DE2025910A1

DE2025910A1 - Kabelkupplung

Info

Publication number: DE2025910A1
Application number: DE19702025910
Authority: DE
Inventors: Harry Allen Cleveland Ohio Appleby (V St A ) P
Original assignee: Preformed Line Products Co
Current assignee: PMI Industries Inc
Priority date: 1969-07-24
Filing date: 1970-05-27
Publication date: 1971-02-18
Also published as: FR2056208A5; NL7005306A; IE33726L; IE33726B1; US3573346A; GB1311196A; DE2025910B2; ZA703607B; ES377683A1; AT316940B; JPS543232B1; CH503922A; BE746753A; NL141965B; DE2025910C3

Description

Patentanmeldung

der lirma

Preformed Line Products Company, 5300 St. Clair Avenue,

Cleveland, Ohio (USl)

Kabelkupplung

Die Erfindung betrifft eine lastfreie Kupplung für Kabel u.dgl. mit einem Kupplungsgehäuse für den Kabelanschluß.

Die erfindungsgeaäBe Kupplung ist mit besonderem Vorteil für osseanographische HeBausrüstungen bestimmt, bei denen längs durch die Seele eines Lastkabels hindurchgeführte elektrische Leiter ohne übermäßig große mechanische Beanspruchungen und unter völliger Abdichtung an elektronische 3?ast- und Sontrollinstrumente angeschlossen werden müssen·

Der Erfindung liegt voxnelaalieh die Aufgab® sugmnde? ©is©

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Ansehluevorrichtung besteht die Möglichkeit, das (Irundgehäuee der Kupplung für zahlreiche unterechiedliohe Verwendungβzwecke EU gebrauchen, wobei lediglieh die jeweils erforderliche Ansehluevorriehtung mit dem Gehäuse, zu verbinden ist. Weiterhin besteht die Möglichkeit, ein Paar Kupplungsgehäuse zu einer geschlossenen Kupplung zusammenzuschließen, in der sieh zwei Kabelabschnitte miteinander kuppeln lassen. Zweckmäßig ißt eine solche Anordnung z.B. dann, wenn in bestimmten Iiängenabständen eines Kabels elektronische Kabelanzapfungen für | Heß-, Tast- und Kontrollinstrumente vorgenommen werden sollen.

Gemäß einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung besteht die Kabelverdickung aus einem elliptischen Aufaatzstück od.dgl., das mit einer zentralen Kabeldurchführung»« bohrung versehen und mittels schraubenförmig vorgeformter Elemente von vorbestimmtem ßchraubeninnendurchmesser und Steigung auf dem Kabel feetlegbar ist. Die schraubenförmigen Elemente sind um das Aufsatzstück dicht herumwickelbar, | wobei sie eich von dem Aufsatzstück nach beiden Seiten hin längs über das Kabel erstrecken. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kabelverdickung außerdem eine Innenmuffe auf, die zwischen den das Auf satzstück Überdeckenden schraubenförmigen Slementen und der konischen Innenwand des Gehäuseinnenraums angeordnet ist und die eine der Form des elliptischen Aufsatzstücke β angepaßte Innenkontur und eine der Form des genannten Gehäuseinnenraums entsprechende Außenkontur hat.

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Zur Verbindung zweier

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In der Ze leimung sind Ämsflikiruassbeispiel© ά®τ Erfindung dargestellt. Es seigern

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Fig. 2 die Kupplung gemäß Fig« 1 im Längsschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1\ '

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2|

Fig. 4 in Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt eine geänderte Ausführungsform des Kupplungsgehäuses, bei dem der Kupplungsanschluß lösbar angeordnet ist}

Fig. 5 in der Darstellung der Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines mit einem lösbaren Kupplungsanschluß versehenen Kupplungsgehäusesj »

Fig. 6A bis 6F schematisch die Art der Herstellung und des Zusammenbaus der Kupplung}

Fig. 7 im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung, die hier zur Kupplung zweier Kabelabschnitte bestimmt ist·

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte lastfreie bzw. lastarme Kupplung 10 weist ein längliches, hohles Gehäuse 12 auf, dessen unteres Ende zur Einführung und zur Festlegung des Endes eines Kabels 14 dient. Am oberen Ende des Gehäuses 12 ist mit ■ diesem einstückig eine Anschlußvorrichtung in Form eines Gabelstückes 16 angebracht, mit dem die Kupplung 10 an eine (nicht dargestellte) ozeanographische Meßboje od.dgl. mechanisch angeschlossen werden kann.

