DE2712744A1

DE2712744A1 - Muffe zum zusammenschliessen von kabeln

Info

Publication number: DE2712744A1
Application number: DE19772712744
Authority: DE
Inventors: Rolf-Dieter Dipl Ing Steckel; Hermann Ing Grad Ullmer
Original assignee: Kabel & Lackdrahtfab GmbH
Current assignee: Kabel & Lackdrahtfab GmbH
Priority date: 1977-03-23
Filing date: 1977-03-23
Publication date: 1978-09-28
Also published as: CH626475A5; BE864081A; SE7803356L; ATA56978A; AT365381B; FR2385246A1; NL7800948A

Description

- 6 - 75737 P

Die ERFINDUNG betrifft eine Kabelmuffe nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine derartige aus Einzelteilen zusammensetzbare Muffe zum Zusammenschließen zweier Kabel ist bereits bekannt. Dabei werden die Leiter der beiden Kabel verbunden durch eine Presshülle, die über eine gefiederte Kupferpassung mit einer darum angeordneten Aluminiumhülse leitend verbunden ist. Der einbettende Isolierkörper wird von zwei, in radialer Richtung getrennten Halbschalen gebildet, die aus Äthylen, Propylen und Dien bestehen. Dieser Isolierkörper umschließt weiterhin zwei die Aluminiumhülse seitlich ergänzende halbleitende Schichten. An diesen halbleitenden Schichten anliegende Adapter münden ir« Feldsteuerungstrichter, die ebenso wie die Abschirmung auf der Außenmantelfläche des Isolierkörpers angeordnet sind. Die Abschirmung besteht aus halbleitendem Material.

Die Einzelteile dieser bekannten Muffe siiid zwar durch jeweiliges Uberschieben teilweise relativ einfach zu montieren, jedoch sind diese Einzelteile selbst nur in umständlicher Weise herstellbar. Außerdem ist wegen der recht geringen Elastizität des Isolierkörpers eine große Zahl vielfältiger Muffengrößen auf Lager zu halten.

Der ERFINDUNG liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Muffe der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Ausführung in bequemer und wickelfreier Weise montierbar und dauerhaft sicher ist.

809839/0 364

- 7 - 75737 P

Diese Aufgabe wird durch die ERFINDUNG dadurch gelöst, daß auf dem Ende zumindest einen Leiters ein aus elektrisch leitfähigem Material bestehender Zentrierring angeordnet ist, der in engem Berührungskontakt steht mit einer kompakten Abschirmhülse, die eingebettet ist in einem aus Silikonkautschuk hergestellten Isolierkörper, dessen Durchlaß mit Untermaß zum Außendurchmesser der Abschirmhülse bzw. zu den Aderisolierungen ausgebildet ist und daß in den, den Kabeln zugewandten Endbereichen des Durchlasses Einführungsteile aus halbleitendem Material inkorporiert sind, und daß die den Isolierkörper bildenden Isolierhalbschalen eingebracht sind in einer metallischen Druckform, deren Druckhalbformen durch in jeweils daran angeformte Flansche gelagerte, mit Druckfedern bestückte Führungsbolzen gehalten sind, und daß die Druckform in eine elastische Füllmasse eingebettet ist, die von einer äußeren Schutzhülle umschlossen ist.

Die aus Kontaktbuchse, Zentrierring(e) und Abschirmhülse in sehr einfacher und bequemer Weise herstellbare Durchverbindung der Leiter verleiht aufgrund ihrer Kompaktheit der gesamten Muffe zusätzliche mechanische Stabilität und ermöglicht außerdem eine dauerhaft sichere elektrische Kontaktgabe. Der ebenfalls, auch bei extremen Temperaturen ohne zusätzliche Hilfswerkzeuge durch einfaches über- bzw. Zusammenschieben seiner beiden Isolierhalbschalen sehr bequem montierbare Isolierkörper aus Silikonkautschuk bietet neben den Vorzügen dieses Werkstoffes, von dem eine Einstellung mit großer Kerb- und Weiterreißfestigkeit gewählt wird, noch den Vorteil, durch Füllen in einfache Formen und ohne jegliche aufwendige Formwerkzeuge und Einfülleinrichtungen verarbeitbar zu sein, wobei auch die in den

