EP2954537A1 - Hybridkabel, verfahren zu dessen herstellung und verwendung eines solchen hybridkabels - Google Patents

Hybridkabel, verfahren zu dessen herstellung und verwendung eines solchen hybridkabels

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EP2954537A1
EP2954537A1 EP14790523.6A EP14790523A EP2954537A1 EP 2954537 A1 EP2954537 A1 EP 2954537A1 EP 14790523 A EP14790523 A EP 14790523A EP 2954537 A1 EP2954537 A1 EP 2954537A1
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EP
European Patent Office
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line
jacket
wires
partial
sub
Prior art date
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EP14790523.6A
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English (en)
French (fr)
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Markus HEIPEL
Lazhar KAHOULI
Akihiro Koeda
Hideki Sakai
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Leoni Kabel GmbH
Continental Automotive Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Leoni Kabel Holding GmbH
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Publication date
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    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/24—Devices affording localised protection against mechanical force or pressure

Definitions

  • Hybrid cable method for its production
  • the invention relates to an electrical line, also referred to as a hybrid cable, comprising at least three wires, each with a conductor surrounded by a core conductor, two of the wires are formed as signal wires and form a first sub-line, in particular signal line with a surrounding common sub-line jacket. Another of the wires is designed as a power line and forms a second sub-line, in particular power line. The wires are surrounded by a separating sheath, which in turn is surrounded by a common sheath of the electrical line. Furthermore, the invention relates to a method for producing such an electrical line and its use.
  • US 2013/0277087 A1 describes a complex wiring harness in which an ABS sensor cable and a brake cable are enveloped by a common outer jacket.
  • the ABS sensor cable also includes two cores, which are covered by a common inner sheath.
  • the outer and inner sheath are each made of a thermoplastic urethane.
  • the inner sheath material is additionally cross-linked in a further development; in another development, on the other hand, the cross-linking is dispensed with and the inner sheath is surrounded by a separating layer.
  • both cables of the cable harness are jointly surrounded by a circular shield, which can also be designed as a separating layer, wherein the gusset formed by the cables are filled with an additional filler.
  • EP 1 589 541 A1 describes a flexible electrical power and control line which comprises two signal wires surrounded by an inner shield and two supply wires, wherein the entire network is surrounded by a further outer shield.
  • the shields are each made of a metallized plastic fleece, which in particular is so slightly stretchable that the inner shield is pressed by the supply wires in the gusset formed by the signal wires.
  • the outer shield is substantially round, which makes it possible to arrange in the remaining gaps Beilauflitzen to further improve the shielding effect.
  • EP 2 019 394 A1 Another flexible, electrical line is shown in EP 2 019 394 A1, wherein the line here comprises a core which has a compressible shell with a sliding layer applied thereon.
  • DE 102 42 254 A1 describes an electrical cable for connection of movable, electrical consumers, in which a plurality of wires each of a Surrounding insulation having an inner and an outer layer, wherein the inner layer is softer than the outer layer.
  • the wires are in turn surrounded by a common inner jacket.
  • a separating layer of powder is further arranged, whereby the inner shell also fills the gusset formed by the wires.
  • the separating layer ensures relative mobility between the wires and the inner jacket.
  • the inner sheath consists of an inner cored layer and an outer layer, the inner layer being softer than the outer layer. The construction of the inner sheath allows in particular a cable assembly such that only the outer layer is severed and the inner layer is then torn off.
  • the wires in particular all the wires of the line are further surrounded by a separating sleeve, which in turn is surrounded by the common jacket of the electrical line.
  • the two sub-lines are combined by the separating sheath and the common sheath applied to it and thus form the electrical line.
  • the line has a particularly good flexural strength and a long service life, especially with repeated loading.
  • the line and in particular the signal line itself is thus particularly robust, for example with regard to a bending, tensile, compression or compression load.
  • the robustness of the signal line is particularly relevant in terms of their transmission characteristics.
  • the signal cores are advantageously held immovably relative to one another or a relative movement of the signal cores to each other is at least greatly reduced, whereby in particular an error-free or at least reduced-error signal transmission is ensured.
  • a more accurate and robust transmission of a Radwindzalsignals is ensured, which in turn a hereby carried out speed determination is improved.
  • the signal wires are surrounded by a common sub-line jacket, which in a preferred embodiment has an inner and an outer shell portion, wherein the outer shell portion is harder than the inner shell portion, that is made of a harder material than the inner shell portion.
  • the Shore hardness of the harder material is a higher value than that of the relatively softer material, the harder material is therefore a certain number of Shore hardnesses harder.
  • the Shore hardness is suitably determined by a penetration test on the respective material by means of a spring-loaded pin.
  • the test is carried out according to the standards known for determining the degrees of hardness for elastomers and plastics, in particular by means of a so-called Shore D test, for determining the Shore D hardness.
  • the outer shell portion is harder by at least two Shore D degrees of hardness than the inner shell portion.
  • the signal line itself is also particularly robust, in particular after assembly of the line, that is to say in particular after removal of the common jacket and exposure of the signal line over a specific length. Due to the harder outer shell portion of the exposed signal line is particularly protected, for example, with regard to shock and due to the softer inner shell portion at the same time particularly flexurally flexible.
  • the signal wires are surrounded in particular for their protection by a sub-line jacket and form in this way the first sub-line.
  • the subcircuit jacket is divided into two jacket sections, namely an inner and an outer jacket section. These are made of different materials such that the inner shell portion is softer than the outer.
  • the inner jacket section preferably extends approximately up to half of the total radius of the first partial line and the outer jacket section correspondingly over the remaining total radius.
  • the signal wires are also advantageously protected against mechanical stresses from the outside, for example against a pressure load by the usually solid power wires.
  • the two shell sections are suitably applied in a two-layer process, for example extruded.
  • the inner shell portion is first applied to the two signal wires and fills in particular the gusset between the signal wires.
  • the inner shell portion is also preferably applied with a circular outer contour.
  • the outer layer applied telabsacrificing which preferably also has a circular outer contour and is then formed a total of annular.
  • the specially constructed sub-line jacket thus fulfills, in particular, a plurality of functions: for the first, protection of the signal wires takes place both in the overall network and in the case of a separate routing of the signal line; Secondly, a particularly high bending flexibility of the signal wires is ensured; and third, it is possible to adjust the electrical properties of the overall composite advantageous.
  • the sub-line jacket of the first sub-line and / or the common jacket of the electrical line is or are preferably formed of a thermoplastic polyurethane elastomer, also referred to as TPE-U.
  • TPE-U thermoplastic polyurethane elastomer
  • this material is particularly robust and, on the other hand, easy to process and is frequently also used to produce housings for functional elements, such as plugs.
  • the formation of a respective shell of this material then advantageously allows a particularly durable molding of a housing to the hybrid cable or the signal line, that is, allows a particularly simple encapsulation of the respective jacket.
  • the material is not cross-linked and therefore particularly suitable for being melted or overmoulded and encapsulated in a subsequent process step.
  • the core jacket of the wire designed as a power core is softer than the outer shell portion. Similar to the softer common jacket described above, this results in the advantage that the core jacket of the power line evades with a mechanical load on the signal line, which in turn protects the signal wires.
  • the signal wires are also each surrounded in a similar manner with a wire jacket, which is softer than the outer shell portion, in particular for all wire coats, the same material is used.
  • At least one vein jacket expediently all vein coats are preferably made of polyethylene, in particular of a cross-linked polyethylene.
  • the latter is also referred to as XLPE.
  • This material is easy to process, has an advantageous sliding action and is also available in particular in a hardness, which is preferably between the respective hardness of the inner and the outer shell portion.
