DE10138689A1 - Ringkabelschuh und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Abstract

Ein Ringkabelschuh (2) besitzt ein ringscheibenförmiges Anschlussteil (6) und ein damit einstückig ausgebildetes rohrförmiges Kabelschuhteil (12), wobei letzteres durch Biegen eines Stanzkörpers gebildet ist. An der Stoßstelle befindet sich eine Hartlötnaht oder Schweißnaht (16), so dass das rohrförmige Kabelschuhteil zumindest teilweise über den Umfang geschlossen ist. Auf das kabelseitige Ende des rohrförmigen Kabelschuhteils wird ein Schrumpfschlauch (18) gesetzt. Zum Anbringen dieses Bauteils an einem abisolierten Kabelende wird das abisolierende Kabelende von hinten her in den rohrförmigen Kabelschuhteil eingeschoben, und der Bereich zwischen Schrumpfschlauch und ringförmigem Anschlussteil wird mit einem Krempwerkzeug bearbeitet, bevor der Schrumpfschlauch zur Schaffung einer dichten Verbindung geschrumpft wird (Figur 7).

Description

Die Erfindung betrifft einen Ringkabelschuh mit einem rohrförmigen Kabelschuhteil und einem daran einstückig ausgebildeten, ringscheibenförmigen Anschlussteil. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Ringkabelschuhs. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anbringen eines solchen Ringkabelschuhs an einem abisolierten Kabelende.

Ein Ringkabelschuh der oben genannten Art ist in zahlreichen verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Solche Ringkabelschuhe dienen zum mechanischen und elektrischen Verbinden eines abisolierten Kabelendes mit einem stromführenden Teil mittels einer Schraube, die durch den ringscheibenförmigen Anschluss des Ringkabelschuhs in das stromführende Teil eingeschraubt wird. Durch die Schraubverbindung kommt die mechanische und elektrische Verbindung des Kabelendes mit dem Teil zustande.

Eingesetzt werden solche Ringkabelschuhe im Anlagenbau, auf dem Gebiet der Automobiltechnik und ähnlichen Bereichen. In vielen Fällen ist es wichtig, dass die mit dem Ringkabelschuh hergestellte Verbindung fluiddicht, zumindest aber flüssigkeitsdicht ist. Der Ringkabelschuh wird zunächst mit einem abisolierten Leiterende verbunden, und dann wird der mit dem Leiterende verbundene Ringkabelschuh angeschraubt. Wenn nun korrodierende Flüssigkeit in die Verbindungsstelle zwischen dem Leiterende und dem rohrförmigen Kabelschuhteil eindringt, kann es zu schwerwiegenden elektrischen Problemen kommen, im ungünstigsten Fall gelangt zum Beispiel Wasser in trocken zu haltende Bereiche einer Schaltung.

Das Problem der Wasserdichtigkeit oder gar Fluiddichtigkeit solcher Ringkabelschuh-Verbindungen ist bereits durch verschiedene Maßnahmen gelöst worden. So ist zum Beispiel in der EP 0 951 098 A2 ein Ringkabelschuh beschrieben, bei dem der rohrförmige Kabelschuhteil aus einem Abschnitt kleinen Durchmesser und einem Abschnitt großen Durchmesser besteht. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser besitzt einen geschlossenen Boden und schließt direkt an den ringscheibenförmigen Anschlussteil an. Er dient zur Aufnahme des abisolierten Kabelendes, an das der Abschnitt mit kleinem Durchmesser mit Hilfe eines Krimpwerkzeugs angequetscht wird. Eine hülsenförmige Dichtung zwischen dem isolierten Kabelende und dem Abschnitt größeren Durchmessers des rohrförmigen Kabelschuhteils soll das Eindringen von Wasser vom kabelseitigen Ende des Ringkabelschuhs her verhindern.

Der Ringkabelschuh wird durch Tiefziehen hergestellt, da der dem stirnseitigen abisolierten Kabelende gegenüberliegende Teil einen geschlossenen Boden bilden soll und das Herstellen mittels Tiefziehen als hierzu am meisten geeignetes Verfahren angesehen wird. Abgesehen von einer relativ aufwändigen Herstellung ist insbesondere die Anbringung dieses bekannten Ringkabelschuhs an einem abisolierten Kabelende deshalb mühselig, weil vor dem Einführen des abisolierten Kabelendes in das rohrförmige Kabelschuhteil zunächst die Dichtung auf das Kabelende geschoben werden muss.

