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Kabelgarnitur für PermeationssPerre Die Erfindung betrifft eine Kabelgarnitur
mit einem aus thermoplastische Kunststoff bestehenden Gehäuse, dessen Innenwandung
mit einer als Permeationssperre dienenden Metallschicht versehen ist, insbesondere
längsgeteilte Verbindungsmuffe erzfür kunststoffümmantelte Nachrichtenkabel.
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Es ist bekannt, für Kabelgarnituren sowohl Metallgehäuse als auch
Gehäuse aus Kunststoff zu verwenden. Metallgarni turen haben von vornherein eine
ausreichend große mechanische Festigkeit, sind sehr beständig und schlagfest und
können außerdem wasserdampfdicht ausgebildet werden. Kunststoffgarnituren dagegen
sind wirtschaftlicher herzustellen und einfacher mit kunststoffuNm.an-te7-ten Kabeln
zu verbinden, haben aber den Nachteil, daß sie keinen sicheren Schutz gegen Wasser
und Wasserdainpfperneation bieten.
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Man hat daher bei einer bekannten Anordnung zur Verbindung von kunststoffummantelten
Kabeln einen Muffenkörper aus Stahlblech verwendet, der sowohl auf der Innenseite
als auch auf der Außenseite und über die Blechkanten hinweg mit einem fest haftenden
Ku.nststoffüberzug versehen ist.
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Auf diese Weise erhielt man eine Kabelgarnitur, welche die Eigenschaften
der aus Kunststoff bestehenden Kabelgarnituren besaß, in mechanischer Hinsicht die
Festigkeit von Metallkabelgarnituren aufwies, ferner ohne weiteres mit kunststoffummantelten
Kabeln verblmden werden konnte und außerdem einen gewissen Schutz gegen Wasserdampfpermeation
bot.
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Anstelle von derartigen Anordnungen finden in neuerer Zeit bei Kabeln,
insbesondere bei Nachrichtenkabeln, in zunehmendem Maße jedoch Kunststoffgarnituren
Verwendung, die aus einem thermoplastischen Kunststoff, z.B. aus Polyäthylen, bestehen
und eine ausreichend große mechanische Festigkeit aufweisen. Um den Schwierigkeiten
hinsichtlich der Wasserdampfpermeation zu begegnen, hat man bei einer bekannten
Kabelgarnitur mit einem aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden Gehäuse
die Innenwandung des Gehäuses mit einer auf ihr fest haftenden Metallschicht versehen,
die als Permeationssperre dient. Hierbei ist es also erforderlich, eine feste Verbindung
zwischen der Metallschicht und dem*Kunststoff der Garnitur herzustellen, wobei sich
außer dem hierfür erforderlichen Aufwand gewisse Schwierigkeiten ergeben können.
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Ferner wurde bereits vorgeschlagen, bei Kunststoffkabelgarnituren
aus Polyäthylen, also aus einem Werkstoff, der infolge seines unpolaren Charakters
keine feste unmittelbare Haftung an Metall ermöglicht, die Haftung der metallenen
Schicht an der Irinenwandung des Gehäuses dadurch zu verbessern, daß zwischen der
metallenen Schicht und der Innenwandung des Gehäuses ein die Haftung zwischen dem
thermoplastischen Kunststoff des Gehäuses und Metall sermittelnder Stoff angeordnet
wird.
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An Kabelgarnituren, z.B. an Kabelspleißmuffen für Nachrichtenkabel,
die in die Erde eingegraben sind oder sich in unterirdischen Schächten befinden,
werden oft sehr hohe Anfordenrngen gestellt. Die Dichtigkeit gegen Wasser, Druckgas
und Wasserdampf soll möglichst über mehrere Jahrzehnte erhalten bleiben. Es soll
aber auch ein Wiederöffnen der Muffe für spätere Abzweige und einfachste Montage
bei maximal -IO0C Lufttemperatur möglich sein. Außerdem sollen Verschleißteile möglichst
vermieden werden.
