DE2222180C2 - Wärmeschrumpfbare Manschette - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine wärmeschrumpfbare Manschette (Knickschutztülle) aus Kunststoff für die Ummantelung der Verbindungsstelle zwischen einem starren Bauteil, insbesondere einem elektrischen Steckverbinder, und einer flexiblen Leitung, insbesondere einem elektrischen Kabel, welche einen hinteren homogenen Abschnitt zur festen Umschließung der und Verbindung mit der Leitung und einen an diesen anschließenden vorderen homogenen Abschnitt zur festen Umschließung des und Verbindung mit dem starren Bauteil aufweist, wobei die Biegsamkeit der Manschette zum freien Ende hin zunimmt.

Derartige Manschetten (DE-GM 71 16 5G3) dienen beispielsweise zur Ummantelung eines elektrischen Steckers und des daran angeschlossenen elektrischen Kabels oder auch einer ortsfesten Rohrdurchführung und des in diese eingeführten Hydraulikschlauches oder elektrischen Kabels. Sie haben die Aufgabe, die Verbindungs- oder Übergangsstelle gegen äußere Einflüsse, beispielsweise gegen das Eindringen von Druckwasser, abzudichten und insbesondere die flexible Leitung gegenüber dem starren Bauteil mechanisch abzustützen und dadurch von schädlichen Zug- und Knickbeanspruchungen zu entlasten.

Die bekannten wärmeschrumpfbaren Manschetten sind einstückig aus einem geeigneten Kunststoff, z. B. aus Polyolefin, hergestellt, dessen Härte oder Steifigkeit einen Kompromiß zwischen der Forderung nach ausreichend hoher Formstabilität und der Forderung nach guter Anpassungsfähigkeit an die flexible Leitung entspricht. Die Eigenschaft, wärmeschrumpfbar zu sein, bedeutet, daß die Manschetten in der Form oder Gestalt ihrer späteren Anwendung hergestellt werden und aufgrund einer nicht den Gegenstand der Erfindung bildenden Behandlung des Kunststoffes anschließend unter Wärmeeinwirkung auf einen großen Durchmesser erweitert und in der erweiterten Form durch Abkühlung fixiert werden können. Beim Anwender lassen sie sich dann bequem auf die zu ummantelnden Bauteile und Leitungen aufschieben und in die Einbaulage bringen. Werden sie dann neuerlich erwärmt, z. B. mittels eines Heißluftgebläses, schrumpfen sie wieder in die ursprüngliche Form und legen siph dabei fest an das Bauteil und die Leitung an.

Die zum freien Ende, z. B. der Kabeleinführungsstelle, hin zunehmende Biegsamkeit der Manschette ist bei der bekannten Manschette dadurch erreicht, daß Durchmesser und Wandstärke der Manschette zum freien Ende hin abnehmen. Bei dieser Manschette hat sich der mechanische Übergang zum starren Bauteil einerseits und zur flexiblen Leitung andererseits als nicht immer ganz befriedigend erwiesen. Die geringe Wandstärke am freien Ende begrenzt die bei der Herstellung der Manschette mit Übergröße zulässige Dehnung und damit die Verwendbarkeit der Manschette. Die Notwendigkeit vor dem Einbau stark gedehnt und in der gedehnten Form fixiert werden zu müssen, ist eine Eigenheit wärmeschrumpfbarer Manschetten. Dieses Problem existiert nicht bei derartigen Verformungen nicht zu unterwerfenden normalen, nichtwärmeschrumpfbaren Manschetten.

