EP2274797B1

EP2274797B1 - Elektrisches kabel sowie verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung

Info

Publication number: EP2274797B1
Application number: EP09737779A
Authority: EP
Inventors: Martin Huber
Original assignee: MD Elektronik GmbH
Current assignee: MD Elektronik GmbH
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: CN102017310B; US20110100672A1; WO2009132735A1; CN102017310A; US8609989B2; EP2274797A1; DE102008021747A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel, mit - einer inneren Leiteranordnung, umfassend mindestens einen längsers treckten Leiter, - einer äußeren Hülle des Kabels, die die innere Leiteranordnung im Querschnitt ringförmig umschließt, und - einem elektrischen Schirm des Kabels, der sich zwischen der inneren Leiteranordnung und der äußeren Hülle des Kabels erstreckt, wobei ein Teilbereich des elektrischen Schirmes derart nach außen umgelegt ist, dass er von dem zwischen der inneren Leiteranordnung und der äußeren Hülle des Kabels verlaufenden Hauptbereich des elektrischen Schirmes quer zur Erstreckungsrichtung des Kabels beabstandet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der umgelegte, äußere Teilbereich (25) des elektrischen Schirmes (2) in die Hülle (3) des Kabels eingearbeitet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Kabels nach den Ansprüchen 6 bzw. 10.
Ein solches elektrisches Kabel umfasst eine innere Leiteranordnung mit einem oder mehreren längserstreckten elektrischen Leitern sowie eine (isolierende) äußere Hülle, die die innere Leiteranordnung umschließt, und einen elektrischen Schirm des Kabels, der die Leiteranordnung im Querschnitt ringförmig umgibt und der, in radialer Richtung - d.h. senkrecht zur Erstreckungsrichtung der inneren Leiteranordnung - betrachtet, zwischen der inneren Leiteranordnung und der äußeren Hülle des Kabels verläuft. Die einzelnen elektrischen Leitung(en) der inneren Leiteranordnung sind dabei vorteilhaft jeweils mit einem elektrisch isolierenden Mantel versehen, um einen elektrischen Kontakt zwischen den einzelnen Leitern der inneren-Leiteranordnung untereinander sowie mit dem elektrischen Schirm des Kabels zu vermeiden.
Bei derartig geschirmten elektrischen Kabeln ist es bekannt, den elektrischen Schirm an einem Endabschnitt des Kabels, an dem beispielsweise ein elektrischer Steckverbinder vorzusehen ist, so nach außen umzulegen bzw. umzuschlagen, dass sich ein außen liegender Teilbereich des Schirmes auf der (der inneren Leiteranordnung abgewandten) Außenseite der äußeren Hülle des Kabels erstreckt, so dass er entlang der radialen Richtung von dem zwischen der inneren Leiteranordnung und der äußeren Hülle verlaufenden Hauptbereich des elektrischen Schirmes beabstandet ist. Die äußere Hülle des Kabels kann dabei in demjenigen Endabschnitt, in dem der elektrische Schirm des Kabels nach außen umgelegt ist, eine Stützhülse aufweisen, entlang der sich ein Teil des nach außen umgelegten Teilbereiches des Schirmes erstreckt und an die sich in axialer Richtung, also in Erstreckungsrichtung der Leiteranordnung, ein üblicher, aus einem weichelastischen bzw. flexiblen Material bestehender isolierender Mantel der äußeren Hülle des Kabels anschließt.
Dabei kann zur Fixierung der Anordnung auf denjenigen Endabschnitt der äußeren Hülle des Kabels, auf dem der nach außen umgelegte Teilbereich des elektrischen Schirmes des Kabels verläuft, eine Fixierhülse, z. B. in Form einer Crimphülse aufgebracht sein, die den außen liegenden Teilbereich des elektrischen Schirmes umschließt und an der Außenseite der Hülle des Kabels hält. Ein derartiges elektrisches Kabel ist beispielsweise in der EP 0 694 989 A2 beschrieben.
EP 1246300 offenbart ein elektriches Kabel gemäβ dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dem entsprechenden Verfahren aus Anspruch 6 und einer Vorrichtung zum Hersteller des Kabels.
Besteht der elektrische Schirm des Kabels in bekannter Weise aus einem Geflecht einer Vielzahl Einzellitzen, so kann es nach dem Umlegen eines Teilbereiches des elektrischen Schirmes nach außen, so dass dieser Teilbereich als ein äußerer Bereich des Schirmes an der Außenseite (äußeren Oberfläche) der äußeren Hülle des Kabels verläuft, zu einem undefinierten Aufstellen einzelner Litzen des Schirmes kommen, was weitere Verarbeitungsschritte, wie z. B. das Aufbringen einer äußeren Fixierhülse, erschwert und als Folge zu optischen Mängeln oder Funktionsstörungen führen kann. Ferner besteht unter dem Gesichtspunkt des Arbeitsschutzes eine Verletzungsgefahr an undefiniert aufgestellten Litzen eines Schirmgeflechtes.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein elektrisches Kabel der eingangs genannten Art zu schaffen, dass sich durch eine definierte Positionierung eines nach außen umgelegten Teilbereiches des elektrischen Schirmes des Kabels auszeichnet. Weiterhin sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden, um ein solches verbessertes elektrisches Kabel herzustellen.
