DE19632504A1 - Plastic sleeve for electrical cable fittings - Google Patents

Plastic sleeve for electrical cable fittings

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Abstract

A plastic sleeve (1) for cable fittings for the production of joints, branches and sealing ends, and of crossovers and house connections from insulated electrical cables, with cable bushing tubes and with or without cast resin feed necks, and made up of one or more parts or shells. The plastic used for this sleeve consists of injection-mouldable, biologically-produced, biodegradable polyhydroxy-alkanoate (PHA). Preferred PHA is made up of biologically produced lactate units or malate monomer units; the former type of polymer is biodegradable by ester hydrolysis, the latter by ester hydrolysis or decarboxylation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunstharzmuffe für Kabelgarnituren zur Herstellung von Verbindungen, Abzweigungen und Endverschlüssen sowie von Übergängen und Hausanschlüssen von isolierten Elektrokabeln mit Kabeldurchführungs­ stutzen und mit oder ohne Gießharzeinfüllstutzen in ein- oder mehrteiliger Ausführung.The invention relates to a synthetic resin sleeve for cable fittings for manufacture of connections, branches and terminations as well as of transitions and house connections of insulated electrical cables with cable entry neck and with or without cast resin filler neck in one or more parts Execution.

Bekannte Kunstharzmuffen dieser Gattung sind aus ein- oder mehrteiligen aus Kunststoff gespritzten Formschalen zusammengesetzt und mit Verschluß­ elementen zusammengehalten. Sie weisen im Bereich der Trennspalte zwischen den Formschalen sowie an den Kabeldurchführungen Dichtungen auf. Die das Muffengehäuse bildenden Formschalen sind im Spritzverfahren aus technisch hergestellten Polymeren ausgeführt.Known synthetic resin sleeves of this type are made of one or more parts Injection molded plastic shells assembled and with closure elements held together. They point in the area of the separation gaps seals on the molded shells and on the cable entries. The the Molded shells that form the socket housing are made using a spray technique produced polymers executed.

Das zur Formgebung und Fixierung der jeweiligen Kabelverbindung und zur Einschließung einer Gießharzfüllung, eines Gels oder eines anderen formbaren Materials dienende Muffengehäuse ist nach dem Einfüllen und Aushärten des Gießharzes oder des anderen formbaren Materials funktionslos, da die Fixierung der Kabelverbindung und der Schutz des Spleißes durch den ausgehärteten Gießharzkörper, das Gel oder ein anderes, die Kabelverbindung schützendes Material absolut dicht umschlossen und damit gegen Eindringen von Feuchtigkeit dauerhaft geschützt.That for shaping and fixing the respective cable connection and Enclosure of a cast resin filling, gel or other moldable Material serving sleeve housing is after filling and curing Cast resin or the other moldable material has no function because of the fixation the cable connection and the protection of the splice through the hardened  Cast resin body, the gel or another that protects the cable connection Material absolutely tightly enclosed and thus against ingress of Permanently protected against moisture.

Diese bekannten Kunstharzmuffen werden in aller Regel bei im Erdreich verlegten isolierten Elektrokabelverbindungen angewandt und somit im Erdreich vergraben. Da sie aus technisch hergestellten Polymeren bestehen, sind sie nicht recycelfähig. Sie entsprechen nicht den Normen und Vorschriften zur Entlastung der Umwelt von Schadstoffen sowie zur Vermeidung von Hautresorptionen und müssen deshalb als Produkte mit Isocyonaten besonders gekennzeichnet werden.These known synthetic resin sleeves are usually used in the ground installed insulated electrical cable connections applied and thus in the ground buried. Since they consist of technically manufactured polymers, they are not recyclable. They do not comply with the standards and regulations Relieving the environment of pollutants and avoiding Skin resorption and must therefore be considered as products with isocyanates be marked.

Die vorgenannten Eigenschaften sind um so bedenklicher, je größer die zu verbindenden Kabel und somit die Kunstharzmuffen ausgeführt sind. So erhöht sich bei beengten Einbauorten und eine hohe Zahl in Eingriff zu bringender Steckverschlüsse außerdem das Gewicht der Verbindung erheblich.The above properties are all the more worrying the larger the properties connecting cables and thus the synthetic resin sleeves are executed. So increased in cramped installation locations and a large number to be engaged Plug closures also significantly increase the weight of the connection.