Es ist eine zugentlastete Gummisteckvorrichtung für elektrische Leitungen mit einem die Kontaktteile tragenden isolierenden Kern und einer diesen allseitig umgebenden Hülle aus elastischem Isolierstoff bekannt (DE-PS 6 83 272), bei welchem die Härte des Steckers von innen nach außen kontinuierlich dadurch abnimmt, daß innen ein Hartgummikern zur Aufnahme der elektrischen Leitungen angeordnet und darüber eine Gummikeule aus Gummiband gewickelt und das Ganze vulkanisiert ist. Der Aufbau dieses Steckers ist sehr aufwendig und kommt höchstens für Sonderanwendun-

gen in Frage, da die Vulkanisation nach der Fertigstellung des Aufbaus des Steckers einen erheblichen technischen Aufwand bedingt

Derartige Stecker werden daher in neuerer Zeit nur als sogenannte (an die Kontaktteile) angespritzte Stecker aus Kunststoff hergestellt, wobei der Übergang zum eingeführten Kabel dadurch elastischer gestaltet wird, daß der Materialemsatz dort verringert und/oder Quereinschnitte, Aussparungen oder dergleichen vorgesehen werden. Eine derartige Ausbildung ist auch bei nicht-abdichtenden Kabelknickschutztüllen aus thermoplasfischem Kunststoff bekannt (DE-GM 18 67 060).

Zur Aufnahme und Abstützung des starren Bauteils mit den Kontaktteilen, zu denen die Leitung geführt ist, ist es auch bekannt, diese mit einer starren Schale zu umgeben und auch diese wiederum mit einem elastischen Körper zu umgeben, dessen Biegsamkeit zum Ende hin aufgrund einer Verjüngung zunimmt. Die Härte des homogenen Werkstoffs der Außenhülle ist in Längsrichtung kostant

Dies gilt auch für eine andere bekannte Ausbildung eines Steckers mit Zugentlastung für elektrische Leitungen (DE-GM 19 12 550), bei welchem auf das Kabel nach dessen Verbindung mit dem starren, die Steckerstifte aufnehmenden Bauteil ein Draht schraubenförmig aufgewickelt und danach über den starren Bauteil und das Kabel eine wärmeschrumpfbare Manschette aufgezogen wird, deren Wandstärke etwa konstant ist Diese Konstruktion ist arbeitsaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die wärmeschrumpfbare Manschette der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der mechanische Übergang von der Manschette einerseits zum starren Bauteil und andererseits zur flexiblen Leitung ohne Einbuße an Abdichtungsgüte verbessert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung gemäß den Patentansprüchen 1 und 2 vor, daß der vordere Abschnitt der Manschette aus einem bezüglich der stofflichen Zusammensetzung oder einem bezüglich der Vorbehandlung anderen Kunststoff als der hintere Abschnitt besteht, der Übergang vom vorderen Abschnitt zum hinteren Abschnitt der Manschette fließend ist ohne jede sichtbare Naht- oder Verbindungsstelle und der Kunststoff des vorderen Abschnitts eine größere Härte als der Kunststoff des hinteren Abschnitts aufweist Zweckmäßigerweise wird diese Manschette im Spritzgießverfahren hergestellt.

Ohne aufwendige Maßnahmen, wie z. B. eine komplizierte Formgebung mit Rippen, Aussparen usw. bei der erfindungsger.nßcn Manschette ein praktisch kontinuierlicher Abbau der Biegespannungen dadurch bewirkt, daß der vordere Abschnitt in der Nähe des starren Bauteils relativ steif und der die Leitung umschließende Abschnitt demgegenüber flexibler ist. Dies vermeidet mit großer Sicherheit insbesondere die bei den bekannten Manschetten immer noch vorzugsweise an der Austrittsstelle der Leitung aus der Manschette auftretenden Leitungsknicke und Brüche. Gleichzeitig läßt sich eine sehr gute Abdichtung oder Umschließung gegenüber dem starren Bauteil und der Leiiung erzielen, da die beim Schrumpfen erforderlichen relativ unterschiedlichen Kontraktionen zu einer gleichmäßigen Anlage führen, als dies lediglich durch eine Dickenabnahme einer aus einem einheitlich harten Werkstoff hergestellten Manschette möglich ist. Die Härte der beiden Abschnitte können derart gewählt werden, daß sie den unterschiedlichen Elastizitätseigenschaften des starren Bauteils einerseits und der flexiblen

Leitung andererseits weitgehend angepaßt sind, so daß eine dauerhaft dichte Verbindung ermöglicht ist.