809839/036«

27127A4

- 8 - 75737 P

Endbereichen der Isolierhalbschalen vorgesehenen Einführungsteile durch einfaches, gleichzeitiges Umgießen in den Isolierkörper inkorporiert werden können. Diese wegen ihrer Einstückigkeit fertig an den Ort der Montage anlieferbaren, dort bequem einzubauende Isolierhalbschalen haben weiterhin die Vorzüge, daß sie die in einem Leiterquerschnittsbereich üblicher Weise auftretenden Toleranzen (bis 4 mm) der Durchmesser der Aderisolierungen überbrücken und außerdem ermöglichen, daß die Durchlässe der Isolierhalbschalen mit einem solchen Untermaß ausgebildet werden können, daß sie dadurch aufgrund ihrer immanenten Spannkraft vollkommen hohlraumfrei übergehen in die benachbarten Aderisolierungen bzw. Abschirmhülse und gleichzeitig diese Teile noch beaufschlagen mit mechanischem Druck, der eine sinnvolle Ergänzung der außen angeordneten Druckfedern darstellt. Diese Druckfedern lassen weiterhin sich entlasten durch geeignete Wanl der geometrischen Abmessungen des Isolierkörpers, der dann in Verbindung mit der darum angeordneten Druckform auch für die einen sicheren Betrieb erforderliche mechanische Druckspannung, insbesondere in axialer Richtung sorgt. Diese mechanischen Druck auf den Isolierkörper ausübende Druckform, deren Druckhalbformen unter Wirkung der Druckfedern stehen, folgen den bei wechselnden Lastzyklen auftretenden Wärmespielen und den damit verbundenen Volumenänderungen des Isolierkörpers zwanglos ebenso wie sie eine dauerhaft sichere galvanische Durchverbindung der Schirmdrähte der beiden Kabel gewährleisten. Die auf den Druckhalbformen durch z.B. Klemmschellen in einfacher Weise zugsicher befestigbaren Schrimdrähte sind raumsparend innerhalb einer mit Füllmasse gefüllten äußeren Schutzhülle unterzubringen, wodurch ein sonst erforderlicher zusätzlicher Korrosionsschutz ebenso vermieden werden wie

809839/0264

- 9 - 75737 P

mögliche mechanische Beschädigungen dieser äußeren Schutzhülle durch die Schirmdrähte und deren Verbindungselemente.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der ERFINDUNG werden anhand der zugehörigen Zeichnung in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

In dieser Zeichnung sind mit 1 bzw. 2 die Absetzstellen von aus Kunststoff, z.B. Polyvinylchlorid oder Polyäthylen bestehende Außenmäntel der zu verbindenden Kabel bezeichnet. über diese Absetzstellen 1 bzw. 2 hinausgeführt sind die Schirmdrähte 3 bzw. 4 der beiden Kabel ebenso wie ihre äußeren Leitschichten 5 bzw. 6, AderIsolierungen aus Kunststoff 7 bzw. 8, Leiterglättungen 9 bzw. 10 und Leiter 11 bzw. 12.

Die Leiter 11 bzw. 12 sind in ihren Endbereichen von den Leiterglättungen 9 bzw. 10 und Aderisolierungen 7 bzw. 8 freigelegt, über den freigelegten Endbereich des Leiters 12 ist ein aus mechanisch widerstandsfähigem Material, z.B. Kupfer, Messing, Aluminium, elektrisch leitfähigem Kunststoff oder sonst geeignetem Material hergestellter Zentrierring 13 gezogen, der in seiner Außenmantelfläche mit einem Gewinde versehen ist. Ein Zentrierring 13 kann auch beim freigelegten Leiter 11 vorgesehen werden. Der oder die Zentrierringe 13 sind mittels inkorporierter Schrauben auf dem Leiter 11 bzw. 12 festlegbar. Die freigelegten Endbereiche der Leiter 11 und 12 werden durch eine formschlüssig Überzogene Kontaktbuchse 14 aus elektrisch leitfähigem Material miteinander verbunden. Als Kontaktbuchse 14 können verwendet werden Preßverbindungs-, Löthülsen oder dgl.