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Der Erfindung liegt daher vor allem die Aufgabe zugrunde, eine Kabelgarnitur
mit einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse hinsichtlich der Dichtigkeit, insbesondere
der Dichtigkeit gegen Wasserdampfpermeation, weiter zu verbessern und weitestgehend
dicht gegen Wasser, Wasserdampf und Druckgas zu gestalten. Außerdem soll die Kabelgarnitur
trotz sicherer Abdichtung möglichst einfach aufgebaut sein.
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Bei einer Kabelgarnitur nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch
gelöst, daß das Gehäuse aus einem galvanisierbaren spritzbaren Kunststoff, insbesondere
aus einem ABS-Polymerisat, besteht und mindestens an den Außenflächen, vorzugsweise
jedoch allseitig mit einer Metallschicht überzogen ist.
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Unter dem Gattungsbegriff ABS-Polymere - wie auch unter der Abkürzung
ABS-Kunststoffe oder ABS-(Pfropf- oder Ter-) Polymerisate - wird eine Klasse von
thermoplastischen Kunststoffen zusammengefaßt, die als monomere Grundbausteine Acrylnitril,
Butadien iind Styrol enthalten. Als derartige, gut geeignete thermoplastische Kunststoffe
können z.B. die unter den Handelsnamen "Novodur PM 2C" oder "Terluran" bekannt gewordenen
ABS-Polymerisate verwendet werden, welche sich chemisch und anschließend galvanisch
gut und wirtschaftlich metallisieren lassen, wobei gemäß der Erfindung das Gehäuse
der Kabelgarnitur mindestens an den Außenflächen, vorzugsweise jedoch allseitig,
d.h. an allen Innen- und Außenflächen, mit einer Metallschicht versehen ist. Diese
kann z.B. aus einer chemisch und/oder galvanisch aufgebrachten Kupferschicht als
Grundlage, einer Nickelschicht als Zwischenschicht und einer Chromschicht als Oberschicht
aufgebaut sein.
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Die erfindungsgemäße Kabelgarnitur läßt sich in einfacher Weise durch
Spritzen herstellen und besitzt infolge der vorzugsweise allseitigen Metallisierung
eine über einen
langen Zeitraum bleibende Dichtigkeit gegen Wasser,
Wasserdampf und Druckgas. Die irwendung von ABS-Kunststoffen hat den Vorteil, daß
aus ABS-Kunststoff bestehende Gehäuse von Kabelgarnituren eine ausreichend große
mechanische Festigkeit besitzen. ABS-Kunststoffe sind ferner sehr beständig und
schlagfest, so daß sie gut für Kabelgarnituren, z.B. für Verbindungsmuffen, geeignet
sind. Die erfindungsgemäße Kabelgarnitur vereinigt somit in sich die bei aus Metall
bestehenden Garnituren auftretenden Vorteile hinsichtlich der mechanischen Anforderungen
und hinsichtlich des Schutzes gegen Wasserdampf- und Gaspermeation und die bei Kunststoffgarnituren
sich ergebenden Vorteile bezüglich einer wirtschaftlichen Herstellung und des Gewichts.
Außerdem wird trotz ausreichend sicherer Dichtigkeit bei einer Garnitur nach der
Erfindung ein einfacher Aufbau ermöglicht. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Kabelgarnitur
liegen somit in der Dichtigkeit, der einfachen Herstellung der Permeationssperre,
des einfachen Aufbaus sowie in der dadurch ermöglichten einfachen Montage. Außerdem
läßt der bei der erfindungsgemäßen Kabelgarnitur angewandte Permeationsschutz bei
geteilten Kabelgarnituren, insbesondere bei längsgeteilten Garnituren, ein Wiederöffnen
und Wiederverwenden der Garniturenteile ohne weiteres zu.
