DE2855603A1

DE2855603A1 - Umwicklungseinrichtung

Info

Publication number: DE2855603A1
Application number: DE19782855603
Authority: DE
Inventors: Bruno Jean Francois Lagardere; Richard Charles Sovish
Original assignee: Raychem Pontoise SA
Current assignee: Raychem SA
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1978-12-22
Publication date: 1979-07-05
Also published as: FR2412918B1; CA1136820A; US4237174A; GB1604439A; FR2412918A1

Description

DR.-ING. GERALD KLDPSCH

PATENTANWALT

5OOO Köln 1 20.Dez. 1978 marsplatz 11 Kl/go

RAYCHEM PONTOISE S.A.

rue de 1'Industrie, Lotxssement Industriel Courcelles, 95310 Saint-Quen l'Aumone, Frankreich

Uitiwicklungs einrichtung

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Die Erfindung betrifft ganz allgemein wärmerückstellfähige Gegenstände und insbesondere sogenannte Umwicklungseinriclitungen.

Wärmerückstellbare Gegenstände, die insbesondere von warmschrumpfenden Gegenständen gebildet werden, werden nunmehr auf den verschiedensten Anwendungsgebieten in großem Umfang zum Einsatz gebracht, bei denen eine Isolierung, eine dicht schließende Verbindung und eine Verkapselung erforderlich sind. Üblicherweise stellen sich diese Gegenstände bei der Erwärmung in eine Ausgangsform zurück, aus der sie zuvor* verformt worden sind. Die Bezeichnung "wärmerückstellfähig" umfaßt aber auch einen Gegenstand, der bei der Erwärmung eine ganz andere neue Gestalt selbst dann einnimmt, wenn er zuvor verformt worden ist.

In der üblichsten Form weisen derartige Gegenstände eine warmschrumpfende Hülse bzw. Muffe auf, die aus einem polymeren Material ausgeformt ist, das ein elastisches oder plastisches Memory- bzw. Speicher-Verhalten hat. In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf die US-PS'en 2 027 962, 3 086 242 und 3 957 372 verwiesen. Wie beispielsweise insbesondere in der US-PS 2 027 962 dargelegt ist, kann die ursprüngliche dimensionsmäßig wärmestabile Form eine Übergangsform in einem kontinuierlichen Verfahrensablauf sein, bei dem beispielsweise ein extrudiertes Rohrstück im heißen Zustand zu einer dimensionsmäßig wärmeinstabilen Form expandiert wird. Bei anderen Anwendungsfällen wird ein vorgeformter dimensionsmäßig wärmestabiler Gegenstand zu einer dimensionsmäßig wärmeinstabilen Gestalt in einer separaten Stufe umgeformt.

Bei anderen Gegenständen, wie zum Beispiel bei denen in der GB-PS 1 440 524 beschriebenen, wird ein elastomeres Element, wie zum Beispiel ein äußeres Rohrelement, in einem gedehnten bzw. gestreckten oder gestretchten Zustand

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mit Hilfe eines zweiten Elementes, wie zum Beispiel einem inneren Rohrelement gehalten, das bei der Erwärmung erschlafft, so daß sich das elastomere Element zurückstellen kann.

Warmschrumpfende Hülsen bzw. Muffen sind für die verschiedensten Anwendungsgebiete geeignet, insbesondere zum Verbinden und Anschließen von Drähten, Kabeln und Rohrleitungen. Jedoch gibt es auch andere Anwendungsgebiete, bei denen es erwünscht ist, eine Verbindung, Isolierung oder ein zum Schutz dienendes wärmerückstellfähiges Element für längliche Gegenstände, wie zum Beispiel Kabel und Rohrleitungen, zu schaffen, deren Enden nicht zugänglich sind, oder wenn die Enden zugänglich sind, diese nicht gelöst oder irgendwie verschoben werden sollen. Pur derartige Anwendungsgebiete sind sogenannte Unwickelmuffen bzw. Umwickelhülsea entwickelt worden. Hauptsächlich umfassen diese ein wärmerückstellfähiges Flächenmaterial, das um das Substrat bzw. den Körper unter Bildung einer im wesentlichen rohrförmigen Gestalt gewickelt werden kann und im allgemeinen eine Festhalteeinrichtung, die das wärmerücksteilfähige Flächeniaatei'ial im umwickelten Zustand während der Rückstellung hält. Üblicherweise sind derartige Festhalteeinrichtungen mechanisch aufgebaut und umfassen beispielsweise starre Klammern, Stifte oder kanalförmige Elemente, die mit entsprechend ausgeformten spritzgegossenen oder extrudierten Vorwölbtmgen zusammenarbeiten, die in der Nähe der sich überlappenden Ränder des wärmerückste11fähigen Flächenmaterials liegen. Verschiedene Ausführungsformen von Festhalteeinrichtungen sind beispielsweise in der US-PS 3 379 218 und den GB-PS'en 1 155 4-70, 1 211 988 und 1 346 449 beschrieben. Bei anderen Anwendungsfällen kann das Flächenmaterial in seiner umwickelten Form während der Rückstellung mit Hilfe eines Klebers gehalten werden, der in manchen Fällen an Ort und Stelle aufgebracht werden kann.