  • the core coats of the signal wires are relatively hard with respect to the surrounding inner shell portion and the core jacket of the power wire is relatively soft against the voltage applied to this outer shell portion. This makes it possible in particular to use the same material for all vein coats and at the same time to ensure a correspondingly improved bending flexibility.
  • the respective wire is designed such that a wire-separating layer formed as a heat-sealing layer is arranged between its conductor and its wire jacket.
  • the particular heat-sealing layer applied in particular delimits the conductor jacket against the conductor and advantageously has improved sliding properties relative to the conductor material, so that stripping is possible in a particularly simple manner and with reduced expenditure of force.
  • the heat-sealing layer is first applied in particular as a film on the conductor. Subsequently, the jacket is extruded, wherein the heat-sealing layer connects to the jacket material such that it is advantageously removed without residue during stripping.
  • the sub-lines form a sub-line bundle which is surrounded by the separating sleeve, wherein in a preferred embodiment this is adapted to the outer contour of the sub-line bundle.
  • this is understood in particular that the release film in the cross section of the hybrid cable follows the contour formed by the sub-line bundle and rests correspondingly in the interstices of the sub-line bundle.
  • any continuous film or layer material is suitable as a release liner, for example a nonwoven material, a paper material, a textile material or a combination thereof.
  • a plastic material which in particular is metallised, since this at the same time in particular has a suitable tear-off behavior as well as a good stability and bending flexibility.
  • the separating sleeve in particular separating foil, is applied in a longitudinally running manner onto the two partial lines.
  • a longitudinally-shrinking release film has a particularly favorable tear-off behavior, whereby in turn, a packaging of the hybrid cable is simplified. Since a long-running application has a significantly higher process speed than, for example, a banding, such a hybrid cable is particularly fast to produce, that is also in a correspondingly higher number of pieces per time.
  • the separating sleeve is preferably laid around the partial line bundle as a band with a specific longitudinal seam overlap and in a suitable width.
  • the longitudinal inlet is spiraled.
  • the separating sleeve is applied to each other in particular during the twisting of the sub-lines and also entrecht applied with a rotation such that the longitudinal seam follows the twisted course of the partial lines in a spiral.
  • the longitudinal seam extends longitudinally along the sub-lines, in contrast to a banding, which is usually carried out separately and thus process-consuming.
  • the separating sleeve is applied only after the sub-lines have been combined, before or while the common jacket of the hybrid cable is being applied.
  • the longitudinal seam extends straight in the longitudinal direction of the hybrid cable.
  • the common jacket is applied, preferably extruded.
  • the insertion of the release film in the gusset is then preferably by the contact pressure during application of the common jacket.
  • the L jossnahtschreiblapp is then chosen in particular such that the remaining after application of the common jacket L jossnahtschreiblapp is minimized.
  • one of the legs is a central limb, whose thigh stroke direction is opposite to the thigh stroke direction of the other leg surrounding it and around which these other limbs are stranded in the opposite direction to the thigh stroke direction.
  • a vein formed as a thigh strand according to the above method thus shows an improved mechanical behavior and improved positional compensation of the wires under combined load.
  • the cores of the first sub-line are twisted together and subsequently twisted with the power line of the second sub-line.
  • they are first twisted together and finally the first subline is twisted with the second subline.
  • the separating sleeve 14 allows, in particular, that the common jacket 1 6 and the sub-line jacket 10 are made of the same material and yet are easily separable from each other during assembly.
  • the common jacket 1 6 shows terhin a circular outer contour, with a diameter of about 10 mm here, which also corresponds to the outer diameter D of the electrical line 2.
  • the common jacket 1 6 is thus also an outermost jacket of the line. 2

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Leitung (2), umfassend zumindest drei Adern (8, 12) mit jeweils einem von einem Adermantel (8b, 12b) umgebenen Leiter (8a, 12a), wobei zwei der Adern (8) als Signaladern ausgebildet sind und mit einem diese umgebenden gemeinsamen Teilleitungsmantel (10) eine erste Teilleitung (4), insbesondere Signalleitung bilden, wobei eine weitere der Adern (12) als Leistungsader ausgebildet ist und eine zweite Teilleitung (6), insbesondere Leistungsleitung bildet, und wobei die Adern (8, 12) von einer Trennhülle (14) umgeben sind, die wiederum von einem gemeinsamen Mantel (16) der elektrischen Leitung (2) umgeben ist. Die Leitung (2) ist dadurch gekennzeichnet, dass der Teilleitungsmantel (10) einen inneren Mantelabschnitt (10a) sowie einen äußeren Mantelabschnitt (10b) aufweist und der äußere Mantelabschnitt (10b) härter ist als der innere Mantelabschnitt (10a). Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung einer solchen Leitung (2) und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Description

Beschreibung
Hybridkabel, Verfahren zu dessen Herstellung und
Verwendung eines solchen Hybridkabels
Die Erfindung betrifft eine elektrische Leitung, auch als Hybridkabel bezeichnet, umfassend zumindest drei Adern mit jeweils einem von einem Adermantel umgebenen Leiter, wobei zwei der Adern als Signaladern ausgebildet sind und mit einem diese umgebenden gemeinsamen Teilleitungsmantel eine erste Teilleitung, insbesondere Signalleitung bilden. Eine weitere der Adern ist als Leistungsader ausgebildet und bildet eine zweite Teilleitung, insbesondere Leistungsleitung. Die Adern sind von einer Trennhülle umgeben, die wiederum von einem gemeinsamen Mantel der elektrischen Leitung umgeben ist. Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Leitung sowie deren Verwendung.
Eine solche Leitung ist beispielsweise in der US 2013/0277087 beschrieben.
Kabel und elektrische Leitungen sind oftmals mechanischen Belastungen ausgesetzt. Dabei ergeben sich für sicherheitskritische Anwendungen, wie beispielsweise Anwendungen in Kraftfahrzeugen, relativ hohe Anforderungen an die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Leitung. Besonders Achsverkabelungen wie beispielsweise Signalleitungen für Raddrehzahlsensoren oder Leistungsleitungen zur Stromversorgung von Bremsen unterliegen üblicherweise wiederholten Biege- Druck- und Stauchbelastungen. Weitere Belastungen ergeben sich zudem häufig durch wechselnde Umgebungsbedingungen insbesondere derart, dass eine Leitung unterschiedlichen Temperaturbereichen ausgesetzt ist. Zusätzlich zu den Anforderungen im Betrieb ergeben sich insbesondere auch gewisse Anforderungen bei der Montage der Leitung im Kraftfahrzeug. Häufig wird die Leitung im Zuge der Montage mit Verbindungselementen, insbesondere Steckern versehen oder es erfolgt eine zusätzliche Konfektionierung der Leitung. In der US 2013/0277087 A1 wird beispielsweise ein komplexer Leitungsstrang beschrieben, bei dem ein ABS-Sensorkabel und ein Bremskabel mit einem gemeinsamen Außenmantel umhüllt sind. Durch die Integration zweier Kabel mit unterschiedlichen Funktionen in einem gemeinsamen Leitungsstrang wird insbesondere der von diesem beanspruchte Bauraum reduziert. Das ABS-Sensorkabel umfasst zudem zwei Adern, die von einem gemeinsamen Innenmantel umhüllt sind. In einer Weiterbildung sind der Außen- und der Innenmantel jeweils aus einem thermoplastischen Urethan gefertigt. Um ein Aneinanderhaften der beiden Mäntel beim Aufbringen des Außenmantels zu vermeiden ist das Innenmantelma- terial in einer Weiterbildung zusätzlich vernetzt, in einer anderen Weiterbildung wird dagegen auf die Vernetzung verzichtet und der Innenmantel von einer Trennschicht umgeben. In einer Variante sind beide Kabel des Leitungsstranges gemeinsam von einer kreisrunden Abschirmung umgeben, die auch als Trennschicht ausgebildet sein kann, wobei die durch die Kabel gebildeten Zwickel mit einem zusätzlichen Füllmaterial ausgefüllt sind.
