DE3601116A1 - Kabelbaum und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kabelbäume sowie auf ein Verfahren zur deren Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Kabelbäume werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen ver­ wendet. Derartige Kabelbäume werden derzeit manuell auf sog. Verlegebrettern verlegt. Nach dem Verlegen der Ein­ zelkabel werden an den Verzweigungspunkten Klebestreifen oder Kabelbinder zur Formgebung und Bündelung der Kabel­ bäume angebracht. Dabei ist es häufig erforderlich, die Kabelbäume zur Vermeidung von Klappergeräuschen und/oder zum mechanischen Schutz zusätzlich zu ummanteln.

Derartige Ummantelungen sind nach dem Stand der Technik beispielsweise Klebestreifen, Kunststoffschläuche oder Schrumpfschläuche. Klebestreifen werden manuell mit Hilfe von kleinen Wickelmaschinen aufgebracht. Kunststoffschläu­ che oder Schrumpfschläuche müssen aufgrund ihrer Biege­ schlaffheit ebenfalls manuell über die Kabelbaumenden gestreift werden, so daß für eine automatische Kabelbaum­ herstellung mit Hilfe von Industrierobotern die derzeiti­ gen Ummantelungen nicht geeignet sind.

Es ist deshalb in der Patentliteratur eine Reihe von Vorschlägen zur Herstellung von Kabelbäumen gemacht wor­ den, die jedoch in der Praxis kaum Anwendung gefunden haben:

Beispielsweise ist es aus der DE-AS 15 40 461 bekannt, Kabelbäume dadurch herzustellen, daß die zusammen zu haltenden Einzelkabel bzw. Drähte durch Aufbringen einer schnell erhärtenden Flüssigkeit zusammengehalten werden. Die Flüssigkeit wird dabei insbesondere so aufgebracht, daß sich in einem gewissen Abstand voneinander angeordnete Verbindungsringe bilden.

Ferner ist es aus der gleichen Druckschrift bekannt, Verbindungsringe durch Umspritzen der verschiedenen Kabel des Kabelbaums mit einem Kunststoffmaterial herzustellen.

Weiterhin ist es aus der DE-AS 22 36 454 und der DE-PS 23 26 017 bekannt, einen Kabelbaum dadurch vorzufertigen, daß die Einzelkabel auf ein biegsames Tragband geklebt werden und auf wenigstens eine der beiden gegenüberliegenden Flächen der Drahtschicht und des Bandes ein schnell abbin­ dendes Klebemittel aufgespritzt wird.

Ferner ist es aus der DE-AS 15 40 658 bekannt, beim Zusam­ menbau des Kabelbaums die Einzelkabel an den Verzweigungs­ stellen in Verzweigungs-Gußformen einzulegen und diese Gußformen mit einem geeigneten Material auszugießen.

Diese aus der Patentliteratur bekannten Verfahren zur Herstellung von Kabelbäumen haben jedoch eine Reihe von Nachteilen:

Die aus den deutschen Auslegeschriften 15 40 461 und 15 40 658 bekannten Verfahren erfordern die Verwendung von entsprechend gestalteten Spritzformen bzw. Kabelbaum- Schablonen, die gegebenenfalls in Kabelbaum-Formbretter integriert sein können. Damit ist für jeden einzelnen Kabelbaum-Typ die Herstellung einer eigenen Schablone erforderlich. Gerade in der Automobilindustrie sind häufig - auch in laufenden Serien - Anderungen der Kabelbäume erforderlich, die damit eine Neuanfertigung der Schablonen erforderlich machen. Darüberhinaus erfordert das Umsprit­ zen bzw. Umgießen der Verzweigungsstellen in Formen eine vergleichsweise große Zeit, so daß bei Verwendung ledig­ lich einer Schablone die Herstellungsrate begrenzt ist.

Bei dem aus der DE-AS 22 36 454 bzw. der DE-PS 23 26 017 bekannten Verfahren ist die Gestaltung des Kabelbaums durch die Verwendung eines Tragbandes, auf das die Drähte geklebt sind, beschränkt. In Kraftfahrzeugen werden jedoch häufig Kabelbäume mit einer äußerst komplizierten Formge­ bung benötigt, die mit diesem bekannten Verfahren kaum herzustellen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kabelbaum sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Kabelbaums anzugeben, das automatisierungsfähig und mit einer großen Herstellrate die Herstellung ummantelter Kabelbäume er­ laubt.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Überraschenderweise gelingt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß von einem Verfahren zur Herstellung von Kabelbäumen ausgegangen wird, bei dem zumindest beim vorgefertigten Kabelbaum Kabelbinder zum Zusammenhalten der Einzelkabel verwendet werden. Die Herstellung derarti­ ger, lediglich gebündelter und noch nicht ummantelter Kabelbäume beispielsweise mit Hilfe von Industrierobotern ist nämlich - wie gleichfalls erfindungsgemß erkannt worden ist - wesentlich einfacher als die Herstellung von Kabelbäumen, bei denen die Kabelbinder durch gespritzte oder gegossene Ummantelungsringe ersetzt sind. Zur Her­ stellung der Ummantelung werden die vorgefertigten Kabel­ bäume an den Enden der einzelnen Kabelbaum-Abschnitte bzw. -Äste gehalten und in ein Tauchband eingetaucht. In dem Tauchbad befindet sich eine Flüssigkeit die an den Isolierungen der einzelnen Kabel des Kabelbaums haftet und chemisch oder physikalisch getrocknet bzw. ausgehärtet werden kann. Nach der Trocknung bzw. Aushärtung ergibt sich so eine flexible durchgehende Ummantelung, die nicht nur für einen mechanischen und elektrischen Schutz der Einzelkabel, sondern auch für einen zusätzlichen Zusammen­ halt der Kabel sorgt.

Die Verwendung eines Tauchbads zum Ummanteln eines durch Kabelbinder zusammengehaltenen vorgefertigten Kabelbaums ist bislang nicht in Betracht gezogen worden. Lediglich in dem deutschen Gebrauchsmuster 74 08 585 ist es vorgeschla­ gen worden, eine spezielle Art von Kabelbäumen, nämlich Kabelbäume, die aus folienartigen "Einzelkabeln" mit seitlich angeordneten Anschlußfahnen bestehen, in ein Bad zur Herstellung einer Isolation einzutauchen. Gemäß dem vorstehend genannten deutschen Gebrauchsmuster werden die einzelnen "Einzelkabel" jedoch nicht durch Kabelbinder zusammengehalten, so daß ein vergleichsweise großer Auf­ wand erforderlich ist, um den nicht vorgefertigten Kabel­ baum, bei dem die Einzelkabel lediglich in der beabsich­ tigten späteren Konfiguration nebeneinander angeordnet sind, so in das Bad einzutauchen, daß keine unerwünschten Hohlräume zwischen den einzelnen Lagen des "Kabelbaums" entstehen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es insbesondere, ummantelte Kabelbäume mit an den Enden der einzelnen Kabelbaum-Abschnitte angebrachten Steckern herzustellen. Dabei ist es gemäß Anspruch 2 besonders vorteilhaft, wenn der vorgefertigte, nicht ummantelte Kabelbaum an den Steckern bzw. den Steckergehäusen gehalten wird, die zum Teil mit in das Tauchbad eingetaucht werden, so daß die Ummantelung auch den Übergang zwischen Kabelbaum und Stecker schützt, und für einen mechanische Versteifung der "kritischen" Übergangsstelle sorgt.

Zum Eintauchen der vorgefertigten Kabelbäume können dann Hängeförderer verwendet werden, an denen sich Aufnahmen für die Stecker der einzelnen Kabelbäume befinden. Mit derartigen Hängefärderern ist es nicht nur möglich, eine größere Zahl von vorgefertigten Kabelbäumen gleichzeitig in ein Tauchbad einzutauchen, darüberhinaus kann auch ein Hängeförderer zum Ummanteln von unterschiedlichen Kabel­ bäumen verwendet werden, solange nur für die verwendeten Stecker entsprechende Aufnahmen vorgesehen sind.

Im Anspruch 4 ist ein mögliches Ummantelungsmaterial angegeben. Es versteht sich jedoch von selbst, daß - beispielsweise in Abhängigkeit von dem Isolationsmaterial der Einzelkabel - die verschiedensten Ummantelungsmateria­ lien verwendet werden können, sofern sie nur an der Iso­ lierung der Einzelkabel haften und chemisch oder physika­ lisch getrocknet bzw. ausgehärtet werden können und nach dem Trocknungs- bzw. Aushärtvorgang eine flexible, durch­ gehende Ummantelung bilden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben, in der zeigen:

Fig. 1a-c verschiedene Herstellschritte des erfindungs­ gemäßen Verfahrens, und

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Kabelbaum im Querschnitt.

Fig. 1a zeigt einen vorgefertigten Kabelbaum 1, der aus einer Reihe von in Fig. 1 nicht im einzelnen dargestellten Kabeln 9 besteht, die von Kabelbindern 2 zusammengehalten werden. Der Kabelbaum 1 weist mehrere Aste 1 a, 1 b, . . . 1 e auf, an deren Ende jeweils ein Stecker 3 angebracht ist.

Ein derartiger vorgefertigter Kabelbaum kann leicht auto­ matisiert hergestellt werden, wobei die einzelnen Pole des Steckers in bekannter Weise mit den einzelnen Kabeln des Kabelbaums verbunden werden.

Fig. 1b zeigt die Ummantelung des in Fig. 1a dargestellten vorgefertigten Kabelbaums mit einer flexiblen, durchgehen­ den Ummantelung. Die einzelnen Stecker 3 des Kabelbaums 1 werden an einem absenkbaren Hängeförderer 4 angebracht, der den Kabelbaum zu den einzelnen Bearbeitungsstationen transportiert und insbesonderen in dem in Fig. 1b gezeig­ ten Verfahrensschritt den Kabelbaum in Richtung eines Pfeils 5 in ein Tauchbecken 6 eintaucht und in Richtung eines Pfeils 7 aus dem Tauchbecken entnimmt. In dem Tauch­ becken 6 befindet sich ein flüssiges Ummantelungsmaterial, beispielsweise Chloropren, das an der Isolierung der einzelnen Kabel des Kabelbaums 1 haftet und durch chemi­ sche oder physikalische Vorgänge getrocknet bzw. ausgehär­ tet werden kann.

Zur Herstellung der Ummantelung wird der an dem Hängeför­ derer 4 befestigte Kabelbaum 1 in Richtung des Pfeils 5 soweit abgesenkt, daß sich der Kabelbaum 1 vollständig so­ wie zumindest Teile der Gehäuse der Stecker 3 in dem flüs­ sigen Ummantelungsmaterial befinden. Nach einer bestimmten Eintauchzeit wird der Kabelbaum in Richtung des Pfeils 7 aus dem Tauchbecken 6 mit einer bestimmten Hubgeschwin­ digkeit entnommen. Die Eintauchzeit und die Hubgeschwin­ digkeit hängen im wesentlichen von der Viskosität sowie den sonstigen Eigenschaften des flüssigen Ummantelungsma­ terials ab.

Je nach verwendetem Ummantelungsmaterial wird der an dem Hängeförderer 4 angebrachte Kabelbaum 1 in einer nicht dargestellten Station bei erhöhter Temperatur und/oder durch den Einsatz von Strahlung etc. getrocknet. Bei ver­ schiedenen Materialien ist allerdings auch eine Lufttrock­ nung möglich.

Fig. 1c zeigt sehr schemeatisch einen ummantelten Kabel­ baum, dessen Ummantelungsmaterial 8 ausgehärtet ist.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt einen Ast eines erfindungsge­ mäßen Kabelbaums 1, der aus einer Reihe von Einzelkabeln 9 besteht, die von Kabelbindern 2 zusammengehalten werden. Wie Fig. 2 zeigt, ist auf den Einzelkabeln sowie (nicht dargestellt) auf den Kabelbindern 2 eine Ummantelungs­ schicht 8 aufgebracht, die sich auch auf einen Stecker­ fortsatz 10 des Steckers 3 erstreckt und damit nicht nur den Kabelbaum, sondern auch die kritische Verbindungsstel­ le zwischen Stecker und Kabelbaum schützt. Das Ummante­ lungsmaterial schützt den Kabelbaum nicht nur in elektri­ scher und mechanischer Hinsicht, sondern sorgt zusätzlich zu den Kabelbindern auch für einen festeren Zusammenhalt der Einzelkabel. Darüberhinaus "versteift" die erfindungs­ gemäß aufgebrachte Ummantelungsschicht 8 die mechanisch anfällige Verbindung Kabelbaum/Stecker.

Durch die erfindungsgemäß in einem Tauchbad aufgebrachte Ummantelung ergibt sich nicht nur der Vorteil, daß der erfinungsgemäße Kabelbaum einfach und automatisierungsfä­ hig beispielsweise mit Industrierobotern herstellbar ist. Ein weiterer Vorteil ist darüberhinaus auch, daß die er­ findungsgemäß aufgebrachte Ummantelung den Kabelbaum sowie den Stecker sehr gut mechanisch schützt und Klappergeräu­ sche sowie das Eindringen von Flüssigkeiten zuverlässig verhindert, und den Zusammenhalt der Einzelkabel verbes­ sert.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels beschrieben worden. Innerhalb des erfindungsgemäßen Grundgedankens, eine Ummantelungsschicht auf einen vorge­ fertigten von Kabelbindern zusammengehaltenen Kabelbaum durch Eintauchen des vorgefertigten Kabelbaums in ein Tauchbad aufzubringen, sind eine Reihe von Abwandlungen möglich:

Beispielsweise können außer Chloropren die verschiedensten Ummantelungsmaterialien verwendet werden, sofern sie nur nach der Aushärtung bzw. Trocknung eine dichte und flexib­ le Ummantelung ergeben.

An dem Hängeförderer können nicht nur ein einziger Kabel­ baum, sondern eine Reihe von Kabelbäumen angebracht und gleichzeitig in das Tauchbad eingetaucht werden. Dabei können die verschiedensten Steckeraufnahmen vorgesehen werden, so daß auch unterschiedlich gestaltete Kabelbäume mit den unterschiedlichsten Steckern in einem Herstell­ schritt hergestellt werden können.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Kabelbäumen (1), bei dem insbesondere im Bereich der Verzweigungspunkte Kabelbinder (2) zum Zusammenhalten der Einzelkabel (9) verwendet wer­ den, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer Ummante­ lung (8) der vorgefertigte Kabelbaum (1) an den Enden der einzelnen Kabelbaumäste (1 a bis 1 e) gehalten und in ein Tauchbad (6) eingetaucht wird, in dem sich eine Flüssig­ keit befindet, die an der Isolierung der Einzelkabel (9) haftet und chemisch oder physikalisch getrocknet bzw. ausgehärtet werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgefertigte Kabelbaum (1) vor dem Eintauchen in das Tauchbad (6) bereits mit Steckern (3) versehen und an den Steckern (3) beim Eintau­ chen gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung ein ab­ senkbarer Hängeförderer (4) verwendet wird, an dem Aufnah­ men für die Stecker (3) vorgesehen sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ummantelungsmaterial Chlo­ ropren verwendet wird.

5. Kabelbaum mit einer Reihe von Einzelkabeln (9), die insbesondere im Bereich der Verzweigungspunkte von Kabel­ bindern (2) zusammengehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (8) des Kabel­ baums (1) in einem Tauchbad (6) aufgebracht ist.