DE2540605A1

DE2540605A1 - Elektrische verbindungsklemme, insbesondere fuer mehrlitzenkabel sowie verfahren zur anwendung der verbindungsklemme

Info

Publication number: DE2540605A1
Application number: DE19752540605
Authority: DE
Inventors: Nick Steve Annas
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Howmet Aerospace Inc
Priority date: 1974-09-12
Filing date: 1975-09-09
Publication date: 1976-04-01
Also published as: AU8434975A; GB1493713A; FR2285001B1; DE2540605B2; FR2285001A1; DE2540605C3; JPS5155980A; ES215089Y; PH11494A; TR18834A; IT1047603B; ES440888A1; JPS5432139B2; BR7505866A; HU170774B; ES215089U; ES219516U; CA1049111A; SU597355A3; ES219516Y

Description

1 BERLIN 33 8MONCHEN8O

Auguste-Viktoria-StraBe65 r-k DIIOr^LJI/Έ S DADTMCD PienzenauerafraB·2 Pal.-Anw. Dr. Ing. Ruschke Uf, KÜOOnl\t & TAKIINtK Pat.-Anw. Dipl.-Ing.

Pat.-Anw. Dipl.-Ing. PATENTANWÄLTE ^Hans

Olaf RuscftkS rAICINIMINWÄUIC T»l.f_n„. ηΗΒ/ Telefon:030/f*^ BERLIN - MÖNCHEN Telefon. OfSZ₉₈₇₂₅₈

_ , . , Telegramm-Adretaa:

Telegramm-Adresse: Quadratur Berlin Quadratur München TELEX: 183788 TELEX: 522717

A 1522

Aluminum Company of America, Pittburgh, Pennsylvania, V.St.A.

Elektrische Verbindungsklemme, insbesondere für Mehrlitzenkabel sowie Verfahren zur Anwendung der Verbindungsklemme

Die Erfindung "betrifft elektrische Verbindungsklemmen und insbesondere eine elektrische Verbindungsklemme für leitungsverstärkte Kabel.

Ein hohen Spannungen ausgesetztes elektrisches Kabel ist im allgemeinen mit einem Stahlleiter versehen, der von verdrillten oder umsponnenen Litzen eines Metalleiters, wie z.B. aus Aluminium oder Kupfer umgeben ist. Die Leiterlitzen sorgen sowohl für Zugfestigkeit, als auch für die elektrische Leitfähigkeit und der Stahlkern verleiht dem Kabel zusätzliche Zugfestigkeit.

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beim hiteinanderverbinden von Längen eines derartigen Kabels oder beim Befestigen von Kabelzubehör mit Abspannenden oder toten Enden an einem solchen Kabel muß eine Verbindungsklemme für eine Verbindung angemessener Festigkeit und für einen angemessen leitenden Strompfad sorgen. Diese Kriterien haben es für gewöhnlich erforderlich gemacht, daß die Verbindungsklemme in festem, innigem und unmittelbarem Kontakt sowohl mit dem Stahl— kern als auch mit den Leiterlitzen gebracht wird. Auf dem Gebiet der Aluminiumleiterkabel mit Stahlverstärkung (AöSR) treffen diese Kriterien bei Verwendung eines zweistückigen Bauteils mit einer Aluminiumaußenhülse und einer Staalinnenhülse zu. Typiseherweise wird die Aluminiumhülse über dem freien Ende eines zu verbindenden Kabel angeordnet und entlang des Kabels aus dem unmittelbaren Bereich der Verbindungsstelle bewegt. In den freien Enden der beiden Kabel werden die Leiterlitzen abgewickelt, um eine Länge des Leiters freizulegen. Die freigelegten Leiterlängen werden in den entgegengesetzten Enden einer Stahlhülse angeordnet, die dann um die enthaltenen Leiterlängen herum zusammengepreßt wird. Schließlich wird die Aluminiumhülse auf den Bereich der Verbindungsstelle bewegt, so daß die Aluminiumhülse sich über die Stahlhülse und über gleiche Längen des Kabels auf jeder Seite der Stahlhülse erstreckt. Die Aluminiumhülse wird dann gegen die Leiterlitzen zusammengepreßt. Alternativ kann ein einziges Kabel mit der Stahlhülse verbunden werden, wobei die Aluminiumhülse einen ähnlichexi Aufbau aufweist, aber mit dem entgegengesetzten Ende des Verbindungsaufbaus in geeigneter Weise mit einem Hilfskabel, wie z.B. einem Abspann-

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ende verbunden ist.

Die Auslegung eines derartigen Stahl- und Aluminiumhülsenzusaiamenbaus ist derart, daß ein gegebenes Bauteil sehr wenig Kabelgrößen aufzunehmen vermag. Dies hat die Notwendigkeit der vielfältigsten Bauteileinheiten zur IPolge, die ein Hersteller von Kabelzubehör herstellen und aufbewahren muß, um eine Anpassung an die Kabelgrößen gemäß den unterschiedlichen Wünschen der Verbraucher zu gewährleisten. Folglich ist eine speziell ausgelegte Baueinheit für gewöhnlich für jede der vielen allgemeinen AGSR—Größen erforderlich. Außerdem ist es nicht ungewöhnlich, daß ein Verbraucher eine ungewöhnliche oder nicht standardisierte Kabelgröße für eine besondere Anwendung anfordert, und ein solches Kabel wird meist ein speziell ausgelegtes Verbindungsklemmenbauteil erforderlich machen. Diese breite Streuung der Größen verursacht unerwünschte Kosten sowie Probleme.

