DE19960266A1

DE19960266A1 - Verfahren zur Herstellung von Schrumpf- u. Ausdehnungsschlauchverbindungen und Vorrichtungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19960266A1
Application number: DE1999160266
Authority: DE
Original assignee: TQ TECHNOLOGY GmbH
Current assignee: TQ TECHNOLOGY GmbH
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2001-06-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schrumpfschlauchverbindung. Ein verarbeitungsbereiter Schrumpfschlauchabschnitt aus einem Kunststoff mit ausreichend hoher Dielektrizitätskonstanten epsilon¶r¶ und ausreichend schlechter Wärmeleitung, wird auf einem definierten Oberflächenbereich eines elektrischen Leiters oder Halbleiters oder davon gebildeten Verbindungsabschnitt aufgebracht. Der Schrumpfschlauchabschnitt wird mit einem hochfrequenten, elektromagnetischen Wechselfeld, das von einem Hochfrequenzgenerator erzeugt wird, kurzzeitig beaufschlagt, dielektrisch erwärmt und dabei zum Aufschrumpfen gebracht. Die Vorrichtungsanordnung bzw. Anlage zur Durchführung des Verfahrens kann folgende Arbeitsbereiche umfassen: Vormaterialstation A mit einem Kabelrollenmagazin, Kabelfeederstation B mit einer Kabelabspulvorrichtung, Kabelbearbeitungsstation C mit einem Abläng- und Abisolierungsautomaten, Kabelvorbereitungsstation D mit Schrumpfschlauchabschnittsfeeder, Kabelpufferstation E mit Speichervorrichtung, Kabelaufnahmestation F mit zwei Stützvorrichtungen für die Kabelausrichtung, Kabelverbindungsstation G mit Robotikvorrichtung zur mechanischen und/oder schweißtechnischen Erzeugung eines Verbindungsabschnitts, Kabelerwärmungsstation H mit Robotikvorrichtung und Hochfrequenzgenerator zur dielektrischen Erwärmung des Schrumpfschlauchabschnitts und Kabelstrangaufnahmestation I mit Lagervorrichtung zur Aufnahme der erzeugten Kabelstränge. Nach der Erfindung können ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schrumpf und Ausdehnungs schlauchverbindungen und eine Vorrichtungsanordnung zur Durchführung des Verfah rens, welche auch als Anlage zu begreifen ist. Beispielsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtungsanordnung als rechnergesteuerte, halb- oder vollautomatische Anlage oder Fertigungsstraße in Modulanordnung ausgeführt.

Zum Stand der Technik gehören Schrumpfschläuche, die aus modifizierten, strahlen vernetzten Polymeren bestehen. Diese Formteile schrumpfen bei Wärmeeinwirkung in vorbestimmte Formen und Abmessungen bis zu 50% zusammen. Dieser Effekt tritt jedoch nur dann ein, wenn der Schrumpfschlauch vorher auf Erweichungstemperatur erwärmt, dabei mechanisch oder pneumatisch aufgeweitet und im aufgeweiteten Zu stand unter Fixieren bzw. Einfrieren der sogenannten Aufweitungsspannung abgekühlt wird. In diesem Zustand stellt der Schrumpfschlauch ein verkaufsfähiges Handelspro dukt dar. Erst durch anschließende Erwärmung wird die fixierte bzw. eingefrorene Aufweitungsspannung freigesetzt und im Sinne eines Memory-Effekts der Schrump fungsprozeß ausgelöst. Die Schrumpfschläuche, die einfach und zeitsparend zu handha ben sind, werden schon seit langem wegen ihrer hohen Zuverlässigkeit in der Kabel- und Verbindungstechnik eingesetzt. Mit den Schrumpfschläuchen werden freie mitein ander verbundene metallische Kabelenden, Muffen und Endverschlüsse bei Betriebs spannungen bis zu 30 kV ummantelt. Die Schrumpfschläuche können auf ihrer Innen seite mit speziellen Klebern beschichtet sein, um das Eindringen und Vordringen von Feuchtigkeit bis zu den metallischen Kabelenden zu verhindern. Nach dem Stand der Technik wird mittels Heißgas, Infrarotbeheizung oder Ultraschall der Schrumpfungs prozeß in den thermomechanisch aufgeweiteten Schrumpfschläuchen ausgelöst. Mit diesen Methoden ist jedoch eine gleichmäßige, rasche Erwärmung und definierte Ein stellung der Erwärmungstiefe des thermomechanisch vorbereiteten Schrumpfschlauches nur eingeschränkt zu erreichen. Die zum Stand der Technik gehörenden Methoden zur Einleitung des Schrumpfprozesses sind daher unsicher und zeitaufwendig; denn die Er wärmungstiefe ist nicht genau einstellbar und die Zeitspanne für die notwendige Wär meübertragung dauert mit den zum Stand der Technik gehörenden Erwärmungsmetho den zu lange.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das eine gleich mäßige, rasche Erwärmung und definierte Einstellung der Erwärmungstiefe bei der Er zeugung von Schrumpfschlauchabschnitten oder Ausdehnungsschlauchabschnitten im Sinne der eingangs dargelegten für die Erfindung geltenden Definition in äußerst kurzen Fertigungszeiten ermöglicht. Die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile wie ungenaue Einbringung der Wärmemenge und ungenaue Einstellung der Erwärmungstie fe bei längeren Erwärmungszeiten sollen beseitigt werden. Schließlich soll eine Vor richtungsanordnung, die auch als Anlage in modularer Zusammenstellung zu begreifen ist, zur Herstellung von Schrumpfschlauchabschnitten oder Ausdehnungsschlauchab schnitten geschaffen werden, welche rechnergesteuert, halb- oder vollautomatisch be trieben werden kann.

Diese Aufgabenstellung wird mit den Nebenansprüchen 1 und 6 sowie mit den hierauf rückbezogenen Unteransprüchen 2 bis 5, 7 und 8 gelöst.

Nach der Erfindung sind unter dem Begriff Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchab schnitt elektrisch isolierende und/oder gegenüber mechanischen, chemischen, physika- lisch-chemischen, thermischen und/oder sonstigen physikalischen Einwirkungen schüt zende Hüllen, Umhüllungen, Ummantelungen, schlauchförmige Überzüge udgl. zu ver stehen, die als Abschnitte mit ausreichender Dimensionierung durch außenseitiges und/oder innenseitiges Aufbringen auf elektrisch leitende oder elektrisch halbleitende Substrate wie massive oder hohle Leiter oder Halbleiter geschaffen werden. Hierzu ge hören auch elektrisch leitende Kunststoffe oder elektrisch nichtleitende Kunststoffe, in die ein elektrisch leitendes Material fertigungstechnisch vorübergehend eingebracht wird, das nach Herstellung der Schlauchverbindung wieder entfernt und zum erneuten fertigungstechnischen Einsatz bereitgestellt wird. Die außenseitig auf massiven oder hohlen Leitern, Halbleitern oder Kunststoffen aufgebrachten Hüllen, beispielsweise in Form schlauchförmiger Abschnitte, werden durch einen Schrumpfungsprozeß erzeugt. Die innenseitig in hohlen Leitern, Halbleitern oder Kunststoffen eingebrachten Hüllen, beispielsweise in Form schlauchförmiger Abschnitte, werden durch einen Ausdeh nungsprozeß geschaffen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Schrumpf schlauchverbindungen, wobei mindestens ein Schrumpfschlauchabschnitt auf der Au ßenoberfläche mindestens eines massiven oder hohlen Leiters oder Halbleiters zu des sen Isolierung und/oder Schutz gegenüber mechanischer, chemischer, physikalisch chemischer, thermischer und/oder sonstiger physikalischer Beanspruchung aufge schrumpf und dadurch zur form- und/oder kraftschlüssigen Anlage gebracht wird. Un ter Beibehaltung dieser Zielsetzung kann auch ein Ausdehnungsschlauchabschnitt ge gen die Innenoberfläche eines hohlen Leiters, Halbleiters oder Kunststoffs ausgedehnt und dadurch zur form- und/oder kraftschlüssigen Anlage gebracht.

