DE19939882C1 - Elektrische Leitung mit angespritztem, verrutschfest verankertem Dichtungskörper und Verfahren zur Herstellung - Google Patents
Elektrische Leitung mit angespritztem, verrutschfest verankertem Dichtungskörper und Verfahren zur HerstellungInfo
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Abstract
Eine ein- oder mehradrige elektrische Leitung weist eine Isolierung oder einen Kabelmantel (17) aus einem für Isolier- und Mantelmischungen für Kabel und isolierte Leitungen geeigneten Silikon-Gummi auf. In gegebenem Abstand zum Isolierungs- bzw. Kabelmantelende ist ein die Isolierung oder den Kabelmantel umgreifender Dichtungskörper (30) angespritzt, der aus einem thermoplastischen, unter Niederdruckbedingungen verarbeiteten Schmelzkleber auf Polyamidbasis besteht. Im Bereich der Umgriffsstelle ist auf die Isolierung oder den Kabelmantel (17) ein als Verankerungselement dienender, aus getempertem Messing bestehender Ring (21) aufgepresst, der im aufgepressten Zustand die Isolierung oder den Kabelmantel (17) einschnürt und wenigstens eine von der Isolierung oder vom Kabelmantel (17) nach außen abstehende, doppellagige Fahne (25, 29) aufweist, die vollständig in den Dichtungskörper (30) eingebettet ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Leitung mit angespritztem
Dichtungskörper nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Weiterhin be
trifft die Erfindung ein Verfahren zum Anspritzen eines Dichtungskörpers
an die Isolierung oder an den Mantel einer elektrischen Leitung.
Elektrische Einrichtungen befinden sich häufig geschützt innerhalb eines
Gehäuses, und Eingangs- und Ausgangssignale werden über isolierte
elektrische Leitungen geführt, welche die Gehäusewand durchdringen.
Die Durchtritts stelle ist mit Hilfe eines Dichtungskörpers abgedichtet,
dessen Kontur an die Aussparung im Gehäuse angepaßt ist, und der direkt
an die Isolierung oder an den Kabelmantel angespritzt ist, um die erfor
derliche Dichtigkeit gegen das Eindringen korrosiver Medien, Feuchtigkeit,
Staub und dergleichen zu gewährleisten. Weiterhin schützt dieser ange
spritzte Dichtungskörper die Leitung vor einem Verdrehen gegenüber
dem Gehäuse und sorgt für die erforderliche Zugfestigkeit des/der elek
trischen Leiter bezüglich einer Steckverbindung im Gehäuse.
In den letzten Jahren werden solche Dichtungskörper zunehmend aus
thermoplastischen, unter Niederdruckbedingungen verarbeitbaren Schmelzklebern
auf Polyamidbasis erzeugt. Geeignete Schmelzkleber sind handels
üblich verfügbar und werden beispielsweise unter den Handelsbezeichnungen
"MACROMELT" oder "THERMELT" vertrieben. Die Verarbeitung der niedrig
viskosen, schmelzflüssigen Schmelzkleber bzw. Vergussharze erfolgt typi
scherweise bei Temperaturen von etwa 200 bis 220°C und unter einem
Spritzdruck von etwa 5 bis 20 bar, insbesondere 5 bis 10 bar. Der niedrige
Druck erlaubt die Verwendung vergleichsweise einfacher, für diese geringen
Belastungen ausgelegter Formwerkzeuge. Derartige Vergußteile aus Schmelz
klebstoff sind beispielsweise in dem Beitrag "Vom Kleb- und Dichtstoff
zum Formteil" in der Zeitschrift Kleben & dichten Adhäsion, Jahrgang
37, 11/93, S. 35 bis 37 beschrieben.
Derartige, aus Schmelzklebstoffen auf Polyamidbasis bestehende Dichtungs
körper haften recht gut auf einem Kabelmantel aus Polyvinylchlorid und
zumeist noch ausreichend auf einem Kabelmantel aus Polyethylen oder
Polyamid, jedoch ausgesprochen schlecht auf einem Kabelmantel aus Silikon-
Gummi. Andererseits werden wegen ihrer vorteilhaften Eigenschaften zu
nehmend Isolier- und Mantelmischungen für Kabel und isolierte Leitungen
aus elektrisch isolierendem Silikon-Gummi eingesetzt; zu diesen vorteil
haften Eigenschaften gehören vorteilhafte mechanische Eigenschaften wie
Weichheit und Biegsamkeit, die in einem weiten Temperaturbereich von
-50°C bis +180°C gegeben sind, ferner hohe Alterungsbeständigkeit,
gute isolierende Eigenschaften und eine hohe zulässige Betriebstemperatur
am Leiter, häufig bis 180°C. Hinzu kommt der verhältnismäßig geringe
Preis im Vergleich zu anderen wärmebeständigen Isoliermaterialien.
Isolier- und Mantelmischungen auf der Basis von Silikon-Gummi (SiR)
bzw. Silikon-Kautschuk für Kabel und isolierte Leitungen sind in der
Fachwelt bekannt; beispielsweise auch aus dem Dokument EP 0 470 745 A2.
Diese gummiartigen Mischungen enthalten typischerweise neben anorgani
schen und/oder organischen Füllstoffen wenigstens einen oligomeren oder
polymeren Bestandteil der Zusammensetzung
wobei R1, R2, R3 und R4 für gleiche oder unterschiedliche, substituierte
oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffreste stehen und n und m typischer
weise für eine ganze Zahl von 1 bis 20 stehen. Typischerweise handelt
es sich bei diesem Si-haltigen Bestandteil um Silikon-Kautschuk und/oder
um ein vernetztes organisches Polysiloxan. In der Norm DIN VDE 0207
Teil 20, dort der Mischungstyp EI2, sowie der Norm DIN VDE 0207 Teil
21, dort der Mischungstyp 2GM1, sind Anforderungen an Silikon-Gummi-
Mischungen für Kabel und isolierte Leitungen in Starkstromanlagen auf
geführt. Für Schwachstromanlagen und isolierte Signalleitungen können
entsprechend angepasste Silikon-Gummi-Mischungen vorgesehen werden.
An einer Isolierung oder einem Mantel aus Silikon-Gummi haften unter
den üblichen Niederdruckbedingungen angespritzte Dichtungskörper aus
Schmelzklebern auf Polyamidbasis ausgesprochen schlecht. Ursächlich
dafür dürfte die hohe Weichheit des Silikon-Gummi und die geringe gegen
seitige chemische Affinität der unterschiedlichen Werkstoffe sein. Sofern
nicht besondere Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden, kann ein aus
Schmelzklebstoff auf Polyamidbasis bestehender und unter üblichen Nieder
druckbedingungen angespritzter Dichtungskörper ohne weiteres um einen
kreisrunden Kabelmantel aus Silikon-Gummi gedreht und/oder längs dieses
Kabelmantels verschoben werden. In diesem Falle kann der Dichtungskörper
die zusätzlich zu der Dichtungsfunktion geforderte Zugfestigkeit und
Verdrehsicherheit nicht gewährleisten.
Das Dokument DE-GM 73 40 330 offenbart eine Vorrichtung zur Zugent
lastung an Kunststoffsteckern, die an gummiisolierte elektrische Leitungen
angespritzt sind. Weil sich der Kunststoff des Steckers nicht mit der
Gummiisolierung der Leitung verbindet, und somit die Kontaktstellen inner
halb des Steckerkörpers nicht zugentlastet sind, wird vorgeschlagen,
daß im Bereich der Steckerkörper auf den Leitungen ein festsitzender
Kunststoffring angeordnet ist, dessen Bohrung mindestens an einer Stelle
einen kleineren Durchmesser als der Leitungsdurchmesser aufweist. Nach
vorteilhaften Ausgestaltungen kann der Kunststoffring an einer Stirnseite
eine verengte Bohrung aufweisen, oder der Kunststoffring kann mit einem
Innengewinde versehen sein. Beim nachträglichen Anspritzen des Steckerkörpers
legt sich der Kunststoff des Steckerkörpers um den Kunststoffring
herum, der fest auf der gummiisolierten Leitung sitzt, so daß alle Zugbe
anspruchungen von diesem quasi als Knoten wirkenden Kunststoffring
aufgefangen werden. Im Ergebnis wird wegen der notwendigerweise auftre
tenden Einschnürung der elektrischen Leitung ein kraft- und/oder form
schlüssiger Sitz des Kunststoffrings auf dieser Leitung erhalten.
