DE9301033U1

DE9301033U1 - Isolierkappe für elektrische Leiter

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Publication number: DE9301033U1
Application number: DE9301033U
Authority: DE
Original assignee: Dsg Schrumpfschlauch 5309 Meckenheim De GmbH
Current assignee: Dsg Schrumpfschlauch 5309 Meckenheim De GmbH
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1993-01-26
Publication date: 1993-03-18
Anticipated expiration: 2003-01-27

Description

Isolierkappe für elektrische Leiter

Die Neuerung betrifft eine Isolierkappe für elektrische Leiter, insbesondere für die elektrische Isolierung von Spleißstellen bei Verdrahtungssystemen im Fahrzeug- und Maschinenbau. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der neuerungsgemäßen Isolierkappe sind Spleißstellen bei Kabelbäumen im Automobilbau.

Es sind bereits elektrisch isolierende Schutzkappen für elektrische Leiter bekannt, die aus Polyvinylchlorid (PVC) bestehen. Die Kappen werden klemmend auf den zu isolierenden Bereich des Verdrahtungssystems aufgesteckt und bei Bedarf mit Kunststoffkleber verklebt.

Diese bekannten PVC-Schutzkappen sollen aus Umweltschutzund Entsorgungsgründen zukünftig nicht mehr verwendet werden. Außerdem kann der Kunststoffkleber bei der Montage eine gesundheitliche Gefährdung des mit der Montage befaßten Personals einhergehen. Zudem ist die Verwendung von Kunststoffkleber bei der Kappenmontage zeitraubend.

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Ferner bekannt sind bereits elektrisch isolierende Schutzkappen aus Warmeschrumpfschlauch, wobei diese Schrumpfschlauchkappen eine innere Klebstoffbeschichtung aufweisen, so daß das Einfüllen von Klebstoff bei jedem Montagevorgang entfällt. Das Verarbeiten von Schrumpfschlauch zur Kappenbildung erfordert jedoch technische Hilfsmittel zwecks Wärmezufuhr beim Schrumpfen, und der gesonderte SchrumpfVorgang zum Herumschrumpfen der Kappe um den zu isolierenden Leiterabschnitt erfordert einen gewissen Zeitaufwand.

Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ohne die Verwendung von PVC eine kostengünstige Isolierkappe aufzufinden, welche ohne technische Hilfsmittel von ungelernten Hilfskräften bei äußerst geringem Zeitaufwand an elektrisch zu isolierenden Leiterabschnitten eines Verdrahtungssystems montiert werden kann. Dabei muß die zu schaffende Isolierkappe so temperaturbeständig sein, daß sie Temeraturen im Bereich von -55 bis +125 ⁰C für einen Zeitraum von wenigstens 2000 h gewachsen ist. Ferner soll die Isolierkappe eine Rüttelfestigkeit von 4 G, also dem Vierfachen der Erdbeschleunigung aufweisen.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß gelöst durch eine Isolierkappe für elektrische Leiter, insbesondere für die elektrische Isolierung von Spleißstellen bei Verdrahtungssystemen im Fahrzeug- und Maschinenbau, welche sich auszeichnet durch einen Außenmantel aus einem für Isolationszwecke geeigneten Kunststoff und ein in dem Außenmantel aufgenommenes rohrförmiges Innenteil aus einem Kunststoff mit guten Haftreibungseigenschaften, wobei das Innenteil mit einer seinen freien Querschnitt vermindernden Einrichtung versehen ist, welche mit den zu isolierenden Leitern bzw. deren Isolationshülle in Halteeingriff bringbar sind.

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ergibt sich daraus, daß die neuerungsgemäße Isolier-

kappe nicht aus PVC besteht, rasch und damit kostengünstig montierbar ist und zu ihrer Montage weder technischer Hilfsmittel noch Fachpersonal benötigt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das ringförmige Innenteil mit nach innen vorspringenden Stegen versehen, welche den freien Querschnitt dieses Innenteils herabsetzen.

