EP3172742A1 - Verfahren zur herstellung einer elektrischen leitung, elektrische leitung sowie kraftfahrzeug-bordnetz mit einer entsprechenden elektrischen leitung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Kabel (2) sowie ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Kabels (2) mit einem Drahtbündel (6) aus einer Anzahl von Einzeldrähten (10) und mit einer isolierenden Ummantelung (8), wobei das Drahtbündel (6) zur Führung und zur Vorgabe der Querschnittsform des Drahtbündels (6) in einem Zuführbereich unmittelbar vor einem Extruder (16) entlang einer Mittellängsachse (20) durch ein Formgebungselement (18) geführt wird, wobei das Formgebungselement (18) um die Mittellängsachse (20) rotiert, und wobei nachfolgend die isolierende Ummantelung (8) mittels des Extruders (16) auf das Drahtbündel (6) aufgebracht wird.

Description

Beschreibung

Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Leitung, elektrische Leitung sowie Kraftfahrzeug-Bordnetz mit einer entsprechenden elektrischen Leitung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Leitung mit zumindest einer Ader, die ein Drahtbündel aus einer Anzahl von Einzeldrähten sowie eine das Drahtbündel umgebende isolierende Ummantelung aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine derartige elektrische Leitung sowie ein Kraftfahrzeug-Bordnetz mit einer entsprechenden elektrischen Leitung.

Ein derartiges Verfahren sowie eine derartige elektrische Leitung sind beispielsweise aus der US 4,471 ,1 61 zu entnehmen. Darin wird eine Litzenader sowie deren Herstellung beschrieben, bei der eine Mehrzahl von Einzeldrähten mit Hilfe einer Verlitzmaschine zu einer Litze miteinander verseilt werden. Der so hergestellte Litzendraht ist zur Ausbildung der Ader noch mit einer aufextrudierten Ummantelung umgeben. Derartige Adern mit Litzenleiter werden insbesondere für Anwendungen eingesetzt, bei denen eine hohe Flexibilität der Leitung gewünscht ist. Aufgrund der vielen Einzeldrähte des Litzenleiters ist eine solche Flexibilität im Vergleich beispielsweise zu Adern mit einem Massivdraht als Leiter gegeben.

Weiterhin ist beispielsweise aus der US 4426837 B eine Verseilmaschine zur Herstellung von verlitzten Einzeldrähten mit gegenläufigem Schlag (SZ-Verlitzung) zu entnehmen. Hierbei werden die Einzeldrähte gemeinsam mit einer länglichen Röhre gedreht, innerhalb derer sie geführt sind. Durch die Drehung der Röhre werden die Einzeldrähte beim Austritt aus der Röhre miteinander verlitzt und dort einem Extruder zum Aufbringen einer Ummantelung zugeführt.

Bei der Herstellung von Litzenleitern ist es beispielsweise aus der DE 689 15 881 T2, aus der EP 1 191 545 A1 oder auch aus der US 5449861 B prinzipiell bekannt, die Litzenleiter zu kompaktieren, also die Einzeldrähte gegeneinander zu verpressen. Beim Verseil- oder Verlitzprozess werden regelmäßig die Einzeldrähte oder auch Bündel von Einzeldrähten zunächst einem Verseilelement, beispielsweise einem Verseilnippel oder einer Verseilscheibe zugeführt. Ist eine Kompak- tierung erwünscht, so ist beispielsweise der Verseilnippel entsprechend ausgebildet, so dass durch ihn eine Kompaktierung erfolgt. Aus der DE 689 15 881 T2 ist die Verwendung eines Zieheisens bekannt. In allen Fällen wird das so zusammengeführte Drahtbündel einer Verlitzmaschine zugeführt, an deren Ende das verseilte Drahtbündel auf einer Aufnahmespule aufgewickelt wird. Die isolierende Umhüllung wird üblicherweise nachträglich in einem separaten Verfahrensschritt um das verlitzte Drahtbündel herum angebracht.