Das Dokument DE-A1 30 33 211 offenbart eine mehradrige, kunststoff
isolierte elektrische Leitung, deren eines Ende zum Zwecke der mechani
schen Verankerung der Leitung in einem mehrpoligen elektrischen Steck
element oder einem elektrischen Gerät mit einem auf den Mantel der Lei
tung aufgesetzten Ring versehen ist, dessen Innendurchmesser kleiner
ist als der Aussendurchmesser der Leitung. Dieser typischerweise aus
Metall, beispielsweise Stahl oder Kupfer bestehende Ring ist derartig
auf den Mantel aufgepresst, daß er im aufgepressten Zustand wenigstens
eine vom Kabelmantel nach aussen gerichtete Nocke bzw. Nase aufweist.
Die so erzielbare mechanische Verankerung soll insbesondere für Steck
elemente geeignet sein, deren Gehäuse am Kabelende durch einen Spritz
vorgang aufgebracht wird.
Diese Dokumente aus 1974 bzw. 1980 lehren zwar, zur Erzielung einer
Zugentlastung und/oder Verdrehsicherung zwischen gegenseitig nicht
miteinander verschmelzenden oder chemisch reagierenden Materialien auf
der elektrischen Leitung oder deren Kabelmantel einen mechanisch fest
sitzenden Körper anzubringen, der dann als Verankerungselement für
den anderen Werkstoff dienen soll. Der mechanisch feste und dauerhafte
Sitz des Verankerungselementes ist aber von den Eigenschaften des Kabel
mantelmaterials abhängig. Damals waren Silikonmaterialien vergleichsweise
exotische Kunststoffe zur Erzeugung von Isolier- und Mantelmischungen
für Kabel und isolierte Leitungen. Folglich wird in diesen Druckschriften
das Problem der geringen Haftung eines Dichtungskörpers aus Schmelzkle
ber auf Polyamidbasis an einer Isolierung oder auf einem Kabelmantel
aus Silikon-Gummi nicht angesprochen und/oder gelöst. Auch besteht
die Gefahr, dass beim Aufpressen eines Metallrings auf empfindliches
Isolierungs- oder Mantelmaterial, dieses Material soweit geschädigt wird,
dass die geforderte Zugfestigkeit nicht erzielt werden kann.
Demgegenüber besteht das technische Problem der vorliegenden Erfindung
darin, eine ein- oder mehradrige, mit einer Isolierung und/oder mit einem
Kabelmantel aus Silikon-Gummi versehene elektrische Leitung mit ange
spritztem Dichtungskörper bereitszustellen, der aus einem unter Nieder
druckbedingungen verarbeitbaren Schmelzkleber auf Polyamidbasis besteht,
wobei der Dichtungskörper so fest und sicher am Kabelmantel fixiert ist,
dass seine Abzugskraft wenigstens 80%, vorzugsweise 90% und mehr
der Zugfestigkeit der unbeschädigten Isolierung bzw. des unbeschädigten
Kabelmantels beträgt.
Ausgehend von einer ein- oder mehradrigen elektrischen Leitung,
die mit einer Isolierung und/oder mit einem Kabelmantel versehen ist,
an der in gegebenem Abstand zum Isolierungs- bzw. Kabelmantelende
ein die Isolierung oder den Kabelmantel umgreifender Dichtungskörper
angespritzt ist, der aus einem thermoplastischen, unter Niederdruck
bedingungen verarbeiteten Schmelzkleber auf Polyamidbasis besteht,
ist die erfindungsgemäße Lösung des vorstehend genannten technischen
Problems
dadurch gekennzeichnet, dass
die Isolierung oder der Kabelmantel aus einem für Isolier- und Mantel mischungen für Kabel und isolierte Leitungen geeigneten Silikon-Gummi besteht; und
im Bereich der Umgriffsstelle auf die Isolierung oder den Kabelmantel ein aus getempertem Messing bestehender Ring aufgepresst ist, der im aufgepressten Zustand die Isolierung oder den Kabelmantel einschnürt und wenigstens eine von der Isolierung oder vom Kabelmantel nach aussen abstehende, doppellagige Fahne aufweist, die vollständig in den Dich tungskörper eingebettet ist.
die Isolierung oder der Kabelmantel aus einem für Isolier- und Mantel mischungen für Kabel und isolierte Leitungen geeigneten Silikon-Gummi besteht; und
im Bereich der Umgriffsstelle auf die Isolierung oder den Kabelmantel ein aus getempertem Messing bestehender Ring aufgepresst ist, der im aufgepressten Zustand die Isolierung oder den Kabelmantel einschnürt und wenigstens eine von der Isolierung oder vom Kabelmantel nach aussen abstehende, doppellagige Fahne aufweist, die vollständig in den Dich tungskörper eingebettet ist.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung
ist ein Verfahren zum Anspritzen eines Dichtungskörpers an eine isolierte
elektrische Leitung
gekennzeichnet durch nachstehende Verfahrensschritte:
- - Es wird eine ein- oder mehradrige isolierte Leitung bereitgestellt, die wenigstens einen elektrischen Leiter innerhalb einer Isolierung aufweist, oder die eine oder mehrere einzeln isolierte Ader(n) auf aufweist, die in einem Kabelmantel eingebettet sind, wobei die Iso lierung oder der Kabelmantel aus für Isolier- und Mantelmischungen für Kabel und isolierte Leitungen geeignetem Silikon-Gummi besteht, und diese Isolierung oder der Kabelmantel einen kreisrunden Aussen umfang mit gegebenem Aussendurchmesser aufweist;
- - es wird ein kreisrunder Ring aus Messing bereitgestellt, der einen Innendurchmesser aufweist, der um 1 bis 5 mm größer ist als der Aussendurchmesser der Isolierung oder des Kabelmantels;
- - der Messingring wird - zweckmäßigerweise zusammen mit einer Viel zahl entsprechender Messingringe - 1 bis 5 Stunden lang bei 350 bis 450°C getempert;
- - wahlweise wird an der Leitung, angrenzend an ein Leitungsende, der Kabelmantel längs einer vorgegebenen Länge entfernt, um die - gegebenenfalls isolierte(n) - Ader(n) freizulegen;
- - dieses Leitungsende wird in den geschlossenen, kreisrunden, getem perten Messingring eingeführt;
- - Leitung und Messingring werden so in einem Presswerkzeug ange ordnet, das mit wenigstens einem beweglichen Pressbacken zum Ver formen des Messingringes versehen ist, dass sich der Ring in einem vorgegebenen Abstand zum Kabelmantelende befindet;
- - durch Verstellung des beweglichen Pressbackens wird der Messing ring so auf die Leitung aufgepresst und verformt, dass er die Iso lierung oder den Kabelmantel einschnürt, wobei das restliche Ring material wenigstens eine von der Isolierung oder vom Kabelmantel nach aussen abstehende, doppellagige Fahne bildet;
- - die Leitung mit dem aufgepressten, verformten Ring wird aus dem Presswerkzeug entnommen und in einem Moulding-Werkzeug ange ordnet, in dem ein Formhohlraum ausgespart ist, der an die Kontur des Dichtungskörpers angepasst ist;
- - das die Leitung mit dem aufgepressten, verformten Ring enthaltende Moulding-Werkzeug wird verschlossen und verriegelt; in das ver schlossene Moulding-Werkzeug wird unter einem Spritzdruck von 5 bis 20 bar schmelzflüssiger Schmelzkleber auf Polyamidbasis ein gespritzt, um einen die Isolierung oder den Kabelmantel umgreifenden Dichtungskörper zu erzeugen, in welchem der aufgepresste, verformte Messingring vollständig eingebettet ist; und
- - nach Abkühlung und Verfestigung des Schmelzklebers wird das Moulding-Werkzeug geöffnet und die Leitung mit dem angespritzten, verrutschfest verankerten Dichtungkörper entnommen.