Ferner hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die den freien Querschnitt des Innenteils vermindernde Einrichtung als wenigstens eine den ringförmigen Innenraum des Innenteils durchsetzende Membran ausgebildet ist. Vorteilhafterweise durchsetzt diese Membran den Innenraum V-förmig, so daß im zentralen Bereich des Innenraums ein im wesentlichen die Gestalt eines gleichseitigen Dreiecks aufweisender Aufnahmekanal für den zu isolierenden Leiterabschnitt gebildet ist.

Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß der Außenmantel aus Polyethylen mit geringer Dichte (LDPE), aus Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) oder aus einem PE-Copolymerisat besteht.

Das rohrförmige Innenteil besteht vorzugsweise aus einem Elastomer, aus einem Ethylen-Vinylacetat (EVA) oder aus einem thermoplastischen Elastomer. Diese letztgenannten Werkstoffe haben gute Hafteigenschaften und können folglich den in die Isolierhülle nach der Erfindung eingebrachten, zu isolierenden Leiterabschnitt trotz hoher Belastungen von bis zu 4 G an Ort und Stelle halten, wobei von den Oberflächen dieser Membranen elastische Haltekräfte auf die zu isolierenden Leiter bzw. deren Isolierhüllen aufgebracht wird.

Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Neuerung sind der Außenmantel und das die querschnittsvermindernde Einrichtung aufweisende Innenteil durch Coextru-

sion hergestellt.

Die Neuerung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt:

Fig.l einen Längsschnitt durch eine Isolierkappe, in welcher eine Spleißstelle angeordnet ist, mit welcher eine Vielzahl elektrischer Leiter miteinander verbunden ist,

Fig.2 einen Querschnitt durch eine Isolierkappe nach einer ersten Ausführungsform und

Fig.3 einen Querschnitt durch eine Isolierkappe nach einer zweiten Ausführungsform.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, besteht die Isolierkappe aus einem Außenmantel 2 und einem sich längs der gesamten Innenwandung des Außenmantels erstreckenden rohrförmigen Innenteil 3, wobei das Innenteil, wie in Fig. 2 dargestellt, über seinen Innenumfang verteilt, eine Vielzahl von nach innen vorspringenden Stegen 4 aufweist. Diese Stege 4 verringern den freien Querschnitt des Innenteils 3.

Der Außenmantel 2 der Isolierhülle besteht vorzugsweise aus Polyethylen mit geringer Dichte (LDPE), aus Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) oder aus einem PE-Copolymerisat. Die genannten Werkstoffe zeichnen sich durch ein gutes elektrisches Isolationsvermögen aus.

Das Innenteil 3 der Isolierkappe besteht vorzugsweise aus einem Elastomer, aus Ethylen-Vinylacetat (EVA) oder aus einem thermoplastischen Elastomer. Werkstoffe, die für das Innenteil 3 in Betracht kommen, verfügen über gute Haftreibungseigenschaften.

Vorzugsweise sind der Außenmantel 2 und das Innenteil 3 durch Coextrusion hergestellt.

Die den freien Querschnitt des Innenteils 3 vermindernden, nach innen vorspringenden Stege 4 sind so dimensioniert, daß sie von einem in das Innenteil eingeführten Bündel von miteinander verspleißten elektrischen Leitern 1 beaufschlagt und quetschend elastisch verformt werden. Die elastischen Rückstellkräfte der verformten Stege 4 sind auf die elektrischen Leiter 1 gerichtet und halten diese in der in Fig. 1 dargestellten Stellung fest. Dabei werden die Leiter in der Isolierkappe so festgehalten, daß sie selbst bei Rütteltesten mit Beschleunigungswerten von bis zu 4 G (Erdbeschleunigung) nicht aus der Isolierkappe gelöst werden. Je nach Durchmesser d, des Innenteils 3 sind sechs bis zwölf vorspringende Stege 4 vorgesehen. Eine besonders günstige Haltewirkung wird von den Stegen ausgeübt, wenn deren Höhe h der folgenden Bedingung genügt:

