Die Erfindung betrifft ein konfektioniertes elektrisches Kabel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kabels gemäß Anspruch 15.
Ein konfektioniertes elektrisches Kabel der genannten Art umfasst mindestens eine Ader, insbesondere mehrere Adern, wobei eine jeweilige Ader eine elektrisch isolierende Hülle aufweist und sich in Kabellängsrichtung zwischen einem ersten und einem zweiten freien Ende des Kabels erstreckt sowie zumindest an einem Endabschnitt des Kabels zur Bildung eines elektrischen Kontaktes von der isolierenden Hülle befreit und mit einem elektrischen Kontaktelement - als einem von der Ader verschiedenen Bauelement - versehen (d.h., elektrisch leitend verbunden) ist, z.B. durch Crimpen. Eine jeweilige Ader des Kabels ist in einem elektrisch isolierenden Träger aufgenommen, und zwar jeweils mit ihrem von der isolierenden Hülle befreiten (abisolierten) und mit einem elektrischen Kontaktelement versehenen Bereich. Jener Träger ist hierfür mit mindestens einem Durchbruch versehen, durch den hindurch das Kontaktelement einer (jeweiligen) Ader von außen zugänglich ist, um einen elektrischen Kontakt mit einem Gegenstecker herstellen zu können.
Ein derartiges konfektioniertes elektrisches Kabel ist beispielsweise aus der US 2003/0199205 A1 bekannt.
Bei der Herstellung jenes konfektionierten Kabels besteht das Problem, dass ein Teil des abisolierten Bereiches einer Ader, insbesondere das dortige Kontaktelement, zum Beispiel beim Aufschieben einer Außenleiterhülse an einem freien Ende des Kabels, in unerwünschten elektrischen Kontakt mit einem weiteren elektrisch leitfähigen Element, wie beispielsweise einem Drahtrest eines am Kabel vorgesehenen Schirmgeflechtes, geraten könnte.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein konfektioniertes elektrisches Kabel der eingangs genannten Art zu verbessern und insbesondere den vorstehend genannten Nachteil zu vermeiden.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Schaffung eines konfektionierten elektrischen Kabels mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Danach ist der durch den mindestens Durchbruch des isolierenden Trägers hindurch zugängliche, mit einem elektrischen Kontaktelement versehene Bereich einer jeweiligen Ader in einem Teilabschnitt, und zwar in einem nicht als elektrischer Kontakt (zur Kontaktierung eines Gegensteckers) dienenden Teilabschnitt, mit einer von der isolierenden Hülle der Ader verschiedenen elektrischen Isolierung versehen. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Lackschicht, um eine Passivierungsschicht oder um einen isolierenden Schaum handeln.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht mit einfachen, kostengünstigen und nahezu gewichtsneutralen Mitteln einen Schutz eines Teilabschnittes des Kontaktelementes einer jeweiligen Ader, welcher nicht als elektrischer Kontakt dienen soll, vor der unbeabsichtigten elektrischen Kontaktierung mit einem elektrisch leitfähigen Fremdkörper. Hierdurch muss ein solcher Teilabschnitt des Kontaktelementes einer jeweiligen Ader nicht vollständig von dem Material des zugehörigen Trägers umgeben sein, was einerseits Gewicht spart und andererseits zusätzliche Möglichkeiten bei der Konfektionierung des Kabels öffnet.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Kontaktelement einer jeweiligen Ader zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit einem Gegenstecker in radialer Richtung bezüglich der Kabellängsrichtung (also senkrecht zur Kabellängsrichtung) durch den Durchbruch des zugehörigen Trägers hindurch zugänglich ist. Ein solcher Durchbruch kann zugleich dazu genutzt werden, um das Kontaktelement einer jeweiligen Ader in radialer Richtung in den isolierenden Träger einzuführen, insbesondere dort radial einzuclipsen. Hierzu kann an dem Träger mindestens ein über den Durchbruch ragender Rastvorsprung ausgebildet sein. Der nicht der elektrischen Kontaktierung mit einem Gegenstecker dienende, im zugehörigen Träger aufgenommene Teilabschnitt des Kontaktelementes wird an seiner äußeren Oberfläche isoliert, um unerwünschten elektrischen Kontakt in diesem Teilabschnitt zu vermeiden.
Die elektrische Isolation jenes Teilabschnittes eines jeweiligen Kontaktelementes kann dabei insbesondere gezielt nach dem Einbringen des jeweiligen Kontaktelementes in den elektrisch isolierenden Träger durch dessen mindestens einen Durchbruch hindurch vorgenommen werden. Dies ermöglicht eine Isolierung gezielt solcher Teile des Kontaktelementes einer Ader, die durch einen Durchbruch des Trägers hindurch zugänglich sind (die jedoch nicht als elektrischer Kontakt dienen sollen). Dabei bleiben solche Stellen des Kontaktelementes frei von der zusätzlichen Isolierung, die an dem Träger anliegen.
