JP2018501983A - 電気導線の製造方法、このような方法のための金型並びに導線 - Google Patents

Abstract

導線コア（６）と外被（８）を有する、導線長さ方向（４）に延在する電気導線（２）を製造するために、連続的な成形方法で、外被（８）の個々の外被区間（１０）が硬化可能な可塑性材料で導線コア（６）を取り囲むことによって連続的に形成され、この場合、少なくとも１つの部分区間（１４）において外被（８）が導線長さ方向（４）に変化する横断面形状を生じる。

Description

本発明は、導線コアとこの導線コアを取り囲む外被とを有する、導線長さ方向に延在する特に電気的な導線を製造するための方法に関する。本発明はさらに、このような導線と、この方法において使用される金型に関する。

このような電気導線の場合の外被は一般的に、凝固可能で製造プロセス時に可塑性の材料から成形方法によって形成される。この場合、先ず最初に液状のまたはねばねばした合成物質材料が被覆形成され、この合成物質材料は続いて固化する。これは例えば凝固によってひとりでに行われるかあるいは（活性化）エネルギーの供給によって、例えば照射等によって積極的に行われ、それによって積極的な硬化が達成される。以下において、明細書にほかに記載されていなければ、用語「硬化」とは受動的な凝固と積極的な硬化の両方を包含する。

外被にはしばしば他の付加的な機能ユニットが組み込まれる。例えばスリーブのような封止要素が外被に直接的に溶着されるかあるいは折れ曲がり防止要素またはその他の拡張要素が例えばプラグを設けた端範囲に取付けられる。その際、この付加的な機能ユニットを形成するために通常は、場合によっては既存の部分外被を有する既製ユニットから出発して、付加的な機能ユニットを外被に取付けるために、追加のプロセスステップが必要である。これは一般的に射出成形法によって行われる。この射出成形法では、既製の導線ストランドが金型に挿入され、続いて機能要素を形成するために硬化可能な材料が金型に供給される。

従って、外被全体は一般的に二段階のプロセスで製造される。そこで、導線コアと外被を有する導線ブランクをあたかも長さで切り売りする製品として提供するために、第１段階において、外被が例えば連続的な押出し成形法で被覆形成される。この導線ブランクは続いて所望な長さに短縮され、端側にプラグ要素が取付けられ、そして最終的に、例えば折曲がり防止要素、プラグ包被材、封止要素等のような外被の機能ユニットが溶着される。

この二段階の方法は全体として比較的に複雑である。これは、使用状態で目に見えかつ例えば末端消費者によって使用される導線の場合には、しばしばあまり魅力のないデザイン印象となる。

国際公開第２００６／０４５７２０Ａ１号パンフレット 国際公開第２００９／０４３７５５号パンフレット

これから出発して、本発明の根底をなす課題は、このような電気導線の簡単化された製造を可能にすることである。

この課題は本発明に従い、導線コアとこの導線コアを取り囲む外被とを有する、導線長さ方向に延在する電気的な導線を製造するための方法によって解決される。その際、外被は全体として、金型を用いて連続的な成形方法で形成される。この成形方法の場合、外被の個々の外被区間は凝固可能なまたは硬化可能な可塑性材料で導線コアを取り囲むことによって連続的に形成される。その際、少なくとも１つの部分区間において外被は導線長さ方向に変化する横断面形状を生じる。

導線コアは好ましくは金型に連続してまたは連続的に供給され、部分的に外被を備えている。換言すると、導線コアが金型を通って連続してまたは連続的に案内され、外被が導線コアに被覆形成される。そのために、金型が供給口を備え、この供給口を経て導線コアが金型に供給されると合目的である。発展形態において、金型が出口を備え、外被を備えた導線コアが金型からこの出口を経て搬出されると合目的である。金型は特に、供給口と場合によっては出口を除いて閉鎖された金型である。すなわち、金型は導線コアを外周方向において完全に取り囲んでいる。その代わりに、マトリックスのような開放した金型であってもよい。このマトリックスは導線コアの半径方向側を取り囲んでいない。

従って、成形方法により、全体として連続的な方法で、外被の変化する横断面形状が生じる。それによって、連続的な方法にかかわらず、上述の機能ユニットが外被の成形時に外被上に直接形成可能である。従って、この機能ユニットを取付けるために、付加的な射出成形ステップが不要である。外被が変化する横断面形状を有するこの機能ユニットの範囲内で、外被は、外被分離個所が形成されないということでは、全体として均質および一様に形成されている。

その際、電気導線は好ましくは剛性ではなく、撓曲可能な導線である。すなわち、この導線は固有の形状安定性を有していない。このような電気導線は特に電気機器のための接続導線として使用される。

この方法の間、導線コアが少なくとも金型内で引張り保持されることが適切である。それによって特に、外被と相対的な導線コアの意図しないずれが回避される。このようなずれは従来の射出成形法の場合には一般的に金型内に側方から射出される可塑性材料による側方に作用する力に基づいて生じる。従って、付加的な引張り負荷により、一般的に力の作用をきわめて効果的にかつ簡単に相殺することができる。それによって、特に導線の回転対称の部分区間において導線コアが中心に配置される。すなわち、導線の中心軸線に沿って配置される。例えば円形の部分区間を有する導線の場合、導線コアは部分区間全体にわたって、ここでは円形横断面形状の中心に延在する。一般的に、この方法により、導線コアを長さ方向軸線に沿って配置することができる。すなわち、所望な位置に関して、プロセス技術に起因する導線コアのすべりが防止される。回転対称の部分区間に沿って、長さ方向軸線は特に上述の中心軸線に一致する。回転対称の横断面形状は特に円形、正方形または他の規則的な多角形、しかも例えば二つの部分からなる、中心軸線に関して回転対称の長方形である。