Ein derartiger Verseil- oder Verlitzprozess ist jedoch insgesamt sehr aufwändig, was beispielsweise im Vergleich zu Adern mit einem Massivdraht an Stelle eines Litzenleiters zu höheren Kosten führt.

Sollen die Litzenleiter im Automobilbereich eingesetzt werden, also beispielsweise als Teil eines Kraftfahrzeug-Bordnetzes, so ist die Ausgestaltung der Litzenleiter außerdem typischerweise an bestimmte Standards, wie sie zum Beispiel aus JIS C 3406-1987 oder JASO D 61 1 -94 zu entnehmen sind, angepasst. Die Litzenleiter im automobilen Bereich sind typischerweise für niedrige Spannungen ausgelegt. Sie sollen in der Regel möglichst kompakt sowie auch leicht sein. Im Hinblick auf eine möglichst kompakte Ausgestaltung ist beispielsweise aus der JASO D 61 1 - 94 bekannt, die Litzenleiter zu kompaktieren, um den Verseilverbund insbesondere auch in eine Kreisform zu pressen. Zur Gewichtsreduzierung sind Leitungen mit reduzierter dünnwandiger Isolierung, sogenannte FLRY-Leitungen bekannt. Litzenleiter für den automobilen Bereich für niedrige Spannungen und geringe Ströme weisen typischerweise ein Verseilelement aus einer Vielzahl von Einzeldrähten auf, üblicherweise 7 - 70, insbesondere 7 - 37, die jeweils einen Einzeldrahtdurchmesser im Bereich von 0,18 bis 0,32 mm zeigen, so dass der Litzenleiter einen Durchmesser im Bereich von etwa 0,8mm bis 2mm aufweist.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Herstellung einer flexiblen Leitung zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Leitung mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den rückbezogenen Ansprüchen enthalten. Die im Hinblick auf das Verfahren angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind hierbei sinngemäß auch auf die Leitung übertragbar und umgekehrt.

Das Verfahren dient hierbei zur Herstellung eines Kabels mit einem Drahtbündel aus einer Anzahl von Einzeldrähten und mit einer isolierenden Ummantelung. Die Ummantelung wird mittels eines Extruders hergestellt, wobei hierfür das Drahtbündel aus langen Einzeldrähten dem Extruder in einem Zuführbereich fortlaufend zugeführt wird. Zur Vorgabe der Querschnittsform des Drahtbündels wird nun das Drahtbündel im Zuführbereich unmittelbar vor dem Extruder entlang einer Mittellängsachse durch ein Formgebungselement geführt, wobei das Formgebungselement um seine Mittellängsachse und um das Drahtbündel rotiert. Unmittelbar nachfolgend zum Formgebungselement wird die isolierende Ummantelung mittels des Extruders auf das Drahtbündel aufgebracht. Es erfolgt also eine relative Rotationsbewegung des Formgebungselements um das Drahtbündel herum. Durch das Formgebungselement wird die gewünschte Querschnittsform des Drahtbündels in der endgefertigten Ader eingestellt. Hierfür werden die insbesondere losen Einzeldrähte des Drahtbündels in radialer Richtung zusammengeführt.

Das Drahtbündel wird somit unmittelbar vor dem Extruder im Zuführbereich für die Behandlung im Extruder quasi vorbereitet, wodurch unter anderem das Aufbringen der isolierenden Ummantelung auf das Drahtbündel erleichtert wird. Diese Ausgestaltung geht dabei von der Grundüberlegung aus, auf das teure Verlitzen mit Hilfe einer Verlitzmaschine zu verzichten und das Drahtbündel unverlitzt, oder zumindest ohne eine gezielte Verlitzung, dem Extruder zuzuführen. Das Formgebungselement dient also lediglich dazu, das Drahtbündel in eine gewünschte beispielsweise kreisrunde Form zu bringen. Ein Mitdrehen des Drahtbündels mit dem rotierenden Formgebungselement oder ein Verdrillen der Einzeldrähte zueinander mit Hilfe des rotierenden Formgebungselements erfolgt nicht. In dieser durch das Formgebungselement dem Drahtbündel aufgeprägten Form wird das Drahtbündel dann unmittelbar dem Extruder zugeführt, so dass die durch den Extrusions- vorgang aufgebrachte Isolierung das Drahtbündel in der vorgegebenen gewünschten Geometrie hält. Unter„unmittelbar nachfolgend" wird daher verstanden, dass die durch das Formgebungselement vorgegebene Geometrie noch erhalten ist und direkt in einem sowohl zeitlich als auch räumlich sofort nachfolgenden Extru- sionsschritt fixiert wird.