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Ilmwicklungseinrichtungen der eingangs genannten Art arbeiten bei den meisten Anwendungsfällen zufriedenstellend. Sie besitzen jedoch einige Nachteile, durch die sie für andere Artwendungsfälle nicht so geeignet sind. So ist zum Beispiel die Verwendung eines Klebers nicht immer zweckmäßig und zusätzlich ist die Haftfestigkeit dieser Verbindung nicht immer ausreichend, um der umwickelten Gestalt der Anordnung während der Rückstellung Widerstand entgegenzubringen. Andererseits machen es die bisher vorgeschlagenen mechanischen Festhalteeinrichtungen erforderlich, daß an den Flächenmaterialien Vorwölbungen in der Nähe der gegenüberliegenden Ränder vorgesehen sind, die mit der Festhalteeinrichtung zusammenarbeiten. Die hierzu erforderliche Profilierung bei der Extrusion der Vorwölbungen bringt beträchtliche zusätzliche Herstellungskosten für das Flächenmaterial mit sich. Zusätzlich bringen die Vorwölbungen an der Außenseite des fertiggestellten Verschlusses häufig Schwierigkeiten insbesondere bei beengten Platzverhältnissen nit sich.

In den US-PS'en 3 530 898 und 3 574 313 und der FR-PS 2 332 559 werden Umwicklungseinrichtungen vorgeschlagen, bei denen die Festhalteeinrichtung an einem Rand mit öffnungen an dem anderen Rand susaarmenarbeitet. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie sich nicht auf einfache Art und Weise durch ein billiges Extrusionsverfahren herstellen lassen, sondern sie müssen durch Spritzgießen hergestellt werden. Zusätzlich versuchen die bei der Rückstellung an den öffnungen auftretenden Beanspruchungen Risse im Material zu bilden, die sich ausbreiten und den Gegenstand unverwertbar machen.

Die Erfindung basiert auf der überraschenden Feststellung, daß wirksame wärmerückstellfähige Umwicklungseinrichtungen unter Verwendung einer mechanischen Festhalteeinrichtung aus einem wärmerückstellfähigen Flächenmaterial der-

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art ausgebildet werden können, daß keine Öffnungen in dem Flächenmaterial vorgesehen sind, und daß die Außenfläche der Einrichtungen nach der Rückstellung mehr oder vianiger bündig mit der Außenfläche des Substrates bzw. des Körpers abschließt, d.h. daß keine Vorwölbungen an der Außenfläche der rückgestellten Einrichtung vorhanden sind.

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Umwicklungseinrichtung mit einem wärmerücksteilfähigeη Flächenmaterial und einer mechanischen Festhalteeinrichtung dadurch aus, daß die Festhalteeinrichtung mit gegenüberliegenden Randbereichen des Flächenmaterials derart zusammenarbeitet, daß die Außenfläche der Einrichtung nach der Rückstellung um ein Substrat bzw. einen Körper im wesentlichen bündig mit dem Substrat bzw. dem Körper abschließt, ohne daß an der Außenfläche Vorwölbungen vorhanden sind.

Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung mit einem Körper bzw. einem Substrat unter Verwendung einer derartigen Umwicklungseinrichtung sowie eine Verbindung, die nach diesem Verfahren hergestellt ist.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung ist darin zu sehen, daß die mechanische Festhalteeinrichtung nicht durch den Körper eines wärmerückstellfähigen Elementes zu gehen braucht, und daß somit nicht die Notwendigkeit besteht, ein oder mehrere Löcher längs der Breitseite des Flächenmaterials vorzusehen oder Vorwölbungen an den Rändern des wärmerückstellfähigen Flächenmaterials spritzzugießen oder zu extrudieren. Die mechanische Festhalteeinrichtung nach der Erfindung umfaßt im wesentlichen zwei Abschnitte, die in Eingriff mit den gegenüberliegenden Enden des wärmerückstellfähigen Flächenmaterials kommen. Diese Ab-

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schnitte umfassen Zinken, die durch Schleifen in dem Flächenmaterial gehen oder sie sind mit Schlitzen versehen, durch die das Flächenmaterial geht. Bei beiden Ausführungsformen kann man das wärmerücksteilfähige Flächenmaterial dahingehend näher beschreiben, daß es um diese Abschnitte geht und bei vielen Anwendungsfällen ist es durch Reibkräfte festgehalten. Die Festhalteeinrichtung ist zweckaiäßigerweise flach, besteht beispielsweise aus einem Fläehenmater-ial und ist derart geformt oder derart verformbar, daß es sich an die Außenfläche des Substrates bzw. des Körpers anpaßt.