Erfindungsgemäß dient der auf die Isolierung oder auf den Kabelmantel
aufgepresste und diese(n) einschnürende Ring aus getempertem Messing
als Verankerungselement für den anschließend angespritzten Dichtungs
körper, der seinerseits aus einem Schmelzkleber aus Polyamidmaterial
besteht. Dieses Verankerungselement gewährleistet eine hohe Festigkeit
des Dichtungskörpers gegen Verschieben, Verrutschen und/oder Verdrehen
gegenüber dem Kabelmantel. Diese Festigkeit wird als Abzugskraft ausgedrückt
und beträgt mindestens 80%, vorzugsweise 90% und mehr der
Zugfestigkeit der unbeschädigten Isolierung bzw. des unbeschädigten
Kabelmantels.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Pressvorrichtung mit einem
Magazin zur Aufnahme einer Vielzahl getemperter Messingringe versehen
ist. Aus diesem Magazin werden nacheinander je ein Messingring in defi
nierter Anordnung bereitgestellt. Vorzugsweise ist ein zylindrischer
Messingring vorgesehen, der eine gegebene Länge/Breite aufweist, und
bei dem zumindest die Innenumfangsfläche glatt und frei von Graten,
Vorsprüngen und sonstigen Unebenheiten ist. Das von überschüssiger
Isolierung oder von überschüssigem Kabelmantel befreite Leitungsende
wird in den bestimmt angeordneten Messingring eingeführt und so weit
durch diesen Ring hindurchgeschoben, bis das Kabelmantelende an einem
vorgegebenen Anschlag anliegt. Weiterhin wird auf eine streng parallele
Ausrichtung der Ring-Innenumfangsfläche und der kreisrunden Aussen
umfangsfläche der Isolierung oder des Kabelmantels geachtet. Daraufhin
wird der bewegliche Pressbacken auf den Messingring zu geführt, um
diesen auf die Leitung aufzupressen und so zu verformen, dass die Iso
lierung bzw. der Kabelmantel eingeschnürt wird, und dass wenigstens
eine von der Isolierung oder vom Kabelmantel nach aussen abstehende,
doppellagige Fahne gebildet wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Wie bereits dargelegt, sind für Isolier- und Mantelmischungen für Kabel
und isolierte Leitungen geeignete Silikon-Gummi bekannt. Die erforder
lichen Eigenschaften sind in einschlägigen Normen angegeben; vergleiche
beispielsweise DIN VDE 0207 Teil 20 oder Teil 21, je vom Juli 1993. Im
Rahmen der vorliegenden Unterlagen sollen mit der Kurzbezeichnung
"Silikon-Gummi" solche Silikon-Gummi, Silikon-Kautschuke, Silikon-
Materialien und entsprechende SiR-Werkstoffe bezeichnet werden, die
als Isolier- und Mantelmischungen für Kabel und isolierte (elektrische)
Leitungen geeignet sind.
An einem einzelnen elektrischen Leiter oder Kabel kann die Isolierung
aus extrudiertem Silikon-Gummi bestehen (Aderleitung). Weiterhin können
mehrere, einzeln isolierte elektrische Leiter in einen Mantel aus Silikon-
Gummi eingebettet sein, deren Isolierung vorzugsweise ebenfalls aus Sili
kon-Gummi, gegebenenfalls aber auch aus einem anderen isolierenden
Kunststoff bestehen kann. Ohne dass damit eine Beschränkung beabsich
tigt ist, wird die Erfindung nachstehend mit Bezugnahme auf eine mehr
adrige isolierte Leitung beschrieben, deren einzeln isolierte Adern in
einen Mantel aus Silikon-Gummi eingebettet sind.
Typischerweise kann ein solcher Kabelmantel - je nach Anwendungsfall -
einen Aussendurchmesser von 2 bis 12 mm aufweisen. Gerade im Falle
von Silikon-Gummi werden typischerweise vergleichsweise dicke Kabelmän
tel vorgesehen, damit das vergleichsweise weiche Material einen ausrei
chenden Schutz für die elektrischen Leiter bietet. Typischerweise macht
ein Kabelmantel aus Silikon-Gummi wenigstens 30%, vorzugsweise 50%
und mehr der Querschnittsfläche einer isolierten elektrischen Leitung
aus.
Als Verankerungselement für den nachträglich anzuspritzenden Dichtungs
körper dient ein verformter Messingring. Für die Auswahl von Messing
spricht neben dessen Korrosionsbeständigkeit und Verfügbarkeit in ver
schiedenen Ringgrößen insbesondere dessen Kombination aus einerseits
mechanischer Festigkeit, welche die einmal erzeugte Einschnürung des
Kabelmantels dauerhaft gewährleistet, und andererseits Verformbarkeit,
welche bei Erzeugung der abstehenden, doppellagigen Fahne auch die
Bildung kleinster Krümmungsradien ermöglicht, ohne dass der vorgelegte
Ring bei der Verformung reisst oder bricht.
Vorzugsweise kann der Messingring aus einer Kupfer/Zink/Blei-Legierung
mit 59 bis 62 Gewichts-% Cu, 0,5 bis 2,5 Gewichts-% Pb, Rest Zn und
herstellungsbedingte Verunreinigungen bestehen; als solche herstellungs
bedingte Verunreinigungen kommen insbesondere Al, Fe, Ni und Sn in
Betracht, je in Anteilen kleiner/gleich 0,3 Gewichts-%. Derartige Legie
rungen weisen ein besonders günstiges Verhältnis von Zugfestigkeit,
Dehngrenze, Bruchdehnung und Härte auf. Besonders bevorzugt wird
die Legierung CuZn38Pb2 (entsprechend DIN EN 12164) eingesetzt, die
unter diesen Werkstoffen eine besonders hohe Bruchdehnung aufweist.
Vorzugsweise ist ein zylindrischer Messingring mit einer Länge/Breite
von wenigstens 2 mm vorgesehen, der eine glatte Innenumfangsfläche
aufweist, die frei von Graten, Vorsprüngen und sonstigen Unebenheiten
ist; auch die Kanten sollen abgerundet sein. Beim Aufpressen des Messing
ringes auf den Kabelmantel wird dessen Aussendurchmesser um wenigstens
10% vermindert; dennoch darf die Zugfestigkeit des eingeschnürten Sili
kon-Gummi gegenüber dem unbeeinflussten Material nicht nennenswert
vermindert werden. Scharfe Grate oder Kanten am Messingring werden
zu einer Beschädigung des Kabelmantels führen, welche dessen Zug
festigkeit herabsetzt.
Die handelsüblich verfügbaren Ringe aus derartigen Messingwerkstoffen
sind jedoch wegen ihrer Sprödigkeit für die erfindungsgemäß vorgesehene
Verformung noch nicht geeignet. Vielmehr muß eine Temperbehandlung
durchgeführt werden, um die natürliche Sprödigkeit zu vermindern. Er
findungsgemäß ist zur Temperung vorgesehen, die handelsüblich verfüg
baren Messingringe dieser Zusammensetzung 1 bis 5 Stunden lang auf
eine Temperatur im Bereich von 350 bis 450°C zu erwärmen; besonders
bevorzugt wird eine 2 bis 3 Stunden lange Erwärmung auf Temperaturen
um 400°C herum. Anschließend erfolgt eine langsame Abkühlung an Luft.
Diese Temperbehandlung vermindert die ursprüngliche, natürliche Sprödig
keit und macht den Werkstoff weich und gefügig.