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Bei längsgeteilten Kabelgarnituren liegen die Schwierigkeiten einer
zuverlässigen Abdichtung außerdem auch am Übergang der Längsdichtung der Garniturenteile
zur geteilten runden Kabeldurchführung. Eine Abdichtung mit elastischem Material
ist sehr abhängig vom WeicEffiaitsgrad des Materials und einer genauen Fertigung
der Dichtungsnuten. Bisher angewendete plastische Dichtungen, z.B. Compound-Dichtungen,
erforderneinen sehr hohen Verpressungsdruck bei den Garniturenteilen und eine sorgfältige
Montage. Beide Dichtungsverfahren benötigen Formdichtungen, die beim Wiederöffnen
der Muffe neu beschafft und ergänzt werden müssen. Um diese Unsicherheiten
und
Nachteile zu vermeiden, sind bei einer Weiterbildung einer Kabelgarnitur nach der
Erfindung alle Dichtungsbereiche zwischen den Gehäuseteilen und den Kabeleinführungsstutzen
mit einer streichbaren, innerhalb eines gewissen Temperaturbereiches plastisch bleibenden
Paste aus einem insbesondere aus einer Polyester-Urethan-Mischung bestehenden Kunststoff
abgedichtet. Eine derartige, z.B. unter dem Handelsnamen "Hylomar SQ 32" bekannt
gewordene, Dichtungspaste bleibt von -500C bis +3000C plastisch, füllt alle Unebenheiten
der Dichtungsflächen aus und besitzt eine ausgezeichnete Haftfähigkeit auf Metallen
und Kunststoffen.
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Die Dichtungspaste wird in einfacher Weise, z.B. aus einer Tube, auf
die umlaufende Dichtungsfläche einschließlich der runden Dichtungsflächen an den
Kabeleinführungsstutzen aufgetragen und durch Zusammenpressen der Garniturenteile,
z.B.
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der Muffenhalbschalen, in alle Hohlräume und über die gesamte Dichtungsfläche
verteilt.
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Im Hinblick auf die Dichtigkeit bei längsgeteilten Kabelgarnituren
ist es von Vorteil, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung einer Kabelgarnitur nach
der Erfindung an den Längsnähten der Gehäuseteile jeweils ein einseitig mit Lötmittel
beschichtetes Metallband außen an das Gehäuse gelötet ist und wenn die Gehäuseteile
im Bereich der Längsnähte mit flachen Nuten zum Einlegen der Metallbänder ausgebildet
sind.
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Auf diese Weise können die Längsnähte der Garnitur zusätzlich abgedichtet
werden. Beim Wiederöffnen der Garnitur kann das aufgelötete Metallband erwärmt und
ohne weiteres abgezogen werden.
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Um ferner auch im Bereich der Kabeleinführungen eine ausreichend sichere
Dichtigkeit zu gewährleisten, ist bei einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Kabelgarnitur mit einem mit konischen Kabeleinführungsstutzen ausgebildeten Gehäuse
in vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgedankens
vorgesehen,
daß die Innenseite der Kabeleinführungsstutzen wulstartig profiliert und mit einer
wellenförmigen elastischen Dichtung belegt ist. Durch die elastische Dichtung können
auch Durchmessertoleranzen der Kabel in gewissen Grenzen ausgeglichen werden.
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Ferner ist es zweckmäßig, wenn bei einer Kabelgarnitur mit einem längsgeteilten,
mit Kabeleinführungsstutzen ausgebildeten Gehäuse die Gehäuseteile mittels Klemmschrauben
und an den Kabeleinführungsstutzen und am Gehäuse vorgesehener Spannbänder oder
dgl. zusammengehalten sind. Auf diese Weise wird ein möglichst gleichmäBiger Anpreßdruck
an allen Dichtungsstellen der Kabelgarnitur erreicht.
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Im Hinblick darauf, daß eine Kabelgarnitur zur Einführung, Durchführung
oder Verbindung von Kabeln eines gewissen Durchmesserspektrums geeignet sein soll,
sind bei einer erfindungsgemäßen Kabelgarnitur mit einem mit konischen Kabeleinfiihrungsstutzen
ausgebildeten Gehäuse die Kabeleinführungsstutzen mehrfach s-tufenweise in zylindrische
Ansätze unterteilt, in deren Mitte am Umfang Rillen eingepreßt sind.