Aus der US-A-2 533 200 ist ein Ringkabelschuh bekannt, bei dem an den dem Kabel zugewandten Endbereich des rohrförmigen Kabelschuhteils eine durch Tauchbeschichtung gebildete Isolierung angeordnet ist. Dieser isolierte Bereich des Ringkabelschuhs liegt an der Außenisolierung des angeschlossenen elektrischen Kabels an, dessen abisolierte Adern durch Ankrempen festgeklemmt werden.

Aus der DE 198 45 098 A1 ist ein Ringkabelschuh bekannt, bei dem ein Kreisabschnitt für das abisolierte Kabelende und in Abstand davon ein Krempbereich für das isolierte Ende des Kabels angeordnet sind. Nach dem Ankrempen wird der gesamte Bereich des rohrförmigen Kabelschuhteils mit dem darin gehaltenen Kabelende mit einem Dichtmaterial umgossen, beispielsweise einem Zweikomponenten-Material. Während die Fertigung des Ringkabelschuhs relativ einfach möglich ist, ist die Anbringung dieses Ringkabelschuhs an einem abisolierten Kabelende mit erheblichem Aufwand verbunden, bedingt durch das gezielte Aufbringen des aushärtbaren Dichtungsmittels, woran sich eine bestimmte Aushärtphase anschließen muss.

Aus der US-A-3 955 044 ist ein Ringkabelschuh mit bodenseitig geschlossenem, rohrförmigen Kabelschuhteil bekannt, bei dem nach Einführen des abisolierten Kabelendes und Ankrempen des Kabelendes ein zuvor auf das Kabelende aufgeschobener Schrumpfschlauch erwärmt wird, so dass er sich durch Schrumpfen an die Außenfläche des gesamten Verbindungsbereiches zwischen Kabelende und Ringkabelschuh anlegt.

Die bisher bekannt gewordenen Ringkabelschuhe sind entweder in ihrer Fertigung, das heißt bis zum Stadium ihrer Anbringung an einem Kabelende, relativ aufwändig, oder sie erfordern für die Anbringung am Kabelende einschließlich Abdichtung einen beträchtlichen Arbeitsaufwand, der insbesondere im Rahmen einer Fertigungsstraße häufig nicht hinnehmbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Ringkabelschuhs der eingangs genannten Art, der sich trotz vergleichsweise einfacher Herstellung rasch an einem abisolierten Kabelende anbringen lässt und gleichzeitig für eine fluiddichte, zumindest für eine wasserdichte Abdichtung nach dem Ankrempen am Kabelende sorgt.

Zu diesem Zweck schafft die vorliegende Erfindung einen Ringkabelschuh mit einem rohrförmigen Kabelschuhteil und einem damit einstückig ausgebildeten ringscheibenförmigen Anschlussteil, welcher folgende Merkmale aufweist:

• a) Der rohrförmige Kabelschuhteil ist als Biegeteil aus einem flachen Stanzteil gebildet, wobei die einander benachbarten Enden des Biegeteils durch eine Hartlötnaht oder Schweißnaht dicht miteinander verbunden sind;
• b) Auf dem rohrförmigen Kabelschuhteil ist ein noch nicht oder nur teilweise geschrumpfter Schrumpfschlauch aufgesetzt.

In der Phase seiner Fertigung wird zum Beispiel aus einem in Längsrichtung an einer Stanzstation vorbeilaufenden Bandmaterial ein Stanzkörper ausgestanzt, wobei dessen Längsachse rechtwinklig zur Längserstreckung des Bandmaterials verläuft. Der Stanzkörper besitzt den nahezu fertigen ringscheibenförmigen Anschlussteil und einen darin übergehenden Lappen, der durch Biegen zu einem rohrförmigen Gebilde den rohrförmigen Kabelschuhteil bildet. Das Biegen erfolgt um eine Achse parallel zu der erwähnten Längsachse des Stanzkörpers. Zur Erzielung der Dichtigkeit wird dann die Stoßstelle durch Hartlöten oder Schweißen abgedichtet. Auf das kabelseitige Ende des rohrförmigen Kabelschuhteils wird dann ein Schrumpfschlauch aufgesetzt, so dass die Fertigung des Ringkabelschuhs abgeschlossen ist, wenn man von einem Abtrennen des Ringkabelschuhs von dem stehengebliebenen Steg des Bandmaterials absieht, falls die vorher erwähnten Schritte durchgeführt werden, während sich der Stanzkörper noch an dem Rest-Material befindet.