Zur Erzeugung eines Verankerungselementes wird der ursprünglich kreis
runde und getemperte Messingring auf eine isolierte Leitung aufgepresst,
das durch die Ringöffnung geführt ist. Hierbei erfolgt eine Einschnürung
des Kabelmantels, und aus überschüssigem Ringmaterial wird wenigstens
eine vom Kabelmantel nach aussen abstehende, doppellagige Fahne gebildet.
Bereits mit einer oder zwei abstehenden Fahnen wird eine ausreichende
Verankerung des Dichtungskörpers erzielt. Sofern der Ring im aufge
pressten Zustand zwei abstehende Fahnen aufweist, sind diese vorzugs
weise symmetrisch angeordnet und stehen je längs einer gemeinsamen
Geraden vom restlichen Ring ab.
Jede dieser Fahnen soll doppellagig ausgebildet sein. Die doppellagige
Anordnung gewährleistet die erforderliche mechanische Spannung, um
auch über lange Zeiten diejenige Einschnürung des Kabelmantels aufrecht
zu erhalten, die für eine rutschfeste und verdrehsichere Anordnung des
aufgepressten Ringes an der Leitung sorgt.
In Abhängigkeit vom Leitungsquerschnitt kann für den Messingring eine
Dicke/Stärke zwischen etwa 0,5 bis 2 mm vorgesehen werden. Für Leitungs
durchmesser von etwa 2 bis 5 mm hat sich eine Stärke des Messingrings
von 0,5 mm gut bewährt; für Leitungsdurchmesser von etwa 4 bis 8 mm
kann eine Ringstärke von etwa 1 mm vorgesehen werden.
Im Falle von Messingringen mit einer Materialstärke von 0,5 mm erfordert
die Ausbildung einer doppellagigen Fahne die Verformung bis zu einem
Krümmungsradius von etwa 1 mm am Ende der Fahne. Eine Verformung
ohne Reissen oder Bruch bis zu solch engen Krümmungsradien ist nach
den erfindungsgemäßen Erfahrungen nur dann möglich, wenn Ringe aus
den ausgewählten Messingwerkstoffen vorher getempert worden sind.
Wie bereits gesagt, wird der Kabelmantel typischerweise einen Aussen
durchmesser von 2 bis 12 mm aufweisen. Um für die Bildung der abste
henden Fahne(n) ausreichend Ringmaterial bereitzustellen, soll der nicht
verformte, kreisrunde Messingring einen Innendurchmesser aufweisen,
der den jeweiligen Kabelmantel-Aussendurchmesser um 1 bis 5 mm über
steigt. Dies liefert am verformten Ring eine oder zwei abstehende Fahne(n)
von ausreichender Länge, um die Verankerung des Dichtungskörpers
zu gewährleisten.
Beim Aufpressen des Ringes auf die isolierte Leitung wird eine solche
Verformung des Ringes erzeugt, die zu einer deutlichen Einschnürung
des Kabelmantels führt. Vorzugsweise soll die durch den aufgepressten
Ring verursachte Einschnürung des Kabelmantels den ursprünglichen
Kabelmantel-Aussendurchmesser um 10 bis 25% vermindern. Auch bei
einem vergleichsweise dicken Kabelmantel aus weichem Silikon-Gummi wird
unter diesen Bedingungen ein verrutschfester und drehsicherer Sitz des
aufgepressten Ringes am Kabelmantel erhalten. Jedenfalls beträgt die
Festigkeit gegen Verschieben, Verrutschen und/oder Verdrehen des aufgepressten,
verformten Ringes gegenüber der Leitung bzw. die Abzugs
kraft mindestens 80%, vorzugsweise 90% und mehr der Zugfestigkeit
der unbeschädigten Isolierung bzw. des unbeschädigten Kabelmantels.
Ausweislich der vorstehend genannten Normen muss hier geeigneter
Silikon-Gummi vor der Alterung eine Zugfestigkeit von mindestens
5,0 N/mm2 und nach der Alterung (für eine Dauer von 10 Tagen im
Wärmeschrank bei 200 ± 2°C) eine Zugfestigkeit von mindestens 4,0 N/mm2
aufweisen. Dementsprechend wurde im Rahmen der Erfindung festgestellt,
dass an einer typischen isolierten Leitung mit zwei einzeln isolierten
Adern in einem aus Silikon-Gummi bestehenden Kabelmantel, der einen
Aussendurchmesser von 4 mm aufweist, der unbeschädigte Kabelmantel
bereits bei einer Zugbeanspruchung von etwa 44 bis 46 N reisst. Ein
unter erfindungsgemäß vorgesehenen Bedingungen auf diesen Kabelmantel
aufgepresster und verformter Messingring sitzt so fest an diesem Kabel
mantel, dass in jedem Falle eine Abzugskraft größer 40 N, sowie in der
Mehrzahl der Fälle eine Abzugskraft größer 42 N erforderlich war, um
diesen aufgepressten Messingring gegenüber dem Kabelmantel zu ver
schieben, zu verrutschen und/oder zu verdrehen. Folglich beträgt bei
dieser typischen erfindungsgemäßen Ausführungsform die Abzugskraft
mindestens 80% und vorzugsweise 90% und mehr der Zugfestigkeit des
unbeschädigten Kabelmantels.
Weiterhin ist es zweckmäßig, beim Aufpressen des Ringes auf einen sol
chen Kabelmantel darauf zu achten, Beschädigungen des Kabelmantels
im Bereich der Umgriffsstelle zu vermeiden. Solche Beschädigungen
würden dazu führen, dass die Zugfestigkeit des beschädigten Kabelman
tels weniger als 80% der Zugfestigkeit des unbeschädigten Kabelmantels
beträgt. Dann könnte die erfindungsgemäß vorgesehene Abzugsfestigkeit
des aufgepressten Ringes von mindestens 80% der Zugfestigkeit des un
beschädigten Kabelmantels nicht erreicht werden, weil der beschädigte
Kabelmantel vorher an der Beschädigungsstelle reisst. Zu geeigneten
Vorsichtsmaßnahmen gehört insbesondere, zylindrische Ringe mit glatter
Innenumfangsfläche vorzusehen, und beim Aufpressen des Ringes eine
gegenseitig streng parallele Ausrichtung von Ring-Innenumfangsfläche
und Kabelmantel-Aussenumfangsfläche vorzusehen. Jegliche Verkantung
des Ringes gegenüber dem Kabelmantel muss vermieden werden.
Die Verformung des getemperten Ringes, durch dessen Öffnung vorher
die Leitung hindurchgeschoben worden ist, erfolgt zweckmäßigerweise
mit Hilfe eines Presswerkzeugs, das einen feststehenden Pressbacken
aufweist, an welchem der Ring mit Leitung in definierter Lage angeordnet
wird, und das ferner einen symmetrisch ausgebildeten, beweglichen Press
backen aufweist, der auf den feststehenden Pressbacken zu und von
diesem weg bewegt werden kann. Bei der aufeinander zu erfolgenden
Bewegung der Pressbacken wird der zwischen den Pressbacken angeordnete
Ring gestaucht, auf die Leitung aufgepresst und verformt. In Abhängig
keit von der Gestalt der Pressbacken erfolgt eine solche Verformung,
dass wenigstens eine vom Ring abstehende, doppellagige Fahne gebildet
wird. Typischerweise werden eine Fahne oder zwei Fahnen gebildet. Nach
erfolgter Verformung und Zurückfahren des beweglichen Pressbackens
kann die Leitung zusammen mit dem aufgepressten Ring aus der Press
werkzeug entnommen werden.
