DE202013102542U1

DE202013102542U1 - Protective coating for at least one electrical conductor

Info

Publication number: DE202013102542U1
Application number: DE201320102542
Authority: DE
Original assignee: UNITUBE AUTOMOTIVE AG
Current assignee: LINDNER, MICHAEL, CH
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2014-09-16
Anticipated expiration: 2023-06-14
Also published as: WO2014198801A1

Abstract

Schutzummantelung für mindestens einen elektrischen Leiter dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzummantelung eine zu dem mindestens einen elektrischen Leiter gewandte Innenschicht (3) und eine dem mindestens einen elektrischen Leiter abgewandte Außenschicht (4) umfasst, wobei die Innenschicht (3) aus einer Mischung von Glasseide- und Aramid-Filamenten besteht, die an einer dem mindestens einen elektrischen Leiter abgewandten Außenseite mit der Außenschicht (4) versehen ist.Protective sheath for at least one electrical conductor, characterized in that the protective sheath comprises an inner layer (3) facing the at least one electrical conductor and an outer layer (4) facing away from the at least one electrical conductor, the inner layer (3) consisting of a mixture of glass fiber and aramid filaments, which is provided on an outer side facing away from the at least one electrical conductor with the outer layer (4).

Description

Die vorliegende Neuerung betrifft eine Schutzummantelung für mindestens einen elektrischen Leiter, insbesondere eine Schutzummantelung für elektrische Leiter in der Form von Verbindungs- bzw. Anschlusskabeln für Akkumulatoren oder für Kabelbäume oder Teile davon in Kraftfahrzeugen. The present invention relates to a protective sheath for at least one electrical conductor, in particular a protective sheath for electrical conductors in the form of connecting cables for accumulators or for harnesses or parts thereof in motor vehicles.

Es ist bekannt, dass an eine Schutzummantelung für elektrische Leiter insbesondere im Kraftfahrzeugbau hohe Anforderungen gestellt werden. Hervorzuheben sind hier besonders die hohen Anforderungen als Schutz vor Kurzschlüssen in Fall eines Fahrzeug-Crashs durch einen besonders zuverlässigen Schlagschutz sowie eine hohe Haltbarkeit gegen Scherung. Hierdurch soll neben einer hohen Funktionszuverlässigkeit einer elektrischen Signal- und Energieversorgung auch ein maximales Maß an Sicherheit bei oder nach einem Unfall gegen Kurzschlüsse, Stromschlag und durch Kurzschluss verursachte Brände geschaffen werden. It is known that high demands are placed on a protective casing for electrical conductors, in particular in motor vehicle construction. Particularly noteworthy here are the high requirements as protection against short circuits in the event of a vehicle crash by a particularly reliable impact protection and a high resistance to shear. As a result, in addition to a high functional reliability of an electrical signal and power supply and a maximum level of security during or after an accident against short circuits, electric shock and short-circuit caused fires to be created.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass als Klemmschutz ein aus Aramid-Fasern gebildeter Schlauch, eine schlauchförmige Manschette oder eine spiralförmige Wicklung über mindestens einem elektrischen Leiter bzw. Kabel angeordnet ist. Aufgrund der bekannten UV-Empfindlichkeit des Aramid-Materials werden die Aramid-Fasern in mehreren Schritten imprägniert. Hierdurch erfährt ein bekannter Klemmschutz jedoch eine hohe, für einen Einbau z.B. in Kfz-Kabelschächten hinderliche Aufsteifung. From the prior art it is known that a hose formed from aramid fibers, a tubular sleeve or a spiral-shaped winding is arranged over at least one electrical conductor or cable as pinch protection. Due to the known UV sensitivity of the aramid material, the aramid fibers are impregnated in several steps. As a result, however, a known anti-jamming device experiences a high level of installation, e.g. in vehicle cable ducts obstructive stiffening.

Es besteht für die Neuerung nun die Aufgabe, eine hinsichtlich seiner Handhabbarkeit verbesserte Schutzummantelung zu schaffen. It is for the innovation now the task of creating an improved in terms of manageability protective coating.