Um die Kontaktbuchse 14 herum und die Aderisolierungen 7 und 8 teilweise übergreifend ist eine aus mechanisch widerstandsfähigem Material, z.B. Kupfer, Messing, Aluminium, elektrisch

- 10 -

809839/036«

- 10 - 75737 P

ieitfähigem Kunststoff oder sonst geeignetem Material bestehende Abschirmhülse 15 angeordnet. In der in ihrer lichten Weite den Außendurchmessern der Aderisolierungen 7 und 8 angepaßt ausgebildeten Innenmantelfläche der Abschirmhülse 15 ist ein Gewinde eingebracht, das zur Führung des oder der Zentrierringe 13 dient.

Die in vorbeschriebener Weise elektrisch einwandfrei und mechanisch insbesondere zugsicher und dauerhaft herstellbare Verbindungsstelle der beiden Leiter 11 und 12 ist eingebettet in einem Isolierkörper. Dieser Isolierkörper besteht aus zwei einstückig ausgebildeten Isolierhalbschalen 16 und 17, die jeweils einen koaxialen Durchlaß 16a bzw. 17a besitzen. Die Durchlässe 16a und 17a sind so bemessen, daß sie im Ruhezustand Untermaß gegenüber den jeweils benachbart liegenden Aderisolierungen 7 und 8 bzw. Abschirmhülse 15 aufweisen. Die die Verbindungsstelle allseitig und hohlraumfrei umgebenden Isolierhalbschalen 16, 17 bestehen aus gummielastischem Material, das neben guten elektrischen Isoliereigenschaften noch große Kerb- und Weiterreißfestigkeit aufweist. Hierfür in Frage kommen Silikonkautschuk, Elastomere oder sonst geeignete Werkstoffe.

Im Werkstoff der Isolierhalbschalen 16 und 17 ist im Bereich ihrer Durchlässe 16a und 17a an den dem jeweiligen Kabel zugewandten Endbereichen jeweils ein etwa pilzförmiges Einführungsteil 18 bzw. 19 inkorporiert, das aus halbleitendem Material, z.B. halbleitendem Silikonkautschuk, Elastomer oder dgl. besteht. Unter diesen, auch in beliebig anderen gemometrischen Form ausbildbaren Einführungsteilen 18 und 19 enden jeweils die äußeren

- 11 -

809839/036*

- 11 - 75737 P

Leitschichten 5 bzw. 6 der beiden Kabel. Da diese Einführungsteile 18 und 19 über den Durchlässen 16a bzw. 17a auf einer Länge von etwa 50 mm aufgebracht sind, stehen diese Bereiche für durch Temperaturschwankungen aufgrund z.B. wechselnder Lastzyklen bedingte Volumenänderungen der Isolierhalbschalen 16, 17 zur Verfügung, wodurch eine sichere Übernahme des Erdpotentials an der äußeren Kabelabschirmung immer gewährleistet ist.

Die den beiden Kabeln zugekehrten Außenmantelflächen 16b und 17b der Isolierhalbschalen 16 und 17 sind eben ausgebildet und münden in konisch nach außen erweiterten Außenmantelflächen 16c, 17c, die ihrerseits in etwa parallel zu den Durchlässen 16a, 17a verlaufende Außenmantelflächen 16d, 17d übergehen.

