DE3686703T2

DE3686703T2 - Kabelverbindung.

Info

Publication number: DE3686703T2
Application number: DE8686308314T
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Ritter
Original assignee: Tyco Electronics Raychem GmbH
Current assignee: Tyco Electronics Raychem GmbH
Priority date: 1985-10-25
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1993-04-22
Anticipated expiration: 2006-10-25
Also published as: EP0225043B1; CA1264074A; EP0225043A2; JPS62100964A; US4786760A; ATE80504T1; DE3686703D1; GB8526377D0; EP0225043A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kabelverbindung und insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, auf die Verbindung mit einem Koaxkabel, bei dem es sich um ein piezoelektrisches Kabel handeln kann.
Um zwei Kabel miteinander zu verspleißen oder um am Ende des einen Kabels einen Stecker anzusetzen, wird normalerweise vom Stromleiter das ihn umschließende Isoliermaterial entfernt und der Anschluß an dem freigelegten Leiter vorgenommen. Diese herkömmliche Technik kann jedoch bei einigen Kabelformen Anlaß zu Schwierigkeiten geben, beispielsweise wenn der Leiter nicht unversehrt genug ist, so daß dies unbedingt durch die Isolierung und/oder radial außenseitig liegende Kabelteile verbessert werden muß. Ein weiteres Beispiel ergibt sich in den Fällen, in denen das Isoliermaterial selbst nicht widerstandsfähig genug ist, so daß dessen Freilegung und/oder die Entfernung eines äußeren Schutzteils des Kabels sich nachteilig auf die spätere Leistungsfähigkeit des Kabels auswirken könnte.
Beispiele für Kabel, bei denen eine besondere Vorsicht beim Anschluß erforderlich ist, werden in den veröffentlichten GB- Patentschriften Nr. 2150345A und 2150346A behandelt. In diesen Vorveröffentlichungen wird ein piezoelektrisches Kabel beschrieben, das einen in der Mitte liegenden streckfähigen Stromleiter, eine piezoelektrische Zwischenschicht und einen außenliegenden Stromleiter aufweist. Vorzugsweise besteht die Zwischenschicht aus Polyvinylidinfluorid, das in Längsrichtung gereckt und in radialer Erstreckung polarisiert wurde, um es piezoelektrisch zu machen. Der in der Mitte liegende Stromleiter besteht vorzugsweise aus einer Metallegierung mit niedrigem Schmelzpunkt und besitzt damit an sich die Merkmale eines Lötmetalls. Eine Quetschverbindung für den Anschluß an ein solches Kabel ist in der Patentschrift EP-A-210,062 (Stand der Technik gemäß Art. 54(3)) beschrieben. Es können Schwierigkeiten auftreten, wenn eine elektrische Verbindung mit einem solchen Kabel hergestellt wird, insbesondere mit dem in der Mitte liegenden Leiter, und zwar infolge der geringen mechanischen Festigkeit und des niedrigen Schmelzpunkts des Leiters sowie der Neigung der piezoelektrischen Isolierung zum plastischen Fließen, da sie zwar gereckt, nicht aber vernetzt ist. Insbesondere kann es sein, daß Quetschverbindungstechniken oder das Vergießen bzw. die Einbettung mit einem elektrisch leitfähigen Klebstoff nicht immer zu einem befriedigenden Ergebnis führt. Da außerdem bei solchen Kabeln das Isoliermaterial viel fester ist als der innenliegende Leiter, kann es in jedem Fall schwierig sein, die Isolierung ohne gleichzeitiges Entfernen eines Teils des innenliegenden Leiters abzumanteln.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Kabelverbindung zu schaffen, sowie die Kabelverbindung selbst, mit denen sich die vorstehend umrissenen Probleme überwinden oder zumindest mindern lassen.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt ist ein Verfahren zur Bildung einer elektrischen Verbindung mit einem elektrischen Kabel mit einem von einer Isolierung umschlossenen Leiter, bei welchem (I) ein leitfähiges Einführteil mindestens auf die Erweichungstemperatur des Leiters erwärmt und dabei eine örtlich begrenzte Erweichung des Leiters herbeigeführt wird, (II) das Einführteil so in den Leiter eingeführt wird, daß ein Teil des Einführteils über das Kabel überstehend bleibt, wobei das Einführteil bei der Erweichungstemperatur des Leiters für ein Einführen in dieser Art ausreichend steif ist, und man (III) das Einführteil und den Leiter zur Bildung einer Lötverbindung zwischen diesen abkühlen läßt.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, eine Lötverbindung herbeizuführen, um einen geringen Widerstand an der Verbindung zu gewährleisten und die Festigkeit der Verbindung unter Zugspannung und bei Schwingung sicherzustellen. Wird zwischen den beiden miteinander verbundenen Materialien eine Interferenzschicht aus Intermetall mit einer Stärke von etwa 1 Mikron gebildet, so erhält man eine gute Lötverbindung.