Die EP 1 589 541 A1 beschreibt eine flexible elektrische Energie- und Steuerleitung, die zwei von einer inneren Abschirmung umgebene Signaladern und zwei Versorgungsadern umfasst, wobei der Gesamtverbund von einer weiteren, äußeren Abschirmung umgeben ist. Auf diese Weise werden insbesondere gute elektrische Übertragungseigenschaften erzielt. Die Abschirmungen sind jeweils aus einem metallisierten Kunststoffvlies gefertigt, das insbesondere derart geringfügig dehnbar ist, dass die innere Abschirmung von den Versorgungsadern in die von den Signaladern gebildeten Zwickel gedrückt wird. Die äußere Abschirmung ist im Wesentlichen rund, wodurch es möglich ist, in den verbleibenden Zwischenräumen Beilauflitzen anzuordnen, um die Schirmwirkung weiter zu verbessern.
Eine weitere flexible, elektrische Leitung zeigt die EP 2 019 394 A1 , wobei die Leitung hier einen Kern umfasst, der eine eindrückbare Hülle mit einer darauf aufgebrachten Gleitschicht aufweist.
Die DE 102 42 254 A1 beschreibt ein elektrisches Kabel zum Anschluss von bewegbaren, elektrischen Verbrauchern, bei dem mehrere Adern jeweils von einer Isolierung umgeben sind, die eine innere und eine äußere Schicht aufweist, wobei die innere Schicht weicher ist als die äußere Schicht. Die Adern wiederum sind von einem gemeinsamen Innenmantel umgeben. Zwischen den Adern und dem Innenmantel ist weiterhin eine Trennschicht aus Pulver angeordnet, wodurch der Innenmantel auch die durch die Adern gebildeten Zwickel ausfüllt. Die Trennschicht stellt insbesondere eine relative Beweglichkeit zwischen den Adern und dem Innenmantel sicher. Ähnlich den Isolierungen, besteht der Innenmantel aus einer inneren, den Adern zugewandten Schicht und einer äußeren Schicht, wobei die innere Schicht weicher ist als die äußere Schicht. Der Aufbau des Innenmantels erlaubt dabei insbesondere ein Konfektionieren des Kabels derart, dass lediglich die äußere Schicht durchtrennt wird und die innere Schicht dann abgerissen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Leitung anzugeben, welche für sicherheitskritische Anwendungen geeignet ist und dabei insbesondere hohen Anforderungen an deren Haltbarkeit bzw. Robustheit bzw. Zuverlässigkeit genügt. Insbesondere soll die Leitung zusätzlich zu diesen betrieblichen Anforderungen auch möglichst einfach montierbar sein, das heißt insbesondere möglichst einfach zu konfektionieren sein und bei der Montage möglichst einfach handhabbar sein. Desweiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung ein geeignetes Verfahren zur Herstellung der Leitung anzugeben sowie eine Verwendung derselben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine elektrische Leitung gemäß Anspruch 1 , eine Verwendung der Leitung gemäß Anspruch 15 sowie das Verfahren gemäß Anspruch 1 6. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei gelten die im Zusammenhang mit der Leitung genannten Ausgestaltungen und Vorteile sinngemäß auch für die Verwendung sowie für das Verfahren und umgekehrt.
Die elektrische Leitung umfasst zumindest drei Adern mit jeweils einem von einem Adermantel umgebenen Leiter, wobei zwei der Adern als Signaladern ausgebildet sind und eine weitere der Adern als Leistungsader ausgebildet ist. Die Signaladern bilden eine erste Teilleitung, insbesondere eine Signalleitung und die Leis- tungsleitung bildet eine zweite Teilleitung, insbesondere eine Leistungsleitung. Die beiden Teilleitungen erfüllen im Betrieb insbesondere jeweils unterschiedliche Funktionen, weshalb die elektrische Leitung auch als Hybridkabel bezeichnet wird.
Die Adern, insbesondere sämtliche Adern der Leitung sind weiterhin von einer Trennhülle umgeben, die wiederum von dem gemeinsamen Mantel der elektrischen Leitung umgeben ist. Mit anderen Worten: die beiden Teilleitungen sind von der Trennhülle und dem darauf aufgebrachten gemeinsamen Mantel zusammen- gefasst und bilden auf diese Weise die elektrische Leitung.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Leitung eine besonders gute Biegefestigkeit aufweist sowie eine hohe Lebensdauer insbesondere auch bei wiederholter Belastung. Die Leitung und insbesondere auch die Signalleitung selbst ist somit besonders robust, beispielsweise hinsichtlich einer Biege-, Zug-, Stauch- oder Druckbelastung. Die Robustheit der Signalleitung ist besonders relevant in Hinblick auf deren Übertragungseigenschaften. Dabei werden die Signaladern vorteilhaft unbeweglich relativ zueinander gehalten oder eine relative Bewegung der Signaladern zueinander zumindest stark verringert, wodurch insbesondere eine fehlerfreie oder zumindest fehlerreduzierte Signalübertragung gewährleistet ist. Insbesondere wird im Falle einer Verwendung der Signalleitung in Kombination mit einem Raddrehzahlsensor eine genauere und robustere Übertragung eines Raddrehzalsignals gewährleistet, wodurch wiederum eine hiermit durchgeführte Geschwindigkeitsermittlung verbessert wird.
Die Signaladern sind von einem gemeinsamen Teilleitungsmantel umgeben, der in einer bevorzugten Ausgestaltung einen inneren sowie einen äußeren Mantelabschnitt aufweist, wobei der äußere Mantelabschnitt härter ist als der innere Mantelabschnitt, das heißt aus einem härteren Material gefertigt ist als der innere Mantelabschnitt. Durch diese spezielle Materialauswahl bezüglich der unterschiedlichen Härten der Mantelabschnitte des Teilleitungsmantels ist die Robustheit der Signalleitung verbessert. Ein besonderer weiterer Vorteil dieser Materialauswahl ergibt sich zudem im Gesamtverbund der Leitung dadurch, dass der äußere, das heißt der härtere Mantelabschnitt zum Einen die innenliegenden Signal- ädern insbesondere gegenüber den übrigen Elementen der Leitung schützt und zum Anderen auch hinreichend hart ist, um die im Gesamtverbund benachbart zur Signalleitung geführten Leistungsadern zu verdrängen, insbesondere derart, dass eine punktuelle Druckbelastung der Signaladern durch die Leistungsadern verhindert wird.
Unter härter wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass die Shore-Härte des härteren Materials einen höheren Wert beträgt als die des relativ dazu weicheren Materials, das härtere Material also eine gewisse Anzahl an Shore-Härtegraden härter ist. Die Shore-Härte wird dabei geeigneterweise durch einen Penetrationstest am jeweiligen Material mittels eines federbelasteten Stiftes ermittelt. Beispielsweise erfolgt die Prüfung nach den zur Ermittlung der Härtegrade für Elastomere und Kunststoffe bekannten Normen, insbesondere mittels einer sogenannten Shore-D-Prüfung, zur Bestimmung der Shore-D-Härte. Vorzugsweise ist dann der äußere Mantelabschnitt um wenigstens zwei Shore-D-Härtegrade härter als der innere Mantelabschnitt.
Auch die Signalleitung an sich ist besonders robust, insbesondere nach einem Konfektionieren der Leitung, das heißt insbesondere nach einem Entfernen des gemeinsamen Mantels und Freilegen der Signalleitung auf einer bestimmten Länge. Aufgrund des härteren äußeren Mantelabschnitts ist die freigelegte Signalleitung besonders geschützt, beispielsweise hinsichtlich Stößen und aufgrund des weicheren inneren Mantelabschnitts gleichzeitig besonders biegeflexibel.