Zwar ist aus der DE 41 19 202 A1 bereits ein elektrischer Steckverbinder bekannt, bei dem Kontaktelemente mit einem isolierenden Material beschichtet sind, um diese gegenüber einem metallischen Gehäuseblock zu isolieren. Dies hat jedoch nichts mit dem vorstehend zu lösenden Problem zu tun, wo es ja um die Aufnahme abisolierter Enden der Adern eines elektrischen Kabels in einem elektrisch isolierenden Träger geht. Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen konfektionierten elektrischen Kabels ist durch die Merkmale des Anspruchs 15 charakterisiert.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand Figur 1 deutlich werden.
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt eines elektrischen Kabels, das sich in üblicher Weise in Kabellängsrichtung L zwischen zwei freien Enden erstreckt. Der Ausschnitt zeigt dabei die Umgebung eines ersten freien Endes E des Kabels. Das Kabel umfasst mindestens eine Ader, im Ausführungsbeispiel genauer vier Adern 1. Eine jeweilige Ader 1 ist dabei mit einer elektrisch isolierenden Hülle 12 versehen; und die Adern 1 des Kabels sind von einem Kabelmantel 2 umgeben.
Das Kabel ist im Bereich des freien Endes E derart konfektioniert, dass ein elektrischer Steckverbinder zur Kontaktierung eines Gegensteckers gebildet wird. Hierzu sind die Adern 1 im Bereich des freien Endes E abisoliert, also von der isolierenden Hülle 12 befreit, und mit einem elektrischen Kontaktelement 11 versehen, welches - als ein von der Ader 1 verschiedenes, separates Bauelement - mit der Ader 1 elektrisch leitend verbunden ist, z.B. durch Crimpen. Das Kontaktelement 11 einer jeweiligen Ader 1 ist in einem elektrisch isolierenden, zum Beispiel aus Kunststoff bestehenden, Träger 4 aufgenommen. Dabei dient ein an das freie Ende E des Kabels anschließender erster Teilabschnitt 11a des Kontaktelementes 11 einer jeweiligen Ader 1 als elektrischer Kontakt, während ein in axialer Richtung, das heißt, in Kabellängsrichtung L, daran anschließender zweiter Teilabschnitt 11 b des Kontaktelementes 11 demgegenüber keinen elektrischen Kontakt mit einem weiteren elektrischen Element herstellen soll.
Der elektrisch isolierende Träger 4 ist mit Durchbrüchen 40 (in seinem die Adern 1 umgebenden Mantel) versehen, durch die hindurch das Kontaktelement 11 einer jeweiligen Ader 1 in radialer Richtung R, also senkrecht zur Kabellängsrichtung L, von außen zugänglich ist. Dies ermöglicht zum einen eine elektrische Kontaktierung einer jeweiligen Ader 1 am ersten Teilabschnitt 11a des jeweiligen Kontaktelementes 11.
Zum anderen können die Adern 1 mit ihrem jeweiligen Kontaktelement 11 durch einen jeweiligen Durchbruch 40 hindurch in radialer Richtung R in den Träger 4 eingesetzt werden. Konkret sind die Adern 1 mit ihrem jeweiligen Kontaktelement 11 radial in den Träger 4 einclipsbar. Hierzu weist letzterer Rastvorsprünge 42 auf, die in einen jeweiligen Durchbruch 40 hineinragen.
Im Ergebnis wird in dem Träger 4 für das elektrische Kontaktelement 11 einer jeweiligen Ader 1 des Kabels jeweils eine Aufnahme 41 gebildet, in welcher das jeweilige Kontaktelement 11 rastend aufgenommen ist und gleichzeitig in radialer Richtung R zugänglich ist.
An das jeweilige Kontaktelement 11 der Adern 1 schließt in Kabellängsrichtung L ein Schirm 3 in Form eines Schirmgeflechtes an, welcher die Adern 1 einschließlich der jeweiligen isolierenden Hülle 12 umgibt.
Auf das Kabel ist im Bereich des Endes E weiterhin eine Außenleiterhülse 5 aufgeschoben, welche einerseits an dem Schirm 3 anliegt und andererseits - zusammen mit einem äußeren Anschlussabschnitt 6 - den elektrisch isolierenden Träger 4 umschließt, wobei im Anschlussabschnitt 6 Öffnungen vorgesehen sind, welche die radiale Zugänglichkeit des ersten Teilabschnittes 11a des Kontaktelementes 11 einer jeweiligen Ader 1 gewährleisten. Die Außenleiterhülse 5 ist mit dem elektrisch isolierenden Träger 4 an einer Befestigungsstelle 55 durch Crimpen verbunden (Crimp-Verbindung).