有利な実施形態では、少なくとも１個の案内要素が金型に付設され、この案内要素を介して導線コアが案内され、かつ引張り保持される。その際、案内されるとは、案内要素が金型の手前に接続配置されるかまたは前方に接続配置されるかに応じて、供給されることあるいは排出されることであると理解される。この実施形態は特に簡単であり、かつ同時に、所定の時点で金型を通過する導線コアの少なくとも部分区間に対して、適切な引張り力を提供することを可能にする。合目的な発展形態では、導線コアを引張り保持するために、金型の手前に第１案内要素が接続配置され、金型の前方に第２案内要素が接続配置されている。案内要素は好ましくは、搬送要素としておよび特にいわゆる無限軌道として形成されている。この場合、少なくとも２個の案内要素のうちの第１案内要素が制動無限軌道として作用し、金型内への導線コアの供給を必要に応じて制動し、そして第２案内要素は送り無限軌道である。この送り無限軌道は、引張り負荷を発生するために、外被によって取り囲まれた導線コアを、金型から離れるように搬送する。両案内要素の転動速度または搬送速度を適切に選択することにより、適切な引張り力が発生し、この引張り力によって導線コアは伸張保持される。引張り負荷が好ましくは可塑性材料を供給する間も作用するので、温度に起因して起こり得る導線コアの膨張が直接的に相殺される、すなわち導線コアがぴんと張られて保持される。特に、先ず最初に材料の供給の際に、導線コアの固定と、それに続いて搬送が周期的に交互に、すなわち、ストップ−アンド−ゴー運転に類似して、導線コアの無限軌道状の搬送が行われるように行われる。

適切な変形では、案内要素がホルダとして、特に保持爪として形成されている。この変形は特に準連続的な方法の場合に適している。この方法の場合には、導線コアが外被を形成するためにそれぞれの部分区間で金型と一緒に移動させられる。すなわち、金型に対しては停止している。この場合、金型と、その中で位置決めされた導線コアは、射出個所と相対的に移動させられる。可塑性材料は射出個所からスプルスリットに沿って金型に供給される。材料供給の終了後、保持爪が外され、部分区間が金型から外に搬出され、そして導線コアのまだ被覆されていない次の部分区間が供給される。そして、保持爪が作動し、導線の次の部分区間の形成が行われる。

有利な発展形態では、外被を形成するために、可塑性材料が金型に入れられ、この金型が少なくとも１つの成形モジュールを有し、この成形モジュールが、対応して変化する横断面形状を有する部分区間を形成するために、導線長さ方向に変化する横断面形状を有する成形キャビティを有する。それによって、特にほとんど任意の外側輪郭を有する導線を製作することができる。その際特に、アンダーカットも可能である。横断面形状は必ずしも対称ではなく、原理的には考えられるあらゆる形をとることができる。これにより、導線に沿った１個または複数の部分区間が異なる機能要素を装備することができる。この機能要素または少なくともそのケーシングは、例えば電子的な追加部品を嵌め込まなければならない場合には、外被と一緒の形成に基づいて、外被の一部であると有利である。すなわち、外被と一体に作られる。これにより、完成した導線はかなり美しくなり、しかも特に封止性と強度に関する機能が良くなる。

この方法の合目的な変形では、外被が金型を用いて、変形された押出し成形方法で製造される。この押出し成形法は射出押出し成形法とも呼ばれる。この押出し成形方法の場合、押出し成形ステップにおいて導線コアが成形モジュールを通って連続的に案内され、同じ横断面形状を有する外被の部分区間が導線コア上に押出される。それに続く最終ステップにおいて、導線コアが成形モジュール内で同じ状態にとどまり、入れられた可塑性材料が成形モジュール内で硬化する。それによって、最終ステップにおいて、最終区間としての部分区間の形成が行われる。この変形の特別な利点は、押出し成形ステップにおいても最終ステップにおいても、均一で半径方向の同心的な圧力が金型内に生じることにある。それによって、最終ステップは特に従来の射出成形法と区別される。変更された押出し成形法は従来の押出し機に装備を加えてあるいは従来の射出成形機に装備を加えて機械技術的に実現することができる。

この場合、成形モジュールは特に２つの機能を発揮する。一方では、成形モジュールは押出し成形ステップにおいて押出しノズルとしてまたはこのような押出しノズルへの供給部としての働きをし、他方では最終ステップで鋳型としての働きをする。その際、両ステップでの可塑性材料の供給は同じように、すなわち特にほぼ長さ方向軸線におよび中心軸線に対して同心的に行われる。しかし、最終ステップでは供給が中断され、搬送の代わりに材料の硬化が行われる。

原理的には、適切な発展形態において、上記のようにして製作された導線が新たに部分導線としてプロセスに供給され、既に完成した部分導線に、上記の方法を用いて他の部分導線が接合される。その際、既に完成した部分導線は半製品であり、出発点としての働きをし、そして付加的な部分導線をさらに成形するために、金型の前方に接続配置される。好ましくは金型内に半製品が挿入され、この半製品に少なくとも部分的に外被が被覆形成される。すなわち、半製品は導線コアを備え、この導線コア上に、上記の方法によって外被が被覆形成される。単なる導線コアの代わりに、既に要素を成形した導線コアが使用される。これは例えばヘッドホンの製作の際に重要である。この場合、半製品は、端部にそれぞれヘッドホンを配置した分離した２つの部分ストランドに分割するためにＹ字状の二又部と、この二又部から延在する接続導線の導線コアとを備えている。半製品がこの方法の開始のために金型に挿入されるので、次に接続導線の導線コアが外被を備える。その際、接続導線が任意の長さに形成可能であると有利である。

半製品の上記の発展形態のためには、成形キャビティの横断面形状を導線長さ方向で変化させることは必ずしも必要ではない。上記の成形方法は、成形モジュールが導線長さ方向に変化しない横断面形状を有する成形キャビティを有する変形に適している。それによって、適当な封止性と形状安定性を有する一層長い導線を製造することがきわめて簡単に可能である。その際、一層長い導線とは、導線の長さが射出成形法にはあまり適していない、すなわち例えば１〜５ｍであると理解される。このような方法、すなわち特に変化する横断面形状の特徴を有していないで請求項１の特徴を有する方法は、独立した発明として見なされる。分割出願の装置は留保されたままである。