Gemäß der vorliegenden Neuerung wird als Lösung hierzu vorgeschlagen, dass die Schutzummantelung eine zu dem mindestens einen elektrischen Leiter gewandte Innenschicht und eine dem mindestens einen elektrischen Leiter abgewandte Außenschicht umfasst, wobei die Innenschicht aus einer Mischung von Glasseide- und Aramid-Filamenten besteht, die an einer dem mindestens einen elektrischen Leiter abgewandten Außenseite der Innenschicht mit der Außenschicht versehen ist. Statt einer Imprägnierung wird gemäß vorliegender Neuerung damit eine Glasseide- und Aramid-Fasern umfassende Innenschicht vorgeschlagen, die von einer Außenschicht umschlossen ist. Damit ist gemäß der vorliegenden Neuerung bei wesentlich erhöhter Flexibilität einer Schutzummantelung und gleichzeitig damit einhergehender verbesserter Handhabbarkeit insbesondere in der Verarbeitung bzw. Konfektionierung auf mindestens einem Kabel ein ausreichender Schutz der Aramid-Fasern gegen UV-Strahlung geschaffen worden. According to the present innovation, it is proposed as a solution for this that the protective sheath comprises an inner layer facing the at least one electrical conductor and an outer layer facing away from the at least one electrical conductor, the inner layer consisting of a mixture of glass fiber and aramid filaments one of the at least one electrical conductor facing away from the outside of the inner layer is provided with the outer layer. Instead of impregnation, an inner layer comprising glass silk and aramid fibers is proposed according to the present invention, which is enclosed by an outer layer. Thus, in accordance with the present invention, with substantially increased flexibility of a protective casing and, at the same time, improved handleability, adequate protection of the aramid fibers against UV radiation has been created, in particular in processing or packaging on at least one cable.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Neuerung ist die Außenschicht an der Innenschicht fixiert. Das wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass die Außenschicht aus einem Silikongemisch besteht. In einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung ist die Außenschicht als äußerst dünne Silikonisierung auf der Innenschicht angeordnet. Damit wird erreicht, dass die Fasern der Innenschicht weiter gegeneinander beweglich sind. Andernfalls käme es im Zuge einer Fixierung der Fasern der Innenschicht zu einer aus dem Stand der Technik bekannten und hier nicht erwünschten Aufsteifung, wie sie z.B. vom Imprägnieren von Aramid-Fasern her bekannt ist. Advantageous developments of the innovation are the subject of the dependent claims. In a particularly preferred embodiment of the innovation, the outer layer is fixed to the inner layer. This is preferably realized in that the outer layer consists of a silicone mixture. In a preferred embodiment of the innovation, the outer layer is arranged as an extremely thin siliconization on the inner layer. This ensures that the fibers of the inner layer are further movable against each other. Otherwise, in the course of fixing the fibers of the inner layer to a known from the prior art and not desirable here stiffening, as e.g. from the impregnation of aramid fibers ago is known.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Neuerung ist die Innenschicht als Gewebe oder Geflecht aus Glasseide- und Aramid-Filamenten ausgebildet. Aus einer derartigen Struktur ergibt sich eine erwünschte Vergrößerung des Querschnitts der Innenschicht. Die Innenschicht wirkt quasi flauschig. Auch hierdurch wird eine Flexibilität einer Schutzummantelung selbst durch Fixierung der Außenschicht an einer derartig aufgebauten Innenschicht nur minimal eingeschränkt. In a particularly preferred embodiment of the innovation, the inner layer is formed as a fabric or braid of glass silk and aramid filaments. Such a structure results in a desired enlargement of the cross section of the inner layer. The inner layer looks almost fluffy. This also minimizes the flexibility of a protective casing even by fixing the outer layer to an inner layer constructed in this way.

Vorzugsweise weist die Innenschicht einen Anteil an Aramid-Filamenten von ca. 10% bis nahezu 100% auf. Als technisch in der Regel ausreichend und wirtschaftlich interessant zeigt sich eine als Schutz gegen einen harten Schlag verwendbare Schutzummantelung, die eine Innenschicht mit einen Anteil an Aramid-Filamenten von ca. 70% bei ca. 30% Glasseide aufweist. Eine als leichter Schutz gegen Schlag verwendbare Schutzummantelung weist hingegen eine Innenschicht mit einem Anteil an Aramid-Filamenten von ca. 15% bei ca. 85% Glasseide bzw. E-Glas auf. Preferably, the inner layer has a proportion of aramid filaments of about 10% to almost 100%. As technically generally sufficient and economically interesting, a protective coating which can be used as protection against a hard impact, which has an inner layer with a proportion of aramid filaments of about 70% at about 30% glass silk. By contrast, a protective covering which can be used as a light protection against impact has an inner layer with a proportion of aramid filaments of approximately 15% at approximately 85% glass silk or E glass.