Die Anwendung derartiger Bauteile bringt für den Benutzer zusätzliche unerwünschte Probleme mit sich. Mindestens zwei getrennte Stauchvorgänge sind zur Erzielung einer Verbindung erforderlich, d.h. die Stahlhülse muß gegen den Kabelleiter oder gegen die Kabelleiter und die Aluminiumhülse gegen die Leiterlitzen gestaucht werden. Da viele Leitungsverbinder im Gelände verwendet werden, ist eine derartige zweistufige Stauchung aus Gründen des Zeit— und Ausrüstungsaufwandes unerwünscht. Im Gelände arbeitende Iiontagegruppen müssen zwei Sätze von Preß-

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gesenken mit sich führen, und zwar eins für die innere Stahlhülse und das andere für die äußere Aluminiumhülse. Außerdem ist die Äluminiumhülse anfänglich in einiger Entfernung auf dem Kabel vom freien Ende aus anzuordnen, um ein problemloses Anordnen und Pressen der Stahlhülse zu gewährleisten. Ein stahlleiterverstärktes Kabel erfährt im allgemeinen durch die 'Trommeln, auf die es vom Hersteller anfänglich aufgewickelt worden ist, eine bleibende Verformung und es wird die bleibende Verformung oder Krümmung annehmen, wenn es nicht unter Spannung steht. Da das Kabel für gewöhnlich an seinem freien Ende während der Verbindungs- oder Befestigungsvorgänge nicht unter Spannung gehalten werden kann, macht es die Krümmung schwierig, die Aluminiumhülse entlang des Kabels vom freien Ende weg gleiten zu lassen. Wenn schließlich ein derartiges aus zwei Hülsen bestehendes Bauteil zur Verbindung von zwei leiterverstärkten Kabeln verwendet wird, kann das Einsetzen der freigelegten Enden einige Schwierigkeiten verursachen. Beide Leiterlängen werden in eine allgemeine Hülse eingesetzt, was zumindest die Handhabung eines der Kabel zwecks Bewirkung der Einsetzung erforderlich macht, weil die Hülse über dem freigelegten Leiter des anderen Kabels angeordnet sein wird.

Zur Bewältigung dieser Probleme sind mehrfach Versuche durchgeführt worden. So geht z.B. aus der US-PS Re. 25 698 eine Verbindungsklemme als bekannt hervor, die in einem einzigen Preßvorgang zusammengepreßt werden kann, wobei die Außenhülse über das Innenelement und das Kabel gestaucht werden kann. Das Innenelement, das an dem Kabelleiter angreift, ist aus einem zer—

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brechlichen Sintermetall hergestellt, das beim Zusammenpressen zerbricht. Dieser bekannte Aufbau erfordert einen hohen Preßdruck, was insbesondere im Gegensatz zur Anfangsinstallation bei einer Instandsetzung nachteilig sein kann, da die Notwendigkeit der Ortsbeweglichkeit der Sickenpresse häufig die Größe der Kraftausübung begrenzt. Aus der US-PS geht ein ähnliches zerbrechliches Eisenband hervor, das jedoch eine Vielzahl von Segmenten mit ineinandergreifenden Fingern aufweist. Nach beiden Patentschriften scheint beabsichtigt zu sein, das Eisenband in dem Außenrohr zu befestigen und dann den freigelegten Leiter in dem im Rohr befestigten Ring aus dem Eisenband einzusetzen. Das bedeutet, daß beim Verbinden zweier Kabel beide freigelegten Leiter in eine im wesentlichen allgemeine Hülse eingesetzt werden müssen, was die bereits erwähnten Handhabungsschwierigkeiten mit sich bringt. Diese Schwierigkeiten beim Einsetzen steigern sich in dem Fall, in dem der Leiter aus Vielfachdrahtlitzen hergestellt ist. Wenn ein solcher Leiter vorgefertigt ist (d.h. bei der Herstellung des Kabels in der Weise behandelt wird, daß er seine Form beibehält), neigen die einzelnen Litzen des Leiters dazu, zu zerfasern oder auszuschmiegen, wenn die umgebenden Leiterlitzen zur Freilegung des freien Endes des Leiters abgewickelt werden.

Herkömmliche Verbindungsklemmen für elektrische Kabel erweisen sich insofern als nachteilig, daß ein und dieselbe Verbindungsklemme nicht für die Verbindung eines weiten Bereiches von Kabelgrößen geeignet ist, die verhältnismäßig geringe Preßkräfte

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bedingen. Zs werden beim Stand der fechnik keine Maßnahmen nahegelegt, wie Handhabungsschwierigkeiten beim Einsetzen freigelegter zu verbindender Leiter der Kabel in eine allgemeine hülse vermieden werden können.

