DD201832A5

DD201832A5 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung zugfester und druckdichter, insbesondere temperaturbestaendiger anschluesse, abschluesse oder verbindungen von elektrischen leitungen

Info

Publication number: DD201832A5
Application number: DD81234541A
Authority: DD
Inventors: Heinz Eilentropp
Original assignee: Eilentropp Hew Kabel
Priority date: 1980-11-05
Filing date: 1981-11-02
Publication date: 1983-08-10
Also published as: GB2087170B; SU1306489A3; BE890959A; FR2493624A1; FI70761C; NO813734L; DE3041657A1; NL8105007A; ATA441081A; FI813480L; FI70761B; DE3041657C2; GB2087170A; IT8124845A0; SE8106512L; IT1140044B; FR2493624B1; AT382047B; CH653817A5; US4484022A

Abstract

Ueber die abisolierten Enden der Leiter, die beispielsweise mittels einer Klemmhuelse verbunden werden, wird ein als Fuellmasse vorgesehener zylindrischer Hohlkoerper aus einemthermoplastischen Werkstoff geschoben, der aus der Schmelze verarbeitbar und verbindbar ist. Darueber wird ein Muffen- oder Mantelkoerper aus einem Material hoeherer Waermestandfestigkeit geschoben, dessen Schmelzpunkt hoeher ist.Anschliessend wird unter Anwendung von Druck und Waerme der die Fuellmasse bildende Hohlkoerper in den geschmolzenen Zustand ueberfuehrt, wobei ein- oder beidseitig gleichzeitig mit der Waermezufuhr mit in den Muffen- oder Mantelkoerper eingefuehrte Flanschteile ein Druck bewirkt wird, durch den die Fuellmasse den Innenraum der Muffe voellig ausfuellt,um dann nach Abkuehlung wieder fest zu werden u.eineeinwandfreie Abdichtung zu gewaehrleisten. DD#AP

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung zugfester und druckdichter, insbesondere temperaturbeständiger Anschlüsse, Abschlüsse oder Verbindungen von elektrischen Leitungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines zugfesten und druckdichten sowie feuchtigkeitssicheren Anschlusses, Abschlusses oder einer Verbindung von elektrischen Leitungen, insbesondere mit einer hochtemperaturbeständigen Kunststoffisolierung, von Mantelthermoelementen, mineralisolierten Metallmantelkabeln, Rohrheizkörpern und dergleichen miteinander sowie untereinander.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der Anschluß- und Verbindungstechnik für elektrische Kabel und Leitungen werden die unterschiedlichsten Verfahren angewendet· So ist es z, B. für die Verbindung zweier Leitungsenden üblich, nach Durchverbindung der stromführenden Leiter die Verbindungsstelle mit einem sogenannten Muffengehäuse zu utageben und das Gehäuse schließlich durch eine geeignete Bohrung von außen her mit einer Füllmasse auszufüllen. Das kann z. B. ein wärmehärtendes oder selbstvernetzendes Gießharz sein, das durch seine Verfestigung den Verbund zwischen elektrischem Leiter bzw, dessen Isolierung und der Muffe herstellt. Derart hergestellte Muffengehäuse haben jedoch den Nachteil, daß wegen der Schwierigkeit des Eindosierens des in flüssigem Zustand befindlichen Fullmaterials Lufteinschlüsse nur schwerauszuschließen sind. Daher ist die mechanische Festigkeit solcher Verbindungen un-

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genügend.

Für übliche als Umhüllungen, also Isolierungen oder Mäntel, verwendete Werkstoffe, etwa auf Basis Polyethylen oder Copolymere des Ethylens sowie Polyvinylchlorid reichen im übrigen die beschriebenen Maßnahmen biSwWeilen noch aus· Werden jedoch, beispielsweise zur Anpassung an erhöhte Betriebstemperaturen, wie bei sog· Heizkabeln oder Heizleitungen üblich, für die Umhüllungen Polymere auf Basis fluorhaltiger Polyolefine eingesetzt, dann sind die bekannten Maßnahmen nicht mehr geeignet, hinreichend mechanisch feste und dichte Verbindungen zu schaffen·