Vorzugsweise wird das Einführteil erwärmt, ehe es in den Leiter eingeschoben wird, so daß der Druck des heißen Einführteils auf den Leiter eine örtlich begrenzte Erweichung des Leiters ermöglicht und das Einführen des Einführteils vereinfacht. Es ist jedoch vorgesehen, daß das Einführteil und der Leiter auch so ausgebildet sein können, daß das Einführteil in den Leiter eingeschoben und erst dann erwärmt wird, beispielsweise durch Wärmeleitung oder induktiv, um so die örtlich begrenzte Erweichung und das anschließende Verlöten vorzunehmen.
Stromkabel mit Natrium als Leiter, dessen Schmelzpunkt bei 97,8ºC liegt, sind beispielsweise aus der GB-PS 1234159 bekannt, bei welcher die Verbindung mit dem Leiter mit Hilfe eines konisch zulaufenden leitenden Kupferteils hergestellt wird, das in Längsrichtung unter Druck in das Natrium eingepreßt wird. Die Verbindung wird anschließend in einem isolierenden Schrumpfschlauch aus Kunststoff eingesiegelt. Es wird jedoch zur Erweichung des Leiters zur Herstellung einer Lötverbindung keine Wärme aufgebracht.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit das erwärmte Einführteil weich und kann sogar den Leiter zumindest örtlich begrenzt zum Schmelzen bringen und so in das Kabel eingeführt werden, vorzugsweise in Längsrichtung des Leiters, wobei die Einführlänge ausreichend groß ist, damit ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Einführteil und dem Leiter gegeben ist, d. h. daß zwischen beiden Teilen ein niedriger Kontaktwiderstand vorliegt. Daraus wird deutlich, daß das Einführteil bei der Erweichungstemperatur bzw. beim Schmelzpunkt des Leiters ausreichend steif ist, damit ein Einführen in dieser Art möglich wird. Außerdem sollte die Temperatur selbstverständlich nicht so hoch sein, daß dadurch die Kabelisolierung oder andere Elemente beschädigt werden.
Das Kabel kann ein piezoelektrisches Kabel sein, also ein Kabel mit einem Dielektrikum, das piezoelektrische Eigenschaften besitzt.
