DE2025910B2

DE2025910B2 - Kabelkupplung

Info

Publication number: DE2025910B2
Application number: DE2025910A
Authority: DE
Inventors: Harry Allen Cleveland Ohio Appleby (V.St.A.)
Original assignee: Preformed Line Products Co
Current assignee: PMI Industries Inc
Priority date: 1969-07-24
Filing date: 1970-05-27
Publication date: 1974-07-18
Also published as: GB1311196A; NL141965B; AT316940B; ES377683A1; BE746753A; IE33726B1; NL7005306A; JPS543232B1; CH503922A; FR2056208A5; DE2025910A1; IE33726L; DE2025910C3; US3573346A; ZA703607B

Description

und welche zugleich mit einer fest oder lösbar am Kupplungsgehäuse angeordneten Anschlußvorrichtung für die mechanische Verankerung des Kupplungsgehäuses versehen sind (französische Patentschrift 1074 883, USA.· Patentschriften 3 226470 und 1 867 043). Auch hier erfolgt die mechanische Befestigung des Kabels in dem Kupplungsgehäuse durch Klemmwirkung unter Verwendung von konischen Muffen u.dgl. Die bekannten Kupplungsgehäuse bestehen dabei z. B. aus zwei über eine Verbin- ^J0 dungsmuffe lösbar verbundenen Gehäuseteilen, die mit konischen Kabeleinführungsöffnungen versehen sind, in weichen die beiderseits in das Kupplungsgehäuse eingeführten Kabelabschnitte mittels Kabelverdickungen mechanisch festgelegt werden (USA.- '5 Patentschriften 3 450 829 und 2056 856). Am Mantel der Muffe kann dabei eine öffnung für die Durchführung eines elektrischen Leiters vorgesehen sein.

Die Erfindung geht von eirer Kabelkupplung der eingangs genannten Art aus. Ihr liegt die Aufgabe zu- ^ao gründe, eine solche Kupplung so auszubilden, daß sie bei einfachem Aufbau einen leichten Zusammenbau der Teile und einen raschen Kabelanschluß ermöglicht. Dabei soll selbst bei hohen mechanischen Belastungen des Kabels ein lastfreier elektrischer Lei- ^J5 tungsanschluß gewährleistet sein.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kupplungsgehäuse eine Kammer für den lastfreien elektrischen Leitungsanschluß angeordnet ist, die mittels eines lösbaren Verschlußorgans verschlossen ist, und daß das Kabel an der Kabeleinführungsseite von einer die Kabelverdickung umgreifenden, der Form der Kabelverdickung angepaßten und in dem Kupplungsgehäuse abgestützten Innenmuffe umschlossen ist.

Eine solche Kabelkupplung zeichnet sicli vor allem durch ihren einfachen Aufbau, den leichten Zusammenbau der Kupplungsteile und ihre hohe Belastbarkeit aus. Die mechanische Verbindung zwischen dem Kabel und dem Kupplungsgehäuse erfolgt ohne die 4" Verwendung von Gewindeteilen allein durch die an sich bekannte Kabelvcrdickung, die sich ohne öffnen und Abtrennen des Kabelmantels an dem Kabel anbringen läßt und aus einem auf das Kabel aufsetzbaren Aufsatzstück und den schraubenförmig vorgeformten Elementen besteht, die um das Aufsatzstück und das Kabel herumgewickelt werden. Um einen sicheren und festen Sitz der Kabelverdickung in dem konischen Teil des Kupplungsgehäuses zu gewährleisten, ist die konische Innenmuffe vorgesehen, welche Vorzugsweise aus zwei Halbschalen besteht. Die Innenmuffe umgreift die Kabelvcrdickung und stützt sich mit ihrer konischen Mantelfläche an der konischen Innenfläche des Kupplungsgehäuses ab. Die Verwendung einer solchen Innenmuffe hat überdies ilen Vorteil, daß das Kupplungsgehäuse aus einem einfachen Blcchfornileil hergestellt werden kann, ohne daß es hierbei erforderlich ist, die Innenform des konischen Kupplungsgehäuses genau der Form der Kabelverdickung anzupassen.