Bei einer derartigen Anordnung besteht das Problem, dass beim Aufschieben der Außenleiterhülse 5 auf den elektrisch isolierenden Träger 4 in axialer Richtung (d.h., in Kabellängsrichtung L) ein elektrischer Kontakt (Kurzschluss) zwischen dem Kontaktelement 11 einer jeweiligen Ader 1 und dem Kabelschirm 3 zuverlässig vermieden werden soll. Ein ungewollter elektrischer Kontakt könnte beispielsweise dadurch herbeigeführt werden, dass ein Draht des den Kabelschirm 3 bildenden Schirmgeflechtes beim Aufschieben der Außenleiterhülse 5 mitgenommen und dabei gegen das Kontaktelement 11 einer Ader 1 gedrückt wird, und zwar durch den zugehörigen Durchbruch 40 hindurch. Dies betrifft insbesondere den benachbart zu dem Kabelschirm 3 liegenden zweiten Teilabschnitt 11 b des Kontaktelementes 11 einer jeweiligen Ader 1. Da ein solcher Teilabschnitt 11 b nicht der Kontaktierung mit einem Gegenstecker dient, sondern vielmehr vor allem deshalb abisoliert ist, um das radiale Einführen in den Träger 4 zu ermöglichen, wird dieser Teilabschnitt 11 b eines jeweiligen Kontaktelementes 11 erfindungsgemäß an seiner äußeren Oberfläche elektrisch isoliert.
Die elektrische Isolierung eines jeweiligen zweiten Teilabschnittes 11 b am Kontaktelement 11 einer Ader 1 wird vorliegend vorteilhaft nach dem Einbringen des Kontaktelementes 11 der entsprechenden Ader 1 in den Träger 4 (jedoch vor dem Aufschieben der Außenleiterhülse 5) vorgenommen. Die Isolierung eines jeweiligen zweiten Teilabschnittes 11 b kann somit gezielt an denjenigen Stellen erfolgen, welche durch den jeweils zugehörigen Durchbruch 40 im Träger 4 hindurch von außen zugänglich sind.
Gemäß einer Variante erfolgt die Isolierung eines jeweiligen zweiten Teilabschnittes 11 b am Kontaktelement 11 einer Ader 1 durch Aufbringen einer isolierenden Beschichtung durch den jeweils zugeordneten Durchbruch 40 des Trägers 4 hindurch. Die Beschichtung kann beispielsweise durch Aufbringen eines isolierenden Lackels auf den zweiten Teilabschnitt 11b vorgenommen werden. Geeignete Lacke lassen sich z.B. in einfacher Weise auf den jeweiligen Teilabschnitt 11 b aufsprühen. Bei Verwendung eines UV-härtbaren Lackes zur Bildung einer isolierenden Schicht lassen sich zudem kurze Bearbeitungszeiten erreichen, indem das Trocknen des Lackes durch UV-Bestrahlung beschleunigt wird.
Bei einem nachträglichen Aufbringen der Isolierung auf den zweiten Teilabschnitt 11 b des Kontaktelementes 11 bleiben solche Bereiche jenes Teilabschnittes, die (hinreichend dicht) am isolierenden Träger 4 anliegen, frei von der zusätzlichen Isolierung.
Allgemein geht es darum, auf den zweiten Teilabschnitt 11 b des Kontaktelementes 11 einer jeweiligen Ader 1 ein isolierenden Schicht (Trennschicht) aufzubringen oder die Oberfläche eines jeweiligen Teilabschnitts 11 b in sonstiger Weise zu isolieren. Hierfür kommen neben dem bereits dargestellten Lackieren noch weitere Möglichkeiten in Betracht.
So kann eine Passivierung der äußeren Oberfläche eines jeweiligen zweiten Teilabschnittes 11 b am Kontaktelement 11 der Adern 1 vorgesehen sein, zum Beispiel durch Galvanisieren der entsprechenden Oberfläche (unter Verwendung von Zinn). Weiterhin ist auch die Verwendung eines Schaumes oder eines Schrumpfschlauches zur Isolierung des zweiten Teilabschnittes 11 b am Kontaktelement 11 einer jeweiligen Ader 1 möglich. Bei den letztgenannten Verfahren wird allerdings die Isolierung des zweiten Teilabschnittes 11 b nicht immer erst nach dem Einbringen des Kontaktelementes 11 einer jeweiligen Ader 1 in die zugehörige Aufnahme 41 am Träger 4 erfolgen können.
Insbesondere bei der Verwendung von Lack zur isolierenden Beschichtung des zweiten Teilabschnittes 11 b am Kontaktelement 11 einer jeweiligen Ader 1 ist mit der Isolierung nur ein sehr geringer Materialaufwand verbunden; diese ist also nahezu gewichtsneutral. Bei typischen Spannungen von 12 V, die am konfektionierten Kabel anliegen, genügt eine Lackschicht von wenigen Mikrometern, um eine hinreichende Isolierung des zweiten Teilabschnittes 11 b an einer jeweiligen Ader 1 sicherzustellen.