成形モジュールが分割可能であり、成形モジュールが硬化の後で分離され、そして外被を有する導線コアが成形モジュールから取り出されることが好適である。それによって、完成した導線のきわめて簡単な取り出しを実現することができる。その際、取り出しは特に、従来の射出成形法の終わりの完成した射出成形部品の取り出しに類似している。

成形モジュールが温度調節され、少なくとも最終ステップで積極的に冷却されると合目的である。それによって、最終ステップでの硬化をきわめて迅速に行うことができる。温度調節は、押出成形ステップに関する最適化を可能にし、特に可塑性材料の流動性を調節できるようにする。非常に適した実施形態では、成形モジュールが導線長さ方向において所定の温度プロファイルを有し、それによって押出成形ステップのきわめて大々的なコントロールが可能である。できるだけ均一な硬化を達成するために、最終ステップでは適切な温度プロファイルが選択され、この温度プロファイルは通常は押出成形ステップの温度プロファイルと異なっている。

有利な実施形態では、成形モジュールがダイとして形成されているかまたは少なくとも１個のこのようなダイを備えている。このダイの手前に押出し心金が接続配置され、導線コアがこの押出し心金を通って案内される。その際、押出し心金は材料分配器内に、環状中空室を形成しつつ収容され、この環状中空室を経て可塑性材料が供給される。この実施形態は押出し成形ステップと射出成形に似た最終ステップとの組合せのために非常に適している。さらに、環状中空室に基づいて、従来の射出成形法の場合のような側方からの直接的な可塑性材料射出が行われないで、導線コアの周方向での均一で同心的で環状の可塑性材料射出が行われる。この場合、可塑性材料は押出し心金の外壁を越えてほぼ導線長さ方向に沿って成形モジュールに供給されると有利である。

特に成形モジュールから出る時に可塑性材料を硬化させるために、この成形モジュールの前方に冷却モジュールが接続配置され、押出し成形ステップの間この冷却モジュールによって、導線コア上に被覆形成された材料の冷却が行われる。それによって、冷却モジュールはさらに、例えばプロファイル押出しの場合のように矯正金型として有利に作用する。きわめて効果的な冷却を実現するために、ある数の冷却媒体穴が冷却モジュールに穿設され、この冷却媒体穴を通って適切な冷却媒体が圧送される。さらに、冷却モジュールは、最終ステップの後で完成した導線の取り出しを簡単化するために、成形モジュールに類似して分割可能であると有利である。

有利な発展形態では、冷却モジュールが成形モジュールに対して断熱され、両モジュールが少なくとも押出し成形ステップの間異なるように温度調節される。これにより、冷却モジュール内での可塑性材料の最適な硬化と同時に、成形モジュール内での可塑性材料の最適な温度調節が可能である。それによって、押出し成形ステップでは、成形モジュールの加熱と、冷却モジュールの冷却が行われ、それに対して最終ステップでは両モジュールの冷却が行われる。断熱に基づいて、少なくとも押出し成形ステップで異なるように温度調節されたモジュールの相互の影響が低下するかまたは全く防止されるので有利である。

その代わりにあるいは上記の１つまたは複数の実施形態と組み合わせて、例えば国際公開第２００６／０４５７２０Ａ１号パンフレットまたは国際公開第２００９／０４３７５５号パンフレットに記載されているような方法に準拠した方法が成形方法として使用される。この連続的な成形方法は、組み合わせた押出し成形法と射出成形法である。この組み合わせた方法はこの両方法の利点を結びつける。すなわち、一方では連続的な方法の範囲内で外被を生じ、同時に変化した横断面形状を有する不連続な部分区間が形成される。

エクスジェクションと呼ばれるこの方法は、互いに並べられた個々の成形モジュールを有するモジュール構造の金型が提供されるということによって優れている。その際、個々の成形モジュールは直線的にまたは円に沿って移動し、特に固定された射出個所、すなわち特に噴射ノズルのそばを案内され、この射出個所または噴射ノズルから、溶融物として提供される硬化可能な材料がその都度個々の成形モジュールに噴射される。これは、次の成形モジュールがスプル個所に近づく前に行われる。その際、成形モジュールは特にプロセス方向に連続的にスプル個所に沿って案内され、充填がスプルスリットに沿って行われる。このスプルスリットはプロセス方向において成形モジュールに穿設されている。第１成形モジュールに充填した後で、この第１成形モジュールはスプルスリットから離れるように案内される。すなわち、スプルスリットはもはや射出個所に接続されないので、それ以上材料は供給されず、挿入された溶融物は凝固可能である。導線の凝固した部分区間は成形モジュールから外へ案内可能である。そのために、成形モジュールは例えば２つの部分半部に分割される。この部分半部は、凝固した部分区間を取り出すために開放する。それによって全体として、エンドレス部品が製作可能である。このエンドレス部品はモジュール構造の金型を用いて連続した過程で製造可能である。金型を個々の成形モジュールに分割することにより、この成形モジュール内に、変化する横断面形状が型キャビティとして存在する。上記の両出願の国際公開第２００６／０４５７２０Ａ１号パンフレットおよび国際公開第２００９／０４３７５５号パンフレットと異なりおよびこの両出願に補足して、本発明では導体コアが金型に連続的に供給される。

好ましくは複数の成形モジュールが使用される。この成形モジュールのうちの少なくとも１つが導線長さ方向に対して平行に延在する外側輪郭を有する真っ直ぐな部分区間を形成するように、すなわち変化しない横断面形状が形成されている。複数の成形モジュールの使用によって、特に互いに異なる複数の部分区間を製造することができる。