Dieses Problem wird hinsichtlich des elektrischen Kabels durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Danach ist der nach außen umgelegte Teilbereich des elektrischen Schirmes des Kabels derart in die äußere Hülle des Kabels eingearbeitet, dass der nach außen umgelegte Teilbereich des elektrischen Schirmes zumindest abschnittsweise in der äußeren Hülle des elektrischen Kabels verläuft (dabei aber von dem innen liegenden Hauptbereich des elektrischen Schirmes möglichst in radialer Richtung beabstandet ist).
Dadurch kann eine definierte Positionierung des nach außen umgelegten Teilbereiches des elektrischen Schirmes des Kabels an der äußeren Hülle jenes Kabels erreicht werden, so dass etwa bei einem als Geflecht ausgebildeten elektrischen Schirm keine undefiniert nach außen abstehenden Einzellitzen des Schirmes vorliegen.
Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, dass der elektrische Schirm des Kabels unter Druck in einen zuvor durch Erhitzen angeschmolzenen Abschnitt der äußeren Hülle des Kabels eingedrückt worden ist. Mit anderen Worten wird die äußere Hülle des Kabels in einem Abschnitt durch Erhitzen in einen (viskosen) Zustand überführt, der ein Eindrücken des nach außen umgelegten Teilbereiches des elektrischen Schirmes des Kabels in jenen Abschnitt der Hülle gestattet.
Weist die äußere Hülle des Kabels neben einem durch Erhitzen in einen (viskosen) Schmelzzustand überführbaren Mantel eine sich hieran in axialer Richtung anschließende Stützhülse auf, die zum Abstützen des nach außen umgelegten Teilbereiches des elektrischen Schirmes dient, so erstreckt sich der nach außen umgelegte Teilbereich des elektrischen Schirmes in axialer Richtung, d. h. entlang der Erstreckungsrichtung des elektrischen Kabels, vorteilhaft so weit, dass er über jene Stützhülse hinaus bis zum elastischen Mantel der äußeren Hülle reicht, in die der äußere Teilbereich des elektrischen Schirmes bevorzugt einzuarbeiten ist.
Nach außen hin kann der (End-)Abschnitt des elektrischen Kabels, der mit dem nach außen umgelegten und in die äußere Hülle des Kabels eingearbeiteten Teilbereich des elektrischen Schirmes versehen ist, wiederum von einer Fixierhülse, z. B. in Form einer Crimphülse, umschlossen sein.
Ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leiters mit einem definiert positionierten nach außen umgelegten Teilbereich des elektrischen Schirmes ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 6 charakterisiert.
Danach ist insbesondere vorgesehen, den nach außen umgelegten Teilbereich des elektrischen Schirmes des Kabels zumindest abschnittsweise in die äußere Hülle des Kabels einzuarbeiten, und zwar bevorzugt durch Eindrücken, nachdem die äußere Hülle des Kabels durch Erhitzen in einen (viskosen) Schmelzzustand gebracht worden ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den von Patentanspruch 6 abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens, um ein elektrisches Kabel herzustellen, bei dem ein nach außen umgelegter Teilbereich des elektrischen Schirmes in die äußere Hülle des Kabels eingearbeitet ist, umfasst eines oder mehrere verfahrbare Werkzeuge, die in einer ersten Position eine Öffnung bilden, in die ein mit einem nach außen umgelegten Teilbereich des elektrischen Schirmes versehener (End-) Abschnitt des elektrischen Kabels einführbar ist, und die nach dem Einführen des besagten (End-)Abschnittes des Kabels in eine zweite Position verfahrbar sind, in der sie den nach außen umgelegten Teilbereich des elektrischen Schirmes des Kabels in den äußeren Mantel des Kabels hineindrücken.
Konkret können das verfahrbare Werkzeug bzw. die verfahrbaren Werkzeuge in einer ersten Position eine Öffnung mit einem ersten Querschnitt definieren, in die der mit dem nach außen umgelegten Teilbereich des elektrischen Schirmes versehene (End-) Abschnitt des Kabels einführbar ist, und nach dem Verfahren in die zweite Position eine Öffnung mit einem zweiten, kleineren Querschnitt bilden, nämlich einem Querschnitt, der kleiner ist als der Querschnitt des Kabels gemessen bis zur Außenseite der äußeren Hülle des Kabels, so dass bei dem Überführen des Werkzeugs bzw. der Werkzeuge aus der ersten in die zweite Position der nach außen umgelegte Teilbereich des elektrischen Schirmes in die äußere Hülle des Kabels gedrückt wird.
Der zweite Querschnitt der Öffnung sollte dabei gleichzeitig größer sein als der Querschnitt des von der Innenseite der äußeren Hülle des Kabels umschlossenen Raumes, so dass der nach außen umgelegte Teilbereich des elektrischen Schirmes des Kabels nicht bis in den von der äußeren Hülle umschlossenen Innenraum des Kabels hineingedrückt wird, sondern vielmehr in jener äußeren Hülle verläuft.
Weiterhin ist vorteilhaft eine Heizeinrichtung vorgesehen, mit der die äu-βere Hülle des Kabels an demjenigen (End-)Abschnitt erhitzt und in einen (viskosen) Schmelzzustand überführt wird, in den der nach außen umgelegte Teilbereich des elektrischen Schirmes einzuarbeiten ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren deutlich werden.
Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines elektrischen Kabels mit einer inneren Leiteranordnung, einem elektrischen Schirm und einer äußeren Hülle sowie von Teilen eines Werkzeugs, mit dem ein nach außen umgelegter Teilbereich des elektrischen Schirmes des Kabels in dessen äußere Hülle einarbeitbar ist;
Fig. 1A: einen Querschnitt durch das elektrische Kabel aus Figur 1;
Fig. 1B: einen Querschnitt durch das elektrische Kabel aus Figur 1 A nach dem Einarbeiten des nach außen umgelegten Teilbereichs des elektrischen Schirmes des Kabels in dessen äußere Hülle;
Fig. 2A: das Werkzeug aus Figur 1A in einem ersten Zustand, in dem ein elektrisches Kabel in das Werkzeug einbringbar ist;
Fig. 2B: das Werkzeug aus Figur 1A in einem zweiten Zustand, im ein nach außen umgelegter Teilbereich des elektrischen Schirmes des Kabels in die äußere Hülle des Kabels einarbeitbar ist;
Fig. 3A: eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Werkzeugs zum Einarbeiten eines umgelegten Teilbereiches des elektrischen Schirms eines Kabels in die äußere Hülle des Kabels, in einem ersten Zustand, in dem ein zu bearbeitendes Kabel in das Werkzeug einführbar ist;
Fig. 3B: das Werkzeug aus Figur 3A in einer Seitenansicht;
Fig. 3C: ein Werkzeugteil des Werkzeuges aus den Figuren 3A und 3B in perspektivischer Darstellung;
Fig. 4A: eine Draufsicht auf ein Werkzeug gemäß Figur 3A in einem zweiten Zustand, in dem ein nach außen umgelegter Teilbereich des elektrischen Schirmes eines Kabels in die äußere Hülle des Kabels einarbeitbar ist;
Fig. 4B: eine Seitenansicht des Werkzeugs aus Figur 4A.

Figuren 1 und 1A zeigt in schematischer Darstellung ein elektrisches Kabel mit einer (entlang einer Erstreckungsrichtung E) längserstreckten inneren Leiteranordnung 1, umfassend eine Mehrzahl längs erstreckter elektrischer Leiter 11, 12, 13, 14, die jeweils in bekannter Weise mit einem elektrisch isolierenden Mantel versehen sind, so dass die einzelnen Leiter 11, 12, 13, 14 der Leiteranordnung 1 elektrisch gegeneinander isoliert sind.
Die innere Leiteranordnung 1 ist umgeben von einem elektrischen Schirm 2, gebildet durch ein Schirmgeflecht aus einer Vielzahl elektrisch leitender Litzen, welcher (mit einem Hauptbereich 20) die innere Leiteranordnung 1 im Querschnitt ringförmig umgibt. An den elektrischen Schirm 2 des Kabels bzw. genauer an dessen Hauptbereich 20 schließt sich nach außen hin eine (isolierende) äußere Hülle 3 an, die sowohl die innere Leiteranordnung 1 als auch den elektrischen Schirm 2 bzw. dessen Hauptbereich 20 umschließt. Somit erstreckt sich der elektrische Schirm 2 mit seinem Hauptbereich 20 zwischen der inneren Leiteranordnung 1 und der äußeren Hülle 3 des Kabels. Mit anderen Worten ausgedrückt, folgen bei dem elektrischen Kabel, in radialer Richtung R von innen nach außen, eine Leiteranordnung 1, ein Hauptbereich 20 eines elektrischen Schirmes 2 und eine äußere Hülle 3 aufeinander.
Die äußere Hülle 3 des Kabels wird überwiegend gebildet durch einen (weich-) elastischen bzw. flexiblen Mantel 30 (z.B. bestehend aus PVC oder PUR), an den sich an einem axialen Endabschnitt des Kabels eine formstabile Stützhülse 35 anschließt, die beispielsweise als eine Crimphülse durch Crimpen auf die innere Leiteranordnung 1 aufgebracht sein kann.