Der auf die Leitung verrutschfest und verdrehsicher aufgepresste Messing
ring dient zusammen mit seiner abstehenden Fahne bzw. seinen abstehen
den Fahnen als Verankerungselement für einen Dichtungskörper, der
an den Kabelmantel der Leitung angespritzt wird. Dieser Dichtungskörper
wird aus einem thermoplastischen, unter Niederdruckbedingungen verar
beitbaren Schmelzkleber auf Polyamidbasis erzeugt. Geeignete Schmelz
kleber werden beispielsweise von der Firma OptiMel Schmelzgußtechnik
GmbH & Co. KG (ein Unternehmen der Henkel-Gruppe) unter der Handels
bezeichnung "MACROMELT" oder von MYDRIN TRL, 07003 Privas Cedex,
Frankreich, unter der Handelsbezeichnung "THERMELT" vertrieben. Zur
Verarbeitung wird der schmelzflüssige, typischerweise eine Temperatur
von etwa 200 bis 220°C aufweisende Schmelzkleber unter einem Spritz
druck von etwa 5 bis 20 bar, vorzugsweise 5 bis 10 bar, in ein Moulding-
Werkzeug eingespritzt, in welchem wenigstens ein, an die Kontur des
vorgesehenen Dichtungskörpers angepaßter, Formhohlraum ausgespart
ist. Wegen des niedrigen Spritzdruckes können vergleichsweise einfach
aufgebaute, zweiteilige Werkzeuge aus Aluminium, vorzugsweise mit Stahleinlagen
an den stark beanspruchten Flächen, verwendet werden. Auch
ohne hohen Spritzdruck kann die dünnflüssige Schmelze filigrane Bauteile
umschließen. Schon bei einem Druck zwischen 5 und 10 bar gelangt der
Schmelzkleber in engste Zwischenräume, etwa auch zwischen die beiden
Lagen der Fahne(n) am aufgepressten und verformten Ring. Wegen dieser
Niederdruckbedingungen ist das gesamte Verfahren wirtschaftlich, weil
sowohl die Maschine zur Bereitstellung des schmelzflüssigen Schmelz
klebers als auch die Werkzeuge auf diese geringen Belastungen ausgelegt
werden können. Diese Technik ist auch besonders vorteilhaft zum Anspritzen
irgendwelcher Körper an Kabelmäntel aus weichem Silikon-Gummi, weil
der Kabelmantel nicht in besonderer Weise abgestützt oder gegenüber
dem Werkzeug abgedichtet werden muss, um ein unerwünschtes Austreten
von Schmelzkleber zu vermeiden.
Im vorliegenden Falle dient zum Anspritzen des Dichtungskörpers vorzugs
weise ein zweiteiliges Werkzeug aus im wesentlichen Aluminium, das als
Zwei-Nutzen-Werkzeug ausgelegt ist. Die beiden Werkzeughälften sind
weitgehend symmetrisch ausgebildet. Pass-Stifte an der einen Werkzeug
hälfte und entsprechende Bohrungen an der anderen Werkzeughälfte sorgen
für den passgenauen Sitz. In jeder Werkzeughälfte ist die anteilige, durch
das gesamte Werkzeug hindurchführende Bohrung zum Einlegen des Kabels
sowie die anteilige Aussparung zur Erzeugung des Dichtungskörpers aus
gespart. Ferner sind Einspritzkanäle zum Einspritzen und Verteilen des
schmelzflüssigen Schmelzklebers ausgebildet. Das mit dem aufgepressten,
verformten Ring versehene Kabel wird so in die Kabelbohrung eingelegt,
dass sich der Ring mit der abstehenden Fahne in der Aussparung für
den Dichtungskörper befindet. Bei einem Zwei-Nutzen-Werkzeug wird
benachbart ein weiteres Kabel mit angepresstem Ring eingelegt. An
schließend wird die andere Werkzeughälfte aufgesetzt und mit der vor
gelegten Werkzeughälfte verschlossen und verriegelt. Aus einer Maschine
zur Bereithaltung von schmelzflüssigem Schmelzkleber wird schmelzflüssiger
Schmelzkleber unter einem Spritzdruck im Bereich von 5 bis 20 bar, ins
besondere 5 bis 10 bar, eingespritzt und gelangt bis in die Aussparung
zur Erzeugung des Dichtungskörpers. Das kalte Formwerkzeug aus Alu
minium sorgt für einen raschen Wärmeentzug. Es erfolgt eine schnelle
Abkühlung und Verfestigung des Schmelzklebers. Bereits nach etwa
30 sec kann das Werkzeug geöffnet und die Leitung mit angespritztem
Dichtungskörper entnommen werden. Der angespritzte Dichtungskörper
umgreift den Kabelmantel vollständig, wobei die Fahne(n) am aufgepressten
Messingring vollständig in den Dichtungskörper eingebettet ist/sind.
Nachstehend wird die Erfindung mehr im einzelnen anhand bevorzugter
Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; die
letzteren zeigen:
Fig. 1 eine Schrägansicht auf eine Dose, in deren kreisrunder Ge
häusewand zwei Aussparungen ausgespart sind, in welche ein
an einer Leitung angespritzter Dichtungskörper eingesetzt
werden soll bzw. eingesetzt ist;
Fig. 2a einen kreisrunden, zylindrischen Messingring, durch dessen
Ringöffnung ein Leitungsabschnitt geführt ist;
Fig. 2b den Leitungsabschnitt nach Fig. 2a, nachdem der Messingring
aufgepresst und so verformt worden ist, dass er eine abste
hende doppellagige Fahne aufweist;
Fig. 3a schematisch ein geöffnetes Presswerkzeug zum Verformen des
Messingringes entsprechend Fig. 2b;
Fig. 3b das Presswerkzeug nach Fig. 3a in geschlossenem Zustand mit
verformtem Messingring;
Fig. 3c in einer Querschnittsdarstellung den auf die Leitung aufge
pressten und so verformten Messingring, dass eine abstehende
Fahne resultiert;
Fig. 4a einen kreisrunden, zylindrischen Messingring mit größerem
Durchmesser, durch dessen Ringöffnung ein dickerer Leitungs
abschnitt geführt ist;
Fig. 4b den Leitungsabschnitt nach Fig. 4a, nachdem der Messing
ring aufgepresst und so verformt worden ist, dass er zwei
abstehende doppellagige Fahnen aufweist;
Fig. 5a schematisch ein geöffnetes Presswerkzeug zum Verformen des
Messingringes entsprechend Fig. 4b;
Fig. 5b das Presswerkzeug nach Fig. 5a in geschlossenem Zustand
mit verformtem Messingring;
Fig. 5c in einer Querschnittsdarstellung den auf die Leitung aufge
pressten und so verformten Messingring, dass zwei abstehende
Fahnen resultieren
Fig. 6 in einer Schrägansicht eine Hälfte eines Zwei-Nutzen-Werkzeugs
zum Anspritzen eines Dichtungskörpers an einen Leitungsab
schnitt;
Fig. 7 den Leitungsabschnitt nach Fig. 2a mit aufgepresstem Ring
und angespritztem Dichtungskörper; und
Fig. 8 den Leitungsabschnitt nach Fig. 4a mit aufgepresstem Ring
und angespritztem Dichtungskörper.
In den Figuren ist der kreisrunde, ungepresste Ring mit dem Bezugs
zeichen 20 und der gepresste und verformte Ring mit dem Bezugszeichen
21 bezeichnet.
Fig. 1 zeigt schematisch eine aus Kunststoff gespritzte Dose 1 mit einer
umlaufenden, kreisrunden Gehäusewand 2 zur Aufnahme - nicht darge
stellter - elektrischer Stecker, Schalter oder einer sonstigen elektrischen
Einrichtung, dem/der über wenigstens eine elektrische Leitung 10 Signale
zuführbar sind. In der Gehäusewand sind zwei Aussparungen 3 ausgespart,
an deren Randabschnitt je ein Profil 4 angespritzt ist. Die Aussparung 3
mit dem angespritzten Profil 4 bildet eine Labyrinthdichtung, in welche
ein angepasster Dichtungskörper 30 einsetzbar ist, der an einem Ab
schnitt 11 der elektrischen Leitung 10 angespritzt ist. Dieser dichtungs
körper 30 sorgt nicht nur für einen staub- und feuchtigkeitsgeschützten
Eintritt der Leitung 10 in den Innenraum der Dose 1, sondern auch für
eine Zugentlastung der aus dem Leitungsende 12 austretenden und abiso
lierten elektrischen Leiter 15, 15', die an eine, innerhalb der Dose 1
befindliche, elektrische Einrichtung angeschlossen sind.