Die günstigste axiale Lage des Übergangs bzw. der Grenze zwischen dem härteren und dem weicheren Kunststoff hängt im Einzelfall von den geometrischen Abmessungen der Manschette und der Flexibilität der Leitung ab. Auch die zu wählenden Härten richten sich nach den jeweiligen Umständen. Typisch für eine Manschette, die zur Ummantelung eines an einen elektrischen Stecker angeschlossenen Kabels dienen soll, sind Shore-Härten von 80 bzw. 40 für den härteren bzw.den weicheren Abschnitt

Besonders einfach wird die Herstellung der Manschette, wenn sie einheitlich aus dem gleichen, aber für die beiden Abschnitte unterschiedlich vorbehandelten Kunststoff besteht Die Manschette kann im Preß- oder Spritzgießverfahren als einstückiges Formteil hergestellt werden. Dadurch wird unter Vermeidung jeder sichtbaren Naht- oder Verbindungsstelle zwischen den beiden unterschiedlich harten Abschnitten ein homogenes Bauteil mit einem »fließencitii« Übergang vom harten zum weicheren Kunststoff geschaffen. Die Herstellung im Spritzgießverfahren erfolgt zweckmäßigerweise mittels einer Form, weiche im Bereich des vorderen Abschnitts der Manschette und im Bereich des hinte.en Abschnitts je eine Einspritzöffnung besitzt. Durch die beiden Einspritzöffnungen wird gleicher (oder unterschiedlicher) Kunststoff gleichzeitig in die Form eingebracht und durch geeignete Wahl der Zufuhrmenge und/oder Zufuhrgeschwindigkeit die. Lage des Übergangs zwischen dem härteren und weicheren Abschnitt festgelegt.

Wenn die Manschette insbesondere für elektrische Anwendungen einen vorderen zylindrischen Hauptabschnitt umfaßt, welcher am freien Ende das starre Bauteil umschließt, und am anderen Ende in einen hinteren zylindrischen Abschnitt von verringertem Durchmesser übergeht, verläuft die Grenze zwischen dem härteren und dem weicheren Kunststoff am besten in dem konischen Übergang zwischen dem vorderen Hauptabschnitt und dem hinteren Abschnitt von verringertem Durchmesser. Die Anpassungsfähigkeit einer derartigen Manschette kann vorzugsweise für besonders knickempfindliche Leitungen zusätzlich noch dadurch vervollkommnet werden, daß die Wandstärke der Manschette im Bereich des hinteren Abschnitts zu dessen freien Ende hin in bekannter Weise allmählich abnimmt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand einer Zeichnung näher erläutert, die eine wärmeschrumpfbare Manschette für einen elektrischen Stekker im Längsschnitt zeigt.

Die Zeichnung zeigt die wärmeschrumpfbare Manschette 1 im eingebauten Zustand nach dem Wärmeschrumpfen. Sie umfaßt einen vorderen, kreiszylindrischen (Haupt-)Abschnitt 2 relativ großen Durchmessers, welcher an seinem hinteren Ende allmählich in einen hinteren kreiszylindrischen Abschnitt 3 von verringertem Durchmessp- übergeht. Am vorderen Ende besitzt der Abschnitt 2 eine radial nach innen abstehende, ringförmige Lippe 4. Diese ist in einer komplementären Ringnut 5 aufgenommen, welche am hinteren Ende des nur angedeuteten elektrischen Steckers 6 ausgebildet ist Der kreiszylindrische Abschnitt 3 umschliießt fest ein Kabel 7, das mit dem Stecker 6 verbunden ist Im Bereich des hinteren Abschnitts 3 nimmt die Wandstärke der Manschette zum freien, hinteren Ende hin allmählich ab.