Das sich von Leiter des Kabels aus erstreckende Einführteil kann dann mit einem anderen Kabel verbunden werden, das gegebenenfalls die gleiche Ausbildung wie das erste Kabel besitzt oder auch nicht, bzw. je nach Bedarf mit einem Kabelstecker, und zwar mit Hilfe eines entsprechenden Mittels, bei dem es sich um jedes herkömmliche Mittel zur Leiterverbindung handeln kann, beispielsweise Verlöten oder eine Quetschverbindung. Das Einführteil kann ein kurzer dünner Stift oder auch ein langgestreckter Leiter sein. Damit wird erfindungsgemäß auf bequeme Weise ein Kabel, das besonderer Aufmerksamkeit bei Herstellung einer Verbindung mit diesem bedarf, zu einem Kabel, bei dem mit herkömmlichen Verbindungstechniken gearbeitet werden kann.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt ist ein elektrisches Kabel mit einem von einem Isoliermaterial umschlossenen Leiter vorgesehen, das ein im Inneren des Leiters gehaltenes und über das Kabel vorstehendes Einführteil aufweist, wobei die Erweichungstemperatur des Leiters unter der Erweichungstemperatur des Einführteils liegt und das Einführteil bei der Erweichungstemperatur des Leiters ausreichend steif ist, um in den Leiter eingeführt werden zu können, und bei welchem der Leiter und das Einführteil mit Hilfe des Leitermaterials miteinander verschweißt werden.
Vorzugsweise weist der Leiter eine Metallegierung mit niedrigem Schmelzpunkt auf, insbesondere wenn das Kabel von dem Typ ist, wie er in den beiden vorgenannten Patentschriften 2150345 A und 2150346 A beschrieben wird. Vorzugsweise beträgt der Schmelzpunkt des Leiters höchstens 170ºC, noch besser sind 160ºC, und ganz besonders bevorzugt wird ein Schmelzpunkt von unter 150ºC. Außerdem liegt der Schmelzpunkt des Leiters vorzugsweise über 50ºC, noch günstiger über 60ºC und ganz besonders bevorzugt wird ein Schmelzpunkt von mindestens 65ºC und im günstigsten Fall von über 70ºC. Der Leiter kann aus einer Legierung bestehen, die eine nicht-eutektische Legierung enthält, wodurch er in eine Phase zwischen der Soliduskurve und der Liquiduskurve im Phasendiagramm kommt, in welcher seine Streckbarkeit mit der Temperatur zunimmt. Natürlich muß der Leiter nicht vollständig oder überhaupt nicht schmelzen, damit das Einführteil eingeschoben werden kann, doch muß er weich genug werden, damit dies geschehen kann. Vorteilhafterweise sollte jedoch der Leiter nicht brechen. Sollte ein Bruch auftreten, sei es während des Streckvorgangs, der während der Kabelbildung stattfindet und in den vorstehend genannten Veröffentlichungen beschrieben wird, oder sei es während der Einführung des Einführteils, so bilden sich unter Umständen Poren. Auch wenn Poren oder Hohlstellen im allgemeinen unerwünscht sind, so ist doch offensichtlich, daß es erfindungsgemäß möglich ist, die nachteiligen Auswirkungen, die sie auf den elektrischen Kontakt haben, zumindest in deutlichem Umfang zu überwinden. Der elektrische Kontakt zwischen dem Einführteil und dem Leiter kann sich günstigerweise über einen erheblichen Abstand erstrecken, beispielsweise bis zu 10 mm, so daß die Auswirkungen von Hohlstellen, die sich örtlich begrenzt bilden, unter Umständen beim Kontaktwiderstand vernachlässigbar sind. Man wird feststellen, daß sich dies bei einer Quetschverbindung nicht so verhält, die unwissentlich an einem Teil des Kabels hergestellt wird, in dem sich eine recht ausgedehnte Hohlstelle befindet. Der elektrische Kontakt mit dem Kabelleiter läßt sich auch durch Beschichtung des Materials mit relativ hohem Schmelzpunkt, beispielsweise einer hochfesten Kupferlegierung, des Einführteils mit demselben Material noch weiter verbessern, wie es für den Leiter verwendet wurde, wobei es als Flußmittel fungiert. In diesem Fall kann das mit Flußmittel beschichtete Einführteil so lange erwärmt werden, bis ein Anschmelzen des Flußmittels zu beobachten ist, was ein bequemer Hinweis darauf ist, daß das Teil eine Temperatur erreicht hat, die hoch genug ist, damit das Material in den weichen Leiter des Kabels eindringen kann.