Eine bündig abschließende Form erhält man auf einfache Art und V/eise dadurch, daß man eine Schnalle als mechanische Festhalteeinrichtung verwendet, durch die das wärmerückstellfähige Flächenmaterial geht und mittels Reibkräften gehalten ist. Die Schnalle kann erforderlichenfalls konturiert bzw. profiliert, wie zum Beispiel gekrümmt sein, so daß sie sich an die Außenfläche des Körpers bzw. des Substrates anpassen kann. Andererseits kann die Schnalle derart verformbar sein, daß sie sich bei der Rückstellung an die Gestalt anpaßt. Die Schnalle kann einen oder mehrere Schlitze besitzen, durch die das Flächenmaterial geht. Bei einigen Anwendungsfällen kann es zweckmäßig sein, daß die Schlitze in ihrer Ausgestaltung unterschiedlich sind, V7obei die Schlitze beispielsweise in sich geschlossen oder an einem Ende offen sein können. Hierdurch wird beispielsweise ermöglicht, daß die Schnalle an einem Ende des wärmerückstellfähigen Flächenmaterials angebracht werden kann, bevor dieses Flächenmaterial um das Substrat bzw. den Körper gewickelt wird, wodurch sich, die Montage erleichtert. Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die Verwendung einer Schnalle insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn die Breite des wärmerückstellfähigen Flächenmaterials klein ist, wie zum Beispiel bei Einrichtungen, die im wesentlichen eine Umwicklungsschlinge bzw.

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Muffe bilden und nicht als eine isolierende oder schützende Verschlußeinrichtung dienen. In diesem Zusammenhang ist noch zu erwähnen, daß die Bezeichnung "gegenüberliegende Randbereiche" die gegenüberliegenden Bereiche des wärmerückstellfähigen Materials bezeichnen, die in Eingriff mit der mechanischen Festhalteeinrichtung kommen, so daß durch diese Ausdrucksweise nicht impliziert wird, daß diese Bereiche notwendigerweise am Ende oder am Rand des Flächenmaterials selbst liegen. Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform nach der Erfindung stellt die Umwicklungseinrichtung eine elektrische Verbindung,insbesondere eine Lötverbindung, beispielsweise von einem Erdungsleiter mit einer leitenden Hülle eines Elektrokabels her. Hierbei ist die Schnalle zweckmäßigerwaise aus einem elektrisch leitenden Material, wie zum Beispiel einem Metall, vorzugsweise Kupfer, hergestellt und zweckmäßigerweise ist die Schnalle mit einer Einrichtung versehen, die den Erdleiter aufnimmt, um die Bildung einer Verbindung zu erleichtern. Derartige Elemente können beispielsweise durch Zuschneiden erstellt werden oder die Schnalle kann auch andersartig ausgeformt sein, so daß sie ein kleines Brückenelement bildet, unter dem der Erdleiter derart durchgeht, daß er in Verbindung mit dem Hauptkörper der Schnalle durch Federkräfte und/oder Reibkräfte gehalten wird. Hierzu kann bzw. können ein oder mehrere Schlitze vorgesehen sein, in dem bzw. in denen der Erdleiter auf ähnliche Art und Weise wie das wärmerückstellfähige Flächenmaterial gehalten wird.

Das Ende des Erdleiters kann vor dem Einführen in die Schnalle verzinnt werden, und/oder die Schnalle selbst kann mit einem Lötmitte!vorformling versehen sein. Wenn diese Maßnahmen getroffen werden, kann in einem Arbeitsschritt die Rückstellung und die Bildung einer Lötverbindung erreicht werden, was äußerst vorteilhaft ist.

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In diesem Zusammenhang sei noch, auf die Patentanmeldung Nr. 53 7C3/77 der Annsidorin vom 23. Dezember 1977 hingewiesen, die Ye rf ahrens weisen sum Herstellen elektrischer Verbindungen nit durchgehenden Substraten bzw. Körpern, wie zum Beispiel Förderleitungen, beschreibt. Als Beispiel hierfür sei die leitende Hülle eines Elektrokabels, insbesondera eines Koaxialkabels, erwähnt. Die hierfür bestimmte Uiawiclclungseinrichtungen besitzen eine mechanische Festhalteeinrichtung, die einen Teil der elektrischen Verbindung bildet. Viele Umwicklungseinrichtungen nach der Erfindung sind zur Durchführung dieses Verfahrens geeignet*

Gemäß vorteilhaften Weiterbildungen nach der Erfindung kann die mechanische Festhalteeinrichtung mit dem wärmerückst el !fähigen Plächenmcterial dadurch zusammenarbeiten, daß an jeden cagenübsrlierisna-an Rand Schleifen vorgesehen sind. Die Festhalteeinrichtung umfaßt hierbei zweckmäßigerweise zwei verbundene Zinken, die jeweils durch eine Schleife gehen, wodurch das Flächenmaterial in der umwickelten Gestalt gehalten wird. Die Festhalteeinrichtung kann beispielsweise in Fora einer Haarnadel ausgelegt sein, jedoch können die Zinken bei anderen Anwendungsfallen zweckmäßigerweise einen Teil der zuvor beschriebenen Schnalle bilden.

Die Erfindung schafft auch eine wärmsrückstellfähige ITmwicklungseinrichtung, bei der das wärmerückstellfähige Flächenmaterial an einem oder beiden Randbereichen mit einer Schleife versehen ist, die mit einer Festhalteeinrichtung zur Festlegung zusammenarbeitet. Zweckmäßigerweise ist hierzu jeder Randbereich mit einer einstückig ausgebildeten Schleife versehen, jedoch können eine oder beide Schleifen auch durch Falten ausgeformt werden.