Die aneinandergrenzenden Stoßkanten 16e und 17e der beiden Isolierhalbschalen 16, 17 sind aneinander angepaßt ausgebildet, so daß sie im zusammengesetzten Zustand einen formschlüssigen Verband bilden. Diese Stoßkanten 16e und 17e sind, wie aus Fig. 1 hervorgeht, stufenförmig gestaltet. Ebenso ist es möglich, beide Stoßkanten 16e und 17e eben oder in einer anderen geometrischen Form auszubilden, wodurch aufgrund des hohlraumfreien Ineinanderfügens der beiden Isolierhalbschalen 16, 17 der Effekt der sogenannten Hochspannungsdichtung mit einer hohen radialen Durchschlagsfestigkeit erzielt wird. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Isolierhalbschalen 16 und 17 in axialer Richtung unterschiedlich lang, so daß ihre Stoßkanten 16e_f 17e außerhalb der zugehörigen Mittelebene durch den Isolierkörper verlaufen. Auf diese Weise wird in Verbindung mit der seitlich hiergegenüber versetzten Trennstelle der Druckform bei Wärmespielen eine eindeutige Führung erzielt.

- 12 -

809839/0364

- 12 - 75737 P

Der vorbeschrieben Isolierkörper ist umgeben von einer aus leitfähigem Materkai, z.B. Kupfer, Messing, Aluminium, elektrisch leitfähigem Kunststoff oder sonst geeignetem Material bestehenden Druckform, die aus zwei Druckhalbformen 20 und 21 zusammengesetzt ist. Dafür ist an jeder der Druckhalbformen 2o bzw. 21 ein ringförmiger Flansch 20a bzw. 21a angeformt. In den querschnittsgleichen, nach außen gerichteten Flanschen 20a und 21a sind gleichmäßig verteilt Bohrungen eingebracht, in denen jeweils mit einer Druckfeder 22b bzw. 23b bestückte Führungsbolzen 22, 23 usw. gelagert sind. Die Druckfedern 22b, 23b usw. sind eingespannt zwischen dem jeweils zugehörigen Flansch 20a bzw. 21a und einem auf dem freien Ende der Führungsbolzen 22, 23 usw. angeordneten Widerlager 22c, 23c.

Es ist auch möglich, jeden Führungsbolzen 22, 23 usw. mit jeweils zwei Druckfedern 22b, 23b usw. zu bestücken.- und beide freien Enden der Führungsbolzen 22, 23 usw. mit einem Widerlager 22c, 23c usw. zu versehen. Außerdem können die Flansche 20a, 21a nur über Teile des ümfangs an den Druckhalbformen 20, 21 angeformt sein oder auch geeignete, geometrisch anders gestaltete Befestigungselemente gewählt werden.

Das etwa parallel zu den Führungsbolzen 22, 23 usw. verlaufende Mantelteil 20b der Druckhalbform 20 ist etwa 100 mm lang und mündet in einem konisch nach innen verengt ausgebildeten Mantelteil 20c, das seinerseits übergeht in einen zum abgesetzten Kabel etwa parallel verlaufenden Mantelteil 2Od. Die lichte Weite des Mantelteils 2Od ist etwa 10 mm größer als der Durchmesser der mit der äußeren Leitschicht 5 versehenen Aderisolierung 7 gewählt, und auf dem Mantelteil 2Od sind außen mittels einer Spannschelle die Enden der Schirmdrähte 3 zugsicher festgelegt.

- 13 -

809839/0364

- 13 - 75737 P

Das etwa parallel zu den Führungsbolzen 22, 23 usw. verlaufende Mantelteil 21b der Druckhalbform 21 ist etwa 110 mm lang und mündet in einem konisch nach innen verengt ausgebildeten Mantelteil 21c, das seinerseits übergeht in einen zum abgesetzten Kabel etwa parallel verlaufenden Mantelteil 21d. Dieses Mantelteil 21d hat eine lichte Weite wie das Mantelteil 20d, und auf ihm sind außen mittels einer Spannschelle 24 die Enden der Schirmdrähte 4 zugsicher festgelegt. Anstelle der genannten Spannschellen 24 können die Enden der Schirmdrähte 3, 4 auch durch andere geeignete Befestigungselemente, z.B. Konusklemmen oder dgl. auf den Mantelteilen 2Od bzw. 21d befestigt werden.

Nachdem die zu verbindenden Kabel durch Absetzen zur Montage vorbereitet worden sind, werden über jedes Ende eine Druckhalbform 20 bzw. 21, eine Isolierhalbschale 16 bzw. 17 und der oder die Zentrierringe 14 gebracht. Die Abschirmhülse 15 wird zunächst über das Ende eines Kabels geschoben.

Die freigelegten Leiter 11 und 12 werden durch die Kontaktbuchse 14 oder dgl. aneinader befestigt und der oder die Leiter mittels der in den zugehörigen Zentrierringen inkorporierten Schrauben festgelegt. Auf diese Anordnung wird die Abschirmhülse 15 gedreht, die in ihrer Endlage über den oder die Zentrierringe 13 in elektrischen einwandfreiem Kontakt mit den Leitern 11, 12 steht, über diese elektrisch und mechanisch sichere Verbindungsstelle werden nun die Isolierhalbschalen 16 und 17 gedrückt, deren Stoßkanten 16e, 17e im montierten Zustand versetzt aus der zugehörigen Mittelebene des Isolierkörpers zusammentreffen. Durch die weiterhin übergeschobenen Druckhalbformen 20 und 21 und ihre anschließenden Festlegungen aneinander mittels

- 14 -

909839/0364

- 14 - 75737 P

der Führungsbolzen 22, 33 usw. erhalten die Isolierhalbschalen 16 und 17 aufgrund der Wirkungen der Druckfeder 22b, 23b usw. einen jederzeit beweglichen Paßsitz, der bei allen Betriebszuständen eine hohlraumfreie, stabile Verbindung gewährleistet. Die zueinander beweglich angeordneten Flansche 20a, 21a der Druckform liegen außerhalb der Ebene der Stoßkanten 16e, 17e des Isolierkörpers, wodurch eine einwandfreie Führung der Isolierhalbschalen 16, 17 erreicht wird. Durch die Spannschellen 24 werden nun noch die Enden der Schirmdrähte 3 bzw. 4 auf den zugehörigen Mantelteilen 20d bzw. 21d der Druckform festgelegt und derart miteinander galvanisch durchverbunden. Um die soweit montierte Verbindungsstelle wird abschließend eine Schutzhülle 25 aus Kunststoff, z.B. Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder dgl. gelegt, deren Innenraum mit einer elastischen Füllmasse, z.B. aus Polyurethan oder dgl. hohlraumfrei ausgefüllt wird. Diese Schutzhülle 25 Megt mit ihren Endbereichen auf den Außenmänteln der zu verbindenden Kabel dicht an.

809839/0364

Claims

KABEL- UND LACKDRAHTFABRIKEN GMBH

CASTERFELDSTR. 62-64 KAIEL+IRAHT

6800 MANNHEIM- NECKARAU

K+D - 75737 P
17. MÄRZ 1977

MUFFE ZUM ZUSAMMENSCHLIESSEN VON KABELN

PATENTANSPRÜCHE

(i . Muffe zum Zusammenschließen von Kabeln,deren Leiter durch eine formschlüssig aufbringbare Kontaktbuchse verbunden sind und einer darum