Die Signalleitung dient insbesondere der Übertragung eines elektrischen Signals, beispielsweise eines Sensorsignals, während die Leistungsleitung der Übertragung einer elektrischen Leistung und der Versorgung eines elektrischen Verbrauchers dient. Daher weist die Leistungsader typischerweise einen größeren Leiterquerschnitt auf als die Signaladern. Je nachdem, wie der Masseanschluss des Verbrauchers erfolgt, ist möglicherweise eine zweite Leistungsader vorhanden; die Leistungsleitung umfasst dann zwei Adern. Besonders im Kraftfahrzeugbereich ist es jedoch bekannt, die Karosserie eines Kraftfahrzeuges als gemeinsame Masse zu verwenden; in diesem Fall wird dann lediglich eine Leistungsader benötigt. Im Folgenden wird daher ohne Beschränkung der Allgemeinheit zunächst von lediglich einer Leistungsader ausgegangen. Im Falle einer zweiten Leistungsader sind dann beide Leistungsadern insbesondere gleichartig ausgebildet.
Jede der Adern umfasst einen Leiter, der vorzugsweise ein aus einer Vielzahl von Drähten gefertigter Litzenleiter ist. Solche Litzenleiter sind im Vergleich zu einstückigen Leitern mit ähnlichem Querschnitt deutlich flexibler und tragen daher vorteilhaft zur Biegeflexibilität der Hybridleitung bei. Der Leiter besteht beispielsweise aus Kupfer, einer Kupferlegierung oder aus Aluminium und ist von einem Adermantel umgeben, der vorzugsweise aus lediglich einem Material besteht, das heißt einschichtig aufgetragen ist. Solche Adern sind besonders einfach zu fertigen und werden im Herstellungsprozess des Hybridkabels beispielsweise als vorkonfektionierte Adern bereitgestellt.
Die Signaladern sind insbesondere zu deren Schutz von einem Teilleitungsmantel umgeben und bilden auf diese Weise die erste Teilleitung. In radialer Richtung ist der Teilleitungsmantel in zwei Mantelabschnitte aufgeteilt, nämlich einen inneren und einen äußeren Mantelabschnitt. Diese sind derart aus unterschiedlichen Materialien gefertigt, dass der innere Mantelabschnitt weicher ist, als der äußere. Dabei erstreckt sich der innere Mantelabschnitt vorzugsweise etwa bis zur Hälfte des Gesamtradius der ersten Teilleitung und der äußere Mantelabschnitt entsprechend über den restlichen Gesamtradius. Besonders beim Biegen der Signalleitung ist hierdurch ein verbesserter Ausgleich zwischen Stauch- und Druckzonen ermöglicht. Im Kontext des gesamten Hybridkabels sind die Signaladern zudem vorteilhaft gegen mechanische Belastungen von außen geschützt, beispielsweise gegen eine Druckbelastung durch die üblicherweise massiveren Leistungsadern.
Zur Herstellung werden die beiden Mantelabschnitte geeigneterweise in einem Zweischichtverfahren aufgetragen, beispielsweise aufextrudiert. Dazu wird zunächst der innere Mantelabschnitt auf die beiden Signaladern aufgetragen und füllt dabei insbesondere auch die Zwickel zwischen den Signaladern aus. Der innere Mantelabschnitt wird zudem bevorzugt mit einer kreisförmigen Außenkontur aufgebracht. Anschließend wird auf den inneren Mantelabschnitt der äußere Man- telabschnitt aufgetragen, wobei dieser bevorzugt ebenso eine kreisförmige Außenkontur aufweist und dann insgesamt ringförmig ausgebildet ist.
Durch den Teilleitungsmantel und insbesondere durch geeignete Wahl des Gesamtradius bei der Herstellung der ersten Teilleitung lässt sich auch der Abstand der Signalleitung zur Leistungsleitung im Hybridkabel vorteilhaft bezüglich der elektrischen Eigenschaften einstellen. Im Betrieb ist dann aufgrund des geeignet gewählten Abstandes ein mögliches Übersprechen zwischen Signal- und Leistungsadern verhindert oder zumindest reduziert; der Teilleitungsmantel wirkt dann insbesondere als Abstandshalter. Diese Funktion ist besonders in solchen Anwendungen sinnvoll, bei denen die Signalleitung und die Leistungsleitung möglicherweise gleichzeitig betrieben werden.
In einer geeigneten Alternative oder auch zusätzlich ist es möglich, die gesamte Leitung, eine oder beide Teilleitungen oder die jeweiligen Adern mit separaten Abschirmungen zu versehen und auf diese Weise die elektrischen Übertragungseigenschaften zu verbessern. Falls im Betrieb jedoch keine gleichzeitige Übertragung mittels der Signal- und Leistungsleitung erfolgt, wird dagegen bevorzugt auf solche zusätzlichen Abschirmungen verzichtet, wodurch das Hybridkabel dann insgesamt einfacher und kostengünstiger zu fertigen ist.
Im Gesamtverbund der elektrischen Leitung erfüllt der speziell aufgebaute Teilleitungsmantel folglich insbesondere mehrere Funktionen: zum Ersten erfolgt ein Schutz der Signaladern sowohl im Gesamtverbund als auch bei separater Verlegung der Signalleitung; zum Zweiten ist eine besonders hohe Biegeflexibilität der Signaladern gewährleistet; und zum Dritten ist es möglich, die elektrischen Eigenschaften des Gesamtverbundes vorteilhaft einzustellen.
Die beiden Teilleitungen sind von dem gemeinsamen Mantel zusammengefasst, der auch als Außenmantel bezeichnet wird. Dieser weist insbesondere eine kreisrunde Außenkontur auf, die gleichzeitig auch die Außenkontur des gesamten Hybridkabels ist. Mit anderen Worten: die Außenfläche des gemeinsamen Mantels bildet auch die Außenfläche der elektrischen Leitung. Der Außenmantel ist vor- zugsweise aufextrudiert und einschichtig, das heißt aus lediglich einem Material gefertigt. Um die Biegeflexibilität des Hybridkabels zu verbessern, ist der Außenmantel zweckmäßigerweise weicher als der äußere Mantelabschnitt des Teilmantels. Dadurch wird dann insbesondere eine Verdrängung des weicheren Außen- mantelmaterials durch das härtere Material des äußeren Mantelabschnitts ermöglicht. In einer geeigneten Ausgestaltung ist der gesamte Mantel wenigstens zehn Shore-D-Härtegrade weicher als der äußere Mantelabschnitt.
Der Teilleitungsmantel der ersten Teilleitung und/oder der gemeinsame Mantel der elektrischen Leitung ist beziehungsweise sind bevorzugterweise aus einem thermoplastischen Polyurethan-Elastomer ausgebildet, auch als TPE-U bezeichnet. Dieses Material ist zum Einen besonders robust und zum Anderen einfach zu verarbeiten und wird häufig auch zur Herstellung von Gehäusen für Funktionselemente wie beispielsweise Steckern verwendet. Die Ausbildung eines jeweiligen Mantels aus diesem Material ermöglicht dann vorteilhaft eine besonders haltbare Anformung eines Gehäuses an das Hybridkabel oder die Signalleitung, das heißt, ermöglicht ein besonders einfaches Umspritzen des jeweiligen Mantels. Dabei ist das Material insbesondere nicht vernetzt und dadurch besonders geeignet, um in einem folgenden Prozessschritt auf- oder angeschmolzen und umspritzt zu werden.