Gemäß der Erfindung wird ein langgestreckter habelziehstrumpf aus verformbarem hetall vorgesehen, der geeignet ist mechanisch mit dem Leiterelement in einem verstärkten Kabel durch Zusammenpressen einer umgebenden Druckhülse nach innen gegen den Kabelleiterziehstrumpf verbunden zu werden, wobei letzterer eine Anzahl sich in Längsrichtung erstreckender, radial nach außen vorragender flügel aufweist, die integral miteinander durch ein verformbares Verbindungselement verkettet im Abstand zu einander um eine allgemeine Achse angeordnet sind, wobei das Verbindungselement eine zentrische Bohrung zur Aufnahme einer vorragenden Länge eines Leiters von einem zu verbindenden Kabel aufweist.

Die Erfindung betrifft ferner eine Kabelverbindungsklemme zum Verbinden einer einen verstärkten Kern aufweisenden Kabelader mit einem anderen elektrischen Element, die gekennzeichnet ist durch einen langgestreckten Kabelleiterziehstrumpf aus einem verformbaren Metall und eine Vielzahl sich in Längsrichtung erstreckender, radial nach außen vorragender Flügel auf v/eist, die einstückig verkettet gestaltet und im Abstand um eine allgemeine Achse angeordnet sind, sowie durch eine zentrische Bohrung mit einem vorragenden Ende des Kabelleiters und durch eine langgestreckte Druckhülse aus leitendem hetall, die um den

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Kabelleiterziehstrumpf herum angeordnet und Gegen letzteren sowie gegen eine Lünr.e der Leiterlitzen am Kabel in Nachbarschaft des Kabelleiterziehstrumpfs gepreßt ist.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verbinden eines mehrlitzigen, einen verstärkten Kern auf v/eisenden Kabels mit einer KabelverbindungsKlemme, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte, daß ein langgestreckter kabelleiterziehstrumpf aus einem verformbaren foetall geschaffen wird, der eine Anzahl sich in Längsrichtung erstreckender, radial nach außen vorragender it'lügel aufweist, die einstückig verkettet miteinander im Abstand zueinander um eine allgemeine Achse angeordnet sind, daß eine Druckhülse aus einem verformbaren wetall hoher elektrischer Leitfähigkeit vorgesehen wird, die wesentlich langer als der Kabelleiterziehstrumpf ist und einen Bohrungsdurchmesser aufweist, der größer als der maximal effektive Durchmesser des Kabelleiterziehstrumpfes ist, wobei das Ende eines leiterverstärkten, mehrlitzigen Kabels und der Kabelleiterziehstrumpf in der Druckhülse unter Vorragen einer Länge des Kabelleiters angeordnet werden, die von den im Kabelleiterziehstrumpf angeordneten Leiterlitzen freigelegt worden ist, und wobei eine Länge des Kabels mit Leiterlitzen daran in der Druckhülse benachbart zum Kabelleiterziehstrumpf angeordnet wird, daß die Druckhülse radial einwärts gegen den enthaltenen Kabelleiterziehstrumpf gepreßt wird, um die Flügel an letzterem radial einwärts gegen den enthaltenen iiabelleiter ζurjmechanischen Verriegelung der Druckhülse und des Kabelleiterziehstrumpfes zu bewegen, und daß

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die Druckhülse gegen die enthaltenen Leiterlitzen zur mechanischen und elektrischen Verbindung der Druckhülse mit den Leiterlitzen gepreßt wird.

Die Erfindung schafft somit ein Verfahren und einen Kabelleiterziehstrumpf zum Verbinden eines leiterverstärkten Kabels mit einem anderen Kabel oder einem Kabelzubehör. Es wird ein Kabelleiterziehstrumpf geschaffen, der eine sichere Befestigung des Kabelleiters an einer elektrisch leitenden Äußenhülse gewährleistet, die wiederum unmittelbar an den Leiterlitzen des Kabels befestigt ist. Beim Verbinden von zwei leiterverstärkten Kabeln ist für jedes Kabel ein Kabelleiterziehstrumpf vorgesehen und nachdem letzterer jeweils über den freigelegten Leiter am freien Ende eines Kabels angeordnet worden ist, wird der Kabelleiterziehstrumpf in ein Ende einer gemeinsamen Druckhülse zusammen mit einer geeigneten Länge eines unmittelbar benachbarten Kabels eingesetzt. In anderen Verbindungsfällen wird ein Kabelleiterziehstrumpf nur für das leiterverstärkte Kabel vorgesehen und eine andere geeignete Einrichtung wird zur Befestigung des Kabels oder erwünschter Hilfskabel an der Druckhülse verwendet. Der Kabelleiterziehstrumpf ist so ausgelegt, daß beim Pressen einer Druckhülse darauf, der Kabelleiterziehstrumpf eine größere Preßkraft überträgt als es bei einem einfachen, normalen Zylinder der Fall sein würde. Die Druckhülse wird sowohl überden enthaltenen Kabelleiterziehstrumpf bzw. über den enthaltenen Kabelleiterziehstrümpfen und den eingesetzten Kabellängen zusammengepreßt.