有利な実施形態では、連続的な成形方法の範囲内において、横断面形状が少なくとも１つの部分区間内で連続的に拡張される。従って、外被は一つの部分区間内に、特に端側でケーブルに接続された、例えばプラグ要素のような機能要素の範囲内で、好ましくは円錐の拡張部を備えている。特に押出し成形ステップと最終ステップを含む上記の方法において、連続的に拡張した部分区間を用いて、導体の強化された端区間を製造することができる。

その代わりにまたはそれに補足して、少なくとも１つの部分区間に、次の要素または次の要素の組合せが形成されている。すなわち、半径方向外側に突出するリブ、折れ曲がり防止材、封止スリーブまたはその組合せが形成されている。その際、リブとして形成された要素は、残りの外被の周りに円環としてそれぞれ互いに離隔されて延在しているかまたはらせん状に延在してまたはその他の形状で配置されている。リブによって、きわめてグリップのよい表面が簡単に形成され、この表面によって特に導線の使用者のための取扱操作部が非常に快適に形成されている。この突出するリブの上に、特に折れ曲がり防止材が形成されている。これは好ましくは導線の端範囲で行われる。さらに、折れ曲がり防止材としては、適当に変化する横断面形状も適している。封止スリーブを形成する際、組み込まれた状態で、後で特に貫通穴が封止される。この貫通穴を通って導線が案内される。上記の実施の代わりにまたはそれに加えて、機能要素、例えばプラグ、ヘッドホン、センサまたは弁のためのケーシングまたは基礎構造体として部分区間の多数の他の形成が考えられる。

好ましくは少なくとも１つの部分区間内で、横断面形状が全体的に変更される。従って、横断面形状の変化によって、横断面だけでなく、周方向の輪郭も変えられる。これにより、例えば、少なくとも１つの部分区間において、円形から楕円形、角形等へあるいはその逆に横断面形状が変えられる。横断面形状の変更によって、運転中の導線の並進、ねじれまたは両方が回避される。例えば三角形の横断面形状は導線の並進を可能にするが、ねじれは不可能である。

長さが設定され、少なくとも１つの部分区間の前または後で、設定された長さにわたって同じ横断面形状を有する外被が形成されると合目的である。変形では、少なくとも１つの部分区間の前と後で、同じ横断面形状を有する外被が形成される。この両変形によって特に、導線を形成することができる。この導線は先ず最初は所定の長さ、すなわちほぼ設定された長さを有するケーブルであり、このケーブルに沿ってあるいはケーブルの端部に配置された機能要素を備えている。その際、機能要素または少なくともそのケーシングがケーブルの外被の一部である、すなわちこの外被と一体に作られ、それに伴う既述の利点を有すると有利である。

有利な発展形態では、既に上述したように、少なくとも１つの部分区間が導線長さ方向において端側に形成されかつ端区間として形成されている。その際、端区間は例えば電気的な機能要素、例えばプラグ要素、スイッチまたは外被内に組み込まれるセンサを備えている。それによって、外被への機能要素の（プラグ）端範囲の、付着物がなく視覚的に魅力的な組み込みが生じる。このような組み込みによってさらに、きわめて高度な封止が保証される。

有利な実施形態では、多成分成形方法、特にいわゆる２Ｋ方法が使用される。この方法の場合には、複数の、特に２つの異なる合成物質が外被を形成するために使用される。そのために、複数の、特に２つの（射出）鋳込み機器が使用される。この機器を経て、いろいろな可塑性合成物質材料が供給される。従って、外被は異なる範囲内に異なる合成物質を備えている。この合成物質はその特性、例えば物理的な特性の観点から区別される。この場合、特に、範囲が異なる硬さで形成されている。特に、基本形状から逸脱する変化する横断面形状を有する範囲内において、例えば、基本形状と異なる、特に硬い材料からなる特別な機能要素または機能領域が形成される。

好ましくは、複数の成形モジュールが１つのモジュール籠内に配置され、それによってこの方法をきわめて簡単にモジュール式に形成することができる。その際、複数の成形モジュールが特に長さ方向軸線に沿って並べてモジュール籠内に挿入される。成形モジュールを配向および特に拘束するために、付加的な配向要素が配置されると合目的である。そのために、ある数の案内レールあるいは案内ロープが長さ方向軸線に対して平行にかつ成形モジュールを通って、特に各成形モジュールを通って適切に案内されている。この方法を実施する間に最適な保持を保証するために、有利な実施形態では、成形モジュールがモジュール籠内で互いに長さ方向に押圧される。そのために、モジュール籠は端側に閉鎖壁またはその他の支持部を備え、成形モジュールの積層体がこの閉鎖壁または支持部に押し付けられる。モジュール籠の他端は特に開放している。特に均一な押圧力を発生するために、この他端では、特に閉鎖板のように形成された第２支持部が積層体に取付けられている。この場合、閉鎖板は特に同様に、配向要素のための適切な貫通ガイドを備えている。

このモジュール式構造によって、いろいろな種類の導線を成形モジュールのセットで低コストで製造することが可能である。そのために、異なる成形モジュールが組み合わせられるかまたはその順序が変更される。これにより、低コストのフレキシブルな方法が可能である。

課題はさらに、請求項２０の特徴を有する導線によって解決される。有利な実施形態、発展形態および変形は従属請求項の対象である。

導線の有利な実施形態は、それぞれ周期的に交替する第１と第２の多数の部分区間を有し、この場合、第１部分区間がそれぞれ設定された長さを有し、かつ導線長さ方向に沿って変化しない横断面形状を有し、第２部分区間が固定個所として形成されている。固定個所は例えばいわゆるモミの木状突起部としてあるいはアイレット、連結金具等として形成されている。適当な実施形態では、導線が好ましくは帯状の導体、特に銅帯である。この銅帯は外被を備え、この外被は周期的に繰り返される間隔をおいてある数の固定個所を有する。この固定個所は好ましくはモミの木状突起部として形成され、この方法に基づいて外被と一体に成形されている。その代わりに、導線は特別な固定個所によって（円形）ケーブルとして形成されている。上記の方法によって、このような導線をきわめて簡単に作ることができ、さらに大きな応力を受ける固定個所に高い形状安定性を有する。