Untersuchungen bei solchen Werkstoffen, etwa Polytetrafluorethylen, deren antiadhäsives Verhalten zu verbessern, etwa durch eine Oberflächenbehandlung, haben bisher nicht den gewünschten Erfolg gebracht, Pur Muffenverbindungen für Heizleitungen mit einer Isolierung aus einem Fluorpolymerisat werden daher aus dem gleichen Material bestehende Muffenkörper hergestellt, wobei die Verbindung der einzelnen Elemente z. B. über eine Verschraubung unter Verwendung geeigneter Dichtelemente erfolgt· Insbesondere die Dichtelemente machen jedoch immer wieder Schwierigkeiten, was zur Folge hat, daß im Laufe der Zeit Feuchtigkeit in die Muffen eindiffundieren kann» Das ist Anlaß zu Störungen im Betriebsverhalten des Kabels oder der Leitung, letzten Endes kann die Wasserdiffusion zur Zerstörung der Muffe überhaupt führen. Auch ist ein Einsatz in explosionsgeschützten Räumen nicht möglich, da dort nur nichtlösbare Muffenverbindungen zugelassen sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Störungsquellen an Leiterverbindungen zu beseitigen·

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Darlegung; des Wesens der Erfindung

Ausgehend von diesen bekannten Möglichkeiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auch bei solchen Materialien mit stark antiadhäsivem Charakter montagefreundliche Verbindungen zu schaffen, die auch über lange BetriebsZeiträume zugfest und druckdicht sowie feuchtigkeitssicher sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß über das oder die abgesetzten Enden des oder der ggf. miteinander verbundenen elektrischen Leiter und/oder über deren Isolierung bzw» Mantel zunächst mindestens ein als Füllmasse vorgesehener hohlzylindrischer Formkörper aus einem thermoplastischen Werkstoff, der aus der Schmelze verarbeitbar und verbindbar ist, geschoben wird, daß darüber ein Muffen- oder Mantelkörper aus einem Material erhöhter Wärmestandfest igkeit geschoben wird, dessen Schmelzpunkt höher als der des Materials des inneren Formkörpers ist, und daß anschließend unter Anwendung von Druck und Wärme der oder die die Füllmasse ausmachenden Formkörper in den geschmolzenen Zustand überführt werden, wobei der Druck über ein oder beidseitig gleichzeitig mit der Wärmezufuhr in den Innenraum der Muffen- oder Mantelkörper eingeführte Flanschkörper be- . wirkt wird und die hierdurch aus dem inneren Formkörper entstehende Füllmasse nach Abkühlung den freien Innenraum des . Muffen- oder Mantelkörpers vollständig ausfüllt, die eingeführten Flanschkörper abdichtet und die im Muffen- oder Mantelkörper befindliche Teile untereinander sowie mit dem Muffen- oder Mantelkörper innig verbindet«

Die gemäß dieser Erfindung vorliegende Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Anordnung^ bei der um den oder die elektrischen Leiter und/oder um deren Isolierung bzw. Mantel ein Muffen- oder Mantelkörper aus einem Material mit erhöhter Wärmestandfestigkeit angeordnet ist, wobei deren Innenflächen

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einen Raum umschließen, in dem sich eine Füllmasse befindet, die mit den elektrischen Leitern und/oder deren Isolierung bzw. Mantel und mit den Innenflächen des Muffen- oder Mantel-Körpers innig verbunden ist; am Austritt jeder Leitung aus dem Muffen- oder Mantelkörper ist ferner ein Flanschkörper mit zylindrischer Bohrung angeordnet, der in den Muffen- oder Mantelkörper hineinragt und gleichfalls mit der Füllmasse sinnig verbunden ist und den Innenraum an der oder den Stirnseiten des Muffen- oder Mantelkörpers gasdicht und explosionssicher verschließt, wobei die Füllmasse aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, der aus der Schmelze verarbeitbar und verbindbar ist und einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Material des Muffen- oder Mantelkörpers, als das Material der Isolierung bzw. des Mantels und des oder der Flanschkörper aufweist.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der Anordnung sind augenscheinlich. Es gelingt, eine Verbindung für elektrische Leiter zu schaffen, die über lange Betriebszeiträume zugfest, druckdicht und feuchtigkeitssicher ist und den Anforderungen des Explosionsschutzes ohne Probleme genügt. Durch die Möglichkeit, den als Füllmasse zwischen Muffe und Umhüllung des elektrischen Leiters befindlichen thermoplastischen Kunststoff in Form eines in festem Zustand befindlichen Formkörpers von genau vorbestimmten Dimensionen einzubringen, kann die Art dieses Kunststoffs auf das Material der für den jeweiligen Einsatzzweck benötigten Leiterumhüllung und Muffe abgestimmt werden, insbesondere in Hinsicht auf eine sichere und mechanische Verbindung zwischen diesen Teilen, Vor allem gelingt es auch, bei hochtemperaturbeständigen Kunststoffen, wie insbesondere auch Fluorkunststoffen, welche als ausgesprochen schlecht verbindbar bekannt sind, eine mechanisch feste und gegen Gase und Feuchtigkeit dichte Verbindung herzustellen. Die Montage der Anordnung ist einfach und sicher.