Die Verbindung zwischen Gehäuse und Mantel ist zudem besonders dicht, da das Gehäuse mit dem Mantel beim Anformen insbesondere stoffschlüssig und/oder passgenau verbunden wird. Im Betrieb wird dadurch vorteilhaft ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in das Hybridkabel und/oder die Signalleitung vermieden. In einer besonders geeigneten Ausgestaltung der elektrischen Leitung ist daher an der ersten Teilleitung ein Funktionselement angeschlossen, mit einem Gehäuse, das aus einem Material gefertigt ist, das mit dem Material des äußeren Mantelabschnitts chemisch und/oder physikalisch verbindbar ist. Das Gehäuse ist hierbei beispielsweise ein Umspritzteil, ein Steckergehäuse oder eine Tülle.
Unter chemisch verbindbar wird dabei insbesondere eine stoffschlüssige Verbindung der beiden Materialien verstanden. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung, bei der das Gehäuse und der entsprechende Mantel aus dem gleichen Material gefertigt sind. Unter physikalisch verbindbar wird dagegen insbesondere eine passgenaues Anbringen des Gehäuses verstanden, wobei das Gehäuse am jeweiligen Mantel insbesondere durch Haftreibung gehalten ist. Beispielsweise wird das Gehäuse als fertiges Teil bereitgestellt, per Druckluft aufgeweitet und auf die Leitung oder eine der Teilleitungen aufgesetzt. Nach Abschalten der Druckluft liegt das Gehäuse formschlüssig um die entsprechende Leitung herum an und wird durch die zusätzliche Haftreibung der beiden physikalisch verbindbaren Materialien aneinander besonders fest gehalten. Insbesondere im Falle der Signalleitung trägt die aufgrund des angewendeten Zweischichtverfahrens besonders kreisrunde Ausführung des Teilleitungsmantels zur physikalischen Verbindung bei, da hierdurch eine besonders genaue Passung zwischen Gehäuse und Mantel erzielt wird. Besonders die erste Teilleitung eignet sich daher zum dichten und festen Anbringen eines Gehäuses für ein Formelement. Die hier beschriebenen Konzepte sind allerdings nicht auf die erste Teilleitung beschränkt, vielmehr ist vorteilhaft auch entsprechend ein chemisches und/oder physikalisches Verbinden eines Gehäuses insbesondere mit dem gesamten Mantel des Hybridkabels oder einem Mantel der zweiten Teilleitung möglich.
Bei thermoplastischem Polyurethan-Elastomer ist zudem der Härtegrad auf einfache Weise durch Auswählen der Materialkomposition einstellbar und eignet sich daher besonders zur Ausbildung des Teilleitungsmantels mit verschieden harten Mantelabschnitten. Der Teilleitungsmantel besteht dann insgesamt aus mehreren, insbesondere lediglich zwei Materialien, die zwar unterschiedlich hart sind, jedoch beide thermoplastische Polyurethan-Elastomere sind und sich beim Herstellen des Teilleitungsmantels insbesondere fest, das heißt stoffschlüssig miteinander verbinden. Auf diese Weise ist ein Teilleitungsmantel bereitgestellt, der zwar in radialer Richtung eine variierende Härte aufweist, allerdings beim Konfektionieren der ersten Teilleitung, das heißt insbesondere beim Abisolieren in einem Stück entfernbar ist. Die beschriebene Materialauswahl bietet demnach sowohl Vorteile im Betrieb des Hybridkabel wie auch bei dessen Handhabung während der Montage, insbesondere bei der Konfektionierung. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Adermantel der als Leistungsader ausgebildeten Ader weicher als der äußere Mantelabschnitt. Ähnlich dem oben beschriebenen weicheren gemeinsamen Mantel ergibt sich daraus der Vorteil, dass der Adermantel der Leistungsleitung bei einer mechanischen Belastung der Signalleitung ausweicht, wodurch wiederum die Signaladern geschützt werden.
Zweckmäßigerweise sind zusätzlich auch die Signaladern jeweils in ähnlicher Weise mit einem Adermantel umgeben, der weicher ist, als der äußere Mantelabschnitt, wobei insbesondere für alle Adermäntel das gleiche Material verwendet wird.
Zumindest ein Adermantel, zweckmäßigerweise alle Adermäntel sind bevorzugt aus Polyethylen ausgebildet, insbesondere aus einem vernetzten Polyethylen. Letzteres wird auch als XLPE bezeichnet. Dieses Material ist einfach zu verarbeiten, weist eine vorteilhafte Gleitwirkung auf und ist zudem insbesondere in einer Härte verfügbar, die vorzugsweise zwischen der jeweiligen Härte des inneren und des äußeren Mantelabschnittes liegt. Somit sind die Adermäntel der Signaladern relativ hart bezüglich des diese umgebenden inneren Mantelabschnitts und der Adermantel der Leistungsader ist relativ weich gegenüber dem an dieser anliegenden äußeren Mantelabschnitt. Hierdurch ist es insbesondere möglich, das gleiche Material für sämtliche Adermäntel zu verwenden und gleichzeitig eine entsprechend verbesserte Biegeflexibilität zu gewährleisten.
Um insbesondere ein rückstandsloses Abisolieren zumindest einer der Adern, vorzugsweise aller Adern zu ermöglich, ist die jeweilige Ader derart ausgebildet, dass zwischen deren Leiter und deren Adermantel eine als Heißsiegelschicht ausgebildete Ader-Trennschicht angeordnet ist. Die insbesondere lückenlos aufgebrachte Heißsiegelschicht grenzt den Adermantel gegen den Leiter ab und weist vorteilhaft verbesserte Gleiteigenschaften gegenüber dem Leitermaterial auf, so dass ein Abisolieren besonders einfach und mit reduziertem Kraftaufwand möglich ist. Bei der Herstellung der Ader wird die Heißsiegelschicht zunächst insbesondere als Folie auf den Leiter aufgebracht. Anschließend wird der Mantel aufextrudiert, wobei sich die Heißsiegelschicht derart mit dem Mantelmaterial verbindet, dass diese beim Abisolieren vorteilhaft rückstandslos mit abgezogen wird. Die Teilleitungen bilden ein Teilleitungsbündel, das von der Trennhülle umgeben ist, wobei diese in einer bevorzugten Ausgestaltung an die Außenkontur des Teilleitungsbündels angepasst ist. Dabei wird unter angepasst insbesondere verstanden, dass die Trennfolie im Querschnitt des Hybridkabels der vom Teilleitungsbündel gebildeten Kontur folgt und entsprechend in den Zwickeln des Teilleitungsbündel einliegt. Hierbei wird vorteilhaft auf ein zusätzliches Füllmaterial verzichtet, wodurch insbesondere bei der Herstellung ein entsprechender zusätzlicher Prozessschritt vermieden wird.
In einer geeigneten Ausgestaltung ist die Trennhülle ein Kunststoffvlies oder eine Kunststofffolie, das heißt insbesondere allgemein eine Trennfolie, die aus einem Kunststoff gefertigt ist. Im Gegensatz zu einer Trennhülle aus Pulver lässt sich eine Trennfolie beim Abisolieren auf besonders einfache Weise rückstandslos entfernen und vereinfacht somit die Konfektionierung der Leitung. Eine rückstandslose Entfernung ist zudem besonders bei einer anschließenden Anformung von Funktionselementen von Bedeutung. Bei einer Pulver-Trennschicht müsste vor einem Umspritzen der jeweiligen Leitung diese zunächst von verbleibendem Pulver gereinigt werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Teilleitungen daher trennmittelfrei ausgeführt, das heißt auf deren Außenseiten nicht mit einem Trennmittel versehen, insbesondere nicht mit einem pulverförmigen oder pastö- sen Trennmittel. Dadurch entfällt eine zusätzliche Reinigung. Vielmehr ist bei Verwendung einer Trennfolie diese insbesondere zusammen mit dem gemeinsamen Mantel abziehbar und vorteilhaft rückstandslos entfernbar. Generell eignet sich jedes durchgängige Folien- oder Schichtmaterial als Trennhülle, beispielsweise ein Vliesmaterial, ein Papiermaterial, ein Textilmaterial oder eine Kombination hieraus. Besonders bevorzugt ist jedoch ein Kunststoffmaterial, das insbesondere metallisiert ist, da dieses zugleich insbesondere ein geeignetes Abreißverhalten sowie auch eine gute Stabilität und Biegeflexibilität aufweist.
In einer geeigneten Weiterbildung ist die Trennhülle, insbesondere Trennfolie längseinlaufend auf die beiden Teilleitungen aufgebracht. Solch eine längseinlaufende Trennfolie weist ein besonders günstiges Abreißverhalten auf, wodurch wiederum eine Konfektionierung des Hybridkabels vereinfacht wird. Da ein längseinlaufendes Aufbringen eine deutlich erhöhte Prozessgeschwindigkeit aufweist als beispielsweise eine Bandierung, ist ein solches Hybridkabel besonders schnell herzustellen, das heißt auch in entsprechend höherer Stückzahl pro Zeit.
Zum Aufbringen der Trennhülle wird diese vorzugsweise als Band mit einem bestimmten Längsnahtüberlapp und in geeigneter Breite um das Teilleitungsbündel herum gelegt. Vorzugsweise erfolgt der Längseinlauf spiralisiert. Dabei wird die Trennhülle insbesondere während der Verdrillung der Teilleitungen miteinander aufgebracht und entsprecht ebenfalls mit einer Verdrehung derart aufgebracht, dass die Längsnaht spiralförmig dem verdrillten Verlauf der Teilleitungen folgt. Das heißt insbesondere, dass die Längsnaht sich längs entlang der Teilleitungen erstreckt, im Unterschied zu einer Bandierung, die üblicherweise separat erfolgt und somit prozesstechnisch aufwendiger ist. In einer geeigneten Alternative wird die Trennhülle erst nach dem Zusammenfassen der Teilleitungen aufgebracht, bevor oder während der gemeinsame Mantel des Hybridkabels aufgetragen wird. In diesem Fall erstreckt sich die Längsnaht gerade in Längsrichtung des Hybridkabels. Anschließend wird der gemeinsame Mantel aufgetragen, vorzugsweise aufextrudiert. Das Einlegen der Trennfolie in die Zwickel erfolgt dann vorzugsweise durch den Anpressdruck beim Auftragen des gemeinsamen Mantels. Der Längsnahtüberlapp ist dann insbesondere derart gewählt, dass der nach dem Auftragen des gemeinsamen Mantels verbleibende Längsnahtüberlapp möglichst gering ist.
Die Leiter der Signaladern, das heißt insbesondere deren Drähte sind vorzugsweise aus einer Kupferlegierung gefertigt, die gegenüber reinem Kupfer ein verbessertes Gleitverhalten aufweist und somit zur Biegeflexibilität der Signalleitung beiträgt. Da zur Fertigung der Leistungsader jedoch aufgrund des im Vergleich zu den Signaladern größeren Querschnitts deutlich mehr Leitermaterial benötigt wird, ist der Leiter vorzugsweise aus Kupfer gefertigt und somit zumindest günstiger als eine Kupferlegierung. Um dennoch ein ebenfalls verbessertes Gleitverhalten für die Leistungsader zu erzielen, werden deren Drähte zweckmäßigerweise durch ein spezielles Verfahren miteinander zu einer Schenkellitze verseilt: dazu werden die Drähte der Ader zunächst zu mehreren Bündeln zusammengefasst und jedes der Bündel wird in einer Schenkelschlagrichtung zu einem Schenkel verdrillt. Diese Schenkel werden wiederum zu einer Schenkellitze verdrillt. Dabei ist einer der Schenkel ein Zentralschenkel, dessen Schenkelschlagrichtung entgegengesetzt zur Schenkelschlagrichtung der diesen umgebenden übrigen Schenkel ist und um den herum diese übrigen Schenkel in Gegenrichtung zu deren Schenkelschlagrichtung verseilt werden.
Beispielsweise umfasst der Leiter sieben Schenkel in einer 1 +6-Verseilung. Hierbei sind die Drähte des innengeführten Schenkels, das heißt des Zentralschenkels in Gegenrichtung zu den Drähten der jeweiligen außenliegenden Bündel verdrillt. Im Kontaktbereich zwischen den außenliegenden Schenkeln und dem Zentralschenkel verlaufen die Drähte dann vorteilhaft über Kreuz, wodurch ein
Ineinanderrutschen beim Verbiegen der Ader vermieden wird. Die Verseilung der außenliegenden Schenkel erfolgt im Gegenschlag zur Schenkelschlagrichtung dieser Bündel, wodurch die Biegeflexibilität der Ader verbessert ist, insbesondere da die einzelnen Drähte im Vergleich zu einer Ausführung mit Gleichschlag gerader verlaufen. Insgesamt zeigt eine als Schenkellitze nach obigen Verfahren ausgebildete Ader somit ein verbessertes mechanisches Verhalten sowie einen verbesserten Lageausgleich der Drähte bei kombinierter Belastung.
Durch die Kombination dieser Spezialverseilung mit Kupfer als Leitermaterial ist es dann insbesondere im Falle der Leistungsader möglich, eine Ader mit besonders gutem Gleit- und Biegeverhalten aus im Vergleich zu einer Kupferlegierung kostengünstigem Kupfer herzustellen. Die Spezialverseilung eignet sich zudem prinzipiell auch für die Signaladern, die aus einer Abwägung des Fertigungsaufwandes gegen die Materialkosten jedoch wie oben beschrieben bevorzugt aus einer Kupferlegierung gefertigt und dann insbesondere auf herkömmliche Weise verseilt werden. Dabei weisen die Signaladern vorzugsweise jeweils einen als Litze ausgebildeten Leiter auf, wobei die Leiter mit einer gemeinsamen Litzenschlag- richtung ausgebildet sind. Die Signaladern sind dann bevorzugt im Gleichschlag bezüglich dieser Litzenschlagrichtung verdrillt, wodurch sich besonders vorteilhafte elektrische Übertragungseigenschaften ergeben. Zur weiteren Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der jeweiligen Ader erfolgt die Verdrillung der Drähte dieser Ader geeigneterweise mit einer Schlaglänge von wenigstens 60 mm und höchstens 150 mm, bevorzugt etwa 100 mm. Dabei beträgt der Durchmesser eines Drahtes etwa zwischen 0,05 mm und 0,1 1 mm. Der Durchmesser einer jeweiligen Teilleitung beträgt dann insbesondere etwa zwischen 3 mm und 1 1 mm.
Um insbesondere eine spannungsfreie Verlitzung der Drähte eines jeweiligen Schenkels zu erzielen, sind die Schenkel zueinander mit Rückdrehung verseilt. Dabei werden die entsprechenden Abrollspulen bei der Verseilung nicht festgehalten, sondern entgegen der Drehrichtung des Verseilkorbes gedreht, wodurch die einzelnen Schenkel und insbesondere deren Drähte im Verbund vorteilhaft mit verringerter Torsion vorliegen.
Im Gesamtverbund der elektrischen Leitung werden entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung die Adern der ersten Teilleitung miteinander verdrillt und diese anschließend mit der Leistungsader der zweiten Teilleitung verdrillt. Insbesondere werden im Falle mehrerer Leistungsadern diese zunächst miteinander verdrillt und schließlich die erste Teilleitung mit der zweiten Teilleitung verdrillt.