Wie erwähnt, weist das Kupplungsgehäuse eine besondere Kammer für den lastfreien elektrischen Leitungsanschluß auf, die mittels eines Verschlußorgans verschließbar ist, welches zum Herstellen des I.eituiigsanschlusses abnehmbar ist. Der elektrische Leitungsanschluß läßt sich selbst bei einer größeren Anzahl von elektrischen Leitungen vergleichsweise einfach bewerkstelligen, da das über das Kabelende geschobene Gehäuse auf dem Kabel so weit zurückgeschoben werden kann, daß die Leitungsenden nach außen hin freiliegen und dadurch ohne Schwierigkeiten mit den Anschlußleitern verbunden werden kön

Das genannte Verschlußoigan besteht zweckmäßig aus einem Verschlußstopfen, der an der der Kabeleinführungsseite gegenüberliegenden Seite des Kupplungsgehäuses mit diesem durch Verschrauben verbunden ist. Das Verschlußorgan bzw. der Verschlußstopfen kann mit einer Durchführungsöffnung für die elektrischen Adern des Kabels versehen sein. Die Gehäuse-Anschlußvorrichtung kann an der der Kabel· einführungsseite des Kupplungsgehäuses gegenüberliegenden, mittels des Verschiußorgans verschließbaren Seite des Kupplungsgehäuses angeordnet und mit den Kupplungsgehäuse einstückig oder lösbar verbunden sein. Bei lösbarer Verbindung der Anschlußvorrichtung besteht die Möglichkeit, das Kupplungsgehäuse für unterschiedliche Verwendungszwecke einzusetzen, wobei lediglich die jeweils erforderhche Anschlußvorrichtung mit dem Kupplungsgehäuse zu verbinden ist.

Zur axialen Verbindung zweier Kabelabschnitte besteht das Kupplungsgehäuse zweckmäßig aus zwei über eine Verbindungsmuffe lösbar miteinander verbundenen Gehäuseteilen, die jeweils einen sich zu ihrer Kabeleinführungsöffnung hin konisch verengenden Innenraum aufweisen, wobei in den beiden Innenräumen jeweils ein Kabelabschnitt mittels der genannten Kabelverdickung und der Innenmuffe zugfest festlegbar ist und die Verbindungsmuffe die Kamnier für den lastfreien elektrischen Leitungsanschluß bildet. Die Verbindungsmuffe kann am Mantel eine Öffnung für die Durchführung elektrischer Adern aufweisen.

Die dem elektrischen Leitungsanschluß dienende Kammer des Kupplungsgehäuses sowie die Zwischenräume zwischen den schraubenförmig vorgeformten Elementen der Kabelverdickung können mit einer Vergußmasse vergossen werden. Die schraubenförmig vorgeformten Elemente der Kabel verdickung und das elliptische Auisatzstück werden zweckmäßig aus Hartmetall gefertigt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Kabelkupplung gemäß der Erfindung in Seitenansicht,

Fig. 2 die Kabelkupplung gemäß Fig. I 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 die Anschlußvorrichtung lösbar am Kupplungsgehäuse angeordnet ist,

Fig. 5 in der Darstellung der Fig. 4 eine weitere Ausfiürungsform eines mit einer lösbaren Anschlußvorriclu mg versehenen Kupplungsgehäuses,

Fig. 6 A bis 6F schematisch die Art der Herstellung und des Zusammenbaus der Kabelkupplung gemäß den Fig. I bis 3,

Fig. 7 im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kabelkupplung, die hier zur Verbindung zweier Kabelabschnitte bestimmt ist.