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Der Kunstgriff des Herstellungsverfahrens besteht dabei darin, daß diese in fester Form eingebrachte Füllmasse, die mittels Wärme- und Druckbeaufschlagung ihre Funktion als "Schmelzkleber" erfüllt, durch einen Druck, eingepreßt wird, der über den oder die in das oder die offenen Stirnenden der Muffe eingeführten Flanschkörper aufgebracht wird. Dabei übernehmen diese Flanschkörper praktisch die Funktion eines Kolbens, der nach beendetem Vorgang im Werkstück verbleibt und dann durch Verbindung mit der Füllmasse zum Abdichtungsstopfen wird« In dieser Weise werden alle Hohlräume, insbesondere auch diejenigen zwischen Flanschkörper und Muffe sowie zwischen Leiterumhüllung und Flanschkörper in dessen Durchbohrung, gleichmäßig ausgefüllt· Dadurch werden Verbindungen von absolut gleichbleibender Qualität und Festigkeit erzielt.

Als Verbindungsstelle für Kabel besteht die Muffe aus einem nach beiden Seiten offenen Hohlzylinder, in den von diesen beiden Seiten die Kabelenden, die die Füllmasse ausmachenden Formkörper und die Flanschkörper eingeschoben werden» In entsprechender Abwandlung kann die Anordnung auch als Bndabschluß für elektrische Leiter eingesetzt werden, das heißt >. eine Seite der Muffe ist hier in sich durch einen Boden in diesem Hohlzylinder an der dem Leiteraustritt abgewandten Seite verschlossen, während auf der anderen Seite ein Flanschkörper und der elektrische Leiter samt seiner Umhüllung eingeführt ist, der in gleicher Weise durch die Füllmasse mit der Muffe verbunden wird.

Zweckmäßigerweise werden die Flanschkörper in Richtung des Innenraums der Muffe konisch verlaufend ausgebildet, was die Kontaktfläche zur Füllmasse erhöht. Zur Steigerung dieses Effektes kann auch die der Muffe zugekehrte Fläche des Flanschkörpers mit Rillen oder mit einem Gewinde versehen sein·

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Die Füllmasse wird in Form mindestens eines festen, zylindrischen Formkörpers, der für den Leiterdurchlaß durchbohrt und dem Innendurchmesser der Muffe angepaßt ist, dessen axiale Länge jedoch kürzer als die des Muffen- oder Mantelkörpers ist, auf den elektrischen Leiter aufgeschoben. Es kann auch zweckmäßig sein, den die Füllmasse ausmachenden Formkörper zu unterteilen, das heißt in Form mehrerer durchbohrter Scheiben aufzubringen: hierdurch kann die Dosierbarkeit der Menge der Füllmasse verbessert werden. Ferner ermöglicht dies das Zwischenschieben von Führungskörpern aus einem Material mit erhöhter Wärmestandfestigkeit, die für die sichere Führung des elektrischen Leiters von Vorteil sein können. Dies ist besonders für die Verbindung von mehradrigen elektrischen Leitern von Bedeutung, da hier Führungskörper mit getrennten Führungsbohrungen für die einzelnen Adern vorgesehen werden können, was die elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Adern nach dem Schmelzklebvorgang verhindert. Ein zusätzlicher Führungskörper im Innenraum der Muffe kann sich aber auch dann als zweckmäßig erweisen, wenn es sich beispielsweise um die Verbindung oder Verkappung von sogenannten geschirmten Leitungen handelt. In diesem Fall werden mittels des Führungskörpera Schirm und Seele getrennt geführt.

Bisweilen kann es wünschenswert sein, um die genannte Muffe oder den Mantelkörper herum weitere hohlzylinderförmige Muffen- oder Mantelkörper mit jeweils größerem Durchmesser im wesentlichen konzentrisch anzuordnen, wobei alternierend in den Zwischenräumen jeweils die genannte Füllmasse vorzusehen ist, die diese Muffen miteinander verbindet.

Bei Herstellung einer Leiterverbindung wird vor dem Aufschieben der Muffe und des die Füllmasse ausmachenden festen Formkörpers auf die eigentliche Verbindungsstelle zunächst in üblicher Weise die elektrisch leitende Verbindung zwi-

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sehen den abgesetzten, das heißt von ihrer Isolation befreiten Leiterenden hergestellt.

