 von dem Kabel 1 gelöst werden, da das Material des Knickschutzes bzw. der Zugentlastung nur wenig am Material des Kabelmantels haftet. Ein üblicher Kabelmantel besteht beispielsweise aus PVC, wogegen für den Knickschutz und die Zugentlastung beispielsweise PE (Polyethylen) verwendet wird. Diese Materialen haften nur wenig aneinander, so daß eine ohne erfindungsgemäße Zwischenschicht angeformte Zugentlastung 9 ihre Aufgabe wegen der geringen Festigkeit der Verbindung nicht erfüllen könnte. Beim Knickschutz 10 dagegen stört es nicht, wenn sich dessen Windungen 10a beim Gebrauch des Kabels vom Kabelmantel lösen.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Zwischenschicht besteht auch darin, daß etwa ein Kabelmantel 11 beim Umspritzen nicht direkt mit dem etwa 180-300° heißen geschmolzenen Kunststoffmaterial in Kontakt kommt. Bei herkömmlichen Verbin­ dungen der in Rede stehenden Art kommt es häufig zu einer Beschädigung des Kabelmantels, wodurch dieser seine mechanischen und elektrischen Eigenschaf­ ten zumindest teilweise verliert. Dies kann insbesondere dann verhindert werden, wenn sich die Zwischenschicht über einen möglichst großen Längsabschnitt des Verbindungsflächenbereiches erstreckt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Kabel 1 mit einem elektrischen Verbindungselement, etwa einer Buchse 13, verbunden. Der Über­ gangsbereich 14 zwischen der Buchse und dem mit ihr verbundenen Kabelende 1b ist von einem Umhüllungsteil 15 umschlossen. Das dem Kabel 1 zugewandte, einen Verbindungsflächenbereich 4a bildende Anschlußende 17 der Buchse 13 ist ein etwa rohrabschnittförmiger Verbindungsstutzen 16, auf dessen Außenum­ fangsfläche ein ringförmiger Schrumpfschlauch 5a mit Hilfe von Heißluft aufgezo­ gen ist. Auch in diesem Falle kann der Schrumpfschlauch 5a zusätzlich verklebt sein. Der innerhalb des Umhüllungsteiles 15 angeordnete Verbindungsflächenbe­ reich 4b ist zweckmäßigerweise ebenfalls mit einer Zwischenschicht bzw. einem Schrumpfschlauch 5b versehen.

In Fig. 5 ist ein aus mehreren Einzeladern 18 bestehender Aderstrang 19 darge­ stellt. Ein Teil des Verbindungsflächenbereiches 4 ist von einem Schrumpf­ schlauch 5 umgeben. Bei derartigen Adersträngen 19 tritt das Problem auf, daß die beispielsweise aus PVC bestehende Aderumhüllung durch eine heiße Kunst­ stoffschmelze beeinträchtigt werden kann. Darüber hinaus zeigen die meisten der zum Umspritzen, Umschäumen oder Umgießen verwendeten Kunststoffen eine schlechte Haftfähigkeit gegenüber PVC. Dieser Nachteil kann auf die erfindungs­ gemäße Art und Weise umgangen werden. Der Schrumpfschlauch hat auf seiner Innenseite eine Kleberschicht 6. Diese hat neben der festeren Fixierung noch den Vorteil, daß damit eine bei solchen Adersträngen nur schwierig herstellbare Längsdichtigkeit erreicht wird. Der Klebstoff schmilzt nämlich bei der genannten Heißluftbehandlung und dringt in die Zwischenräume 20 zwischen den Einzela­ dern 18 ein. Nach dem Erkalten sind die Zwischenräume 20 mit Klebstoff gefüllt und der Aderstrang 19 somit in längsaxialer Richtung abgedichtet.

Bezugszeichenliste

1

Kabel

2

Stecker

3

Kabelende

4

Verbindungs-Flächenbereich

5

Schrumpfschlauch

6

Kleberschicht

7

Stirnseite

8

Rille

9

Zugentlastung

10

Knickschutz

11

Kabelmantel

12

Pfeil

13

Buchse

14

Übergangsbereich

15

Umhüllungsteil

16

Verbindungsstutzen

17

Anschlußende

18

Einzelader

19

Aderstrang

20

Zwischenraum

Claims (14)

1. Elektrisches Kabel (1) mit einem an seiner Umfangsfläche angeformten Formteil, etwa einem Stecker (2) o. dgl., wobei ein Verbindungsflächenbe­ reich (4) der Kabelumfangsfläche zur Bildung des Formteils vollumfänglich mit einem Kunststoffmaterial umspritzt, umgossen oder umschäumt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsflächenbereich (4) zumindest auf einer Teillänge von wenigstens einer mit der Kabelumfangsfläche verbundenen Zwischenschicht nach Art eines Ringes oder einer Hülse umfaßt ist, wobei die Zwischenschicht aus einem Material besteht, an dem das Kunststoffmaterial des Formteiles haftet.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil ein elektrisches Verbindungselement, beispielsweise ein Stecker (2) ist.

3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil ein Umhüllungsteil (15) ist, das ein mit einem elektrischen Verbindungselement, etwa einer Buchse (13) verbundenes Kabelende (1b), das dem Kabelende zugewandte Anschlußende (17) des Verbindungsele­ ments und den sich dazwischen befindlichen Übergangsbereich (14) um­ schließt, wobei der von der Umfangsfläche des Kabelendes (1b) gebildete Verbindungsflächenbereich (4b) eine Zwischenschicht aufweist.

4. Kabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch das Anschlußende (17) des elektrischen Verbindungselements (13) von einer Zwischenschicht umfaßt ist.

5. Elektrisches Kabel, dessen Kabelende (1b) mit dem Anschlußende (17) eines Verbindungselements, etwa einer Buchse (13), verbunden ist, wobei der vom Umfang des Anschlußendes (17) gebildete Verbindungsflächenbereich (4a) zur Bildung eines das Kabelende (1b) und das Anschlußende (17) gemeinsam umschließenden Umhüllungsteils (15) mit einem zweiten Kunststoffmaterial umspritzt, umgossen oder umschäumt ist, gekennzeichnet durch eine mit dem Verbindungsflächenbereich (4a) verbundene und ihn zumindest auf einer Teillänge nach Art eines Ringes oder einer Hülse umfassenden Zwi­ schenschicht.

6. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil eine das Kabel umfassende Zugentlastung (9) ist.

7. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht ein auf den Verbindungsflächenbereich (4) aufge­ schrumpfter Schrumpfschlauch (5) ist.

8. Kabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfschlauch zusätzlich mit dem Verbindungsflächenbereich (4) verklebt ist.

9. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine mit dem Verbindungsflächenbereich (4) verkleb­ te oder daran festgeklemmte Hülse ist.

10. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus dem gleichen Kunststoffmaterial besteht wie das Formteil.

11. Kabel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial ein Polyolefin ist.

12. Kabel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial Polyethylen oder Polypropylen ist.

13. Kabel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus Metall ist.

14. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht wenigstens eine Umfangsnut aufweist.