DE1515769A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenpleissen von Kabeln - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenpleissen von KabelnInfo
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Description
Dr. Ing. E. Barken feld
Dipl. Ing. H. Berlcenfeld
5Köln-ü3
Univ«r$itätwtraße 31 ,- GENERAL CABLE CORPORATION,
730 Third Avenue, 28. Juni I965 vA. NEW YORK, N.Y., 10017, USA
Die Erfindung betrifft das Verspleißen von elektrischen Kabeln, ir
besondere von Leitern langer isolierter Kabel. Solche Kabel werder
im allgemeinen in im Untergrund verlegten Rohren installiert, fall
sie einen Bleimantel aufweisen, oder sie werden in bereits installierte
Rohrleitungen eingezogen, die dann mit einem Isolierenden C
oder Oas gefüllt werden, das ständig unter Druck gehalten wird. Di
Länge der Kabel, die sich herstellen, transportieren und inetallie
ren läßt, ist durch Gewioht und Größe begrenzt. Kabellängen müssen
außerdem im Feld zusammengefügt werden. Die isolierten Kabel werde:
unter optimalen gesteuerten Bedingungen in Fabriken hergestellt unc die Gefahr eines elektrischen Durchbruches in einer Kabellänge ist
deshalb gering. Die Verbindungen zwischen den Kabellängen müssen ir Mannlöchern gemacht werden, in denen der Arbeitsraum begrenzt und
unbequem 1st und die Umweltbedingungen ungünstig sind.
Die meisten dieser Kabel sind für einen Betrieb bei hohen oder extra hohen Spannungen entworfen. Zum Herabsetzen der Gefahr eines
elektrischen Durohbruohe an den Kabelverbindungen auf ein Minimum
^ wird beim Herstellen dieser Verbindungen große Sorgfalt aufgewandt.
Diese Erfindung beschäftigt sich mit der Spleißung zwischen den Lei
cd tern von strei aneinander anstoßenden Kabellingen. Ideal gesehen,
° müßte der Durohaesser an der Sfrleißung vom Standpunkt elektrischer
JJJ Überlegung genauso sein wie der Leiterdurohaeaser. Is gibt jedoch
iceinen praktischen Weg, usr ein· solch· Spleifung tu
Spleißhülse. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Ausbildung einer verbesserten Kabelspleißung, die mit dieser Hülse gemacht
wird. Die Erfindung betrifft weiter noch ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Verspleißen von Kabeln mit der eben
genannten Verbindungshülse.
Diese Erfindung wird nun beschrieben unter besonderem Bezug auf das
Verspleißen von Leitern von großen Papier-isolierten elektrischen Kabeln. Augenscheinlich ist die Erfindung jedoch nicht auf solche
Kabel beschränkt.
Pur eine Reihe von Jahren sah das übliche Verfahren zum Verspleißen
der Leiter von Papier-Isolierten Kabeln die Anwendung einer Kupferhülse vor, in die die Enden der beiden Leiter in gegenseitiger
Ausrichtung eingesteckt wurden. Die In großen Papier-isolierten Kabeln verwandten Leiter sind im allgemeinen segmentförmlg und
die Enden der Leiter sind üblicherweise so geschnitten, daß sie sich in der Hülse um etwa 25 mm überlappen. Diese Überlappung kann
man dadurch erreichen, daß man die beiden benachbarten Segmente einer Vier-Segment-Kabelseele um etwa 25 mm kurzer schneidet als
die anderen beiden Segmente an jedem Kabelende oder indem man alternativ die sich diametrisch gegenüberliegenden Segmente um 25 mm
Q kürzt. Die Verbindungshülse, die zuerst über das Ende des einen
oo der Kabel zurückgeschoben worden 1st, um ein genaues Ausrichten
OT der beiden Kabelenden an der Überlappungsstelle zu gestatten, wur-
° de dann wieder an dem Kabel entlangbewegt, um die Hülse über den
u) überlappten Kabelenden zu zentrieren. Dann wurde eine Vierstempelpresse verwandt, ua In gleichen Abständen über der VerbindungshUlse Tier Bindruoke in den Verbinder und herab bis «uf etwa den ursprünglichen Kabeldurotusesaer einzudrücken· Das Netall der Verbinduneshülse wurde an den Tier eingedruckten funkten örtlloh ver- - ■
- '■■ copy ' - 2 - ■" -i
formt und nach unten in die Kabelleiter hineingedrückt. Dieses Drt
ken würde ein zweites Mal auf jeder Hälfte der Verbindungshülse
wiederholt und unter Umständen ein drittes Mal, falls die Hülse ur
gewöhnlich lang war oder falls hohen Zugfestigkeitsanforderungen ' entsprochen werden mußte. Diese Eindrucke in der Außenfläche der
Verbindungshülse wurden im allgemeinen aufgerauht, z. B. mit einer
Bohrer, und Bleistopfen wurden eingesetzt und flachgeschlagen, so daß sie sich an die Außenkontur der Verbindungshülse anglichen. De
Gesamtdurchmesser der Verbindungshülse war ziemlich groß und auf dem gesamten oder größten Teil ihrer Länge einheitlich. Das Erfassen
der Kabel durch die Verbindungshülse war auf die verhältnismäßig kleinen Flächen unmittelbar unter den Druckpunkten begrenzt.