Bei dem dargestellten Beispiel weist das Kabel 14 eine Anzahl elektrischer Signalleiter auf, die sich längs durch die Kabelseele erstrecken. Die belastungsfreien elektrischen Anschlüsse dieser Signalleiter erfolgen über eine Reihe von Anschlußlei-

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Kabels in dem Kupplungsgehäuse sind an dem Kabel Befestigungsorgane angebracht, die mit der sich konisch verengenden Innenwand des Gehäuses 12 so zusammenwirken, daß ein Herausziehen das Kabels aus dem Kupplungsgehäuse ausgeschlossen ist. Wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist, weist das Kabel einen Höcker bzw· eine Kabelverdickung auf, die von einem elliptischen Aufsatzstück 24 gebildet wird, durch deren zentrale Bohrung das Kabel 14 hindurchgeführt ist. Bas elliptische Aufsatzstück 24 ist auf dea Kabel 14 mittels einer größeren | Anzahl schraubenförmig vorgeformter Bewehrungsstab» 26 festgelegt, die um das elliptische Aofeatzstüek und das Kabel eng herumgelegt bzw. herumgewickelt sind, wie dies aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht. Die Mittel und die Art und Weise &*y Herstellung der Bandverdickung lassen sich der USA-Patentechrift 3 007 243 entnehmen.

Die mit der elliptischen Außenkontiir versehene, aus dem Aufsatzstück 24 und den es überdeckenden Bewehrungsstäben 26 gebildete Bandverdickung ist der konischen Innenform des Gehäuses 12 dadurch angepaßt, daß über die Bandverdickung eine Innenmuffe 26 geschoben ist. Die Innenmuffe 28 besteht gemäß Fig. 3 aus zwei Halbteilen, die um die Bandverdickung herumgelegt sind, ßie weist eine Innenkontur auf, die der Außenkontur der Kabelverdickung entspricht, während ihre Außenkontur der konischen Innenkontur des Gehäuseinnenraums angepaßt ist. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Innenwand des Gehäuses 12 sich nicht von dem oberen zu dem unteren Gehäuseende hin

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gleichmäßig verjüngt, sondern daß statt dessen der Gehäuse» innenraum auf einem Längenabeehnitt, der etwa der halben Gehanseling© entspricht, zylindrisch ausgebildet ist, während er sich im Anschluß hieran über die rerbleibende Gehäuselänge gleichmäßig nach unten verjüngt« Obwohl diese Aueführung des Gehäuses im allgemeinen zu beTorsugen ist, ist die Art der konischen G©häuseverengung für die Erfindung nicht von entscheidender Bedeutung«

Aufgrund des Aufeatzstückes 24, der Bewehrungsstäbe 26 und der Muffe 28 werden die an dem Kabel 14 wirkenden Zugkräfte auf das Gehäuse 12 und damit über den Gehäuseansehliaß 16 auf das (nieht dargestellte) EupplungsanschliiBteil übertragen«, Die sich über den Kern des Kabele 14 erstreckenden elektrischen Signalleiter 14a sind innerhalb der zwischen d@m Boden des Stopfens 20 und der Oberseite der Inne&muffe 28 gebildeten Spleißkamner sugspannungsfrei an die Adern 18 elektrisch an« geschlossen«