Tabelle 1 gibt Beispiele von Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt, die für den Leiter eingesetzt werden können. Tabelle 1 Legierung Nr. Legierungsbestandteile (in Gew.-%) Schmelzpunkt (ºC)
Es ergibt sich dabei, daß das Einführteil quer zum Kabel kleiner als der Leiter ist und in den Fällen, in denen diese Teile einen runden Querschnitt aufweisen, kann der Durchmesser des Leiters im typischen Fall das Doppelte des Durchmessers des Einführteils betragen.
Das Isoliermaterial kann, wie vorstehend bereits erwähnt, ein piezoelektrisches Material sein. Ein solches piezoelektrisches Material kann Nylonmaterialien mit einer ungeraden Anzahl Kohlenstoffatome aufweisen, insbesondere Nylon 5, Nylon 7 und Nylon 11,j Polyhydroxybutyrat, Vinylidinzyanid/Vinylazetat-Kopolymere und Vinylidinfluoridpolymere. Mit dem Begriff "Vinylidinfluorid-Polymeres" sollen Polyvinylidinfluoride erfaßt werden, die allgemein als "PVDF" bzw. "PVF&sub2;" abgekürzt werden, sowie jene Vinylidinfluorid-Kopolymere, bei denen durch Orientierung unter Umständen eine piezoelektrische Aktivität hervorgerufen oder diese verbessert werden kann.
Zu den geeigneten Kopolymeren gehören Vinylidinfluorid-Kopolymere und -Terpolymere mit Vinylfluorid, Trifluorethylen, Tetrafluorethylen, Vinylchlorid und Chlortrifluorethylen. Außerdem sind hierbei auch Mischungen aus Vinylidinfluoridpolymeren mit anderen Polymeren, z. B. Polymethylmethacrylat, eingeschlossen, vorausgesetzt, daß deren piezoelektrische Aktivität nicht zerstört wird. Vorzugsweise umfaßt das piezoelektrische Material ein Vinylidinfluorid-Polymer, noch günstiger ist Polyvinylidinfluorid und insbesondere besteht es im wesentlichen ausschließlich aus Polyvinylidinfluorid. Doch eignen sich nicht nur Polymerstoffe mit Piezoeigenschaften, sondern ebenso auch Piezo-Keramikstoffe, beispielsweise von der Art, wie sie in der GB-PS 2012519 beschrieben werden, welche pulverförmig in einer Polymermatrix, beispielsweise aus Neopren, dispergiert werden.
Das Kabel kann im allgemeinen als Koaxkabel ausgelegt sein, und der elektrische Anschluß kann bei Bedarf am äußeren Leiter erfolgen.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausbildung kann das Kabel ein piezoelektrisches Koaxkabel sein. Insbesondere kann es sich bei dem piezoelektrischen Kabelmaterial um das vorstehend beschriebene PVDF oder ein ähnliches Material handeln, während der innenliegende Leiter ggf. aus einer niedrig schmelzenden Legierung besteht. Bei solcher Auslegung lassen sich natürlich die Vorteile eines Kabels, das gegen elektromagnetische Interferenz abgeschirmt werden kann, sehr günstig mit einem Kabel verbinden, das piezoelektrische Eigenschaften besitzt, was beispielsweise für Eindringalarmsysteme oder dergleichen nützlich ist. In diesem Zusammenhang soll unter "niedrig schmelzend" verstanden werden, daß der Schmelzpunkt des Leiters unter dem Schmelz- bzw. Erweichungspunkt der Kabelisolierung liegt.