Kürzlich ist dieses Verfahren zum Verbinden der Kabel mit der Viel
Stempel-Presse durch die Anwendung eines anderen Verfahrens abgelöst worden, das unter dem Namen T & B Presse bekannt ist. In diesem
Verfahren wird eine Kupferhülse mit kurzen konischen Enden über eins der Kabelenden gesetzt und die beiden Kabelenden werden
zusammengebracht, vorzugsweise in eine überlappende Beziehung, wie
dies oben beschrieben wurde. Die Kupferhülse wird dann entlang des
Kabels verschoben, bis sie über den sich überlappenden Kabelenden
zentriert ist. Die Kupferhülse, die anfänglich zylindrische Gestal
co hat, wird dann durch Formdruck in einer Anzahl von Stufen in hexao
ω gonale Gestalt verformt. Die Verformung beginnt in der Mitte der
^ Verbindungshülse auf einer Breite von etwa 12 mm bis 25 mm, was ο von der Größe des Verbinders abhängt, und schreitet in sich über-
to läppenden Stufen in Richtung auf die Enden des Verbinders fort.
to
Mit jedem Kompressionsschritt wird die Verbindungshülse etwas gelängt
und es ereignet sich auch eine gewisse Längung der Kabel in
der Hülse* Di :■*..-· Läagpng der Kabel ist aber relativ gering, da die
Hülse noch mehr odar weniger frei ist zu einer Längung über den
BAD GRiGsMAL
COPY ; - 3 -
Kabeln. Der nächste Schritt ist die Rückbildung der hexagonalen Gestalt
der Hülse in eine zylindrische Gestalt durch eine Folge von Kompressionsvorgängen, die denjenigen ähnlich sind, die bei der Ver-.formung
in die hexagonale Gestalt angewandt wurden. Dies führt zu
einer wesentlichen weiteren Längung der Verbindungshülse. Da die Hülse während des ersten KompressionsVorganges auf die Kabel aufgeklemmt
wurde, führt die Rüokumbildung in die zylindrische Gestalt auch zu einer wesentlichen Längung der Kabel, die nun in der Hülse
festgeklemmt sind. Das Ergebnis ist, daß sich das Kabel biegt und eine Form annimmt, die etwa gleich der einer Banane ist. Dies ist
unerwünscht.
Mit der vorliegenden Erfindung werden zwei Kabelenden mit geringer
oder ohne Längung der Kabel zusammengespleißt. Eine mechanisch feste Spleißung wird erzielt, die eine glatte Büchsenform hat. Die
fertige Leiterspleißung ist frei von Ecken und scharfen Kanten und
es sind keine Stellen vorhanden, an denen sich elektrische Spannungen konzentrieren können, was naturgemäß zu einer Schwächung der
darüberllegenden Isolation führt.
Zum volleren Verständnis der Erfindung wird diese nun an einem Beispiel
unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Da-
<° bei ist«
cn Fig. 1 die Darstellung einer Spleißung, die die Leiter von zwei Pa-
° pier-isolierten Kabeln verbindet,
Fig. 2 die Darstellung einer Verbindungshülse in vergrößertem Maßstab
in der Aufsicht, wobei ein Teil der Hülse zum Freilegen des Inneren weggeschnitten ist,
COPY
Pig. 3 eine Endansioht auf die in Pig. 2 gezeigte Verbindungs'hüls
Pig. 4 eine Ansicht einer Verbindungshülse von der in Pig. 2 geze
ten Art, die auf die" beiden sich überlappenden Kabelenden
aufgedrückt worden 1st, die aber noch nicht auf die in Pig
1 gezeigte endgültige Buchsenforra nachbearbeitet worden Is
Pig· 5 eine Ansioht an der Stirnseite eines der Druckformglleder,
im wesentlichen entlang der Linie 5 - 5 in Pig· 6,
. Pig» 6 eine Seitenansicht der Druckvorrichtung für die Verbindung:
hülse mit den beiden zusammenarbeitenden Formhälften in Betriebsstellung,
Pig· 7 eine weitere-Ansioht einer fertigen Kabelspleißung in vergrößertem
Maßstab, wobei die Wand des Verbinders teilweise weggeschnitten und eins der Kabelenden entfernt ist, um die
TJmfangs-Druckzonen zu zeigen.
Pig. 8 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Nachbearbeiten der zusammengedrückten Verbindungshülse in deren endgültige
Soll-Porm*
Pig, 9 eine Ansioht la wesentlichen entlang der Linie 9 - 9 in Pig
3 unter Darstellung des Mechanismus zum Einstellen des Mo-
ο tors und das Sohnaidaeaaers radial zur Kabelachse,
to
Pig.10 eine Shdansiaht der Vorrichtung nach Pig. 8, gesehen von
der rechten Seite dieser Pigur,
eine Seitenansicht alner Lehre, die bein Einstellen dos Mo-
-""■ · 5 ■·.
tors und des Sehneldmessers relativ zum Kabel verwandt wird,
und " ' .
OemSfl der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum SplelBen
von elektrischen Kabeln vorgesehen, bei dem die Kabelenden miteinander in einer Metallverbindungshülse aufeinander ausgerichtet werden, die Verbindungshülse auf die ausgerichteten Enden der Kabel
duroh Umfangsdruckzonen, die axial auseinanderliegen, aufgepreßt
wird und die aufgepreßte Hülse in ihre endgültige Soll-Form nachbearbeitet wird.