Von besonderer Bedeutung des rotierenden Formgebungselements ist, dass dieses um seine Mittellängsachse, also üblicherweise um eine Zuführrichtung der Einzeldrähte rotiert. Dadurch werden Kräfte, die beim Durchführen der Einzeldrähte durch das Formgebungselement auf die Einzeldrähte einwirken, besser verteilt, da das Formgebungselement relativ zum Drahtbündel rotiert. Dadurch ist die Belastung des Einzeldrahtes reduziert und die Gefahr eines Drahtabrisses während des Durchführens der Einzeldrähte durch das Formgebungselement ist reduziert.

Durch diese Maßnahme ist daher insgesamt keine Verlitzung erforderlich. Unter Verlitzen wird hierbei allgemein jegliches gezieltes Verdrillen oder Verdrehen der Einzeldrähte nach einem Abwickeln von einer Trommel relativ zueinander um eine Mittellängsachse verstanden. Hierunter fällt das klassische Verseilen, bei dem die Einzeldrähte lagenweise um eine Zentralader herum verseilt sind und so einen symmetrischen, konzentrischen Aufbau aufweisen. Unter Verlitzen wird vorliegend aber auch im weiteren Sinne ein sogenanntes Verwürgen verstanden, bei dem die Einzeldrähte im Bündel um eine Mittellängsachse verdreht werden, wobei bei diesem Verwürgen keine definierte Lage der Einzeldrähte erreicht wird, wie dies bei dem klassischen Verseilprozess der Fall ist.

Die so hergestellte Leitung wird in einem kontinuierlichen Verfahren als quasi Endlos-Ware mit typischerweise mehreren hundert Metern Länge hergestellt. Die Leitung wird nach dem Aufbringen der Ummantelung daher typischerweise auch auf einer Trommel aufgerollt.

In bevorzugter Weiterbildung ist daher auch insgesamt auf ein derartiges gezieltes Verseilen oder Verlitzen und insbesondere auf eine Verlitzmaschine vollständig verzichtet und die Einzeldrähte liegen im Drahtbündel unverdrillt oder zumindest weitgehend unverdrillt vor. Die Einzeldrähte verlaufen daher in guter Näherung zueinander parallel. Sie werden dem Formgebungselement zumindest im Wesentlichen und vorzugsweise exakt parallel zugeführt und in diesem auch parallel weitergeführt und verlassen das Formgebungselement unverdrillt.

Alternativ zu einer exakt parallelen Ausrichtung ist in zweckdienlicher Ausgestaltung eine vergleichsweise große Schlaglänge von größer 0,5m und insbesondere von größer 2m bis hin zu einer unendlichen Schlaglänge der parallel verlaufenden Einzeldrähte vorgesehen. Hierbei bezeichnet die Schlaglänge die Länge, in der sich das Drahtbündel einmal um 360° um die eigene Mittellängsachse dreht. Eine derartige nicht exakt parallele Zuführung resultiert allenfalls aus einer Abwicklung des Drahtbündels von einer insbesondere feststehenden Trommel. Auch hier ist auf ein aktives (rotierendes) Verseil- oder Verlitzelement und damit auf eine herkömmliche Verlitzmaschine verzichtet.