In diesem Zusammenhang ist noch auf die Patentanmeldung

lderin vom 23. I 909827/0531

Nr. 55 704/77 der Anmelderin^vom_23. JDezember 1977 hinzu-

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weisen. Diese beschreibt Umwiclclungs einrichtungen, bei denen die beiden Bereiche des Flächemaat er i als, die fest miteinander mit Hilfe der Festhalteeinrichtung vor der Rückstellung verbunden werden sollen, jeweils mit einem Streifen aus einem relativ starren Flächenmaterial, wie zum Beispiel aus Metall, versehen sind, und bei denen Streifen, die im \<r es entliehe η in der Ebene des Flächenmaterials liegen, unter Bildung einer Festhalteeinrichtung oder eines Teils derselben zusaBimsnarbeiten. Die Ausbildung von Schleifen an dem wärmerückstellfähigen Flächenmaterial nach der Erfindung ist insbesondere zweckmäßigerweise für die Einrichtungen geaäß diesel· Anmeldung geeignet, und die in dieser Anmeldung beschriebenen Befestigungseinrichtungen sind auch äußerst zweckmäßig für die vorliegende Erfindung.

Bei einigen Anwendungsfällen kann es zweckmäßig sein, eine haarnaielähnliclie Festhalte einrichtung vorzusehen, die eine Einrichtung hat, die sicherstellt, daß die Zinken bei der Rückstellung nicht voneinander weggedrückt werden. Andererseits kann es auch zweckmäßig sein, zwei oder mehr Festhalteeinrichtungen, wie zum Beispiel zwei haarnadelfertige Einrichtungen, vorzusehen, die sicherstellen _v daß die UEwicklungseinrichtung während der Rückstellung; korrekt in ihrer Lage bleibt.

Vorteilhaft ist auch eine Kombination von Schleifen und Schnallen. So kann beispielsweise das wärmerückstellfähige Flächennaterial an einem Rand fest mit einer Schnalle mit Hilfe einer Schleife verbunden werden, und der andere Rand kann durch Reibschluß oder mit Hilfe einer Schleife festgelegt sein, die lösbar mit einem Zinken zusammenarbeiten kann, die einen Teil der Schnalle bildet.

Die Schleifen können aus einem ebenen Flächenmaterial durch Falten zweckmäßigerweise mit anschließendem haftenden Ver-

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binden, beispielsweise durch Ultraschallschweißen, ausgeformt werden. Bei zweckmäßigen Ausführungsformen kann das wär-merückstellfähige Flächenmaterial in Form eines Rohrstückes ausgebildet sein, das während der Umwicklung abgeflacht wird, so daß am Randbereich der abgeflachten Gestalt zwei Schleifen zurückbleiben.

Die Verwendung von Schleifen ist insbesondere bei der Bildung von Unschlingungen oder Verschlüssen durch Umwickeln geeignet. Wenn nur eine einfache Umschlingung benötigt wird, braucht sich das Flächenmaterial nicht zu überlappen, obgleich dies bei einem Verschluß im allgemeinen notwendig ist. Die Schleifenausbildung kann für beide Auslegungsarten wie auch die Schnalle verwendet werden.

In Abhängigkeit von den jeweiligen Anwendungsgebiet kann das wärmerückstellfähige Flächenmaterial aus irgendeinem Polymer hergestellt werden, das in diesem Gebiet zur Herstellung eines wärmerückstellfähigen Gegenstandes geeignet ist. Im wesentlichen weist das Flächenmaterial eine gleichbleibende Zusammensetzung insgesamt auf. Es können jedoch auch Schichtgebilde aus zwei verschiedenen Polymeren verwendet werden, die haftend miteinander oder durch Schmelzen miteinander verbunden sind. Als Polymere kommen beispielsweise insbesondere Polyolefin, insbesondere Polyäthylen, Copolymere aus Äthylen und Vinylacetat, Copolymere aus Äthylen und Äthylacrylat, chlorierte und fluorierte Polymere, insbesondere Polyvinylchlorid, Polyvinylidenfluorid und Polymere in Betracht, die Einheiten von Vinylidenfluorid, Hexafluoräthylen und Chlortrifluoräthylen enthalten, sowie Kautschuke, wie zum Beispiel Äthylen/Propylen-Kautschuk, chlorierte Kautschuke, wie zum Beispiel Neopren und Silikonkautschuke, die in einer Mischung mit einem kristallinen oder glasartigen Polymer, wie zum Beispiel einem Olefinpolymer, veneendet werden können. Alle die zuvor genannten Stoffe können erforderlichenfalls beispielsweise durch Bestrahlen und/oder chemische Stoffe bzw. chemische Behand-

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lung quervernetzt sein.

Die Innenfläche des umwickelten Flächenmaterials kann selbstverständlich mit einem Überzug aus einem Kleber oder einem Dichtmittel, wie zum Beispiel einem heißschmelzenden Kleber oder einem Mastix versehen sein. Insbesondere swecfesäßigervi-eise geeignete heißschmelzende Kleber sind beispielsweise Polyamide, Athylen/Vinylacetat-Copolymere und Terpoly^ere (mit oder ohne eingebaute Wachse) und Polyester. Derartige Stoffe sind beispielsweise in der GB-PS 1 440 810 und der DE-03 2 709 717 beschrieben. Auch sind härtbare Kleber geeignet, die bei der Erwärmung erschmelzen und fließfähig werden, die jedoch daraufhin nicht mehr heißschmelzbar sind. Auch Epoxyharze und übliche Mastixe kommen in Betracht, die beispielsweise auf Butyl- und Isobutylenkautschukarten basieren, die mit entsprechenden, auf diesem Gebiet bekannten Stoffen modifiziert sind. Die Verwendung und die Auswahl der Materialien erfolgen in Abhängigkeit von den Erfordernissen bei dem tatsächlichen Anwendungsfall.