Die vorliegende Erfindung sieht auoh eine elektrische Kabelverbindung der Druckbauart vor, die zwei Kabelenden und eine büohsenföraige Netallhülse umfaflt, in deren Enden 'die Kabelenden aufeinander
ausgerichtet hineinragen und in der die Kabelenden duroh Zusammendrücken der Hülse in situ auf die Kabelenden befestigt werden, wobei dl« Hülse auf dem Kabel durch mehrere axial auselnanderliegende Umfangsdruckzonen befestigt wird und die Dicke der Hülse in deren Mitte am grödten 1st und entlang einer gleichförmig kurvigen
Bahn bis zum Minimum an den Enden der Hülse veränderlich ist.
fiO Die vorliegende Erfindung sieht welter eine zusammendrückbare Ver-Ct bindungshülse zum Verbinden von elektrischen Kabeln vor, die eine
ο zylindrische an ihren Enden offene Matallhülse ist, wobei der In-
^ nendurohmeseer der Hülse eine lose Passung für dl» in sie «inzusetsenden Kabelenden bietet und die Innenfläche der Hülse aufgerauht
let« dia AuSenfläohe der Hülae mehrere axial auseinanderliegende
und in Umf anger loht ung kontinuierliche Vertiefungen aufweist zum
Aufsetzen einer geteilten Druckform, die das Metall der Hüls· unter
den Vertiefungen radial nach innen in einen festen Kontakt mit d Kabelenden drückt.
Die vorliegende Erfindung sieht weiter noch eine Vorrichtung vor
. um eine Verbindungshülse, die auf zwei aufeinander ausgerichtete
Kabelenden aufgepreßt worden ist, in die Soll-Form zu bringen, w bei diese Vorrichtung geteilte Ringklemmen enthält, die auf den
bein in kurzem Abstand von den Enden der Verbindungshülse befest werden, einen Rahmen mit Endgliedern, die Jeweils auf die Außenf
öhe einer der geteilten Ringklemmen aufgesetzt werden und um die:
drehbar sind, nach außen gebogene Gleit30hienen, die die beiden Endglieder verbinden, einen Wagen, der auf den gebogenen Gleitschienen
befestigt ist und zwischen den Endgliedern vor und zurü. beweglich ist, einen in dem Wagen montierten Motor, wobei die Ve:
längerung der Längsachse der Motorwelle die Längsachse der verbur denen Kabelenden schneidet, eine Vorlageschneidemaschine am Inner
ende der Motorwelle montiert ist und sich in Richtung auf die Ver
bindungshülse erstreckt und Mittel auf dem Wagen vorgesehen sind, durch die der Rahmen um die verbundenen Kabelenden gedreht werder
und in Längsrichtung der Verbindungshülse entlang der gebogenen Gleitsohienen verschoben werden kann, damit das Schneidmesser die
Verbindungshülse bis zum Erreichen einer Büchsenform bearbeitet.
co Pig. 1 zeigt zwei segmentförraige Kabelleiterenden 21 und 22, die
cn mit der erfindungsgemäßen Verbindungshülse 2j5 zusammengespleißt
° sind. Die Hülse 2j5 hat eine regelmäßige glatte Büchsenform, die
J^ sich kurvenförmig nach innen verjüngt, bis sie an ihren Enden fas
den Leiterdurchmesser erreicht hat. Dadurch werden die Ecken und scharfen Kanten vermieden, die mit den bisher bekannten Techniken
erzeugt wurden. Die Kabelleiter sind im allgemeinen ummantelt, wit
dies bei 25 und 26 gezeigt ist, und mit verhältnismäßig dicken War
ORIGINAL IVSPECTED _ _
den von darüberllegenden, spiralförmig gewickelten Papierstrelfen
isoliert, die bei 27 und 28 gezeigt sind. Die Kabelmantel oder SchlauahumhUllungen werden auf bekannte Welse verwandt, sind aber
nicht dargestellt.
Die Figuren 2 und 3 zeigen eine typische VerbindungshUlse, die sich
zum Herstellen der in Fig. 1 gezeigten Kabelspleißung mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß dieser !Erfindung eignet. Die zy-'
lindrische Hülse 31, vorzugsweise aus mattem, weichem Kupfer zum
Verbinden von Kupferkabel, hat eine aufgerauhte Innenfläche, um die Kabelenden besser zu erfassen, wenn sie auf diese aufgedrückt ist.
Die rauhe Fläche erhält man zweckmäßig dadurch, daß man über der Länge der Hülse einen flachen Gewindegang einschneidet, wie er bei
32 gezeigt wird. Der Innendurchmesser der Hülse ist so, daß sich
auf den zusammenzuspleißenden Kabelenden eine lockere Passung ergibt, z. B. ein Spalt von etwa 0,5 mm bis 0,75 nun für Kabel mit
einem Durchmesser von 38 mm.
Die Außenfläche der VerbindungshUlse ist mit mehreren in Umfangsrichtung
kontinuierlichen Vertiefungen oder Rillen 33, J4 und 35
versehen, die untereinander und von den Enden der Hülse einen Abstand
haben. In den dargestellten Ausführungen sind fünf dieser Ver ^ tiefungen vorgesehen und sie können alle die gleiche Breite haben.
oo Der Abstand zwischen den Vertiefungen ist vorzugsweise mindestens
cn gleich der Breite der Vertiefungen und er kann auch etwas größer
° sein, wie dies in Fig. 2 gezeigt wird. Vorzugswelse sind die den
ω Enden der Hülse am nächsten liegenden Vertiefungen 33 tiefer als
die mittlere Vertiefung 35 und wenn eine Hülse mehr als drei Vertiefungen
aufweist, kann die Tiefe von einem flachsten Wert für die
mittlere Vertiefung bis zu einem tiefsten Wert für die beiden Vertiefungen an den Enden ansteigen, wie dies Flg. 2 zeigt· Die radla-
COPY
le Dicke der Verbindungshülse am Boden Jeder dieser Vertiefungen
muß größer sein als die gewünschte Endstärke des Verbinders in'di
sein Oeblet, nachdem der Verbinder auf das Kabel aufgedrückt word er
ist.