Eine Querschnittsfläche einer Schutzummantelung ist vorzugsweise so auszulegen, dass die Schutzummantelung zur Kabelaufnahme mit nur etwa 70% bis ungefähr 80% Füllungsgrad belegt ist. A cross-sectional area of a protective sheath is preferably designed so that the protective sheath for cable reception is occupied with only about 70% to about 80% degree of filling.

Weitere Vorteile aus besonderen Ausbildungen der Neuerung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Neuerung zeigt. Die Figur zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Schutzummantelung 1 zur Darstellung eines inneren Aufbaus. Further advantages of particular embodiments of the innovation will be explained in more detail with reference to the drawing, which shows an embodiment of the invention. The figure shows a cross section through an embodiment of a protective cover 1 to represent an internal structure.

Demnach ist die Schutzummantelung 1 als geschlossener Schlauch 2 ausgeführt. Die Schutzummantelung 1 umfasst eine zu dem hier nicht weiter dargestellten mindestens einen elektrischen Leiter gewandte Innenschicht 3 und eine dem mindestens einen elektrischen Leiter abgewandte Außenschicht 4 auf. Dabei besteht die Innenschicht 3 aus einer Mischung von Glasseide- und Aramid-Filamenten. Accordingly, the protective coating 1 as a closed hose 2 executed. The protective coating 1 comprises an inner layer facing the at least one electrical conductor not shown here 3 and an outer layer facing away from the at least one electrical conductor 4 on. There is the inner layer 3 from a mixture of glass silk and aramid filaments.

An einer dem mindestens einen elektrischen Leiter abgewandten Außenseite ist die Innenschicht 3 mit der Außenschicht 4 derart versehen, dass die Außenschicht 4 an der Innenschicht 3 fixiert ist. Die Außenschicht 4 besteht aus einem Silikongemisch. Damit ist es technisch leicht realisierbar, dass die Außenschicht 4 als eine äußerst dünne Silikonisierung auf der Innenschicht 3 angeordnet ist. Es ergibt sich im Zuge der Silikonisierung im Unterschied zu einer Imprägnierung damit nur eine dünne Silikonisierungsschicht 5, in der das Silikon der Außenschicht 4 mit Filamenten des Gewebes der Innenschicht 3 in Kontakt steht oder diese zumindest teilweise umschließt. Flexibilität und Flauschigkeit des Gewebes der Innenschicht 3 bleiben damit auch nach Auftrag der Außenschicht 4 weitgehend erhalten. On an outer side facing away from the at least one electrical conductor is the inner layer 3 with the outer layer 4 provided such that the outer layer 4 on the inner layer 3 is fixed. The outer layer 4 consists of a silicone mixture. This makes it technically easy to realize that the outer layer 4 as an extremely thin siliconization on the inner layer 3 is arranged. It results in the course of siliconization, in contrast to an impregnation so that only a thin layer of siliconization 5 in which the silicone of the outer layer 4 with filaments of the fabric of the inner layer 3 is in contact or at least partially encloses. Flexibility and fluffiness of the fabric of the inner layer 3 remain so even after the order of the outer layer 4 largely preserved.

Eine Stärke der Außenschicht 4 ist dabei so einzurichten, dass einerseits eine ausreichende UV-Dichtigkeit der Außenschicht 4 für den Anteil an Aramid-Filamenten der Innenschicht 3 erzielt wird. Zugleich dient die Außenschicht 4 als Scheuerschutz z.B. in einem Kontakt mit Kanten oder scharfkantigen Blechteilen, wie sie in Kraftfahrzeug-Karosserien häufig zu finden sind oder zumindest während eines Unfalls bzw. eines Crashs regelmäßig erzeugt werden. A strength of the outer layer 4 is set up so that on the one hand sufficient UV-tightness of the outer layer 4 for the proportion of aramid filaments of the inner layer 3 is achieved. At the same time, the outer layer serves 4 as abrasion protection eg in contact with edges or sharp-edged sheet metal parts, as they are frequently found in motor vehicle bodies or are generated regularly, at least during an accident or a crash.