Wie das mehr im einzelnen aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich ist, weist
eine isolierte, elektrische Leitung 10 mehrere getrennte elektrische Lei
ter 15, 15', 15" auf, die einzeln isoliert sind und zu diesem Zweck je
von einer elektrischen Isolierung 16 umgeben sind. Diese Isolierung 16
besteht typischerweise aus einer unmittelbar auf den Leiter 15 extrudier
ten Hülle aus Kunststoff, beispielsweise auch aus Silikon-Gummi. Die
einzeln isolierten Leiter 15, 15', 15" sind in einen Kabelmantel 17 ein
gebettet, der im Rahmen der vorliegenden Erfindung aus Silikon-Gummi
bestehen muss. Alternativ ist die vorliegende Erfindung auch an einer
- nicht dargestellten - Aderleitung anwendbar, bei welcher der elektri
sche Leiter in eine Isolierung eingebettet ist, die dann - im Rahmen der
vorliegenden Erfindung - aus Silikon-Gummi bestehen muss, ohne dass
diese Isolierung zusätzlich in einen Kabelmantel eingebettet ist.
Die Fig. 2a und 4a zeigen je einen kreisrunden, zylinderförmigen
Ring 20, der erfindungsgemäß aus getempertem Messing besteht. Durch
die vom Ring 20 begrenzte Öffnung ist in paralleler Ausrichtung zur
- nicht dargestellten - Ringlängsachse ein Abschnitt 11 einer elektri
schen Leitung 10 geführt. Die Abmessungen der Leitung 10 und des
Ringes 20 sind aneinander angepasst. Zum Beispiel hat sich für eine
Leitung 10, deren Kabelmantel 17 aus Silikon-Gummi besteht und einen
Aussendurchmesser von 4 mm aufweist, ein Ring 20 gut bewährt, der
einen Innendurchmesser von 5 mm, eine Wandstärke von 0,5 mm und eine
Breite/Länge von 2,1 mm aufweist. Für eine andere Leitung, deren Kabel
mantel einen Aussendurchmesser von 5,6 mm aufweist, hat sich ein
Messingring gut bewährt, dessen Innendurchmesser 8 mm, dessen Wand
stärke 1 mm und dessen Breite/Länge etwa 4,6 mm beträgt. In jedem
Falle soll der Innendurchmesser des nicht verformten, kreisrunden
Messingrings den Aussendurchmesser der isolierten Leitung um wenig
stens 1 bis etwa 5 mm übersteigen.
Die Anordnung nach Fig. 2a wird in einem Presswerkzeug angeordnet,
dessen Aufbau schematisch in Fig. 3a, 3b dargestellt ist. Zu diesem
Presswerkzeug 40 gehören ein stationär angeordneter Pressbacken 41
und ein beweglich angeordneter Pressbacken 45, der von einer Bedienungs
person mit Hilfe eines - nicht dargestellten - Hebels auf den stationären
Pressbacken 41 zu und von diesem weg verstellt werden kann. An jeder
Frontfläche 42, 46 sind je eine teilkreisförmige Aussparung 43, 47 aus
gebildet, an die sich Frontflächenabschnitte 44, 49 anschließen. Vor und
hinter diesen Pressbacken 41, 45 befindet sich je eine - nicht dargestell
te - Ablagefläche, auf welchen der Leitungsabschnitt 11 so abgelegt wird,
dass der kreisrunde Ring 20 in die Aussparung 43 gedrückt wird. Weiter
hin ist eine Ablagefläche mit einem - nicht dargestellten - Anschlag ver
sehen, und das Kabelmantelende 12 befindet sich in Anlage an diesem
Anschlag, so dass der Ring 20 in einem vorgegebenen Abstand zum Kabel
mantelende 12 auf den Leitungsabschnitt 11 aufgepresst wird. Anschließend
wird der bewegliche Pressbacken 45 auf den stationären Pressbacken
41 zu verstellt, bis die beiden Frontflächen 42 und 46 aneinander an
liegen. Hierbei wird der anfänglich kreisrunde Ring 20 innerhalb der
beiden keilförmigen Aussparungen 43, 47 in seinem Durchmesser verringert
und auf den Leitungsabschnitt 11 aufgepresst. Das restliche Ringmaterial
wird zwischen den beiden zurückgenommenen Frontflächen 44 und 49 zu
je zwei geraden, parallelen Stegen 22, 23 verformt, die an ihrem Ende
über einen gekrümmten Abschnitt 24 mit engem Krümmungsradius mitein
ander verbunden sind. Diese Stege 22, 23 und der gekrümmte Abschnitt
24 bilden zusammen eine doppellagige Fahne 25, die einstückig mit dem
verformten Ring 21 verbunden ist. Die danach erhaltene Anordnung ist
schematisch in Fig. 2b und 3c dargestellt.
Mit dem in Fig. 5a, 5b schematisch angedeuteten Presswerkzeug 50 kann
ein anfänglich kreisrunder Ring 20, der typischerweise einen größeren
Durchmesser aufweist als der Ring nach Fig. 2a, so verformt werden,
dass am verformten Ring 21 zwei doppellagige Fahnen 25 und 29 abstehen,
wie das schematisch in Fig. 4b und 5c dargestellt ist. Das hierzu erforder
liche Presswerkzeug 50 weist ebenfalls einen stationären Pressbacken
51 und einen beweglichen Pressbacken 55 auf. In den beiden Frontflächen
52 und 56 ist je eine teilkreisförmige Aussparung 53 und 57 ausgebildet,
die symmetrisch aufeinander zu gerichtet sind. Die Anordnung nach Fig. 4a
wird so in dem Presswerkzeug 50 angeordnet, dass sich der kreisrunde
Ring 20 in Anlage an der teilkreisförmigen Aussparung 53 befindet. Beim
Zufahren der beiden Pressbacken 51, 55 wird der Ring 20 zwischen den
beiden teilkreisförmigen Aussparungen 53, 57 zu einem verformten Ring
21 mit linsenförmiger Gestalt verformt, welcher die Leitung 10 einschnürt,
und das überschüssige Ringmaterial bildet zwischen den beiden Front
flächen 52 und 56 je eine doppellagige Fahne 25 und 29, die sich längs
einer gemeinsamen Geraden voneinander weg erstrecken.
Der Leitungsabschnitt 11 mit aufgepresstem, verformtem Ring 21 wird
aus dem Presswerkzeug 40 bzw. 50 entnommen und in ein Moulding-Werkzeug
zum Anspritzen des Dichtungskörpers 30 eingelegt. Hierzu kann beispiels
weise ein zweiteiliges Zwei-Nutzen-Werkzeug vorgesehen werden, dessen
eine Werkzeughälfte 60 schematisch in Fig. 6 dargestellt ist. Diese Werk
zeughälfte besteht im wesentlichen aus einem Block 61 aus Aluminium,
in den zwei Stahleinlagen 62 und 63 eingesetzt sind, an denen besonders
feine Details ausgearbeitet sind. Es ist je eine anteilige, durchgehende
Bohrung 64, 64' ausgespart, in welche der Leitungsabschnitt 11 so einge
legt werden kann, dass er ununterbrochen durch das geschlossene Werk
zeug hindurchführt. Die anteiligen Bohrungen 64, 64' schneiden je einen
anteiligen Formhohlraum 65, 65' zur Erzeugung eines Dichtungskörpers 30,
dessen Kontur an die Labyrinthdichtung der Aussparung 3 (vergl. Fig. 1)
angepasst ist. In jeden Formhohlraum 65, 65' mündet je ein Einspritzkanal
66, 66', der von einem zentralen Zuführkanal 67 abzweigt, über den
schmelzflüssiger Schmelzkleber zuführbar ist. In Passbohrungen 68 an
der einen Werkzeughälfte 60 können fluchtend angeordnete - nicht darge
stellte - Passstifte an der anderen Werkzeughälfte 60' eingeführt werden
und sorgen für eine passgenaue Anordnung der beiden Werkzeughälften
60 und 60'.