' . Im allgemeinen ergeben fünf Vertiefungen, eine Kabelspleißung mit
einer Auseinanderziehfestigkeit, die bei 50 % oder mehr der Zugfestigkeit des Kabels liegt. Hiermit werden die meisten Anforderung^
erfüllt· Die Auseinanderzlehfestigkeit läflt sich sogar bis zur vol
len Zugfestigkeit des Kabels durch Verlängern der Verbindungshülse
. und durch Erhöhen der Zahl der Vertiefungen vergrößern.
Pig. 4 zeigt die Verbindungshülse 31* nachdem sie auf die ausgerichteten Kabelenden 21« 22 aufgedrückt worden 1st» bevor die Hülse in die in Flg. 1 gezeigte Bndform gebracht worden ist. Wie die
gebrochenen Linien zeigen, sind die Enden der segmentförmlgen Kabe
21, 22 zwecks Überlappung geschnitten. Die Verbindungshülse, die zuerst auf eins der Kabelenden aufgesteckt worden l3t, wird dann
auf der Überlappung zentriert, bevor die Hülse auf die Kabel aufge
drückt wird. Die Größe der Überlappung der Kabelenden ist nicht ί kritisch. Vorzugsweise liegt al« Jedooii in der Größenordnung von
etwa 25 α». Zwischen den Snden der ausgerichteten Segmente können
«* aoheale Schlitze sein, wie die* in der Zeichnung gezeigt wird, del
cn praktiioh ohne Auswirkungen.
n> ■■--■ ::'-'--._ -■■"■-■■■.■
^ Die erflndunsegeisHBe SpI ei Sun« Hut siah sust Spiel Jen von Kabeln
■ - ♦ ■
verwenden, die einfach Ende an Snda Ai;3to3en, Dias würde jedoch
'di» Verwendung eines dioksrandiger;»!! Verbinders erfordern, dessen
Metallquersohnitt ausreicht, die gesamte Stroacalastung su tragen.
gleiche Zahl der Druckvertiefungen die Auselnanderziehfestigkeit
geringer sein als für eine Spleißung mit sich überlappenden Kabelenden·
In Fig. 4 wird eine Verbindungshülse gezeigt, die an jeder der Umfangsvertiefungen in die ausgerichteten Kabelenden eingedrückt 1st.
Die Kompressionskraft reicht aus und wird so angesetzt, daß das Kabel gleichmäßig auf seinem gesamten Umfang eingedrückt wird. Somit
würde die Berührungsfläche zwischen den Kabeln und der Hülse in einem Längsschnitt durch die verbundenen Kabelenden eine regelmäßige gewellte Form haben, wie sie in Fig. 4- durch die gebrochenen Linien angedeutet wird und wie es in dem weggebrochenen unteren, rech
ten Teil in Fig. 7 gezeigt wird. Unter Jeder eingedrückten Vertiefung der VerbindungshÜise wird das Kabel fest erfaßt und gleichförmig auf seinem gesamten Umfang»
Wie Fig. 4 zeigt, kann auf kleinen Abschnitten nahe an den Enden
der Verbindungshülse, bevor die HÜI3« auf die Kabel aufgedrückt wird, eine Drahtumwicklung 37 zeitweilig um die Kabel gelegt werden« Der Zweck dieser Umwicklung liegt darin« ein Aufbeulen der Kabel in den Gebieten zu vermeiden» in denen die geteilten Hingkltmmen aus dem. nachstehend noch beschriebenen Grund auf gebracht werden,
■o Die«· seitweisen Umwicklungen 27 werden nach de» Zusammendrücken
entfernt·
Das Aufdrücken der Verbindungehülae auf die ausgerichteten Kabel-ό enden liats eioh mit einer bydrawiiacben Pre««* bewirken, wi« si*
sehr oder weniger soheaatisoh Ib ?ig. 6 ge se igt wird. Da die KahelapleiSungen an Orten im Gelände und la allgemeinen in Mannlöchern oder anderen begrenzten Räumen gemacht werden, muß der PreS-. meohanismus zwangsläufig tragbar aein und vorzugsweise von be-
BAD Ο-"-». copY . . 10 . ■
schränkter Größe und Gewicht« Zu diesem Zweck wird der an den ITe
' tiefungen aufgewandte Druck zu einem Zeitpunkt nur auf eine Vert fung ausgeübt und in zwei Schritten für jede Vertiefung.
■ . Bei der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Vorrichtung hat eine hydraulische Presse, die allgemein mit 41 bezeichnet ist, einen fl
xiblen Anschluß 42 für den hydraulischen Druck und einen Handgri;
4^ zum Halten und Manipulieren der Presse. Ein Porraglied 44 läßt
sich durch Regelung des hydraulischen Drucks nach rechts oder lir
betätigen. Das Formglied 44 wirkt mit einem entfernbaren Formglie 25 zusammen, um auf eine Verbindungshülse Druck auszuüben, nachde
die Presse auf dem Verbinder montiert worden ist. Die konkaven, halbzylindrischen Formflächen 46, 47 der Formglieder·44, 45 sind
an den Außendurchmesser der Verbindungshülse 31 angepaßt.