一般的に、導線は特に導線長さ方向におよび長さ方向軸線に沿って延在する導線コアを備えている。従って、伸張した状態で、導線コアは導線全体で真っすぐ延在する。従って、特に横断面形状が回転対称である部分区間で導線コアは中央で中心軸線に沿って延在する。導線コアのきわめて正確な配向またはセンタリングによって、外被は導線の各区間で、適切で特に均一な半径方向厚さを有する。

導線が電気機器のための目に見える接続ケーブルであると合目的である。この接続ケーブルは特に、オーディオ情報、ビデオ情報またはデータ情報を伝送するための通信媒体ケーブルである。そのほかに、家庭用品、特に接続ケーブルが持続的に目に見える家庭用品のための接続ケーブルである。ここで説明した電気ケーブルによって、電気導線の特別なデザイン印象が達成される。

課題はさらに、請求項２３の特徴を有する金型によって解決される。その際、この方法と導線に関連して述べた利点と発展形態は金型にとっても重要である。

金型は成形モジュールを備え、この成形モジュールは変化する横断面形状を有する型キャビティと、導線コアを供給するための供給口とを備えている。このような金型によって、きわめて有利に配向された導線コアを有する導線が製造可能である。成形モジュールは分割可能な押出しノズルとして形成され、この場合、特に、押出しステップと最終ステップを含む上述の射出押出し成形方法を実施するために適している。

次に、図に基づいて本発明の実施形態を詳しく説明する。これらの図はそれぞれ分かりやすく示してある。

第１の変形実施形態に係る電気導線を示す。 第２の変形実施形態に係る電気導線を示す。 連続的な第１成形方法を第１方向から見た非常に簡略化した概略図である。 図３Ａの第１成形方法を第２方向から見た図である。 図３Ａに係る成形方法の変形を示す。 図３Ｃの構造体を示す分解図である。 第１成形方法の第１の実施形態を示す。 第１成形方法の第２の実施形態を示す。 代替的な第２成形方法を示す。 図６に係る第２成形方法のための金型を示す。 第３の変形実施形態に係る電気導線を示す。

図１と図２に示した電気導線２はそれぞれ導線長さ方向４に延在し、導線コア６を備えている。この導線コアは外被８によって取り囲まれている。その際、外被８は互いに直接接する個々の外被区間１０からなっている。外被区間１０は完成した状態で、次に説明する特別な成形方法に基づいて、個別的に認識できない、すなわち個々の外被区間１０が互いに接する個所は見分けがつかない。

外被８は、一般的に硬化可能な可塑性ポリマー材料から形成された保護または絶縁被覆材である。導線コア６は例えば１本または複数本の電気導体芯１２である。この導体芯は例えば束ねられた単一芯または同軸導線等として設けられている。導線コア６は異なる導線要素からなる複雑な構造をしていてもよい。その際、光学的な伝送ファイバおよび／またはその他の要素を導線コア６に組み込むことができる。しかし、導線コア６は好ましくは、それぞれ絶縁物によって取り囲まれた電気導体を有する複数の電気導体芯１２である。

電気導線２は好ましくは、いろいろな技術機器、特に娯楽用電子機器類の接続ケーブルとして使用されるような可撓性の、すなわち形が安定していない導線である。

図１に示した電気導線２は２つの特別な部分区間１４を備えている。この部分区間内では、外被８がその他の外被区間１０と比べて変化した横断面形状を有する。中央の位置には、外被８の直接的な一部である封止スリーブ１６が形成されている。左側の端範囲には、プラグケーシング１８が外被８の一部として直接成形されている。その際、封止スリーブ１６は外被８の基本形状から出発して半径方向に延びている。この場合、外被８は通常のごとく普通の直径の数倍の半径方向最終直径まで拡がっている。本実施形態において、封止スリーブ１６は取り巻く環状溝を有する。本実施形態ではさらに、封止スリーブ１６はその一端側に、閉鎖板のように、導線長さ方向４に対してほぼ垂直に延在している。封止スリーブ１６は例えば円形の横断面輪郭または長方形横断面輪郭を有する。

プラグケーシング１８も同様に、外被８の基本横断面から半径方向に突出する円形横断面輪郭または長方形横断面輪郭を択一的に有する。しかし、原理的には、任意の横断面輪郭とすることができる。さらに、アンダーカットを設けてもよい。この場合、図１の実施形態では、プラグケーシング１８の始端に急激な変化部、ひいては横断面ジャンプ部が設けられている。

図２は、電気導線２の実施形態として、内部−イヤ−ヘッドホン２０を一体化したヘッドホンケーブルを示す。その際、内部−イヤ−ヘッドホン２０は外被８に直接一体化されている。この外被はそのために端範囲が円錐形に拡張されて内部−イヤ−ヘッドホン２０を形成している。反対側の端部には同様に、円錐形に拡がる外被８の端部分が形成されている。この端部分からプラグ要素２２が出ている。次に図３Ａと図３Ｂに基づいて連続的な成形方法を詳しく説明する。

電気導線２を製造するために、モジュール式金型２４が用いられる。この金型は互いに直接並ぶ複数の成形モジュール２６を備えている。導線コアを供給するために、ここでは図示した金型２４は供給開口２７Ａを有する。製造方法の間、この供給開口から導線コア６が金型２４内に連続してまたは連続的に案内される。図３Ａと図３Ｂに示した金型はさらに、出口２７Ｂを有する。この出口を経て導線コア６を金型２４から外へ案内することができる。

個々の金型モジュール２６は普通の金型のように形成され、例えば中央で分割平面に沿って分割されている。各成形モジュール２６は搬送方向３６に延在する少なくとも１つのスプルスリット２８を備えている。このスプルスリットは特に図３Ｂの平面図からわかる。それぞれのスプルスリット２８を経て、溶融物としての可塑性材料３０が供給される。これは射出ユニット３２によって行われる。この射出ユニットは材料３０をそれぞれの射出個所３４からそれぞれの成形モジュール２６内に射出する。その際、射出個所３４はスプルスリット２８に沿って連続的に案内される。

個々の成形モジュール２６は成形方法の間、特に固定された射出個所３４のそばを搬送方向３６に案内される。本実施形態では、個々の成形モジュール２６は互いに直線状に並べられている。代替的な有利な実施形態では、個々の成形モジュール２６は互いに接して円形に配置されているので、円軌道に沿って常に再び射出個所３４のそばを案内される。組合せでは、複数の成形モジュール２６が直線的に配置され、その都度列の最後の成形モジュール２６が適当な機構によって繰り返して列の最初の成形モジュール２６の前にセットされるように、直線的なエンドレス製造を実現することができる。この方法は特に、先ず最初は真っ直ぐな導線２のエンドレス製造のために適している。

個々の成形モジュール２６内には、金型キャビティ３８が空いた内側中空室によって形成されている。この金型キャビティは成形すべき外被８の形を決定する。従って、モジュール構造により、個々の外被区間１０のいろいろな横断面形状を形成するために、いろいろな金型キャビティ３８を提供することができる。

図３Ａと図３Ｂのきわめて簡単な例では、外側にある両成形モジュール２６がそれぞれ、円錐形に拡がる形をした金型キャビティ３８を有する。中央の両成形モジュール２６の左側の成形モジュールは、半径方向に拡張されていない普通の円形横断面形状を有する成形キャビティ３８を備えている。その右側に接続する成形モジュール２６は半径方向外側に突出するリブ４０を形成するためのリブ構造体を備えている。

図３Ａと図３Ｂの簡単化された図示の場合、導線コア６は示されていない。導線コアは材料３０を供給する前にモジュール式金型２４内に入れられる。本実施形態は両側が閉鎖された金型であるため、製造される最終ケーブルは既に所定の長さを有する。その代わりに、特に個々の成形モジュール２６の円形配置構造の場合には、エンドレス導線の連続的な製造が可能である。この製造の場合、周期的に繰り返される長さ区間において、特別な外被区間１０が繰り返されて形成される。これは特に、標準ケーブルの製造にとって有利である。この標準ケーブルは例えば後で所望な既製品長さに短縮される。

製造の際、個々の成形モジュール２６のスプルスリット２８は射出個所３４のそばを順々に案内され、それぞれの成形モジュール２６が一杯になるまで、材料３０がそれぞれのスプルスリット２８に供給される。続いて、次の成形モジュール２６が充填されるので、個々の成形モジュール２６によって形成されたモジュール式金型２４の内部中空室の連続的な充填が行われる。その際、先ず最初に充填された成形モジュール２６内では、材料３０が既に硬化しているので、導線２の個々の区間はそれぞれの成形モジュール２６の開放後連続的に取り出し可能である。すなわち、モジュール式金型２４から紐状の形成物が連続的に取り出される。

この方法の適切な形成をさらに明らかにするために、図３Ｃと図３Ｄは図３Ａと図３Ｂの構造体の変形を斜視図で示している。その際、図３Ｄは図３Ａの構造体を分解して示している。ここではモジュール籠４１内に長さ方向軸線Ｌに沿って並べて配置された複数の成形モジュール２６が明瞭に示してある。さらに、成形モジュール２６を配向するために、ある数の配向要素４３が長さ方向軸線Ｌにモジュール籠４１を通って案内されている。成形モジュール２６はそれぞれ、配向要素４３を通過案内する通過ガイドを備えている。成形モジュール２６の積層体の下端には、閉鎖板４５が配置されている。成形要素２６を相対的に動かぬように位置決めし、かつ成形要素２６間の隙間を回避または低減するために、適当な押圧力が閉鎖板に加えられる。

さらに明らかにするために、図４には、上述の方法の第１の実施形態が略示してある。金型２４は、それぞれ２個の半部２６Ａ、２６Ｂに分割可能な複数の成形モジュール２６を備えている。図示した実施形態では、成形モジュール２６が一列に、すなわち直線的に配置されている。この場合、中央の成形モジュール２６には２個の射出個所３４がセットされている。材料３０が射出個所３４によって覆われていないスプルスリット２８の範囲から溢れ出ないようにするために、成形モジュールはさらに２個の封止板４２によって包囲されている。

金型２４に導線コア６が連続的に供給される。この導線コアには可塑性材料３０が被覆形成される。その際、導線コア６と成形要素は搬送方向３６におよび射出個所３４と相対的に移動させられる。その際、成形要素２６は、再び組み立てて新たに射出個所３４のそばを案内するために、繰り返してそれぞれの半部２６Ａ、２６Ｂに分割され、かつ図示していない機構を介して戻し搬送される。

導線コア６は製造過程の間、ここでは搬送要素として形成された２個の案内要素４４Ａ、４４Ｂによって金型２４に供給され、そして被覆形成された外被８と共に金型２４から外へ案内、すなわち搬出される。その際、導線コア６は案内要素４４Ａ、４４Ｂによって引張り状態に保持される。それによって、材料３０を射出する際に所定の長さ方向軸線Ｌからの導線コア６の位置ずれが防止され、導線コア６の膨張が補償され、そして滑り落ちが回避される。引張り負荷を生じるために、ここでは図示した実施形態では、一方の案内要素４４Ａが制動用無限軌道として、他方の案内要素４４Ｂが送り用無限軌道として形成されている。

図５には、導線２を製造するための第２の実施形態が略示してある。上述の方法と異なり、導線６は保持爪として形成された２個の案内要素４４Ａ、４４Ｂによって金型２４に保持され、導線６は金型２４と共に射出個所３４のそばを案内される。この場合、特に、導線２が完全に製造される。材料３０を射出し、硬化させた後で、導線２は金型２４から取り出され、金型は戻され、そして導線コア６の新しい区間が供給される。それによって、この方法は、図４に基づいて説明した純然たる連続的な方法と異なり、準連続的な方法である。

