DE1950325A1

DE1950325A1 - Verfahren zur Herstellung einer Kabelgarnitur aus Giessharz

Info

Publication number: DE1950325A1
Application number: DE19691950325
Authority: DE
Inventors: Rudolf Bahr; Ulrich Dipl-Ing Oestreich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-09-30
Filing date: 1969-09-30
Publication date: 1971-04-01
Also published as: FR2062791A5; GB1265469A

Description

Verfahren zur Herstellung einer Kabelgarnitur aus Gießharz

Bei der Herstellung von Kabelgarnituren, also beispielsweise von Endverschlüssen und Verbindungsmuffen, ist es üblich, das Kabelende oder die Verbindungsstelle der beiden Kabel mit einem Gießharzkörper, insbesondere aus einem Gießharz auf der Basis von Epoxidharz oder P.olyurethanharz, zu umgeben. Die Verwendung solcher Gießharzkörper bei Kabelgarnituren für Kabel mit einer Isolierung * und/oder einem Mantel aus einem Polyolefin, insbesondere aus Polyäthylen, bereitet jedoch wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Gießharzes und des Polyolefins Schwierigkeiten. Beim Betrieb des Kabels können sich nämlich zwischen der Isolierung und/oder dem Mantel einerseits und dem Gießharzkörper andererseits Spalte bilden. Diese. Spalte rufen bei Verbindungsmuffen und Endverschlüssen für Starkstromkabel Teilentladungen hervor, die zu einer Zerstörung der Kabelisolierung führen können. Bei beispielsweise polyäthylenummantelten Nachrichtenkabeln wird durch diese Spalte die Dichtigkeit der Kabelgarnitur beeinträchtigt.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten ist bereits vorgeschlagen worden (beispielsweise deutsche Patentanmeldung P 19 It 211.9)» im Bereich der Kabelgarnitur auf die aus Polyolefin, insbesondere aus Polyäthylen, bestehende Isolierung und/oder auf den aus einem Polyolefin bestehenden Mantel eine aus Bänder gewickelte Zwischenschicht aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren, aus mindestens zwei Olefinkomponenten bestehenden Olefinmisehpolymerisat, vorzugsweise aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren Äthylen-Olefin-Mischpolymerisat, aufzubringen, die nach

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ihrer gegebenenfalls unter Druck erfolgenden Vernetzung oder Vulkanisierung eine dichte Verbindung der Isolierung und/oder des Mantels mit dem Gießharz gewährleistet. Es ergibt sich eine feste und vor allen Dingen dichte Verbindung zwischen der Kabel- ^; Isolierung und/oder dem Kabelmantel einerseits und dem ■Gießharzkörper andererseits, die vor allem dadurch gegeben ist, daß die Zwischenschicht mit der Isolierung und/oder dem Mantel durch : molekulare Bindungen verbunden ist.

Zur Verbesserung dieses bereits vorgeschlagenen Verfahrens sieht die Erfindung vor, daß das vernetzbare oder vulkanisierbare Olefin-Misch-polymerisat, aus welchem die Zwischenschicht besteht, als -streichfähige Lösung auf die Isolierung und/oder den Mantel des Kabels aufgebracht und nach dem Entweichen des Lösungsmittels kurzzeitig erhitzt und dabei vernetzt wird.

Mit diesem· Verfahren kann die die feste und vor allen Dingen dichte Verbindung zwischen der Kabelisolierung und/oder dem Kabelmantel einerseits und dem Gießharzkörper andererseits gewährleistende Zwischenschicht erheblich rationeller aufgebracht werden, als es beim Aufbringen der Zwischenschicht durch Aufwickeln von Bändern der Fall ist. Bei der Vernetzung bzw. Vulkanisierung der Zwischenschicht ist weiterhin keine Druckanwendung wie bei aufgewickelten Bändern erforderlich.