Mit dem erfindungsgemäß hergestellten Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchverbin dung wird auf einem bestimmten Außen- oder Innenoberflächenbereich eines elektrisch leitenden oder halbleitenden massiven oder hohlen Trägers eine elektrische Isolierung und/oder ein Schutz gegenüber mechanischen, chemischen, physikalisch-chemischen, thermischen und/oder physikalischen Beanspruchungen geschaffen. Unter Schrumpf- oder Ausdehnungsschlauchverbindung ist im Sinne der Erfindung die von einem Schrumpf oder Ausdehnungschlauchabschnitt durch Aufschrumpfen oder Ausdehnen auf oder in einem definierten Bereich eines massiven oder hohlen Trägers geschaffenen Verbindung zu verstehen. Der nach der Erfindung aufgebrachte Schrumpf oder Aus dehnungsschlauchabschnitt funktioniert als Isolations- und/oder Schutzmittel gegenüber elektrischen Strom, Wärme, Kälte, chemischen Agenzien und/oder sonstigen physika lisch-chemischen Beanspruchungen, so daß bei Berührung der schrumpfschlauchge schützten elektrisch leitenden oder halbleitenden Träger eine Beschädigung von Perso nen und Sachen sowie Betriebs- und Anlagestörungen verhindert werden. Andererseits wird der erfindungsgemäß isolierte Leiter, Halbleiter oder Kunststoff auf diese Weise selbst vor Beschädigung geschützt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein verarbeitungsbereiter Schrumpf schlauchabschnitt aus einem Kunststoff mit ausreichend hoher Dielektrizitätskonstanten ε_r auf einem definierten Oberflächenbereich eines elektrischen Leiters oder Halbleiters oder davon gebildeten Verbindungsabschnitt aufgebracht. Der Schrumpfschlauchab schnitt wird nach der Lehre der Erfindung mit einem hochfrequenten, elektromagneti schen Wechselfeld, das von einem Hochfrequenzgenerator erzeugt wird, kurzzeitig be aufschlagt, dadurch dielektrisch erwärmt und zum Aufschrumpfen gebracht. Diese Me thode trägt einen der erfindungsgemäß erzielten Vorteile der gleichmäßigen, raschen Erwärmung und der definiert einstellbaren Erwärmungstiefe in dem Bereich des Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchabschnitts.

Die Vorrichtungsanordnung bzw. Anlage zur Durchführung des Verfahrens kann fol gende Arbeitsbereiche umfassen: Vormaterialstation A mit Kabelrollenmagazin, Kabel feederstation B mit Kabelabspulvorrichtung, Kabelbearbeitungsstation C mit Abläng- und Abisolierungsautomaten, Kabelvorbereitungsstation D mit Schrumpf oder Aus dehnungsschlauchabschnittsfeeder, Kabelpufferstation E mit Speichervorrichtung, Ka belaufnahmestation F mit mindestens einer Stützvorrichtung für die Kabelausrichtung, Kabelverbindungsstation G mit Robotikvorrichtung zur mechanischen und/oder löt- oder schweißtechnischen Erzeugung eines Verbindungsabschnitts, Kabelerwärmung station H mit Robotikvorrichtung und Hochfrequenzgenerator zur dielektrischen Er wärmung des Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchabschnitts und Kabelstrangauf nahmestation I mit Lagervorrichtung zur Aufnahme der erzeugten Kabelstränge.

Nach der Erfindung werden Kabel, die mit dielektrischem Material ummantelte sind und massive oder hohle Leiter besitzen, verarbeitet werden. Ferner können nach der Erfindung anstelle von elektrischen Leitungs- oder Schnittstellenkabeln auch andere metallische Gegenstände, beispielsweise in Draht-, Stangen- oder Bandform mit kreis- oder ovalförmiger, quadratischer, rechteckförmiger oder polygoner Außenkontur, mit dielektrischen Stoffen isoliert bzw. überzogen werden.

Zur Erfindung gehört die eigenständige Erkenntnis, daß anstelle von thermomechanisch aufgeweiteten Schrumpfschläuchen bzw. Schrumpfschlauchabschnitten, deren Aufwei tungsspannung durch Abkühlung fixiert worden ist, auch thermomechanisch zusam mengepreßte bzw. gestauchte Ausdehnungsschläuche bzw. Ausdehnungsschlauchab schnitte, deren Stauchspannung durch Abkühlung fixiert worden ist, eingesetzt werden. Diese thermomechanisch zusammengepreßten bzw. gestauchten Ausdehnungsschläuche bzw. Ausdehnungsschlauchabschnitte mit durch Abkühlung fixierter Zusammenpreß- bzw. Stauchspannung können innenseitig für die Auskleidung bestimmter Bereiche der Innenoberfläche von nicht isolierten oder außen isolierten, hohlen, Leitern, Halbleitern oder Kunststoffen verwendet werden. Ferner kann die Erfindung zur massiven Innen raumausfüllung eines hohlen Leiters oder Halbleiters mit einem expandierbarem Mate rial wie einem gestauchten, thermisch fixierten Kunststoff eingesetzt werden. In diesem Falle wird anstelle der Ausdehnungsschläuche bzw. der Ausdehnungsschlauchab schnitte ein massives Material, beispielsweise in Draht-, Stangen-, Band- oder Kugel form udgl., in den Hohlraum eingesetzt und durch dielektrische Erwärmung zur Aus dehnung gebracht.

Mit der Erfindung werden die nach dem Stand der Technik bei der Herstellung von Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchverbindungen eingesetzten Beheizungsarten wie Heißgas, Infrarotbeheizung oder Ultraschallbehandlung verlassen. Stattdessen wird eine spezielle Hochfrequenzbehandlung angewandt, wobei die dielektrische Erwärmung zur Auslösung des Schrumpfungs- oder Ausdehnungsprozesses genutzt wird. Die nach der Erfindung zu erwärmenden Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchabschnitte bestehen aus Kunststoffen, die elektrisch nicht oder schlecht leitend sind. Diese Werkstoffe wer den für mechanisch beanspruchte Isolierungen von elektrischen Leitern als Berührungs schutz verwendet. Sie besitzen eine hohe Dielektrizitätskonstante und hohe chemische Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien. Im Rahmen der Erfindung werden bei spielsweise Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchabschnitte aus folgenden thermopla stischen, schlecht wärmeleitenden, hochpolymeren Isolationsstoffen verwendet: Po lyäthylen mit ε_r (Dielektrizitätskonstante) 2,2 bis 2,3, Polyvinylchlorid mit ε_r 3,4, Po lyurethan mit ε_r 3,7 bis 4,2, Polyamid mit ε_r 4, Hartgummi mit ε_r 3 bis 4, Kautschuk mit ε_r 3,25, udgl.