Zur Montage der Presse auf einer Verbindungshülse, die auf den au
gerichteten Kabelenden zentriert worden 1st, wird das Formglied 4:
entfernt, indem man es von dem Rahmen der Presse herunterschiebt.
Das Formglied 44 wird dann in Richtung auf seine maximal zurückgezogene Lage betätigt und die Presse wird verschoben, so daß das
Formglied 44 auf der Verbindungshülse 31 aufliegt. Die auf der kor
kaven Formoberfläche zentrisch angeordnete Rippe 48 legt sich in
to die mittlere Vertiefung 35 der Vertiefungen der Verbindungshülse.
an
^ Das Formglied 45 wird dann/seinen Platz in der Presse geschoben, s
cn daß seine zentrisch angeordnete Rippe 49 der Rippe 48 genau gegen-ο überliegt. Die Presse wird dann betätigt. Zuerst nur soweit, daß
^ sichergestellt wird, daß die Förmrippen die Vertiefung 35 genau er
fassen. Dann wird das Metall der Verbindungshülse radial nach innei
unter den Rippen 48, 49 in die Kabel gedrückt. Als nächstes wird
der hydraulische Druck gelöst und das Formglied 44 wird genügend weit zurückgezogen, um ein Drehen der Presse um 90° um die Verbln-
dungshülse zu gestatten. Der Druck wird dann wieder ausgeübt, um
das Eindrücken des Hülsenine tails in das Kabel auf dem gesamten Umfang der vertiefung zu vervollständigen.
Es ist erwünscht« daß sich das Metall der Hülse während des Ein-
* drüokvorgangs nur radial nach innen bewegt» Zum Sicherstellen dieses
Ergebnisses sollten die Spitzen der Rippen 48, 49 eine Umfangserstreckung
von mehr als 90° haben und die Enden der Rippen sollten tangential abfallende Flächen haben, wie dies Fig. 6 zeigt. Die
Formglieder 44, 45 sind vorzugsweise mindestens genauso breit wie
die VerbindungshUlse Jl lang ist. Hierdurch wird ein Verbiegen der
Verbindungshülse während des Eindrückvorganges vermieden.
Ein Eindrücken der mittleren Vertiefung 35 in der beschriebenen Weise klemmt die Verbindungshülse auf den überlappten Kabelenden
fest. Als nächstes werden die Vertiefungen 34 auf beiden Seiten
der mittleren Vertiefung in ähnlicher Weise eingedrückt und dann werden die äußeren Vertiefungen 33 eingedrückt. Dies erzeugt den.
in Fig. 4 erläuterten Zustand.
Wenn Jeweils nur eine einzige Vertiefung eingedrückt werden soll, wie dies vorstehend beschrieben wurde, reicht eine 40 Tonnen Hy-
co draulikpresse für ein 2000 MCM-Kabel mit einem Durchmesser von 37
ο
^ mm aus. Der Einsatz einer größeren Presse, z. B. mit 60 bis 100 t
σ. Leistung, würde die Anwendung von Formgliedern mit mehreren Rippen
ο ermöglichen, um zwei oder mehr Vertiefungen gleichzeitig einzu-Ni
<° drücken. Dies würde die Anzahl der Verfahrenssohritte und die er-
forderliche Zeit herabsetzen.
Nach dem Aufpressen der Verbindungshülse auf die Kabelenden werden
die zeitweisen Bindedrähte 37 abgenommen und die Hülse kann
ÜQPV - 12 -.·
dann in ihre endgültige Soll-Form gearbeitet werden.
I·
Wegen des begrenzten Raumes, in dem dieser Arbeitsvorgang ausgeführt
werden muß, war die Entwicklung einer neuen Vorrichtung und
eines neuen Verfahrens zum Lösen der Aufgabe erforderlich. Eine · solohe Vorrichtung wird in den Figuren 8 bi3 12 der Zeichnungen gc
zeigt und nun beschrieben.
Zwei geteilte Ringklemmen 51* 52 werden fest auf die Kabel aufgesetzt,
wo die zeitweisen Bindedrähte 37 angeordnet waren. Die Auße
flächen dieser geteilten Ringklemmen ergeben Führungen zum Drehen des Rahmens der Bearbeitungsvorrichtung um die VerbindungshUlse.
Die Außenfläche der geteilten Ringklemme 51 ist ein glatter Zylinder
und die geteilte Ringklemme 52 ist ähnlich mit der Ausnahme, daß sie eine Umfangsnute 53 hat.
Auf den Ringklemmen 51 und 52 ist drehbar ein Rahmen befestigt, de
einen Motor 54 zum Antrieb eines 3chneidei3ens 55 trägt, das die
Außenseite der Verbindungshülse abdreht. Der Rahmen enthält Endglieder
57# 58, an denen die geteilten Ringklemmen 51« 52 anliegen
Jedes Endglied i3t mit zwei festen Rollen 59» 60 und einer einatel^
bar befestigten Rolle 62 versehen, die auf den Führungen der ge-
<o teilten Ringklemmen ablaufen. Mit Hilfe der Stellschraube 63 läßt
ο
£° sich die bewegliche Rolle 62 genügend weit abziehen, um zu ermög-0,
liehen, daß das Endglied auf seine geteilte Ringklemme aufgesetzt ο und wieder von dieser abgenommen werden kann.
Die Endglieder 57> 58 werden durch zwöi nach außen gebogene Gleitschienen
64 miteinander '/erbundöiw Dov Rahmen, dar Ue Endglieder
57, 59. lind die ttl^itschlenen 64 umfaßt, !at um die VerblndungshüL-3J
.irehfcbar« tiine- vsrsonisbuns des' Rariiaans in ',ängsr'ichtung der 7er
noFf " bad 02:-?:-?m
' ■ 13
bindungshUlse wird durch die Rolle 62 verhindert, die die geteilte
Ringklemme 52 mit einer Umfangsrippe erfaßt, die in die'Umfangsnute
53 in der Oberfläche der geteilten Ringklemme eingreift.
Auf den gebogenen Oleitschienen 64 ist ein Wagen 65 hin- und herbeweglich
gelagert. An dem Wagen 65 ist der Motor 54, z. B. ein kompakter elektrischer Motor mit 1,25 PS so gelagert, daß er radial
verstellbar iet in Richtung auf die Verbindungshül3e und von
dieser weg. Die Verstellbarkeit des Motors gegenüber dem Wagen wird zweckmäßigerweise dadurch erreioht, daß man den Außenmantel des Motors
und den Wagen mit zusammenwirkenden Gewindegängen versieht, so daß sich die Verstellung einfach durch Drehen des Motors um seine
Wellenaohse erreichen läßt.
Der Motor 54 läßt sich mit einer Schraube 80 gegen eine Drehung in
dem Wagen 65 festklemmen. Auf dem Gewinde des Motors oberhalb des Wagens 65 liegt ein geteilter Ring 66, der Schraubenmittel 67 aufweist,
um den Ring in der auf dem Motor eingestellten Lage festzuklemmen. Auf dem geteilten Ring 66 befindet sich gegenüber den
Schraubenmitteln 67 ein Ansohlagglied 68. Eine Drehung des geteilten
Ringes 66 und des Motors 54, wenn der geteilte Ring auf diesem aufgeklemmt ist, wird durch Stifte 69, 70 begrenzt, die von dem
ο Wagen 65 nach oben in den Weg des Anschlaggliedes 63 ragen. Die
Funktion des geteilten Ringes 66 und dieser Stifte 69, 70 wird im
^ folgenden beschrieben.
a Das Innenende der Motorwelle ist mit einer Klaue 71 zum Halten de3
Sehneidmesser3 55 versehen. Ein 3/8 Zoll StandardschneicUnesser kann
verwendet werden.
Zum Versfcellsn -los Motors ςί1 Ln dem Wagen 65 zum LearbeLten einer
COPY ': BAD ΟΚ^ίΝ-Λϊ, " l4 ~
Verbindungshülse ist die Verwendung eines Meßgliedes erwünscht· E
solches Glied wird in etwas reduziertem Maßstab in den Figuren 11 und 12 gezeigt. Das Meßglied oder die Lehre besteht vorzugsweise
aus einem einzigen Stück Metall und hat etwa Stäbchenform. Die Er.
. den 72» 73 der Lehre entsprechen in Größe, Form und Abstand den g
teilten Ringklemmen 51, 52. Das Hauptteil des Verbindungsabschnit tes hat in der Mitte eine Nute 7^, die bis auf den gleichen Durch
messer heruntergearbeitet ist, wie ihn der fertige Verbinder in seiner Mitte haben soll. Bei der Anwendung wird die Lehre in die
Bearbeitungsvorrichtung eingesetzt, bevor die Vorrichtung auf die verbundenen Kabelenden aufgesetzt wird. Die Schrauben 65 werden
eingestellt, so daß die Enden 72, 73 der Lehre in der Vorrichtung in der gleichen Welse angeordnet sind, in der die geteilten Klemmringe
51» 52 während des Bearbeitung3Vorganges angeordnet werden.
Mit dem Wagen 65 in der Mitte der Führungsschienen 64 wird der geteilte Ring 66 gelöst und der Motor 5^ wird frei gemacht, so daß
er in dem Wagen 65 gedreht werden kann. Der Motor wird mit der Har nach unten gedreht, bis das Ende des Schneidmessers 55 gerade den
Abschnitt 7^ der Lehre berührt. Der Motor wird dann ganz geringfügig
nach hinten gedreht und die Motorstellschraube 80 wird gedreht um den Motor gegen ein weiteres Verdrehen in dem Wagen 65 zu verklemmen.
Der geteilte Ring 66 wird dann gedreht, so daß das An-
co schlagglled 68 an dem "Fein"-Stift 70 anschlägt. Die Schraube 67
to wird dann angezogen, um den Ring gegen eine weitere Drehung auf de.
^ Motor festzuklemmen. Die Motorstellschraube 80 wird dann gelöst unc
ο der Motor wird um den Teil einer Drehung nach außen gedreht, bis co das Ansohlagglied 68 an dem "Grob"-Stift 69 anschlägt. Dies zieht
das Schneidmesser ein bestimmtes kurzes Stück von der Lehrenoberfläche 74 zurück. Die Motorstellschraube 80 wird dann angezogen, uir
ein weiteres Drehen des Motors in dem Wagen'65 zu verhindern,und
die Vorrichtung ist fertig zum Abdrehen der Verbindungehülse·
NAL Ci^GTED i/JP/ '* - 15 -
Ϊ515769
Die Lehre wird dann von der Bearbeitungsvorrichtung abgenommen und
die Vorrichtung wird auf den verbundenen Kabelenden installiert, wobei sich der Motorwagen an einem Ende der Gleitschienen befindet,
so daß das Ende des Schneidmessers zwischen der geteilten Ringklemme 51 und dem Ende des Verbinders eindringt.