Bei Aus- und Umbauarbeiten fallen die Kunstharzmuffen, die aus unterschiedlich zusammengesetzten technisch hergestellten Polymeren bestehen, als Sondermüll an, der je nach Kunstoffart mit Hilfe unterschiedlicher Verfahren kosten- und arbeitsaufwendig zu entsorgen ist.During removal and renovation work, the synthetic resin sleeves fall out differently composite technically produced polymers exist as hazardous waste which, depending on the type of plastic, uses different processes to cost and is labor-intensive to dispose of.

Aus diesen Gegebenheiten leitet sich als Gegenstand der Erfindung die neue Aufgabe ab, einen spritzfähigen Kunststoff zur Herstellung der Formschalen für Kunstharzmuffen zu finden, der die Fähigkeit besitzt, sich im Erdreich innerhalb eines selbsttätigen Abbauprozesses in biologisch unbedenkliche, hautverträg­ liche, die Umwelt nicht belastende Bestandteile aufzulösen, die nicht als Sondermüll entsorgt werden müssen.From these facts, the new invention is the subject of the invention Task from a moldable plastic for the production of the molded shells for Finding resin sleeves that have the ability to sink into the soil within an automatic degradation process in biologically harmless, skin-friendly dissolve components that are not harmful to the environment and that are not classified as Hazardous waste must be disposed of.

Hierfür wurde der biologisch hergestellte und selbsttätig biologisch abbaubare Kunststoff Polyhydroxyalkanoat (PHA) gefunden. Die PHAs zählen zur Klasse der Polyester, die mittels einer Kohlenstoffquelle erzeugbar sind. For this purpose, the biologically produced and automatically biodegradable Plastic found polyhydroxyalkanoate (PHA). The PHAs belong to the class the polyester, which can be produced by means of a carbon source.  

PHAs sind von Bodenbakterien herstellbar. Bodenbakterien können in Labors in großen Mengen in Fermentem gezüchtet werden. Verabreicht man den Bodenbakterien chemisch definierte Substanzen wie Fette, Öle und Kohlehydrate als Nahrung, synthetisieren sie, in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung und Struktur der Kohlenstoffquelle, unterschiedliche PHA-Poly­ mere.PHAs can be produced from soil bacteria. Soil bacteria can be found in laboratories large quantities are grown in fermenters. If you give the Soil bacteria chemically defined substances such as fats, oils and carbohydrates as food, they synthesize, depending on the chemical Composition and structure of the carbon source, different PHA poly mere.

Setzt man den Bakterien im Fermenter als Nahrung beispielsweise Hexan zu, so synthetisieren sie innerhalb von 22 Stunden reines C6:O, d. h. 3- Hydroxyhexanoat. Dabei wirken bestimmte Enzyme der Bodenbakterien bei der biologischen Herstellung von PHAs als Biokatalysatoren. Durch die Aktivität der Enzyme ist es den Bodenbakterien möglich, aus der Nahrung neue Substanzen herzustellen.If, for example, hexane is added to the bacteria in the fermenter as food, then synthesize pure C6: O within 22 hours, i.e. H. 3- Hydroxyhexanoate. Certain enzymes in the soil bacteria act on the biological production of PHAs as biocatalysts. Through the activity of Enzymes enable soil bacteria to create new substances from food to manufacture.

So entstandene PHA- Polymere verfügen über Eigenschaften, durch welche sie zu den gleichen Produkten verarbeitet werden können, wie dies bei technisch aus Erdöl, ohne Fermentation von Bakterien hergestellten Kunststoffen der Fall ist.The resulting PHA polymers have properties that make them can be processed into the same products as this is technically plastics made from petroleum, without fermentation of bacteria is.

In ähnlicher Weise verläuft der Abbauprozeß eines solchen PHAs. Im Erdreich existieren zahlreiche Mikroorganismen, die ihren Kohlenstoff- und Energiebedarf mit PHAs decken, wobei spezielle Enzyme der Mikroorganismen (Esterasen), Ester spalten können. Bei diesem Vorgang wird ein biologisch hergestelltes Polymer irreversibel in seine Monomere zerlegt, was dazu führt, daß die Monomere wieder in den Stoffwechsel der Bakterien eingeschleust werden können.The degradation process of such a PHA proceeds in a similar manner. In the ground There are numerous microorganisms that need their carbon and energy cover with PHAs, whereby special enzymes of the microorganisms (esterases), Can split esters. In this process, an organically produced Polymer irreversibly broken down into its monomers, which leads to the fact that Monomers are reintroduced into the metabolism of the bacteria can.