Die Innenschicht 3 ist in nicht weiter dargestellter Weise als Geflecht aus Glasseide- und Aramid-Filamenten ausgebildet. Hierbei weist die Innenschicht 3 einen Anteil an Aramid-Filamenten von ca. 10% bis nahezu 100% auf. In einem konkreten Ausführungsbeispiel der Neuerung wird als Innenschicht 3 ein Flechtschlauch aus Aramid- und E-Glas-Fasern bei einer nominellen Nennweite von ca. 17 mm für Durchmesser in einem Einsatzbereich von ca. 14 mm bis 26 mm. Die Materialzusammensetzung weist einen Anteil von 67% Aramid und 33% E-Glas mit +/–5% Schwankung auf. Dieses Verhältnis wird unter Verwendung von 100 Klöppeln bei 15 Flecht-Kreuzungen bezogen auf einen französischen Zoll als technische Standard-Länge des Flechtschlauchs mit jeweils einstofflichen Filament-Strängen erreicht. Das sich ergebende Geflecht weist mit einer Wandstärke d von etwa 0,68 mm +/–0,02 mm einen erwünscht hohen Aufbau auf, der ein benötigtes im Wesentlichen frei bewegliches Volumen an Fasern bereitstellt. Der vorstehend beschriebene Flechtschlauch weist ein Gewicht von ca. 5.000g je 100 m Schlauch-Länge bei +/–5% Abweichung auf. The inner layer 3 is formed in a manner not shown as a braid of glass silk and aramid filaments. Here, the inner layer 3 a proportion of aramid filaments of about 10% to nearly 100%. In a concrete embodiment of the innovation is as an inner layer 3 a braided hose made of aramid and E-glass fibers with a nominal nominal diameter of approx. 17 mm for diameters in an application range of approx. 14 mm to 26 mm. The material composition has a content of 67% aramid and 33% E glass with +/- 5% variation. This ratio is achieved using 100 bobbins at 15 braid crossings, based on one French inch, as the standard technical length of the braided sleeving with each of the textile filament strands. The resulting braid, with a wall thickness d of about 0.68 mm +/- 0.02 mm, has a desirably high construction that provides a required substantially free mobile volume of fiber. The braided hose described above has a weight of about 5,000 g per 100 m hose length at +/- 5% deviation.

Als endlos gerolltes Material wird diese Innenschicht 3 nun dünn mit Silikon so beschichtet, dass das Geflecht des Flechtschlauchs 3 in einer dünnen Schicht nur unwesentlich umschlossen wird. Die Silikon-Schicht 5 ist zur äußeren Kennzeichnung beispielsweise einer Spannungsebene schwarz eingefärbt wie beispielsweise bei einer Verwendung für Kabel normaler Spannungsebenen und orange eingefärbt bei einer Verwendung für Hochvolt-Kabel. Sonst kann eine Schutzummantelung auch in sonstiger, dem Fachmann bekannter Weise bedruckt werden, insbesondere zur Angabe eines Herstellers oder mit Produktbezeichnungen. This inner layer becomes an endlessly rolled material 3 now thinly coated with silicone so that the braid of braided hose 3 is enclosed only slightly in a thin layer. The silicone layer 5 is colored black for external marking of, for example, a voltage plane, such as when used for normal voltage plane cables and colored orange when used for high voltage cables. Otherwise, a protective casing can also be printed in another manner known to the person skilled in the art, in particular for indicating a manufacturer or with product names.

Der Schlauch 2 wird zur Kabelaufnahme mit etwa 70% bis ungefähr 80% Füllungsgrad belegt. Dementsprechend ist in einer praktischen Verwendung ein Querschnitt der Schutzummantelung 1 einem jeweiligen Einsatzfall entsprechend zu wählen. Damit ist sichergestellt, dass die Schutzummantelung 1 in keinem Fall über dem zumindest einen elektrischen Leiter spannt. In einem solchen Fall könnte die Schutzummantelung 1 in ihrer Fähigkeit als Abriebschutz und Schlagschutz beeinträchtigt sein. Zugleich wird hierdurch eine in der Regel händisch vorgenommene Konfektionierung durch Einfädeln wesentlich erleichtert und zudem auf die Kosten und ein möglichst geringes zusätzliches Gewicht geachtet. The hose 2 is occupied for cable reception with about 70% to about 80% degree of filling. Accordingly, in a practical use, a cross section of the protective sheath 1 to choose according to the respective application. This ensures that the protective sheath 1 in no case over the at least one electrical conductor spans. In such a case, the protective sheath could 1 be impaired in their ability as abrasion protection and impact protection. At the same time, as a rule, a customization by threading, which is usually carried out manually, is made considerably easier and, moreover, attention is paid to the costs and the least possible additional weight.