Die in den Fig. I bis 3 dargestellte lastfreie Kabelkupplung 10 weist ein längliches Kupplungsgehäuse 12 auf, in welchem das Ende eines Kabels 14 zugfest

gehalten ist. An der der Kabeleinführungsöffnung gegenüberliegenden Seite ist am Kupplungsgehäuse eine Gehäuse-Anschlußvorrichtung angeordnet, die aus einem einstückig mit dem Kupplungsgehäuse verbundenen Gabelstück 16 besteht, mit dem die Kabelkupplung 10 z. B. 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 im Inneren des Kupplungsgehäuses mit elektrischen Anschlußleitungen 18 der mit der Meßvorrichtung ausgerüsteten Meßboje lastfrei elektrisch verbunden sind.

Wie vor allem Fig. 2 zeigt, hat das Kupplungsgehäuse 12 eine im wesentlichen zylindrische Umrißform, wobei es sich zur Kabeleinführungsseite hin konisch verjüngt. Der Innenraum des Kupplungsgehäuses weist eine entsprechende Formgebung auf. Der Innendurchmesser des Kupplungsgehäuses an der Kpbeleinführungsöffnunghat einen Durchmesser, der größer ist als der Kabeldurchmesser. Das Kupplungsgehäuse ist an der der Kabeleinführungsöffnung gegenüberliegenden Seite mittels eines lösbaren Verschlußstopfens 20 verschlossen, der in das Kupplungsgehäuse 12 eingeschraubt ist und einen in einer Umfangsnut sitzenden O-Ring 22 zur Abdichtung des Gehäuses an der Verschlußseite aufweist. Der Verschlußstopfen 20 weist eine zentrale Durchführungsöffnung auf, durch welche die elektrischen Anschlußleiter 18 von außen in die Kammer des Kupplungsgehäuses eingeführt sind, in der sie mit den Signalleitern des Kabels verbunden sind.

Die mechanische Verbindung des Kabels 14 mit dem Kupplungsgehäuse 12 erfolgt durch Klemmwirkung einer an dem Kabel angeordneten Kabelverdikkung in der konischen Kabeleinführungsöffnung des Kupplungsgehäuses. Die Kabelverdickung besteht aus einem elliptischen Aufsatzstück 24, durch dessen zentraie Bohrung das Kabel 14 hindurchgeführt ist. Das auf dem Kabel sitzende Aufsatzstück 24 ist mittels einer größeren Anzahl schraubenförmig vorgeformter Elemente 26 am Kabel festgelegt. Die schraubenförmig vorgeformten Elemente sind dabei eng um das elliptische Aufsatzstück und das Kabel herumgewikkelt, wie dies die Fig. 2 und 3 zeigen.

Über die Bandverdickung ist eine Innenmuffe 28 gelegt, welche aus zwei Halbschalen besteht und deren Innenkontur im wesentlichen der Außenkontur der Kabelverdickung entspricht, während die Außenkontur der Innenmuffe der konischen Innenform des Kupplungsgehäuses angepaßt ist. Es ist erkennbar, daß das Kabel mittels der Kabelverdickung und der Innenmuffe zugfest in dem konischen Teil des Kupplungsgehäuses festgelegt ist, wobei die im Betrieb auftretenden Zugkräfte über das Gabelstück 16 auf das (nichtdargestellte) Kupplungsanschlußteil übertragen werden. Die elektrischen Leiter 14a des Kabeis sind innerhalb der zwischen dem Boden des Verschlußstopfens 20 und der Oberseite der Innenmuffe 28 gebildeten Kammer zugspannungsfrei an die Anschlußleitungen 18 elektrisch angeschlossen. Eine Vergußmasse 30. wie Epoxyharz oder Urethan, füllt die Kammer aus und bewirkt dadurch einerseits eine mechanische Stabilisierung und andererseits eine vollkommene Abdichtung der elektrischen Anschlüsse. Es empfiehlt sich, die Vergußmasse so einzubringen, daß sie auch in den Bereich der Kabelverdickung gelangt und hier die Zwischenräume zwischen den schraubenförmig vorgeformten Bewehrungsstäben sowie zwischen der Innenmuffe 28, den Bewehrungsstäben 26 und dem elliptischen Aufsatzstück 24 aus- füllt. Das Eindringen der Vergußmasse in diese Zwischenräume kann dadurch bewerkstelligt werden, daß während des Vergießens die Kabeleinführungsöffnung des Kupplungsgehäuses an die Unterdruckseite einer Vakuumpumpe angelegt wird. An Stelle einer