Die Auswahl des Materials für die Muffe richtet sich vor allem nach dem Verwendungszwecke Der Ausdruck "Material mit erhöhter WarmeStandfestigkeit" bedeutet hier, daß der Schmelzpunkt oder auch Erweichungspunkt dieses Materials soweit über dem Schmelzpunkt der thermoplastischen Füllmasse liegen muß, daß dieser Werkstoff der Muffe die radial auf die Muffe wirkende Wärmebeaufschlagung zwecks Überführung der im Inneren befindlichen festen Füllmasse in den geschmolzenen Zustand ohne Beeinträchtigung übersteht. Im übrigen wird das Material der Muffe zweckmäßig auf das Material der Umhüllung des elektrischen Leiters hinsichtlich Temperaturverhalten, chemischer Widerstandsfähigkeit, Verbindbarkeit etc. abgestimmt. Als Material für die Muffe kommen in Frage Metalle^ Nichtmetalle, wie beispielsweise Keramik, sowie Kunststoffe mit erhöhter Wärmestandfestigkeit im Sinne der obigen Definition. Solche Kunststoffe sind beispielsweise hochschmelzendes Polyethylen oder andere hochschmelzende Polyolefine, Silicone.

Für viele Anwendungen bei erhöhten Betriebstemperaturen sind Leiter mit hochhitzebeständigen LeiterUmhüllungen in Gebrauch. In solchen Fällen ist z. B. auch"für eine Muffe ein hochtemperaturbeständiger Kunststoff vorzusehen, um die Vorteile der Leit erumhüllung hinsichtlich der -Wärmestandfestigkeit auszunutzen. Solche hochtemperaturbeständigen Kunststoffe sind .beispielsweise.Polyamide, Polyimide, Polyamidimide, PoIyacrylensulfide, Polysulfone oder Polyethersulfone. Wegen ihrer chemischen Inertheit und ihrer günstigen Wärmestandfestigkeit sind insbesondere Fluorkunststoffe, wie sie auch für die Kabelumhüllung dienen, besonders geeignet. Bevorzugt ist insbesondere das Polytetrafluorethylen, das als Kabelumhüllung besonders günstige elektrische Eigenschaften auf-

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weist· Die Bezeichnung Polytetrafluorethylen schließt hierbei Tetrafluorethylen-Polymere mit ein, die mit modifizierenden Zusätzen versehen sind, jedoch in einer solchen Menge, daß das Polymere wie Polytetrafluorethylen selbst aus der Schmelze nicht verarbeitbar ist.

Soweit sich die äußeren Muffen- oder Mantelkörper, etwa ein Muffengehäuse, bei nicht aus der Schmelze verarbeitbaren Fluorpolymeren nicht durch Extrusion oder Spritzguß herstellen lassen, kann dies nach dem Verfahren der Pulver-Sinter-Extrusion, der sogenannten Ram-Extrusion, geschehen.

Der als Füllmasse zwischen dem äußeren Muffen- oder Mantelkörper, etwa einem Muffengehäuse, und dem elektrischen Leiter und dessen Umhüllung dienende thermoplastische Kunststoff soll aus der Schmelze verarbeitbar und verbindbar sein. Er muß einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweisen als das Material)aus dem die Muffe, die Umhüllung des elektrischen Leiters" und der Flanschkörper besteht. Insbesondere hat die Materialauswahl dieses Füllmaterials so zu erfolgen, daß dieses aus der Schmelze eine innige Verbindung mit dem. Muffenoder Mantelkörper, der Umhüllung des elektrischen Leiters und dem Flanschkörper eingeht.

Bs kommen als innere Formkörper, die im geschmolzenen Zustand als Füllmasse fungieren, beispielsweise thermoplastische Kunststoffe aus der Klasse der Copolymeren von Ethylen mit Vinylacetat oder Copolymere auf Äcrylat- oder Methacrylat-. Basis in Betracht. Bevorzugt sind, vor allem wegen ihrer Beständigkeit gegenüber erhöhten Temperaturen und aggressiven Umgebungseinflüssen sowie ihrer guten elektrischen Eigenschaften, aus der Schmelze verarbeitbare Fluorpolymere, Dies sind beispielsweise Polyvinylidenfluorid und Polytrifluorchlorethylen sowie die thermoplastischen Copolymeren von

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Vinylidenfluorid und Trifluorchlorethylen· Speziell bevorzugt sind Copolymere des Tetrafluorethylen mit Ethylen, Hexafluorpropylen sowie Perfluor(alkylvinyl)-ethern mit Perfluoralkylresten von 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit PerfluorCpropylvinyl)ether. Dabei können die letztgenannten Copolymeren aus Tetrafluorethylen und einem oder auch zwei oder drei Monomereneinheiten dieser Gruppe aufgebaut sein, d* h· auch Terpolymers oder Quaterpolymere darstellen,. In diese genannten Ter- oder Quaterpolymeren können auch Vinylidenfluorid, Trifluorchlorethylen oder andere fluorhalt ige oder nichtfluorierte Monomere einbezogen.sein. Harze aus perfluorierten Monomeren sind dann bevorzugt, wenn hohe Thermostabilität und inertes Verhalten gegenüber aggressiven Medien erwünscht ist.