Ausführungsbeispiele für Verbindungsverfahren und Kabelverbindungen jeweils gemäß der Erfindung werden nachstehend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert, wobei:
Fig. 1 die Bildung eines Anschlusses an ein piezoelektrisches Koaxkabel zeigt;
Fig. 2 teilweise im Schnitt den Anschluß des piezoelektrischen Koaxkabels aus Fig. 1 an ein Metallanschlußteil verdeutlicht;
Fig. 3 ein Schnitt durch einen Spleiß zwischen zwei piezoelektrischen Koaxkabel ist; und
Fig. 4 ein Schnitt durch einen Spleiß zwischen einem piezoelektrischen Koaxkabel und zwei getrennten Kabeln mit Kupferseele ist.
Gemäß Fig. 1 weist ein piezoelektrisches Koaxkabel 2 einen innenliegenden Leiter 4 auf, der aus einer der in Tabelle 1 aufgeführten Legierungen, einer aus Polyvinylidinfluorid gebildeten Isolierschicht 6, einer außenliegenden leitfähigen Schicht 8 aus Silberanstrich und einem aus Polyethylen gebildeten außenliegenden Schutzmantel 10 in Form eines Schrumpfschlauchs aus Polymermaterial besteht. Auch wenn dies nicht in Fig. 1 gezeigt ist, kann das Kabel 2 auf Wunsch über seine gesamte Länge mit einem außenliegenden Polymermantel oben auf der außenliegenden Elektrode 8 versehen sein, der aus Kopolymeren aus Polyvinylidinfluorid, Polyethylen, Ethylenvinylazetat und dergleichen besteht. Die Außenelektrode 8 wurde entfernt, um einen Teil der Isolierschicht 6 freizulegen. Wegen der Sprödheit des innenliegenden Leiters 4 wurde jedoch die Isolierschicht 4 unangetastet gelassen, so daß nur die Stirnfläche des Leiters 4 am Ende des Kabels 2 freiliegt.
Der Außendurchmesser des äußeren Leiters 8 beträgt etwa 1,5 mm, während der Durchmesser des massiven innenliegenden Leiters 4 rund 0,5 mm beträgt. Ein Draht 12 aus hochfester massiver Kupferlegierung mit einem Durchmesser von 0,2 mm bis 0,25 mm wird an einem Ende 14 mit einer Flußmittelschicht aus dem niedrig schmelzenden Material, das zur Bildung der innenliegenden Kabelelektrode 4 verwendet wird, beschichtet. Das Drahtende 14 wird auf eine Temperatur erwärmt, bei welcher ein Anschmelzen des Flußmittels beobachtet werden kann, so daß es in Längsrichtung über einen Abstand von 3 mm bis 5 mm ab der freiliegenden Endfläche in den innenliegenden Leiter 4 des Kabels 2 eingeschoben werden kann, wobei es zu einem örtlich begrenzten Anschmelzen des Leiters 4 um das Drahtende 14.
Ein Teil eines dem Kabel 2 in Fig. 1 ähnlichen Kabels wurde einer zyklischen Alterungsprüfung unterzogen, in deren Verlauf das Kabel eine Stunde lang auf -55ºC gehalten, dann in etwa 20 Sekunden auf +75ºC erwärmt und eine weitere Stunde auf dieser höheren Temperatur gehalten wurde. Nach diesem Zyklus wurde rasch auf -55ºC abgekühlt, worauf der Zyklus wieder von vorn begann. Der Widerstand des innenliegenden Leiters 4 und des ab einem Punkt X (Fig. 1) knapp außerhalb des Kabels bis zu einem Punkt Y am anderen Ende über eine Länge von 50 mm eingeschobenen Drahtes 12 wurde zu Beginn, nach 66 Zyklen und nochmals nach 86 Zyklen gemessen. Dies geschah mit acht Proben, wobei die Prüfungsergebnisse in der folgenden Tabelle 2 wiedergegeben sind. Tabelle 2 Probe # Widerstand zu Beginn (mOhm) Widerstand nach 66 Zyklen (mOhm) Widerstand nach 86 Zyklen (mOhm)