Die Ausführungsforra der mechanischen Festhalteeinrichtung hängt auch ebenfalls vom Anxtfendungsfall ab. Wenn, wie vorzugsweise, gleichzeitig eine elektrische Verbindung hergestellt v/erden soll, ist sie vorteilhafterweise als eine Klemme oder eine Schnalle aus einem dünnen leitenden Flächenmaterial, wie zun Beispiel weichem Kupferblech, hergestellt, das sich zur Anpassung an die Gestalt des Substrates bzw. des Körpers biegen läßt. Die Klemme oder die Schnalle kann erforderlichenfalls in einem oder mehreren Teilen zur Isolierung und zur Erleichterung des Zusammenbaus mit einem Kunststoffilm beschichtet sein. Bei anderen Anwendungsfällen hingegen kann die Schnalle mit Zinken versehen sein, um die Schleifen des wärmerücksteilfähigen Flächenmaterials zusammenzuhalten, wobei die Schnalle selbstverständlich ausreichend stark sein sollte, um zu ver-

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hindern, daß die Hückstellkräfte die Schleifen auseinanderziehen.

Obgleich bei bestirnten Anvjendungsfällen es zweckmäßig sein kann, daß die Festhalteeinrichtung ein Stück mit dem wärmerückstellfähigen Flächenmaterial bildet oder anderweitig mit diesem verbunden ist, wird das wärmerückstellfähige Flächenmaterial zweckmäßigerweise in einer möglichst einfachen Gestalt hergestellt, um die Herstellungskosten so gering xtfie möglich zu halten, worin der Hauptvorteil nach der Erfindung zu sehen ist. Aus diesem Grunde sind die Festhalteeinrichtungen im allgemeinen als separates Bauteil ausgebildet. Als xveiterer Vorteil sei insbesondere noch die einfache Montage und Anbringung der Einrichtung erwähnt, die mehr oder weniger von He rstellungstolerarizon und anderen Einflußgrößen abhängig sind, die zu der bisherigen Hangelnden vielseitigen Verwendbarkeit der bisher vorgeschlagenen mechanischen Festhalteeinrichtungsn bei Utwicklungseinrichtungen beitragen. Wenn insbesondere eine schnallenähnliche Festhalteeinrichtung vsrwendßt wird, kann sich die Einrichtung an die verschiedenen Größen der jlabel anpassen. Wesentlich ist auch die Tatsache, daß das große Ausmaß des Rückstellvermögens des Flächenmaterials selbst ermöglicht, daß die Einrichtungen bei unterschiedlich bemessenen Körpern bzw. Gegenständen verwendet uerde,,:·. können» Das schnallenförmige Gebilde ermöglicht, daß ε-in Arbeiter die Einrichtung genau positionieren kann und die Einrichtung eng um das Substrat bzw. den Körper mit irgendeiner Abmessung vor der Rückstellung legen kann. Bei einer vorteilhaften Verwendung der Einrichtung nach, der Erfindung zur Herstellung einer Lötverbindung mit einer Abschirmung eines Koaxialkabels durch eine einzige Erwärtaungsstufe trägt eine Schnalle dazu bei, das Lötmittel an Ort und Stelle zu halten, was bisher insbesondere bei Muffen bzw. Hülsen mit großen Abmessungen Schwierigkeiten bereitete.

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Die Erfindung v/ird an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Figuren 1a und 1b eine Ausführungsform einer Umwicklungseinrichtung und deren Bestimmung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung,

Figuren 2a bis 2d eine aweite Ausführungsform einer Umwicklungseinrichtung und ihre Bestimmung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung,

Figuren 3a bis 3e eine dritte Ausführungsform einer Umwicklungseinrichtung und ihre Bestimmung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung,

Figuren 4a bis 4-d eine vierte Ausführungsform einer Umwicklungseinrichtung ,

Figuren 5a bis 5d eine abgewandelte Ausführungsform einer Umvjicklungseinrichtung,

Figur 6 eine weitere Ausführungsform einer Umwicklungseinrichtung nach der Erfindung,

Figur 7 eine Umwicklungseinrichtung, bei der zwei Befestigungselemente vorgesehen sind,

Figuren 8a bis 8d eine ähnliche Ausführungsform einer Umwicklungseinrichtung, bei der nur ein Befestigungselement vorgesehen ist, und

Figuren 9a und 9b eine weitere Ausführungsform einer Umwicklungseinrichtung, bei der ebenfalls nur ein Befestigungselement vorgesehen ist.

