DE1594256B1

DE1594256B1 - UEbergangsstueck zur Verbindung von Kabelmaenteln oder Kabelgarnituren aus Polyaethylen mit solchen aus Metall

Info

Publication number: DE1594256B1
Application number: DE19641594256
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl-Phys Buchholz; Georg Dr Rer Nat Sam
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-11-02
Filing date: 1964-11-02
Publication date: 1971-05-13

Description

Die Verbindung von Kabelmänteln oder Xabelgarnituren aus Polyäthylen bereitet Schwierigkeiten, weil Polyäthylen infolge seines apolaren Charakters auf Metall nicht haftet. Man hat versucht, diese :?angelnde Haftungsfähigkeit des Polyäthylens auf Metall dadurch zu überwinden, daß man d-e Oberfläche düs Metalls oxydiert und dann mit einem Poly äthylen ü berzug versieht, der beispielsweise durch Fla min-nspritzen, durch Aufsintern oder Aufsch:nelüen aufgebracht wird.
Es ist weiterhin bekannt, zur Verbindung von Kabelmänteln oder Kabelgarnituren aus Polyolefinen mit solchen aus Metall Übergangsstücke zu verwenden, die mit ihren einander zugekehrten Enden ineinandergesteckt und verklebt sind. Ein solches Übergangsstück hat den Vorteil, daß es fabrikmäßig hergestellt und am Montageort ohne besonderen Aufwand zwischen die Kabelenden oder zwischen ein Kabelende und eine Kabelgarnitur eingefügt werden. kann.
Bei einem bekannten rohrförmigen Übergangsstück dieser Art sind die Fugen zwischen den nach Art von Nut und Feder ineinandergesteckten Enden dieser Rohre mit einer bei der normalen Umgebungstemperatur des Kabels zähflüssigen bis festen Masse ausgefüllt, die noch unterhalb der Erstarrungsgrenze des Polyolefins flüssig ist und in flüssigem Zustand sowohl das Polyolefin als auch das Metall benetzt. Bei einer solchen beispielsweise aus Polyamidoamin oder auch aus niedrigmolekularem Polyolefin bestehenden Ausfüllmasse ist jedoch die Haftung an einem Polyäthylenrchr viel zu gering, als daß die im praktischen Betrieb an eine solche Kabelgarnitur zu stellenden mechanischen Forderungen erfüllt werden. Insbesondere ist die erforderliche Dichtigkeit der Verbindung über längere Zeit nicht ausreichend gewährleistet. Das gleiche gilt für ein weiteres bekanntes Übergangsstück dieser Art, bei dem das mit dem Kabelmantel aus Polyäthylen zu verbindende Ende des Übergangsstückes mindestens oberflächlich porös und mit einem im Spritzgußverfahren aufgebrachten Polyäthylenüberzug versehen ist.
Zur Verbesserung des Haftens von Polyäthylenüberzügen ist es an sich bekannt, dem Polyäthylenpulver Füllstoffe, wie beispielsweise Ruß, Graphit, Polyisobutylen oder Polyvinylbutyral, zuzusetzen. Auch ist es bekannt, halogenisierte Polyäthylene als Material für Rohrleitungen oder auch als Isoliermaterial für Drähte und Kabel zu verwenden. Schließlich sind auch Mischungen aus Polyäthylenen und Copolymerisaten aus Äthylen und Mono- oder Dicarbonsäuren, wie beispielsweise Acrylsäure oder Maleinsäure, bekannt, die bessere Klebeeigenschaften als roines Polyäthylen aufweisen.
Um insbesondere bei der Isolierung von Drähten und Kabeln sowie auch bei Unterseekabelgarnituren eine gute Bindung von Polyäthylen an Gummi oder Messing sicherzustellen, ist es auch bekannt, als KlAb=itt°1 hydrierte Polybutadiene zu verwenden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Übergangsstück zur Verbindung von Kabelmänteln oder Kabelgarnituren aus Polyäthylen mit solchen aus Metall zu schaffen, das eine mechanisch dichte sowie gegen äußere chemische Einflüsse beständige Verbindung zwischen den genannten Teilen gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Verwendung eines Übergangsstückes aus, das aus einem Metallrohr und aus einem Polyäthylenrohr besteht, die mit ihren einander zugekehrten Enden ineinandergesteckt und verklebt sind. Gemäß der Erfindung ist als Kleber ein Copolymerisat aus Äthylen und Acrylsäure verwendet. Auf diese Weise wird eine mechanisch außerordentlich hochwertige Verbindung zwischen beiden Teilen des Übergangsstückes sichergestellt, die eine hohe Haftung der beiden Teile sowie eine Dichtigkeit gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit auch über einen längeren Zeitabschnitt gc#währl eistet.
Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung eines Copolymerisates aus 70 bis 95 % Athylen und 30 bis 5 % Acrylsäure eine außerordentlich stabile und vor allen Dingen während der Lebensdauer der Kabelanlage auch dichte Verbindung zwischen den beiden Rohrteilen des Übergangsstückes erzielt wird. Dies beruht vor allem darauf, daß sich zwischen den beiden miteinander verklebten Rohrenden des Übergangsstückes eine Zwischenschicht befindet, die infolge ihrer polaren Gruppen fest auf dem Metall hastet, aber außerdem infolge ihrer Artverwandtschaft mit dem Polyäthylen eine innige Verschweißung mit dem Polyäthylenrohr eingeht: Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Übergangsstückes nach der Erfindung besteht darin, daß das dem Metallrohr abgekehrte Ende des Kunststoffrohres konisch ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, daß das Übergangsstück leichter angepaßt werden kann.
Zur Erläuterung ist in der Figur ein Ausführungsbeispiel eines- -gemäß der Erfindung ausgebildeten Übergangsstückes zwischen einem metallummantelten Kabel und einem polyäthylenummantelten Kabel dargestellt.
Das Übergangsstück besteht aus dem Kupferrohr 1 sowie aus dem Polyäthylenrohr 2, dessen dem Kupferrohr abgewandtes Ende in an sich bekannter Weise konisch und verengt ausgebildet ist, so daß das Übergangsstück licht an den Durchmesserwert eines anzuschließenden polyäthylenummantelten Kabels angepaßt werden kann.
Zur Herstellung des Übergangsstückes wird das Kupferrohr 1 zunächst in beispielsweise Trichloräthylen von anhaftenden Fettspuren gereinigt und dann in 1 : 1. verdünnte Salpetersäure unter kräftiger Flüssigkeitsbewegung etwa eine Minute getaucht. Anschließend wird das Kupferrohr mit Leitungswasser und destilliertem Wasser gespült und luftgetrocknet.
Das gereinigte und getrocknete Kupferrohr 1 wird dann in Durchführung des Erfindungsgedankens mindestens an der mit dem Polyäthylenrohr 2 in Verbindung stehenden Stellen mit einem Überzug eines Copolymerisates aus 85 % Äthylen und 15 % Acrylsäure versehen. Zu diesem Zweck kann das in Form eines Granulates vorliegende Copolymerisat beispielsweise in Xylol gelöst werden. In diese Lösung wird das Kupferrohr 1 so weit eingetaucht, wie der überzug aufgebracht werden soll. Anschließend wird dann das Kupferrohr 1 etwa 15 Minuten in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 170° C gelagert.
Es ist aber auch möglich, daß das an sich in Granulatform vorliegende Copolymerisat aus Äthylen und Acrylsäure fein gemahlen und dann im Wirbelsinterverfahren auf das Kupferrohr aufgebracht wird.
Das mit einem solchen Überzug versehende Kupferrohr 1 wird in das aus Hochdruckpolyäthylen bestehende Polyäthylenrohr 2 eingeschoben, worauf die Verbindungsstelle über den Erweichungspunkt des PolN-äthylens auf etwa 130° C erhitzt wird. Bei dieser Temperatur verschweißt der auf dem Metall des Kupferrohres l festhaftende Überzug aus Äthylen-Acrylsäure-Copolymerisat mit dem Polyäthylen des Rohrteiles 2.
Es ist aber auch möglich, das konisch ausgebildete Rohrteil 2 im Spritzverfahren unmittelbar auf das mit dem Überzug aus dem Äthylen-Acrylsäure-Copolymerisat versehene Kupferrohr 1 aufzuspritzen.

Claims

Patentansprüche: 1. Übergangsstück zur Verbindung von Kabelmänteln oder Kabelgarnituren aus Polyäthylen mit solchen aus Metall, bestehend aus einem Metallrohr und einem Polyäthylenrohr, die mit ihren einander zuaekehrten Enden ineinandergesteck t und verklebt sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Kleber ein Copolymerisat aus Äthylen und Acrylsäure verwendet ist.
2. Übergangsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat aus 70 bis 95 % Äthylen und 30 bis 50 % Acrylsäure besteht.
3. Übergangsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Metallrohr abgekehrte Ende des Polyäthylenrohrs (2) konisch ausgebildet ist.