In die Werkzeughälfte 60 wird je ein Leitungsabschnitt 11 so eingelegt,
dass sich der aufgepresste und verformte Ring 21 innerhalb des Form
hohlraums 65 bzw. 65' befindet. Anschließend wird die andere Werkzeug
hälfte 60' passgenau aufgesetzt; beide Werkzeughälften 60, 60' werden
miteinander verriegelt. Aus einer vorgegebenen Quelle wird schmelz
flüssiger Schmelzkleber über die Kanäle 67, 66, 66' eingespritzt und
bildet an jeder Leitung 11 je einen Dichtungskörper 30. Typischerweise
sind der Einspritzvorgang und die zur Verfestigung erforderliche Abkühlung
nach etwa 30 sec beendet. Das Werkzeug wird geöffnet, die beiden
Werkzeughälften 60 und 60' voneinander getrennt und das Erzeugnis ent
nommen.
Je nach Art des verformten Ringes 21 wird ein Produkt erhalten, wie
es schematisch in den Fig. 7 oder 8 dargestellt ist. Auf den Leitungs
abschnitt 11 nach Fig. 7 ist ein verformter Ring 21 aufgepresst, von
dem eine doppellagige Fahne 25 absteht. Dieser Ring 21 mit einstückig
ausgebildeter Fahne 25 bildet ein Verankerungselement, das vollständig
in den Dichtungskörper 30 eingebettet ist, welcher die Leitung 10 um
greift. Beim Produkt nach Fig. 8 stehen vom verformten linsenförmigen
Ring 21 in entgegengesetzte Richtungen je eine doppellagige Fahne 25
und 29 ab. In jedem Falle ist der Dichtungskörper 30 mit Hilfe des Ver
ankerungselementes so fest an der Leitung 10 fixiert, dass eine Abzugs
kraft, von wenigstens 80%, vorzugsweise 90% und mehr der Zugfestigkeit
der unbeschädigten Isolierung oder des unbeschädigten Kabelmantels 17
nicht ausreicht, den so verankerten Dichtungskörper 30 längs der
Leitung 10 zu verrutschen, zu verschieben und/oder zu verdrehen.
Claims (18)
1. Ein- oder mehradrige elektrische Leitung,
die mit einer Isolierung und/oder mit einem Kabelmantel versehen ist,
an der in gegebenem Abstand zum Isolierungs- bzw. Kabelmantelende ein die Isolierung oder den Kabelmantel umgreifender Dichtungs körper angespritzt ist, der aus einem thermoplastischen, unter Nieder druckbedingungen verarbeiteten Schmelzkleber auf Polyamidbasis be steht,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Isolierung oder der Kabelmantel (17) aus einem für Isolier- und Mantelmischungen für Kabel und isolierte Leitungen geeigneten Silikon- Gummi besteht; und
im Bereich der Umgriffsstelle auf die Isolierung oder den Kabelmantel (17) ein aus getempertem Messing bestehender Ring (21) aufgepresst ist, der im aufgepressten Zustand die Isolierung oder den Kabel mantel (17) einschnürt und wenigstens eine von der Isolierung oder vom Kabelmantel (17) nach aussen abstehende, doppellagige Fahne (25, 29) aufweist, die vollständig in den Dichtungskörper (30) ein gebettet ist.
die mit einer Isolierung und/oder mit einem Kabelmantel versehen ist,
an der in gegebenem Abstand zum Isolierungs- bzw. Kabelmantelende ein die Isolierung oder den Kabelmantel umgreifender Dichtungs körper angespritzt ist, der aus einem thermoplastischen, unter Nieder druckbedingungen verarbeiteten Schmelzkleber auf Polyamidbasis be steht,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Isolierung oder der Kabelmantel (17) aus einem für Isolier- und Mantelmischungen für Kabel und isolierte Leitungen geeigneten Silikon- Gummi besteht; und
im Bereich der Umgriffsstelle auf die Isolierung oder den Kabelmantel (17) ein aus getempertem Messing bestehender Ring (21) aufgepresst ist, der im aufgepressten Zustand die Isolierung oder den Kabel mantel (17) einschnürt und wenigstens eine von der Isolierung oder vom Kabelmantel (17) nach aussen abstehende, doppellagige Fahne (25, 29) aufweist, die vollständig in den Dichtungskörper (30) ein gebettet ist.
2. Leitung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kabelmantel (17) einen Aussendurchmesser von 2 bis 12 mm auf weist; und
der verformte Ring (21) aus einem nicht verformten, kreisrunden Ring (20) erzeugt worden ist, der einen Innendurchmesser aufweist,
welcher den jeweiligen Kabelmantel-Aussendurchmesser um 1 bis 5 mm übersteigt.
der Kabelmantel (17) einen Aussendurchmesser von 2 bis 12 mm auf weist; und
der verformte Ring (21) aus einem nicht verformten, kreisrunden Ring (20) erzeugt worden ist, der einen Innendurchmesser aufweist,
welcher den jeweiligen Kabelmantel-Aussendurchmesser um 1 bis 5 mm übersteigt.
3. Leitung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der nicht verformte, kreisrunde Ring (20) ein zylindrischer Ring
ist, der zumindest eine ebene Innenumfangsfläche aufweist, die frei
von abstehenden Graten und sonstigen Vorsprüngen ist.
4. Leitung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der verformte Ring (21) im aufgepressten Zustand eine abstehende,
doppellagige Fahne (25) aufweist.
5. Leitung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der verformte Ring (21) im aufgepressten Zustand zwei abstehende,
doppellagige Fahnen (25 und 29) aufweist, die je längs einer gemein
samen Geraden vom restlichen Ring (21) abstehen.
6. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der verformte Ring (21) aus einer Kupfer/Zink/Blei-Legierung mit
59-62 Gew.-% Cu, 0,5 bis 2,5 Gew.-% Pb, Rest Zn und herstellungs
bedingte Verunreinigungen besteht.
7. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der verformte Ring (21) aus dem Material CuZn38Pb2 besteht.
8. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der verformte Messingring (21) vor seiner Verformung getempert worden ist; und
zu dieser Temperung eine Vielzahl Messingringe 1 bis 5 Std. lang auf eine Temperatur im Bereich von 350 bis 450°C erwärmt worden ist.
der verformte Messingring (21) vor seiner Verformung getempert worden ist; und
zu dieser Temperung eine Vielzahl Messingringe 1 bis 5 Std. lang auf eine Temperatur im Bereich von 350 bis 450°C erwärmt worden ist.
9. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kabelmantel (17) einen Aussendurchmesser von 2 bis 12 mm aufweist; und
die durch den aufgepressten Ring (21) verursachte Einschnürung des Kabelmantels den jeweiligen Kabelmantel-Aussendurchmesser um 10 bis 25% vermindert.
der Kabelmantel (17) einen Aussendurchmesser von 2 bis 12 mm aufweist; und
die durch den aufgepressten Ring (21) verursachte Einschnürung des Kabelmantels den jeweiligen Kabelmantel-Aussendurchmesser um 10 bis 25% vermindert.
10. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der angespritzte Dichtungskörper (30) mit Hilfe des verformten
Ringes (21) so fest an der Leitung (10) verankert ist, dass eine
Abzugskraft von wenigstens 80%, vorzugsweise 90% und mehr der
Zugfestigkeit der unbeschädigten Isolierung oder des unbeschädigten
Kabelmantels (17) nicht ausreicht, den so verankerten Dichtungskör
per (30) längs der Leitung (10) zu verrutschen, zu verschieben
und/oder zu verdrehen.
