DE102007005810A1

DE102007005810A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs und Kabelschuh

Info

Publication number: DE102007005810A1
Application number: DE102007005810A
Authority: DE
Inventors: Harald Ross
Original assignee: Gustav Klauke GmbH
Current assignee: Gustav Klauke GmbH
Priority date: 2007-01-17
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2008-07-24
Also published as: US20100014942A1; WO2008087105A3; WO2008087105A2; DE112008000046A5; US7887380B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs oder einer Kabelaufnahme aus einem metallischen Rohrabschnitt. Darüber hinaus auch gegenständlich einen Kabelschuh mit einem Flachteil und einem Einsteck-Rohrabschnitt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs oder einer Kabelaufnahme anzugeben, das die gewünschte Dichtigkeit aufweist und die Vorteile eines verzinnten Kabelschuhs erreichen lässt, aber herstellungsmäßig günstig ist. Darüber hinaus soll ein vorteilhafter verzinnter Kabelschuh oder eine Kabelaufnahme angegeben werden. Diese Aufgabe ist herstellungsmäßig dadurch gelöst, dass der Rohrabschnitt zunächst galvanisch verzinnt wird, wobei der Rohrabschnitt einseitig zur Bildung des Flachteils zusammengepresst wird und der Rohrabschnitt nach der Zusammenpressung so erhitzt wird, dass sich auf Grund der Zinnbeschichtung Z im Bereich der im Flachteil aufeinander liegenden Oberflächen eine stoffschlüssige Verbindung ergibt. Gegenständlich wird vorgeschlagen, dass der Kabelschuh galvanisch verzinnt ist, derart, dass sich im Bereich aufeinander liegender Oberflächen im Flachteil eine stoffschlüssige Verbindung ergibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs oder einer Kabelaufnahme aus einem metallischen Rohrabschnitt. Darüber hinaus auch gegenständlich einen Kabelschuh mit einem Flachteil und einem Einsteck-Rohrabschnitt.
Die Herstellung derartiger Kabelschuhe und solche Kabelschuhe selbst sind in vielfältiger Ausgestaltung bekannt. Zum Stand der Technik wird etwa auf die DE 102005007203 A1 verwiesen.
Es ist auch bekannt, derartige Kabelschuhe zu verzinnen, nämlich feuerzuverzinnen. Hierbei treten allerdings Mängel auf, insbesondere hinsichtlich einer geforderten Dichtigkeit des Rohrabschnittes, zu deren Vermeidung weitere aufwendige Fertigungsschritte erforderlich sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs oder einer Kabelaufnahme anzugeben, das die gewünschte Dichtigkeit aufweist und die Vorteile eines verzinnten Kabelschuhs erreichen lässt, aber herstellungsmäßig günstig ist. Darüber hinaus soll ein vorteilhafter verzinnter Kabelschuh oder eine Kabelaufnahme angegeben werden.
Diese Aufgabe ist zunächst herstellungsmäßig beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass der Rohrabschnitt zunächst galvanisch verzinnt wird. In der Regel handelt es sich hier um einen Kupfer- oder Stahlrohrabschnitt. Dieser Rohrabschnitt wird einseitig zur Bildung des für einen Kabelschuh typischen Flachteils zusammengepresst. Hierbei ist weiter von Bedeutung, dass der Rohrabschnitt nach der Zusammenpressung so erhitzt wird, dass sich auf Grund der Zinnbeschichtung im Bereich der im Flachteil aufeinander liegenden Oberflächen eine stoffschlüssige Verbindung ergibt. Es handelt sich um eine lötartige Verbindung. Diese Verbindung sorgt ohne Weiteres für die gewünschte Dichtigkeit im flachteilseitigen Endbereich des Rohrabschnittes.
Gleicherweise wird derart eine Kabelaufnahme hergestellt, die nicht notwendig eine Durchgangsöffnung im Bereich des Flachteils aufweist. Insbesondere kann die Kabelaufnahme auch beidseitig mit entgegengesetzten Öffnungen einen Rohrabschnitt aufweisen, in den ein Kabel eingesteckt werden kann. Durch die – im letzteren Fall: mittigen – Flachteilausbildungen ist die gewünschte Dichtigkeit erreicht. Solche Kabelaufnahmen werden auch Stoßverbinder genannt. In dem – mittigen – Flachteilabschnitt kann aber auch eine Öffnung zur Halterung beispielsweise mittels eines Bolzens (Gewindebolzen) ausgebildet sein.
Bevorzugt wird die Erhitzung auf mehr als 200°C vorgenommen, weiter bevorzugt auf mehr als 250°C. Es ist in der Regel gewünscht, bis über die Verflüssigungstemperatur der Zinnbeschichtung zu erhitzen. Die Erhitzung kann auf unterschiedliche Weisen vorgenommen werden, so beispielsweise auch induktiv oder durch Strahlung.