Die Erfindung wird nachfolgend auf der Basis der insbesondere in Betracht kommenden Ausführungsform näher erläutert. Danach wird zur Erzeugung der dielektrischen Er wärmung eine hochfrequente Spannungsquelle wie ein Hochfrequenzgenerator einge setzt. Dabei werden die in dem Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchabschnitt, der aus einem der genannten Isolationsstoffe gefertigt sein kann, auftretenden dielektrischen Verluste thermisch umgesetzt und zum Ablauf des Schrumpf oder Ausdehnungsvor gangs ausgenutzt. Der Frequenzbereich zur thermischen Behandlung des Schrumpf- oder Ausdehnungsschlauchabschnitts kann zwischen 1 und 50 MHz liegen. Vorzugs weise wird der Schrumpfschlauchabschnitt bei einer Frequenz von 21 +/- 5 MHz, ins besondere bei Industriefrequenzen von 13,6 MHz, 21 MHz oder 27,12 MHz kurzzeitig behandelt, um die Schrumpfung oder Ausdehnung des auf oder in mindestens einem Leiter auf oder eingebrachten Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchabschnitts zu be wirken. Dabei kann der über den Isolations- bzw. Ummantelungsbereich gesteckte, ver arbeitungsbereite Schrumpfschlauch oder in diesen Bereich eingesetzte Ausdehnungs schlauch in Abhängigkeit von der eingesetzten Kunststoffqualität und mit der erforder lichen Wärmemenge auf 90 bis 250°C dielektrisch erwärmt werden. In diesem Tempe raturbereich wird die in dem verarbeitungsfertigen Schrumpf oder Ausdehnungs schlauchabschnitt fixiert vorliegende, thermomechanisch erzeugte Aufweitungs- oder Stauchspannung freigesetzt. Die fixierte Ausdehnungs- oder Stauchspannung wird dabei freigesetzt und veranlaßt das Schrumpfen oder Ausdehnen des Kunststoffs. Dabei ver sucht der Kunststoff im Sinne eines Memory-Effekts den räumlichen Ausgangszustand wieder anzunehmen. Die kristallinen bzw. pseudokristallinen Bereiche, d. h. die Micel len, des eingesetzten Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchmaterials, federn im we sentlichen in die ursprüngliche Ausgangslage zurück, wodurch das Zusammenziehen des Schrumpfschlauchs bzw. das Ausdehnen des Ausdehnungsschlauchs äußerst schnell bewirkt wird. Die zwischen den Micellen vorhandenen amorphen Kunststoffbereiche wirken dabei wie Gelenke für die starren Kunststoffkristallite des Schrumpf oder Aus dehnungsschlauchkunststoffs. Bei höheren Temperaturen setzt üblicherweise die Auflö sung der kristallinen Kunststoffbereiche bzw. Micellen ein. Deshalb ist eine möglichst gleichmäßige und rasche Erwärmung sowie genaue Erwärmungstiefe des Schrumpf- oder Ausdehnungsschlauchabschnitts von großer fertigungstechnischer Bedeutung, wel che erfindungsgemäß durch dielektrische Erwärmung mittels eines hochfrequenten, elektrischen Wechselfeldes zuverlässig erreicht wird. Andere Erwärmungsmethoden vermögen dieses Problem nicht befriedigend zu lösen. Nach der Erfindung kann die dielektrische Erwärmung des Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchabschnitts über Emitterwerkzeuge beispielsweise mit einer "Kondensator"-Vorrichtung, die an die Raumform des Behandlungsgutes angepaßte Leiterplatten aufweisen kann, in kapaziti ver respektive induktiver Ankopplung an den zu isolierenden Leiter wie einem Kabel erfolgen. Die erforderliche, in Wärme umzusetzende Energie wird von einem Hochfre quenzgenerator, der ein hochfrequentes, elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, be zogen. Mit der Anwendung eines hochfrequenten elektromagnetischen Wechselfeldes zur dielektrischen Erwärmung eines Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchabschnitts erreicht die Erfindung die Vorteile der genauen Einstellbarkeit der Erwärmungstiefe und der äußerst kurzzeitigen Erwärmung des Behandlungsgutes, so daß dadurch das Dielek trikum wie Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchabschnitt und das Substrat wie Leiter oder Halbleiter keine Qualitätseinbußen erleiden.

Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt ferner die Erkenntnis, daß zwischen der Dielek trizitätskonstanten des Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchmaterials und der Leistung eines Hochfrequenzgenerators ein reziproker Zusammenhang besteht. Danach kann bei höheren Dielektrizitätskonstanten mit niedrigeren Hochfrequenzgeneratorleistungen gearbeitet werden.

Im Falle der Isolation bestimmter innenliegender Oberflächenabschnitte von hohlen elektrischen Leitern oder Halbleitern sowie von elektrische Leiter oder Halbleiter ent haltenden Trägern werden Ausdehnungsschlauchabschnitte verwendet, die thermome chanisch durch Zusammenpressen bzw. Stauchen und anschließendes Einfrieren der Zusammenpreß- bzw. Stauchspannung vorbereitet worden sind. Dieser Ausdehnungs schlauchabschnitt wird bis zu dem gewünschten Isolationsbereich des Hohlraums einge führt und dann mit einem hochfrequenten, elektromagnetischen Wechselfeld kurzzeitig behandelt. Dabei wird der Ausdehnungsschlauchabschnitt dielektrisch erwärmt, wo durch die Zusammenpreß- bzw. Stauchspannung freigesetzt wird. Dabei wird der Aus dehnungsschlauchabschnitt zu einer isolierenden Anlage an der Innenwand des hohlen Leiters oder Halbleiters gebracht. Anstelle von schlauchförmigen Materialien können auch massive Ausdehnungswerkstoffe in zu isolierende und/oder zu versiegelnde Hohl räume eingebracht und dort durch dielektrische Erwärmung expandiert werden.

Die Vorrichtungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt folgende Be triebsbereiche: Vormaterialstation, Kabelfederstation, Kabelbearbeitungsstation, Ka belvorbereitungsstation, Kabelpufferstation, Kabelaufnahmestation, Kabelverbindungs station, Schrumpfschlaucherwärmungsstation und Kabelstrangaufnahmestation.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der eingangs definierten Schrumpf- oder Ausdehnungsschlauchverbindungen und die Vorrichtungsanordnung bzw. Anlage zur Durchführung des Verfahrens werden in den Fig. 1a bis 1j, 2a bis 2l und 3 näher erläutert.

Die Fig. 1a bis 1j veranschaulichen in Schnitt- und Frontansichtdarstellungen den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf bei der Herstellung einer Isolierung mittels eines Schrumpfschlauchabschnitts auf zwei zu verbindende Kabel 2, 3.

Die einzelnen Zeichnungen betreffen mit Fig. 1a den Längsschnitt des ersten Kabels 2 einschließlich des Leiters 8 und abisolierten Endbereichs 6, mit Fig. 1b den Längs schnitt des zweiten Kabels 3 einschließlich des Leiters 9 und abisolierten Endbereichs 7, mit Fig. 1c den Querschnitt A-A durch die im Durchmesser gleichen Kabel 2, 3 ge mäß den Fig. 1a, 1b, mit Fig. 1d den Längsschnitt des Kabels 3 mit vorläufig posi tioniertem Schrumpfschlauchabschnitt 1, mit Fig. 1e den Querschnitt B-B durch die Anordnung gemäß der Fig. 1d, mit Fig. 1f den Längsschnitt der durch Zusammen pressen, -löten und/oder -schweißen der abisolierten Enden der Leiter 8, 9 gebildeten Verbindungsabschnitt 10 der Kabel 2, 3 einschließlich des vorläufig auf dem Kabel 3 positionierten Schrumpfschlauchabschnitts 1, mit Fig. 1g einen Längsschnitt der mit den abisolierten Enden der Leitern 8, 9 verbundenen Kabel 2, 3, Endpositionierung des Schrumpfschlauchabschnitts 1 um den Verbindungsabschnitts 10 der beiden Kabel 2, 3, Anordnung eines zweiteiligen Emitterwerkzeuges 13 um den endpositionierten Schrumpfschlauchabschnitt 1, der Hochfrequenzquelle ~ HF 14 und deren kapazitive respektive induktive Ankopplung an den Leiter 8 des Kabels 2 und das Emitterwerk zeug 13 zur Ausbildung des hochfrequenten, elektromagnetischen Wechselfeldes 15 zwecks dielektrischer Erwärmung des Schrumpfschlauchabschnitts 1, mit Fig. 1h den Querschnitt C-C durch die Anordnung gemäß Fig. 1g, mit Fig. 1i den Längsschnitt der Kabel 2, 3 mit aufgeschrumpftem, den Verbindungsabschnitt 10 überdeckenden Schrumpfschlauchabschnitt 1 und Emitterwerkzeug 13 sowie Fig. 1j den Querschnitt D-D durch die Anordnung gemäß Fig. 1i.

