DE69011965T2 - Wärmeschrumpfbarer Gegenstand. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen wärmeschrumpfbaren, rohrförmigen Gegenstand, der eine elektrisch leitende Beschichtung über einer Oberfläche des Gegenstands aufweist, wobei der Gegenstand dazu bestimmt ist, die Verbindung zwischen einem elektrischen Kabel und einem Anschluß zu umschlieen, und die leitende Beschichtung als elektrische Abschirmung dient. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Formung eines solchen Gegenstands.
• Bei solchen Gegenständen ergab sich das Problem, eine Beschichtung vorzusehen, die ausreichende elektrische Leitfähigkeit für ihren Abschirmungszweck aufweist, aber ihre Integrität beim Schrumpfen oder Zurückverformen des Gegenstandes beibehält. Insbesondere sind solche Metallbeschichtungen, die eine angemessene Dicke für die Abschirmungsfunktion haben, bei der Zurückverformung des Gegenstandes gebrochen.
• EP 0 238 203 offenbart einen wärmeschrumpfbaren, rohrförmigen Gegenstand, der über eine Oberfläche des Gegenstandes mit einer elektrisch leitendenden, durchgehenden Metallbeschichtung versehen ist, die einen breiten Schmelzpunkt aufweist, so daß das Material während der Zurückverformung des Gegenstands erweicht, ohne vollständig zu schmelzen.
• Der wärmeschrumpfbare Gegenstand gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbeschichtung aus reinem Indium mit einem bestimmten Schmelzpunkt von 156ºC besteht.
• Wir haben gefunden, daß Indium trotz seines bestimmten Schmelzpunkts von 156ºC in einem Temperaturbereich unterhalb seines Schmelzpunkts sehr duktil ist. Darüber hinaus flieht Indium sogar in einem Bereich von Temperaturen oberhalb seines Schmelzpunktes nicht ohne weiteres. Daher kann der wärmschrumpfbare, rohrförmige Gegenstand auf eine Temperatur von 145ºC bis 160ºC zwecks Zurückverforniung erhitzt werden und verformt sich die Beschichtung aus reinem Indium bei der Zurückverformung ohne Rißbildung: nach der Zurückverformung bleibt die Indiumbeschichtung durchgehend und an der Oberfläche des Gegenstands anhaftend.
• Die Indiumbeschichtung kann hinreichend dick (bspw. 0,25 mm) sein, um hohe Werte der elektrischen Leitfähigkeit zu erreichen; da es aber bei der Rückverformungstemperatur weich deformierbar ist, widersteht es der Schrumpfung des Gegenstands nicht signifikant.
• Die Indiumbeschichtung kann auf die Oberfläche des wärmeschrumpfbaren Gegenstands mittels irgendeiner geeigneten Technik gemäß bekannte Prinzipien aufgebracht werden. Die Haftung der Indiumbeschichtung an dem Gegenstand kann dadurch, daß vor dem Aufbringen der Indiumbeschichtung einer Primer-Schicht auf dessen Oberfläche aufgebracht wird, verbessert werden, wobei die Primer-Schicht dünn ist im Vergleich mit der lndiumbeschichtung. Ein Material, das für die Primer-Schicht benutzt werden kann, umfaßt ein polymeres Material, bspw. Polyvinylacetat, und dies kann bspw. in der Form einer auf Wasser basierenden Emulsion aufgebracht werden, die dann getrocknet wird, um eine polymere Schicht von bspw. 30 um (Mikron) Dicke zu ergeben. Als weiteres Beispiel kann ein Metall, bspw. Silber, als Primer-Schicht benutzt werden. Eine solche Primer-Schicht aus Metall kann bspw. durch Sprühbeschichtung (Vakuum-Deposition) aufgebracht werden, typischerweise bis zu einer Dicke von 1 um (Mikron). Eine geeignete Technik zur Aufbringung der deformierbaren Metallbeschichtung kann Sprühen umfassen.
• Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand lediglich von Beispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen:
• Fig. 1 ein Längsschnitt durch einen wärmeschrumpfbaren Gegenstand oder Schuh ist, der um ein Kabel und seinen Anschluß herum zurückverformt ist; und
• Fig. 2 ein ähnlicher Schnitt durch eine alternative Ausführungsform eines um ein Kabel und dessen Anschluß zurückverformten Schuhs ist.
• Gemäß Fig. 1 endet ein Kabel 10 in einem Anschlußteil 12. Die Einzelheiten des Anschlußteils und des Kabel-Leiters sind nicht gezeigt und bilden keinen Teil der Erfindung. Es reicht aus anzumerken, daß die Kabelisolierung um eine gewisse Distanz zurückgeschnitten ist, um eine Länge der Abschirmung 11 des Kabels freizulegen.
• Ein wärmeschrumpfbarer Schuh 14 ist in der um das Kabel 10 und dessen Anschlußteil 12 herum zurückverformten Zustand gezeigt. Der Schuh 14 ist ein rohrförmiger, generell flaschenförmiger Gegenstand mit einem engeren Ende, das um die Kabelisolierung und um einen Teil der freigelegten Kabelabschirmung 11 herum zurückverformt ist, und einem weiteren Ende, das um den Umfang oder die Peripherie des Anschlußteils herum zurückverformt ist. in dem gezeigten Beispiel ist das weitere Ende des Schuhs mit einem nach innen gewendeten Rand oder Flansch 15 versehen, der in einer rund um den Umfang des Anschlusses 12 vorgesehenen Nut 13 aufgenommen ist.