ίο Vergußmasse könnte aber auch eine pastenförmige Füllmasse verwendet werden, welche in die genannten Lücken und Zwischenräume eingebracht wird.

In F i g. 4 ist ein Kupplungsgehäuse 34 dargestellt,

welches sich von dem Kupplungsgehäuse 12 gemäß den Fi g. 1 und 2 nur dadurch unterscheidet, daß hier die Anschlußvorrichtung lösbar mit dem Kupplungsgehäuse verbunden ist. Zu diesem Zweck weist das Kupplungsgehäuse 34 am oberen Ende ein Gewinde

ao für ein mit dem Kupplungsgehäuse verschraubbares Gabelstück 36 auf. Diese Anordnung bietet die Möglichkeit, mit dem Kupplungsgehäuse unterschiedliche Anschlußvorrichtungen, wie z. B. ein mit einem Anschlußauge versehenes Anschlußteil 38 gemäß Fi g. 5,

»5 zu verbinden.

Die Herstellung der Kabelkupplung läßt sich den Fig. 6 A bis 6Fentnehmen. Gemäß Fig. 6 A ist das etwa elliptische Anschlußstück 24 auf das Kabelende aufgebracht, nachdem zuvor das Kupplungsgehäuse

12 über das Kabelende geschoben worden ist. Über das Anschlußstück 24 und das Kabelende wird gemäß Fi g. 6 B zunächst eine erste Gruppe schraubenförmig vorgeformter Elemente gewickelt. Um einen festen Sitz dieser Elemente auf dem Kabel und damit einen sicheren Sitz des Anschlußstückes 24 zu erreich ?n, erstrecken sich die Elemente 26 zweckmäßig nach bei den Seiten hin verhältnismäßig weit über das An schlußstück 24 hinweg, wobei das Maß, um das siel. die schraubenförmig vorgeformten Elemente zun:

Kabelcndc hin erstrecken, verhältnismäßig kiein isi Anschließend wird eine weitere Gruppe schrauben förmig vorgeformter Elemente um das Kabel 14 um das Aufsatzstück 24 herumgewickelt, so daß du. schraubenförmig vorgeformten Elemente eine ge

schlossene Kabelummantelung bilden (Fi g. ft C). I )a nach werden die beiden Halbschalen der Innenmuff 28 über die so gebildete Kabelverdickung gelegt un<^! an dieser z. B. mittels eines Bandes od. dgl. festgelej." Nach Fertigstellung der Kabelverdickung und Aufset

zen der Innenmuffe wird das Kupplungsgehäuse 5 '.. gemäß F i g. 6 D über die Kabelverdickung geschoben Die elektrischen Anschlußleiter 18 werden zweckma ßig vor dem Überschieben des Kupplungsgehäuses mit den elektrischen Leitern 14a elektrisch verbunden.

Fig. 6E zeigt das anschließende Vergießen des Innenraumes des Kupplungsgehäuses mit Hilfe eines Gießgefäßes 40. Anschließend wird der VerschhiH-stopfen 20, wie in Fig. 6F angedeutet, mit dem Kupplungsgehäuse verschraubt.