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In den Figuren 1a und 1b ist eine Umwicklungseinrichtung nach der Erfindung gezeigt, die ein Stück eines wärmerückstellfähigen Materials 1, aas in Längsrichtung warmsehrumpfend ist, und eine mechanische Festhalteeinrichtung umfaßt, die in Form einer dünnen Metallschnalle 2 ausgebildet ist. Die Schnalle ist mit zwei Gruppen in sich geschlossener Schlitze 3 und 4- versehen, durch die das wärmerückstellfähige Katerialstück geht. Gleichzeitig ist diese Schnalle derart ausgelegt, daß sie einen in der Mitte liegenden brückenförmigen Teil 5 bildet. Mit Hilfe dieses brückenförmigen Teiles 5 wird ein Erdungsleiter 6 wie dargestellt in der Schnalle 2 gehalten. Diese Umwicklungseinrichtung läßt sich an Substrate bzw. Körper mit verschiedenen Abmessungen anpassen., da sich die Länge des Materialstreifens 1 einfach variieren läßt.

Diese ümv/icklungseinrichtung kann zur Bildung einer Erdung bzvK eines Erdungsanschlusses für eine leitende Hülle 7 eines Kabels 8 verwendet werden. Die.Einrichtung wird an der Erdleitung, wie beispielsweise in Figur 1b dargestellt, angeordnet und wird dann um die Hülle 7 wie in Figur 1a gezeigt gewickelt. Ear&ufMn erfolgt eine Erwärmung, durch die erreicht wird, daß sich das streifenförmige Stück 1 in Längsrichtung schrumpft, ifodurch man die gewünschte Verbindung erhält.

In den Figuren 2a bis 2d ist eine ähnliche Ausführungsform einer Unwicklungseinrichtung gezeigt. In Abweichung von der ersten Ausführungsform ist hierbei das warmschrumpfende Element in Forsi eines v/armschrumpfenden Rohrstückes 11 ausgelegt, wie dies in den Figuren 2a bis 2c gezeigt ist. Die Schnalle 12 ist hierbei mit zwei Schlitzen 13 und 14 mit offenen Enden versehen, so daß sich Zinken 15 und 16 in die Schleifen erstx^vecken können, die sich an den Rändern des abgeflachten Rohrstückes 11 bilden. Nach dem Zusammen-

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bau kann man einen Erdungsanschluß, wie zum Beispiel in Figur 2d gezeigt, erstellen, bevor die Ruckstellung des Rohrstückes 11 erfolgt.

In den Figuren Ja bis 3e ist ein Verfahren zum Herstellen eines Erdungsanschlusses wiedergegeben, bei dem eine dritte Ausführungsform einer Umwicklungseinrichtung nach der Erfindung Verwendung findet. Wie in den Figuren 3a bis 3c gezeigt, wird bei dieser Ausführungsform die Erdleitung zwischen der Hülle 7 des Kabels 8 und dem Erdungsleiter 26 zuerst hergestellt, der von einer schraubenförmigen Wicklung aus verzinntem Kupfer gebildet werden kann. Hierzu ist das Ende 27 der Wicklung 26 zweckmäßigerweise mit Lötmittel versehen« Wenn die Verbindung hergestellt worden ist, wird sie durch eine Umwicklungseinrichtung nach den Figuren 3d und 3c umgeben, die ein abgeflachtes warmschrumpfendes Rohrstück 21 und eine Festhalteeinrichtung in Form einer Haarnadel 22 umfaßt, deren Zinken durch die am Rand befindlichen Schleifen des abgeflachten Rohrstückes 21 gehen, um dieses Rohrstück während der Rückstellung in seiner Lage zu halten.

Die Figuren 4a bis 4-d zeigen eine weitere Ausführungsform einer Umwicklungseinrichtung nach der Erfindung. Diese umfaßt einen in Längsrichtung warmschrumpfenden Materialstreifen 31 und eine Metallschnalle 32, die zweckmäßigerweise aus dünnem weichem Kupfer hergestellt ist. Wie sich der Zeichnung entnehmen läßt, ist die Breite des Streifens 31 größer als die Breite der Schnalle 32, da bei dieser Ausführungsform der Streifen derart ausgelegt ist, daß er die herzustellende elektrische Verbindung vollständig bedeckt.

Hierzu ist, wie sich Figur 4d entnehmen läßt, die Anordnung derart getroffen, daß sich der Streifen 31 selbst überlappt, wenn er an der Schnalle 32 angebracht ist. Der Streifen umfaßt einen längeren Endabschnitt 33» der mit einer heftge-

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schweißten Anschlußschleife 34 verbunden ist und einen kürzeren Abschnitt 35, der mit einer heftgeschweißten Anschlußschleife 36 versehen ist. Die Breite der Endabschnitte 33 und 35 ist kleiner als die Breite der Schnalle 32 und die Endabschnitte sind derart ausgelegt, daß sie durch die in sich geschlossenen Schlitze 37, 38 und 39 und den am Ende offenen Schlitz 40 der Schnalle jeweils gehen.

