DE3527658C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Isolie­ rung des freien Endes eines mehradrigen elektrischen Kabels nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zur Stromversorgung von Haushalt, Gewerbe und Industrie werden mehradrige Kabel mit verhältnissmäßig großen Leiterquer­ schnitten in der Größenordnung von 16 mm² bis 400 mm² pro Ader verwendet, die in Kabelkanälen oder direkt im Erdreich unterirdisch verlegt sind. Je nach Anwendungsfall werden meist 3-, 4- oder 5adrige Kabel benutzt, wobei die einzelnen Adern bei 3- und 4adrigen Kabeln üblicherweise symmetrisch um die Mittelachse des Kabels herum, bei 5adrigen Kabeln jedoch vier Adern symmetrisch um die fünfte, zentrale Ader herum angeordnet sind.

Im Zuge der rationellen Verlegung von Kabelsträngen kommt es oft vor, daß solche Kabel bereits vor der eigentlichen Verwen­ dung verlegt und unter Spannung gesetzt werden, d. h. bevor das Kabelende angeschlossen ist. Eine Isolierung des Kabelendes ist somit unumgänglich. Insbesondere wenn sich das Kabel unter der Erde befindet, muß die Isolierung hohen Ansprüchen genügen, ist doch nie auszuschließen, daß Feuchtigkeit oder aggressive bzw. elektrisch gut leitende Substanzen mit dem freien Kabel­ ende in Kontakt kommen.

In der Praxis wurde bisher wie folgt vorgegangen: Der Mantel des Kabels wird im Bereich des zu isolierenden Endes entlang einer bestimmten Länge entfernt, um die einzelnen, individuell isolierten Leiter freizulegen. Über die freien Aderenden werden dann Hauben aus thermisch schrumpfbarem Material aufgezogen und aufgeschrumpft. Nachdem so die einzelnen Aderenden isoliert worden sind, wird eine größere, sämtliche mit Isolierhauben versehenen Adern und den Mantel des Kabels umschließende Haube aufgezogen und diese ebenfalls aufgeschrumpft. Zusätzlich kann in das Innere der äußeren Abschlußhaube eine Vergußmasse eingebracht werden, die bei der thermischen Behandlung der Abschlußhaube verflüssigt wird, in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Leitern dringt und nach Abkühlung zu einer zähelastischen Dichtungs- und Isoliermasse aushärtet.

Dieses aus der Praxis bekannte Vorgehen ist sehr arbeits­ intensiv und damit kostspielig. Zudem besteht stets die Gefahr, daß bei nicht ganz sorgfältigem Arbeiten während des Absetzens des äußeren Mantels des Kabels die Isolationsumhüllung der einzelnen Leiter verletzt wird, wodurch sich die Isolations­ eigenschaften des gesamten Kabels nachteilig verändern.

Schließlich stellt ein gesamter Isoliersatz, im wesentlichen bestehend aus z. B. drei bis fünf kleineren und einer größeren Schrumpfhaube, einen nicht unwesentlichen Kostenfaktor dar, da schrumpfbares Material bekanntermaßen vergleichsweise teuer ist.

In diesem Zusammenhang ist zum Stand der Technik ergänzend auf die DE-AS 17 90 059 hinzuweisen. Dort ist bei einer einfachen Schrumpfkappe für den feuchtigkeits- und druckgasdichten Abschluß von Kabelenden die Anordnung eines etwa plattenförmig ausgebildeten Kunststoffteils zwischen Kappenboden und Kabelende angegeben. Dieses Kunststoffteil soll sich bei der zum Aufschrumpfen der Kappe erforderlichen Wärmeeinwirkung mit dem Kabelende verbinden und dadurch die gewünschte Abdichtung herstellen. Für das bekannte Isolierelement kommen praktisch nur thermoplastische Kunststoffe in Betracht, die vergleichs­ weise hohe Schmelztemperaturen aufweisen und daher leicht zu einer Überhitzung des Kappenmaterials Anlaß geben können. Außerdem ist die erreichbare Isolierung der Aderenden gegen­ einander von der Bindungsfähigkeit des thermoplastischen Kunst­ stoffes mit der Aderisolierung abhängig, weshalb die praktische Anwendung von Fall zu Fall auf Schwierigkeiten stoßen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber die Schaffung einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 genannten Art, die sich durch zuverlässige Isolier­ wirkung, einfachen und herstellungsgünstigen Aufbau sowie durch unproblematische und rasche Handhabbarkeit, insbesondere ohne Gefahr einer Beschädigung oder einer sonstigen Beeinträchtigung der Leiterisolierungen, auszeichnet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist bestimmt durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Eine in dieser Weise ausgebildete Isoliervorrichtung ermöglicht insbesondere ein rasches und kostengünstiges Arbeiten, weil das übliche Absetzen des Kabelmantels und ein Aufschrumpfen von Hauben auf die einzelnen Leiter entfällt.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes und bevorzugte Ausführungsformen desselben sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 definiert.

