DE1515769A1

DE1515769A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenpleissen von Kabeln

Info

Publication number: DE1515769A1
Application number: DE1965G0044031
Authority: DE
Inventors: Jack Jerome
Original assignee: General Cable Corp
Current assignee: General Cable Corp
Priority date: 1964-07-02
Filing date: 1965-06-30
Publication date: 1969-11-13
Also published as: SE340111B; US3353448A; GB1114953A; FR1448888A; GB1114952A; CH446467A; US3479445A; US3320659A

Description

Dr. Ing. E. Barken feld Dipl. Ing. H. Berlcenfeld

Patentanwalt· „ -

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

Ha* Aufgab· dieser Irfindung Ut di· Ausbildung •iac«'

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 " ' .

Pig.12 eine Endansloht der in Fig. 11 gezeigten Lehre.

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

J£ einer 3pl#i£ung alt eich überlappenden Kabelenden 1st dies Jedoch

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.

Weiter würde für die gleicne Länge der Veröindungshülse und die BAD CP^r-IL ._3ü^y _ ^ ^

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

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

Dr. Ing. E. BERKENFEtD, Patentanwalt, KÖLN, UnivartitätutraB« 31

Anlage .:'."- AktwmtdMn

zur Eingab«vom 2^ . Juni 1965 VA. Nam. d.Anm. GENERAL CABLE CORPORATION,

750 Third Avenue,

NEW YORK, N.Y., IOOI7, USA

Patentansprüche

1. 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 sich

an 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-

COFY

den 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 zwischer

t
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.
ο

^ω 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