■ In Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird das für die Zwischenschicht verwendete Olefin-Mischpolymerisat im unvulkanisierten i

. Zustand zusammen mit einem Vernetzungsmittel und mit Alterungs- j Schutzmitteln in einem geeigneten Mittel gelöst, so daß eine j

. streichfähige Flüssigkeit entsteht, die nach. Entweichen des \ Lösungsmittels einen einige /um starken Film zurückläßt. Dieser /. Film wird kurzzeitig soweit erhitzt, daß er vernetzt und dabei

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mit der Oberfläche des Polyolefins fest abbindet, viird für die Zwischenschicht als Olefin-Mischpolymerisat ein Äthylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk verwendet, so ist als Lösungsmittel Trichlorethylen "besonders gut geeignet. Als Vernetzungsmittel kommen Peroxide oder Peroxide in Kombination mit Aktivatoren "wie beispielsweise lümethylacrylaten oder mit Schwefel in Betracht, als Alterungsschutzmittel in der GummiIndustrie gebräuchliche Mittel wie Naphtylamine, Phenylendiamine, Imidazole, Kresole, Alkyl- oder Aralkyl-substituierte Phenole oder deren Derivate.

Die hieraus gebildete Lösung wird nach dem Aufstreichen auf die Isolierung aus Polyolefin und nach dem Entweichen -des Lösungsmittels vorzugsweise mit einer offenen Gasflamme für etwa 1 min auf 180 bis 200⁰C erhitzt. Auf dieser hierdurch einem Vernetzungsvorganf, unterworfenen dünnen'Schicht haftet das für die .Kabelgarnitur verwendete Gießharz gut.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann bei einer gemäß dem Verfahren nach der Erfindung hergestellten Kabelgarnitur die als streichfähige Lösung aufgebrachte Zwischenschicht einen Farbstoff enthalten, der bei Erreichen der Vernetzungs- oder Vulkanisationstemperatur seine Farbe charakteristisch ändert. Hierdurch ist insbesondere bei Isolierungen oder Mänteln aus einem hellen Polyolefin die Möglichkeit gegeben, die streichfähige Lösung auf die Isolierung oder den Mantel gleichmäßig aufzutragen und beim Erhitzen der Zwischenschicht das Erreichen der Vernetzungs- oder Vulkanisationstemperatur zu kontrollieren.

Geeignete Farbstoffe hierfür sind beispielsweise das von der Imperial Chemical Industries Limited (London) hergestellte Vynamonrot GES und das von den Farbwerken Hoechst AG hergestellte PV-Rot K. Beide Farbstoffe ändern im Temperaturbereich von 160 bis 200⁰C ihre Farbe von rot in gelbbraun.

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Zwei Ausführungsbeispiele von nach dem Verfahren gemäß der Er-•findung hergestellten Kabelgarnituren sind in den Figuren 1 und dargestellt.

Pig. 1 zeigt im Halbschnitt den Endverschluß 1 des Einleiter-, kabeis 4» dessen Leiter 5 mit der Isolierung 6 aus 'einem Niederdruckpolyäthylen umgeben ist/Hierbei kann es sich aber ebenso um eine Isolierung aus einem Hochdruckpolyäthylen oder aus einem vernetzten Polyäthylen handeln. Zwischen der Isolierung 6 und dem Leiter 5 ist die aus einer schwachleitenden Kunststoffschicht bestehende Leiterglättung 7 aufgebracht. Die Isolierung 6 ist zum Zwecke der Potentialsteuerung mit einer nicht näher bezeichneten Leitlackschicht und einem darüber aufgewickelten leitenden Textilband versehen. Darüber befindet sich die elektrische Abschirmung 8 aus einem Kupferband. Das Einleiterkabel 4 ist nach außen hin durch den Kabelmantel 9 abgeschlossen, der aus Polyäthylen oder Polyvinylchlorid bestehen kann. Am abisolierten Ende des Leiters 5 ist auf diesen der Kabelschuh 10 aufgelötet.

Der Endverschluß 1 besteht aus dem Gießharzkörper 11 aus Epoxidharz, der'im unteren Teil das Ende des -^abelmanteü 9 und dann nach oben hin den elektrischen Schirm 8 und das abgemantelte Ende des Starkstromkabels umgibt.

Um eine gute Haftung des Gießharzkörpers 11 auf der Kabelisolierung 6 aus liiederdruckpolyäthylen und gleichzeitig eine dichte Verbindung zwischen diesem Gießharzkörper und der Kabelisolierung zu gewährleisten, ist zwischen dem Gießharzkörper 11 und der Kabelisolierung 6 die Zwischenschicht 3 aus Äthylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk aufgebracht. Zu diesem Zweck wurde der Äthylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk zusammen mit Vernetzern, Beschleunigern und Stabilisatoren in Trichloräthylen

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gelöst und diese Lösung auf die Kabelisolierung 6 in einer einige /um dicken Schicht aufgestrichen. Nach dem Entweichen des Lösungsmittels aus dieser Schicht wurde diese mit einer offenen G-asflamme kurzzeitig erhitzt. Infolge der in dieser Zwischenschicht enthaltenen Vernetzungs- oder Vulkanisierungsmittel bildet die Zwischenschicht mit dem Niederdruckpolyäthylen der Leiterisolierung nach dem Vernetzungs- oder Vulkanisierungs— prozeß einen durch molekulare Bindungen fest verbundenen Körper.