Besteht ein solches PHA- Polymer aus Lactat- Einheiten, steht den Bodenbakterien eine Substanz zur Verfügung, die zu seiner normalen Nahrung gehört, die sie mit Hilfe von Esterasen in Milchsäure spalten, so verstoffwechseln und in Energie umwandeln können. Aus PHA- Polymeren, die eine Carboxylgruppe besitzen, können andere spezielle Enzyme (Decarboxylasen) der Bodenbakterien die Abspaltung von Kohlendioxid katalysieren.If such a PHA polymer consists of lactate units, the Soil bacteria have a substance available that is part of its normal diet heard that they split into lactic acid with the help of esterases, so metabolize and convert into energy. From PHA polymers that have a carboxyl group, other special enzymes  (Decarboxylases) of the soil bacteria the release of carbon dioxide catalyze.

Ein PHA- Polymer aus Malat- Einheiten, könnte sowohl durch Esterspaltung (Esterhydrolyse) als auch durch Abspaltung von Kohlendioxid (Decaboxylierung) abgebaut werden. Allen diesen Abbauprozessen ist gemeinsam, daß die bei der Zersetzung entstehenden Monomere für die Stoffwechselvorgänge der Bakterien verwertbare Moleküle darstellen, die in die Standardt- Stoffwechselwege wie die Glykose oder den Aufbau der Zellmembran eingeschleust werden können.A PHA polymer made up of malate units could be both by ester cleavage (Ester hydrolysis) and by splitting off carbon dioxide (decaboxylation) be dismantled. All of these mining processes have in common that the Decomposing monomers for the metabolic processes of the bacteria represent usable molecules that are in the standard metabolic pathways like that Glycose or the structure of the cell membrane can be introduced.

Gelangt also eine aus speziellen PHAs hergestellte Kunstharzmuffe in das Erdreich, wird sie von den dort naturgemäß befindlichen Bodenbakterien als Nahrung verwertet und entsorgt sich so von allein auf sehr umweltfreundliche Weise.So gets a synthetic resin sleeve made of special PHAs in the Soil, it is considered by the naturally occurring soil bacteria there Food utilizes and disposes itself in a very environmentally friendly way Wise.

Dies führt zu einer wesentlichen Vereinfachung von Entsorgungsabläufen bzw. deren Wegfall und damit erheblichen Kosteneinsparungen.This leads to a significant simplification of disposal processes and their elimination and thus considerable cost savings.

Außerdem erweist sich der Einsatz derartiger Materialien für Erzeugnisse wie Kunstharzmuffen, als großer Fortschritt auf dem Wege zur Entlastung der Umwelt von Schadstoffen.The use of such materials for products such as Resin sleeves, as great progress on the way to relieve the Environment of pollutants.

Darüber hinaus vereinfacht sich der Umgang mit diesen Materialien bereits bei ihrer Herstellung und ihrem Versand durch Wegfall von gesundheitsschädigen­ den Gefahren für den Menschen und von Sonderkennzeichnungen, die bisher erforderlich waren.In addition, the handling of these materials is already simplified their production and shipping by eliminating harmful to health the dangers for humans and from special labeling that so far were required.

Die folgenden Ausführungsbeispiele lassen die vorteilhaften Merkmale und Besonderheiten der Erfindung erkennen, die anhand der Darstellung in den Zeichnungen näher beschrieben sind.The following exemplary embodiments leave the advantageous features and Recognize special features of the invention, which are based on the representation in the Drawings are described in more detail.

Es zeigen: Show it:  

Fig. 1 die perspektifische Seitenansicht einer Formhalbschale von einer Gießharzmuffe, Fig. 1, the perspektifische side view of a mold half-shell of a Gießharzmuffe,

Fig. 2 ein PHA- Polymer aus Lactat- Einheiten, Fig. 2 is a PHA polymer of lactate units,

Fig. 3 ein PHA- Polymer aus Malat- Einheiten Fig. 3 shows a PHA polymer from malate units