Die Kabelkupplung gemäß Fig. 7 dient zur Verbindung der Enden zweier Kabelabschnitte 46 und 48. Sie besteht aus zwei Gehäuseteilen 42 und 44. die jeweils mit dem Kupplungsgehäuse 12 der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Kabelkupplung 10 überein-

e₅ stimmen und die über eine Verbindungsmuffe 50 miteinander verbunden werden, welche auf die beiden Gehäuseteile aufgeschraubt wird. Die elektrischen Signalleiter 46a und 48a der beiden KnhMal

46 und 48 werden in der von der Verbindungsmuffe SO gebildeten Kammer mit den elektrischen Adern eines Anschlußkabels 52 der Meß- oder Kontrollvorrichtung verbunden. Das Anschlußkabel 52 ist durch eine kreisförmige Öffnung in der zylindrischen Wand der Verbindungsmuffe 50 aus dem Kupplungsgehäuse seitlich herausgeführt. Die elektrische Verbindung der Leiter 46a und 48a mit den Adern des Anschlußkabels 52 erfolgt mittels eines T-förmigen Klemmblocks 54, der mittig in der Kammer der Verbindungsmuffe 50 angeordnet ist. Die mechanische Verbindung der beiden Kabelabschnitte 46 und 48 erfolgt im übrigen in der im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Weise.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

109 529/194

Claims

Patentansprüche:

1. Kabelkupplung, bestehend aus einem Kupplungsgehäuse mit einem das elektrische Kabel aufnehmenden Innenraum, der sich zur Kabeleinführungsöffnung hin konisch verengt und in dem das Kabel mittels einer Kabelverdickung zugfest festlegbar ist, die aus einem auf dem Kabel angeordneten Aufsatzstück und um dieses sowie das Kabel herumgewickelten schraubenförmig vorgeformten Elementen besteht, wobei die Kabelverdickung in dem konischen Teil des Gehäuses durch Klemmung gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kupplungsgehäuse (12, 34,42,44) eine Kammer für den lastfreien elektrischen Leitungsanschluß angeordnet ist, die mittels eines lösbaren Verschlußorgans (20, 50) verschlossen ist, und daß das Kabel an der Kabeleinführungsseite von einer die Kabelverdickung umgreifenden, der Form der Kabelverdickung angepaßten und in dem Kupplungsgehäuse abgestützten Innenmuffe (28) umschlossen ist.

2. Kabelkupplung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lösbare Verschlußorgan aus einem Verschlußstopfen (20) besteht, der an der der Kabeleinführungsseite gegenüberliegenden Seite des Kupplungsgehäuses (12,34) mit diesem durch Verschrauben verbunden ist.

3. Kabelkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lösbare Verschlußorgan (20) mit einer Durchführungsöffnung tür die elektrischen Adern (18) des Kabels (14) versehen ist.

4. Kabelkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Kabeleinführungsseite des Kupplungsgehäuses (12, 34) gegenüberliegenden, mittels des Verschlußorgans verschließbaren Seite des Kupplungsgehäuses eine Gehäuse-Anschlußvorrichtung (16, 36, 38) angeordnet ist.

5. Kabelkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse-Anschlußvorrichtung (36, 38) lösbar mit dem Kupplungsgehäuse verbunden ist.

6. Kabelkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse-Anschlußvorrichtung und das lösbare Verschlußorgan einstükkig miteinander verbunden sind.

7. Kabelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenmuffe (28) aus zwei Halbschalcn besteht.

8. Kabelkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsgehäuse aus zwei über eine Verbindungsmuffe (50) lösbar miteinander verbundenen Gehäuseteilen (42,44) besteht, die jeweils einen sich zu ihrer Kabeleinführungsöffnung hin konisch verengenden Innenraum aufweisen, wobei in den beiden Innenräumen jeweils ein Kabclabschnitt (46, 48) mittels der genannten Kabelverdickung und der Innenmuffe (28) zugfest festlegbar ist und die Vcrbindungsmuffc die Kammer für den lastfreien elektrischen I.eitungsanschluß bildet.

^l>. Kabelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmuffe (50) am Mantel eine Öffnung für die Durchführung elektrischer Adern (52) aufweist.