Die in den Fig. 1a bis 1j dargestellte Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf die Herstellung einer Isolierung auf einer Kabelverbindung mittels eines Schrumpf schlauchabschnitts 1. Nach den Fig. 1a bis 1c werden zur Erstellung einer isolierten Kabelverbindung nach der erfindungsgemäßen Methode zwei abgelängte, elektrische Kabel 2, 3 mit metallischen Leitern 8, 9 verwendet, die jeweils eine Isolierung 4, 5 auf weisen aber jeweils mindestens an einem freien Ende 6, 7 abisoliert sind. Hierauf ist aber die Erfindung nicht beschränkt, vielmehr können danach auch elektrische Halbleiter eingesetzt werden. Die durch Abisolierung freigelegten Enden der Leiter 8, 9 der beiden Kabel 2, 3 werden, wie beispielsweise in Fig. 1f dargestellt, in entgegengesetzter Rich tung fluchtend angeordnet und unter Bildung eines Verbindungsabschnitts 10 mitein ander verdreht, verdrillt, gecrimpt, zusammengepreßt und/oder zusammengelötet oder zusammengeschweißt; Hierfür sind übliche Schweißmethoden wie das Lichtbogen-, Widerstands-, Elektronenstrahl-, Laserstrahl-Schweißen sowie das Schweißen mit Io nenstrahl und Ultraschall anwendbar. Das Preßschweißen unter gleichzeitiger Druck anwendung oder das Schmelzschweißen ohne Druckanwendung sind beispielsweise weitere geeignete Verbindungsmethoden. Das Crimpen oder Ultraschallschweißen der Leiter wird bevorzugt angewendet. Auf diese Weise wird der elektrisch leitende Ver bindungsabschnitt 10 geschaffen, der isoliert werden muß. Vor oder nach der mechani schen und/oder löt- oder schweißtechnischen Verbindung der metallischen Leiterenden 8, 9 unter Bildung des Verbindungsabschnitts 10 wird gemäß Fig. 1d auf einem der Kabel 2 oder 3 ein verarbeitungsbereiter Schrumpfschlauchabschnitt 1 positioniert. Nach dem Ausführungsform gemäß Fig. 1d wird der Schrumpfschlauchabschnitt 1 auf dem Kabel 3 positioniert. Der Schrumpfschlauchabschnitt 1 ist längenmäßig so bemes sen, daß damit sowohl der metallische Verbindungsabschnitt 10 der beiden Kabel 2, 3 als auch die benachbarten, mit Isolierung 4, 5 versehenen Bereiche der Kabel 2, 3 abge deckt werden. Nach Fig. 1g wird der Schrumpfschlauchabschnitt 1 aus seiner Position auf dem Kabel 2 oder 3 über den Verbindungsabschnitt 10 so weit auf das Kabel 3 ge schoben, daß auch noch ein ausreichender Überdeckungsbereich 11 auf dem mit Isolie rung 4 versehenen Bereich des Kabels 2 und ein ausreichender Überdeckungsbereich 12 auf dem mit Isolierung 5 versehenen Bereich des Kabels 3 verbleibt. Vorzugsweise werden gleichlange Überdeckungsbereiche 11, 12 verfahrenstechnisch eingestellt. Dar aufhin wird der Schrumpfschlauchabschnitt 1, welcher nunmehr den Verbindungsab schnitt 10 und die Überdeckungsbereiche 11, 12 abdeckt, mittels industrieller Hochfre quenz 13 von 13,6 MHz, mit der ein einstellbares, hochfrequentes, elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt wird, äußerst kurzzeitig auf den thermischen Zielbereich dielek trisch erwärmt. Hierzu wird ein eigenständig entwickeltes, als Leiter dienendes Emit terwerkzeug 13, das beispielsweise zangenförmig ausgeführt ist, eingesetzt. Das Emit terwerkzeug 13 wird im Bereich des Schrumpfschlauchabschnittes 1 angeordnet. Es überdeckt die Kabel 2 und 3, welche die zu isolierenden Leiter 8, 9 darstellen, in den Überdeckungsbereichen 11 und 12 sowie dem Verbindungsabschnitt 10, beispielsweise berührungsfrei. Die Ankopplung des in einem Hochfrequenzgenerator HF 14 erzeugten hochfrequenten elektromagnetischen Wechselfeldes HF 14 an das Kabel 2 erfolgt nach dieser Ausführungsform kapazitiv respektive induktiv. Das zweiteilige Emitterwerk zeug 13 und das Kabel 2 bilden beispielsweise zwei Leiter, die als eine "Kondensator"- Einrichtung zu begreifen sind. Die Ankopplung zwecks Übertragung des hochfrequen ten, elektromagnetischen Wechselfeldes kann kapazitiv oder induktiv erfolgen. Die di rekte Ankopplung wird dann gewählt, wenn die mit Schrumpfschläuchen oder Schrumpfschlauchabschnitten zu überziehenden Leiter oder Halbleiter nicht isoliert vorliegen. Zwischen den beiden "Kondensator"-Teilen des Emitterwerkzeugs 13 wirkt das zur dielektrischen Erwärmung führende hochfrequente, elektromagnetische Wech selfeld. Dadurch wird der Schrumpfungsprozeß in dem thermomechanisch vorbereiteten Schrumpfschlauchabschnitt 1 ausgelöst, wodurch der Schrumpfschlauchabschnitt 1 an die Außenkontur der Kabel 2, 3 zur Anlage gebracht und der Verbindungsabschnitt 10 beispielsweise gegen Berührung und ggf. Feuchte geschützt wird. Auf diese Weise wer den elektrische und/oder mechanische Störungen infolge mangelnden Isolationsschutzes verhindert. Gleichzeitig wird auch der Verbindungsabschnitt 10 selbst geschützt. Die erfindungsgemäße Methode ist daher auch für die Reparatur von Kabeln anwendbar, deren Isolation defekt ist.

Die Fig. 2a bis 2l veranschaulichen in Schnitt- und Frontansichtdarstellungen den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf bei der Herstellung einer Isolierung mittels eines Schrumpfschlauchabschnitts 20 auf drei zu verbindende Kabel 21, 22, 23.