Die Manschette 1 ist im Spritzgießverfahren als einstückiges Formteil aus einem geeigneten Kunststoff. z. B. Polyolefin, hergestellt. Hierzu dient eine Spritzgießform mit zwei Einspritzöffnungen, von denen sich eine im Bereich des vorderen Abschnitts 2 und eine im Bereich des hinteren Abschnitts 3 von verringertem Durchmesser befindet und durch die der Kunststoff gleichzeitig in die Form eingebracht wird. Der durch die beiden Einspritzöffnungen eingebrachte Kunststoff ist unterschiedlich so vorbehandelt, daß er nach dem Aushärten und Wärmeschrumpfen im Bereich des vorderen Abschnitts 2 eine größere Shore-Härte als im Bereich des Abschnitts 3 aufweist. Die Zufuhr des Kunststoffes zu den beiden Einspritzöffnungen wird so gewählt, daß der Übergang bzw. die Grenze zwischen den unterschiedlich harten Abschnitten im Bereich des konischen Übergangs vom vorderen Abschnitt 2 zum hinteren Abschnitt 3 liegt.

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wärmeschrumpfbare Manschette aus Kunststoff für die Ummantelung der Verbindungsstelle zwischen einem starren Bauteil, Insbesondere einem elektrischen Steckverbinder, und einer flexiblen Leitung, insbesondere einem elektrischen Kabel, welche einen hinteren homogenen Abschnitt zur festen Umschließung der und Verbindung mit der Leitung und einen an diesen anschließenden m vorderen homogenen Abschnitt zur festen Umschließung des und Verbindung mit dem starren Bauteil aufweist, wobei die Biegsamkeit der Manschette zum freien Ende hin zunimmt, gekennzeichnet durch die Gesamtheit der r folgenden Merkmale:

a) der vordere Abschnitt (2) der Manschette (1) besteht aus einem bezüglich der stofflichen Zusammensetzung anderen Kunststoff als der hintcie Abschnitt (3);

b) der übergang vom vorderen Abschnitt (2) zum hinteren Abschnitt (3) der Manschette (t) ist fließend ohne jede sichtbare Naht- oder Verbindungsstelle;

c) der Kunststoff des vorderen Abschnitts (2) weist eine größere Härte auf als der Kunststoff des hinteren Abschnitts^).

2. Wärmeschrumpfbare Manschette aus Kunststoff für die Ummantelung der Verbindungsstelle zwischen einem starren Bauteil, insbesondere einem jo elektrischen Steckverbinder, und einer flexiblen Leitung, insbesondere einem elektrischen Kabel, welche einen hinteten homogenen Abschnitt zur festen Umschließung der und Verbindung mit der Leitung und einen an di sen anschließenden y, vorderen homogenen Abschnitt zur festen Umschließung des und Verbindung mit dem starren Bauteil aufweist, wobei die Biegsamkeit der Manschette zum freien Ende hin zunimmt, gekennzeichnet durch die Gesamtheit der folgenden Merkmale:

a) der vordere Abschnitt (2) der Manschette (1) besteht aus einem bezüglich der Vorbehandlung anderen Kunststoff als der hintere Abschnitt (3);

b) der Übergang vom vorderen Abschnitt (2) zum hinteren Abschnitt (3) der Manschette (1) ist fließend ohne jede sichtbare Naht- oder Verbindungsstelle;

c) der Kunststoff des vorderen Abschnitts (2) weist eine größere Härte auf als der Kunststoff des hinteren Abschnitts (3).

3. Wärmeschrumpfbare Manschette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (1) im Spritzgießverfahren hergestellt ist.

4. Wärmeschrumpfbare Manschette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom härteren zum weicheren Kunststoff in dem konischen Übergang vom vorderen zum hinteren Abschnitt verläuft.