Die Erfindung betrifft eine Kabelkupplung, bestehend aus einem Kupplungsgehäuse mit einem das elektrische Kabel aufnehmenden Innenraum, der sich zur Kabeleinführungsöffnung hin konisch verengt und in dem das Kabel mittels einer Kabelverdickung zugfest festlegbar ist, die aus einem auf dem Kabel angeordneten Aufsatzstück und um dieses sowie das Kabel herumgewickelten schraubenförmig vorgeformten Elementen besteht, wobei die Kabelverdickung in

ίο dem konischen Teil des Gehäuses durch Klemmung gehalten ist.

Die erfindungsgemäße Kabelkupplung ist insbesondere für ozeanographische Meßgeräte bestimmt, bei denen längs durch die Seele eines Lastkabels hindurchgeführte elektrische Leiter ohne nennenswerte mechanische Beanspruchungen und unter Abdichtung an elektronische Meß- und Kontrollinstrumente angeschlossen werden müssen.

Eine Kabelkupplung der vorgenannten Art, die al-

ao lerdings für die endseitige Abspannung eines Kabels bestimmt ist, gehört zum Stand der Technik (USA.-Patentschrift 3007 243). Das Kabel wird hier mit Hilfe der durch Bewehrungsstäbe auf dem Kabel festgelegten Kabelverdickung an einem Kupplungsge-

»5 häuse festgelegt, das an seiner der konischen Kabeleinführungsöffnung gegenüberliegenden Seite offen ist und hier ein gabelförmiges Anschlußorgan aufweist. Solche Kabel-Endabspannungen sind für die elektrische Verbindung der Adern von Anschlußka-

bein nicht bestimmt und auch nicht geeignet.

Es ist ferner eine für die Abspannung von Kabeln bestimmte Kabelkupplung bekannt, bei der das Kabelende ebenfalls mittels einer Kabel verdickung in dem konischen Kupplungsgehäuse festgelegt wird

(USA.-Patentschrift 2016 856). Das Kupplungsgehäuse besteht aus zwei miteinander verschraubbaren Gehäuseteilen, von denen das eine eine zweifach abgesetzte konische Innenbohrung aufweist, in der das Kabelcnde eingespannt und mit Klemmung festgelegl

wird. Dies erfolgt mit Hilfe eines Keilstückes, weichei aus einem am Umfang gezahnten und mit einem Axialschlitz versehenen Doppelkonus besteht, durch dessen zentrale Axialbohrung die elektrischen Leitei des Kabels hindurchgeführt werden müssen. Um das Kabelende in dem Kupplungsgehäuse festzulegen muß der Doppelkonus in das Kabel eingeführt werden, derart, daß das Kabel unter der Keilwirkung de; Doppelkonus von innen her aufgespreizt und mit seinem Außenmantel gegen die konischen Gehäuseflä dien des Kupplungsgehäuses verkeilt wird. Eine Ka belkupplung dieser Art ist verhältnismäßig bauaufwendig. Sie hat außerdem den Nachteil, daß hier be der Herstellung der Kupplung das Kabel aufgeschnit ten werden muß, um den keilförmigen Doppelkonu:

in das Kabelinnere einzuführen. Das Verkeilen de: mit der Kabelverdickung versehenen Kabels erfolg beim Zusammenschrauben der beiden Gehäuseteile d. h. unter der Wirkung einer Drehbewegung, welch* zu einer Verwindung und Verformung der freigelcg ten Kabelleger führen kann. Es liegt auf der Hand daß das Herstellen der Kabelkupplung umständlicl und zeitraubend und außerdem mit der Gefahr ver hunden ist, daß das Kabel beim Herstellen der Kupp lung verletzt wird.

Weiterhin sind Kahclkupplungen in vcrschiedcnci Ausführungen bekannt, welche im Kupplungsgehäusi eine durch ein Verschlußorgan verschließbare Kam mer für den elektrischen Lcitungsanschluß aufweise!