DE4028769C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von schrumpf­ fähigen Endkappen zum dichten Abschließen von Substratenden, wobei an der inneren Oberfläche der Endkappe eine Beschichtung aus einem wärmeakti­ vierbaren Kleber angeordnet ist.

Zum Schutz der Enden von Substraten wie Kabeln, Leitungen, Pfählen usw. werden häufig sogenannte Schrumpfkappen verwendet. Solche Kappen werden aus vernetzbarem Polyethylen im Spritzgußverfahren hergestellt, anschließend vernetzt und in warmem Zustand beispielsweise durch Auf­ blasen aufgeweitet, d. h. im Durchmesser gedehnt. Die Dehnung wird bis zur Abkühlung der Schrumpfkappe unterhalb der Kristallitschmelztempe­ ratur aufrechterhalten, wobei der gedehnte Zustand mit seinen Schrumpfspannungen "eingefroren" wird. Erst bei erneuter Erwärmung der Schrumpfkappe über den Kristallitschmelzpunkt des verwendeten polymeren Materials hinaus ist die Schrumpfkappe bestrebt, ihren ursprünglichen Zustand wieder einzunehmen, d. h. sie schrumpft zurück und umspannt das Substratende mit festem Sitz.

Eine solche Schrumpfkappe ist aus der DE-OS 37 12 922 bekannt. Diese Schrumpfkappe weist zusätzlich an ihrem inneren Umfang eine wenigstens partielle Beschichtung mit einem wärmeaktivierbaren Kleber auf. Diese Kleberbeschichtung wird durch die Schrumpfwärme aktiviert und bewirkt nach Abschluß des Schrumpfvorganges einen festen, nicht mehr abziehbaren Sitz der Schrumpfkappe auf dem Substratende.

In der Regel sind diese Schrumpfkappen so ausgelegt, daß das zu um­ schrumpfende Substratende im Umfang wenigstens geringfügig größer als die lichte Weite am offenen Ende der rückgeschrumpften Schrumpfkappe ist. Auf diese Weise bleibt auch nach erfolgtem Rückschrumpfvorgang ein Rest von Schrumpfspannung erhalten, mit dem der aufgeschmolzene Kleber beispielsweise in Unebenheiten des Substratendes und auf dieses selbst so aufgepreßt wird, daß zumindest eine flüssigkeitsdichte, in der Regel auch eine dampf- und gasdichte Umhüllung des Substratendes gegeben ist.

Ein Nachteil dieser bekannten Schrumpfkappen ist darin zu sehen, daß bei sich ändernden Substrat-Durchmessern bzw. Querschnittsabmessungen auf diese Abmessungen abgestimmte Schrumpfkappen benutzt werden müssen. Dies bedingt einen großen Werkzeugaufwand für die Herstellung dieser verschiedenen Schrumpfkappen-Abmessungen. Darüber hinaus müssen diese Schrumpfkappen in einem relativ aufwendigen Verfahren - wie es beispieIsweise in der DE-OS 37 12 922 beschrieben ist - nach ihrer Fertigung mit der innenliegenden Kleberbeschichtung versehen werden. Dies bedeutet neben der teureren Werkzeughaltung einen weiteren auf­ wendigen Verfahrensschritt, der das Endprodukt verteuert.

Aus der DE 87 08 736 U1 ist weiter eine Vorrichtung zur Wärmebehand­ lung von radial schrumpfenden Wärmeschrumpfschläuchen bekannt. Mit dieser Vorrichtung soll es auf einfache Weise möglich sein, sowohl die Eintrittsstellen der einzelnen Kabel eines Kabelbündels als auch die einzelnen Austrittsstellen solcher Kabel, z. B. von Kabelbäumen im Fahr­ zeugbau, einwandfrei abzudichten, ohne daß eine Versiegelung der Kabel­ stränge über die gesamte Länge der Kabelbäume oder eine Behandlung der einzelnen Abdichtstellen von Hand erforderlich wäre. Diese Aufgabe wird in der Vorveröffentlichung dadurch gelöst, daß die Wärmekammer mit einem Warmluftkanal in Verbindung steht und bewegbar über einem Kabelbündelabschnitt mit einer Abdichtstelle festlegbar ist.

Hierbei wird zwischen die einzelnen Kabelstränge ein pfropfenartiger Schmelzklebereinsatz eingefügt. Danach wird die Kombination zwischen den Kabelsträngen und dem pfropfenartigen Schmelzklebeeinsatz von einem radial schraumpfbaren Wärmeschrumpfschlauch umgeben. Dieser radial schrumpfende Wärmeschrumpfschlauch ist an seiner Innenseite mit einer Innenbeschichtung aus thermoplastischem Schmelzkleber versehen. Die Kombination zwischen radial schrumpfenden Wärmeschrumpfschlauch, Kabelsträngen und pfropfenartigem Schmelzklebereinsatz wird anschließend in der Wärmekammer einer Wärmebehandlung unterzogen. Dabei schmilzt der pfropfenartige Schmelzklebereinsatz, der Schmelzkleber schäumt auf und verfüllt bei zunehmendem Rückschrumpf des Wärme­ schrumpfschlauchs die zwischen den einzelnen Kabelsträngen vorhandenen Zwischenräume. Am Ende des Rückschrumpfvorganges des radial schrump­ fenden Wärmeschrumpfschlauches ist damit eine vollständige Abdichtung eines Kabelbaumes mit einem oder mehreren durchgeführten Einzeldrähten abgeschlossen.