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Die Ausführung des Kabelleiterziehstrumpfes und der Druckhülse ist derart, daß ein einziger Satz eine mannigfaltige Auswahl von Kabelgrößen aufzunehmen vermag. Außerdem ermöglicht die Ausführung die Verwendung einer einzigen Druckhülse mit einer Anzahl unterschiedlich großer Kabelleiterziehstrumpfe.

Mit einer begrenzten Anzahl der Größen eines Bauteils aus dem Kabelleiterziehstrumpf und der Druckhülse kann somit ein breiter Bereich an Großen elektrischer Kabel erfaßt werden.

Der Kabelleiterziehstrumpf kann aus jedem zusammenpreßbaren Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt werden. Er kann eine, für eine wirtschaftliche Herstellung, wie z.B. durch Strangpressen, geeignete Gedalt aufweisen. Seine Ringfestigkeit ist derart, daß der Zusammenbau, an dem er beteiligt ist, durch Druckgrößen zusammengepreßt werden kann, wie sie von im allgemeinen auf Baustellen befindlichen Geräten ausübbar sind. Ein Ziel der Erfindung ist es, für ein Verfahren sowie für eine Vorrichtung zum Zusammenschalten von]ßiterverstärkten, elektrischen Kabeln zu sorgen, die leicht im Gelände verwendbar sind, um eine Verbindung herzustellen, die eine Zugfestigkeit aufweist, die mindestens gleich 95 % der Nennzugfestigkeit des leiterverstärkten Kabels ist. Weiter ist es ein Ziel der Erfindung, für eine Verbindungsvorrichtung zu sorgen, die wirtschaftlich herstellbar, leicht zusammensetzbar sowie ohne Schwierigkeiten für eine Vielzahl von Kabelgrößen verwendbar ist·

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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Zeichnungen. In letzteren sind:

Fig. 1 die Ansicht des Endes eines leiterverstärkten Kabels, das für eine Verbindung mit einem anderen Kabel oder Kabelzubehör gemäß der Erfindung verweirbar ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Kabelleiterziehstrumpfes gemäß der Erfindung,

Fig. 3 die Ansicht eines Querschnitts eines Kabelleiterziehstrumpf es nach Fig. 2,

Fig. 4 eine bruchstückartige Seitenansicht einer Druckhülse nach der Erfindung teilweise im Schnitt,

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht, die die Anordnung eines Kabelleiterziehstrumpfes und eines Kabelendes in der Druckhülse angeordnet zeigt,

Fig. 6 ein Querschnitt durch eine Druckhülse, einen Kabelleiterziehstrumpf und einen Kabelleiter nach Zusammenpressung zu einem Verbundbauteil,

Fig. 7 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt, die ein mit einem leiterverstärkten Kabel verbundenes Abspannende bei Verwendung einer Verbindungsklemme gemäß der Erfindung zeigt, und

Fig. 8 die Ansicht eines Querschnitts einer anderen Ausführungsform eines Kabelleiterziehstrumpfes gemäß der Erfindung.

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Fig. 1 zeigt ein Ende eines leiterverstärkten Kabels 10, das für eine Verbindung mit einem anderen Kabel oder einem KabelzubehÖr gemäß der Erfindung geeignet ist. Die Leiterlitzen 12 sind von dem Ende des Kabels abgewickelt worden, so daß eine Länge des Leiters 14 am Ende des Kabels freigelegt worden ist, wobei der Leiter eine strecke über das Ende der Leiterlitzen rund um den Leiter hervorragt. Eine ausreichende Lance des Leiters 14 sollte blank gemacht oder von den Außenleiterlitzen befreit werden, um eine Länge des Leiters freizulegen, die ungefähr gleich der Länge eines Kabelleiterziehstrumpfes ist, der in nachfolgend beschriebener Weise über dem Kabel angepaßt wird. Der Leiter 14 des Kabels 10 kann eine Vielzahl verdrillter Litzen aufweisen, wie in Fig. 1 dargestellt ist, und zwar eine Anzahl paralleler Litzen oder eine einzige Leiterlitze. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Verbinden von Kabeln mit Stahlleiterelementen, die typischerweise einen Zink- oder Aluminiumüberzug als Korrosionsschutz aufweisen. Sie kann jedoch auch für die Verbindung von Kabeln mit Aluminiumleiterelementen Anwendung finden, weiterhin bezieht sich die Erfindung insbesondere auf das Verbinden von Kabeln mit Aluminiumleiterlitzen. Sie kann jedoch auch bei Kabeln mit Kupferleiterlitzen Anwendung finden.

In den Fig. 2 und 3 ist ein beispielhaft langgestreckter Kabelleiterziehstrumpf 4 gemäß der Erfindung dargestellt, der drei sich in Längsrichtung erstreckende, radial nach außen gerichtete Flügel 6 aufweist, die durch drei im Abstand zueinander um eine

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gemeinsame Achse angeordnete, verformbare hetallrippen einstückig verkettet sind, wobei die Letallrippen in Verbindung mit uen Flügeln eine einstückige Innenhülse 8 bilden. Die Auiienoberflachen 9 der drei Flügel 6 liegen vorzugsweise alle auf einer gemeinsamen Kreislinie eines Durchmessers, der vorzugsweise geringfügig größer als der Außendurchmesser des zu verbundenen kabeis 10 ist. Die Innenoberfläche innerhalb des iiabelleiterziehstrumpfes 4 kann Schleifmittelgrieß, wie z.B. auf die Oberfläche mit Lackfarbe oder dergleichen geklebtes Aluminiumoxid aufweisen. Alternativ kann auf der Innenoberfläche des Kabelleiterziehstrumpfes in Querrichtung oder in Längsrichtung einer Kerbverzahnung oder ein Gewinde vorgesehen sein.