Wie in Figur 4c gezeigt, kann die Umwicklungseinrichtung schon zuvor zusammen mit der Schleife 34- zusammengestellt werden, die den Arm 41 zwischen den Schlitzen 37 und 38 umgibt, nachdem sie durch den Schlitz 39 durchgezogen worden ist, wobei die Heftschweißung in situ erfolgt. Wenn die Schnalle aus dünnem, weichem Kupfer hergestellt ist, kann sie derart gebogen werden, daß sie sich dem Körper bzw. dem Substrat anpassen kann, wie dies in Figur 4d gezeigt ist. Zweckmäßigerweise ist die Schnalle 32 mit einem dünnen Film aus Kunststoff in der Nähe des am Ende offenen Schlitzes 40 beschichtet, was zur elektrischen Isolierung dient. Vor der Rückstellung wird die Umwicklungseinrichtung in der umwickelten rohrförmigen Gestalt nach Figur 4-d derart angeordnet, daß der Zinken 42 der Klammer bzw. der Schnalle 32 durch die Schleife 36 geht, die aus einem warmschrumpfenden Materialstück 31 ausgeformt wird. Die Randabschnitte des Streifens 31, die an die gebrochenen Linien in Figur 4a angrenzen, können mit einem Klebstoff beschichtet sein, um eine Abdichtung nach außen zu erzielen. Die Umwicklungseinrichtung nach den Figuren 5a bis 5<i ist ähnlich wie die Ausführungsform nach den Figuren 4a bis 4d ausgelegt. Ein Unterschied ist darin zu sehen, daß das Streifenelement 51 slit Endstücken bzw. Endabschnitten 52 und 53 versehen ist, die nicht mit Schleifen versehen sind. Aus diesem Grunde kann die Schnalle 54 mit in sich geschlossenen Schlitzen wie dargestellt versehen sein und die Umwicklungseinrichtung kann zusammengesetzt und um ein Substrat bzw. einen Körper gelegt werden, wie dies in den Pi-

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guren 5a und 5<1 dargestellt ist. Da anschluß- bzw. endseitig3 Schleifen fehlen, ist diese Auslegung der Umwicklungseinrichtung einfacher und billiger und zusätzlich wird noch der Vorteil erreicht, daß eine derartig ausgelegte Umwicklungseinrichtung leichter an unterschiedliche Kabelgrößen angepaßt werden kann.

Bei der Ausführung-Sforza der Umwicklungseinrichtung nach Figur 6 umfaßt die Pesthalteeinrichtung eine aus Metall bestehende Klemme bzw. Klemmplatte 55i die nach dem Haarnadelprinzip arbeitet, und hierzu mit zwei parallelen Zinken 56 und 57 versehen ist. Zusätzlich jedoch, ist bei dieser Ausführungsform die Halteklemme mit einem Basisabschnitt 53 versehen, der unter den Zinken 56 und 57 verläuft, und der wie dargestellt so arbeitet, daß er eine Dichtungslasche bei dem fertiggestellten Verschluß bildet. Die Halteklemme 55 kann aus Kunststoff oder Metall ausgeformt sein, wobei sie einen Teil einer elektrischen Verbindung wie zuvor beschrieben bilden kann.

In Figur 7 ist gezeigt, auf welche Art und Weise ein einziges Streifenstück aus einem wärmerückstellfähigen Material, das mit endü3itigen Schleifen versehen ist, zur Bildung eines Umv/ickelverschlusses bzw. einer Umwickelmuffe verwendet werden kann. Wie dargestellt, sind zwei haarkleaunenähnliche Klexinen 59 und 60 vorgesehen. Die haarklemmenähnliche Klemme 60 stellt sicher, daß sich die Klemme 59 bei der Rückstellung nicht verdrehen kann, was zu einem nicht dicht schließenden Verschluß führen könnte, der beispielsweise in Figur 3 gezeigt ist. In Figur 8 ist eine Umwicklungseinrichtung gezeigt, mit der ein ähnlicher Verschluß unter Verwendung nur einer einzigen haarklemmenähnlichen Klemme erreicht werden kann. Hierbei wird das wärmerückstellfähige Streifenstück 61 zu allererst in der in Figur 8a gezeigten Form gefaltet. Entsprechend Figur 8b

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werden Schweißungen an den Stellen 62, 63 und 6A- vorgenommen. Das Material wird dann in der Nähe der Schweißstelle 64 durchgetrennt, so daß man das wärmerücksteilfähige Streifenstück nach Figur 8c erhält, das einen endseitigen Flanschabschnitt 65 sowie zwei Schleifen 66 und 67 umfaßt.

Wie in Figur 8d dargestellt, kann dieses Streifenstück dann um einen Körper bzw. ein Substrat gewickelt und mit Hilfe einer haarklenuaenähnlichen Kieme 68 festgelegt werden, wobei der Flanschabschnitt 65 die gewünschte Verkapselung bildet.

In Figur 9 schließlich'ist eine weitgehend ähnliche Form einer Uirrwickluagseinrichtung zur Bildung eines Verschlusses dargestellt, bei der das wärmerückstellfähige Flächeniaaterial 71 ßur an einem Ende nit einer Anschlußschleife 72 versehen ist. Bei dieser Ausführungsform wird das Flächenstück 71 um ein Substrat bzw. einen Körper 73 derart gewickelt, daß sich eine innenliegende Faltung 7^ bildet, in die ein Zinken des haarklemmenähnlichen Befestigungselementes 75 eingeführt werden kann, bevor das Flächenmaterial gespannt wird und eine Rückstellung erfolgt. Die Faltung 7¹^ könnte durch eine vorgeformte Schleife ersetzt werden, wodurch man im Resultat eine ähnliche Ausführungsform erhält.

Ein Zinken der haarkleEmenähnlichen Klemme 75 ist mit einer Arretierung bzw. Sperre 76 versehen, um die das Ende des anderen Zinkens gebogen werden kann, um eine Festlegung zu erzielen.