Wesentlich ist auch, dass eine lötartige Verbindung, ohne dass ein Flussmittel verwendet werden muss, vorgenommen werden kann.
Auf Grund der galvanischen Verzinnung ist herstellungsmäßig keine wesentliche mechanische Beanspruchung gegeben, zumal diese Verzinnung vor Verpressung, also an dem Ausgangs-Rohrabschnitt, vorgenommen wird. Auch lässt sich vorteilhaft eine gewünschte Schichtdicke einstellen. Bevorzugt ist eine Schichtdicke im Bereich 2–10 μm wobei hier auch die Zwischenwerte ganzzahlig und im Zehntelbereich offenbart sind. Also, lediglich beispielhaft, auch eine Schichtdicke von 2,5 μm oder 8,6 μm etc. Die Verpressung zum Flachteil voll zieht die so erzeugte Zinnbeschichtung im Wesentlichen ohne größere Beeinträchtigung mit. Etwaige Beschädigungen werden auch in der nachfolgenden, nach der Verpressung vorgenommenen Erhitzung gleichsam „geheilt". Zugleich wirkt sich die genannte Erhitzung ggf. sogar günstig auf das Gefüge des für den Kabelschuh bzw. die Kabelaufnahme verwendeten Werkstoffes aus.
Besonders bevorzugt ist auch, dass der Rohrabschnitt bzw. der verpresste Rohrabschnitt unter Schutzgas erhitzt wird. So können Materialbeeinträchtigungen noch günstiger vermieden werden.
Bevorzugt vor der Erhitzung, wobei dies grundsätzlich aber auch nach der Erhitzung möglich ist, wird zur Ausbildung eines üblichen Kabelschuhs im Bereich des Flachteils eine Stanzung vorgenommen, nämlich um in üblicher Weise an der Vorderkante eine gewünschte Abrundung zu erzielen und im Flächenbereich eine übliche Durchgangsöffnung auszubilden.
Im Hinblick auf die hierbei entstehenden Blankabschnitte des Kabelschuhs kann es sinnvoll sein, danach eine weitere, bevorzugt zweite galvanische, Verzinnung vorzunehmen. In einer Reihe von Fällen wird dies aber auch nicht erforderlich sein, je nach den Anforderungen, die an den Kabelschuh gestellt werden.
Gegenständlich zeichnet sich der Kabelschuh bzw. die Kabelschuhaufnahme dadurch aus, dass er im Bereich der aufeinander liegenden Oberflächen des Flachteils eine stoffschlüssige Verbindung, nämlich eine stoffschlüssige Zinnverbindung, gegeben ist, und dies durchgehend in dem Flachteil. Hinsichtlich Dichtigkeit, gesehen von dem Einsteck-Rohrabschnitt aus, ergibt sich also eine langgestreckte, gleichsam folienartig dünne Verbindungsschicht, die eine Vielzahl oder Kette von Fehlstellen aufweisen müsste, dass es zu einer Undichtigkeit käme. Es ist entsprechend praktisch nicht möglich.
Nachstehend ist die Erfindung des Weiteren anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausführungsbeispiel zeigt, erläutert. Hierbei zeigt:
1 einen verzinnten, metallischen Rohrabschnitt;
2 eine Ausschnittsvergrößerung, entsprechend der Linie II-II in 1;
3 den Rohrabschnitt gemäß 1 nach Ausformung eines Flachteils;
4 einen Querschnitt durch den Gegenstand gemäß 3, geschnitten (teilweise) entlang der Linie IV-IV in 3;
5 eine Ausschnittsvergrößerung V-V aus 4;
6 den Gegenstand gemäß 3 bzw. 4 nach Stanzung; und
7 eine perspektivische Darstellung einer Kabelaufnahme bzw. eines Stoßverbinders.
Dargestellt und beschrieben ist zunächst ein Rohrabschnitt 1, 1, der ein verzinnter Kupferrohrabschnitt ist. Die Verzinnung ist galvanisch aufgebracht worden. Entsprechend ist der Rohrabschnitt auf seiner gesamten inneren und äußeren Oberfläche mit einer durchgehenden Zinnschicht Z, siehe 2, überzogen.
Danach ist ein Endabschnitt des Rohrabschnittes 1 gemäß 1 zusammengepresst worden zur Ausbildung eines Flachteils 2, 3.
Der so hergestellte Gegenstand gemäß 3 ist sodann, was im Einzelnen nicht dargestellt ist, soweit erhitzt worden, dass sich im Bereich der im Flachteil 2 aufeinander liegenden Oberflächen 3, 4, eine stoffschlüssige Verbindung ergibt, wie dies in der Querschnittsdarstellung gemäß 4 angedeutet ist. Hierbei sind in 4 die Verzinnungsschichten nicht im Einzelnen differenziert dargestellt.