Mit diesem aufwendigen Verfahren wird der gas- und flüssigkeitsdichte Verschluß eines Hohlkörpers erzielt, in den ein Bündel von Einzelkabeln eingezogen ist. Die pfropfenartigen Schmelzklebereinsätze zur Herstellung dieser Abdichtung gegenüber der Umgebungsatmosphäre werden nur an den Stellen eingesetzt, an denen einzelne oder mehrere Drähte des Kabelbündels aus dem Hohlraum herausgeführt werden.

Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung von Schrumpfkappen anzugeben, bei dem das nachträgliche Anbringen des Klebers vermieden wird. Darüber hinaus ist es die Aufgabe der Erfindung, die Schrumpfkappen so auszulegen, daß eine vor­ gegebene Bandbreite von Querschnittsabmessungen des Substrates mit einer Kappengröße überzogen werden kann.

Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß in das freie Ende eines aufgeweiteten Schrumpfschlauchabschnittes belie­ biger Länge ein in seinem äußeren Umfang gegenüber dem Schlauchlumen verkleinertes Abschlußelement eingesetzt wird, und daß danach die Wandung des Schrumpfschlauches im Bereich des eingesetzten Abschlußelementes durch gezielte Wärmeapplikation fest auf den äußeren Umfang des Abschluße­ lementes aufgeschrumpft wird.

Der besondere Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß als Ursprungselement der Schrumpfkappe von einem Schrumpf­ schlauchabschnitt ausgegangen wird. Der Schrumpfschlauch, aus dem der Abschnitt geschnitten wurde, ist als endIoser Extrusionsschlauch mit beispielsweise im Koextrusionsver­ fahren erzeugter Kleber-Innenbeschichtung hergestellt. Die­ ser Schrumpfschlauch ist anschließend in bekannter Weise vernetzt und in heißem Zustand auf das gewünschte Schrumpf­ maß aufgeweitet worden. Es kann also mit dem erfindungsge­ mäßen Verfahren - im Unterschied zu den nach dem Stand der Technik im Spritzgußverfahren hergestellten Schrumpfkappen - ein Ursprungsschlauch endlos extrudiert werden, der dann im Rahmen der vorgegebenen Rückschrumpfrate für verschiede­ ne Substratquerschnitte einstellbar ist. Für die Herstel­ lung des Schrumpfschlauches ist nur ein einziges Werkzeug erforderlich.

Dieser Schrumpfschlauch wird erfindungsgemäß einseitig zu der gewünschten Schrumpfkappe verschlossen, indem das be­ treffende freie Schrumpfschlauchende über das in das Schlauchlumen eingesetzte und im Umfang kleinere Abschluß­ element überschrumpft wird.

Hierbei ist die Wärmeapplikation durch geeignete Vorrich­ tungsmaßnahmen so gezielt auf das Schrumpfschlauchende auf­ zubringen, daß dieses nur im Bereich des Abschlußelementes schrumpft und im gegenüberliegenden Bereich des einzufüh­ renden Substratendes ungeschrumpft bleibt.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß das Ab­ schlußelement aus festem, plastischem, elastischem oder plastisch-elastischem Material besteht.

Mit diesen Variationsmöglichkeiten des Abschlußelementes lassen sich alle denkbaren Anwendungsmöglichkeiten abdecken.

Das Abschlußelement kann ferner aus einem elektrisch leit­ fähigen Material bestehen. In dieser Form kann es zur Ab­ leitung der statischen Aufladung beispielsweise von Mittel­ spannungskabeln dienen. Als Beispiel dient in diesem Fall eine durch Zusatz von leitfähigen Partikeln leitfähig ge­ machte Butylmasse oder ein leitfähiger Silikonkautschuk- Stopfen. Die leitfähigen Partikel können Ruße, metallische Pulver oder ähnliche Elemente sein.

Ferner erscheint es zweckmäßig, daß über die Schrumpfwärme der wärmeaktivierbare Kleber am inneren Umfang des Schrumpf­ schlauches im Bereich des Abschlußelementes aktiviert wird und beim Aufschrumpfen des Schrumpfschlauchendes auf das Abschlußelement mit dessen äußerem Umfang eine innige Ver­ bindung eingeht. Hierbei wird der Vorteil ausgenutzt, daß die Aktivierungstemperaturen für Heißschmelzkleber in Schrumpfprodukten normalerweise unterhalb der Schrumpftem­ peratur des Schrumpfschlauches liegt, die hier oberhalb 135°C beginnt.