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Vor allem bei Erdkatelverle=zung und Montagearbeiten in engen Kabelschächten
treten am Kabel Biege-, Zug- und Verdrehungsspannungen auf. Damit diese Kräfte nicht
die Kabeleinführungsdichtung bzw. die Kabelgarnitur selbst belasten, ist es zweckmäßig,
wenn bei einer erfindungsgemäßen Kabelgarnitur mit einem längsgeteilten, mit Kabeleinführungsstutzen
ausgebildeuten Gehäuse zur Abfangung der Kabel je Kabeleinfühlrung zwei konische,
längsgeschlitzte Halbschalen vorgesehen und außen am Gehäuse an einem zylindrischen
Ansatz und am Kabel mit Schellen, Spannbändern oder dgl. befestigt und im Befestigungsbereich
an den zylindrischen Ansätzen mit einer eingeprägten Rille versehen sind. Für das
Kabeldurchraesserspektrum eines Kabeleinführungsstutzens ist dabei eine einheitliche
Kabelabfangung
verwendbar. Die Abmessungen der beiden konischen längsgeschlitzten Halbschalen sind
zweckmäßigerweise auf den größten zylindrischen Ansatz des Kabeleinführlmgsstutzens
und den maximalen Kabeldurchmesser abgestimmt. Durch Herausschneiden von Teilungssegmenten
sind die Halbschalen nach leichter Verformung für die kleineren Stufen verwendbar.
Die eingeprägte Rille verhindert ein Abrutschen vom Stutzen. Die Kabelabfangung
läßt sich in einfacher Weise mit Spannbändern auf den Stutzen festklemmen. Es entsteht
so eine geschlossene, konische stabile Abfangung, die alle auftretenden Kräfte aufnimmt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt die Fig. 1 in Draufsicht eine längsgeteilte, als Verbindungsmuffe für
Nachrichtenkabel dienende, teilweise aufgeschnittene Kabelgarnitur im montierten
Zustand, in Fig. 2 ist eine Kabeleinführungsstelle teilweise im Schnitt dargestellt,
die Fig. 3 zeigt eine Halbschale einer aus zwei konischen, längsgeschlitzten Halbschalen
bestehenden Kabelabfangung und in Fig. 4 ist die Kabelgarnitur im montierten Zustand
in einer Seitenansicht auf die Garnitur gemäß Fig. 1 dargestellt.
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Die erfindungsgeniäße Kabelgarnitur besitzt als Gehäuse einen Muffenkörper
1, der aus zwei gleichen Halbschalen 2 besteht, für die ein korrosionsfreies, schlagfestes
Material vorgesehen ist. Die Gehäuseteile 2 bestehen daher und vor allem zum Schutz
gegen Wasserdampfpermeation aus einem tqei'rnoplastischen spritzbaren und galvanisierbaren
Kunststoff mit guten Fließeigenschaften, der sich chemisch und anschließend galvanisch
gut und wirtschaftlich metallisieren läßt. Gut geeignet dafür ist z.B. der unter
dem Handelsnamen "Novodur PM 2C" bekannt gewordene thelmoplastische Kunststoff,
ein ABS-Polymersat. Die gespritzten Gehäuseteile 2 sind
mindestens
an den Außenflächen, vorzugsweise jedoch allseitig mit einer Metallschicht überzogen,
so daß sie von außen her gegen das Eindringen von Wasser oder Wasserdampf geschützt
sind.
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Der MuffeSsörper 1 hat beidseitig konische Kabeleinführungsstutzen
3, die an der Innenseite 4 wulstartig profiliert sind. Außen sind die Stutzen mehrfach
in zylindrische Ansätze 5 unterteilt, die in der Mitte am Unfang mit eingepreßten
Rillen 6 versehen sind. Mit dieser stufenweisen Anordnung und den vorgesehenen Rillen
lassen sich die an den Enden zunächst geschlossenen Stutzen durch Abschneiden an
den jeweiligen Kabeldurchmesser anpassen. Die Schnittstellen für einen bestimmten
Kabeldurchmesser sind zweckmäßigerweise gekennzeichnet. Innen ist der konische Teil
noch mit einer wellenförmigen elastischen Dichtung 7 belegt, die Durchmessertoleranzen
des Kabels ausgleicht.
