DE3738099A1

DE3738099A1 - Verfahren zum herstellen einer schutzumhuellung um die verbindungsstelle von elektrischen leitungen

Info

Publication number: DE3738099A1
Application number: DE19873738099
Authority: DE
Inventors: Atsushi Sawaki; Toshio Okazaki; Mamoru Ono; Kohji Naruse
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1986-11-12
Filing date: 1987-11-10
Publication date: 1988-05-26
Also published as: DE3738099C2; US4814028A; JPH0213430B2; GB2198893A; JPS63124384A; GB2198893B; GB8726436D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzumhüllung um die Verbindungsstelle von elektrischen Leitungen und mehr im einzelnen ein Verfahren zum Fixieren und Schützen einer Stelle, an der zwei verschiedene Leitungsdrähte zum Bilden verschiedener Verdrahtungen miteinander ver bunden sind.
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Wenn zwei mit einem Isoliermaterial wie Vinylharz ummantelte Drähte fest miteinander verbunden werden sollen, ist es bekannt, zunächst bei jedem Draht an einer vorher bestimmten Verbindungsstelle den Isolier mantel zu entfernen, um jeden elektrischen Leiter frei zulegen. Die beiden freigelegten Leiter werden dann mit einander verdrillt oder in eine parallele Lage zueinan der gebracht. Dann wird eine leitende Hülse, ggfs. mit Preßdruck um die miteinander verbundenen Leiter gelegt oder die beiden Leiter werden verlötet, um sie mitein ander zu verbinden. Anschließend wird die freiliegende Verbindungsstelle der Leiter durch Umwickeln mit einem Isolierband geschützt.

Dieses bekannte Umwickeln mit Isolierband hat jedoch den Nachteil, daß die Isolierung der miteinander ver bundenen Leiter nicht vollständig ist. Außerdem haben die miteinander verbundenen Leiter eine unregelmäßige Gestalt und die Verbindungsstelle hat nur eine unge nügende Festigkeit.

Um diese Nachteile zu vermeiden ist es bekannt, auf das Umwickeln mit Isolierband zu verzichten und statt dessen die Verbindungsstelle der Leiter mit einer Iso lierumhüllung aus Gießharz zu versehen. Hierbei werden die Verbindungsstelle der Leiter und die benachbarten Teile ihrer Isoliermäntel in eine Gießform gebracht, in die ein Harz, wie beispielsweise ein Vinylchlorid harz eingebracht wird, um die Verbindungsstelle der Leiter zu versiegeln und gleichzeitig eine neue Isolier umhüllung aus Harz zu schaffen, die an die benachbarten Isoliermäntel dicht anschließt.

Bei diesem bekannten Gießverfahren gehen die beiden Harze keine vollständig feste Verbindung miteinander ein und es ist deshalb schwierig, das Eindringen von Feuchtig keit an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Um hüllungen zu vermeiden, auch wenn der Drahtisoliermantel und die neu geformte Isolierschutzhülle aus dem gleichen Material, beispielsweise aus Vinylchlorid bestehen, da die beiden Isolierumhüllungen in Folge von Temperaturdiffe renzen in der Gießform nicht vollständig miteinander verschmelzen und verschweißen.

Um das oben beschriebene Gießverfahren zu verbessern, wurde auch schon ein Haftmittel auf die Oberfläche des Drahtisolier mantels aufgebracht, bevor die Leiter in die Gießform eingelegt wurden, um die Haftfestigkeit zwischen den beiden Isolier materialien zu verbessern. Diese bekannte Methode führt jedoch zu folgendem kompliziertem Herstellungsverfahren: Zwei Leitungsdrähte werden abgemantelt und miteinander verbunden; dann wird ein Haftmittel auf die freigelegte Leiterverbindungsstelle aufgetragen und die beiden mit einander verbundenen Leiter werden in die Gießform ein setzt. Die hierbei auftretenden Probleme liegen in der Vielzahl der durchzuführenden Verfahrensschritte, die Hand habung ist schwierig und die Haftfestigkeit nicht ausreichend. Außerdem gerät die Isolierschutzhülle leicht in eine excentrische Lage.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren anzugeben, mit dem auf einfache Weise um miteinander verbundene elektrische Leitungen ein wider standsfähiger Schutzmantel hergestellt werden kann, der die Verbindungsstelle nach außen isoliert und vor Feuchtig keit schützt und einer hohen mechanischen Beanspruchung standhält.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß zu nächst von jeder der miteinander zu verbindenden Leitungen ein Teil des Isoliermantels entfernt wird, um die mitein ander zu verbindenden Leiter freizulegen, daß dann min destens zwei freigelegte Leiter miteinander verbunden wer den und dann eine Hülse aus lichtdurchlässigem Material um die beiden miteinander verbundenen Leiterdrähte gelegt wird, welche die Verbindungsstelle der Leiter und die an grenzenden Isoliermäntel der beiden Leiterdrähte umgibt, daß dann ein Ende der lichtdurchlässigen Hülse mit mindestens einem der Isoliermäntel dicht verbunden und ein unter Licht einwirkung aushärtendes Harz in den Raum zwischen der Hülse und den Leitungsdrähten eingebracht wird und daß schließ lich das durch Lichteinwirkung aushärtende Harz durch Be strahlen der Hülse mit Licht von außerhalb in ein hartes Polymer überführt wird.