Bei der kurzzeitigen Erhitzung der Zwischenschicht mit einer offenen Gasflamme brauchen an die Temperaturführung keine besonderen Ansprüche gestellt zu werden, so daß ohne Tempergerate gearbeitet werden kann. Die Montage der Zwischenschicht ist daher verhältnismäßig einfach und kann ausgeführt werden, ohne daß größe Anforderungen an die Geschicklichkeit dea Monteurs zu stellen sind. Das Erreichen der Vernetzungstemperatur wird dadurch festgestellt, daß der streichfähigen Lösung ein Farbstoff zugesetzt ist, der bei Erreichen der Vernetzungstemperatur seine Farbe charakteristisch ändert.

Um eine gute Haftung und eine dichte Verbindung zwischen der Zwischenschicht 2 und dem Grießharzkörper 11 zu gewährleisten, ist die Oberfläche der Zwischenschicht 2 mit Hilfe der Klebeschicht 3 mit dem Gießharzkörper 11 verklebt.

Fig. 2 zeigt eine Verbindungsmuffe zur Verbindung der Enden von zwei Einleiterkabeln 4» deren Leiter 5 mit der Isolierung 6 aus Polyäthylen umgeben sind. Bei dieser Polyäthylenisolierung kann es sich ebenfalls um ein vernetzten Polyäthylen, ein Mederdruckpolyäthylen oder ein Hochdruckpolyäthylen handeln. Zwischen der Isolierung 6 und dem Leiter 5 ist die aus einer schwachleitenden Kunststoffschicht bestehende'Leiterglättung 7 aufge-

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bracht. Die Isolierung 6 der Einleiterkabel 4 ist zum Zwecke der Potentialsteuerung mit der Leitlackschicht 12 versehen, auf die das leitende Textilband 13 aufgewickelt ist. Darüber befindet sich die elektrische Abschirmung 8 aus einem Kupferband. Die Einleiterkabel sind nach außen hin durch den Kabelmantel 9 abgeschlossen, der z.B. aus Polyäthylen oder Polyvinylchlorid bestehen kann.

Zur Verbindung der Enden der beiden Einleiterkabel 4 sind die beiden Leiterenden in die Verbindungshülse 14 eingeführt und mit dieser verlötet. Über diese Verbindungshülse ist die schwachleitende Schicht 15 aus einem schwachleitenden Band gewiekelt. Hierfür kann ein schwaehleitendes Gewebeband oder eine Schicht aus einem schwachleitend gemachten Äthylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk verwendet werden. Die schwachleitende Schicht 15 überdeckt die Leiterglättung 7 der beiden Kabel, um so "die Verbindung der Leiterglättung des einen Kabels mit der des anderen Kabels sicherzustellen. . .

BIe Isolierung der-Verbindungsmuffe besteht aus dem GieSharzkörper 11 aus Epoxidharz. Um eine gute Haftung des Gießharzes auf der Isolierung 7 aus Polyäthylen im Bereich der Yerbindungsmuffe zu gewährleisten, ist zwischen dem Gießharzkörper 11 und der Leiterisolierung sowie der schwachleitenden Schicht 15 über der Verbindungshülse 14 die Zwischenschicht 2 aus Xthylen-Propylen-Terpolyraer-Kautschuk aufgebracht. Hierzu wurde der Äthylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk zunächst zusammen mit Vernetzern, Beschleunigern und Stabilisatoren in Trichlorethylen gelöst, so daß eine streichfähige Plüssigkeit entstand. Diese streichfähige Lösung wurde in einer eisige yum starken Schicht auf die schwachleitende Seisicht 15 und.die Leiterisolierung ^ aufgebracht«, lach dem Entweichen des ijüSaungsisittels *mr<S® clieee '

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Schicht mit einer offenen Gasflamme kurzzeitig erhitzt. Infolge der in der aufgestrichenen Lösung enthaltenen Vernetzungs- oder ■ Vulkanisierun.^smittel bildet die Zwischenschicht nach der Vernetzung "bzw. der Vulkanisierung mit den der Zwischenschicht zugekehrten Bereichen der Polyäthylenisolierung 6 einen durch molekulare Bindungen fest verbundenen Körper.

Um die Haftung zwischen der Zwischenschicht 2 und dem Gießharzkörper 11 zu verbessern, ist die Oberfläche der Zwischenschicht 2 mit Hilfe einer nicht näher bezeichneten Klebeschicht mit dem Gießharzkörper 11 verklebt.

Zur Potentialsteuerung viird der Gießharzkörper 11 mit der Leitlackschicht 16 überzogen und mit dem Leitband 17» beispielsweise einem schwachleitenden Gewebeband, umwickelt. Als äußeren Schutz erhält die Verbindungsmuffe die Schicht 18, die aus Bändern aus Polyvinylchlorid gewickelt ist. Diese Bänder werden abschließend durch eine Y/ärjnebehandlung miteinander verschweißt.

2 Figuren-5 Ansprüche

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Claims

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Patentansprüche

erfahren zur Herstellung einer Kabelgarnitur aus Gießharz, insbesondere auf der Basis eines Epoxidharzes oder eines Polyurethanharzes, für Kabel mit einer Isolierung und/oder einem Mantel aus einem Polyolefin, insbesondere aus Polyäthylen, bei dem im Bereich der kabelgarnitur auf die aus Polyolefin, insbesondere aus Polyäthylen, bestehende Isolierung und/oder auf den" aus einem Polyolefin bestehenden Mantel eine Zwischenschicht aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren, aus mindestens zwei Olefinkomponenten bestehenden Olefin-Mischpölymerisat, vorzugsweise aus einem vernetzbaren oder'vulkanisierbaren Äthylen-Olefin-Mischpolymerisat, aufgebracht wird, die nach ihrer Vernetzung oder Vulkanisierung eine dichte Verbindung der Isolierung und/oder des Mantels mit dem Gießharz gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, daß das vernetzbare oder vulkanisierbare Olefin-Mischpolymerisat als streichfähige Lösung auf die Isolierung (6) und/oder den Mantel des Kabels (1) aufgebracht und nach dem Entweichen des Lösungsmittels kurzzeitig erhitzt und dabei vernetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die streichfähige Lösung aus mit einem Vernetzungsmittel und mit Alterungsschutzmitteln in Trichloräthylen gelöstem Athylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk besteht und daß diese Lösung nach dem Aufstreichen auf die Isolierung (6) und/oder den Mantel aus Polyolefin und nach dem Entweichen des Lösungsmittels kurzzeitig, vorzugsweise für etwa Ί min, auf 180 bis 200⁰C erhitzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als streichfähige Lösung auf d-ie Isolierung und/oder den Mantel aufgebrachte Olefin-Mischpolymerisat nach dem Entweichen des Lösungsmittels mit einer offenen Flamme, vorzugsweise einer Gasflamme, erhitzt wird.

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4» Kabelgarnitur aus Gießharz,.insbesondere auf. der Basis eines Epoxidharzes oder eines Polyurethanharzes, für Kabel mit einer Isolierung und/oder einem Mantel aus einem Polyolefin, insbesondere aus Polyäthylen, bei der im Bereich der Kabelgarnitur auf die aus Polyolefin, insbesondere aus Polyäthylen, bestehende Isolierung und/oder auf den aus einem Polyolefin bestehenden Mantel eine Zwischenschicht aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren, aus mindestens zwei Olefinkomponenten bestehenden Olefin-Mischpolymerisat, vorzugsweise aus einem vernetzbaren oder vulkanisierbaren Äthylen-Olefin-Mischpolymerisat, aufgebracht ist, die nach ihrer Vernetzung oder Vulkanisierung eine dichte Verbindung der Isolierung und/oder des Mantels mit dem Gießharz gewährleistet, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als streichfähige Lösung aufgebrachte Zwischenschicht (2) einen seine Farbe bei Erreichen der Vernetzungs- oder Vulkanisationstemperatur charakteristisch ändernden Farbstoff enthält.
5. Verbindungsmuffe für Starkatromkabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aich die als streichfähige Lösung aufgebrachte Zwischenschicht (2) auch auf die die Leiter (5) der Kabelenden (4) verbindenden Reitenden Elemente (14) erstreckt.

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