Nach dem Auftragen des gemeinsamen Mantels, der insbesondere der äußerste Mantel der Leitung ist, weist die Leitung vorzugsweise einen Außendurchmesser von 7 mm bis 1 1 mm auf. Dadurch ist die Leitung insbesondere zur Verwendung im Kraftfahrzeugbereich geeignet. Dabei dient die erste Teilleitung zweckmäßigerweise als Signalleitung und ist an einen Raddrehzahlsensor im Kraftfahrzeug angeschlossen und die zweite Teilleitung dient als Leistungsleitung und ist an einen elektrischen Bremsaktuator, insbesondere eine Parkbremse des Kraftfahrzeugs angeschlossen.
Die oben beschriebene Verdrillung und Dreifach-Verseilung gewährleistet vorteilhaft eine Störfestigkeit derart, dass gleichzeitig mittels der Signalleitung ein Signal und mittels der Leistungsleitung eine elektrische Leistung zur Versorgung eines Aktuators übertragbar ist. Dadurch ist es möglich, die elektrische Parkbremse auch als Notbremse zu verwenden. Mit anderen Worten: die Leistungsleitung wird nicht lediglich in einem Ruhezustand, beispielsweise beim Stehen oder Parken des Kraftfahrzeugs zur Leistungsübertragung verwendet, sondern vorteilhafterweise auch bedarfsweise in einem fahrdynamischen Zustand.
Anstelle einer Konfektionierung und Anformung von Funktionselementen erst bei der Montage der elektrischen Leitung ist es auch möglich, diese bereits komplett mit daran angebrachten Funktionselementen herzustellen. In einer besonders geeigneten Ausgestaltung ist dann an ein Ende der ersten Teilleitung ein Funktionselement angeschlossen, insbesondere ein Drehzahlsensor, mit einem Gehäuse, das mit dem äußeren Mantelabschnitt stoffschlüssig verbunden ist. In einer geeigneten Weiterbildung sind zudem das andere Ende der ersten Teilleitung und/oder die Enden der zweiten Teilleitung jeweils mit einem Stecker versehen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:
Fig. 1 eine elektrische Leitung im Querschnitt,
Fig. 2 ausschnittsweise die Leitung gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht, und
Fig. 3 eine als Schenkellitze ausgebildete Ader der Leitung gemäß Fig. 1 .
In der Fig. 1 ist im Querschnitt eine elektrische Leitung 2 dargestellt, die als Hybridleitung ausgebildet ist und dazu zwei Teilleitungen 4, 6 umfasst. Dabei ist die erste Teilleitung 4 hier eine Signalleitung, die zwei Signaladern 8 aufweist, welche von einem gemeinsamen Teilleitungsmantel 10 umgeben sind. Die zweite Teilleitung 6 dagegen ist hier als Leistungsleitung ausgebildet und umfasst dazu zwei Leistungsadern 12 mit einem größeren Querschnitt als die Signaladern 8 und ohne einen gemeinsamen Teilleitungsmantel. Die Adern 8, 12 umfassen jeweils einen Leiter 8a, 12a und einen diesen jeweils umgebenden Adermantel 8b, 12b. Um insbesondere ein Abtrennen des jeweiligen Adermantels 8b, 12b zu erleich- tern, ist zwischen diesem und dem zugehörigen Leiter 8a, 12a eine Ader- Trennschicht 13 angeordnet, die hier als Heißsiegelschicht ausgebildet ist und mit dem jeweiligen Adermantel 8b, 12b stoffschlüssig verbunden ist.
Der Teilleitungsmantel 10 der ersten Teilleitung 4 ist hier zweischichtig ausgebildet, wobei zunächst ein innerer Mantelabschnitt 10a die beiden Signaladern 8 umgibt und dabei auch die zwischen den Signaladern 8 gebildeten Zwickel ausfüllt. Dieser innere Mantelabschnitt 10a weist zudem eine kreisförmige Außenkontur auf. In radialer Richtung schließt sich an den inneren Mantelabschnitt 10a ein äußere Mantelabschnitt 10b an, der hier insbesondere ringförmig ausgebildet ist. Dabei ist der äußere Mantelabschnitt 10b aus einem härteren Material gefertigt als der innere Mantelabschnitt 10a und stoffschlüssig mit diesem verbunden.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind beide Mantelabschnitte 10a, 10b aus einem thermoplastischen Polyurethan-Elastomer gefertigt, wobei die Materialkomposition derart variiert ist, dass der äußere Mantelabschnitt 10b härter ist. Der Übergang vom inneren zum äußeren Mantelabschnitt 10a bzw. 10b ist in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Dabei wird deutlich, dass sich der äußere Mantelabschnitt 10b etwa über den halben Gesamtradius R der Signalleitung 4 erstreckt und zugleich insbesondere auch als Abstandshalter zwischen den Signaladern 8 und den Leistungsadern 12 dient.
Die beiden Teilleitungen 4, 6 sind von einer gemeinsamen Trennhülle 14 umgeben, die in den Fig. 1 und 2 als verstärkte Linie dargestellt ist. Diese Trennhülle 14 ist eine aus einem Kunststoff gefertigte Trennfolie, die längseinlaufend um die Teilleitungen 4, 6 herum geführt ist und dabei in den von den beiden Teilleitungen 4, 6 gebildeten Zwickeln einliegt. Auf zusätzliche Füllelemente zwischen den Teilleitungen 4, 6 und der Trennhülle 14 wurde dabei verzichtet. Beide Teilleitungen 4, 6 sind schließlich durch einen gemeinsamen Mantel 1 6 zusammengefasst, der auf die gemeinsame Trennhülle 14 aufgetragen ist. Dabei ermöglicht die Trennhülle 14 insbesondere, dass der gemeinsame Mantel 1 6 sowie der Teilleitungsmantel 10 aus dem gleichen Material gefertigt sind und trotzdem beim Konfektionieren einfach voneinander trennbar sind. Der gemeinsame Mantel 1 6 weist wei- terhin eine kreisförmige Außenkontur auf, mit einem Durchmesser von hier etwa 10 mm, der auch dem Außendurchmesser D der elektrischen Leitung 2 entspricht. Der gemeinsame Mantel 1 6 ist somit auch ein äußerster Mantel der Leitung 2.
In der Fig. 2 ist ein Abschnitt der Leitung 2 gemäß Fig.1 in einer Seitendarstellung dargestellt. Deutlich zu erkennen sind die beiden Signaladern 8 mit dem diese umgebenden Teilleitungsmantel 10 sowie die beiden Leistungsadern 12. Zusätzlich deutet eine gestrichelte Linie ein Gehäuse 18 eines Funktionselements bspw. eines Drehzahlsensors an. Die Leistungsadern 12 werden dagegen beispielsweise mit einem geeigneten Stecker versehen und an einen hier nicht näher dargestellten Bremsaktuator angeschlossen. Das Gehäuse 1 8 ist hier aus dem gleichen Material wie die Signalleitung 4 gefertigt, in der gezeigten Variante insbesondere aus einem thermoplastischen Polyurethan-Polymer, und zudem stoffschlüssig an den Teilleitungsmantel 10 angeformt, wodurch die Verbindung besonders dicht und robust ist. Der gemeinsame Mantel 1 6 ist dabei derart weit abisoliert worden, dass die beiden Teilleitungen 4, 6 teilweise hervorragen und als separate Leitungen an unterschiedliche Stellen verlegbar und anschließbar sind. Hierbei gewährleistet insbesondere der härtere Mantelabschnitt 10b eine besonders gute Stabilität der separat geführten Signalleitung 4.
Deutlich erkennbar ist in Fig. 2 auch die Trennhülle 14 dargestellt, die beim
Abisolieren des gemeinsamen Mantels 1 6 rückstandsfrei mit abgetrennt wurde. Da folglich keine Rückstände auf dem Teilleitungsmantel 10 verbleiben, ist die Anformung des Gehäuses 18 an die Teilleitung 4 besonders vereinfacht.