^dl

— + 5 % von d₁ = h

Bei der in Fig. 3 im Querschnitt dargestellten zweiten Ausführungsform der Isolierkappe weist das Innenteil 3 zum Zwecke der Verminderung des freien Querschnittes wenigstens eine Membran 5 auf, welche den Innenraum des Innenteils 3 in Längsrichtung durchsetzt. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 hat die Membran 5 eine V-förmige Gestalt, so daß der Innenraum des Innenteils in drei sich in Längsrichtung erstreckende Kanäle unterteilt wird. Vorzugsweise ist, wie in Fig. 3 dargestellt, die V-förmige Anordnung der Membrane 5 derart getroffen, daß sich ein Längskanal mit Querschnittsgestalt in Form eines gleichseitigen Dreieckes ergibt.

Zur Bemessung der Wandstärke s der Membran 5 hat sich die folgende Beziehung als vorteilhaft erwiesen:

^di

— = s .
10

Die vorspringenden Stege 4 gemäß Fig. 2 und die Membran 5 gemäß Fig. 3 erstrecken sich im wesentlichen über die Gesamtlänge der Isolierkappe, wie schematisch in Fig. 1 dargestellt. In ähnlicher Weise, wie bereits anhand von Fig. 2 beschrieben, übt die Membran 5 gemäß Fig. 3 elastische Kräfte auf ein miteinander verspleißtes Leiterbündel (vgl. Fig. 1) aus, wenn dieses Leiterbündel mit seiner Spleißstelle voran in die Isolierkappe eingeführt worden ist, wie in Fig. 1 veranschaulicht.

Um den Bedürfnissen der Praxis gerecht zu werden, sind Isolierkappen mit unterschiedlichen Durchmessern vorgesehen. Durch geschickte Dimensionierung der vorspringenden Stege bzw. der Membran bzw. Membranen läßt sich erreichen, daß eine Isolierkappe vorgegebenen Durchmessers für eine Vielzahl unterschiedlich dimensionierter Spleißstellen verwendet werden kann.

Die Länge der Isolierkappen richtet sich nach der Anwendung bzw. der im Einzelfall zu erreichenden Isolation. Bevorzugt ist eine Mindestlänge der Isolierkappe von 20 mm und eine Maximallänge von 100 mm.

Wie schon erwähnt, wird die erfindungsgemäße Isolierkappe vorzugsweise durch Coextrusion des Außenmantels sowie des Innenteils einschließlich der zum Innenteil gehörenden Einrichtungen zur Verminderung des freien Querschnittes des Innenteils hergestellt, wobei die in Fig. 1 angegebene äußere Gestalt der Isolierhülle erst im Anschluß an das gemeinsame

Extrudieren von Außenmantel und Innenteil erfolgt. Im einzelnen läuft das bevorzugte Herstellungsverfahren wie folgt ab:

Es wird durch Coextrusion ein Schlauch hergestellt, der aus Außenmantel und Innenteil besteht. Dabei hat das Innenteil vorzugsweise die Querschnittsgestalt gemäß Fig. 2 oder gemäß Fig. 3. Es versteht sich, daß auch viele andere Querschnittsgestaltungen denkbar sind, solange diese Gestaltungen gewährleisten, daß der freie Querschnitt des Innenteils herabgesetzt wird und nach Einführen einer Spleißstelle von der Innenteilgestaltung eine Haltekraft auf die Spleißstelle bzw. deren Umgebung ausgeübt wird.

Sodann wird dieser Schlauch nicht wie üblich auf eine Trommel gewickelt, sondern durch eine Anlage geführt, mit deren Hilfe in vorgegebenen Abständen voneinander kurze Abschnitte des Schlauches verschweißt werden. Das Verschweißen dieser Schlauchabschnitte erfolgt mit Hilfe bekannter Verfahren, wie mit Hilfe des Wärmeschweißens, des Ultraschallschweißens, des Reibungsschweißens oder sonstiger Schweißverfahren, die in der KunststoffIndustrie Anwendung finden.

Anschließend wird der Schlauch in eine Vielzahl von Abschnitte unterteilt, wobei die Trennschnitte jeweils durch die verschweißten Teilbereiche hindurchgeführt werden. Die dabei anfallenden Teilabschnitte bestehen wie eine Wurst aus zwei verschweißten Endabschnitten und dazwischen einem Hohlraum. Wird auch noch dieser Hohlraum durchtrennt, so ergeben sich die erfindungsgemäßen Isolierkappen (Fig. 1).

In die dergestalt erhaltene Isolierkappe wird sodann die Spleißstelle 7 einer Vielzahl von miteinander verbundenen elektrischen Leitern 1 eingeführt. Dadurch, daß die Kappe ein geschlossenes Ende aufweist, können bei der Montage keine Positionierungsfehler gemacht werden, sofern die Spleiß-

stelle stets bis in Anlage an das geschlossene Ende in die Isolierkappe hineingeführt wird.

Um als Positionierhilfe im Sinne des Vorstehenden zu wirken, muß das geschlossene Ende der Isolierkappe nicht wirklich dicht geschlossen sein. Es ist zum Zwecke der Positionierung durchaus ausreichend, wenn das geschlossene Kappenende lediglich soweit einwärts verformt ist, daß bei der Montage die Spleißstelle 7 nicht über das geschlossene Ende hinaus geführt werden kann.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Isolierkappe wird folgendes erreicht:

Durch geeignete Werkstoffauswahl, insbesondere hinsichtlich des Innenteils, wird gewährleistet, daß die Isolierkappe nicht nur gute elektrische Isolationseigenschaften aufweist, sondern auch die in der Kappe aufgenommenen Leiter bzw. deren Spleißstelle fest an Ort und Stelle hält, ohne daß technisch aufwendige oder zeitaufwendige Maßnahmen, wie Klebevorgänge oder Wärmeschrumpfvorgänge durchgeführt werden müssen. Auch ungelernte Mitarbeiter sind imstande, die erfindungsgemäßen Isolierkappen auf Spleißstellen anzuordnen, daß lediglich erforderlich ist, eine Spleißstelle zu ergreifen und soweit in die Kappe hineinzuführen, bis die Spleißstelle in Anlage an das mehr oder weniger intensiv geschlossene Kappenende gelangt.

Claims

Schutzansprüche

1. Isolierkappe für elektrische Leiter, insbesondere für die elektrische Isolierung von Spleißstellen bei Verdrahtungssystemen,
gekennzeichnet durch einen Außenmantel (2) aus einem für Isolationszwecke geeigneten Kunststoff und ein in dem Außenmantel aufgenommenes, rohrförmiges Innenteil (3) aus einem Kunststoff mit guten Haftreibungseigenschaften, wobei das Innenteil mit einer seinen freien Querschnitt vermindernden Einrichtung (4, 5) versehen ist, welches mit dem zu isolierenden Leiter bzw. dessen Isolationshülle in Halteeingriff bringbar ist.

2. Isolierkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Innenteil (3) mit nach innen vorspringenden Stegen (4) versehen ist, welche den freien Querschnitt des Innenteils (3) vermindern.

3. Isolierkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den freien Querschnitt des Innenteils (3) vermindernde Einrichtung als wenigstens eine den Innenraum des Innenteils (3) durchsetzende Membran (5) ausgebildet ist.

4. Isolierkappe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) den Querschnitt des Innenraums des Innenteils (3) V-förmig durchsetzt.

5. Isolierkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (2) aus Polyethylen mit geringer Dichte (LDPE), aus Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) oder aus einem PE-Copolymerisat besteht.

6. Isolierkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, daß das Innenteil (3) aus einem Elastomer, aus Ethylen-Vinylacetat (EVA) oder aus einem thermoplastischen Elastomer besteht.

7. Isolierkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (2) und das die querschnittsvermindernde Einrichtung (4, 5) aufweisende Innenteil (3) durch Coextrusion hergestellt sind.