In Fig. 4 ist beispielhaft eine Druckhülse 20 dargestellt, die zur Aufnahme und zur Verbindung der Enden von zwei leiterverstärkten Kabeln mit Kabelleiterziehstrumpfen geeignet ist. Die Druckhülse 20 weist vorzugsweise eine Länge auf, die ungefähr gleich vier- bis fünfmal oder mehr der Länge des Kabelleiterstrumpfes 4 ist und weist ein inneres Anschlagelement 26 in der Kitte auf. Das Anschlagelement 26 kann vielfältig gestaltet sein, z.B. als Aluminiumscheibe,die in der Druckhülse für eine geeignete Verriegelung in der Mitte der Druckhülse aufgeweitet worden ist. Eine Verbindungskabelmasse 28 ist in der Druckhülse 20 angrenzend an das Anschlagelement vorgesehen und füllt vorzugsweise annähernd ein Viertel der Druckhülse.

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Die Druckhülse weist eine starke V'andungsdicke auf, da sie
sowohl die mechanische wie elektrische Verbindung zwischen den Kabeln oder zwischen einem Kabel und einem Kabelzubehör bilden muß. So kann die Wandung einer Druckhülse z.B. von einer Dicke sein, die gleich annähernd einem Viertel des Innendurchmessers der Druckhülse ist. Die Druckhülse 20 weist vorzugsweise eine
sich verjüngende Endfläche 24 an Jedem Ende auf, was zur Verteilung von Spannungen dient, die auf den Leiterlitzen 12 durch die Druckhülse erzeugt werden, wenn letztere gegen die Leiterlitzen zusammengepreßt wird, und wodurch die Gefahr verringert wird, daß die Leiterlitzen brechen oder an der Mündung der
Druckhülse 20 abscheren.

Sowohl die Druckhülse 20 als auch der Kabelleiterziehstrumpf 4-sind aus zusammenpreßbarem Metallen oder Metallegierungen hergestellt. Die Druckhülse 20 ist vorzugsweise aus einer verformbaren Aluminiumlegierung mittlerer festigkeit hergestellt, und der Kabelleiterziehstrumpf ist vorzugsweise aus einer verformbaren Aluminiumlegierung mittlerer bis hoher festigkeit hergestellt. Bei einer beispielhaften Ausführungsforra ist die Druckhülse aus einer 3003 Aluminiumlegierung (typischerweise in Gewichtsprozenten mit 0,2 fo Gu, 1,2 # Hn und im Gleichgewicht Al) hergestellt, und der Kabelleiterziehstrumpf ist aus einer 6061 Aluminiumlegierung (typischerweise in Gewichtsprozenten mit
0,6 -a Si, 0,27 SS Gu, 10 % Mg, 0,20 # Or) hergestellt. Bei dieser Kombination weist die 3003-Legierung vorzugsweise einen großen Härtegrad, z.B. H 18 und die 6061-Legierung vorzugsweise einen

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mittleren bis harten Lärtegrsd, z.B. -.P4 bis To, auf. Die hier verwendeten iegierungs- und Härtegradkenrizeichnungen richten sich nach der Definition in "Aluminium Standards and Data", 3. Edition, 1972, herausgegeben durch die Aluminium Association.

v/ie oben dargelegt ist, muß die Druckhülse eine ausreichende Länge und l/anddicke aufweisen, um für eine adäquate elektrische und mechanische Festigkeit in der zu bildenden Verbindung zu sorgen. Bei vielen Anwendungen sollte die Verbindung eine mechanische festigkeit von mindestens 95 .■- der I;ennzugfestigkeit des zu verbindenden Kabels auf v/eisen. Um für eine angemessene Grenzflächenspannung zwischen der Druckhülse und dem Kabel sowie den Kabelleiterziehstrümpfen zu sorgen, weist die Druckhülse vorzugsweise eine Länge auf, die im Bereich von vier- bis zehnmal, vorzugsweise siebeneinhalbmal der Größe des Innendurchmessers liegt.