Das für den oder die Flanschkörper vorzusehende Material wird aus der gleichen Klasse der Materialien mit erhöhter Wärmestandfest igkeit im Sinne der obengenannten Definition ausgewählt wie etwa das Material der Muffe und der Kabel- oder Leitungsisolierung. Dabei muß es sich nicht zwingend um ein identisch gleiches Material handeln, aber eine Anpassung ist im Hinblick auf Beständigkeit, elektrische Eigenschaften und Wärmeausdehungskoeffiz ient erforderlich·

Ausf ührungabe ispiel

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert v/erden. In den Zeichnungen zeigen:

Pig. 1: die Anordnung nach Durchverbindung der Leiter Fig· 2: den betriebsfertigen Zustand Fig. 3a und 3b:zusätzliche Führungsköü?per

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Pig. 4: einen als Thermofühler ausgebildeten Endabschluß

Fig. 5: eine Leitungseinführung

Fig. 6: einen ein- oder mehradrigen Stecker

Pig. 7: eine für den Stecker nach Pig. 6 geeignete

Kupplung.

Die Pig. 1 bis 3 zeigen die Herstellung einer Muffenverbindung zwischen zwei Heizleitern· Zu diesem Zweck sind, wie aus der Pig. 1 ersichtlich, die beiden Heizleiterenden abgesetzt, d· h.^die Leiter 1 und 2 sind von der jeweiligen Isolierung 3 und 4 z. B. aus Polytetrafluorethylen befreit. Vor dem Durchverbinden der Leiterenden, etwa mittels der Klemmhülse 5 sind die Planschkörper 6 und 7 jeweils über die Leitungsenden hinüber geschoben, das gleiche gilt für den äußeren Muffenkörper 8 und den inneren, die Füllmasse ausmachenden Formkörper. Flanschkörper 6 und 7 sowie äußerer Muffenkörper 8 bestehen hierbei entsprechend dem Werkstoff der Isolierung ebenfalls aus Polytetrafluorethylen, während der Formkörper 9 aus einem Copolymeren, etwa auf Basis Tetrafluorethylen/Perfluor(alkyl-perfluor-vinyl)ether hergestellt ist.

Die Fig. 1 zeigt die Anordnung nach Durchverbindung der Leiter 1 und 2. Der Muffenkörper 8 und der die Füllmasse ausmachende Formkörper 9 sind in die lagerichtige Position gebracht, die Planschkörper 6 und 7 ragen in den Muffenkörper 8 hinein. Wird nun beispielsweise über eine Heizmanschette oder über einen Wärmeofen eine Erwärmung des Muffenkörpers 8 vorgenommen auf Temperaturen, bei denen der Muffenkörper 8 noch formstabil bleibt_? im Falle Polytetrafluorethylen, etwa

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auf 350 - 3S0 ⁰G, der Formkörper 9 aus dem Mischpolymerisat aber bereits in den fließfähigen Zustand übergeht, dann bewirkt eine Verschiebung der Flanschkörper 6 und 7 in Pfeilrichtung, daß das von dem Formkörper 9 herrührende Material die Verbindungastelle dicht umschließt* Alle Hohlräume werden ausgefüllt, das fließende Copolymere bewirkt eine innige Verbindung der einzelnen Formteile untereinander und mit der Isolierung 3 und 4 der Leiterenden. Dieser endgültige Zustand einer zugfesten und feuchtigkeitsdichten Muffenverbindung ist in der Fig. 2 dargestellt. Der Formkörper 9 stellt sieh jetzt als Ausfüll- und Klebemasse 10 dar.

Der Vorteil dieser neuen Verbindungstechnik ist augenscheinlich. Lediglich fabrikmäßig vorgefertigte Teile werden benötigt, auch die "Füllmasse" liegt als Feststoff vor, die Lagerhaltung ist vereinfachte, Entsprechend den vorliegenden Leitungsabmessungen sind die "Muffenzubehörteile" aufeinander abgestimmt, die Montage ist einfach und sicher, sie kann auch leicht von ungeübtem Montagepersonal durchgeführt v/erden. Sind nämlich die Temperaturwerte nicht ausreichend gewählt, so wird das Einführen der Flanschkörper 6 und 7 in den Muffenkörper 8 durch den noch nicht fließfähigen Formkörper 9 ver- hindert. Ein Einführen der Flanschkörper 6 und 7 mit vorgegebenem Druck jeweils bis zum Anschlag 12 und ein Austritt schmelzfliissigen Materials durch Kontrollbohrungen 11 im Muffenkörper 8 sind eine automatische Kontrolle dafür, daß das Ausfüllen der Hohlräume und Spalte abgeschlossen ist. Das gilt selbstverständlich auch für, die Spalte 13 zwischen Flanschkörper und Isolierung,, Ein Anschlag am Flanschkörper erleichtert die Montage insbesondere durch ungeübtes Personal, zwingend notwendig für die Lehre der Erfindung ist er nicht. So können auch beliebig anders geformte Körper zur Druckbeaufschlagung eingeführt werden. Wesentlich ist hierbei lediglich, daß diese Körper praktisch die Funktion eines Kolbens