Die einzelnen Zeichnungen betreffen mit Fig. 2a den Längsschnitt durch die beiden im Endbereich parallel geführten Kabel 21, 22 mit gleichen Durchmessern auch bezüglich der Leiter 30, 31 und abisolierten Endbereichen 27, 28, mit Fig. 2b den Querschnitt A-A durch die beiden parallel geführten Kabel 21, 22 gemäß Fig. 2a, mit Fig. 2c den Längsschnitt durch das dritte Kabel 23 mit im Vergleich zu den Kabeln 21, 22 größerem Durchmesser einschließlich des Leiters 32 und abisoliertem Endbereich 29, mit Fig. 2d den Querschnitt B-B durch das dritte Kabel 23 gemäß Fig. 2c, mit Fig. 2e den Längsschnitt durch die im Endbereich parallel geführten Kabel 21, 22 mit vorläufig positioniertem Schrumpfschlauchabschnitt 20, mit Fig. 2f den Querschnitt C-C durch die Anordnung gemäß Fig. 2e, mit Fig. 2g den Längsschnitt durch die durch Zusam menpressen, -löten und/oder -schweißen der abisolierten Leiter 30, 31, 32 unter Bildung eines Verbindungsabschnitts 33 vereinigten Kabel 21, 22, 23 einschließlich des auf den parallel geführten Endbereichen der Kabel 21, 22 vorläufig positionierten Schrumpf schlauchabschnitts 20, mit Fig. 2h die Frontansicht D-D der Anordnung gemäß Fig. 2g, mit Fig. 21 den Längsschnitt durch die mit den abisolierten Enden 27, 28, 29 der Leiter 30, 31, 32 verbundenen Kabel 21, 22, 23, die Endpositionierung des Schrumpf schlauchabschnitts 20 um den Verbindungsabschnitt 33 sowie die Überdeckungsberei che 34, 35 der Kabel 21, 22, 23, die Anordnung eines zweiteiligen Emitterwerkzeugs 36 um den endpositionierten Schrumpfschlauchabschnitt 20 sowie der Hochfrequenzquelle ~ HF 37 mit deren kapazitiver respektive induktiver Ankopplung 38 an wenigstens ei nes der Kabel 21, 22 und das Emitterwerkzeug 38 zur Ausbildung des hochfrequenten, elektromagnetischen Wechselfeldes 39 zwecks dielektrischer Erwärmung des Schrumpfschlauchabschnitts 20, mit Fig. 2j eine Frontansicht E-E der Anordnung gemäß Fig. 21, mit Fig. 2k den Längsschnitt durch die Kabel 21, 22, 23 mit aufge schrumpftem, den Verbindungsabschnitt 33 und die Überdeckungsbereiche 34, 35 über deckenden Schrumpfschlauchabschnitt 20 einschließlich Emitterwerkzeug 36 sowie mit Fig. 21 eine Frontansicht F-F der Anordnung gemäß Fig. 2k.

Die in den Fig. 2a bis 2l dargestellte Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf die Herstellung einer Isolierung auf einer unpaarigen Kabelverbindung mittels eines Schrumpfschlauchabschnitts 20. Nach den Fig. 2a bis 2d werden zur Fertigung einer isolierten Kabelverbindung drei abgelängte Kabel 21, 22, 23 verwendet, die jeweils eine Isolierung 24, 25, 26 aufweisen, aber jeweils mindestens an einem Ende 27, 28, 29 abi soliert sind. Nach den Fig. 2e bis 2h werden die durch Abisolierung freigelegten Enden der Leiter 30, 31, 32 der Kabel 21, 22, 23 in der Weise zu einem Verbindungsab schnitt 33 angeordnet, daß beispielsweise die Leiterenden 30, 31 der Kabel 21, 22 gleichlaufend parallel nebeneinander gelegt werden und hierzu das Leiterende 32 des Kabels 23 gegenläufig parallel daneben, dahinter oder dazwischen gelegt wird. Auf die se Weise wird ein fluchtender Gesamtverlauf der beiden Kabel 21, 22 sowie des Kabels 23 vorbereitet. Die Enden der Leiter 30, 31, 32 der Kabel 21, 22, 23 werden gemäß den Fig. 2g und 2h daraufhin miteinander verdreht, verdrillt, gecrimpt, zusammenge preßt und/oder zusammengelötet oder zusammengeschweißt. Dabei können die zu den Fig. 1a bis 1j genannten Schweißmethoden angewendet werden. Auf diese Weise wird eine elektrisch leitende Verbindung der Kabel 21, 22, 23 geschaffen, deren aus den Leiterenden 30, 31, 32 gebildeter Verbindungsabschnitt 33 isoliert werden muß. Vor oder nach der mechanischen und/oder löt- oder schweißtechnischen Verbindung der Leiterenden 30, 31, 32 wird gemäß der Ausführungsform in Fig. 2e der Schrumpf schlauchabschnitt 20 auf den gleichläufig parallel geführten Kabeln 21, 22 positioniert. Der Schrumpfschlauchabschnitt 20 kann alternativ auf dem Kabel 23 vorläufig positio niert werden. Der Schrumpfschlauchabschnitt 20 ist bezüglich der Innendurchmesser so bemessen, daß damit die Kabel 21, 22, 23 mit Spiel s umfaßt werden. Die Länge des Schrumpfschlauchabschnitts 20 ist so bemessen, daß damit der gemeinsame metallische Verbindungsabschnitt 33 der Kabel 21, 22, 23 und die benachbarten, noch mit Isolie rung 24, 25, 26 versehenen Überdeckungsbereiche 34, 35 der Kabel 21, 22, 23 abge deckt werden. Der Schrumpfschlauchabschnitt 20 wird nunmehr aus seiner Positionie rung auf den Kabeln 21, 22 über den Verbindungsabschnitt 33 so weit auf das gegen überliegende Kabel 23 geschoben, daß sowohl ein ausreichender Überdeckungsbereich 34 auf den mit Isolierung 24, 25 versehenen Endbereichen der Kabel 21, 22 als auch ein ausreichender Überdeckungsbereich 35 auf dem mit Isolierung 26 versehenen Endbe reich des Kabels 23 verbleibt. Vorzugsweise werden gleichlange Überdeckungsbereiche 34, 35 verfahrenstechnisch eingestellt. Damit ist der Schrumpfschlauchabschnitt 20 endpositioniert. Daraufhin wird der Schrumpfschlauchabschnitt 20, der nunmehr den Verbindungsabschnitt 33 und die Überdeckungsbereiche 34, 35 abdeckt, mittels indu strieller Hochfrequenz HF 37 beispielsweise mit 21 MHz oder 27,12 MHz äußerst kurz zeitig mit Hilfe eines zweiteiligen Emitterwerkzeugs 36 auf den thermischen Zielbe reich dielektrisch erwärmt. Dabei ist das Emitterwerkzeug 36, welches den Schrumpf schlauchabschnitt 20 in etwa konzentrisch umfaßt, als Leiter zu begreifen, der in Ver bindung mit den Leitern 30, 31, 32 einen "Kondensator" bildet. Zwischen den beiden "Kondensator"-Teilen wirkt das zur kontrollierbaren Erwärmung führende hochfre quente, elektromagnetische Wechselfeld 39. Hierzu wird eine Hochfrequenz HF 37 im Bereich von 1 bis 50 MHz, vorzugsweise von 21 +/- 5 MHz, insbesondere von 13,6 MHz, 21 MHz oder 27,12 MHz eingestellt. Die Ankopplung 38 des Hochfrequenzgene rators HF 37 an mindestens einem der mit Isolation 24, 25, 26 ummantelten Leiter 30, 31 und/oder 32 erfolgt kapazitiv respektive induktiv oder nach einer nicht dargestellten Ausführungsform direkt an einem nicht isolierten Leiter. Der Erwärmungsbereich ist abhängig von der für den Schrumpfschlauchabschnitt 20 verwendeten Kunststoffqualität und liegt zwischen 90 und 250°C. Dadurch wird der Schrumpfungsprozeß in dem thermomechanisch vorbereiteten Schrumpfschlauchabschnitt 20 ausgelöst, wodurch der Schrumpfschlauchabschnitt 20 zur konturkonformen Anlage an die Außenkontur des mit Isolierung versehenen Überdeckungsbereichs 34 der Kabel 21, 22 und des Überdec kungsbereichs 35 des Kabels 23 gebracht wird. Durch die relativ dichte Anlage bzw. Teilanlage des Schrumpfschlauchs 20 auf der Oberfläche der Kabel 21, 22, 23 wird ein ausreichender Isolationsschutz für den Verbindungsabschnitt 33 geschaffen, wodurch elektrisch, mechanisch, thermisch, chemisch, physikalisch-chemisch und/oder sonstige physikalisch verursachte Einwirkungen auf den Verbindungsabschnitt 33 und dadurch verursachte Störungen verhindert werden. Im Falle der Innenisolation eines hohlen Leiters oder Halbleiters wird der Ausdehnungsschlauchabschnitt oder massive Ausdeh nungsabschnitt in den Hohlraum eingeführt und analog zur Außenisolation mit einem hochfrequenten, elektromagnetischen Wechselfeld dielektrisch erwärmt und durch Ex pansion zur Anlage an die Innenoberfläche gebracht.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können sowohl paarige als auch unpaarige Kabelstränge mit unterschiedlicher Kabelanzahl, wobei die einzelnen Kabel unter schiedliche Durchmesser und Querschnittsformen aufweisen können, mit Schrumpf schlauchabschnitten ummantelt bzw. isoliert werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Kabel verarbeitet werden, welche kreisförmige, ovale, quadratische, rechteckige und polygone Außenkonturen aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für die Herstellung von Ka belbäumen, wobei paarige oder unpaarige Verbindungsabschnitte mit Schrumpf schlauchabschnitten überzogen werden können.

Die Erfindung ermöglicht durch die dielektrische Erwärmung der Schrumpfschlauchab schnitte mittels eines hochfrequenten, elektromagnetischen Wechselfeldes eine gegen über dem Stand der Technik beachtliche Verringerung der Fertigungszeiten bei der Ka belbaumherstellung. Kabelbäume werden vielseitig eingesetzt, beispielsweise in Perso nenautos, Nutzfahrzeugen, Flugzeugen, Hubschraubern, Schiffen, Unterseebooten, Schaltschränken für Stromerzeugungs- und Industrieanlagen usw.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch anwendbar für das Überziehen von massiven, litzenförmigen oder hohlen elektrischen Leitern mit schlauchförmigen Kunststoffen über deren Gesamtlänge oder nur partiell. Auf diese Weise können beispielsweise die Hand griffe auf Fahrrad- oder Motorradlenkstangen angebracht werden. Beispielsweise kön nen auch nach der Erfindung Batteriestapel durch Aufbringen einer Kunststoffumhüllung fixiert werden. Ferner können elektrisch leitfähige Kunststoffe, Halbleiter, Graphit, mit elektronischen Bauelementen und Gruppen bestückte Platinen auf Kunststoff oder Ke ramikbasis mit Schrumpfschlauchmaterial ummantelt und dadurch isoliert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bezüglich des Aufbringens des Schrumpf schlauchabschnitts auf ein abgelängtes, abisoliertes Kabel, der mechanischen und/oder löttechnischen und/oder schweißtechnischen Erzeugung eines Verbindungsabschnitts aus mindestens zwei abisolierten elektrisch leitenden Kabelenden durch Verwendung einer Crimpvorrichtung oder eines Ultraschall-Schweißgerätes sowie der dielektrischen Erwärmung mittels eines hochfrequenten, elektromagnetischen Wechselfeldes unter Verwendung einer zwei Halbschalen aufweisenden Vorrichtung, die der Außenkontur des Behandlungsgutes angepaßt sind, zum Beispiel in Form einer "Elektrodenzange", auch manuell ausgeführt werden.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Vorrichtungsanordnung bzw. modular aufgebauter Anlage zur Herstellung von Kabelsträngen, insbesondere für die Fertigung von Kabelbäumen, unter Berücksichtigung der Ausführungen zu den Fig. 1a bis 1j und 2a bis 2l dargestellt, wobei die Isolation der Verbindungsabschnitte der elektrischen Leiter oder Halbleiter mit Schrumpfschlauchabschnitten erfolgt.

Die dargestellte Vorrichtungsanordnung umfaßt folgenden, im wesentlichen fluchten den Aufbau:

a) eine Vormaterialstation A mit mindestens einem Kabelrollenmagazin 50,
b) eine Kabelfeederstation B mit mindestens einer Kabelabspulvorrichtung 51 für min destens eine Kabelrolle 52,
c) eine Kabelbearbeitungsstation C mit mindestens einem Abläng- und Abisolierungs automaten 53 zur Herstellung der erforderlichen Kabelsortimente,
d) eine Kabelvorbereitungsstation D mit mindestens einer Aufnahmevorrichtung 54 für mindestens ein abgelängtes Kabel 60 mit abisolierten Enden des Leiters 59 und mit mindestens einem Schrumpfschlauchabschnittsfeeder 55 mit Aufbringwerkzeug 56 in Kombination mit mindestens einem Magazin 57 für Schrumpfschlauchabschnitte 58,
e) eine Kabelpufferstation E mit mindestens einer Speichervorrichtung 73 für abge längte, abisolierte und/oder mit Schrumpfschlauchabschnitten 58 versehene Kabel 60,
f) eine Kabelaufnahmestation F mit mindestens einer ersten in Pfeildarstellung 74 ver fahrbaren Stützvorrichtung 61 und mindestens einer zweiten in Pfeildarstellung 75 verfahrbaren Stützvorrichtung 62 für die Aufnahme mindestens eines abgelängten, abisolierten Kabels 60 mit mindestens einem Schrumpfschlauchabschnitt 58,
g) eine Kabelverbindungsstation G mit einer in Pfeildarstellung 76 verfahrbaren, mehrachsigen Robotikvorrichtung 63, die mit Greif und Transportwerkzeugen 66 zum überdeckenden Verbringen des vorher auf einem abgelängten, teilabisolierten Kabel 60 positionierten Schrumpfschlauchabschnitts 58 über den Verbindungsab schnitt 65 hinaus bis auf den nicht mehr abisolierten Endbereich des benachbarten Kabels 60 sowie mit mechanischen und/oder löt- oder schweißtechnischen Verbin dungswerkzeugen 64 zur Erzeugung eines elektrisch leitenden Verbindungsab schnitts 65 aus den abisolierten Leiterenden aufeinanderfolgender Kabel 60 ausge rüstet ist.
h) eine Schrumpfschlaucherwärmungsstation H, die eine mehrachsige, in Pfeildarstel lung 77 verfahrbare Robotikvorrichtung 67, die mit mindestens einem einteiligen Emitterwerkzeug 68 zur Übertragung eines hochfrequenten, elektromagnetischen Wechselfelds zwecks dielektrischer Erwärmung des endpositionierten Schrumpf schlauchabschnitts 58 ausgestattet, und einen Hochfrequenzgenerator 69 mit kapa zitiver respektive induktiver Ankoppelung 70 an den elektrischen Leiter 59 des Ka bels 60 umfaßt, und
i) eine Kabelstrangaufnahmestation I mit einer Lagervorrichtung 71 für isolierte Ka belstränge 72 mit aufgeschrumpften Schrumpfschlauchabschnitten 58.

Die einzelnen Vorrichtungen der Stationen A bis I können stationär oder mobil ange ordnet sein. In der Kabelvorbereitungsstation D kann der Schrumpfschlauchabschnitts feeder 55 mit mindestens einem teleskopierbaren, das Aufbringwerkzeug 56 tragenden, mehrachsigen Arm ausgestattet sein. Die Beschickung der Aufnahmevorrichtung 54 mit Schrumpfschlauchabschnitten 58 kann auch mit einer nicht dargestellten trommelrevol verähnlichen Übergabevorrichtung erfolgen. In der Kabelaufnahmestation F können die Stützvorrichtungen 61, 62 ein- und mehradrig belegt werden. In der Kabelverbindungs station G können die Verbindungswerkzeuge als Preßvorrichtungen, Crimpvorrichtun gen, Lötvorrichtungen oder als Widerstands- oder Ultraschall-Schweißgeräte ausgeführt sein. In der Schrumpfschlaucherwärmungsstation H kann das Emitterwerkzeug 68 der Robotikvorrichtung 67 als hochfrequenzgespeiste Elektrodenzange oder ebenfalls in der Raumform an den Schrumpfschlauchabschnitt 58 angepaßter "Kondensator" ausgeführt sein. Sofern die zu verbindenden, abgelängten Kabel 60 auch als konfektionierte Mo dule bzw. Kabelsätze zur Verfügung stehen, reduziert sich die Vorrichtungsanordnung auf die Stationen D bis I.

In der Schrumpfschlaucherwärmungsstation H kann der Hochfrequenzgenerator 69 in die Robotikvorrichtung 67 integriert sein. Der Hochfrequenzgenerator 69 kann an iso lierten Kabelstücken kapazitiv oder induktiv oder an metallisch blanken Leiterstücken direkt angekoppelt werden. Der Hochfrequenzgenerator 69 arbeitet mit Hochfrequenzen HF zwischen 1 und 50 MHz vorzugsweise mit 21 +/- 5 MHz, insbesondere mit 13,6 MHz, 21 MHz oder 27,12 MHz. Innerhalb weniger Sekunden wird mittels der einge stellten Hochfrequenz HF der Schrumpfungsvorgang in dem Schrumpfschlauchab schnitt ausgeführt. Danach wird das Emitterwerkzeug 68 aus dem dielektrischen Er wärmungsbereich entfernt und in die Wartestellung zurückgestellt. Eine nicht darge stellte Robotikvorrichtung ergreift den fertigen Kabelstrang 72 und legt diesen in einer Lagervorrichtung 71 der Kabelstrangaufnahmestation I ab.

Die einzelnen Vorrichtungen in der Vorrichtungsanordnung können rechnergesteuert halb- oder vollautomatisch nach einem speziell entwickelten Software-Programm akti viert und betrieben werden. Da die erfindungsgemäße Vorrichtungsanordnung auch als Anlage zu begreifen ist, kann diese ebenfalls halb- oder vollautomatisch nach einem speziell entwickelten Software-Programm gefahren werden.

Die Vorrichtungsanordnung eignet sich auch für das Überziehen von metallischen Sei len, Gangschaltungskabeln, Formteilen aus Stahl- oder Metallblech sowie Schmiede teilen, die keinen vorher aufgebrachten Kunststoffüberzug aufweisen. Auch in diesen Anwendungsfällen ist das von einem hochfrequenten elektromagnetischen Wechselfeld gespeiste Emitterwerkzeug 68 der Raumform des Behandlungsguts angepaßt.

Die im Rahmen der Erfindung eingesetzten Schrumpfschläuche bestehen aus handels üblichen Kunststoffen wie Polyvinylchlorid und sind verarbeitungsbereit konfektioniert. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können sowohl mit Isolierstoff wie Kunst stoff, Gummi, Latex, Lack usw. umhüllte oder nicht umhüllte massive oder hohle, elek trisch leitende oder halbleitende Substrate mit Schrumpfschlauchabschnitten ummantelt bzw. isoliert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren findet beispielsweise Anwen dung auf elektrische Kabel. Ferner können danach metallisch blanke Drähte, Litzen, Seile, Bleche, Stanz-, Form-, Schmiede-, Spritzguß-, Guß-, Strangguß-, Strangpreß-, Sinterteile udgl. aus Eisen, Stahl, Metall bzw. deren Legierungen sowie Metallkeramik mit Schrumpfschlauchabschnitten funktionsorientiert ummantelt, umhüllt, überzogen oder isoliert werden. Beispielsweise können mit der erfindungsgemäßen Technologie Brems-, Gangschaltungs- oder Steuerseile für mobile oder stationäre Gegenstände wie Fahrräder, Motorräder, Personenkraftwagen, Nutzfahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe, Segel schiffe, Spann- oder Verbindungsseile im Bauwesen, Maste, Säulen udgl. ummantelt werden. Ferner können nach der Erfindung Teile oder komplette Geräte oder Werkzeu ge der Medizin- und Haushaltstechnik mit Schrumpfschläuchen ganz oder partiell um mantelt werden. Nach der erfindungsgemäßen Methode können beispielsweise Kunst stoffhandgriffe auf Fahrrad- oder Motorradlenkstangen aufgebracht werden. Ferner können danach beispielsweise Formteile für Kraftfahrzeuge, Flugzeuge oder Schiffe udgl. mit Schrumpfschlauchmaterial überzogen werden. Die Erfindung wird vorzugs weise bei der Herstellung von Kabelbäumen eingesetzt. Die Erfindung leistet auf allen Anwendungsgebieten eine erhebliche Verkürzung der Fertigungszeiten.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Schrumpfschlauchverbindung,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein verarbeitungsbereiter Schrumpfschlauchabschnitt aus einem Kunststoff mit einer ausreichend hohen Dielektrizitätskonstanten ε_r auf einem definierten Bereich der Ober fläche eines elektrischen Leiters oder Halbleiters oder eines von dem Leiter oder Halb leiter mechanisch oder thermomechanisch gebildeten Verbindungsabschnitts aufge bracht wird,
der Schrumpfschlauchabschnitt mit einem hochfrequenten, elektromagnetischen Wech selfeld kurzzeitig beaufschlagt wird,
der Schrumpfschlauchabschnitt dabei dielektrisch erwärmt wird, und
der von dem Schrumpfschlauchabschnitt abgedeckte Bereich der Oberfläche des elektri schen Leiters oder Halbleiters oder des von dem Leiter oder Halbleiter gebildete Ver bindungsabschnitts durch das Aufschrumpfen des Schrumpfschlauchabschnitts um mantelt und/oder isoliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch thermomechanisches Aufweiten auf einen verarbeitungsfähigen Innendurch messer gebrachter und durch Abkühlung mit der Aufweitungsspannung fixierter Schrumpfschlauchabschnitt aus einem Kunststoff mit einer ausreichend hohen Dielek trizitätskonstanten ε_r auf einem definierten Bereich der Außenoberfläche eines massi ven, litzenförmigen oder hohlen elektrischen Leiters oder Halbleiters oder eines von dem Leiter oder Halbleiter mechanisch oder thermomechanisch gebildeten Verbin dungsabschnitts aufgebracht wird,
der Schrumpfschlauchabschnitt mit einem hochfrequenten, elektromagnetischen Wech selfeld kurzzeitig beaufschlagt wird,
der Schrumpfschlauchabschnitt dabei dielektrisch erwärmt wird, und
der von dem Schrumpfschlauchabschnitt abgedeckte Bereich der Außenoberfläche des elektrischen Leiters oder Halbleiters oder des von dem Leiter oder Halbleiter gebildeten Verbindungsabschnitts durch Aufschrumpfen des Schrumpfschlauchabschnitts um mantelt und/oder isoliert wird.

3. Verfahren zur Herstellung einer Ausdehnungsschlauchverbindung,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein durch thermomechanisches Zusammenpressen oder Stauchen auf einen verarbei tungsfähigen Außendurchmesser gebrachter und durch Abkühlung mit der Zusammen preßspannung fixierter Ausdehnungsschlauchabschnitt aus einem Kunststoff mit einer ausreichend hohen Dielektrizitätskonstanten ε_r auf einem definierten Bereich der In nenoberfläche eines hohlen elektrischen Leiters oder Halbleiters oder eines von dem hohlen Leiter oder Halbleiter gebildeten Verbindungsabschnitts eingebracht wird, der Schrumpfschlauchabschnitt mit einem hochfrequenten, elektromagnetischen Wech selfeld kurzzeitig beaufschlagt wird,
der Schrumpfschlauchabschnitt dabei dielektrisch erwärmt wird, und
der von dem Schrumpfschlauchabschnitt abgedeckte Bereich der Innenoberfläche des hohlen elektrischen Leiters oder Halbleiters oder des von dem hohlen Leiter oder Halb leiter gebildeten Verbindungsabschnitts durch den Ausdehnungsvorgang von dem Aus dehnungsschlauchabschnitt abgedeckt und/oder isoliert wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein verarbeitungsbereiter Schrumpfschlauchabschnitt auf einem definierten Bereich der Außenoberfläche eines ersten abgelängten und mindestens an einem Ende abisolierten Kabel positioniert wird,
zwei abgelängte, jeweils mindestens an einem Ende abisolierte Kabel gleichläufig par allel angeordnet und gegenläufig parallel zu dem ersten abisolierten Kabel, auf welchem der Schrumpfschlauchabschnitt vorläufig positioniert ist, angeordnet werden,
die abisolierten Enden der drei Kabel mechanisch und/oder mittels Löt- oder Schweiß technik zu einem elektrisch leitenden Verbindungsabschnitt verbunden werden,
der Schrumpfschlauchabschnitt endpositioniert wird, in dem dieser aus der Position auf dem ersten Kabel über den mechanisch und/oder mittels Löt- oder Schweißtechnik ge bildeten Verbindungsabschnitt hinaus so weit auf die zwei gegenüberliegenden, parallel geführten Kabel geschoben wird, daß auf beiden Seiten die dem Verbindungsabschnitt benachbarten, mit Isolationsstoff ummantelten Bereiche der Kabel etwa gleich lang vom Schrumpfschlauchabschnitt abgedeckt werden,
der Schrumpfschlauchabschnitt mit einem hochfrequenten, elektromagnetischen Wech selfeld kurzzeitig beaufschlagt wird,
der Schrumpfschlauchabschnitt dabei dielektrisch erwärmt, und
der Verbindungsabschnitt sowie die dazu benachbarten Bereiche der drei Kabel durch das Aufschrumpfen des Schrumpfschlauchabschnitts ummantelt und/oder isoliert wer den.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
für die Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchabschnitte Werkstoffe mit Dielektrizitäts konstanten ε_r zwischen 2 und 10 ausgewählt werden, und
der jeweils eingesetzte Schrumpf oder Ausdehnungsschlauchabschnitt mit einem hoch frequenten, elektromagnetischen Wechselfeld bei bestimmter Hochfrequenz zwischen 1 und 50 MHz, vorzugsweise mit 21 +/- 5 MHz, insbesondere mit 13,6 MHz, 21 MHz oder 27,12 MHz äußerst kurzzeitig behandelt wird,
der Schrumpfschlauchabschnitt dabei dielektrisch erwärmt wird, und
der von dem Schrumpfschlauchabschnitt abgedeckte definierte Bereich ummantelt und/oder isoliert wird.

6. Vorrichtungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vormaterialstation (A) mit mindestens einem Kabelrollenmagazin (50),
eine Kabelfeederstation (B) mit mindestens einer Kabelabspulvorrichtung (51) für min destens eine Kabelrolle (52),
eine Kabelbearbeitungsstation (C) mit mindestens einem Abläng- und Abisolierungs automaten (53) zur Herstellung des erforderlichen Kabelsortimente,
eine Kabelvorbereitungsstation (D) mit mindestens einer Aufnahmevorrichtung (54) für mindestens ein abgelängtes, abisoliertes Kabel (60) und mit mindestens einem Schrumpfschlauchabschnittsfeeder (55) mit Aufbringwerkzeug (56) in Kombination mit mindestens einem Magazin (57) für Schrumpfschlauchabschnitte (58),
eine Kabelpufferstation (E) mit mindestens einer Speichervorrichtung (73) für abge längte, abisolierte und/oder mit Schrumpfschlauchabschnitten (58) versehene Kabel (60),
eine Kabelaufnahmestation (F) mit mindestens einer ersten in Pfeildarstellung (74) ver fahrbaren Stützvorrichtung (61) und mindestens einer zweiten in Pfeildarstellung (75) verfahrbaren Stützvorrichtung (62) für die Aufnahme mindestens eines abgelängten, abisolierten und/oder mit mindestens einem Schrumpfschlauchabschnitt (58) versehe nen Kabels (60),
eine Kabelverbindungsstation (G) mit einer mehrachsigen, in Pfeildarstellung (76) ver fahrbaren Robotikvorrichtung (63), die mit Greif und Transportwerkzeugen (66) zum überdeckenden Verbringen des vorher auf dem abgelängten, abisolierten Kabel (60) positionierten Schrumpfschlauchabschnitts (58) über den Verbindungsabschnitt (65) hinaus bis auf den nicht mehr abisolierten Endbereich des benachbarten Kabels (60) und mit mechanischen und/oder löt- oder schweißtechnischen Verbindungswerkzeugen (64) zur Erzeugung eines elektrisch leitenden Verbindungsabschnitts (65) aus den abisolier ten Enden der Leiter (59) aufeinanderfolgender Kabel (60) ausgestattet ist,
eine Schrumpfschlaucherwärmungsstation (H) mit einer mehrachsigen, in Pfeildarstel lung (77) verfahrbaren Robotikvorrichtung (67), die mit einem Emitterwerkzeug (68) zur Übertragung eines hochfrequenten, elektromagnetischen Wechselfelds zwecks die lektrischer Erwärmung des endpositionierten Schrumpfschlauchabschnitts (58) in Kom bination mit einem Hochfrequenzgenerator (69) und kapazitiver oder induktiver oder direkter Ankopplung (70) an den elektrischen Leiter mindestens eines Kabels (60) aus gestattet ist, und
eine Kabelstrangaufnahmestation (I) mit einer Lagervorrichtung (71) für isolierte Ka belstränge (72) mit aufgeschrumpften Schrumpfschlauchabschnitten (58) vorgesehen sind.

7. Vorrichtungsanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Robotikvorrichtung (63) der Kabelverbindungsstation (G) mindestens vierachsig, vorzugsweise sechsachsig ausgeführt ist,
die Robotikvorrichtung (63) mit einer Crimpvorrichtung oder einer Lötvorrichtung oder einer Widerstandsschweißvorrichtung oder einer Ultraschall-Schweißvorrichtung oder Kombinationen dieser Vorrichtungen als Verbindungswerkzeug (64) ausgestattet ist,
die Robotikvorrichtung (67) der Schrumpfschlaucherwärmungsstation (H) in Kombina tion mit einem Hochfrequenzgenerator (69) ausgeführt ist, und
das von dem hochfrequenten, elektromagnetischen Wechselfeld des Hochfrequenzsge nerators (69) gespeiste Emitterwerkzeug (68) der Robotikvorrichtung (67) als Elektro denzange oder als ein konzentrischer oder in der Raumform an das Behandlungsgut angepaßter oder ähnlicher Kondensator ausgeführt ist.

8. Vorrichtungsanordnung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenzgenerator (69) kapazitiv oder induktiv an einen isolierten Leiter oder Halbleiter oder direkt an einen nicht isolierten Leiter oder Halbleiter angekoppelt ist.