Durch das Abdichten der Stoßstelle des Biegeteils durch Hartlöten oder Schweißen wird ein Eindringen von Wasser über die Stoßnaht des Biegeteils verhindert. Der aufgesetzte Schrumpfschlauch reicht mindestens bis zu der Hartlötnaht, so dass nach dem späteren Schrumpfen des Schlauchs eine durchgehende Abdichtung von der dem ringscheibenförmigen Anschlussteil zugewandten Vorderkante des rohrförmigen Kabelschuhteils bis in den angeschlossenen Kabelbereich vorliegt.

Vorzugsweise ist der Schrumpfschlauch immer mit Klebstoff beschichtet, was die Dichtigkeit verbessert.

Der soweit vorgefertigte Ringkabelschuh kann mit geringem Aufwand an Arbeit und Zeit an einem abisolierten Kabelende verbunden werden: Das abisolierte Kabelende wird in die offene, hintere Öffnung des Schrumpfschlauchs eingeführt, bis die Spitzen der Ader oder der Adern aus dem rohrförmigen Kabelschuhteil in Richtung des scheibenförmigen Anschlussteils etwas herausragen. Anschließend wird ein Bereich des rohrförmigen Kabelschuhteils mit einem Krimpwerkzeug, insbesondere mit einem Sechskant-Krimpwerkzeug angequetscht.

Vorzugsweise ist das Kabel so weit abisoliert, daß die Isolierung nicht in das rohrförmige Kabelschuhteil eintritt, sondern etwa bündig mit dessen unterem Rand ist.

Dadurch, dass ein dem ringscheibenförmigen Anschlussteil zugewandter Längsabschnitt des rohrförmigen Kabelschuhteils als Krimpabschnitt vor dem Schrumpfschlauch frei bleibt, braucht der aufgesetzte Schrumpfschlauch in seiner Lage zum Anbringen an dem abisolierten Kabelende nicht verändert zu werden. Das Krimpwerkzeug wird zwischen dem Umfangsrand des Schrumpfschlauchs und dem ringscheibenförmigen Anschlussende angesetzt. Durch den Krimpvorgang wird bei geeignetem Krimpvorgang das Aderbündel des Kabels derart zusammengequetscht, dass von der Stirnseite des Aderbündels her keine Feuchtigkeit in das Kabel eindringen kann. Die übrigen Bereiche sind - wie bereits erwähnt - durch die Hartlötnaht und den zum Abschluss angeschrumpften Schrumpfschlauch abgedichtet.

Damit das abisolierte Kabelende mühelos aufgenommen werden kann, wird der Schrumpfschlauch lediglich auf das hintere Ende des rohrförmigen Kabelschuhteils aufgesetzt. Damit der Schrumpfschlauch beim Transport des Ringkabelschuhs zwischen Fertigungsstelle und Anbringungsstelle nicht verloren geht, kann man den Schrumpfschlauch etwas anschrumpfen, so dass er unverlierbar an dem rohrförmigen Kabelschuhende sitzt. Dabei ist der Schrumpfschlauch aber immer noch ausreichend weit nach hinten geöffnet, um das abisolierte Kabelende ohne Schwierigkeiten aufnehmen zu können. Durch die Vorab-Anbringung des Schrumpfschlauchs an dem rohrförmigen Kabelschuhteil ergibt sich eine besonders einfache Möglichkeit zur Anbringung des abisolierten Kabelendes, in dem dieses einfach in das hintere Ende des offenen Schrumpfschlauchs eingeschoben wird. Die elektrische und mechanische Verbindung erfolgt durch das Krempen. Das Wasserdichtmachen erfolgt durch Wärmezufuhr zu dem Schrumpfschlauch, damit dieser sich schrumpfend eng an die Außenfläche des rohrförmigen Kontaktschuhteils, das isolierte Kabelende und den Übergangsbereich dazwischen anlegt.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht auf einen gerade ausgestanzten flachen Stanzkörper zur Bildung eines Ringkabelschuhs;

Fig. 2 den Stanzkörper nach Fig. 1, allerdings mit durch Biegen gebildetem rohrförmigen Kabelschuhteil mit einer Hartlötnaht oder Schweißnaht an der Stoßstelle des Biegeteils;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Bauteil nach Fig. 2 mit aufgesetztem Schrumpfschlauch;

Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 4 in der Draufsicht dargestellten Bauteils, wobei in der Darstellung nach Fig. 4 der vom ausgestanzten Bandmaterial verbliebene Verbindungssteg bereits abgetrennt ist;

Fig. 5 eine Seitenansicht des in Fig. 4 dargestellten Bauteils mit angeschlossenem, abisolierten Kabelende, wobei das Kabelende angekrempt und der Schrumpfschlauch aufgeschrumpft ist;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des gestanzten und gebogenen Stanzkörpers nach Fig. 2;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des in Fig. 3 im Grundriss dargestellten Bauteils;

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines an einem Kabelende abgedichtet angebrachten Ringkabelschuhs.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Ringkabelschuh zum Verbinden eines abisolierten Kabelendes mit einem stromführenden Teil, beispielsweise einem Schraubkontaktanschluss.

Fig. 8 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Ringkabelschuh 2, der an dem abisolierten Ende eines Kabels 20 elektrisch und mechanisch wasserdicht angebracht ist. Das in Fig. 8 nicht dargestellte abisolierte Ende des Kabels 20 wird durch Ankrempen in einem rohrförmigen Kabelschuhteil elektrisch und mechanisch gehalten. Der Übergangsbereich zwischen dem rohrförmigen Kabelschuhteil und dem Kabel 20 wird von einem Schrumpfschlauch 18 abgedichtet überdeckt.

Anhand der Fig. 1-5 sollen im Folgenden die Fertigung eines Ringkabelschuhs und dessen (spätere) Anbringung am abisolierten Ende eines elektrischen Kabels erläutert werden.

Hergestellt wird zunächst ein in Fig. 1 dargestellter, flacher Stanzkörper aus einem eine Breite B aufweisenden Bandmaterial, dessen Längserstreckung in Fig. 1 mit einem Doppelpfeil L verdeutlicht ist. Die Längsmittelachse des Stanzkörpers nach Fig. 1 ist mit M bezeichnet, sie steht senkrecht zu der Längserstreckung des Bandmaterials. Nach dem Ausstanzen des Stanzkörpers ist dieser mit einem Steg 4 verbunden, der eine Verbindung des Stanzkörpers zu weiteren Stanzkörpern darstellt.

Gemäß Fig. 1 besitzt der Stanzkörper einen an den Steg 4 über eine schmale Brücke angeschlossenen ringscheibenförmigen Anschlussteil 6, an den über einen schmalen Übergang ein etwa rechteckiger Lappen 24 anschließt. Nach dem Ausstanzen dieses Stanzkörpers wird der etwa rechteckige Lappen 24 um eine parallel zur Achse M verlaufende Biegeachse gebogen. Hierzu wird ein nicht dargestelltes Biegewerkzeug bekannter Bauart eingesetzt. Durch das obere Ende 24a und das untere Ende 24b des Lappens 24 gemäß Fig. 1 wird bei dem in Fig. 2 gezeigten Biegeteil ein Stoß 14 gebildet, und dieser Stoß 14 wird an der dem ringscheibenförmigen Anschluss 6 zugewandten Seite durch Hartlöten oder Schweißen an einer Hartlötnaht oder Schweißnaht 16 abgedichtet.

Sodann wird auf das hintere Ende des rohrförmigen Kabelschuhteils 12 ein Schrumpfschlauch 18 aufgeschoben (Fig. 3), und zwar gemäß Darstellung in den Fig. 2 und 3 mindestens so weit, dass der linke Rand des Schrumpfschlauchs 18 die Hartlötnaht 16 teilweise überdeckt. In diesem Zustand gemäß Fig. 3 ist der Rohrkabelschuh fertig für den Versand, um an einem abisolierten Kabelende angebracht zu werden. Die Anbringung an dem Kabelende erfolgt zweckmäßigerweise nach Abtrennen des Stegs 4 oder beim Abtrennen und Crimpen von dem ringscheibenförmigen Anschlussteil 6.

Fig. 4 zeigt das in Fig. 3 dargestellte Bauteil ohne den. Steg 4 in Seitenansicht.