Aus ffig. 5 geht eine Druckhülse 20 hervor, wobei das .^nde eines Kabels 10 und ein Kabelleiterziehstrümpf 4 in einem Ende der Druckhülse vorbereitend zum Zusammenpressen der Druckhülse zwecks Bildung einer sicheren Verbindung angeordnet sind. Der Kabelleiterziehstrümpf 4 weist einen Außendurchmesser, gemessen quer durch die allgemeine Kreislinie, die durch die Außenflächen der Flügel 6 bestimmt wird, auf, der nur wenig kleiner als der Innendurchmesser der Druckhülse 20 ist. Irgendein übermäßiges Spiel zwischen den Außenoberflächen des Kabelleiterziehstrümpfes und der Innenoberfläche der Druckhülse würde bedeuten, daß ein

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Seil der Ireßwirkung zum Schließen dieses Spielraums aufzubringen wäre, so daß eine geringere Ireibwirkung zum Zusammenpressen der Landungen der Druckhülse gegen den Kabelleiterzieh— strumpf sowie des letzteren gegen den Kabelleiter zur Verfügung stehen würde. Es ist daher zu bevorzugen, daß nicht mehr als 2,5 /■' diametrisches Spiel zwischen den Außenoberflächen 9 am Kabelleiterziehstrumpf und der Innenoberfläche der Druckhülse 30 besteht. Ein Spiel zwischen annähernd 10 '"o und 40 ^ kann zwischen der Innenbohrung des Kabelleiterziehstrumpfes und dem Leiter des Kabels bestehen. Ein verhältnismäßig Kleines Spiel ist erwünscht, weil es am effektivsten und wirkungsvollsten einen mechanischen Kontakt sowie ein Klemmen des Kabelleiterziehstrumpfes gegen den Leiterkern erzeugen wird, wenn die Anordnung zusammengepreßt wird. Es ist jedoch mindestens ein Spiel von 10 ',i erwünscht, um ein Einsetzen des Leiters in den Kabelleiterziehstrumpf zu ermöglichen. Außerdem kann eine einzige Kabelleiterziehstrumpfgröße bei einem Bereich von Leitergrößen verwendet werden, so daß das Spiel zwischen der Bohrung des Kabelleiterziehstrumpfes und dem Leiter entsprechend der Leitergröße bis zu annähernd einem Spiel von 4-0 £> variieren wird.

Vorzugsweise weisen die Außenflächen 9 des i'lügels 6 am Leiter 4-einen ausreichenden Gesamtbereich und eine Gestalt derart auf, daß die Flügel nicht wesentlich in die Wandung der Druckhülse beim Zusammenpressen dringen werden. Aus diesem Grunde sind die Außenflächen 9 der flügel 6 annähernd ein Drittel bis zwei Drittel, vorzugsweise einhalb des IJmfangs der allgemeinen, von

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derartigen Oberflächen bestimmten Kreislinie. Auf der anderen Seite muß ein angemessener Abstand zwischen den Flügeln 6 aufrecht erhalten werden, so daß sie sich nicht miteinander verbinden, wenn sie radial nach innen gegen den Kabelleiter beim Zusammenpressen der Druckhülse gegen den Kabelleiterziehstrumpf getrieben werden. Je größer der Abstand zwischen den Flügeln ist, desto größer wird die Spannung beim radialen Einwärtsbewegen der Flügel gegen einen im Kabelleiterziehstrumpf enthaltenen Kabelleiter sein. Die Größe des erforderlichen Abstandes ist abhängig von den Durchmessern der Leiter der Kabel, die durch einen besonderen Kabelleiterziehstrumpf zu verbinden sind. Ein Kabelleiterziehstrumpf mit einem verhältnismäßig großen umfangsmäßigen Abstand zwischen seinen Flügeln wird einen weiteren Bereich von Leitergrößen bei einem gegebenen Kabelleiterziehstrumpf erfassen. Die Flügel sind vorzugsweise im Abstand zueinander angeordnet, um eine Verringerung des Durchmessers der Bohrung im Kabelleiterziehstrumpf von mindestens 20 % und vorzugsweise von annähernd 50 % zu ermöglichen, bevor benachbarte Flügel sich fest miteinander verbinden. Ein angemessener Kompromiß, bei dein für einen angemessenen Außenoberflachenbereich 9 an den Flügeln bei gleichzeitigem angemessenen Abstand zwischen den Flügeln gesorgt wird, besteht in einem Kabelleiterziehstrumpf, bei dem die Flügel und die Abstände dazwischen annähernd gleich sind.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine Verbindungsklemmenanordnung nach einem Zusammenpressen der Flügel 6 des Kabelleiterziehstrumpf es, die radial nach innen gegen die Außenoberflächen

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des Leiterkerns 14- in festen Eingriff gepreßt worden sind. Die Bohrung des Kabelleiterziehstrumpfes behält beim Zusammenpressen nicht ihre zylindrische Form, sondern verformt sich stattdessen im wesentlichen zu einer Dreiecksform, wobei die hetallrippen zwischen den Flügeln nach außen gebogen werden. Dxe Außenoberflächen der Flügel 6 des Kabelleiterziehstrumpfes sind teilweise in die Wandungen der Druckhülse 20 eingebettet und bilden mit letzterer eine sichere mechanische Verbindung. Die Kabelverbindungsmasse 28 füllt im wesentlichen die Zwischenräume zwischen den Flügeln 6 des Kabelleiterziehstrumpf es 4-,

Der Kabelleiterziehstrumpf 4- ist vorzugsweise einstückig mit Metallrippen dazwischen unter Bildung einer fortlaufenden Hülse 8 ausgebildet, die zur Anordnung der Flügel und zur Aufnahme der Litzen eines mehrlitzigen Leiters dient und sie darin hindert, radial nach außen in die Zwischenräume benachbarter Flügel bewegt zu werden. Wenn die Litzen des Kabelleiterziehstrumpf es in die Zwischenräume entweichen können, besteht die Gefahr, daß die Flügel keine dichte und sichere Verbindung gegen die Leiterlitzen bilden können. Dies ist insbesondere beim Verbinden eines leiterverstärkten Kabels wichtig, bei dem der Leiter nicht vorgefertigt oder eine dauerhafte Verformung nicht gegeben sind. Wenn die überlagernden Leiterlitzen von einem solchen Kabel abgewickelt werden, um den Leiter freizulegen, neigen die Leiterlitzen dazu, sich zu entdrillen oder nach außen zu spleißen. Die fortlaufende Hülse eines Kabelleiterziehstrumpfes enthält diese unbändigen Litzen und hindert sie an

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einem nach außen Gleiten in die Zwischenräume zwischen den Flügeln während des Zusammenpressens.

Die Metallrippen zwischen den flügeln 6 sind bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Kabelleiterziehstruinpfes 4- gemäß der Erfindung vorzugsweise verhältnismäßig dünn, um für einen minimalen Ausbiegungswiderstand während des Zusammenpressens zu sorgen. Falls die kippen zu dick sind und daher eine große Festigkeit aufweisen, wird ein großer '.Heil der Ireßkraft eher zum Ausbiegen der -lippen als zum .Bewegen dor flügel radial einwärts in einen innigen und sicheren Greifkontakt gegen den Leiter des Kabels verwendet. l)ie 1-ietallrippen zwischen den einzelnen Flügeln stellen in der Wirkung einen pfeilerartigen Ständer dar, der während des Zusammenpressens der .Verbindungsklemmenanordnung ausgebogen werden muß. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der "Erfindung ist die Dicke jeder l-letallrippe zwischen benachbarten Flügeln vorzugsweise geringer als 25 /j der Bogenlänge einer derartigen luppe, so daß die Rippen bei einer minimalen Preßkraft verformt werden können.

Die bevorzugte Länge eines Kabelleiterziehstrumpfes 4 gemäß der Erfindung ist auf den Bereich der Leiterdurchmesser der Kabel bezogen, die unter Verwendung eines derartigen Kabelleiterziehstrumpf es verbunden werden. Ein kürzerer Kabelleiterziehstrumpf kann verwendet werden, wenn sein Innendurchmesser verhältnismäßig dicht am Durchmeeser des Leiters des Kabels liegt. Es gibt jedoch eine minimale Länge des Kabelleiterziehstrumpfes,

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unterhalb der es eigentlich unmöglich ist, eine angemessene i'estifjkeit zwischen dem Kabelleiterziehstrumpf und dem Labelleiter zu erzielen. So sollte z.b. bei kleinen Kabelgrößen, wie bei kabeln mit einem Leiterdurchrnesser von ungefähr 1/4- inch (0,25*25,4- mn) einen Kabelleiterziehstrumpf von einer Länge von mindestens 2 inch (2·25,4- um) aufweisen, selbst wenn der Innendurchmesser des Kabelleiterziehstrumpfes nur wenig größer als der Durchmesser des Kabelleiters ist. Ein größerer Bereich von Kabelleitergrößen kann mit Kabelleiterziehstrumpfen versehen werden, die langer sind, wodurch ein größerer Oberflächenbereich zum Greifen des Leiters des Kabels geschaffen wird. Ein Kabelleiterziehstrumpf gemäß der Erfindung weist vorzugsweise eine Länge auf, die mindestens gleich achtmal dem Innendurchmesser des Kabelleiterziehstrumpfes ist.

Bei der praktischen Verbindung zweier stahlverstärkter Aluminiumleiterkabel (AOSR) gemäß der Erfindung werden die Kabel durch Abwickeln der Leiterlitzen von den Enden der zu verbindenden Kabel vorbereitet, um eine Länge eines Kabelleiters von annähernd der Länge der zu verwendenden Kabelleiterziehstrümpfe freizulegen. Jalls die Leiter keine vorgefertigten mehrlitzigen Leiter aufweisen, können die freigelegten Leiter einwärts von dem Änschlußende zeitweise mit einem Band oder dergleichen zur Verhinderung einer Aufspleißung umwickelt sein. Ein Kabelleiterziehstrumpf wird dann über das unbewickelte, vorragende Ende eines Leiters gestreift und das zeitweilig aufgewickelte Band wird von dem Leiter entfernt. Der Kabelleiterziehstrumpf wird