11. Verfahren zum Anspritzen eines Dichtungskörpers an eine isolierte,
elektrische Leitung,
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
- - es wird eine ein- oder mehradrige isolierte Leitung (10) bereit gestellt, die wenigstens einen elektrischen Leiter innerhalb einer Isolierung aufweist, oder die eine oder mehrere einzeln isolierte Ader(n) (15, 15', 15"; 16) aufweist, die in einem Kabelmantel (17) eingebettet sind, wobei die Isolierung oder der Kabelmantel (17) aus für Isolier- und Mantelmischungen für Kabel und iso lierte Leitungen geeignetem Silikon-Gummi besteht und diese Isolierung oder der Kabelmantel (17) einen kreisrunden Aussen umfang mit gegebenem Aussendurchmesser aufweist;
- - es wird ein kreisrunder Ring (20) aus Messing bereitgestellt, der einen Innendurchmesser aufweist, der um 1 bis 5 mm größer ist als der Aussendurchmesser der Isolierung oder des Kabel mantels (17);
- - der Messingring (20) wird - zweckmäßigerweise zusammen mit einer Vielzahl entsprechender Messingringe - 1 bis 5 Std. lang bei 350 bis 450°C getempert;
- - wahlweise wird an der Leitung (10) angrenzend an ein Leitungs ende der Kabelmantel (17) längs einer vorgegebenen Länge ent fernt, um die - gegebenenfalls isolierte(n) Ader(n) (15, 15', 15"; 16) freizulegen;
- - dieses Leitungsende wird in den geschlossenen, kreisrunden, getemperten Messingring (20) eingeführt; Leitung (10) und Messingring (20) werden so in einem Presswerkzeug (40, 50) angeordnet, das mit wenigstens einem beweglichen Pressbacken (45, 55) zum Verformen des Messingringes (20) versehen ist, dass sich der Ring (20) in einem vorgegebenen Abstand zum Kabelmantelende (12) befindet;
- - durch Verstellung des beweglichen Pressbackens (45, 55) wird der Messingring (20) so auf die Leitung (10) aufgepresst und verformt, dass er die Isolierung oder den Kabelmantel (17) ein schnürt, wobei das restliche Ringmaterial wenigstens eine von der Isolierung oder vom Kabelmantel (17) nach aussen abstehende, doppellagige Fahne (25, 29) bildet;
- - die Leitung (10) mit dem aufgepressten, verformten Ring (21) wird aus dem Presswerkzeug entnommen und in einem Moulding- Werkzeug (60) angeordnet, in dem ein Formhohlraum (65, 65') ausgespart ist, der an die Kontur des Dichtungskörpers (30) angepasst ist;
- - das die Leitung mit dem aufgepressten, verformten Ring (21) enthaltende Moulding-Werkzeug (60, 60') wird verschlossen und verriegelt; in das verschlossene Moulding-Werkzeug (60, 60') wird unter einem Spritzdruck von 5 bis 20 bar schmelzflüssiger Schmelzkleber auf Polyamidbasis eingespritzt, um einen die Iso lierung oder den Kabelmantel (17) umgreifenden Dichtungskörper (30) zu erzeugen, in welchem der aufgepresste, verformte Mes singring (21) vollständig eingebettet ist; und
- - nach Abkühlung und Verfestigung des Schmelzklebers wird das Moulding-Werkzeug (60, 60') geöffnet und die Leitung (10) mit dem angespritzten Dichtungskörper (30) entnommen.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
mit einem Presswerkzeug gearbeitet wird, das mit einem Magazin zur Aufnahme einer Vielzahl getemperter Messingringe versehen ist;
aus diesem Magazin nacheinander je ein kreisrunder Messingring (20) in definierter Anordnung bezüglich eines feststehenden Pressbackens (41, 51) dieses Presswerkzeugs bereitgestellt wird;
das von überschüssiger Isolierung oder von überschüssigem Kabel mantel (17) befreite Leitungsende in den bestimmt angeordneten Messingring eingeführt und so weit durch diesen Ring hindurchge schoben wird, bis das Kabelmantelende (12) an einem vorgegebenen Anschlag anliegt.
mit einem Presswerkzeug gearbeitet wird, das mit einem Magazin zur Aufnahme einer Vielzahl getemperter Messingringe versehen ist;
aus diesem Magazin nacheinander je ein kreisrunder Messingring (20) in definierter Anordnung bezüglich eines feststehenden Pressbackens (41, 51) dieses Presswerkzeugs bereitgestellt wird;
das von überschüssiger Isolierung oder von überschüssigem Kabel mantel (17) befreite Leitungsende in den bestimmt angeordneten Messingring eingeführt und so weit durch diesen Ring hindurchge schoben wird, bis das Kabelmantelende (12) an einem vorgegebenen Anschlag anliegt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
je ein kreisrunder, zylindrischer Messingring (20) bereitgestellt wird, der zumindest eine glatte Innenumfangsfläche aufweist, die frei von Graten und/oder sonstigen Vorsprüngen ist; und
innerhalb des Presswerkzeugs auf eine gegenseitige, streng parallele Ausrichtung des zylindrischen Messingringes (20) und des in die Ringöffnung eingeführten Leitungsabschnittes (11) geachtet wird.
je ein kreisrunder, zylindrischer Messingring (20) bereitgestellt wird, der zumindest eine glatte Innenumfangsfläche aufweist, die frei von Graten und/oder sonstigen Vorsprüngen ist; und
innerhalb des Presswerkzeugs auf eine gegenseitige, streng parallele Ausrichtung des zylindrischen Messingringes (20) und des in die Ringöffnung eingeführten Leitungsabschnittes (11) geachtet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Leitung (10) bereitgestellt wird, deren Kabelmantel (17) einen Aussendurchmesser von 2 bis 12 mm aufweist; und
ein kreisrunder Ring (20) bereitgestellt wird, der einen Innendurch messer aufweist, welcher den jeweiligen Kabelmantel-Aussendurch messer um 1 bis 5 mm übersteigt.
eine Leitung (10) bereitgestellt wird, deren Kabelmantel (17) einen Aussendurchmesser von 2 bis 12 mm aufweist; und
ein kreisrunder Ring (20) bereitgestellt wird, der einen Innendurch messer aufweist, welcher den jeweiligen Kabelmantel-Aussendurch messer um 1 bis 5 mm übersteigt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zu verformende kreisrunde Ring (20) ein zylindrischer Ring ist,
der zumindest eine ebene Innenumfangsfläche aufweist, die frei von
abstehenden Graten und sonstigen Vorsprüngen ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein zu verformender Ring (20) bereitgestellt wird, der aus einer
Kupfer/Zink/Blei-Legierung mit 59-62 Gew.-% Cu, 0,5 bis 2,5 Gew.-%
Pb, Rest Zn und herstellungsbedingte Verunreinigungen besteht.
17. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zu verformende Ring (20) aus dem Material CuZn38Pb2 besteht.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zu verformende Ring (20) vor seiner Verformung getempert wird; und
zu dieser Temperung eine Vielzahl Ringe 1 bis 5 Std. lang auf eine Temperatur im Bereich von 350 bis 450°C erwärmt werden.
der zu verformende Ring (20) vor seiner Verformung getempert wird; und
zu dieser Temperung eine Vielzahl Ringe 1 bis 5 Std. lang auf eine Temperatur im Bereich von 350 bis 450°C erwärmt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999139882 DE19939882C1 (de) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | Elektrische Leitung mit angespritztem, verrutschfest verankertem Dichtungskörper und Verfahren zur Herstellung |
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---|---|---|---|
DE1999139882 DE19939882C1 (de) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | Elektrische Leitung mit angespritztem, verrutschfest verankertem Dichtungskörper und Verfahren zur Herstellung |
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---|---|
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DE (1) | DE19939882C1 (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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