Grundsätzlich lässt sich die Anordnung der Formgebungseinheit unmittelbar vor dem Extruder auch bei verseilten Leitern anwenden. Von besonderer Bedeutung hierbei ist, dass das Formgebungselement um das Drahtbündel rotiert, wodurch die Belastung der Einzeldrähte gering gehalten ist. In diesem Fall wird daher dem Formgebungselement ein bereits verlitztes Drahtbündel zugeführt. Dieses wird wiederum durch das rotierende Formgebungselement durchgeführt, ohne dass es mit diesem mitrotiert. Auch hierbei erfolgt eine gewünschte Formgebung, so dass die endgefertigte Leitung sich durch eine gute Rundheit und die nachfolgend aufgebrachte Ummantelung durch eine hohe Konzentrizität zum Drahtbündel aufweist. Das Drahtbündel wird dabei durch das Formgebungselement nach dem Verseilprozess und beispielsweise nach mehreren Umlenkungen in die gewünschte Form gebracht, insbesondere verrundet.

Herstellungstechnisch werden die Einzeldrähte bei der nicht verseilten Ausführungsvariante üblicherweise als mehr oder weniger loses Bündel von einem Vorrat, insbesondere einer Trommel abgewickelt und dem Formgebungselement zugeführt. Bei Bedarf können auch mehrere Einzeldrähte oder Bündel von Einzel- drähten vor dem Formgebungselement aus mehreren Vorräten zunächst zusammengeführt werden und im Formgebungselement zum Drahtbündel zusammenge- fasst werden.

Wird das Bündel dabei nicht von einer sich mitdrehenden Trommel sondern von einer feststehenden Trommel abgewickelt, so führt dies typischerweise zu einer abwicklungsprozessbedingten, nicht gezielt hervorgerufenen Verdrillung, genauer Vewürgung, der Einzeldrähte im Drahtbündel, so dass die Einzeldrähte - -wie oben angegeben - nicht exakt parallel zugeführt werden. Allerdings stellt sich hierbei eine vergleichsweise große Schlaglänge von zumindest mehr als 0,5 m und insbesondere von zumindest mehr als 2m ein. Im Falle gezielt für bestimmte Anwendungszwecke im Automobilbereich hervorgerufener Verdrillungen beträgt die Schlaglänge hingegen im Bereich von einigen Millimetern bis 0,1 m.

Insgesamt ist hierdurch durch den Verzicht auf den aufwändigen Verseilprozess ein kostengünstiges Herstellverfahren erreicht. Gleichzeitig ist durch die Verwendung von Einzeldrähten die gewünschte hohe Flexibilität der Leitung weiterhin aufrecht erhalten.

Ein besonderer Vorteil der großen bis unendlichen Schlaglänge ist auch in der Material- und Gewichtseinsparung aufgrund der großen bzw. unendlichen Schlaglänge zu sehen, welche insbesondere für das beabsichtigte Anwendungsgebiet im automobilen Bereich von besonderer Bedeutung ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Litzenleiter lässt allein hierdurch eine Einsparung von etwa 1 % erreichen.

Wesentlich ist hierbei insbesondere, dass die Vorbereitung des Drahtbündels mit Hilfe des Formgebungselements unmittelbar vor dem Extruder erfolgt. Entsprechend ist das Formgebungselement, in dem die Vorbereitung des Drahtbündels erfolgt, bevorzugt weniger als 2 m und insbesondere weniger als 0,5 m vom Extruder, also quasi dem Extrudereingang, entfernt positioniert.

Gemäß einer zweckmäßigen Verfahrensvariante wird weiter das Formgebungselement genutzt, um die Einzeldrähte quer zur Längsrichtung der Einzeldrähte aneinander anzulegen, wobei hierdurch typischerweise ein Drahtbündel mit näherungsweise zylindermantelförmiger Oberfläche ausgebildet wird. Auf diese Weise wird ein Drahtbündel geschaffen, welches eine möglichst geringe Dicke oder einen möglichst geringen Durchmesser aufweist. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante werden die Einzeldrähte hierbei nicht verformt. Die so aneinander angelegten Einzeldrähte werden unmittelbar nachfolgend im Extruder mit der isolierenden Ummantelung, typischerweise einem Kunststoff, umhüllt, so dass das Drahtbündel durch die Ummantelung in seiner durch das Formgebungselement vorgegebenen Form gehalten wird.