Mittel sind vorgesehen, um den Motorwagen an Jeder eingestellten Stellung auf den Gleitschienen 64 festzuklemmen. Zweckmäßig geschieht
dies mit zwei ähnlichen Handgriffen 75# die gedreht werden, um den Wagen auf den Gleitschienen festzuklemmen und von diesen
zu lösen. Diese Handgriffe 75 sind auch nutzbringend zum Drehen der Vorrichtung, um die verbundenen Kabelenden während des Bearbeitungsvorganges.
Wenn die Vorrichtung auf den verbundenen Kabelenden installiert ist, wie dies oben beschrieben wurde, wird der Motor 54 angelassen
und der Wagen 65 wird nach rechts verschoben, so daß das Schneidmesser in das Material der Verbindungshülse hineinschneidet. Die
Länge der Verschiebung sollte nicht größer sein als der Durchmesser
des Schneidmessers. Der Wagen 65 wird dann gegen eine weitere
Verschiebung auf den Gleitschienen 64 verklemmt und die Vorrichtung wird zurückgedreht und weiter um die verbundenen Kabelenden,'
C0 um einen Umf angsschnitt von dem Ende der Verbindungshülse zu ent-
co fernen. Wenn dieser Schnitt in Umfangsrichtung fertig ist, wird
*- der Wagen 65 ein kurzes Stück auf den Gleitschienen 64 verschoben
Q und ein anderer Umfangsschnitt wird neben dem und in Überlappung
co zu dem ersten Schnitt gemacht. Dieses Verfahren wird wiederholt,
bis die ganze Verbindungshülse auf diese Weise in Büchsenform gebracht
worden 1st.
Dieser "Grob1*-Schnitt entfernt eine beträchtliche Menge des Metal-
COPY - 16 -
les und die Oberfläche der Verbindungshülse kann geringfügige .Umfangskerben
zeigen· Zum Erzielen einer glatten Oberfläche wird.de:
. "Pein"-Schnitt als nächstes gemacht. Ohne Herunternehmen der Vorrichtung von den verbundenen Kabelenden wird die den Motor in dem
Wagen 65 festklemmende Schraube 80 gelöst und der Motor 54 wird ge dreht, um das Schneidmesser nach innen zu verschieben, bis der Anschlag
68 den "Pein"-Stift 70 berührt. Die Schraube 80 wird dann angezogen, um ein weiteres Drehen des Motors in dem Wagen,zu verhindern.
Der Wagen wird dann auf den Gleitschienen 64 hin- und her geschoben, wobei absatzweise um die verbundenen Kabelenden herum
gearbeitet wird. Nach Vollendung ist die sich ergebende Oberfläche
der nun buchsenförmigen Verbindungshülse glatt und gleichförmig un
die Bearbeitungsvorrichtung kann von den verbundenen Kabelenden at genommen werden. Gegebenenfalls kann die Oberfläche der Verbindung
hülse mit einer feile oder mit Schleifpapier weiter geglättet wer den.
Der Betrag der Beigung in den Gleitschienen 64 bestimmt die genaue
Endform der Verbindungshülse. Man kann dies ändern, um Kundenspezi fikationen zu entsprechen. Für die meisten Spleißungen von überlappten
Kabelenden 1st der Metallquerschnitt der Verbindungshülse an ihrem Längsmittelpunkt zweckmäßig etwa der Hälfte des Metall-
C0 querschnlttes des Kabels gleich. An den Enden sollte der Durchmes-
co ser der Verbindungshülse sich im allgemeinen eng an den Durchmes-
*"* ser der Kabel annähern. Bei der hier beschriebenen Vorrichtung ist
Q es zweckmäßig, die Dicke der Verbindungshülse an deren Enden etwa
co 1 mn oder weniger zu machen. Lediglich als BeiapJaL sei angegeben,
daß bei einer überlappten Kabelspleißung für ein 2000 HCH-Kabel unc
eine Verhinderung» in der Größenordnung von 5 Zoll der Radiu* dei
Biegung etwa 42 3e>ll betragen Mg· ,-.^V ■
- 17 -
O
N>
CO
N>
CO
Die fertige Verbindungshülse wird in Fig. 7 gezeigt. Die Kabelenden
sind erfaßt und werden durch eine Vielzahl von in Umfangsrichtung.
kontinuierlichen zusammengedrückten Zonen festgehalten, die in ihrer Zahl der Zahl der Vertiefungen auf der Verbinderhülse entsprechen,
die gebrauoht wurde. In diesen Zonen wird das Metall der Verbindungshülse in das Kabel und in die Zwischenräume zwischen den
Kabellitzen hineingedrückt· Die Kontaktfläche zwischen dem Kabel und der Verbindungshülse, wie es sich bei einem Längsschnitt durch
die Spleißung zeigt, ist eine stufenweise wellenförmige Linie, wie sie bei 8l gezeigt wird. Das Metall der Verbindungshülse, das ursprünglich
weich war, ist durch die Bearbeitung in den Druckzonen etwas gehärtet worden. In den dazwischenliegenden Gebieten bleibt
es jedoch weich. Dies erzeugt eine Kabelverbindung, in der das Metall an den kritischen Greifzonen relativ hart und widerstandsfähig
gegenüber einem Auseinanderziehen ist, während das Metall in den dazwischenliegenden und in den Endzonen weich bleibt und seinen
niedrigen elektrischen Widerstand beibehält.