図６は成形方法の代替的な実施形態を示している。この成形方法は連続的な方法部分と、射出成形に似た方法部分を有し、すなわち押出し成形ステップと端側ステップを含む。そのために、図６に示した構造体は先ず最初に金型２４を備えている。この金型は１個の成形モジュール２６を備え、この成形モジュールは押出し成形ステップにおいてダイとしての働きをし、端側ステップにおいて特に導線２の端側の部分区間１４のための型としての働きをする。

導線２を製造するために、導線コア６と可塑性材料３０が押出し心金４６を経て成形モジュール２６に供給される。その際、導線コア６は押出し心金４６の突起４８上を経て成形要素２６にセンタリングされて供給される、すなわち長さ方向軸線Ｌに沿って供給される。この長さ方向軸線はここでは図示した実施形態では同時に、完成した導線２の中心軸線でもある。

可塑性材料３０は押出し心金４６の外壁上を経て成形モジュール２６に供給される。この押出し心金はここでは図示した実施形態では材料分配器５０内に挿入され、この材料分配器と共に円錐面状の中空室５２、概してリング状の中空室を形成している。ここでは図示していない射出ユニット３２によって材料分配器５０内に供給された材料３０は、上記中空室５２を経て、長さ方向軸線Ｌに関して半径方向において導線コア６上にきわめて均一に被覆形成される。従って、成形モジュール２６は特に、可塑性材料３０の流動性を保持するために適切に温度調整される。

導線コア６と材料３０はその後成形モジュール２６を通って搬送方向３６に冷却モジュール５４内に搬送される。この冷却モジュールは断熱材５６によって成形モジュール２６に対して断熱され、さらに冷却液を圧送するある数の冷却媒体穴５８を備えている。冷却モジュール５４内で材料３０が冷却されて硬化するので、導線コア６は冷却モジュールの終端部で、外被区間１０を形成するために完成した外被８を有する。

図６にはさらに、導線２が既に完成した半製品６０にも成形可能であることを示している。ここでは図示した半製品６０は、例えばヘッドホンの場合一般的であるように、分離された２つの部分ストランドに分割するために二又部を有する。半製品６０はこの方法を開始するために金型２４内に適切に挿入されるので、次に導線２を直接的に任意の長さに成形することができる。

導線２を閉鎖するために、図６に示した方法の端区間では、導線コア６の搬送が停止され、成形モジュール２６内に残る材料３０が硬化する。そのために、成形モジュール２６は特に冷却される。成形モジュール２６の成形キャビティ３８を適切に形成することにより、導線２の端側に配置された部分区間１４はほとんど任意に形成可能である。ここでは図示した実施形態では、外被８が部分区間１４で搬送方向３６と反対方向に拡げられて形成されている。

図７には、図６の金型２４が分解断面図で示してある。押出心金４６、材料分配器５０、成形モジュール２６、断熱材５６および冷却モジュール５４が明瞭に示してある。成形モジュール２６と冷却モジュール５４はここでは特に、終端ステップの後で導線２の取出しを容易にするために分割可能である。

図８は、導線２の第３の実施形態を概略的に示している。この導線は特に図４と図５に関連して説明した成形方法によって簡単に製造することができる。導線２はエンドレス導線である。すなわち予め定めた長さで製造可能であり、この長さは用途の要求に応じて製造方法の間に調節可能である。導線２は帯状体として形成された導体コア６を有し、この導体コア上に、偏平ベルトに似た外被８が被覆形成される。固定個所６２として成形されたある数の部分区間１４が導線２に沿って設定間隔Ａをおいて繰り返して配置されている。この部分区間はここではモミの木状突起部として形成されている。固定個所６２は外被８を形成する間に作られる、すなわちこの外被と一体に作られる。２個の固定個所６２の間には、それぞれ１つの外被区間１０が延在し、この外被区間は長さ方向軸線Ｌに沿って変化しない横断面形状を有する。

図８に示した導線２は図６に基づいて説明した方法によっても作ることができる。そのために、成形モジュール２６は固定個所６２を形成するために適した型キャビティ３６を有する。押出しステップにおいて、先ず最初に外被区間１０が作られる。この外被区間には、それに続く終端ステップにおいて、固定個所６２が部分区間１４として取付けられる。硬化した後で、成形モジュール２６が開放され、導線２が取り出され、そして閉鎖固定個所６２を有する他の外被区間１０を成形するために半製品６０として使用される。その際、導線コア６を分離する必要がないので有利である。それによって、設定された間隔Ａをおいて多数の固定個所６２を有する任意の長さの導線２を作ることができる。この場合、固定個所６２の間にそれぞれ外被区間１０が配置されている。

２ 電気導線
４ 導線長さ方向
６ 導線コア
８ 外被
１０ 外被区間
１２ 導体芯
１４ 部分区間
１６ 封止スリーブ
１８ プラグケーシング
２０ 内部−耳−ヘッドホン
２２ プラグ要素
２４ モジュール式金型
２６ 成形モジュール
２６Ａ、２６Ｂ 半部
２７Ａ 供給口
２７Ｂ 出口
２８ スプルスリット
３０ 可塑性材料
３２ 射出ユニット
３４ 射出個所
３６ 搬送方向
３８ 成形キャビティ
４０ リブ
４１ モジュール籠
４２ 封止板
４３ 配向要素
４４Ａ、４４Ｂ 案内要素
４５ 閉鎖板
４６ 押出心金
４８ （押出心金の）突起
５０ 材料分配器
５２ 中空室
５４ 冷却モジュール
５６ 断熱材
５８ 冷却媒体穴
６０ 半製品
６２ 固定個所
Ｌ 長さ方向軸線
Ａ 間隔

課題はさらに、請求項１７の特徴を有する導線によって解決される。有利な実施形態、発展形態および変形は従属請求項の対象である。

課題はさらに、請求項２０の特徴を有する金型によって解決される。その際、この方法と導線に関連して述べた利点と発展形態は金型にとっても重要である。

Claims (23)