• Der Schuh 14 ist mit einer elektrische leitenden Auskleidung 16 auf seiner Innenfläche versehen, die sich von benachbart dem weiteren Ende des Schuhs über den Abschnitt mit größerem Durchmesser und den Übergangsabschnitt sowie über nur gerade einen Teil des Abschnitts mit geringerem Durchmesser erstreckt. Die Auskleidung 16 umfaßt eine durchgehende Beschichtung aus reinem Indium mit einem deutlichen Schmelzpunkt von 156º C, die bei der Zurückverformung des Schuhs sich ohne Rißbildung verformt, so daß nach der Zurückverformung die Beschichtung durchgehend und an der Innenfläche des Schuhs anhaftend bleibt.
• Die Indiumbeschichtung 16 kann eine Dicke allgemein im Bereich von 0,2 bis 2 mm aufweisen, liegt aber vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 0,8 mm. Typischerweise kann der Schuh 14 eine Wanddicke im Bereich von 0,5 bis 2,5 mm aufweisen und kann bspw. eine Länge in der Größenordnung von 5,5 cm, einen Durchmesser von 13 bis 20 mm an seinem engeren Ende und einen Durchmesser von 35 bis 45 mm an seinem weiteren Ende haben.
• Das Material des Schuhs kann aus einer Anzahl bekannter Kunststoffe gewählt werden, die für die Bildung wärmeschrumpfbarer Gegenstände geeignet sind, und umfaßt in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ein vernetztes Polyolefin. Der Schuh ist aus seinem geformten Zustand im Durchmesser um einen Faktor vorzugsweise im Bereich von 2 bis 2,5 gedehnt, obwohl der Ausdehnungsfaktor bis herauf zu 4 betragen kann.
• Der Schuh gemäß Fig. 1 weist eine Schicht 21 von polymerem Material auf, die über seine Innenfläche sich erstreckend angeordnet ist, wobei die Indiumbeschichtung 16 über diesem Primer aufgebracht ist und die Primer-Schicht dünn im Vergleich mit der Indiumbeschichtung 16 ist. Die Primer-Schicht 21 kann eine Dicke von im allgemeinen bis herauf zu 50 um (Mikron) haben.
• Zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Artikels wird der Schuh 15 geformt und durchläuft er dann eine Ausdehnung gemäß bekannter Technik, um ihn wärmschrumpffähig zu machen. Dann erhält die Innenfläche des Schuhs 14 in seinem ausgedehnten Zustand die Primer-Schicht 21. In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel umfaßt sie Polyvinylacetat und wird in Form einer auf Wasser basierenden Emulsion bspw. durch Bürsten oder Pinseln aufgebracht und wird dann getrocknet, um eine Polymerschicht von bspw. 30um (Mikron) Dicke zu ergeben. Dann wird die Indiumbeschichtung 16 in einer oder mehreren Schichten bis zu der gewünschten Dicke aufgebracht, wobei irgendeine geeignete Technik gemäß bekannten Grundsätzen angewendet wird. Eine geeignete Technik umfaßt das Sprühen unter Verwendung selektiver Maskierung.
• Fig. 2 zeigt einen Schuh, der von dem in Fig. 1 gezeigten Schuh nur dadurch abweicht, daß eine Primer-Schicht 22 aus Metall die in Fig. 1 gezeigte polymere Primer-Schicht 21 ersetzt. Diese Primer-Schicht umfaßt vorzugsweise ein Edelmetall (bspw. Silber oder Gold), das auf die Innenfläche des Schuhs 14 durch Sprühbeschichten (Vakuum-Disposition) aufgebracht werden kann, typischerweise bis zu einer Dicke von 1um (Nikron), bevor die Indiumbeschichtung aufgebracht wird, wie es unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde.
• Bei Benutzung des Schuhs 14 gemäß Fig. 1 oder Fig. 2 wird der Schuh mit seinem engeren Ende um das Kabel 10 und mit seinem weiteren Ende um den Anschlußteil 12 positioniert. Unmittelbar vor der Aufbringung des Schuhs kann der Benutzer einen elektrisch leitenden Kleber 17, 17, bspw. einen leitfähigen Epoxidkleber, über einem gerändelten Teil 19 des Anschlusses und über der freigelegten Abschirmung 11 des Kabels aufbringen, und einen isolierenden Kleber 18, 18, bspw. ein Hotmelt oder einen Epoxidkleber, über der Nut 13 des Anschlußteils 12 und über der Kabelisolierung. Sobald der Schuh 14 sich in Position befindet, wird Wärme aufgebracht, um ihn zur Schrumpfung oder Zurückverformung zu veranlassen, damit sein engeres Ende das Kabel und sein weiteres Ende den Anschlußteil 12, wLe dies jeweils in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, umfaßt. Die Temperatur, bei der die Schuhe 14 sich zurückverformen, kann unterhalb oder oberhalb des Schmelzpunktes (156ºC) des Indium liegen. Wenn der Artikel auf 145 bis 156ºC erwärmt wird, schmilzt das Indium nicht, ist aber hinreichend duktil, um sich ohne zu reifen zu verformen, wenn sich der Gegenstand zurückverformt. Wenn der Gegenstand auf über 156ºC, bspw. auf 160ºC, erwärmt wird, schmilzt das Indium, aber fließt nicht fort, so kann es sich ebenfalls bei der Zurückverformung des Gegenstands verformen. In jedem Falle bewahrt das Indium seine Einstückigkeit und verbleibt als durchgehende Schicht, die an der Innenfläche des Schuhs 14 anhaftet.
• Der aufgebrachte Kleber 17, 17 dient zur Verklebung der Kabelabschirmung 11 und des Anschlußteils an der Beschichtung 16, um den elektrischen Kontakt zwischen der Kabelabschirmung bzw. dem Kontakt und der Beschichtung 16 zu verbessern. Der Kleber 18, 18 dient als Abdichtung zwischen der Kabelisolierung bzw. dem Anschluß und dem Schuh.