Das durch Lichteinwirkung erhärtende Harz besteht zweck mäßig aus einem Monomer und einem Polymerisations-Initiator, der für ultraviolette Strahlen empfindlichen Art. Das Monomer ist ein Monomer der Vinyl-Gruppe oder ein Monomer der Acryl-Gruppe.

Die lichtdurchlässige Hülse besteht zweckmäßig aus einem Kunstharz auf Vinylchlorid- oder Polyolefin-Basis. Das Licht zum Bestrahlen des durch Lichteinwirkung erhärtenden Harzes setzt sich zweckmäßig aus ultravioletten Strahlen zusammen. Ferner kann ein Ende der lichtdurchlässigen Hülse durch Wärme verschweißt oder mit einem transparenten Klebeband oder mit Hilfe eines Ultraschallschweißgerätes verschlossen werden.

Bei Leitungen, die nach dem Verfahren nach der Erfindung verbunden werden, ist es möglich, den Zutritt von Feuchtig keit zu der Leiterverbindungsstelle zu verhindern und die mechanische Festigkeit der Schutzumhüllung zu erhöhen und hierdurch die Zuverlässigkeit der Leiterdrahtverbindung zu verbessern, da der Isolierschutzmantel der Leitungen mit einer hohen Kleb- oder Bindekraft an der Schutzum hüllung haftet, die nahe den miteinander verbundenen Lei tern hergestellt wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der nach dem Verfahren nach der Erfindung hergestellten Leitungsver bindungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert sind. Es zeigt:

Fig. 1 A-E die verschiedenen Verfahrens schritte zum Herstellen der Verbindung von zwei Leitern anhand einer perspektivischen Darstellung der Verbindungs stelle,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung, die eine Abwandlung des Verfahrens nach der Erfindung zeigt und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Abwandlung des Ver fahrens nach der Erfindung.

Bei dem Herstellen einer Schutzumhüllung für die Verbindungs stelle von Leitungsdrähten nach der Erfindung wird wie folgt vorgegangen:

Zunächst wird eine Hülse aus lichtdurchlässigem Material auf die beiden miteinander verbundenen Leitungen aufge schoben, so daß sie die miteinander verbundenen Leiter drähte und die angrenzenden Isoliermäntel der beiden Leiter umschließt; danach wird ein unter Lichteinwirkung aushär tendes Harz in den Zwischenraum zwischen der Hülse und den Leitungsdrähten eingefüllt; danach wird das unter Lichteinwirkung aushärtende Harz von außerhalb der Hülse aus mit Licht bestrahlt und hierdurch in ein hartes Polymer überführt.

Das unter Lichteinwirkung aushärtende Harz, daß für das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, weist ein Monomer auf, beispielsweise ein Monomer der Vinyl-Gruppe oder ein Monomer der Acryl-Gruppe, sowie einen Polymerisations-Initiator, der für ultraviolette Strahlen empfindlichen Art. Soweit erforderlich, können bekannte Monomer-lösliche Polymere, Füller und Weich macher den Monomeren zugemischt werden. Im übrigen kann jedes unter Lichteinwirkung aushärtende Harz Ver wendung finden, so lange dessen physikalische Eigen schaften, wie Haftvermögen an den Isoliermänteln, mechanische Festigkeit, elektrisches Isolationsver mögen, etc. zufriedenstellend sind, die von dem Isolier material gefordert werden.