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Leerseite

Claims

TJEiwickl ungs einrichtung

Patent ansprüche

H.. Umwicklungs einrichtung mit einem wärmerückst ellfähigen Flächenmaterial und einer mechanischen Festhalteeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhalteeinrichtung (2, 12, 22, 32, 54-, 55, 591 60, 68, 75) mit gegenüberliegenden Randbereichen des Flächenmaterials (1, 11, 21, 31» 51, 61, 71) derart zusammenarbeitet, daß die Außenfläche der Einrichtung nach der Rückstellung um ein Substrat bzw. einen Körper (7» 8) im wesentlichen bündig mit dem Substrat bzw. dem Körper abschließt, ohne daß an der Außenfläche Vorwölbungen vorhanden sind.
2. Umwicklungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmerückstellfähige Flächenmaterial durch Reibungskräfte in der mechanischen Festhalteeinrichtung gehalten ist.

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3· Umwicklungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Festhalteeinrichtung zwei Abschnitte umfaßt, die jeweils in Eingriff mit einem Randbereich des wärmerückstellfähigen Flächenmaterials kommen (Figuren 4a bis 4d, 5a bis 5d, 8a bis 8d und 9a und 9b).
4. Umwicklungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Abschnitte einen Zinken (15, 16, 42, 56, 57) aufweist, der durch eine Schleife (34, 36, 66, 67, 72) in dem wärmerückstellfähigan Flächenmaterial geht.
5· Umwicklungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife dadurch gebildet wird, daß das wärmerückstellfähige Flächenmaterial auf sich umgebogen wird (Figuren 8a bis 8d).
6. Umwicklungseinrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife mittels einer haftenden Verbindung fertiggestellt wird.
7· Umwicklungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife an dem Rand eines Rohrstückes (11, 21) aus wärmerückstellfähigem Material gebildet xvird, das unter Bildung eines doppelwandigen Flächenmaterials abgeflacht ist.
8. Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7» dadurch, gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Abschnitte einen Schlitz (3, 4-, 37, 38, 39, 4-0) umfaßt, durch den das wärmerückstellfähige Flächenmaterial geht.

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9. Umwicklungseinrichtung nach. Anspruch. 8, dadurch g e kennzeichnet, daß der Schlitz ein offenes Ende besitzt.
10. Umwicklungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz an beiden Enden geschlossen ist.
11. Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Festhalteeinrichtung eine Schnalle (2, 12, 22, 32) ist.
12. Umwicklungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnalle aus einem Flächenmaterial hergestellt ist.
13. Umwicklungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnalle elektrisch leitend ist.
14. Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnalle derart geformt ist, daß sie sich an das Substrat bzw. den Körper anpaßt.
15· Umwicklungseinriehtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennz eichnet, daß die Schnalle derart verformbar ist, daß sie sich an ein Substrat bzw. einen Körper anpaßt.
16. Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15* dadurch gekennzeichnet, daß die Schnalle mit Schlitzen versehen ist, und daß das wärmerückstellfähige Elächenmaterial ein Streifenstück ist, das durch die Schlitze geht und in die Schnalle eingreift.

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17· Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennz eichnet, daß die Schnalle mit Zinken versehen ist, die in Schleifen aus dem wärmerückstellfähigen Flächenmaterial eingreifen.
18. Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnalle zwei Schlitze besitzt, durch die das wärmerückstellfahige Flächenmaterial geht und einen Zinken hat, der durch eine Schleife aus dem wärmerückstellfähigen Flächenmaterial geht (Figuren 4a bis 4-d).
19· Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennz ei chnet, daß die mechanische Festhalteeinrichtung ein haarnadelähnliches Element umfaßt.
20. Umwicklungseinrichtung nach Anspruch 19» dadurch g e kennzeichnet, daß das haarnadelähnliche Element eine Einrichtung aufweist, die sicherstellt, daß die Zinken des Elementes bei der Rückstellung nicht voneinander weggedrückt werden.
21. Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

20, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Festhalteeinrichtung mit einem Lötmittelvorformling versehen ist.
22. Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

21, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Festhalteeinrichtung mit einer Einrichtung versehen ist, die ein elektrisches Bauteil, wie zum Beispiel einen Erdleiter, aufnimmt und diesen ergreift.

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23. Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennz eichnet, daß ein oder mehrere Bauteile der mechanischen Festhalteeinrichtung mit einem Kunststoffüberzug versehen ist oder sind.
24. Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des v/ärmerückstellfähigen Flächenmaterials größer als die Breite der mechanischen Festhalteeinrichtung ist, und daß die Anordnung derart getroffen ist, da3 die mechanische Festhalteeinrichtung nach der Rückstellung durch das Flächenmaterial isoliert ist.
25· Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennz e i chn et, daß die mechanische Festhalteeinrichtung mit dem wärmerücksteilfähigen Flächenmaterial ein Stück bildet oder anderweitig mit diesem verbunden ist.
26. Verfahren zuro. Herstellen einer Umwicklungsverbindung mit einem Körper bzw. einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umwicklungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25 verwendet wird.
27. Umwicklungsverbiüdung, dadurch gekennzeich net, daß sie nach dem Verfahren nach Anspruch hergestellt ist.

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