Ein in Figur 1A rechtseitig dargestellter Endabschnitt des Kabels ist mit einem Steckverbinder zu versehen, über den das elektrische Kabel an eine zugeordnete elektrische Baugruppe anschließbar ist. Hierzu sind dort die elektrischen Leiter 11, 12, 13, 14 der inneren Leiteranordnung 1 (jenseits der Stützhülse 35) von der äußeren Hülle 3 befreit, um eine elektrische Kontaktierung der Leiter 11, 12, 13, 14 mit hierfür vorgesehenen Steckerelementen eines Steckverbinders zu ermöglichen.
Weiterhin ist an jedem Endabschnitt des Kabels ein Teilbereich 25 (Endbereich) des elektrischen Schirmes 2 des Kabels (um 180°) nach außen umgelegt bzw. umgeschlagen, so dass er sich - im Gegensatz zum Hauptbereich 20 des elektrischen Schirmes 2 - nicht mehr zwischen der inneren Leiteranordnung 1 und der äußeren Hülle 3 des Kabels erstreckt, sondern vielmehr auf der (der inneren Leiteranordnung 1 abgewandten) Außenseite 31 der äußeren Hülle 3. Dabei verläuft der außen liegende Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 mit einem ersten Abschnitt 25a an der Außenseite der Stützhülse 35 und mit einem sich daran anschließenden zweiten Abschnitt 25b an der Außenseite 31 des Mantels 30 der äußeren Hülle 3. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der elektrische Schirm 2 des Kabels, der mit einem Hauptbereich 20 zwischen der inneren Leiteranordnung 1 und der äußeren Hülle 3 des Kabels entlang dessen Erstreckungsrichtung E verläuft mit seinem einen Endbereich des Schirmes 2 bildenden Teilbereich 25 am rechtseitigen Endabschnitt des Kabels so nach außen umgelegt bzw. umgeschlagen, dass jener Teilbereich 25 entlang der Erstreckungsrichtung E des Kabels ein Stück weit zurück verläuft, und zwar über die Stützhülse 35 der äußeren Hülle 3 hinaus. Dabei umschließt der Schirm 2 die innere Leiteranordnung 1 im Querschnitt ringförmig. Somit erstreckt sich jener außen liegende Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 bis zu dem elastischen bzw. flexiblen isolierenden Mantel 30 der äußeren Hülle 3.
Über jenem mit dem außen liegenden, umgeschlagenen Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 versehenen Endabschnitt des Kabels kann in üblicher Weise eine äußere Fixierhülse, z. B. in Form einer weiteren Crimphülse, angeordnet werden.
Um zu verhindern, dass nach dem Umlegen bzw. Umschlagen eines Teilbereiches 25 des elektrischen Schirmes 2 einzelne Litzen des den elektrischen Schirm 2 bildenden Geflechtes undefiniert abstehen, ist vorgesehen, jenen außen liegenden Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 abschnittsweise so in die äußere Hülle 3, genauer in den elastischen bzw. flexiblen Mantel 30 der Hülle 3 einzuarbeiten, dass jener Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 abschnittsweise innerhalb jenes Mantels 30 verläuft. Insbesondere verlaufen die freien Ende 25b innerhalb des Mantels 30. Demnach erstrecken sich die einzelnen Litzen des den elektrischen Schirm 2 bildenden Geflechtes in der Wand des Mantels 30, wie in Figur 1 B in einem Querschnitt durch das elektrische Kabel schematisch dargestellt.
Der umgelegte, außen liegende Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 bzw. genauer die das entsprechende Schirmgeflecht bildenden Litzen werden dabei nur soweit in den Mantel 30 der äußeren Hülle 3 eingearbeitet, dass der Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 möglichst nicht in den von der äußeren Hülle 3 umschlossenen Innenraum I des Kabels hineinragt, in dem ja der Hauptbereich 20 des elektrischen Schirmes 2 sowie weiterhin die innere Leiteranordnung 1 verlaufen. D. h., der in den Mantel 30 der äußeren Hülle 3 eingearbeitete Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 erstreckt sich innerhalb der ringförmig umlaufenden Wand des Mantels 30 nicht aber durch diese bzw. deren Innenseite 32 hindurch bis in den Innenraum I des Kabels, der von eben jenem Mantel 30 umschlossen ist. Dadurch ist der in den Mantel 30 der äußeren Hülle 3 eingearbeitete Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 insbesondere in radialer Richtung von dem innen liegenden Hauptbereich 20 des elektrischen Schirmes 2 beabstandet.
Wie anhand einer Zusammenschau der Figuren 1A und 2A deutlich wird, umfasst das Werkzeug, mit dem der nach außen umgelegte Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 in die äußere Hülle 3 bzw. den Mantel 30 des Kabels einarbeitbar ist, zwei Werkzeugteile W1, W2, die entlang einer Verfahrrichtung V relativ zueinander verfahrbar sind (Figur 2A). Jedes der beiden Werkzeugteile W1, W2 weist an einer dem jeweils anderen Werkzeugteil W2, W1 zugewandten Stirnseite eine Aufnahme A1, A2 auf; und die beiden Aufnahmen A1, A2 bilden gemeinsam eine Öffnung O für das zu bearbeitende elektrische Kabel.