809839/0364

- 2 - 75737 P

angeordneten Abschirmhülse mit glatter Außenoberfläche, die eingebettet ist in einem aus Elastomer hegestellten Isolierkörper, der von zwei, in radialer Richtung aneinandergrenzenden Isolierhalbschalen gebildet wird, die von einer Abschirmung umgeben sind, dadurch geken nzeichnet, daß auf dem Ende zumindest einen Leiters (12) ein aus elektrisch leitfähigem Material bestehender Zentrierring (13) angeordnet ist, der in engem Berührungskontakt steht mit einer kompakten Abschirmhülse (15), die eingebettet ist in einem aus Silikonkautschuk hergestellten Isolierkörper, dessen Durchlaß (16a, 17a) mit Untermaß zum Außendurchmesser der Abschirmhülse (15) bzw. zu den Aderisolierungen (7, 8) ausgebildet ist und daß in den, den Kabeln zugewandten Endbereichen des Durchlasses (16a, 17a) Einführungsteile (18, 19) aus halbleitendem Material inkorporiert sind, und daß die den Isolierkörper bildenden Isolierhalbrchalen (16, 17) eingebracht sind in einer metallischen Druckform, deren Druckhalbformen (20, 21) durch in jeweils daran angeformte Flansche (20a, 21a) gelagerte, mit Druckfedern (22b, 23b usw.) bestückte Führungsbolzen (22, 23 usw.) gehalten sind, und daß die Druckform in eine elastische Füllmasse (26) eingebettet ist, die von einer äußeren Schutzhülle (25) umschlossen ist.
2. Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne c, daß im Zentrierring (13) eine Schraube inkorporiert ist und seine ganze Außenmantelfläche ein Gewinde aufweist.

809839/036*

- 3 - 75737 P
3. Muffe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenmantelfläche der kompakt ausgebildeten Abschirmhülse (15) ein Gewinde eingebracht ist.
4. Muffe nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Innenmantelfläche der Abschirmhülse (15) mit Gewinde versehen ist, das zur Aufnahme zweier Zentrierringe (13) dient.
5. Muffe nach Anspruch 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenmantelfläche der Abschirmhülse (15) nur^teilweise mit Gewinde versehen ist, das zur Aufnahme eines Zentrierringes (13) dient.
6. Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierhalbschalen (16, 17) aus hinsichtlich seiner Elastizität entsprechend eingestellten gummielastischem Material, z.B. Silikonkautschuk bestehen.
7. Muffe nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierhalbschalen (16, 17) in axialer Richtung unterschiedlich lang sind.
8. Muffe nach Anspruch 1,6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinandergrenzenden Stoßkanten (16e, 17e) der Isolierhalbschalen (16, 17) stufenförmig ausgebildet sind.

809839/036*

- 4 - 75737 P
9. Muffe nach Anspruch 1, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aus halbleitendem Material, z.B. halbleitenden Silikonkautschuk bestehenden Einführungsteile (18, 19) etwa pilzförmig ausgebildet sind.
10. Muffe nach Anspruch 1, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführungsteile (18, 19) anders als pilzförmig ausgebildet sind.
"11. Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhalbformen (20, 21) aus Kupfer, Messing, Aluminium, elektrisch leitfähigem Kunststoff oder sonst geeignetem Material bestehen.
12. Muffe nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Druckhalbform (20 bzw. 21) ein nach außen gerichteter Flansch (20a bzw. 21a) angeordnet ist, der sich über den gesamten Umfang der Druckhalbform (20 bzw. 21) oder über Teile davon erstreckt.
13. Muffe nach Anspruch 1, 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Druckhalbform (20 bzw. 21) aus zwei etwa senkrecht zum Flansch (20a bzw. 21a) gerichtet ausgebildeten Mantelteilen (20b, 2Od bzw. 21b, 21d) und einem dazwischen schräg verlaufend ausgerichteten Mantelteil (20c bzw. 21c) besteht.

809839/0364

- 5 - 75737 P
14. Muffe nach Anspruch 1, 11, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (20a, 21a) querschnitsgleich sind und gleichmäßig verteilt angeordnete Bohrungen besitzen, in die Führungsbolzen (22, 23 usw.) einbringbar sind.
15. Muffe nach Anspruch 1, 11, 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder(n) (22b, 23b usw.) an den Führungsbolzen (22, 23 usw.) angeordnete Widerlage (22c, 23c usw.) anliegen.

809839/0364