Hinsichtlich der gegenseitigen Isolierung und Abdichtung der Aderenden ermöglicht insbesondere die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 einen Fortschritt. Die hiernach an der Innenfläche der Stirnwand der Abschlußhaube vorgesehene, sich unter Einfluß von Wärme verflüssigende, zähelastisch ausreagierende Substanz ist hinsichtlich Wärmebedarf für die Herstellung einer Verbindung mit den Aderisolierungen und für das Aushärten im Vergleich zum bekannten Anschmelzen von thermoplastischem Isoliermaterial anspruchsloser und unkritischer. Es ist daher auf diese Weise zusätzlich eine sichere Abdichtung und Isolierung der Aderenden gegeneinander erreichbar.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Spreizkörpers,

Fig. 2 den Spreizkörper von Fig. 1 in einer Seitenan­ sicht in Richtung des Pfeiles B,

Fig. 3 den Spreizkörper von Fig. 1 in einer Endansicht in Richtung des Pfeiles A,

Fig. 4 den Spreizkörper von Fig. 1 in einer Endansicht in Richtung des Pfeiles C,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Spreizkörpers von Fig. 1 zusammen mit dem freien Ende eines 4adrigen Kabels,

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles eines Spreizkörpers zu­ sammen mit dem freien Ende eines 3adrigen Ka­ bels,

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles eines Spreizkörpers zu­ sammen mit dem freien Ende eines 5adrigen Ka­ bels, und

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Spreizkörpers mit stirnseitiger Abschlußplatte.

Aus derFig. 1 ist ein generell mit 1 bezeichneter Spreizkörper ersichtlich, der den wesentlichen Teil der Vorrichtung zur Iso­ lierung des freien Endes eines mehradrigen elektrischen Kabels bildet. Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ist zur Verwendung mit einem 4adrigen Kabel gedacht, dessen Leiter symmetrisch um die Kabellängsachse herum angeordnet sind (vgl. Fig. 4). Zu diesem Zweck besitzt er vier Spreizflügel 2, 3, 4 und 5, die identisch ausgebildet und in rechtem Winkel zueinan­ der angeordnet sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine einstückige Ausführung z. B. aus einem Kunststoff mit elek­ trisch guten Isoliereigenschaften vorgesehen. Eine andere, in den Zeichnungen nicht näher dargestellte Ausführungsmöglichkeit besteht darin, zwei Paare von im wesentlichen ebenen Doppel­ flügeln auszubilden, die dann kreuzweise zusammengesteckt wer­ den. Dies mag herstellungstechnisch und hinsichtlich des Platz­ bedarfs bei der Lagerung und Verpackung gewisse Vorteile bie­ ten.

Die Oberflächen der Spreizflügel 2 bis 5 sind im Beispielsfall mit durchgehenden Längsnuten 6 versehen. Auch eine abweichende Formgebung der Nuten ist denkbar, solange diese zumindest end­ seitig offen sind. Diese Nuten dienen dazu, wie noch näher er­ läutert werden wird, ein verflüssigtes Dichtungs- bzw. Isolier­ mittel aufzunehmen, das nach einer gewissen Zeit zu einer zäh­ elastischen Masse ausreagiert.

Aus der Seitenansicht von Fig. 2 ist zu entnehmen, daß die Spreizflügel 2 bis 5 in Längsausdehnung von vorne gegen hinten, d. h. in Einführungsrichtung des Spreizkörpers, zunehmende Brei­ te besitzen. Dies erleichtert die Einführung des Spreizkörpers 1 in das Kabelende, zwischen die einzelnen Leiter desselben. Eine weitere Erleichterung ist auch durch die pfeilartig abge­ winkelte, in Einführungsrichtung gesehen vordere Kante 7 der Flügel 2 bis 5 gegeben. Schließlich wird das Einführen des Spreizkörpers 1 in das Kabelende durch die im Längsquerschnitt keilartige Verjüngung der Spreizflügel 2 bis 5 unterstützt. Dies läßt sich aus den beiden Endansichten gemäß Fig. 3 und 4 entnehmen: An der in Einführungsrichtung hinteren Kante 8 be­ sitzen die Flügel 2 bis 5 eine größere Dicke als im Bereich der Vorderkante 7.

