DE1490251B2

DE1490251B2 - Verfahren zur Herstellung von Verbindungs- und Abzweigmuffen bzw. Endverschlüssen für elektrische Kabel und Leitungen

Info

Publication number: DE1490251B2
Application number: DE19641490251
Authority: DE
Inventors: Dr. Udo 4034 Angermund; Herzog Hubert 7105 Großgartach Post
Original assignee: Ruetgerswerke AG
Current assignee: Ruetgers Germany GmbH
Priority date: 1964-08-21
Filing date: 1964-08-21
Publication date: 1969-11-27
Also published as: BE668617A; NL6510320A; AT257723B; LU49362A1; CH474886A; GB1091747A; DE1490251A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Verbindurigs- und Abzweigmuffen bzw. Endverschlüssen für elektrische Kabel und Leitungen.

Verfahren zur Herstellung von Verbindungs- und Abzweigmuffen bzw. Endverschlüssen für Niederspannungskabel aus Epoxydharzgießmassen, bestehend aus Epoxydharz, Härter und Füllstoff, sind an sich bekannt. So wird im deutschen Gebrauchsmuster 1850 476 eine Muffe für elektrische Kabel und Leitungen beschrieben. Diese Muffe wird hergestellt, indem man die flüssige, aus Gießharz (Epoxydharz und Härter) und Füllstoff bestehende Gießharzfüllmasse zur Aushärtung in eine besonders konstruierte Gießform einfüllt.

Bei den aus Epoxydharzgießmassen bestehenden Muffen nutzt man die gute Isolierfähigkeit der Epoxydharze und ihre Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und sonstige äußere Einwirkungen aus. Aus Epoxydharzgießmassen bestehende Muffen haben zo aber — durch die Art ihrer Herstellung bedingt — gewisse Nachteile.

Die Reaktion zwischen Epoxydharzen und aminischen Härtern, die bereits in der Kälte (bei mindestens + 15⁰C) beginnt, geht unter Wärmeentwicklung vor sich, die in manchen Fällen zu Temperaturen bis zu 200° C führt. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Aushärteprozesses immer größer und die Gebrauchsdauer des Gießharzes entsprechend kürzer. Je größer die Menge pro Ansatz, desto höher liegt bei in brauchbarer Zeit härtenden Systemen die Temperaturspitze.

Hohe Temperaturspitzen in einem Gießling bedingen aber nach der Abkühlung, abgesehen von dem Reaktionsschwund, der chemische Ursachen hat und zum Teil in der flüssigen Phase erfolgt, einen zusätzlichen Schwund, dessen Ausmaß von der Härtungstemperatur abhängig ist. Durch die Anwesenheit von Füllstoffen wird dieser Schwund zwar verringert, dafür muß jedoch der Nachteil in Kauf genommen werden, daß die Füllstoffe aus der niedrigviskosen Gießharzfüllmasse — beim Vergießen sind Harze mit niedrigen Viskositäten erforderlich, die gegebenenfalls durch Weichmacher oder reaktive Verdünner auf etwa 2000 bis 3000 cP (bei 25° C) eingestellt werden müssen — sedimentieren. Sedimentierte Füllstoffe lassen sich aber nur schwer und ohne Erwärmen kaum wieder aufrühren, da die Sedimentation des Füllstoffes von Kristallisationen des Harzes begleitet sein kann, so daß ein zementartiger Bodensatz entsteht. Die aus regenerierten Harzen hergestellten Verbindungsmuffen sind in der Regel fehlerhaft, weil der Füllstoff in dem Epoxydharz-Härter-Gemisch ungleichmäßig verteilt ist. Hierdurch wird die Qualität der Muffen beeinträchtigt.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungs- und Abzweigmuffen bzw. End verschlüssen für elektrische Kabel und Leitungen auf der Basis von Epoxydharzen mit aminischen Härtern und Füllstoffen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein grobkörniger Füllstoff mit einer Körnung von 1 bis 5 mm erwärmt wird und der erwärmte Füllstoff und das kalte Epoxydharz-Härter-Gemisch getrennt in die Gießform eingefüllt werden.

Das Verfahren kann entweder in der Weise ausgeführt werden, daß zunächst der angewärmte Füllstoff und anschließend das kalte Epoxydharz-Härter-Gemisch oder daß zunächst das kalte Epoxydharz-Härter-Gemisch und anschließend der angewärmte Füllstoff in die Gießform eingefüllt werden.

Überraschenderweise erhält man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren fehlerfreie Muffen von guter Qualität. Der Füllstoff ist gleichmäßig in dem Epoxydharz-Härter-Gemisch verteilt.

Die Füllstoffe werden in Form eines grobkörnigen, vorzugsweise abgerundeten Materials, z. B. Sand von etwa 1 bis 5 mm Teilchendurchmesser, verwendet.

Die Vorwärmtemperatur des Füllstoffes liegt zwischen 30 und 120° C, vorzugsweise zwischen 50 und 100° C. Die Temperaturen sind weitgehend bestimmt von der Reaktivität des Harz-Härter-Systems und bei Anwendung der ersten Methode auch durch den Erweichungsbereich des vorwiegend aus thermoplastischen Materialien bestehenden Muffenkörpers, in die der vorgewärmte Füllstoff zunächst eingefüllt wird. Das Vorwärmen des grobkörnigen Füllstoffes und die Anwendung der beschriebenen Technik ermöglicht die Verwendung eines jeden Epoxydharz-Härter-Gemisches, dessen Einsatz besondere technologische Vorteile verspricht.

Das sind z. B. normale flüssige, hochviskose Bisphenol-A-Harze als auch solche Typen, die durch Weichmacher (z. B. Dibutylphthalat) bzw. reaktive Verdünner (z. B. Butylglycidyläther, Polyäthylenglykoldiglycidyläther usw.) eine niedrigere Viskosität aufweisen. Weiterhin ist die Verwendung epoxydierter Olefine und Cycloaliphaten allein oder in Verbindung mit Bisphenol-A-Harzen möglich.

Auch härterseitig reicht die Anwendungsbreite von niedrigviskosen Polyaminen, wie z. B. Triäthylentetramin, bis zu hochviskosen Polyamidoaminen. Entscheidend ist lediglich die Temperatur des eingebrachten Füllmaterials, durch die Viskosität und Härtungsverhalten der Gießharzmassen gesteuert werden.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung verteilt sich der grobkörnige Füllstoff völlig gleichmäßig in der ausgehärteten Epoxydharzmasse der Muffe.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von zylindrischen Muffen, die sich an den Kabeleintrittsstellen nicht verjüngen und dadurch eine befriedigende Haftung auf dem Kabelmantel sowie eine besonders gute Längswasserdichtung gewährleisten.

Der Füllstoff, z. B. der Sand, kann vor dem Einsatz noch mit einem aHaftvermittler, ζ. Β. mit y-Aminopropyltriäthoxysilan oder mit einem Chromchlorid-methacrylat-Komplex, behandelt werden, um besondere Eigenschaften des Füllstoffes zu erzielen.

In den F i g. 1 und 2 ist eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte zylindrische Muffe im Längs- und Querschnitt dargestellt. Es bedeutet 1 das Kabel, 2 die Abdichtung, 3 die Isolierung aus Epoxydharz-Härter-Gemisch und Sand, 4 den Leiter, 5 die Einfüllöffnung der Muffenform für das Harz-Härter-Gemisch bzw. die Füllstoffe.

Hergestellt ist diese Muffe in einer seitlich abgedichteten zylindrischen Muffenform 2 von 2,7 1 Inhalt, in die eine fertigmontierte Kabelverbindung 1 und 4 eingelegt worden war und in die 1,5 kg eines Epoxydharz-Härter-Gemisches 3, bestehend aus einem Bisphenolepoxydharz mit der Viskosität von 3000 bis 4000 cP bei 25° C und einem Polyamidoamin mittlerer Reaktivität, eingefüllt ist, wonach etwa 4,5 kg eines entstäubten, feuergetrockneten

Quarzsandgemisches mit einer Körnung zwischen 1,0 und 3,0 mm, das vor dem Einfüllen auf 70° C vorgewärmt wurde, eingegeben wird, oder in die 1,15 kg eines Epoxydharz-Härter-Gemisches, bestehend aus einem mit Polyäthylenglykoldiglycidäther flexibilisierten Bisphenolepoxydharz mit einer Viskosität zwischen 1000 und 2500 cP bei 25° C und einem schnellhärtenden Oxybenzylpolyamin, eingefüllt ist, wonach 3,5 kg eines entstäubten, feuergetrockneten Quarzsandgemisches mit einer Körnung zwischen 1,0 und 3,0 mm, das vor dem Einfüllen auf 50° C vorgewärmt wurde, durch die Einfüllöffnung 5 eingegeben wird.

Eine zylindrische Muffe noch größerer Masse kann z. B. hergestellt sein unter Verwendung einer seitlieh abgedichteten zylindrischen Muffenform von 4,2 1 Inhalt mit einmontierter Kabelverbindung 1 und 4, gefüllt mit auf 50° C vorerwärmtem Quarzsand grober Körnung (3 bis 5 mm), unter nachträglichem Eingießen eines Epoxydharz-Härter-Gemisches, bestehend aus einem niedrigviskosen Epoxydharz mit rund 1000 cP bei 25° C und einem aliphatischen Polyamin, wobei die Reaktion, ohne eine Spitzentemperatur von 90° C zu überschreiten, in Gang kommt. Die Gelierzeit liegt bei 20 Minuten. Der Gießharzkörper ist nach 45 Minuten ausgehärtet.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Verbindungs- und Abzweigmuffen bzw. Endverschlüssen für elektrische Kabel und Leitungen auf der Basis von Epoxydharzen mit aminischen Härtern und Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß ein grobkörniger Füllstoff mit einer Körnung von 1 bis 5 mm erwärmt wird und der erwärmte Füllstoff und das kalte Epoxydharz-Härter-Gemisch getrennt in die Gießform eingefüllt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der angewärmte Füllstoff und anschließend das kalte Epoxydharz-Härter-Gemisch in die Gießform eingefüllt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das kalte Epoxydharz-Härter-Gemisch und anschließend der angewärmte Füllstoff in die Gießform eingefüllt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als grobkörniger Füllstoff Sand verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein ein Flexibilisierungsmittel enthaltendes Epoxydharz verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Flexibilisierungsmittel Dibutylphthalat verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Flexibilisierungsmittel Polyäthylenglykoldiglycidyläther verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Haftvermittlern behandelter Füllstoff verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit y-Aminopropyltriäthoxysilan behandelter Füllstoff verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Chromchlorid-methacrylat-Komplexen behandelter Füllstoff verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen