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Rohrförmige Anordnung zur Verbindung von Kabelmänteln oder KalbelgßM
turen aus Kunststoff mit so1t#hert-äiis'Metäll. Die Erfindung bezieht sich auf eine
rohrförmige Anordnung zur Verbindung von Kabelmänteln oder Kabelgarnituren aus Kunststoff
mit solchen aus Metall, z. B. mit den Bleimänteln von Kabeln oder mit aus Metall
bestehenden Kabelgarnituren, bei der sowohl die innere als auch die äußere Oberfläche
des betreffenden Endstückes und die entsprechende Stirnseite des Metallrohres mit
einem Kunststoffüberzug überdeckt sind. Die Entwicklung auf dem Gebiet der Kabeltechnik
führte dazu, daß neben Kabeln mit einem Metallmantel auch Kabel mit einem Kunststoffmantel
benutzt werden.
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Es ist bereits eine Verbindung zwischen einem Kabelmantel aus Metall
mit einem Kabelmantel, aus Polyäthylen bekannt, die aus einem rohrförmigen Übergangsstück
besteht, das an seinem einen Ende zur mechanisch festen und dichten Haftung mit
dem Metallmantel und an seinem anderen Ende zur mechanisch festen und dichten Haftung
mit dem Polyäthylenmantel durch eine Sonderbehandlung vorbereitet ist. Zu diesem
Zweck ist das rohrförmige Übergangsstück an seinem mit dem Polyäthylenmantel zu
verbindenden Ende oberflächlich oxydiert und darüber mit einem Polyäthylenüberzug
versehen. Dieser Überzug kann durch Flammspritzen, durch Aufsintern oder durch Aufschmelzen
erzeugt. werden. Die Metalloberfläche soll gegebenenfalls noch aufgerauht werden.
Bei einer anderen Ausführungsform ist das Übergangsstück an seinem einen Ende aus
Polyolefin und an seinem anderen Ende aus Metall gebildet; beide Teile sind an der
Verbindungsstelle mit breiter Fläche übereinandergeschoben; die Füge an dieser Übergangsstelle
ist mit einer bei der normalen Umgebungstemperatur des Kabels zähflüssigen Masse
ausgefüllt. Damit die Dichtung bei allen @vorkommenden Temperaturen gewährleistet
ist, muß diese Masse ihre Eigenschaften auch bei diesen extremen Temperaturen beibehalten.
Es ist ferner ein Übergangsstück zur Verbindung -eines Kabelmantels @.us Metall
mit einem Kabelmantel aus Polyäthylen Bekannt, das an seinem mit dem Polyäthylenmantel
zu verbindenden Ende mindestens oberflächlich porös und mit einem Polyäthylenüberzug
versehen ist, wobei dieser Überzug nach dem Spritzgußverfahren aufgebracht ist.
Vorteilhafterweise hat man zur besseren Haftung des Polyäthylenüberzuges auf dem
Übergangsstück eine Auflage aus porösem Stoff vorgesehen. Man hat auch bereits diese
Auflagen und die Kunststoffschichten auf :der Außen:- und Innenfläche des betreffenden
Endes des Übergangsstückes aufgebracht. Die bekannten Übergangsstücke zwischen rohrförmigen
Gebilden aus verschiedenartigen Werkstoff zielen schon darauf hin., an dem Übergangsstück
Ansätze zu schaffen, .an.ve lche die entsprechenden Metallteile bzw. Kun,st~S.toffteile
angeschlossen werden können, z. B. durch Verlötung oder KunststoffsQhweißung. Bei
den bekannten Anordnungen werden an den ,Stellen, an 'denen die Kunststoffschichten
aufgebracht , werden : ,sollen, ° Zwischenschichten vorgesehen, welche d'le.erforderliche
Haftfähigkeit zwischen dem Metall -und dem Kunststoff ermöglichen. Wie schwierig,.
die Herstellung einer. ausreichend zuverlässigen Verbindung zwischen Kunststoff
und Metall ist, zeigt schließlich ein, bekanntes Anschlußstück an Kabelmuffen. :.Um
die Dichtheit wischen einem. Rohransatz un@.einem Kunststoffteil zu erreichen,,
wird, der. Rohransatz nicht nur in den Kunststoff eingebettet, sondern es wird zusätzlich
noch eine in, .den Kunststoff eingebettete Dichtungseinlage aus -hochelastischem
Schaumstoff vorgesehen.