Die lichtdurchlässige Hülse, die erfindungsgemäß als Gießform für das Harz dient, besteht aus einem Material, das durch Berührung mit dem verwendeten, unter Lichtein wirkung aushärtenden Harz nicht zerstört wird und Licht wirksam übertragen kann, dessen Wellenlänge zum Aus härten des Harzes geeignet ist. Es besteht beispiels weise aus einem durchscheinenden Kunstharz auf Vinyl chlorid- oder Polyolefinbasis o.dgl. Die Hülse selbst kann nach dem Aushärten des Harzes als Teil der Schutz umhüllung an Ort und Stelle verbleiben.

Zum Aushärten des unter Lichteinwirkung erhärtenden Harzes, welches den Raum zwischen der lichtdurchlässigen Hülse und der Verbindungsstelle der Leiter ausfüllt, wird eine Lichtquelle verwendet, die genügend Licht aussenden kann, das eine Wellenlänge hat, die die Aushärtung des Harzes bewirkt, wie dies beispielsweise bei ultravio letten Strahlen der Fall ist. Unter "Licht" werden hier nicht nur ultraviolette Strahlen verstanden, sondern auch Wärmestrahlen, die als Initialenergie zum Aushärten des Harzes direkt erhältlich sind und nicht wie Strahlungs energie erst in Wärme umgewandelt werden müssen.

Um nun um die Verbindungsstelle der elektrischen Leiter eine Schutzumhüllung aus unter Lichteinwirkung aushärten dem Harz zu formen, wird die die Verbindungsstelle um gebende und mit dem Harz gefüllte Hülse in eine Härte kammer gebracht, in der verschiedene Lichtquellen (ultraviolette Strahlungslampen) angeordnet sind. Dort wird das Ganze dem Licht solange ausgesetzt, wie dies für den Härtevorgang notwendig ist. Hierdurch ist es möglich, eine Schutzumhüllung herzustellen, die an den Leitungsdrähten und ihrem Isoliermantel dicht anliegt.

Wie aus den Fig. 1 (A)-(E) hervorgeht, ist der Iso liermantel 1 (A) einer ersten mit Vinylchlorid ummantel ten Leitung in der Mitte auf einer Länge von ungefähr 15 mm entfernt worden, um einen ersten elektrischen Leiter 1 b freizulegen. Von dem Ende des Isoliermantels 2 a einer zweiten, mit Vinylchlorid ummantelten Leitung 2 wurden etwa 10 mm entfernt, um einen zweiten elektrischen Leitungsdraht 2 b freizulegen. Diese beiden Leiterteile 1 b und 2 b wurden dann miteinander in Berührung ge bracht, um sie miteinander zu verbinden. Eine Leitungs klemme 3 wurde aufgeschoben und zusammengeklemmt, um die beiden Leiterteile 1 b und 2 b so miteinan der zu verbinden, daß die zweite Leitung 2 von der ersten Leitung 1 abzweigt (Fig. 1A).

Wie aus Fig. 1 (B) hervorgeht, wird anschließend die Verbindungsstelle in eine durch Wärme schrumpfbare, lichtdurchlässige Hülse 4 eingeführt, deren eines Ende 4 a, aus dem die ummantelte Leitung 1 herauskommt, zum Zwecke der Aufschrumpfung derart erhitzt wird, daß eine dichte Verbindung zwischen der Hülse und der äußeren Umfangsfläche des Isoliermantels 1 a herge stellt wird (Fig. 1C).