Dieser Temperaturwert kann jedoch variieren, weil er abhän­ gig vom verwendeten Grundmaterial des Schrumpfschlauches ist. Die Erfindung macht sich jedenfalls den Vorteil zunut­ ze, daß die Innenschicht des Klebers bereits aktiviert ist, bevor der Schrumpfschlauch schrumpft. Im Grundsatz richtet sich die Aktivierungstemperatur für die innenlie­ gende Kleberschicht nach der verwendeten Klebertype und ist im allgemeinen zwischen 80°C und 110°C angesiedelt.

Wird beispielsweise eine thermoplastische Butylmasse in Form eines Butylstopfens als Abschlußelement verwendet, wird die Oberfläche dieses Stopfens durch die Schrumpfwärme erweicht und im Bereich des Vorschrumpfprozesses angeschmol­ zen. Dies ist insbesondere bei schmelzfähigen Heißbutylsor­ ten der Fall. Auf diese angeschmolzene Stopfenoberfläche schrumpft der den Stopfen übergreifende Schrumpfschlauchab­ schnitt mit seiner innenliegenden, aktivierten Kleberbe­ schichtung auf, wobei die Kleberschicht mit der aufgeschmol­ zenen Stopfenschicht eine innige, nicht mehr lösbare Ver­ bindung eingeht.

Wird für den Stopfen ein teil- oder vollvernetztes Butylen verwendet, wird dieser Schweißeffekt je nach Vernetzungs­ grad abnehmen, die Wärmebeständigkeit einer solchen Schrumpfkappe wird dagegen besser, da kein Butyl bei weite­ ren Verarbeitungsprozessen schmelzen und herauslaufen kann.

Neben dem beschriebenen Butyl als Stopfenmasse können be­ liebig andere Materialien als Abschlußelemente verwendet werden.

In der Zeichnung ist der Verfahrensablauf der erfindungsge­ mäßen Schrumpfkappen-Herstellung schematisch dargestellt; es zeigt

Fig. 1 den Schrumpfschlauch mit losem Abschlußelement,

Fig. 2 den Schrumpfschlauch mit eingeschrumpftem Abschluß­ element.

In Fig. 1 ist der Schrumpfschlauch 1 mit der innenliegenden Kleberbeschichtung 2 zu sehen. Diese Kleberbeschichtung kann in Form einer geschlossenen Oberfläche auf den inneren Umfang des Schrumpfschlauches 1 aufgebracht sein. Es können jedoch auch längsverlaufende, nebeneinander angeordnete Fä­ den der Klebermasse auf den inneren Umfang des Schrumpf­ schlauches 1 aufgebracht sein. Bei Verwendung eines rotie­ renden Extrusionskopfes kann die Klebermasse auch in Form von Wendeln, Spiralen oder dgl. auf dem inneren Umfang des Schrumpfschlauches 1 aufgebracht sein. Das Abschlußele­ ment 3 ist außerhalb des Lumens 11 des Schrumpfschlauches 1 gezeigt und wird in Pfeilrichtung in das Lumen 11 des Schrumpfschlauches 1 eingeführt.

Diesen Zustand zeigt Fig. 2, wobei durch Wärmeapplikation in Pfeilrichtung das freie Ende 12 des Schrumpfschlauches 1 gezielt erwärmt und auf das in das Lumen 11 eingesetzte Ab­ schlußelement 3 heruntergeschrumpft ist. Die innenliegende Kleberbeschichtung 2 hat dabei zur Oberfläche des Abschluß­ elementes 3 über den aufgeschmolzenen Kleber, der mit der Anpreßkraft des Schrumpfvorganges auf die Oberfläche des Abschlußelementes 3 aufgepreßt wird, einen innigen und dichten Kappenabschluß ergeben.

Aus Fig. 2 wird deutlich, daß nur im Bereich des Abschluß­ elementes 3 die innenliegende Kleberschicht 2 aktiviert worden ist.

Diese Kleberschicht 2 ist zum offenen Ende des Schrumpf­ schlauches 1 unbehelligt und kann danach mit der Applika­ tion der Schrumpfwärme auf das in das Lumen 11 eingesetzte Substratende - in der Zeichnung nicht gezeigt - herunter­ schrumpfen und eine dichte Verbindung mit dem überzogenen Substratende eingehen.

Claims (2)

1. Verfahren zum Herstellen von schrumpffähigen Endkappen zum dichten Abschließen von Substratenden, wobei an der inneren Oberfläche der Endkappe eine Beschichtung aus einem wärmeaktivierbaren Kleber an­ geordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in das freie Ende eines aufgeweiteten Schrumpfschlauchabschnittes beliebiger Länge ein in seinem äußeren Umfang gegenüber dem Schlauchlumen verkleinertes Abschlußelement eingesetzt wird, und daß danach die Wandung des Schrumpfschlauches im Bereich des eingesetzten Abschlußelementes durch gezielte Wärmeapplikation fest auf den äußeren Umfang des Abschlußelementes aufgeschrumpft wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Schrumpfwärme der wärmeaktivierbare Kleber am inneren Umfang des Schrumpfschlauches im Bereich des Abschlußelementes aktiviert wird und beim Aufschrumpfen des Schrumpfschlauchendes auf das Abschluß­ element mit dessen äußerem Umfang eine innige Verbindung eingeht.