1. 導線コア（６）とこの導線コアを取り囲む外被（８）とを有する、導線長さ方向（４）に延在する導線（２）を製造するための方法において、
   金型（２４）を用いて連続的な成形方法で、前記外被（８）の個々の外被区間（１０）が凝固可能な可塑性材料（３０）で前記導線コア（６）を取り囲むことによって連続的に形成され、この場合、少なくとも１つの部分区間（１４）において前記外被（８）が前記導線長さ方向（４）に変化する横断面形状を生じることを特徴とする方法。
2. 前記導線コア（６）が前記金型（２４）に連続してまたは連続的に供給され、部分的に前記外被（８）を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記導線コア（６）が前記方法の間に少なくとも前記金型（２４）内で引張り保持されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記金型（２４）に少なくとも１個の案内要素（４４Ａ、４４Ｂ）が付設され、前記導線コア（６）が前記案内要素を介して案内されかつ引張り保持されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記外被（８）を形成するために、前記可塑性材料（３０）が前記金型（２４）に入れられ、この金型が少なくとも１つの成形モジュール（２６）を有し、この成形モジュールが、対応して変化する横断面形状を有する部分区間（１４）を形成するために、導線長さ方向（４）に変化する横断面形状を有する成形キャビティ（３８）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記外被（８）が前記金型（２４）を用いて変形された押出し成形方法で製造され、この押出し成形方法の場合、
   押出し成形ステップにおいて前記導線コア（６）が前記成形モジュール（２６）を通って連続的に案内され、同じ横断面形状を有する前記外被（８）の部分区間（１４）が前記導線コア（６）上に押出され、そして
   それに続く最終ステップにおいて、前記導線コア（６）が前記成形モジュール（２６）内で同じ状態にとどまり、入れられた前記可塑性材料（３０）が前記成形モジュール（２６）内で凝固することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記成形モジュール（２６）が分割可能であり、この成形モジュールが硬化の後で分離され、前記外被（８）を有する前記導線コア（６）が前記成形モジュール（２６）から取り出されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記成形モジュール（２６）が温度調節され、少なくとも最終ステップで積極的に冷却されることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記成形モジュール（２６）がダイとして形成され、このダイの手前に押出し心金（４６）が接続配置され、前記導線コア（６）がこの押出し心金を通って案内され、前記押出し心金（４６）が材料分配器（５０）内に、環状中空室（５２）を形成しつつ収容され、この環状中空室を経て前記可塑性材料（３０）が供給されることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記成形モジュール（２６）の前方に冷却モジュール（５４）が接続配置され、押出し成形ステップの間この冷却モジュールによって、前記導線コア（６）上に被覆形成された材料（３０）の冷却が行われることを特徴とする請求項５〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記冷却モジュール（５４）が前記成形モジュール（２６）に対して断熱され、両モジュール（２６、５４）が少なくとも押出し成形ステップの間異なるように温度調節されることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記金型（２４）がモジュール式に形成されて複数の成形モジュール（２６）を備え、
    前記成形モジュール（２６）に前記導線コア（６）が供給され、
    前記成形モジュール（２６）が射出個所（３４）のそばを連続的に案内され、この射出個所から、溶融物としての前記可塑性材料（３０）が個々の前記外被区間（１０）を形成するためにそれぞれの前記成形モジュール（２６）に入れられ、
    続いて、前記材料が硬化した後で、硬化した前記外被区間（１０）と前記導線コア（６）を有する前記導線（２）がそれぞれの成形モジュール（２６）から連続的に取り出され、
    個々の前記成形モジュール（２６）が、導線長さ方向（４）に変化する前記横断面形状を形成するために、異なる型キャビティ（３８）を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
13. 少なくとも１つの前記部分区間（１４）内で、前記横断面形状が連続的に拡げられることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 少なくとも１つの前記部分区間（１４）内で、次の要素、
    半径方向外側に突出するリブ（４０）、
    折れ曲がり防止部、
    封止スリーブ（１６）
    の一つまたは組合せが形成されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 長さが設定され、少なくとも１つの前記部分区間（１４）の前または後で、前記外被（８）が設定された長さにわたって同じ横断面形状を有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 少なくとも１つの部分区間（１４）が導線長さ方向（４）において端側で端区間として形成されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 前記金型（２４）内に半製品（６０）が入れられ、この半製品の少なくとも一部に前記外被（８）が被覆形成されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 前記外被（８）を形成するために、少なくとも２つの異なる合成物質が多成分成形方法で被覆形成されることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 複数の成形モジュール（２６）が１つのモジュール籠（４１）内に、特にモジュールシステムのように配置され、異なる成形モジュール（２６）の使用によっておよび／または異なる列順序によって、異なるタイプの導線が形成されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 導線長さ方向（４）に延在し、前記導線コア（６）とこの導線コアを取り囲む外被（８）を備えている、特に請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法に従って製造される、導線（２）において、前記外被（８）が導線長さ方向（４）で変化する横断面形状を有することと、前記導線コア（６）が伸張して前記長さ方向軸線（Ｌ）に沿って、特に中心軸線に沿って延在していることを特徴とする導線（２）。
21. 前記導線がそれぞれ周期的に交替する第１と第２の多数の部分区間（１４）を有し、
    前記第１部分区間がそれぞれ設定された長さを有し、かつ前記導線長さ方向に沿って変化しない横断面形状を有し、
    前記第２部分区間（１４）が固定個所として形成されていることを特徴とする請求項２０に記載の導線（２）。
22. 前記導線が電気機器のための目に見える接続ケーブル、特に通信媒体ケーブルとして形成されていることを特徴とする請求項２０または２１に記載の導線（２）。
23. 特に分割可能な押出しノズルとして形成された成形モジュール（２６）を備え、この成形モジュールが変化する横断面形状を有する型キャビティ（３８）と、導線コア（６）を供給するための供給口（２７Ａ）とを備えている、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法のための金型（２４）。

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