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Die,', ;bekannten _. Anordnungen, lassen, erkennen, welche
.Maßnahmen man gleichzeitig treffen mußte, um zu dichten und mechanisch . belastbaren
übergangen zwischen Kunsxstoff und. Metall zu gelangen.
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Die der, Erfindung ,zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, eine
einfach herstellbare Anordnung zum Verbinden von Kabelmänteln oder Garnituren aus
Kunststoff mit solchen aus Metall zu schaffen. Bei den neuen Anordnungen sollen
Zwischenschichten oder besondere chemische Behandlungen des mit dem Kunststoff zu
bedeckenden Metalls nicht erforderlich sein..
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Beider Anordnung zur Verbindung von Metall mit Kunststoffen der Kabeltechnik
wird erfindungsgemäß der Kunststoffüberzug .auf das Metallrohr nach dem an sich
bekannten Wirbelsinteryerfahren aufgebracht.
Die auf das Metall
aufgesinterte Kunststoffschicht haftet nun so gut, daß ohne besonderen zusätzlichen
Aufwand eine feuchtigkeits- und druckdichte Verbindung zwischen dem Kunststoffbelag
und dem Metallrohr besteht. Der Kunststoff kann auf das nur oberflächlich gesäuberte
Metall aufgetragen werden. Der Kunststoffauftrag erfolgt in gleich guter Weise auch
an Oberflächenstellen, die sich in Höhlungen od. dgl. befinden. Die nach diesem
Verfahren erhaltene Kunststoffbeschichtung kann man zusätzlich noch nach anderen
bekannten Verfahren verstärken. Die nach dem Wirbelsinterverfahren aufgebrachte
Schicht, z. B. Polyäthylenschicht, läßt sich ohne weiteres unmittelbar mit anderen
Kunststoffteilen, z. B. mit Polyäthylenkabelmänteln oder Muffen, verschweißen.
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Es ist an sich das sogenannte Kunststoff-Flammenspritzverfahren zum
Zwecke des Korrosionsschutzes bekannt. Bei diesem Verfahren werden thermoplastische
Kunststoffe auf Metall aufgespritzt, um mit dem so erhaltenen Überzug die Metalle
gegen Korrosion zu schützen. Bei diesem Verfahren wird der pulverisierte Kunststoff
in einem besonderen Pulverbehälter verwirbelt, von der Spritzpistole angesaugt und
durch eine Brenngasflamme ausgeblasen, erhitzt und auf den mit Sandstrahlen aufgerauhten,
erwärmten Metalluntergrund geblasen. Dieses bekannte Verfahren ist allerdings schwer
anwendbar für die gleichmäßige Auskleidung von metallischen Rohren. Bei Anwendung
des Wirbelsinterverfahrens dagegen ist es möglich, sowohl die äußere als auch die
innere Oberfläche von Rohren gleichmäßig zu bedecken und so auch auf der inneren
Oberfläche von Rohren eine homogene, festhaftende Schicht aus Kunststoff zu erzeugen.
Die Überzüge aus Kunststoff, die durch dieses Verfahren bisher geschaffen wurden,
dienen als Korrosionsschutz, zur elektrischen Isolation und als Verschleißschutz.
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Es wurde nun gefunden, daß der durch das Wirbelsinterverfahren unmittelbar
auf die saubergemachte Metalloberfläche aufgebrachte Kunststoffbelag eine derart
gute Haftung auf dem Metall besitzt, daß dieser Kunststoffbelag, z. B. eine Polyäthylenschicht,
ohne weiteres mit anderen Polyäthylenteilen nach dem bekannten Polyäthylenschweißverfahren
verbunden werden kann. Es ist zwar an sich bekannt, die nach anderen Verfahren hergestellten
Kunststoffüberzüge auch auf der inneren Oberfläche von rohrförmigen Teilen zu erzeugen,
doch ist bei den bekannten, nach dem Spritzgußverfahren hergestellten übergangsstücken
nicht die Gewähr dafür gegeben, daß die Haftung des Kunststoffüberzuges auch auf
der inneren Oberfläche des metallischen Rohres ausreichend gut und gleichmäßig ist.
Bei dem an sich bekannten Wirbelsinterverfahren dagegen schwebt des Sintermaterial
in Form von Kunststoffpulver in einem Luftstrom und bildet gewissermäßen ein Wirbelbad,
in welches die zu überziehenden Teile des metallischen Rohres eingetaucht werden.
Der zu überziehende Teil des metallischen Rohres ist vor dem Sintervorgang sauber
zu machen, z. B. durch Sandstrahlung, auf eine gewisse Temperatur zu erhitzen und
dann in das Wirbelbad aus Kunststoff einzutauchen. Die z. B. im Luftstrom schwebenden
Pulverpartikelchen des Kunststoffes gelangen nicht nur auf der äußeren, sondern
insbesondere auch auf der inneren Oberfläche des metallischen Rohres an die erhitzte
Metallwand und ergeben so auf der inneren Oberfläche dieselbe fest haftende Kunststoffbedeckung
wie auf der äußeren Oberfläche, da durch die wirbelnde Strömung laufend neue Kunststoffpartikelchen
herangeführt und die aasgesinterten Kunststoffpartikelchen stets gleichmäßig durch
neue überdeckt werden. Die auf der inneren und äußeren Oberfläche des metallischen
Rohres sowie um die Schnittkanten aufgesinterte Kunststoffschicht ist vollkommen
geschlossen und haftet auf dem Metallrohr gleichmäßig gut; sie ist daher den zu
erwartenden mechanischen Beanspruchungen ausreichend gut gewachsen und bleibt daher
auch bei mechanischer Belastung feuchtigkeitsdicht. Von besonderem Vorteil ist bei
der Anordnung nach der Erfindung, daß zur Herstellung der Anordnung keine besonderen
Spritz-oder Preßformen nötig sind, so daß man jedes Obergangsstück mit beliebigem
Rohrdurchmesser und beliebiger Länge in einfacher Weise zuverlässig herstellen kann.
Die bisher eingeführten Montageverfahren des Bleilötens und des Schweißens von Polyäthylen
können ohne zusätzliche Maßnahmen angewendet werden. Das Übergangsstück, welches
z. B. aus Stahl besteht, wird vor der Sinterung verkupfert, um später das Rohrende
für die Bleilötung besser verzinnen zu können. Von besonderem Vorteil bei der Anordnung
nach der. Erfindung ist es auch, daß das Übergangsstück durch das Aufbringen des
Kunststoffbelages eine nur unwesentliche Durchmesservergrößerung erfährt.
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Die Anordnung nach der Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen
noch näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt einen Übergangsstutzen für die feuchtigkeits- und druckdichte
Verbindung von metallischen Garnituren oder Kabelmänteln mit solchen aus Kunststoff.
Er besteht aus dem verkupferten Stahlrohr 1 und der Pohlyäthylenbeschichtung 2.
Das andere Ende des Stahlrohres ist für die Verlötung vorgesehen, z. B. zum Herstellen
von Lötplomben an Metallgarnituren oder bleiummantelten Kabeln. Dieses Ende des
Übergangsstutzens wird vor der Lötung verzinnt.
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In der F i g. 2 ist gezeigt, wie ein metallischer Stutzen
4 einer Kabelgarnitur 5 mit einer Kunststoffschicht 6 versehen werden
kann, um auf diese Weise kunststoffummantelte Kabel feuchtigkeits- und druckdicht
einführen zu können. Der Stutzen 4 kann mit der Garnitur 5 auch eine Einheit bilden.
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In der F i g. 3 ist eine Anordnung gezeigt, bei der das Übergangsstück
7 nach der Erfindung zur Verbindung einer Metallmuffe 8, z. B. einer Pupinspulenmuffe
oder Kondensatormuffe, und einem polyäthylenummantelten Kabel 9 eingesetzt ist.
Die Verbindung zwischen dem Kabel 9 und dem übergangsstück 7 erfolgt durch die Schweißnaht
10, die nach dem üblichen Verfahren hergestellt werden kann, während die Verbindung
zwischen der Metallmuffe 8 und dem Übergangsstutzen 7 durch die Lötplombe 11 geschaffen
wird.
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In F i g. 4 ist der umgekehrte Fall gezeigt, bei dem ein metallummanteltes
Kabel 12 mit einer Kunststoffmuffe 13 verbunden werden soll. Auch hierfür ist die
Anordnung nach der Erfindung in vorzüglicher Weise .geeignet, weil die Kunststoffmuffe
durch eine Kunststoffschweißnaht 14 mit der Kunststoffschicht 15 auf dem Übergangsstutzen
7 in einfacher Weise verschweißt werden kann. Die Verbindung zwischen dem Kabelmantel
des Kabels 12 und dem Übergangsstutzen 7 erfolgt durch die bekannte Lötplombe 16.