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erfüllen, der nach beendetem Vorgang im Werkstück verbleibt und dort durch Verbindung mit der Füllmasse zum Abdichtstopfen wird.

In der Fig. 3 sind zusätzliche Führungskörper 14 dargestellt, die im Inneren der Muffe angeordnet, für eine Trennung z. B. von Heizleiter und Abschirmung dienen. Beide Elemente werden im Bereich der Muffe auseinandergeführt und in die Hüten 15 bzw· 16 eingelegt und beim Aufschmelzen des Formkörpers 9 durch die zunächst fließende und später wieder erstarrende Masse 10 fixiert.

Abweichend von den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3 ist in der Fig. 4 ein als Thermofühler ausgebildeter Endenabschluß einer elektrischen Leitung schematisch dargestellt, bei dem der Erfindungsgedanke verwirklicht ist.

Entsprechend dem in der Fig. 2 dargestellten betriebsfertigen Zustand einer dichten Muffenverbindung ist auch hier die Darstellung im Anschluß an die Temperaturbehandlung, d. h, im montierten betriebsfähigen Zustand gewählt. Die Adern 17 des Kabels 18 sind, wie bei Thermofühlern üblich, an der Stelle^

19 zusammengefaßt, die feuchtigkeitsdichte und zugfeste Einbettung der Adern 17 und die Verbindung mit dem Mantelkörper

20 erfolgt über das von einem Formkörper herrührende z. B. Oopolymeres auf Basis Tetrafluorethylen/Perfluor(alkyl~ perfluorvinyl)ether. Dieses Material geht bei entsprechender Temperaturbehandlung, wie bereits erwähnt, mit den Innenflächen des Mantelkörpers 20 auf Basis Polytetrafluorethylen eine innige Verbindung ein, es sichert darüber hinaus aber auch im eingeschobenen Zustand des Flanschkörpers 21 den gas-, und feuchtigkeitsdichten und zugfesten Abschluß zwischen Mantelkörper 20 und Flanschkörper 21 bzw. zwischen Flanschkörper 21 und Isolieroberfläche der Leitung 18. Mit 22 ist

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entsprechend den Pig, 1 und 2 eine Kontrollbohrung bezeichnet.

In der Fig. 5 ist die Erfindung anhand einer Leitungseinführung verdeutlicht. Eine auch feuchtigkeitsdichte Zugentlastung an der Leitung 23 ist, wie bei der Muffenverbindung ausführlich beschrieben, bei gleichzeitiger Anwendung von erhöhter. Temperatur und Druck durch Einschieben des Planschkörpers 24 in die Einführungsöffnung 25 der Verschraubung 2β gewährleistet» Das Material 27 des bei der Temperaturbehandlung aufgeschmolzenen Formkörpers füllt beim Einführen des Flanschkörpers 24 alle Hohlräume aus und sichert die mechanisch feste Verbindung zwischen Leitungsisolierung, Flanschkörper und Verschraubung.

Das erfindungsgemäße Prinzip der festen Verbindung von Formteilen aus hochschmelzenden Werkstoffen mittels niedrigschmelzender Werkstoff komponenten ist auf beliebige Ausführungen anwendbar, beispielsweise neben den oben beschriebenen Thermofühlern oder Mantelthermoelementen auch auf mineralisolierte Metallmantelkabel oder elektrische Rohrheizkörper sowie Stecker, Kupplungen und dergl.

In der Fig. 6 ist ein ein- oder mehradriger Stecker mit der Anschlußleitung 28 dargestellt. Deren Leiter 29 ist oder sind mit dem oder den Steckerstiften 30 z. B, verlötet, das Steckergehäuse ist mit 31 bezeichnet, es dient wiederum beim Einführen des Flanschformteiles 32 und Temperatureinwirkung als äußere Form für die dann fließfähige Masse 33 aus einem der obengenannten Werkstoffe geringerer WärmeStandfestigkeit.