Fig. 5 zeigt den in Fig. 4 dargestellten Ringkabelschuh mit anmontiertem, abisoliertem Kabelende. Das von der Isolierung befreite Ende 26 wird soweit von rechts in der Figur her in den Kabelschuh 18 und den rohrförmigen Kabelschuhteil eingeschoben, dass es etwas über die Vorderkante 30 des rohrförmigen Kabelschuhteils vorsteht. Die Isolierung 20 endet etwa im Bereich des linken Endes des Schrumpfschlauchs 18.

Mit einem hier nicht dargestellten Krimpwerkzeug wird dann das abisolierte Ende 26 des Kabels 20 zusammen mit dem aus dem Schrumpfschlauch 18 vorstehenden Teil des rohrförmigen Kabelschuhteils gekrempt. Durch diesen Krempvorgang werden die Litzen des abisolierten Kabelendes 26 unter gleichzeitiger Verringerung des Außendurchmessers des rohrförmigen Kabelschuhteils derart verdichtet, dass von der Stirnseite (links in Fig. 5) her kein Wasser bis zu einer nennenswerten Tiefe in das Kabel eindringen kann. Durch das Ankrempen Wellen sich auf der Außenseite des rohrförmigen Kabelschuhteils vertiefte Krimpstellen 22 (vgl. Fig. 5 und 8). Der daran rechts anschließende, umgekrempte Bereich des rohrförmigen Kabelschuhteils, der dann noch rechts anschließende Bereich des isolierten Kabels 20 und der Übergangsbereich zwischen dem Kabel und dem rechten Rand des rohrförmigen Kabelschuhteils werden abgedichtet, in dem im Schrumpfschlauch 18 Wärme zugeführt wird. Der Schrumpfschlauch legt sich eng an die erwähnten Teile an, so dass die gesamte Anordnung vollständig wasserdicht ist.

Claims (6)

1. Ringkabelschuh mit einem rohrförmigen Kabelschuhteil und einem damit einstöckig ausgebildeten ringscheibenförmigen Anschlussteil (6), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Der rohrförmige Kabelschuhteil (12) ist als Biegeteil aus einem flachen Stanzkörper gebildet, wobei die einander benachbarten Enden des Biegeteils durch eine Hartlötnaht oder Schweißnaht (16) dicht miteinander verbunden sind;
• b) auf dem rohrförmigen Kabelschuhteil (12) ist ein noch nicht oder nur teilweise geschrumpfter Schrumpfschlauch (18) aufgesetzt.

2. Ringkabelschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem ringscheibenförmigen Anschlussteil (6) zugewandter Längsabschnitt des rohrförmigen Kabelschuhteils als Crimpabschnitt von dem Schrumpfschlauch (18) unbedeckt bleibt.

3. Ringkabelschuh nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrumpfschlauch auf der Innenseite mit Klebstoff beschichtet ist.

4. Verfahren zum Herstellen eines Ringkabelschuhs mit einem rohrförmigen Kabelschuhteil und einem damit einstückig ausgebildeten ringscheibenförmigen Anschlussteil, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) Aus einem Bandmaterial werden mit einer Längsachse (M) je senkrecht zur Längserstreckung (L) des Bandmaterials flache Stanzkörper mit je dem ringscheibenförmigen Anschlussteil (6) und einem etwa rechteckigen Lappen (24) gestanzt;
• b) der Lappen (24) wird zu dem rohrförmigen Kabelschuhteil (12) gebogen;
• c) die einander benachbarten Enden (24a, 24b) des gebogenen Lappens (24) werden mittels Hartlötung oder Schweißung (16) dicht verbunden;
• d) auf dem rohrförmigen Kabelschuhteil (12) wird von der Kabeleinführseite her ein Schrumpfschlauch (18) aufgeschoben.

5. Verfahren zum Anbringen eines Ringschuhkabels nach Anspruch 1 oder 2 an einem abisolierten Kabelende (20), bei dem das Kabelende in den rohrförmigen Kabelschuhteil (12) eingebogen wird, vorzugsweise so weit, dass die Ader bzw. die Adern (26) des Kabels (20) aus dem rohrförmigen Kabelschuhteil (12) etwas überstehen, das rohrförmige Kabelschuhteil an den abisolierten Teil (26) des Kabels angekrempt wird, und der Schrumpfschlauch (18) erwärmt wird, so dass sich dieser dicht an den rohrförmigen Kabelschuhteil (12) und die Isolierung des Kabels anlegt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein innen mit Klebstoff beschichteter Schrumpfschlauch verwendet wird.