Das Formgebungselement ist hierzu vorteilhafterweise als eine Formgebungshülse ausgebildet, also als zumindest Abschnittsweise hohizylinderförmiger und/oder kegelstumpfförmiger Körper, durch welchen das Drahtbündel im Zuführbereich unmittelbar vor dem Extruder geführt wird. Die Abmessungen der Formgebungshülse sind dabei gemäß der ersten Ausführungsvariante derart gewählt, dass die Einzeldrähte im Drahtbündel in ihrer relativen Lage zur Längsachse des Drahtbündels beeinflusst nicht aber geometrisch umgeformt werden.

In einer bevorzugten zweiten Alternative erfolgt durch das Formgebungselement nicht nur eine Art Ausrichtung oder Umpositionierung der Einzeldrähte im Drahtbündel, sondern darüber hinaus eine Komprimierung des Drahtbündels, bei der die Einzeldrähte im Drahtbündel beim Durchziehen durch das Formgebungselement miteinander verpresst werden, um so die Dicke des Drahtbündels oder den Durchmesser des Drahtbündels weiter zu reduzieren. Das Formgebungselement hat dabei einen konischen Einlaufbereich und verjüngt sich auf einen Enddurchmesser, welcher derart bemessen ist, dass die gewünschte Komprimierung erfolgt. Unter Komprimierung wird hierbei eine Reduzierung des Durchmessers des Drahtbündels von beispielsweise 1 % bis 3 % verstanden, bezogen auf einen Durchmesser bei der kompaktesten möglichen Anordnung der Einzeldrähte ohne Verformung der Einzeldrähte selbst. Durch die Komprimierung wird insbesondere auch noch der besondere Vorteil einer besseren Verrundung erzielt, so dass die Oberfläche des Drahtbündels einer Zylindermantelfläche weiter angenähert wird. Dadurch wird das für die Extrusion und für die Ummantelung erforderliche Man- telmaterial gering gehalten. Weiterhin ist durch die Komprimierung das Drahtbündel zumindest bereits etwas zusammen gehalten, so dass die Einzeldrähte auf dem Weg bis zum Extruder nicht auseinander laufen.

Wie zuvor dargelegt ist es außerdem vorgesehen, dass das Formgebungselement um die Mittellängsachse rotiert. Insbesondere bei dem Komprimiervorgang werden die außen liegenden Einzeldrähte in Längsrichtung hoch beansprucht. Dies kann unter Umständen zu einem Abriss der Einzeldrähte führen. Durch das Rotieren des Formgebungselements werden nunmehr die auftretenden Längskräfte seitlich abgeleitet, wodurch die Belastung des Einzeldrahtes reduziert ist. Um dies zu erreichen beträgt die Rotationsgeschwindigkeit vorzugsweise mehrere 100 U/min und ist insbesondere größer als 500 U/min. Das Formgebungselement wird üblicherweise aktiv angetrieben.

Die Gefahr eines solchen Drahtabrisses ist insbesondere auch in Folge der üblicherweise sehr geringen Querschnitte der Einzeldrähte gegeben. Die Einzeldrähte, die üblicherweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen, weisen typischerweise einen Durchmesser von < 1 mm, insbesondere auch < 0,5 mm auf.

Für den hier interessierenden Anwendungsfall, also insbesondere für eine Anwendung im Automobilbereich, werden dabei insbesondere vergleichsweise kleine Leitungen, zum Beispiel gemäß der eingangs genannten Standards, hergestellt, bei denen der Durchmesser des gesamten Drahtbündels innerhalb der Ader maximal im Bereich von 2 mm bis 4 mm liegt. Entsprechend ist daher auch nur eine begrenzte Anzahl von Einzeldrähten üblicherweise kleiner 60, vorzugsweise kleiner 20 Einzeldrähte vorgesehen. Die Einzeldrähte weisen dabei typischerweise einen Durchmesser im Bereich von 0,1 1 bis 0,40 mm oder auch bis 0,60 mm auf.