In der Fig. 5 ist deutlich, wie der Spreizkörper 1 in Rich­ tung der Pfeile P in das freie Ende eines Kabels 9 einzuführen ist. Im Beispielsfall besitzt das Kabel 9 vier Leiter 10, 11, 12 und 13, die je mit einer Isolierumhüllung 10′, 11′, 12′ und 13′ versehen sind. Die vier Leiter 10-13 sind symmetrisch um die Mittelachse M des Kabels 9 herum angeordnet und von einem Kabelmantel 14 umgeben. Der Spreizkörper 1 wird nun so in das freie Ende des Kabels 9 eingeführt, daß der Spreizflügel 2 zwischen die Isolierumhüllungen 12′ und 13′, der Spreizflügel 3 zwischen die Isolierumhüllungen 10′ und 13′, der Spreizflügel 4 zwischen die Isolierumhüllungen 10′ und 11′ und der Spreiz­ flügel 2 zwischen die Isolierumhüllungen 11′ und 12′ eindringt. Damit werden die einzelnen Leiter 10 bis 13, deren blankes, stirnseitiges Ende offen daliegt und eventuell mit vom Abtren­ nen des Kabels 9 herrührenden Graten versehen sein kann, auf sicherem Abstand gehalten. Ermöglicht wird die Einführung des Spreizkörpers 1 durch die Elastizität des Mantels 14.

Die in den Oberflächen der Spreizflügel 2 bis 5 vorgesehenen Längsnuten 6 schaffen bei eingesetztem Spreizkörper 1 Hohlräume zwischen den Flügeloberflächen und den Oberflächen der Isolier­ umhüllungen 10′-13′, in welche ein Dichtungs- bzw. Isoliermit­ tel eingefüllt werden kann, vorzugsweise eine Substanz, die sich durch Erwärmen verflüssigt und bei der Abkühlung zu einer zähelastischen Masse aushärtet. Dadurch ist eine noch weiter verbesserte Isolierung der einzelnen Leiter untereinander ge­ geben, und das Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Kabels 9 wird verhindert.

In der Fig. 6a ist schematisch ein modifiziertes Ausführungs­ beispiel eines Spreizkörpers 1′ dargestellt. Jene Ausführung eignet sich für ein 3adriges Kabel 9′, wie es endseitig in Fig. 6b zu sehen ist. Der Spreizkörper 1′ umfaßt drei Spreiz­ flügel 2′, 3′ und 4′, die untereinander einen Winkel von 120° einschließen, dies in Übereinstimmung mit der symmetrischen Anordnung der Leiter 20, 21 und 22, die wiederum mit Isolier­ umhüllungen 20′, 21′ und 22′ umgeben und von einem gemeinsamen Kabelmantel 24 umschlossen sind.

Eine Ausführung des Spreizkörpers 1′′ für ein 5adriges Kabel 9′′ ist aus Fig. 7 zu sehen. Dieses Kabel besitzt einen zentral an­ geordneten Leiter 15, um welchen herum symmetrisch vier Außen­ leiter 16, 17, 18 und 19 angeordnet sind. Jeder der Leiter ist mit einer Isolierumhüllung 15′ bzw. 16′, 17′, 18′ und 19′ ver­ sehen; die Gesamtheit der Leiter wird von einem Kabelmantel 23 umgeben. Der zugeordnete Spreizkörper 1′′ besitzt einen zentra­ len, rohrförmigen Hohlkörper 25 und vier radial von diesem ab­ stehende Spreizflügel 2′′, 3′′, 4′′ und 5′′, die untereinander ei­ nen Winkel von 90° einschließen. Bei der Einführung des Spreizkörpers 1′′ in das Ende des Kabels 9′′ dringt der zentrale Hohlkörper 25 in den Zwischenraum zwischen der Isolierumhüllung 15′ des zentralen Leiters 15 einerseits und den Isolierumhül­ lungen 16′, 17′, 18′ und 19′ der Leiter 16-19 andererseits ein, während die vier Flügel 2′′-5′′ zwischen jeweils benachbarte Iso­ lierumhüllungen 16′, 17′, 18′ und 19′ eindringen; auf diese Weise sind die einzelnen Leiter wiederum, wie schon vorher be­ schrieben, auf einen Sicherheitsabstand gebracht.

Ähnlich wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt, kann das Spreizelement 1′′ gemäß Fig. 7 entweder einstückig ausgebildet oder durch ein Rohrstück 25 mit aufschiebbaren Flügeln 2′′-5′′ gebildet sein.

In der Fig. 8 schließlich ist eine Ausführungsform ähnlich derjenigen in Fig. 6 gezeigt, wobei der Spreizkörper 1′ mit einer tellerartigen Abschlußplatte 26 versehen ist, die am in Einführungsrichtung gesehen hinteren Ende angeordnet ist und die einen Durchmesser hat, der die größte Breitenabmessung des Spreizkörpers 1′ etwas überragt, somit etwa dem Außendurch­ messer des Kabels entspricht. Bei eingeführtem Spreizkörper 1′ legt sich diese Platte 26 gegen die freie Stirnfläche des Ka­ belendes an und sorgt so für zusätzlichen mechanischen Schutz. Außerdem läßt sich dadurch eine Vergrößerung der elektri­ schen Kriechwege erreichen.

Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 6 bis 8 sind nur schema­ tisch dargestellt. Es versteht sich, daß deren Flügel jeweils auch mit Nuten 6, z. B. wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gezeigt, versehen sein können. Auch das vorher Gesagte hin­ sichtlich Abmessungen und Formgebung gilt ebenso für diese letzteren Ausführungsbeispiele. Ferner kann der Spreizkörper 1, 1′ oder 1′′ an der Innenfläche der Stirnwand einer aufzuschrum­ pfenden Abschlußhaube befestigt sein, so daß die Vorrichtung durch ein einziges Teil gebildet ist.

Wie schon vorher erwähnt, wird das mit dem Spreizkörper ver­ sehene Kabelende vorzugsweise mit einer Dichtmasse versiegelt. Dies kann nach dem Einsetzen des Spreizkörpers, jedoch vor dem Aufschrumpfen der Abschlußhaube in irgendeiner geeigneten Art erfolgen. Eine besonders rationelle Vorgehensweise läßt sich jedoch dadurch verwirklichen, wenn im Inneren der Abschluß­ haube bereits eine Dichtungsmasse vorhanden ist, die bei dem unter Hitzeeinwirkung erfolgenden Aufschrumpfen verflüssigt wird und dabei in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Lei­ tern bzw. in die Nuten 6 eintritt. Nach dem Erkalten der Haube reagiert diese Masse zu einer zähelastischen Substanz aus, die als weiteres Trennmittel zwischen den einzelnen Adern wirkt und ein Eindringen von Feuchtigkeit wirksam verhindert. Vorzugswei­ se ist dabei eine Schicht dieser Masse an der Innenseite der Stirnwand der Abschlußhaube vorgesehen. Eine andere Möglich­ keit besteht darin, die Stirnwand der Abschlußhaube mit einem Ventil zu versehen, durch welches unter Druck ein ausreagieren­ des Dichtungsmittel in die noch vorhandenen Hohlräume innerhalb des Kabelendes eingepreßt wird.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Isolierung des freien Endes eines mehradri­ gen elektrischen Kabels, welche Mittel zum elektrisch isolie­ renden Trennen der einzelnen Leiter voneinander und eine den äußeren Mantel sowie die Stirnseite des Kabels umschließende Abschlußhaube umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Trennen der einzelnen Leiter (10, 11, 12, 13; 15, 16, 17, 18, 19; 20, 21, 22) voneinander einen Spreizkörper (1; 1′; 1′′) aufweisen, der eine Mehrzahl von axialsymmetrisch angeordneten, länglichen Spreizflügeln (2, 3, 4, 5; 2′, 3′, 4′; 2′′, 3′′, 4′′, 5′′) besitzt, welche im wesentlichen radial verlaufend zwischen einzelne Adern des Kabels (9; 9′; 9′′) von der Stirnseite desselben her einzuführen bestimmt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Spreizflügel (2, 3, 4, 5; 2′, 3′, 4′; 2′′, 3′′, 4′′, 5′′) an zu­ mindest einer Oberfläche, vorzugsweise an beiden Oberflächen mit zumindest endseitig offenen Längsnuten (6) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizflügel (2, 3, 4, 5; 2′, 3′, 4′; 2′′, 3′′, 4′′, 5′′) zumin­ dest entlang eines Teils ihrer Längsausdehnung zunehmende Breite besitzen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die in Einführungsrichtung vorderen Stirn­ kanten (7; 7′; 7′′) der Spreizflügel (2, 3, 4, 5; 2′, 3′, 4′; 2′′, 3′′, 4′′, 5′′) gegenüber der Mittelachse der Spreizkörper (1; 1′; 1′′) pfeilartig abgewinkelt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Spreizkörper (1′′) einen im wesentlichen zylindrischen, länglichen Hohlkörper (25) aufweist, an dessen Mantel die Spreizflügel (2′′, 3′′, 4′′, 5′′) befestigt sind

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Spreizkörper (1) durch eine Anzahl von ineinandersteckbaren Spreizflügel-Elementen (2, 3, 4, 5) gebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spreizflügel (2′′, 3′′, 4′′, 5′′) auf den Hohlkörper (25) aufsteckbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizkörper (1′) an seinem in Ein­ führungsrichtung gesehen hinteren Ende mit einer tellerartigen Abschlußplatte (26) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Spreizkörper (1; 1′; 1′′) an der Innen­ fläche der Stirnwand der Abschlußhaube befestigt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Trennen der einzelnen Adern voneinander zudem eine sich unter Einfluß von Wärme verflüssigende, zähelastisch ausreagierende Substanz aufweisen, die an der Innenfläche der Stirnwand der Abschlußhaube vorgesehen ist.