Die Leiter 8a der Signaladern 8 sind in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils aus einer Vielzahl von Drähten gefertigt, die jeweils aus einer Kupferlegierung bestehen. Dagegen sind die Leiter 12a der Leistungsleitung 6 aus Kupfer gefertigt und mittels eines speziellen Verseilprozesses als Schenkellitzen ausgebildet.
Zur Verdeutlichung des Aufbaus der Leiter 12a der Leistungsadern 12 ist ein Ausführungsbeispiel eines der Leiter 12a in Fig. 3 dargestellt. Dieser ist als Schenkel- litze mit sieben Schenkeln 20, 22 in einer beispielhaften 1 +6-Verseilung gezeigt. Der mittig angeordnete Schenkel 20 stellt dabei einen Zentralschenkel dar, um den herum die übrigen Schenkel 22 verseilt sind.
Jeder der Schenkel 20, 22 umfasst eine Mehrzahl an Drähten 24, die in einer jeweiligen Schenkelschlagrichtung S1 , S2 miteinander verdrillt. Die Schenkelschlagrichtung S1 des zentralen Schenkels 20 entspricht dabei der Gegenrichtung der Schenkelschlagrichtung S2 der außenliegenden Schenkel 22. Die Verseilung dieser außenliegenden Schenkel 22 um den zentralen Schenkel 20 herum erfolgt zudem in Gegenrichtung zu deren Schenkelschlagrichtung S2 und somit in Richtung der Schenkelschlagrichtung S1 des zentralen Schenkels 20. Dadurch ergibt sich im Zwischenbereich Z, in dem ein jeweiliger Schenkel 22 an dem zentralen Schenkel 20 anliegt ein überkreuzender Verlauf der jeweiligen Drähte 24. Desweiteren ergibt sich durch den Gegenschlag der außenliegenden Schenkel 22 bezüglich deren jeweiliger Schenkelschlagrichtung S2 ein weitestgehend gerader Verlauf der entsprechenden Drähte 24. Die auf diese Weise ausgebildete Leistungsader 12 weist dann eine besonders hohe Biegeflexibilität auf.
Bezugszeichenliste
2 elektrische Leitung, Hybridkabel
4 erste Teilleitung (Signalleitung)
6 zweite Teilleitung (Leistungsleitung)
8 Ader (Signalader)
8a Leiter
8b Adermantel
10 Teilleitungsmantel
10a innerer Mantelabschnitt
10b äußerer Mantelabschnitt
12 Ader (Leistungsader)
12a Leiter
12b Adermantel
13 Ader-Trennschicht
14 Trennhülle
16 gemeinsamer Mantel
18 Gehäuse (eines Funktionselements)
20 zentraler Schenkel
22 Schenkel
24 Draht
D Außendurchmesser
R Gesamtradius der ersten Teilleitung
S1 , S2 Schenkelschlagrichtung
Z Zwischenbereich

Claims

Ansprüche
1 . Elektrische Leitung (2), umfassend zumindest drei Adern (8, 12) mit jeweils einem von einem Adermantel (8b, 12b) umgebenen Leiter (8a, 12a), wobei zwei der Adern (8) als Signaladern ausgebildet sind und mit einem diese umgebenden gemeinsamen Teilleitungsmantel (10) eine erste Teilleitung (4), insbesondere Signalleitung bilden,
eine weitere der Adern (12) als Leistungsader ausgebildet ist und eine zweite Teilleitung (6), insbesondere Leistungsleitung bildet, die Adern (8, 12) von einer Trennhülle (14) umgeben sind, die wiederum von einem gemeinsamen Mantel (1 6) der elektrischen Leitung (2) umgeben ist.
2. Leitung nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Teilleitungsmantel (10) einen inneren Mantelabschnitt (10a) sowie einen äußeren Mantelabschnitt (10b) aufweist und der äußere Mantelabschnitt (10b) härter ist als der innere Mantelabschnitt (10a).
3. Leitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der gemeinsame Mantel (1 6) weicher ist als der äußere Mantelabschnitt (10b).
4. Leitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Teilleitungsmantel (10) der ersten Teilleitung (4) und/oder der gemeinsame Mantel (1 6) der elektrischen Leitung (2) aus einem thermoplastischen Polyurethan-Elastomer ausgebildet ist/sind.
5. Leitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der ersten Teilleitung (4) ein Funktionselement angeschlossen ist, mit einem Gehäuse (1 6), das aus einem Material gefertigt ist, welches mit dem Material des äußeren Mantelabschnitts (10b) chemisch und/oder physikalisch verbindbar ist.
6. Leitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Adermantel (12b) der als Leistungsader ausgebildeten Ader (12) weicher ist als der äußere Mantelabschnitt (10b).
Leitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Adermantel (8b, 12b) aus Polyethylen, insbesondere aus einem vernetzten Polyethylen ausgebildet ist.
Leitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine der Adern (8, 12) derart ausgebildet ist, dass zwischen deren Leiter (8a, 12a) und deren Adermantel (8b, 12b) eine als Heißsiegelschicht ausgebildete Ader-Trennschicht (13) angeordnet ist.
9. Leitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Teilleitungen (4, 6) ein Teilleitungsbündel bilden, das von der Trennhülle (14) umgeben ist, wobei diese an die Außenkontur des Teilleitungsbündels angepasst ist.
10. Leitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trennhülle (14) ein Kunststoffvlies oder eine Kunststofffolie ist.
1 1 . Leitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Teilleitungen (4, 6) trennmittelfrei ausgeführt sind.
12. Leitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trennhülle (14) längseinlaufend, insbesondere spiralisiert auf die beiden Teilleitungen (4, 6) aufgebracht ist.
13. Leitung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Adern (12) der zweiten Teilleitung (6) jeweils mehrere Drähte (24) umfassen, die Drähte (24) einer jeweiligen Ader (12) zunächst zu mehreren Bündeln zusammengefasst sind, jedes Bündel in einer Schenkelschlagrichtung (S1 , S2) zu einem Schenkel (20, 22) verdrillt ist und die Schenkel (20, 22) zu einer Schenkellitze verdrillt sind, wobei einer der Schenkel (20, 22) ein zentral geführter Schenkel (20) ist, dessen Schenkelschlagrichtung (S1 ) entgegengesetzt zur Schenkelschlagrichtung (S2) der diesen umgebenden übrigen Schenkel (22) ist und um den herum diese übrigen Schenkel (22) in Gegenrichtung zu deren Schenkelschlagrichtung (S2) verseilt sind.
14. Leitung (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schenkel (20, 22) zueinander mit Rückdrehung verseilt sind.
15. Verwendung einer Leitung (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teilleitung (4) als Signalleitung an einen Raddrehzahlsensor in einem Kraftfahrzeug angeschlossen ist und die zweite Teilleitung (6) als Leistungsleitung an einen elektrischen Bremsaktuator, insbesondere eine elektrische Parkbremse des Kraftfahrzeugs.
16. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Leitung (2), insbesondere einer Leitung (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Ausbildung der Leitung (2)
zwei Adern (8) zu einer ersten Teilleitung (4) zusammengefasst, insbesondere verdrillt werden,
auf die beiden Adern (8) gemeinsam ein Teilleitungsmantel (10) aufgetragen wird, indem zunächst ein innerer Mantelabschnitt (10a) aufgetragen wird und anschließend ein äußerer Mantelabschnitt (10b) aufgetragen wird, der härter ist als der innere Mantelabschnitt (10a), zumindest eine weitere Ader (12) eine zweite Teilleitung (6) bildet, die beiden Teilleitungen (4, 6) zusammengefasst, insbesondere verdrillt werden sowie mit einer gemeinsamen Trennhülle (14) umgeben werden, und
anschließend auf die Trennhülle (14) ein gemeinsamer Mantel (1 6) aufgebracht wird.
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