Aus Tabelle 2 ergibt sich, daß auch nach 86 Zyklen des zyklisch ablaufenden und hochbelastenden Wärmeversuchs mit der erfindungsgemäßen Verbindung keine deutliche Veränderung im Widerstand bei einer der Proben festzustellen war. Versuche mit einer Quetschverbindung radial durch die Isolierung und auf dem innenliegenden Leiter eines Kabels, das ähnlich wie das Kabel 2 aufgebaut war, zeigen einen ganz erheblichen Anstieg der Widerstandsfähigkeit während eines solchen Versuchs, was als Hinweis darauf zu verstehen ist, daß eine Quetschverbindung bei einem solchen Wärmeschockversuch dazu neigt, sich zu lockern, was selbstverständlich unerwünscht ist. Die in Tabelle 2 ausgewiesenen Versuchsergebnisse stützen die Überzeugung voll, daß ein Verlöten entlang im wesentlichen der gesamten Länge des eingeschobenen Drahtteils 14 stattgefunden hat. Außerdem blieb bei einem Belastungsversuch, bei dem das Kabel 2 abgestützt wurde und am Draht 12 eine allmählich immer stärker steigende Last angriff, die Lötverbindung intakt, so daß der Draht auch nicht bei hohen Belastungen herausgezogen wurde. Schließlich brach der Draht 12 bei einer Belastung mit 20 Newton. Bei einigen Proben geschah dies außerhalb des Kabels 2, bei anderen innerhalb des Leiters 4 des Kabels 2.
Das Kabel 2 gemäß Fig. 1 ist in Fig. 2 mit einem daran angesetzten Stecker dargestellt. Der Stecker 16 weist ein langgestrecktes Messinggehäuse 18 und eine darin passende Abdekkung 20 auf und ist so angeordnet, daß am Kabel 2 eine L-förmige Verbindung entsteht. Selbstverständlich läßt sich durch nur geringfügige Modifizierungen jedoch auch leicht eine geradlinige Verbindung erzielen, wenn eine solche Anordnung erforderlich ist. Somit wird das Kabel 2 so angeordnet, daß es im Gehäuse 16 sitzt, wobei der biegsame Draht 12 nach dem Austritt aus dem Leiter 4 um einen Bogen von 90º gebogen wird und in den hohlen Messingkontaktstift 22, der sich in einem im Gehäuse 18 angeordneten Isoliereinsatz 24 aus Kunststoff befindet, gequetscht und/oder in diesem verlötet wird. Der Stift 22 steht mit einem weiteren elektrischen Kontakt 26 in Eingriff, der sich vom Gehäuse 18 aus erstreckt und mit einem Isoliereinsatz 28 aus Kunststoff innerhalb eines Endbereichs 30 des Messinggehäuses 18 gesichert ist.
Ein Leiter 32 in Form einer Kupferlitze ist an einem Ende mit dem außenliegenden Leiter 8 des piezoelektrischen Kabels 2 mittels eines silberbeschichteten Klebstoffs verbunden und erstreckt sich in den Stecker 16, so daß er am Punkt 34 mit dem Messinggehäuse 18 verschweißt werden kann. Der freie Raum innerhalb des Steckers 16 um die Leiter 12 und 32 sowie um die Stirnfläche des Kabels 2 ist mit einer elektrisch isolierenden Vergußmasse 36 gefüllt. Der Steckerdeckel 20 wird in seine Ausnehmung im Gehäuse 18 eingesetzt, anschließend flanschartig umgeschlagen und hält so das Kabel 2 im Inneren des Steckers 16 sicher fest. Dementsprechend wird nicht nur für eine Entlastung am Anschluß am Kabel 2 gesorgt, sondern das Kabel 2 kann nun bequem und sicher in einem Stromkreis oder an einer anderen elektrischen Vorrichtung angeschlossen werden. Zu diesem Zweck sollte darauf geachtet werden, daß der Steckerkontakt 26 und das Gehäuse 18, die durch die Elemente 22 und 28 gegeneinander isoliert sind, eine Fortsetzung der Strompfade von dem innen bzw. außen liegenden Leiter 4 bzw. 8 des piezoelektrischen Kabels 2 bilden. Der Stecker 16 läßt sich auch in andere Vorrichtungen einstecken bzw. es können bei Bedarf elektrische Zuleitungen von diesem zu einer Leiterplatte, z. B. einer Flexoplatte, geführt werden. Eine Einsatzmöglichkeit für ein Kabel wie das Kabel 2 ist bei einem Eindringwarnsystem gegeben, wobei der Stecker 16 an eine entsprechende Erfassungsschaltung angeschlossen werden kann.