In dem in Figur 2A gezeigten ersten Zustand, in dem die beiden Werkzeugteile W1, W2 eine erste Relativposition zueinander entlang der Verfahrrichtung V einnehmen, weist die durch die beiden Aufnahmebereiche A1, A2 gebildete Öffnung O einen so großen Querschnitt auf, dass das elektrische Kabel darin einführbar ist, bis dessen mit dem umgelegten Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 versehener Endabschnitt sich in jener Öffnung O zwischen den Aufnahmebereichen A1, A2 der beiden Werkzeuge W1, W2 befindet. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der Querschnitt der Öffnung O in dem ersten Zustand des Werkzeuges, in dem die Aufnahmebereiche A1, A2 der beiden Werkzeuge W1, W2 eine erste Relativposition zueinander entlang der Verfahrachse V aufweisen, größer als der mit dem nach außen umgelegten Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 versehenen Endabschnittes des elektrischen Kabels, vergleiche insbesondere Figur 1 A.
Nach der Anordnung des mit dem nach außen umgelegten Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 versehenen Endabschnittes des Kabels in der Öffnung O zwischen den beiden Werkzeugteilen W1, W2 werden diese entlang der Verfahrrichtung V, die mit der Radialen R des zu bearbeitenden elektrischen Kabels zusammenfällt, aufeinander zu bewegt. Dabei nimmt der Querschnitt der zwischen den beiden Aufnahmebereichen A1, A2 gebildeten Öffnung O ab, vergleiche Figur 2B. Hierbei sammeln zunächst die durch Formbacken der Werkzeugteile W1, W2 gebildeten Aufnahmebereiche A1, A2 die Schirmlitzen am freien Ende 25b des elektrischen Schirmes 2 und positionieren diese parallel zur Außenseite 31 des Mantels 30. Bei einem weiteren Zusammenfahren der Werkzeugteile W1, W2 wird dann der an der Außenseite 31 der äußeren Hülle 3 bzw. des Mantels 30 verlaufende Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 in die Hülle 3 bzw. genauer den Mantel 30 eingearbeitet.
Dies erfolgt jedoch nicht allein unter dem Druck der sich aufeinander zu bewegenden Werkzeugteile W1, W2, sondern ergänzend unter Überführung des von dem nach außen umgelegten Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 überdeckten Abschnittes des Mantels 30 in einen Schmelzzustand, in dem die Aufnahmebereiche A1, A2 der Werkzeugteile W1, W2 entsprechend erhitzt werden. Hierzu können an den Aufnahmebereichen A1, A2 entsprechende Heizdrähte oder sonstige Heizmittel vorgesehen sein, die z.B. elektrisch betreibbar sind.
Nachdem der nach außen umgelegte Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 bzw. genauer dessen den Mantel 30 der äußeren Hülle 3 überdeckendes freies Ende 25b durch Zusammenfahren der Werkzeugteile W1, W2 in die in Figur 2B gezeigte zweite Relativposition unter gleichzeitiger Erwärmung des Mantels 30 in diesen hineingedrückt worden ist und der Mantel 30 sich anschließend wieder abgekühlt hat, wird das Werkzeug wieder geöffnet; d. h., die Werkzeugteile W1, W2 werden wieder in den in Figur 2A gezeigten ersten Zustand überführt. In diesem weisen die beiden Werkzeugteile W1, W2 einen solchen Abstand voneinander auf, dass das elektrische Kabel ohne weiteres aus dem Werkzeug entnommen werden kann.
Das Kabel weist dann im Querschnitt in demjenigen Bereich seines Mantels 30, der von dem nach außen umgelegten Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 überdeckt war, die in Figur 1B gezeigte Konfiguration auf. D. h., in diesem Abschnitt des Mantels 30 verlaufen innerhalb der durch jenen Mantel 30 gebildeten Wand die einzelnen Litzen des Geflechtes, welche das freie Ende 25b des elektrischen Schirmes 2 bilden.
Konkret bilden die Aufnahmebereiche A1, A2 der Werkzeugteile W1, W2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel in ihrer zweiten Relativposition, wie in Figur 2B dargestellt, eine kreisförmige Öffnung O, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des zu bearbeitenden elektrischen Kabels an der Außenseite 31 von dessen Mantel 30 und gleichzeitig größer ist als der Innendurchmesser des zu bearbeitenden elektrischen Kabels an der dem Innenraum I zugewandten Innenseite 32 des Mantels 30. Hierdurch werden die einzelnen Litzen des freien Endes 25b des elektrischen Schirmes 2 gemäß Figur 1 B in die Wand des viskosen, angeschmolzenen Mantels 30 eingebracht, ohne jedoch bis in das Innere I des Kabels überführt zu werden.
Das genaue Verhältnis zwischen dem Querschnitt (Innendurchmesser) der Öffnung O im zweiten, geschlossenen Zustand der Werkzeugteile W1, W2 und dem Außendurchmesser des Kabels an der Außenseite 31 von dessen Mantel 30 ist dabei im jeweiligen Einzelfall anhand der geometrischen Ausgestaltung des Kabels sowie anhand der verwendeten Materialien zu ermitteln. Typische Wandstärken des Mantels 30 liegen in der Größenordnung von 1 mm, z. B. bei 0.6 mm.
Bevorzugt können die Aufnahmebereiche A1, A2 der Werkzeuge W1, W2 separat zueinander erhitzt werden, und zwar insbesondere unter Verwendung einer (thermisch) geregelten Heizeinrichtung. Die durch Erhitzen der Aufnahmebereiche A1, A2 in die Hülle 3 des zu bearbeitenden Kabels einzubringende Wärmemenge ist dabei so zu wählen, dass das Material des Mantels 30 angeschmolzen wird und hierdurch vorteilhaft in einen viskosen Zustand übergeht, der ein Eindrücken des freien Endes 25 des elektrischen Schirmes 2 in den Mantel 30 des Kabels ermöglicht. Hierzu ist neben der Temperatur auch die Heizdauer geeignet einzustellen.
Dabei verbleiben die Werkzeugteile W1, W2 mit ihren Aufnahmebereichen A1, A2 während einer hinreichend langen Verweildauer in der in Figur 2B gezeigten geschlossenen Stellung, um nach dem Eindrücken des freien Endes 25b des elektrischen Schirmes 2 in den Mantel 30 des Kabels eine definierte Kreiskontur an der (angeschmolzenen) Außenseite 31 des Mantels 30 auszubilden und um den in den Mantel 30 eingedrückten Abschnitt 25b des elektrischen Schirmes 2 bzw. dessen einzelne Litzen innerhalb des Mantels 30 zu halten, bis der Mantel 30 hinreichend abgekühlt ist.
In den Figuren 3A bis 3C ist eine Abwandlung der Anordnung aus Figur 2A in geöffnetem Zustand dargestellt, d. h. in das Werkzeug kann in dem in den Figuren 3A bis 3C gezeigten ersten Zustand ein zu bearbeitendes elektrisches Kabel eingebracht werden, und zwar insbesondere ein mit einem umgelegten, außen liegenden Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 versehener (End-)Abschnitt eines Kabels.
Im Unterschied zu der Anordnung aus Figur 2A weist das in den Figuren 3A bis 3C gezeigte Werkzeug drei zueinander verfahrbare Werkzeugteile W1, W2, W3 auf, die auf einem gemeinsamen Träger T beweglich (verfahrbar) gelagert sind. Wie im Fall der in Figur 2A dargestellten Anordnung weisen jedoch auch die Werkzeugteile W1, W2, W3 aus den Figuren 3A bis 3C jeweils einen Aufnahmebereich A1, A2 bzw. A3 auf, wobei die Aufnahmebereiche A1, A2, A3 im in den Figuren 3A bis 3C gezeigten geöffneten Zustand des Werkzeugs eine Öffnung O definieren, deren Querschnitt hinreichend groß ist, um einen mit einem umgelegten, außen liegenden Teilbereich 25 des elektrischen Schirmes 2 versehenen (End-)Abschnitt eines zu bearbeitenden Kabels in jene Öffnung O einführen zu können.
An jedes der Werkzeugteile W1, W2, W3 (in Form von Schiebern) ist au-βerdem eine elektrische Leitung L1, L2, L3 angeschlossen, um das jeweilige Werkzeugteil elektrischer Energie zum Betrieb einer Heizeinrichtung versorgen zu können, die ein Erhitzen des Aufnahmebereiches A1, A2, A3 des jeweiligen Werkzeugteiles W1, W2, W3 ermöglicht.
Gemäß dem Übergang von den Figuren 3A und 3B zu den Figuren 4A und 4B lassen sich die Werkzeugteile W1, W2, W3 entlang ihrer jeweiligen Verfahrrichtung V1, V2, V3 derart in einen zweiten, geschlossenen Zustand überführen, dass sie mit ihren Aufnahmebereichen A1, A2, A3 eine Öffnung O definieren, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Mantels 30 des hierin zu bearbeitenden Kabels, vergleiche Figur 1 A. Die Verfahrrichtungen V1, V2, V3 der Werkzeugteile W1, W2, W3 fallen dabei mit der radialen Richtung R eines bestimmungsgemäß in der Öffnung O des Werkzeugs angeordneten elektrischen Kabels zusammen.
Durch das Verfahren der Werkzeugteile W1, W2, W3 in die in den Figuren 4A und 4B gezeigte zweite, geschlossene Stellung unter gleichzeitiger Erhitzung der Aufnahmebereiche A1, A2, A3 der Werkzeugteile wird der Mantel 30 des in der Öffnung O des Werkzeugs positionierten elektrischen Kabels angeschmolzen und gleichzeitig wird der an der Außenseite 31 des Mantels 30 verlaufende Abschnitt 25b des Teilbereiches 25 des elektrischen Schirmes 2 in den angeschmolzenen Abschnitt des Mantels 30 eingearbeitet bzw. eingedrückt.
Die Werkzeugteile W1, W2, W3 verweilen dann hinreichend lange in der in den Figuren 4A und 4B gezeigten geschlossenen Stellung, um eine kreisringförmige äußere Kontur des zuvor angeschmolzenen Abschnittes des Mantels 30 sicherzustellen und um den in jenen Mantel 30 eingedrückten Abschnitt 25b des umgelegten Teilbereiches 25 des elektrischen Schirms 2 innerhalb der durch den Mantel 30 definierten Wand zu halten.
Wenn das Material des Mantels 30 nach einer bestimmten Verweildauer des Werkzeugs in dem in den Figuren 4A und 4B gezeigten geschlossenen Zustand hinreichend weit abgekühlt ist, wird das Werkzeug geöffnet, indem die Werkzeugteile W1, W2, W3 wieder in die in den Figuren 3A und 3B gezeigte geöffnete Stellung überführt werden. Die Verweildauer der Werkzeugteile W1, W2, W3 im geschlossenen Zustand kann dabei einerseits im Vorhinein einstellbar und damit vorgebbar sein oder alternativ in Abhängigkeit von einer Temperaturmessung am Mantel 30 des zu bearbeitenden elektrischen Leiters erst während der Bearbeitung selbst festgelegt werden.
Zusammenfassend zeichnen sich das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels sowie die zur Durchführung dieses Verfahrens vorgesehenen Vorrichtungen insbesondere durch Folgendes aus:
Das zu bearbeitende elektrische Kabel wird mit einem (End-)Abschnitt, an dem es mit einem nach außen umgelegten Teilbereich seines elektrischen Schirmes versehen ist, in einer hierfür vorgesehenen Öffnung eines Werkzeugs positioniert, das zueinander verfahrbare Werkzeugteile umfasst.
Durch Verfahren der Werkzeugteile zueinander wird der Querschnitt der Öffnung reduziert, wobei zunächst die Litzen des umgelegten Teilbereiches des elektrischen Schirmes gesammelt und an der Außenseite des Mantels des zu bearbeitenden Leiters positioniert werden.
Gleichzeitig werden die Werkzeugteile erhitzt, so dass bei einem Auftreffen der Werkzeugteile auf den Mantel des zu bearbeitenden Leiters ein Anschmelzen des Mantels erfolgt und dieser in einen viskosen Zustand übergeht. Dies ermöglicht ein Eindrücken des umgelegten, äußeren Teilbereiches des elektrischen Schirmes in den Mantel, so dass jener Teilbereich des elektrischen Schirmes bzw. die diesen Teilbereich bildenden Litzen eines Schirmgeflechtes innerhalb des Mantels verlaufen.
Die Werkzeugteile werden anschließend für eine gewisse Zeitdauer in der geschlossenen Position gehalten, um dem in einen viskosen Schmelzbereich überführten Abschnitt des Mantels des zu bearbeitenden elektrischen Leiters eine definierte Form aufzuzwingen und um die in den Mantel eingedrückten Litzen des Schirmgeflechtes innerhalb des Mantels zu halten. (Gegebenenfalls kann das Werkzeug vor dem Schritt der Formgebung des viskosen Mantels zunächst wieder geringfügig geöffnet werden; je nachdem, welchen Außendurchmesser das Kabel in dem zuvor angeschmolzenen Abschnitt haben soll.)
Nach einem hinreichenden Abkühlen des Mantels wird das Werkzeug durch Verfahren der Werkzeugteile wieder geöffnet und das Kabel lässt sich entnehmen.
Abschließend kann noch eine äußere Fixierhülse auf den Endabschnitt des Kabels aufgebracht werden, in dem der nach außen umgelegte Teilbereich des elektrischen Schirmes in den Mantel des Kabels eingedrückt worden ist.

Claims

Elektrisches Kabel, mit
- einer inneren Leiteranordnung (1), umfassend mindestens einen längserstreckten Leiter (11 bis 14),

- einer äußeren Hülle (3), die die innere Leiteranordnung (1) im Querschnitt ringförmig umschließt, und

- einem elektrischen Schirm (2), der sich zwischen der inneren Leiteranordnung (1) und der äußeren Hülle (3) des Kabels erstreckt und durch ein aus einer Vielzahl elektrisch leitender Litzen bestehendes Geflecht gebildet wird,
wobei die Hülle (3) des Kabels einen elastisch oder flexibel ausgebildeten Mantel (30) umfasst, der die innere Leiteranordnung (1) und den Hauptbereich (20) des elektrischen Schirmes (2) im Querschnitt ringförmig umschließt und ein Teilbereich (25) des elektrischen Schirmes (2) derart nach außen umgelegt ist, dass er von dem zwischen der inneren Leiteranordnung (1) und der äußeren Hülle (3) des Kabels verlaufenden Hauptbereich (20) des elektrischen Schirmes (2) quer zur Erstreckungsrichtung des Kabels beabstandet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der nach außen umgelegte; äußere Teilbereich (25) des elektrischen Schirmes (2) zumindest abschnittsweise in die Hülle (3) des Kabels eingearbeitet ist, so dass die einzelnen Litzen des Geflechtes, welche ein freies Ende (25b) des elektrischen Schirmes (2) bilden, innerhalb der durch den Mantel (30) gebildeten Wand verlaufen.
Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Teilbereich (25) des elektrischen Schirmes (2) dadurch in die Hülle (3) des Kabels eingearbeitet ist, dass er in einen angeschmolzenen Abschnitt der Hülle (3) eingedrückt worden ist.
Elektrisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Schirm (2) die innere Leiteranordnung (1) im Querschnitt ringförmig umgibt.
Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in einem Endabschnitt des Kabels ein formstabiler Stützring (35) entlang der Ersteckungsrichtung (E) des Kabels an dessen Mantel (30) anschließt und dass sich der umgelegte äußere Teilbereich (25) des elektrischen Schirmes (2) mit einem Abschnitt (25a) an einer der inneren Leiteranordnung (1) abgewandten Außenseite des Stützringes (35) erstreckt und mit einem weiteren Abschnitt (25b) innerhalb des Mantels (30) verläuft, wobei der weitere Abschnitt (25b) die einzelnen Litzen des Geflechtes, welche das freie Ende des elektrischen Schirmes (2) bilden, umfasst.
Elektrisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich (25) des elektrischen Schirmes (2) nur so weit in die äußere Hülle (3) des Kabels eingearbeitet ist, dass der Teilbereich (25) nicht über die der inneren elektrischen Leiteranordnung (1) zugewandte Innenseite (32) der äußeren Hülle (3) des Kabels hinaus in Richtung auf den Innenraum (I) des Leiters vorsteht.
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels, bei dem
a) eine innere Leiteranordnung (1) bereitgestellt wird, die mindestens einen entlang einer Längsrichtung erstreckten elektrischen Leiter (11 bis 14) umfasst und die von einer äußeren Hülle (3) umgeben ist, wobei sich zwischen der inneren Leiteranordnung (1) und der äußeren Hülle (3) ein elektrischer Schirm (2) erstreckt, der aus einem einer Vielzahl elektrisch leitender Litzen bestehenden Geflecht gebildet wird und

b) ein Teilbereich (25) des elektrischen Schirmes (2) derart nach außen umgelegt wird, dass er entlang einer der inneren Leiteranordnung (1) abgewandten Außenseite der Hülle (3) verläuft,
dadurch gekennzeichnet,
dass der nach außen umgelegte Teilbereich (25) des elektrischen Schirmes (2) zumindest abschnittsweise in die äußere Hülle (3) des Kabels eingearbeitet wird, so dass zumindest ein Abschnitt (25b) jenes Teilbereiches (25) in einer durch die Hülle (3) gebildeten Wand (30) verläuft, wobei der zumindest eine Abschnitt (25b) die einzelnen Litzen des Geflechtes, welche ein freies Ende des elektrischen Schirmes (2) bilden, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (3) des Kabels zum Einbringen des nach außen umgelegten Teilbereiches (25) des elektrischen Schirmes (2) erhitzt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich (25) des elektrischen Schirmes (2) in die Hülle (3) des Kabels eingedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich (25) des elektrischen Schirmes (2) durch mindestens ein verfahrbares Werkzeugteil (W1, W2, W3) in die Hülle (3) des Kabels gedrückt wird, welches mittels einer Heizeinrichtung derart erhitzbar ist, dass die Hülle (3) des Kabels beim Kontakt mit dem Werkzeugteil (W1, W2, W3) angeschmolzen wird.
Vorrichtung zur Herstellung eines Kabels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend mindestens zwei relativ zueinander verfahrbare Werkzeugteile (W1, W2, W3), welche in einer ersten Relativposition eine Öffnung (O) mit einem solchen Querschnitt bilden, dass das zu bearbeitende Kabel darin einführbar ist und die Öffnung (O) von einem Abschnitt des Kabels durchgriffen wird, in dem sich auf der Außenseite (31) der äußeren Hülle (3) des Kabels ein nach außen umgelegter Teilbereich (25) des elektrischen Schirmes (2) des Kabels erstreckt, und welche Werkzeugteile (W1, W2, W3) in eine zweite Relativposition verfahrbar sind, in der die Öffnung O einen derart verkleinerten Querschnitt aufweist, dass der nach außen umgelegte Teilbereich (25) des elektrischen Schirmes (2) in die äußere Hülle (3) des Kabels eingedrückt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die relativ zueinander verfahrbaren Werkzeugteile (W1, W2, W3) zur Bildung der Öffnung (O) jeweils einen Aufnahmebereich (A1, A2, A3) umfassen und dass mindestens einem der Aufnahmebereiche (A1, A2, A3) eine Heizeinrichtung zugeordnet ist, um die äußere Hülle (3) des zu bearbeitenden elektrischen Kabels anschmelzen zu können.
Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 9.