Danach wird das offene Ende 4 b der Hülse 4 nach oben gerichtet und ein unter Lichteinwirkung aushärtendes Harz mit einer Spritzdüse 5 in die Hülse eingefüllt (Fig. 1d). Dann wird das Harz in der Hülse 4 durch Bestrahlen der Hülse 4 10 bis 15 Sekunden lang mit einer Ultraviolettlampe ausgehärtet, die zwei kW Lichtleistung hat und in einem Abstand von 15 cm zu der Hülse 4 angeordnet ist. Fig. 1 (E) zeigt die mit der Schutzumhüllung B umgebene fertige Verbindungsstelle, die feuchtigkeitsdicht ist und eine hohe mechanische Widerstandsfähigkeit aufweist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist anstelle der durch Wärme schrumpfbaren lichtdurchlässigen Hülse eine halbharte lichtdurchlässige Hülse 6 verwendet, deren eines Ende einen verringerten Durchmesser aufweist. Die Drahtverbindungsstelle wurde in die Hülse 6 eingeführt und ein transparentes Klebeband 7 wurde um den Teil 6 a mit kleinerem Durchmesser herumgewickelt, um den Spalt zwischen der Hülse 6 und dem Isoliermantel der Leitung abzudichten. Ebenso wie bei dem vorhergehenden Aus führungsbeispiel wurde so eine Leitungsverbindung mit Schutzumhüllung hergestellt, die feuchtigkeitsdicht ist und eine hohe mechanische Festigkeit aufweist.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wurde ebenfalls anstelle der durch Wärme schrumpfbaren, lichtdurchlässigen Hülse eine halbharte, lichtdurch lässige Hülse 8 verwendet. Die Leitungsverbindungsstelle wurde in die Hülse 8 eingeführt und ein Ende 8 a der Hülse 8 wurde mit einem Ultraschallschweißgerät geschmolzen und an der äußeren Umfangsfläche des Isoliermantels der Leitung befestigt.

Ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wurde eine Drahtverbindungsstelle mit einer Schutzumhüllung ver sehen, die feuchtigkeitsdicht ist und eine hohe mechani sche Festigkeit aufweist.

Da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Verbindungsstelle der Leitungen in eine lichtdurchlässige Hülse eingeführt wird, ist es möglich, den Zustand der Verbindung von außen durch Augenschein zu überprüfen, ohne die Schutzumhüllung zerstören zu müssen. Außerdem ist die Haftkraft zwischen dem Drahtisoliermantel und der Hülse groß und hierdurch die Schutzumhüllung feuchtigkeitsdicht, was zu ausgezeich neten Isoliereigenschaften und einer hohen mechanischen Festigkeit führt, da unter Lichteinwirkung aushärtendes Harz geringerer Viskosität verwendet werden kann.

Außerdem kann das Harz bei Raumtemperatur und Atmosphären druck ausgehärtet werden und es ist keine spezielle, licht durchlässige Hülse erforderlich. Hierdurch ergibt sich ein großer Anwendungsbereich und eine Beschleunigung des Ar beitsvorganges. Auch wenn Hülsen von verschiedenem Durch messer bereitgestellt werden, die an die Durchmesser der Leitungsdrähte angepaßt sind, sind die Kosten niedriger im Vergleich zu den Kosten, die erforderlich sind, wenn verschiedene Gießformen bereitgestellt werden müssen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Schutzhülle um die Verbindungsstelle von mindestens zwei elektrischen Leitungen, die aus einem elektrischen Leiter und einem diesen umgebenden Isoliermantel bestehen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Entfernen des Isoliermantels von jeder Leitung, um jeden der miteinander zu ver bindenden Leiter freizulegen;
b) Verbinden von mindestens zwei abgemantel ten Leitern miteinander;
c) Anbringen einer Hülse aus lichtdurch lässigem Material an den miteinander verbundenen Leitern derart, daß die Hülse die miteinander verbindenden Leiter und die benachbarten Isoliermäntel der Leitungen umschließt;
d) Herstellen einer dichten Verbindung zwischen mindestens einem Ende der lichtdurchlässigen Hülse mit wenigstens einem Isoliermantel;
e) Einbringen eines durch Lichteinwirkung aus härtenden Harzes in den Zwischenraum zwischen der Hülse und den Leitern und
f) Bestrahlen des durch Lichteinwirkung aus härtenden Harzes von außerhalb der Hülse mit Licht, um das Harz in ein hartes Polymer umzuwandeln.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das durch Lichteinwir kung aushärtende Harz ein Monomer und einen Polymeri sations-Initiator, der für ultraviolette Strahlen empfindlichen Art aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomer ein Monomer der Vinyl-Gruppe ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomer ein Monomer der Acryl-Gruppe ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Hülse aus einem Harz auf Vinylchloridbasis besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Hülse aus einem Harz auf Polyolefin basis hergestellt ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bestrahlen des durch Lichteinwirkung aushärtenden Harzes ultraviolette Strahlen verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der lichtdurchlässigen Hülse durch Wärmeschrumpfung verschlossen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der lichtdurchlässigen Hülse durch Umwickeln mit einem transparenten Klebeband verschlossen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der lichtdurchlässigen Hülse durch Aufschmelzen und Befestigen der Hülse am Isoliermantel eines Leiters mit einem Ultraschallschweißgerät verschlossen wird.