Fig. 1 zeigt eine Formhalbschale einer aus PHAs bestehenden Kunststoffmuffe 1, die vorzugsweise als Gießharzmuffe mit Kabeldurchführungsstutzen und mit Gießharzeinfüllstutzen in mehrteiliger Ausführung für Kabelgarnituren gebildet ist. In Verbindung mit einer zweiten, durch Scharnier mit der ersten verbundenen ebenfalls aus PHAs bestehenden Formhalbschale, die beide nutenartige Vertiefungen zur Aufnahme von Kabeldichtungen, Fixiervorrich­ tungen und Verstärkungsrippen sowie eine Einfüllöffnung zum Einfüllen des Gießharzes aufweisen, steht eine Kunstharzmuffe 1 zur Herstellung von Verbindungen, Abzweigungen und Endverschlüssen sowie von Übergängen und Hausanschlüssen von isolierten Elektrokabeln, besonders solcher, die im Erdreich vergraben werden, zur Verfügung, die nach dem Aushärten des Gießharzes und nach Ablauf eines bestimmten Zeitvollumens, beispielsweise nach 22 Stunden von im Erdreich vorhandenen Bakterien zersetzt wird und die sich so auf biologischem Wege selbst entsorgt, ohne Schadstoffe für die Umwelt zu hinterlassen. Fig. 1 shows a shape of a half-shell made of PHAs plastic box 1, which is preferably formed as Gießharzmuffe with cable guide socket and with Gießharzeinfüllstutzen in multi-part design for cable accessories. In connection with a second, by means of hinge with the first connected also made of PHAs molded half-shell, which have both groove-like recesses for receiving cable seals, Fixiervorrich lines and reinforcing ribs and a filler opening for filling the resin, there is a synthetic resin sleeve 1 for the production of connections, branches and terminations and of transitions and house connections of insulated electrical cables, especially those that are buried in the ground, are available which are decomposed after the hardening of the casting resin and after a certain time has elapsed, for example after 22 hours, of bacteria present in the ground and which thus disposed of organically without leaving any pollutants for the environment.

Bei Aus- und Umbauarbeiten müssen derartig hergestellte Kabelverbindungen vor ihren Spleißen nur noch gekappt werden. Die in der Gießharzhülle eingeschlossenen Spleiße stellen kein Problem für die Entsorgung dar. Es entfällt der bisher erforderliche und arbeitsaufwendige Vorgang des Entfernens der alten Gießharzmuffe und deren aufwendige Entsorgung, was wiederum hohe Kosteneinsparungen zur Folge hat.Cable connections made in this way must be used during removal and conversion work just cut off before their splices. The one in the cast resin shell included splices pose no problem for disposal the previously required and labor-intensive removal process is eliminated the old cast resin sleeve and its elaborate disposal, which in turn results in high cost savings.

Fig. 2 zeigt den chemischen Aufbau eines PHA- Polymers aus Lactat- Einheiten, bei dem eine Monomer- Einheit und eine Esterbindung gekennzeichnet sind. Eine beispielsweise aus diesem PHA- Polymer bestehende Kunstharzmuffe 1 wird beim Verbleib im Erdreich in Verbindung mit Wasser durch spezielle Enzyme der im Boden vorhandenen Bakterien, beispielsweise Esterasen angegriffen. Die bei diesem biochemischen Prozeß, der Esterhydrolyse, entstehenden Lactat- Monomere sind durch die Bodenbakterien und deren normale Nahrungsaufnahme und -verarbeitung leicht zu verstoffwechseln. Fig. 2 shows the chemical structure of a PHA polymer from lactate units, in which a monomer unit and an ester bond are characterized. A synthetic resin sleeve 1 consisting, for example, of this PHA polymer is attacked when it remains in the ground in connection with water by special enzymes of the bacteria present in the soil, for example esterases. The lactate monomers formed in this biochemical process, the ester hydrolysis, are easily metabolized by the soil bacteria and their normal food intake and processing.

Fig. 3 zeigt den chemischen Aufbau eines Polymers aus Malat- Einheiten, bei dem eine Monomer-Einheit, eine Kohlendioxid-Abspaltung und die Esterbindung gekennzeichnet sind. Bei einer aus diesem PHA- Polymer hergestellten Kunstharzmuffe 1 ist der biochemische Abbauvorgang einerseits durch Abspaltung von Kohlendioxid also durch Decarboxylierung vollziehbar, wobei von Bakterien verarbeitbare 3-Hydroxyprobionsäure entsteht. Andererseits ist eine Kunstharzmuffe 1 aus diesem PHA- Polymer durch Esterhydrolyse zersetzbar, wodurch Malat- Einheiten entstehen, die in den Zitronensäurezyklus der Bodenbakterien eingeschleust und in einem aeroben Stoffwechselvorgang verarbeitet werden können. Fig. 3 shows the chemical structure of a polymer from malate units, in which a monomer unit, a carbon dioxide elimination and the ester bond are characterized. In a synthetic resin sleeve 1 made from this PHA polymer, the biochemical degradation process can be carried out on the one hand by elimination of carbon dioxide, ie by decarboxylation, producing 3-hydroxyprobionic acid that can be processed by bacteria. On the other hand, a synthetic resin sleeve 1 made of this PHA polymer can be decomposed by ester hydrolysis, which results in malate units which are introduced into the citric acid cycle of the soil bacteria and can be processed in an aerobic metabolic process.

Claims (6)

1. Kunstharzmuffe (1) für Kabelgarnituren zur Herstellung von Verbindungen, Abzweigungen und Endverschlüssen sowie von Übergängen und Hausanschlüssen von isolierten Elektrokabeln, mit Kabeldurch­ führungsstutzen und mit oder ohne Gießharzeinfüllstutzen, in ein- oder mehrschaliger Ausführung, bestehend aus dem spritzfähigen, biologisch erzeugten und biologisch abbaubaren Kunststoff Polyhydroxyalkanoat (PHA).1.Synthetic sleeve ( 1 ) for cable fittings for the production of connections, branches and terminations as well as transitions and house connections of insulated electrical cables, with cable glands and with or without cast resin filler neck, in single or multi-layer design, consisting of the sprayable, organically produced and biologically degradable plastic polyhydroxyalkanoate (PHA). 2. Kunstharzmuffe (1) für Kabelgarnituren zur Herstellung von Verbindungen, Abzweigungen und Endverschlüssen sowie von Übergängen und Hausanschlüssen von isolierten Elektrokabeln, mit Kabeldurchführungsstutzen und mit oder ohne Gießharzeinfüllstutzen, in ein- oder mehrschaliger Ausführung, gekennzeichnet durch eine im Spritzverfahren aus biologisch erzeugtem und biologisch abbaubarem Polyhydroxyalkanoat (PHA) hergestellte Kunstharzmuffe (1). 2.Synthetic sleeve ( 1 ) for cable fittings for the production of connections, branches and terminations as well as transitions and house connections of insulated electrical cables, with cable feedthroughs and with or without cast resin filler neck, in single or multi-layer design, characterized by a spraying process from biologically produced and biologically Degradable polyhydroxyalkanoate (PHA) made synthetic resin sleeve ( 1 ). 3. Verwendung des biologisch erzeugten und biologisch abbaubaren Kunststoffs Polyhydroxyalkanoat (PHA) in Kunststoffspritz­ maschinen zum Spritzen von Kunstharzmuffen (1) in ein- oder mehrschaliger Ausführung mit Kabeldurchführungsstutzen und mit oder ohne Gießharzeinfüllstutzen für Kabelgarnituren zur Herstellung von Verbindungen, Abzweigungen und Endverschlüssen sowie von Übergängen und Hausanschlüssen von isolierten Elektrokabeln.3.Use of the biodegradable and biodegradable plastic polyhydroxyalkanoate (PHA) in plastic injection molding machines for spraying synthetic resin sleeves ( 1 ) in single or multi-layer design with cable bushings and with or without cast resin filler neck for cable fittings for the production of connections, branches and end closures as well as transitions and house connections of insulated electrical cables. 4. Kunstharzmuffe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyhydroxyalkanoat (PHA) aus biologisch hergestellten Lactat-Einheiten gebildet und durch Esterhydrolyse biologisch abbaubar ist.4. synthetic resin sleeve ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the polyhydroxyalkanoate (PHA) is formed from organically produced lactate units and is biodegradable by ester hydrolysis. 5. Kunstharzmuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyhydroxyalkanoat (PHA) aus biologisch hergestellten Malat- Monomeren gebildet und durch Esterhydrolyse biologisch abbaubar ist.5. synthetic resin sleeve according to one of the preceding claims, characterized in that the polyhydroxyalkanoate (PHA) consists of organically produced malate monomers and formed by ester hydrolysis is biodegradable. 6. Kunstharzmuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyhydroxyalkanoat (PHA) aus aus Esterhydrolyse entstandenen Malat- Monomeren gebildet und durch Decarboxylierung biologisch abbaubar ist.6. synthetic resin sleeve according to one of the preceding claims, characterized in that the polyhydroxyalkanoate (PHA) is made of Malate monomers formed by ester hydrolysis and formed by Decarboxylation is biodegradable.
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