In 5 ist die sich ergebende Verzinnung in weiterer Einzelheit dargestellt. Hierbei ist, zur Darstellung in übertriebener Dicke, angedeutet, dass im Bereich der zueinander gewandten Oberflächen 3, 4 sich zunächst eine Mischschicht 9 (jeweils) ausbildet, in der also beim Beispielsfall eine Mischung von Zinn und Kupfer vorliegt. Darüber bleibt eine, nach der genannten Erhitzung gemeinsame, Zinnschicht 10. Vergleichbares vollzieht sich auch an der sonstigen Oberfläche des Kabelschuhs, wobei die Schichten außerhalb der gegenüberliegenden Oberflächen 3 und 4 entsprechend mit 9' und 10' angedeutet sind. Hierbei ist die Schicht 10' natürlich jeweils nicht eine gemeinsame Schicht, der gegenüberliegenden Abschnitte des Rohres.
Beim Ausführungsbeispiel ist die Zinnschicht Z mit einer Schichtdicke von 5 μm ausgebildet. Es wurden auch schon Ausführungen mit geringerer Schichtdicke bis hin zu 3 μm vorgenommen, die grundsätzlich auch funktionstüchtig sein können.
Die Erhitzung wurde bei einer Temperatur von ca. 250°C vorgenommen, und zwar unter Schutzgas. Die – verbleibende – Schichtdicke der Verzinnung im Bereich der aufeinanderliegenden Oberflächen 3, 4, ist gegenüber einer mathematischen Addition der Ausgangsschichtdicken geringer, um ca. 10 bis 50%.
Anschließend an die Erhitzung ist eine Ausstanzung der Öffnung 5 vorgenommen worden, zugleich mit der Ausbildung der Abrundung 6 am freien Ende des Flachteils 2, so dass sich insgesamt der in 4 dargestellte Kabelschuh 7 ergeben hat.
Nach dieser Stanzung ist der Kabelschuh 7 gemäß 4 nochmals verzinnt worden, was im Einzelnen ebenfalls nicht dargestellt ist.
Entsprechend ergibt sich dann gemäß 6 ein üblicher Kabelschuh mit einem Flachteil 2 und einem Einsteck-Rohrabschnitt 8.
Mit Bezug zu 7 ist ein nach dem gleichen Verfahren hergestellter Stoßverbinder 11 dargestellt.
Ausgehend von einem entsprechend langen Rohrabschnitt 1 gemäß 1 wurde der Rohrsabschnitt 1 lediglich im Mittenbereich zusammengepresst, so dass sich beidseitig Einsteck-Rohrabschnitte 8' ergeben. Wesentlich ist, dass in dem Flachabschnitt 2' durch das Zusammenpressen und die Erhitzung eine vollständige Dichtigkeit erreicht ist, so dass nicht etwa Feuchtigkeit aus dem einen Einsteck-Rohrabschnitt 8' in den anderen Einsteck-Rohrabschnitt 8' eindringen kann.
Der Flachabschnitt 2' kann gegebenenfalls auch noch eine Ausstanzung aufweisen, entsprechend der Öffnung 5 beim Kabelschuh gemäß 6.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehö rigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005007203 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs (7) oder einer Kabelaufnahme aus einem galvanisch verzinnten, metallischen Rohrabschnitt (1), wobei der Rohrabschnitt (1) einseitig zur Bildung des Flachteils (2) zusammengepresst wird, und der Rohrabschnitt (1) nach der Zusammenpressung so erhitzt wird, dass sich auf Grund der Zinnbeschichtung Z im Bereich der im Flachteil (2) aufeinander liegenden Oberflächen eine stoffschlüssige Verbindung (10) ergibt.
Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs (7) oder einer Kabelaufnahme nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (1) auf mehr als 200°C erhitzt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs (7) oder einer Kabelaufnahme nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (1) auf mehr als 250°C erhitzt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs (7) oder einer Kabelaufnahme nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (1) unter Schutzgas erhitzt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs (7) oder einer Kabelaufnahme nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Erhitzung im Bereich des Flachteils (2) eine Stanzung (5, 6) vorgenommen wird.
Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nachfolgend zu der Erhitzung im Bereich des Flachteils (2) eine Stanzung (5, 6) vorgenommen wird.
Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs (7) oder einer Kabelaufnahme nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchgangsöffnung (5) gestanzt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs (7) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abrundung (6) gestanzt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Kabelschuhs (7) oder einer Kabelaufnahme nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelschnitt nach der Stanzung nochmals verzinnt wird.
Kabelschuh (7) oder eine Kabelaufnahme mit einem Flachteil (2) und einem Einsteck-Rohrabschnitt (8), wobei der Kabelschuh galvanisch verzinnt ist, derart, dass sich im Bereich aufeinander liegender Oberflächen (3, 4), im Flachteil (2) eine stoffschlüssige Verbindung (10) ergibt.