Eine Füll- oder YerguBmasg© 30, wie Epqxyhnpg ©der Urethan,, füllt den Imn@nraum d©^ SpleiBkaimer &ue rad bewirkt dadurch einerseits eine mechanisch© Stabilieienmg und andererseits eine hermetisch® Abdichtung der Anschlußstellen d©r elektrischen Signall©itera Ee empfiehlt eich, di@ Yergußmass© so einzubringen, daß sie auch in den !©reich der !&b©l¥erdi©keng gelangt und hier die Mck@n und Zwischenräume an dom sehraubenforaig vorgeformten Bewehruagsstäben' sowi© swi©ch@n. der Inneneuffe 28, den Bewehrungsstab®!* 26 "and

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Aufsatζstück 28 ausfüllt. Bei einer flüssigen Füllmasse läßt sich dies dadurch erreichen, daß der Kasse Gelegenheit gegeben wird, in die Spalten und Lücken zwischen den genannten Teilen zu fließen, wobei mittels einer am unteren Ende der Kupplung 10 angeschlossenen Vakuumpumpe das Hineinziehen der Masse in den unteren Bereich des Kupplungegehäuses unterstützt werden kann· Venn andererseits die Füllmasse eine pastenartige Konsistenz hat, so empfiehlt es sich, die Hasse beim Zusammenbau der Kupplung 10 um die Bewehrungsstäbe herum | aufzubringen. Es hat sich gezeigt, daß die Anwesenheit der Füll- bzw. Vergußmasse im Bereich der Bewehrungsstäbe 26 und der Innenmuffe 28 eine Bewegung zwischen diesen Teilen unter Abnutzung derselben ausschließt, so daß hierdurch die Lebensdauer der Kupplung 10 insbesondere dann erheblich erhöht wird, wenn die Kupplung hohen, zyklischen Belastungen über längere Zeit hinweg ausgesetzt wird.

Bei geringeren Belastungen und kürzeren Einsatzzeiten kann die Füllmasse 30 auch fortgelassen werden, wodurch das Auseinanderbauen der Kupplung erleichtert wird. Es hat sich gezeigt, daß ohne Verwendung einer Füll- bzw. Vergußmasse die Bruchfestigkeit der Kupplung nicht wesentlich kleiner ist als bei Verwendung dieser Hasse} allerdings wird die Lebensdauer der Kupplung 10 erheblich herabgesetzt, wenn keine Füll- bzw. Vergußmasse im Bereich der schraubenförmigen Bewehrungsstäbe ■und der elliptischen Bandverdickung vorhanden ist.

Die in Fig. 4 dargestellte Kupplung weist ein Gehäuse 54 auf,

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welches sich von dom Gehäuse 12 das in d®a fig_o !-bis 3 dsr-

daß hier das obere versehen ist, auf das der aus ein« KupplungsansehluB lösbar auf; bietet die Möglichkeit, sit &©» i hisrxu gehörigen Kupplnsgsteilaa im^eroeteiodliefe.® organe, wi© z.B. ©im alt ®ia©a Mo©&Imiaisg© eehluBorgan 38 des? in Iig_o 5 und rasche Weise

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24 herumgelegt wird. Um einen festen Site der Stäbe auf dem Kabel 14 und damit einen sicheren Site des Anschlußstückes 24 RU erzielen, erstrecken sich die Bevehrungsstäbe 26 zweckmäßig nach beiden Seiten hin verhältnismäßig weit über das Anechlufistück 24 hinweg, wobei das Haß, um das sich die Bewehrungsstähe nach oben sum Xabelende hin erstrecken können, verhältnismäßig klein ist. Anschließend werden weitere Gruppen dieser Bewehrungsstäbe um das Kabel 14 und das Aufsatzstück 24 herumgelegt, bis gemäß fig. 60 die schraubenförmigen Elemente eine geschlossene Ummantelung bilden. Die Art des Aufbringens der schraubenförmigen Bewehrungsstäbe ergibt sich aus der USA-Patentschrift 3 007 243 und braucht daher hier nicht näher erläutert zu werden.