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Zur Montage der Kabelmuffe werden zunächst die Kabeleinführiingsstutzen
an den markierten Stellen abgeschnitten und ein Teil der elastischen Dichtung 7
entfernt. Dadurch entsteht eine Ringnut 8 zur Aufnahme der plastischen Dichtungsmasse.
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Alle Dichtungsstellen zwischen den Halbschalen und den Kabeleinführungsstutzen
werden mit einem streichbaren Kunststoff abgedichtet. Dieses z.B. unter dem Handelsnamen
"Hylomar SQ32 bekannt gewordene Material ist eine Paste, insbesondere aus einem
Polyester-Urethan-Kunststoffgemisch, die von -50° C bis +3000 C plastisch bleibt,
alle Unebenheiten der Dichtflächen ausfüllt und eine ausgezeichnete Haftfähigkeit
auf Metallen und Kunststoffen besitzt. Die Paste wird an beiden Halbschalen auf
die umlaufende markierte Dichtungsfläche 9 und in die Ringnuten 8 sowie in eventuell
vorhandene Rillen 10, 11 an den Längsnähten der Halbschalen bzw. der Kabeleinführungsstutzen
mit einer Spritzpistole oder aus der Tube aufgetragen und durch Zusammenpressen
der Muffenhalbschalen in alle Hohlräume
und über die gesamte Dichtungsfläche
verteilt. Mit Hilfe der beiden vorgesehenen Klemmschrauben 12 werden die Halbschalen
zueinander fixiert und zusammengeschraubt. Um einen möglichst gleichmäßigen Anpreßdruck
an allen Dichtungsstellen zu erreichen, sind an den Kabeleinführungsstutzen und
am Muffenkörper handelsübliche Spannbänder 13 vorgesehen. Ein weiterer Vorschlag,
die Längsnähte mit einem vorbereiteten Metallband außen am Gehäuse zu verlöten,
ist in Fig. 4 dargestellt. Für die Verlötung der Längsnähte sind flache Nuten 14
außen an den Gehäuseteilen vorgesehen. In diese Nuten wird ein einseitig mit Lötzinn
beschichtetes Metallband 15 eingelegt, womit die Längsnähte dicht verlötet werden.
Beim Wiederöffnen der Muffe wird das aufgelötete Metallband erwärmt und abgezogen.
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Bei der Kabelverlegung und bei Montagearbeiten in engen Kabelschächten
treten am Kabel Biege-, Zug- und Verdreh'mgsspannlmgen auf. Damit diese Kräfte nicht
die Kabeleinführungsdichtung bzw. den Nuffenkörper belasten, ist eine Kabelabfangung
gemäß den Fig. 2 und 3 vorgesehen. Für das Kabeldurchmesserspektrm eines Kabeleinführungsstutzens
ist dabei eine einheitliche Kabelabfangung verwendbar.
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Die Abmessungen der beiden konischen, längsgeschlitzten Halbschalen
16 sind auf den größten zylindrischen Ansatz eines Kabeleinführungsstsutzens und
den maximalen Kabeldurchmesser abgestimmt. Durch Herausschneiden «on Teilungssegmenten
sind die Halbschalen nach leichter Verformung für dic kleineren Stufen vexnfendbar.
Die eingeprägte Rille 17 verhindert ein Abrutschen vom Stutzen. Die Kabelabfangung
läßt sich mit Schellen, Spannbändern 18 und 19 oder dgl. auf dem Stutzen und dem
Kabel 20 festklemmen. Es entsteht so eine geschlossene konische stabile Abfangung,
die alle- auftretenden Kräfte aufnimmt.
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Die wesentlichsten Vorteile der in der Zeichnung dargcstellten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kabelgarnitur liegen in der gesamten Abdichtung, die ein
Wiederöffnen der Kabelmuffe zuläßt, dabei vor allem in der einfachen und sicher
herstellbaren Verbindung der Permeationssperre mit dem Material der Kabelgarnitur
und in der einfachen Abdichtung mittels einer Kunststoffpaste, sowie in der einfachen
Herstellung und Montage der Kabelgarnitur.
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7 Patentansprüche 4 Figuren