Claims (10)

1. Wärmeschrumpfbarer, rohrförmiger Gegenstand, der über einer Oberfläche desselben mit einer elektrisch leitenden, durchgehenden Metallbeschichtung (16) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Metallbeschichtung aus reinem Indium mit einem bestimmten Schmelzpunkt von 156ºC besteht.

2. Wärmeschrumpfbarer, rohrförmiger Gegenstand wie beansprucht in Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Primer-Schicht (21 oder 22) über dieser Oberfläche angeordnet ist und daß die Indiumbeschichtung (16) über dieser Primer-Schicht angeordnet ist, wobei die Primer-Schicht dünn ist, im Vergleich mit der Indiumbeschichtung.

3. Wärmeschrumpfbarer, rohrförmiger Gegenstand wie beansprucht in Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dar die Primer-Schicht (21) ein polymeres Material, bspw. Polyvinylacetat umfaßt.

4. Wärmeschrumpfbarer, rohrförmiger Gegenstand wie beansprucht in Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermaterial-Primerschicht (21) eine Dicke bis zu 50 um aufweist.

5. Wärmeschrumpfbarer, rohrförmiger Gegenstand wie beansprucht in Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primer-Schicht (22) ein Edelmetall vorzugsweise bis zu einer Dicke von etwa 1 um umfaßt.

6. Wärmeschrumpfbarer, rohrförmiger Gegenstand wie beansprucht in einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Indiumbeschichtung (16) eine Dicke in dem Bereich von 0,2 bis 2 mm und vorzugsweise in dem Bereich von 0,3 bis 0,8 mm hat.

7. Wärmeschrumpfbarer Gegenstand wie beansprucht in einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Indiumbeschichtung (16) über der Innenfläche des Gegenstands angeordnet ist.

8. Verfahren zur Bildung eines wärmschrumpfbaren, rohrförmigen Gegenstands, der über eine Oberfläche desselben mit einer elektrisch leitenden, durchgehenden Metallbeschichtung (16) versehen ist, das die Schritte umfaßt, daß ein ausgedehnter, wärmschrumpfbarer Gegenstand (14) genommen wird, dann ein Metall auf eine Oberfläche des Artikels zur Bildung einer durchgehende Beschichtung (16) darauf aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbeschichtung aus reinem Indium mit einem bestimmten Schmelzpunkt von 156ºC besteht.

9. Verfahren wie beansprucht in Anspruch 8, gekennzeichnet durch den Schritt der Aufbringung einer Primer-Schicht (21 oder 22) auf die genannte Oberfläche des Gegenstands, bevor die Reinindiumbeschichtung (16) aufgebracht wird.

10. Verfahren wie beansprucht in Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dar die Primer-Schicht ein Polymermaterial (21), das in Form einer Emulsion aufgebracht und dann getrocknet wird, oder ein Edelmetall (22) umfaßt, das durch Sprühbeschichtung aufgebracht wird.