Eine auf diese Weise hergestellte Ader weist insgesamt eine vergleichbare Bruchsicherheit auf, wie ein klassischer Litzenleiter, bei dem die Einzeldrähte miteinander verdrillt sind. Allerdings ist der Herstellungsaufwand geringer als bei einem klassischen Litzenleiter, wodurch auch die Produktionskosten geringer ausfallen. Ein derartiges Kabel stellt somit eine Art Zwischenlösung zwischen einem Massiv- drahtleiter und einem klassischen Litzenleiter dar, welche für diverse Anwendungsbereiche vorteilhaft ist. Dementsprechend werden mittels des hier vorgestellten Verfahrens bevorzugt Leitungen hergestellt mit zumindest einer solchen Ader mit einem Drahtbündel aus einer Anzahl von Einzeldrähten, die unverdrillt sind. Eine derartige Ader wird insbesondere für einadrige Leitungen aber auch für mehradrige Leitungen herangezogen. Bei mehradrigen Leitungen sind die Einzeladern dabei vorzugsweise von einem gemeinsamen Kabelmantel zusammenge- fasst. Alternativ sind die einzelnen Adern beispielsweise nach Art einer (Raster- )Stegleitung miteinander verbunden. Derartige insbesondere einadrige oder mehradrige Leitungen werden insbesondere im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt. Das hier beschriebene Verfahren mit der unmittelbaren Anordnung des Formgebungselements unmittelbar vor dem Extrusionsprozess wird insbesondere bei un- verlitzten, also unverdrillten Drahtbündeln eingesetzt. Grundsätzlich kann dieses Verfahren jedoch auch bei verlitzten, also bei verseilten und insbesondere auch bei verwürgten Drahtbündeln eingesetzt werden. Insbesondere bei der Ausführungsvariante, bei der das Drahtbündel mit Hilfe der Kompaktiereinheit, also insbesondere der Formgebungshülse, kompaktiert wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in einer Querschnittsdarstellung einer einadrigen Leitung,

Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung A-A gemäß Fig.1 ,

Fig. 3 in einer Aufsicht eine Fertigungsanlage für die Leitung sowie

Fig. 4 in einer Längsschnittdarstellung eine alternative Ausführung einer einadrigen Leitung.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Eine nachfolgend exemplarisch beschriebene und in Fig. 1 in einer nicht maßstabsgetreuen Querschnittsdarstellung gezeigte einadrige Leitung 2 ist gebildet durch eine Ader 4. Diese umfasst dabei ein Drahtbündel 6, welches von einer isolierenden Ummante- lung 8 aus Kunststoff umhüllt ist. Dabei besteht jedes Drahtbündel 6 im Ausführungsbeispiel aus sieben Einzeldrähten 10 mit einem Durchmesser d1 <1 mm, wobei sechs Einzeldrähte 10 an einem zentralen Einzeldraht 10 umfangsseitig anliegen.

Wie in Fig. 1 angedeutet ist das Drahtbündel 6 als komprimiertes Drahtbündel 6 ausgeführt und dementsprechend sind die Einzeldrähte 10 miteinander verpresst. In Folge dessen ist die Dicke eines jeden Drahtbündels 6 oder der Durchmesser eines jeden Drahtbündels 6 reduziert und die Querschnittsform eines jeden Einzeldrahtes 10 weicht aufgrund der Verformung, die ein jeder Einzeldraht 10 im Zuge der Komprimierung der Drahtbündel 6 erfährt, von einer runden Form ab. Der Gesamtdurchmesser d2 des Drahtbündels 6 liegt beispielsweise im Bereich von 2 bis 3 mm.