Damit ist vorstehend ein neuartiger Schutz für mindestens ein Kabel gegenüber einer Fahrzeugkarosserie beschrieben worden, der auch bei einem Unfall bekannte Schutzummantelungen in Hinblick auf einen Isolations-Schutz gegen elektrische Kurzschlüsse übertrifft. Auch wenn vorstehend nur auf eine geschlossene Bauform mit einem Flechtschlauch als Kern eingegangen worden ist, so ist ein erfindungsgemäßer Schutz auch als mindestens abschnittsweise geschlitzte Ummantelung darstellbar. In angepasster Weise unter Berücksichtigung der UV-Empfindlichkeit des Aramid-Materials ist ein erfindungsgemäßer Aufbau auch in der Form einer Umwicklung oder flächiges Schutzgebilde realisierbar. Thus, a novel protection for at least one cable with respect to a vehicle body has been described above, which surpasses also known in an accident protective sheathing in terms of insulation protection against electrical short circuits. Even if only a closed design with a braiding tube has been discussed above as the core, a protection according to the invention can also be represented as a sheath slotted at least in sections. In an adapted manner, taking into account the UV sensitivity of the aramid material, a construction according to the invention can also be realized in the form of a wrapping or flat protective structure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Schutzummantelung protective sheathing
2 2: Schlauch tube
3 3: Innenschicht als Gewebe aus Glasseide- und Aramid-FilamentenInner layer as fabric of glass silk and aramid filaments
4 4: Außenschicht (Silikon-Schicht) Outer layer (silicone layer)
5 5: dünne Silikonisierungsschicht des Gewebes 3 thin siliconizing layer of fabric 3
D D: Durchmesser diameter
d d: Wandstärke Wall thickness

Claims

Protective casing for at least one electrical conductor, characterized in that the protective casing has an inner layer facing the at least one electrical conductor ( 3 ) and the at least one electrical conductor facing away from the outer layer ( 4 ), wherein the inner layer ( 3 ) consists of a mixture of glass silk and aramid filaments, which at a the at least one electrical conductor facing away from the outside with the outer layer ( 4 ) is provided.

Protective covering according to claim 1, characterized in that the outer layer ( 4 ) on the inner layer ( 3 ) is fixed.

Protective covering according to one of the preceding claims, characterized in that the outer layer ( 4 ) consists of a silicone mixture.

Protective covering according to one of the preceding claims, characterized in that the outer layer ( 4 ) as an extremely thin siliconizing layer ( 5 ) on the inner layer ( 3 ) is arranged.

Protective covering according to one of the preceding claims, characterized in that the inner layer ( 3 ) is formed as a fabric or braid of glass silk and aramid filaments.

Protective covering according to one of the preceding claims, characterized in that the inner layer ( 3 ) has a proportion of aramid filaments of about 10% to nearly 100%.

Protective casing according to one of the preceding claims, characterized in that a protective casing which can be used as protection against a hard impact ( 1 ) an inner layer ( 3 ) having a proportion of aramid filaments of about 70% at about 30% glass silk.

Protective casing according to one of the preceding claims, characterized in that a protective casing which can be used as light protection against impact ( 1 ) an inner layer ( 3 ) having a proportion of aramid filaments of about 15% at about 85% glass silk.

Protective casing according to one of the preceding claims, characterized in that a protective casing ( 1 ) as inner layer ( 3 ) has a braided hose made of aramid and E glass fibers at a nominal nominal diameter of about 17 mm for diameter (D) in an application range of about 14 to 26 mm, comprising a material composition with a content of 67% aramid and 33 % E glass with +/- 5% variation, this composition being set over 100 bobbins each having textile filament strands at 15 braiding crossings per French inch length of braiding tube and braiding having a wall thickness (d) of about 0, 68 mm +/- 0.02 mm.

Protective casing according to one of the preceding claims, characterized in that the protective casing for cable reception with about 70% to about 80% degree of filling is assignable.