P a tentansprüche t
COPY
- 18 - ■ ~ i - m
Claims (1)
- Dr. Ing. E. BERKENFEtD, Patentanwalt, KÖLN, UnivartitätutraB« 31Anlage .:'."- AktwmtdMnzur Eingab«vom 2^ . Juni 1965 VA. Nam. d.Anm. GENERAL CABLE CORPORATION,750 Third Avenue,NEW YORK, N.Y., IOOI7, USAPatentansprüche1. Verfahren zum Spleißen von elektrischen Kabeln, wobei die Κε beienden in einer Metallverbindungshülse aneinandergelegt und aufeinander ausgerichtet werden und die Hülse mit dem Kabel in Eingrif gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungshülse auf die ausgerichteten Enden der Kabel mit Hilfe von Umfangsdruckzonen aufgedrückt wird, die axial auseinanderliegen, und die aufgedrückte Hülse auf ihre endgültige Soll-Form gearbeitet wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengedrückte Hülse auf Büchsenform gearbeitet wird.3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengedrückte Hülse bearbeitet wird, bis der Metallquerschnitt der Hülse an deren Längsmittelpunkt etwa gleich der Hälfte des Me-Q tallquerschnitts des Leiters ist und der Durchmesser der Hülse sichan deren Enden dem Leiterdurchmesser annähert.° 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,u> daß die Hülse in das Kabel hineingedrückt wird, um kontinuierliche Kompressionszonen zu bilden, die sich vollständig um das Kabel herum erstrecken*5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelenden geschnitten werden, um ein Überlappen ohne Erhöhen ■ des Durchmessers an der Überlappung zu gestatten, und die Kabelenden in überlappter Lage in die Metallverbindungshülse eingelegt werden, 'bevor die Hülse zusammengedrückt wird.6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungshülse auf die überlappten Kabelenden durch eine Umfangsdruckzone am Mittenpunkt der Verbindungshülse aufgedrückt wird, der eine geringere Weite als die Überlappung der Kabelenden hat, und die Verbindungshülse anschließend auf die Kabel durch zusätzliche Umfang sdruckzonen aufgepreßt wird, die voneinander und von den Enden der Verbindungshülse einen Abstand aufweisen.7. VerbindungshUlse von Druckbauart zur Verwendung bei der Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zylindrische Metallhülse mit offenen Enden, wobei der Innendurchmesser der Hülse einen losen Sitz· für die darin einzusteckenden Kabelenden bildet und die Innenfläche der Hülse aufgerauht ist, die Außen fläche der Hülse eine Vielzahl von axial auseinanderliegenden und in Umfangsrichtung kontinuierlichen Vertiefungen aufweist zum Aufsetzen einer geteilten Druekfora, die das Metall der Hülse unter den Ver tiefungen radial nach innen prett In einen festen Eingriff alt den «« Kabelenden·M 8. Verblndungshülse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß °* die Vertiefungen Im wesentlichen die gleiche Breite haben und der Abstand zwischen benachbarten Vertiefungen mindestens gleich der Breite einer Vertiefung ist, und die radiale Dicke der Hülse am Bo-COFYden aller Vertiefungen größer als die endgültige Sollstärke des* Ver • binders in diesem Gebiet ist, nachdem der Verbinder auf die Kabelen den aufgedrückt worden ist.9· VerbindungshUlse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da die Tiefe der Vertiefungen an den Enden geringer ist als diejenige der Vertiefung In der Mitte.10. Vorrichtung zum genauen Bearbeiten der zusammengedrückten
Hülse nach Anspruch 7 in die Soll-Form, gekennzeichnet durch geteil te Ringklemmen, die sich in kurzem Abstand von den Enden der Verbin dungshülse auf den Kabeln befestigen lassen, einen Rahmen mit Endgliedern, die beide auf die Außenfläche je einer der geteilten Ring klemmen aufsetzbar und um diese drehbar sind, nach außen gebogene
Gleitschienen, die die beiden Endglieder verbinden, einen Wagen, dei auf den gebogenen Gleitschienen montiert ist und auf diesen zwischert
den Endgliedern hin- und herbewegbar ist, einen Motor, der auf dem Wagen befestigt ist und wobei die Verlängerung der Längsachse der
Motorwelle die Längsachse der verbundenen Kabelenden schneidet, ein Schneidmesser, das am Innenende der Motorwelle befestigt ist und
sich in Richtung auf die Verbindungshülse erstreckt, und Mittel auf~ dem Wagen, durch die der· Wagen um die verbundenen Kabelenden gedreht co° und in. Längsrichtung der Verbindungshülse an den gebogenen Gleit-^ schienen entlang verschoben werden kann, damit das Schneidmesser->. die Verbindungshülse bis auf eine Buchsenform bearbeitet.
οω 11. Vorrichtung nach Anspruch 10,-dadurch gekennzeichnet, daß 44e ■Sie der Motor In dem Wagen radial zu den verbundenen Kabeln, einstell bar ist und wobei Mittel vorgesehen sind, um. den Motor in. der elnge-stellten Lage in dem Wagen festzuklemmen.12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um den Wagen gegen eine Verschiebung an den gebogenen Gleitschienen entlang festzuklemmen.O CO CX)Leerseite
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