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß ein piezoelektrisches Koaxkabel 40 mit demselben Aufbau wie das Kabel 2 einen Kupferdraht 42 aufweist, der sich von einer (nicht dargestellten) innenliegenden Elektrode aus erstreckt. Der Draht 42 ist am Punkt 44 an der Verlängerung des Mittelleiters 46 eines weiteren Koaxkabels 48 angelötet. Das Koaxkabel 48 und der Leiter 46 können dem Kabel 40 und dem Draht 42 entsprechen, doch kann es sich auch um ein genormtes Koaxkabel handeln, bei dem der Leiter 46 eine Verlängerung von dessen massivem Kupferleiter darstellt. Ein innenliegendes Metallrohr 50 umschließt die Lötverbindung 44, während der Raum darinnen mit Klebstoff gefüllt ist. Anschließend wird das Rohr 50 in einem isolierenden Schrumpfschlauch aus Polymermaterial 52 eingesiegelt. Ein äußeres Metallrohr 54 erstreckt sich zwischen den außenliegenden Elektroden der Kabel 40 und 48 und bildet die Fortsetzung der Abschirmung dazwischen; der Kabelspleiß wird dadurch vervollständigt, daß das Ganze wiederum in einem weiteren isolierenden Schrumpfschlauch aus Polymermaterial eingesiegelt wird.
Fig. 4 zeigt einen weiteren Spleiß mit einem Koaxkabel 70, das ein piezoelektrisches Kabel sein kann und einen hochfesten Leiter 72 aufweist, der in einen niedrig schmelzenden innenliegenden Leiter 74 eingelötet ist. Der außenliegende Kabelleiter 76 wird so abgezogen, daß ein Ende der Kabelisolierung 78 freiliegt. Es müssen dabei die Leiter des Kabels 70 mit den jeweiligen Leitern der beiden einzelnen Drahtkabel 80 und 82 verspleißt werden.
Das Kabel 80 weist einen massiven Kupferleiter 84 auf, der in einer Isolierung 86 aus Polyvinylchlorid (PVC) eingeschlossen ist und über diese übersteht. Die Leiter 72 und 84 werden miteinander verlötet und in einem Isolierklebstoff aus Epoxidmaterial eingebettet. Ein Schutzmantel 88 in Form eines isolierenden Schrumpfschlauchs aus Polymermaterial wird wieder über die Lötverbindung gelegt und erstreckt sich jeweils über die Isolierung 78 und 86 der Kabel 70 bzw. 80. Das Kabel 82 weist einen Leiter 90 in Form einer Kupferlitze und eine PVC-Isolierung 92 auf. Der Leiter 90 liegt an einem Ende des Kabels 82 frei, während die Litzen ausgeschrägt und mit Klebstoff um rund 50% der gekrümmten Oberfläche des außenliegenden Leiters 76 des Koaxkabels 70 befestigt werden. Der Spleiß wird durch Wiederaufbringen einer isolierenden Außenumhüllung 94 in Form eines Schrumpfschlauchs aus Polymermaterial vervollständigt, der sich um den außenliegenden Leiter (und jegliche darauf befindliche Kabelummantelung zum Schutz) des Koaxkabels 70 quer zu den Löt- und Klebverbindungen sowie um die jeweiligen Isolierummantelungen der beiden Kabel 80 und 82 herum erstreckt, um so für elektrischen und mechanischen Schutz der Kabelverbindungen zu sorgen, unter anderem auch zu deren Spannungsentlastung.
Es liegt auf der Hand, daß auch andere Auslegungen zur Berücksichtigung der jeweiligen besonderen Umstände eines Falles möglich sind, obgleich vorstehend mehrere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kabelverbindung beschrieben wurden. Beispielsweise ist vorgesehen, daß es in den Fällen, in denen zwei oder mehr erfindungsgemäße Kabel in Koaxialausführung jeweils mit anderen Kabeln verbunden werden sollen, unter Umständen wünschenswert oder günstig ist, alle außenliegenden Leiter zusammen zu verbinden, beispielsweise zum Anschluß an einen einzigen Erdungsleiter. Die anderen Kabel können ebenfalls erfindungsgemäß ausgebildet, oder herkömmliche Koaxkabel oder auch beispielsweise Flachkabel sein.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem elektrischen Kabel (2, 40, 70) mit einem von einer Isolierung (6, 78) umschlossenen Leiter (4, 74), bei welchem (I) ein leitfähiges Einführteil (14, 42, 72) mindestens auf die Erweichungstemperatur des Leiters erwärmt und dabei eine örtlich begrenzte Erweichung des Leiters herbeigeführt wird, (II) das Einführteil so in den Leiter eingeführt wird, daß ein Teil des Einführteils über das Kabel überstehend bleibt, wobei das Einführteil bei der Erweichungstemperatur des Leiters für ein Einführen in dieser Art ausreichend steif ist, und man (III) das Einführteil und den Leiter zur Bildung einer Lötverbindung zwischen diesen abkühlen läßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Einführteil vor seiner Einführung in den Leiter erwärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Einführteil in den Leiter im wesentlichen in dessen Längsrichtung am Kabelende eingeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die elektrische Verbindung (44) mit dem Teil des Einführteils hergestellt wird, das aus dem Kabel übersteht.

5. Elektrisches Kabel (2, 40, 70) mit einem von einer Isolierung (6, 78) umschlossenen Leiter (4, 74) und einem im Inneren des Leiters gehaltenen und über das Kabel vorstehenden Einführteil (14, 42, 72), bei welchem die Erweichungstemperatur des Leiters unter der Erweichungstemperatur des Einführteils liegt, und das Einführteil bei der Erweichungstemperatur des Leiters ausreichend steif ist, um in den Leiter einführbar zu sein, und wobei der Leiter und das Einführteil mit Hilfe des Leitermaterials miteinander verschweißt werden.

6. Kabel nach Anspruch 5, bei welchem sich das Einführteil im wesentlichen in Längsrichtung des Leiters erstreckt.

7. Kabel nach Anspruch 5 oder 6, bei welchem der Leiter einen Schmelzpunkt von höchstens 170ºC aufweist.

8. Kabel nach Anspruch 7, bei welchem der Schmelzpunkt des Leiters im Bereich zwischen 50ºC und 150ºC liegt.

9. Kabel nach einem der Ansprüche 5 bis 8, das eine koaxiale Ausbildung aufweist.

10. Kabel nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei welchem das Kabel ein piezoelektrisches Kabel mit einem außenliegenden Stromleiter (8, 76) ist und das Isoliermaterial piezoelektrische Eigenschaften besitzt.

11. Kabel nach einem der Ansprüche 9 oder 10, bei welchem die Verbindung mit dem außenliegenden Stromleiter hergestellt wird.

12. Verbindung zwischen einem Kabel nach einem der Ansprüche 5 bis 11 und mindestens einem weiteren Kabel (48, 80, 82).

13. Verbindung nach Anspruch 12, bei welchem das andere bzw. das mindestens eine weitere Kabel ein piezoelektrisches Kabel aufweist.