Eine" dem Stecker nach der'Fig. 6 angepaßte Kupplung zeigt die Fig. 7» Der Leiter 34 der Anschlußleitung 35 ist mit dem Gegenkontakt 36 für den Steckerstift elektrisch leitend verbunden. In das Kupplungsgehäuse 37, ζ. B. aus Polytetrafluor-

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ethylen, ragt der Flanschkörper 38 aus dem gleichen Material hinein. Die mechanisch feste Verbindung zwischen der hier ebenfalls aus Polytetrafluorethylen bestehenden Isolierung der Anschlußleitung 35 und dem Planschformkörper 38 bzw. zwischen diesem und dem Kupplungsgehäuse 37 wird durch den zunächst als Formkörper vorliegenden und bei Temperatureinwirkung aufschmelzenden Werkstoff 39 mit gegenüber Polytetrafluorethylen geringerer Wärmestandfestigkeit erreicht.

Claims

1; Verfahren zur Herstellung eines zugfesten und druckdichten sowie feuchtigkeitssicheren Anschlusses, Abschlusses oder einer Verbindung von elektrischen Leitungen, insbesondere mit einer hoch temperaturbeständigen Kunststoffisolierung, von Mantelthermoelementen, mineralisolierten Metallmantelkabeln, Rohrheizkörpern und dergl, miteinander sowie untereinander, gekennzeichnet dadurch, daß über das oder die abgesetzten Enden des oder der ggf. miteinander verbundenen elektrischen Leiter und/oder über deren Isolierung bzw. Mantel zunächst mindestens ein als Füllmasse vorgesehener hohlzylindrischer Formkörper aus einem thermoplastischen Werkstoff, der aus der Schmelze verarbeitbar und verbindbar ist, geschoben wird, daß darüber ein Muffen- oder Mantelkörper aus einem Material erhöhter 7/ärmestandfestigkeit geschoben wird, dessen Schmelzpunkt höher als der des Materials des inneren Formkörpers ist, und daß anschließend unter Anwendung von Druck und Wärme der oder die die Füllmasse ausmachenden Formkörper in den geschmolzenen Zustand überführt werden, wobei der Druck über ein oder beidseitig gleichzeitig mit der Wärmezufuhr in den Innenraum der Muffen- oder Mantelkörper eingeführte Flanschkörper bewirkt wird, und die hierdurch aus dem inneren Formkörper entstehende Füllmasse nach Abkühlung den freien Innenraum des Muffen- oder Mantelkörpers vollständig ausfüllt, die eingeführten Flanschkörper abdichtet und die im Muffen- oder Mantelkörper befindlichen Teile untereinander sowie mit dem Muffen- oder Mantelkörper innig verbindet.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Wärme zum Schmelzen der die Füllmasse ausmachenden Form-

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3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch,· daß mehrere die Füllmasse ausmachende hohlzylindrische Formkörper in Form von durchbohrten Scheiben aufgeschoben werden,

4. Verfahren nach Punkt 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen den hohlzylindrischen Formkörper durchbohrte Führungskörper aufgeschoben werden«

5· Verfahren nach Punkt 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet dadurch, daß als Werkstoff für den Muffen- oder Mantelkörper ein hochtemperaturbeständiger Kunststoff verwendet wird»

6· Verfahren nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß als hochtemperaturbeständiger Kunststoff ein aus der Schmelze nicht verarbeitbares Tetrafluorethylen-Polymeres dient·

7· Verfahren nach Punkt 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet dadurch, daß als Werkstoff für den oder die Flanschkörper ein hochtemperaturbeständiger Kunststoff verwendet wird·

8· Verfahren nach Punkt 7_t gekennzeichnet dadurch, daß als hochtemperaturbeständiger Kunststoff ein aus der Schmelze nicht verarbeitbares Tetrafluorethylen-Polymeres dient,

9, Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 8,

gekennzeichnet dadurch, daß als Werkstoff für den oder die Füllmasse ausmachenden Formkörper ein aus der Schmelze verarbeitbares fluorhaltiges Polymeres verwendet wird.

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10· Verfahren nach Punkt 9» gekennzeichnet dadurch, daß das fluorhaltige Polymere im wesentlichen aus copolymerisierten Einheiten des Tetrafluoethylens und eines Perfluor-(-alkylvinyl)-ethers mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen in der Perflüoralkylkette besteht.

11. Nach dem Verfahren nach Punkt 1 oder einem der folgenden hergestellte Anordnung zum Anschluß, Abschluß oder zum Verbinden von elektrischen Leitungen, inabesondere mit einer hochtemperaturbeständigen Kunststoffisolierung, von Mantelthermoelementen, mineralisoliert en Metallmantelkabeln, Rohrheizkörpern und dergl. miteinander sowie untereinander, gekennzeichnet dadurch, daß um den oder die elektrischen Leiter (1; 2; 19j 29» 34) und/oder um deren Isolierung bzw. Mantel (3> 4; 17» 23» 28) ein Muffen- oder Mantelkörper (8} 20; 26; 31» 37) aus einem Material mit erhöhter WärmeStandfestigkeit angeordnet ist, wobei deren Innenflächen einen Raum umschließen, in dem sich eine Füllmasse (9ϊ 10$ 27} 33; 39) befindet, die mit den elektrischen Leitern (1; 2; 19» 29» 34) und/oder deren Isolierung bzw. Mantel (3; 4; 17» 23» 28) und mit den Innenflächen des Muffen- oder Mantelkörpers (8; 20; 26; 31J 37) iJonig verbunden ist, sowie daß ferner am Austritt jeder Leitung (3; 4$ 18; 23; 28; 35) aus dem Muffen- oder Mantelkörper (8;.2Q; 26; 31; 37) ein Planschkörper (6; 7; 21 j 24; 32; 38) mit zylindrischer Bohrung angeordnet ist, der in den Muffen- oder Mantelkörper hineinragt und gleichfalls mit der Füllmasse (9; 10; 27; 335 39) innig verbunden ist und den Innenraum an der oder den Stirnseiten des Muffen- oder Mantelkörpers (8; 20; 26; 31J 37) gasdicht und explosionssicher verschließt, wobei die Füllmasse (9; 10; 27; 33» 39) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, der aus der Schmelze verarbeitbar und verbindbar ist und einen niedrigeren Schmelzpunkt

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als das Material des Muffen- oder Mantelkörpers (85 20; 265 31».37)i als das Material der Isolierung bzw· Mantels (3i 4$ 17} 23} 28) und des oder der Flanschkörper (6} 7; • 21} 24} 32} 38) aufweist.

12· Anordnung nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Verbindung für elektrische Leiterenden ausgebildet ist, wobei die abgesetzten, zu verbindenden Leiterenden (1j 2) unter sich elektrisch leitend miteinander verbunden sind (5) und beidseitig einer hohlzylinderförmigen Muffe (8)"Planschkörper (6} 7) vorgesehen sind·

13· Anordnung nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Abschluß für elektrische Leiterenden (17) ausgebildet ist, wobei die abgesetzten, zu verbindenden Leiterenden (17) unter sich elektrisch leitend miteinander verbunden sind (19), der hohlzylinderförmige Muffen- oder Mantelkörper (20) einseitig verschlossen ist und am anderen einführungsseitigen Ende ein Flanschkörper (21) angeordnet ist,

14· Anordnung nach Punkt, 11, gekennzeichnet dadurch, daß sie als Leitungsanschluß ausgebildet ist, wobei der Muffenoder Mantelkörper (26$ 31} 37) eine durchgehende Bohrung aufweist, an deren einem Ende Flanschkörper (24} 32; 38) vorgesehen sind und deren anderes Ende zur Durchführung der Leitung (23) eines Anschlußelementes (30) oder zur Aufnahme einer Buchse (36) dient,

15· Anordnung nach Punkt 11 oder einem der folgenden, gekennzeichnet dadurch, daß im Innenraum des Muffen- oder Mantelkörpers (8} 20} 26} 31} 37) zusätzlich Fuhrungskörper (14) aus einem Material mit erhöhter Wärmestandfestigkeit angeordnet sind·

541 O _₁₉_ ₁₆.3_>1982

59 918/17

16. Anordnung nach. Punkt 11 oder einem der folgenden, gekennzeichnet dadurch, daß die Flanschkörper (6; 7; 21 j 24; 32j 38) in Richtung des Innenraumes des Muffen- oder Mantelkörpers (8; 20} 26; 31J 37) konisch verlaufend ausgebildet sind·

-16- 16.3.1982

59 918/17

körper von außen über den Muffen- oder Mantelkörper herangebracht wird,

17· Anordnung nach einem oder mehreren der Punkte 11 bis 16, gekennzeichnet dadurch, daß die der Innenfläche des Muffen- oder Mantelkörpers (8i 20; 26; 31; 37) im eingeschobenen Zustand zugekehrte Fläche der Flanschkörper (6$ 7; 21 j 24; 32} 38) mit Rillen versehen ist, die ggf. die Form eines Gewindes haben.

18_e Anordnung nach einem oder mehreren der Punkte 11 bis 17, gekennzeichnet dadurch, daß um den Muffen- oder Mantelkörper (8; 20; 26; 31» 37) herum weitere Muffen- oder Mantelkörper mit jeweils größerem Durchmesser angeordnet sind, die über alternierend dazwischen befindliche Füllmassen (9j 10; 27» 33» 39) dicht verbunden sind»

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen