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Vorrichtung zur Herstellung einer druckwasserdichten Isolierung der
Spleissstelle von dünnen,. mit Thermoplasten" insbesondere Polyolefinen, isolierten
elektrischen Leitungen Aufgrund der apolaren und hydrophoben Natur bei Polyäthylen
und ähnlichen Pölyolefinen sind dichte und dauerhafte Verklebungen mit anderen Stoffen
ohne weiteres nicht möglich. Man kann zwar durch thermische oder chemische Beanspruchungen
ihrer Oberflächen diese durch molekularen Einbau von Sauerstoff oder anderen Fremdatomen
und der dadurch gebildeten Dipolkräfte zur Haftung aktivieren und klebfähig machen.
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Pür manche Zwecke lässt sich daher an solchen aktivierten Polyäthylen-Oberflächen,
besonders bei Verwendung flexibler, elastischer Haft- und Zwischenschichten, auch
eine für mässige Druckbeanspruchung ausreichend dichte Bindung untereinander und
mit anderen Werkstoffen erreichen. Zur wasserdichten Isolierung von Spleissstellen
bei mit Polyäthylen oder anderen thermoplastischen Polyolefinen bzw. deren Derivaten
isolierten elektrischen, insbesondere fernmeldeteohnischen Leitungen, ist dieses
Verfahren der Aktivierung nicht mehr geeignet, ebenso wie die blosse Verwendung
von eopolymeren Schmelzklebern. Man behilft sich daher hierbei durch Bewicklung
mit eselbstklebenden oder miteinander vulkanisierenden Isolierbändern oder durch
Überschieben von gummielastischen Isolierröhrchen, die auf die Aderisolierung fest
aufsitzen und gegebenenfalls noch zusätzlich
abgebunden bzw. aufgeschrumpft
werden. Fürkurzzeitige und relativ schwache Wasserbeanspruchungen kann auf diese
Weise ein durchaus-befriedigender Schutz der gespleissten blanken Adern gegen eindringendes
Wasser erreicht werden.
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Bei höheren Anforderungen in bezug auf Beständigkeit und Sicherheit
der Isolation auch bei sehr hohen Wasserdrucken ist dagegen eine dichte Umhüllung
der Spleissstelle mit dem gleichen Material, mit dem die Adern isoliert sind, vorzuziehen,
die mit der Aderisolierung nahtlos verschweisst wird. Die Erfindung beruht auf der
Erkenntnis, dass-bei Mehrfachleiturigen mit verschweissbarer thermoplastischer Isolierung
beim Umspritzen der Spleissstelle diese jedoch leicht durch den Spritzdruck nach
aussen gedrückt wird. Dies ist besonders bei Leitungen mit sehr kleinen Durchmessern
(z.B. unter 0,5 mm) der Fall. Das Umspritzen mit dem betreffenden Thermoplast der
Aderisolierung durch mehrere in der Spritzform symmetrisch zur Spleissstelle angeordnete
Düsen bringt bei diesen dünnen Leitungen noch keine ausreichende Gewähr für eine
annähernd zentrische Einbettung der Spleissstelle.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt eine Vorrichtung zur Herstellung
einer druckwasserdichten Isolierung der Spleissstelle von dünnen, mit Thermoplasten,
insbesondere Polyolefinen, isolierten elektrischen Leitungen anzugeben, deren Anwendung
die-Nachteile der bekannten Verfahren vermeidet
und eine gleichmässige
und zentrische Umspritzung der Spleissstelle gewährleistet.
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Diese Vorrichtung ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch eine zweiteilige
Spritzform mit vorzugsweise mehreren Einspritzkanälen zur Umspritzung der Spleissstelle
der beiden Leitungsenden mit dem gleichen Kunststoff, der zur Isolierung der Leitungen
verwendet ist, und durch eine mit dem einen Spritzformteil fest verbundene Schiene,
deren Enden Mittel zur zentrischen Halterung und straffen Einspannung der Leitungen
aufweisen.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung in perspektivischer Darstellung
mit in senkrechter Richtung auseinandergezogenen Einzelteilen, Fig. 2 die Ansicht
einer Spleissstelle einer zweiadrigen Bandleitung vor der Isolierung und Fig. 3
die Ansicht derselben Spleissstelle nach der Isolierung. In Fig. 1 bezeichnet 1
den unteren Teil einer zweiteiligen, vorzugsweise aus Metall bestehenden Spritzform,
2 die untere Hälfte der der gewünschten, beispielsweise muffenförmigen Form der
Spleissstellenisolierung entsprechenden Profilierung, 3
den unteren
Teil von Einspritzkanälen und 4 die mit dem Spritzformteil 1 verschraubteli unteren
Hälften von den jeweiligen Leitungsquerschnitten angepassten auswechselbaren Einsätzen.
Diese Einsätze bestehen aus einem Werkstoff schlechter Wärmeleitfähigkeit aber hoher
Wärmebeständigkeit, z.8. Polytetrafluoräthylen. Der untere Spritzformteil 1 ist
auf der Mitte einer Schiene 5 befestigt, die an ihren Enden scharnierartig angelenkte
Platten 6 aufweist, die jeweils eine Federklemme 6' zur Festklemmung einer der beiden
gespleissten Leitungen 7 und $ aufweisen und mit einer Bandfeder 9 verbunden sind,
die ihrerseits an der Schiene 5 befestigt ist. Die Teile 5, 6 und 9 -bestehen vorzugsweise
aus Metall.
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Der obere Teil 10 der zweiteiligen Spritzform weist die obere Hälfte
2' der der Spleissstellenisolierung entsprechenden, muffenförmigen Profilierung,
den oberen Teil 3' der. Einspritzkanäle, die am Spritzformteil 10 angeschraubten,
auswechselbaren oberen Hälften 4' der Einsätze und zwei Löcher-11 zur Aufnahme zweier
entsprechender Gewindebolzen 12 des unteren Spritzformteiles-1 auf. 13 ist eine
vorzugsweise metallische Deckplatte mit zwei Löchern 14 zur Aufnahme der Gewindebolzen
12 und 15 eine zentrische, nach oben konisch erweiterte Bohrung. Diese Bohrung liegt
im fertig montierten Zustand der Vorrichtung, bei dem die Teile 1, 10 und 13 mittels
nicht dargestellter, auf die Gewindebolzen 12 aufschraubbarer Flügelmuttern fest
miteinander verschraubt und zusammengehalten
werden, senkrecht über
den oberen Mündungen der oberen Teile 3' der Einspritzkanäle und dient zur Aufnahme
des nicht dargestellten Spritzkopfes der Spritzvorrichtung.
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Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 die Herstellung
einer mittels Quetschhülsen durchgeführten Spleissung von mit Polyäthylen (PE) isolierten
Bandleitungen mit zwei dünnen, für fernmeldetechnische Zwecke bestimmten Adern und
die Isolierung der Spleissstelle unter Verwendung der Vorrichtung nach der Erfindung
näher beschrieben.
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An den zu spleissenden, d.h. miteinander zu verbindenden Enden der
Leitungen 7 und 8 wird nach einem kurzen Einschnitt, dessen Tiefe der Länge (z.B.
5 mm) der verwendeten Quetschhülsen 16 etwa gleich ist, in die Isolierung zwischen
beiden Adern jeder Leitung mit einer Flachzange oder dgl. jeweils die eine Ader
gefasst und von der anderen, festgehaltenen Ader abgezogen, wobei die erstere Ader
aus der PE-Umhüllung herausreisst. Diese Ader wird etwa um die Länge der Quetschhülse
gekürzt und die andere Ader auf etwa die halbe Quetschhülsenlänge abisoliert. Die
Leitungsenden werden gereinigt. Nur bei sehr kleinen Aderdurchmessern (z.B. 0,3
mm) werden über die Enden der Leitungsisolierung noch im Durchmesser angepasste
PE-Schläuche gezogen, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Auf die anfangs aus der Isolierung
herausgerissene, blanke Ader beider Leitungen wird jeweils eine Quetschhülse geschoben
und mit der anderen zu verbindenden Ader zusammengesteckt. Die
Quetschhülsen
sind dabei in der Längsrichtung der Leitungen gegeneinander versetzt. Durch Zusammendrücken
der Quetschhülsen mittels dazugehöriger Quetschzange werden die zusammengesteckten
Adern kontaktsicher gespleisst. Die Spleissstelle und die beiderseitigen Leitungsenden
werden dann mittels eines Pinsels mit einem Schweissaktivator bestrichen.
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In die geöffnete und gesäuberte Spritzform-1:, 10 werden die Einsätze
4, V eingeschraubt. Der untere Spritzformteil 1 wird in einem Schraubstock eingespannt
und die-Spleissstelle zentrisch eingelegt. Die gespleissten Leitungen 7, $ werden
in den Federklemmen 5' stramm eingespannt, damit sich die Spleissstelle bei dem
beim Spritzen auftretenden Druck nicht verschiebt. Der obere Spritzformteil 10 und
die Deckplatte 13 werden auf dem unteren Spritzformteil 1 aufgesetzt und mittels
der erwähnten Flügelmuttern fest miteinander verschraubt. Die fertig montierte,
metallische Spritzform wird auf etwa 700C vorgewärmt, aufgerichtet und unter Zwischenlegen
wärmeisolierender Platten erneut im Schraubstock befestigt. Das zum Spritzen verwendete
PE, das vom gleichen Typ wie das PE der Leiterisolierung ist, wird meiner Handspritze
bei etwa 3000C geschmolzen und dann mittels derselben in die Form gespritzt, wobei
die in die Einspritzöffnung 15 einzuführende Spritze der Spritzpistole zweckmässigerweise
zusätzlich erwärmt wird, um eine zu starke Abkühlung des PE vor Eintritt in die
Form zu verhindern. Das Einspritzen erfolgt bis kurze Zeit (etwa 0,5 Minuten) nach
dem Beginn des Austritts des PE aus der
Entlüftungsöffnung der Spritzform.
Nach dem Absetzen der Spritzpistole wird die Form wieder in horizontaler Lage (ohne
Wärmeisolierung) im Schraubstock eingespannt. Nach ausreichender Abkühlung wird
die Spritzform geöffnet, die Einspannung der Leitungen gelöst und die isolierte
Spleissstelle aus der Spritzform herausgenommen. Die in der Entlüftungsöffnung und
den vier symmetrisch um die Spleissstelle herum verteilten Einspritzkanälen der
Spritzform erstarrten PE-Pfropfen werden mit einem Kabelmesser an der Ansatzfläche
des Spritzlinges glatt abgeschnitten, so dass dieser die in Fig. 3 dargestellte,
gewünschte Form einer Muffe 17 aufweist.
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Bei mit der Vorrichtung nach der Erfindung gefertigten, isolierten
Spleissstellen zweiadriger Bandleitungen ergaben sich Werte der Isolation zwischen
beiden Adern von 107 Megohm.
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Diese Werte blieben auch bei langer Lagerung im Wasser, auch bei entspanntem
Wasser oder unter einem Druck von 9,5 atü stehenden Wasser erhalten, wobei die Isolation
,jeder Ader gegen Wasser von gleicher Grössenordnung ist. Hinsichtlich der
Reissfestigkeit der Spleissstelle ergab sich, dass diese Festigkeit weit oberhalb
derjenigen der verwendeten Leitungen lag, so dass bei Zugbeanspruchungen stets die
Leitungen zuerst zerreissen.