Nach dem Aufbringen der Bewehrungsstäbe werden die beiden Halbteile der Innenmuffe 28 über die KabelTerdickung gelegt und an dieser z.B. mittels eines Bandes od.dgl. festgelegt.

Anschließend wird das Gehäuse nach oben über die Innenmuffe 26 geschoben, bis diese sich gegen die konische Innenwand des Gehäuses legt (Fig. 61) und 6E). Die elektrischen Leiter 18 werden zweckmäßig vor dem Hochsohieben des Gehäuses mit den elektrischen Leitern 14a elektrisch verbunden. Beim Hochschieben des Gehäuses gelangen die Anschlüsse der Leiter 14a, 18 in die Spleißkammer am oberen Ende des Gehäuseinnenraume, die nun, wie in Jig. 6E durch den Behälter 40 angedeutet, mit einer Tergußmasse voll ausgegossen wird. Die sich erhärtende Vergußmasse hält die elektrischen Anschlüsse in dem gewünsch-

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ten gegenseitigen Abstand und bewirkt eine mechanische Stabilisierung der Anschlüsse. Zugleich wird mit der eingebrachten Vergußmasse eine hermetische Abdichtung erzielt. Vie erwähnt, empfiehlt es eich, die Vergußmasse so einzubringen, daß sie in die Zwischenräume und Spalten der Bewehrungsstäbe einsickert. Durch Aufschrauben des Stopfens 20 wird nach dem Einbringen der Vergußmasse der Spleißraum des Kupplungsgehäuses verschlossen.

In Fig. 7 ißt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen lastfreien Kupplung dargestellt. Diese Ausführungsform der Kupplung dient zur Verbindung der Enden zweier Kabelabschnitte 46 und 48. Sie weist demgemäß zwei Gehäuseteile 42 und 44 auf, die jeweils mit dem Kupplungsgehäuse 12 der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Kupplung 10 übereinstimmen. Die beiden in axialer Richtung gegeneinander ausgerichteten Gehäuseteile 42 und 44 werden über eine Muffe 50 miteinander verbunden, die auf die beiden Gehäuseteile aufgeschraubt wird. Die einander zugeordneten elektrischen Signalleiter 46a, 48a der beiden Lastkabel 46 und 48 werden über ein isoliertes Kabel 52 an die Kontroll- oder Tastinstrumente (nicht dargestellt) angeschlossen. Das Kabel 52 ist durch eine kreisförmige Öffnung in der zylindrischen Wand der Muffe 50 aus dem Kupplungsgehäuse seitlich herausgeführt. Die Verbindung der Signalleiter 46a und 48a »it den Leitern der Tast- oder Kontrollvorrichtung des Kabele 52 erfolgt zweckmäßig mittels eines herkömmlichen T-föreigen Klemmblocks 54, der mittig in der zylindrischen Spleißkammer der Muffe 50 angeordnet ist. Es ist

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erkennbar, daß mit dieser Anordnung eine Reihe zugspannungsfreier elektrischer Signalabzapfungen in bestimmten Längenabständen eines Lastkabels vorgenommen werden kann, ohne daß hierdurch die Lastaufnahmefähigkeit des Kabels beeinträchtigt wird.

Es versteht sich, daß die Erfindung auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt ist und daß Änderungen dieser Ausführungsbeispiele vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Ansprüche

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IJ Kupplung für Kabel u.dgl. mit einem Kupplungsgehäuse für den Kabelanschluß, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Anschlußvorrichtung zur Herstellung eines mechanischen Gehäuseanschlüsses versehene längliche Gehäuse (12) sich im Innenraum von dem einen zum anderen Ende hin bis auf einen Durchmesser, der größer ist als der Kabeldurchmesser, verengt, und daß ferner eine an dem Kabel (14) festlegbare Kabelverdickung (24) mit einem Durchmesser vorgesehen ist, dessen Betrag zwischen den Durchmessern des Gehäuseinnenr®ssms an den Endbereichen desselben liegt und die im Gehäuseinnenrama gegen die sich verjüngende Innenwand desselben abgestützt ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kabel (14), welches mindestens einen sich durch die Kabelseele erstreckenden Signalleiter (14a) aufweist, die Kabelverdickung (24) im unteren Bereich des Gehäuseinnenraums angeordnet ist, während der obere Bereich des Gehäuseinnenraums eine Spleißkammer für den Signalleiter bildet.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum dichten Verschluß der Spleißkammer ein Verschlußorgan, wie z.B. ein Verschluß stopfen (20), an dem Gehäuse (12) anschließbar ist.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die Gehäuseanschlußvorrichtung (56, 38, 50) zwecke Auswechselns der Anschlußorgane lösbar an dem Gehäuse angebracht ist·

5· Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseanschlußvorrichtung (16) mit dem Gehäuse (12) einstückig verbunden ist·

6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelverdickung aus einem elliptischen Aufsatzstück (24) besteht, das mit einer zentralen Kabeldurchführung sbohrung versehen und mittels schraubenförmig vorgeformter Elemente (26) von vorbestimmten! Schraubeninnendurchmesser und vorbestimmter Steigung auf dem Kabel (14) festlegbar ist* vobei die schraubenförmigen Elemente (26) dicht um das Aufsatsstück (24) herumwickeroar sind und sich von dem Auf sat «stück beidseitig längs über das Kabel (14) erstrecken.

7· Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelverdickung eine Innenmuffe (28) aufweist, die zwischen den das Auf sat z stück (24) überdeckenden schraubenförmigen Elementen (26) und der konischen Innenwand des Gehäuseinnenraums angeordnet ist und die eine der Form des elliptischen Aufsatzstückes angepaßte Innenkontur und eine der Form des genannten Gehäuseinnenraums entsprechende Außenkontur hat.

8. Kupplung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet,

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daß die Spleißkammer und die Zwischenräume der schraubenförmigen Elemente (26) und der Kabelverdickung mit einer Füllmasse, wie insbesondere einer Vergußmasse (30) gefüllt bzw. ausgegossen sind.

9. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12), das elliptische Aufsatzstück (24) und die Innenmuffe (28) aus Hartmetall bestehen,

10. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9? dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Verbindung zweier Kabeiabschnitte (46, 48) od.dgl. zwei Gehäuseteile (42, 44) aufweist, die endseitig über die als Muffe (50) ausgebildete Anschlußvorrichtung verbunden sind und Jeweils einen sich konisch verengenden Innenraum aufweisen, wobei in dem Innenraum der Gehäuseteile (42, 44) die beiden Kabel mittels der Kabelverdickungen (24) gehalten sind.

11. Kupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Kabeln (46, 48), die mindestens einen elektrischen Signalleiter aufweisen, diese in der von der Anschlußmuffe (50) gebildeten geschlossenen Spleißkammer verbunden sind, wobei die Anschlußmuffe mit den Gehäuseteilen (42, 44) dicht verbunden ist.

12. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anechlußmuffe (50) am Mantel eine öffnung (bei 52) für die Durchführung des bzw. der elektrischen Leiter (52) aufweist.

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13· Kupplung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (50) lösbar mit den beiden Gehäuseteilen (44, 44) verbunden ist.

14. Kupplung nach einem der Ansprüche 10 bis IJ, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelverdickungen beider Kabelabschnitte (46, 48) aus jeweils einem elliptischen Aufsatzstück (24) bestehen, das von schraubenförmigen Elementen (26) dicht umwickelt ist und vorzugsweise mit der Umwicklung in einer sich im Gehäuse abstützenden Innenmuffe (28) liegt.

15· Kupplung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum und die Lücken zwischen und in den beiden Gehäuseteilen (42, 44) mit einer Vergußmasse od.dgl. ausgefüllt sind.

16. Kupplung nach einem der Ansprüche 10 bis 15 j dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (42, 44) und die beiden elliptischen Aufsatzstücke (24) sowie die d

schraubenförmigen Elemente (26) aus Hartmetall bestehen.

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