Aufgrund dieser Komprimierung werden die beiden Drahtbündel 6 teilweise auch ohne die isolierende Ummantelung 8 jeweils in ihrer Form gehalten. Der Zusammenhalt zwischen den Einzeldrähten 10 ist aufgrund der Komprimierung typischerweise nicht so stark ausgeprägt wie im Falle eines klassischen Litzenleiters, bei dem die Form der Litze vor allem aufgrund der gezielt vorgenommenen Verdrillung der Einzeldrähte 10 Bestand hat. Eine derartige gezielte Verdrillung ist bei den Drahtbündeln 6 nicht gegeben, wie dies aus Fig. 2 schematisch hervorgeht. Die Einzeldrähte 10 laufen daher zumindest im Wesentlichen parallel zu einander und zu einer Mittellängsachse. Sie sind also unverdrillt.

Die Herstellung eines entsprechenden Kabels 2 erfolgt dabei in einer Produktionsanlage 12, wie sie in Fig. 3 nicht maßstabsgetreu skizziert ist. Hierbei werden die vorgefertigten Einzeldrähte 10 von einer Drahttrommel 14 beispielsweise als loses Drahtbündel 6 abgewickelt und einem Extruder 1 6 fortlaufend zugeführt, in welchem sie mit der isolierenden Ummantelung 8 versehen werden. Unmittelbar vor dem Extruder 1 6, also in einem Zuführbereich in Verarbeitungsrichtung A gesehen vor dem Extrudereingang, sind die Einzeldrähte 10 dabei durch eine Komprimiereinheit, nämlich eine Formgebungshülse 18, geführt, mit deren Hilfe die Einzeldrähte 10 gebündelt und zu einem komprimierten Drahtbündel 6 verformt werden. Ein Ausgang der Formgebungshülse 18 ist dabei von einem Eingang des Extruders um einen Abstand a beabstandet. Der Abstand a liegt dabei bevorzugt bei maximal wenigen Metern, insbesondere unter 2 m, bevorzugt etwa bei 0,5 m.

Die Verarbeitungsgeschwindigkeit, also die Geschwindigkeit, mit der das Drahtbündel 6 durch die Formgebungshülse 18 gezogen wird, liegt dabei typischerweise bei 1000 - 2000 m/min.

Um die beim Komprimieren auftretenden Kräfte seitlich abzuleiten und somit das Risiko für einen Drahtabriss zu reduzieren, rotiert die Formgebungshülse 18 währenddessen um die Mittellängsachse 20 des Drahtbündels 6. Vorzugsweise rotiert diese mit einer Drehzahl von größer 500 U/min, insbesondere von etwa 1000 U/min.

Im Extruder 1 6 wird anschließend die Umhüllung 8 auf das Drahtbündel aufextru- diert.

An Stelle der hier beschriebenen Formgebungshülse 18 können grundsätzlich auch andere Komprimiereinheiten herangezogen werden, wie sie beispielsweise für ein Rundkneten von Bündeln herangezogen werden. Hierbei werden um den Umfang des Drahtbündels 6 verteilt mehrere bewegbare Formgebungsbacken angeordnet, welche durch abgestimmte Bewegungsabläufe das Drahtbündel 6 verpressen. Dieses Rundkneten wird jedoch üblicherweise bei deutlich größeren Querschnitten herangezogen.

Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass die Einzeldrähte 10 des Bündels 6 ziehhart sind und nicht weichgeglüht sein sollten. Untersuchungen haben nämlich gezeigt, dass sich nur hartgezogene Drähte in gewünschtem Maße komprimieren lassen. Geglühtes Drahtmaterial fließt nämlich vorzugsweise nur in axialer Richtung, ohne dass die gewünschte Komprimierung, also Verformung in radialer Richtung der Einzeldrähte 10 erfolgt.

Wird das Bündel 6 bei der Herstellung des Kabels 2 nicht von einer sich mitdrehenden Drahttrommel 14 sondern von einer feststehenden Drahttrommel 14 abgewickelt, so führt dies typischerweise zu einer abwicklungsprozessbedingten, nicht gezielt hervorgerufenen Verwürgung der Einzeldrähte 10 im Drahtbündel 6 mit einer Schlaglänge s von beispielsweise 2 m, wie dies in Fig. 4 skizziert ist. Hierbei bezeichnet die Schlaglänge s die Länge, in der sich das Drahtbündel einmal um 360° um die eigene Mittellängsachse dreht. Die Schlaglänge s der abwick- lungsprozessbedingte Verdrillung oder Verwürgung hängt dabei im Wesentlichen vom Durchmesser der Drahttrommel 14 ab und ist wesentlich größer als eine gezielt hervorgerufene Schlaglänge nach dem Stand der Technik.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

2 Leitung/Kabel

4 Ader

6 Drahtbündel/Bündel

8 Ummantelung

10 Einzeldraht

12 Produktionsanlage

14 Drahttrommel

1 6 Extruder

18 Formgebungshülse

20 Mittellängsachse

A Verarbeitungsrichtung a Abstand

d1 Durchmesser Einzeldraht d2 Durchmesser Drahtbündel s Schlaglänge

Claims

Ansprüche

1 . Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Leitung (2) mit zumindest einer Ader (4), die ein Drahtbündel (6) aus einer Anzahl von Einzeldrähten (10) sowie eine diese umgebende isolierende Ummantelung (8) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Drahtbündel (6) zur Führung und zur Vorgabe seiner Querschnittsform in einem Zuführbereich unmittelbar vor einem Extruder (1 6) entlang einer Mittel längsachse (20) durch ein Formgebungselement (18) geführt wird, wobei das Formgebungselement (18) um die Mittellängsachse (20) und um das Drahtbündel (6) rotiert, und dass nachfolgend die isolierende Ummantelung (8) mittels des Extruders (1 6) auf das Drahtbündel (6) aufgebracht wird.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Einzeldrähte (10) im Drahtbündel (6) unverdrillt sind oder dass das Drahtbündel (6) eine Schlaglänge bis minimal 0,5 m und vorzugsweise bis minimal 2m aufweist.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Formgebungselement (18) in einem Abstand (a) weniger als 2 m vom Extruder (1 6) entfernt positioniert ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Formgebungselement (18) in einem Abstand (a) weniger 0,5 m vom Extruder (1 6) entfernt positioniert ist.

5. Verfahren einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Formgebungselement (18) als eine Formgebungshülse (18) ausgebildet ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Formgebungselement (18) als Formgebungshülse (18) ausgebildet ist und dass das Drahtbündel (6) mittels der Formgebungshülse (18) komprimiert wird.

7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Durchmesser des Drahtbündels (6) um wenigstens 3 % reduziert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Formgebungselement (18) mit einer Geschwindigkeit von zumindest 500 U/min rotiert.

9. Elektrische Leitung (2), insbesondere hergestellt mittels eines Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche, mit zumindest einer Ader (4), die ein Drahtbündel (6) aus einer Anzahl von Einzeldrähten (10) sowie eine das Drahtbündel (6) umhüllende, isolierenden Ummantelung (8) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Einzeldrähte (10) im Drahtbündel (6) unverdrillt sind oder dass das Drahtbündel (6) eine Schlaglänge bis minimal 0,5 m und vorzugsweise bis minimal 2m aufweist.

10. Leitung (2) nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Einzeldrähte (10) komprimiert sind.

1 1 . Leitung (2) nach Anspruch 9 oder 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Einzeldrähte (10) einen Durchmesser (d1 ) kleiner 1 mm aufweisen.

12. Leitung (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Drahtbündel (6) einen Gesamtdurchmesser (d2) von maximal 4mm aufweist.

13. Kraftfahrzeug-Bordnetz mit einer elektrischen Leitung (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, mit zumindest einer Ader (4), die ein Drahtbündel (6) aus einer Anzahl von Einzeldrähten (10) sowie eine das Drahtbündel (6) umhüllende, isolierenden Ummantelung (8) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Einzeldrähte (10) im Drahtbündel (6) unverdrillt sind oder dass das Drahtbündel (6) eine Schlaglänge bis minimal 0,5 m und vorzugsweise bis minimal 2m aufweist.