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dann weiter über cten Leiter gestreift, bis er gegen die Leiterlitzen auf dem kabel anschlägt. Jeder Jiabelieit er ziehstrumpf wird mit einer folgenden Kabellänge annähernd gleicher Länge in die gegenüberliegenden Enden der Druckhülse eingesetzt, bis die Kabelleiterzxehstrümpfe gegen das Anschlagelement in der Kitte der Druckhülse stoßen. Die Druckhülse weist vorzugsv/eise innen eine Kabelverbindungsmasse auf, um Feuchtigkeit und andere Verunreinigungen aus der Druckhülse zu halten, wenn der Kabelleiterziehstrumpf und das Kabel in die Druckhülse eingesetzt worden sind, wird die Kabelverbindungsmasse rund um den Kabelleiterziehstrumpf und das Kabel herum ausgeschieden und kann von dem Ende der Druckhülse durchsickern. Das Anschlagelement in der Druckhülse verhindert, daß die Kabelverbindungsmasse an einem Snde in das andere Ende gedrückt wird, wenn das Kabel und der Kabelleiterziehstrumpf in die Druckhülse eingesetzt werden. Die Druckhülse wird durch im Handel verfügbare kraftbetriebene Preßwerkzeuge zusammengepreßt, die eine Kraft im Bereich von annähernd 12 bis 150 Tonnen in Abhängigkeit von der Größe der Verbindungsklemme und der Preßwerkzeuge aufweisen. Die Preßoder Stauchwerkzeuge werden radial einwärts gegen die Außenoberfläche der Druckhülse im wesentlichen um ihren gesamten Umfang bewegt. Die Ziehringe eines kompressionsbetätigten Preßwerkzeugs kann eine Breite in einem Bereich von annähernd einem bis drei inch (25j4- mm bis 76,2 mm) aufweisen, was wieder vom Durchmesser der Verbindungsklemme und der Leistung des Kompressors abhängig ist. Die Kompressionsmatrizen werden fortschreitend im wesentlichen über die gesamte Länge der Druckhülse zusammenge-

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preßt. Die Zusammenpressung der Druckhülse beginnt vorzugsweise annähernd an ihrer Mitte und bewegt sich fortschreitend nach außen zum Ende hin. Die erste Ein^riffsstelle oaer Stauchung findet vorzugsweise in liähe des Innenendes des eingesetzten Kabelleiterziehstrumpfes statt, jedoch nicht direkt über der hitte des Anschlagelementes in der Druckhülse, um ein Zusammenpressen irgendeines 'ieils der Druckhülse zu verhindern, der nicht durch einen Kabelleiterziehstrumpf oder durch ein eingesetztes Kabel abgestützt ist. Es ist einsichtig, daß ein Zusammenpressen eines nicht abgestützten Druckhülsenteils eine übermäßige Schwächung letzterer bewirken kann.

Es kann auch eine Verbindung zwischen einem leiterverstärkten Kabel und einem Kabelzubehcr gebildet werden. Fig. 7 zeigt eine Verbindungsklemme gemäß der Erfindung, die ein Abspannende und ein AOSR-Kabel 10 verbindet. Das Abspannende 50 wird vorzugsweise mit der Verbindungsklemme in der Fabrik durch Zusammenpressen der Druckhülse 20 nach innen gegen die geriffelte Oberfläche oder die Rippen 3^ an dem Griff 32 der Öse des Abspannendes verbunden und der Ansatz 36 des Abspannendes wird mit der Außenfläche der Druckhülse verschweißt. Diese Ausführung unterscheidet sich von dem bestehenden Stahlhülsen-Aluminiumhülsenauf bau darin, daß die tragende öse des Abspannendes unmittelbar an der Druckhülse ohne die Notwendigkeit mechanischer Verbindungsklemmen zwischen der Öse und dem Kabelleiter befestigt werden kann. Diese Ausführung ist möglich, weil die Druckhülse derart ausgelegt ist, daß sie eine Belastung, die

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mindestens gleich 95 r> der riennzugspannung des Kabels ist, aufniuirat. Die Verbindungsklemmenariordnung wird im Gelände an einem Kabel in ähnlicher 'weise wie zuvor beschrieben befestigt.

Aus Fig. 8 geht eine andere Ausführungsform eines Kabelleiterziehstrumpfes 4-' hervor, die gemäß der Erfindung verwendet werden kann. Der Kabelleiterziehstrumpf 4-' weist vier Flügel υ¹ auf, deren Außenflächen 9' alle auf einer allgemeinen Kreislinie liegen. Die entgegengesetzten Seitenkanten der benachbarten flügel 6¹ liegen annähernd auf derselben öehnenlinie mit den ketallrippen in der inneren, die benachbarten Flügel verbindenden Hülse Cj¹ .

Der Kabelleiterziehstrumpf kann jade beliebige Zahl an flügeln und eine Yielzahl einstückig ausgebildeter Verbindungselemente zwischen benachbarten klügeln aufweisen. Die die Flügel verbindenden Ketallrippen können unterbrochen über die Länge des Kabelleiterziehstrumpfes angeordnet sein und nur an den entgegengesetzten Enden des Kabelleiterziehstrumpfes vorgesehen sein, wobei keine Yerbindungsrippen zwischen den Flügeln über den zentrischen Teil des Kabelleiterziehstrumpfes vorgesehen sind. Der Kabelleiterziehstrumpf kann auch ohne eine Verbindungsrippe zwischen einem Paar benachbarter Flügel ausgebildet sein, wobei eine Nut oder eine öffnung über die gesamte Länge des Kabelleiterziehstrumpfes gelassen wird. Aus Gründen der leichteren Handhabung sind der Kabelleiterziehstrumpf und die Druckhülse vorzugsweise symmetrisch zu ihren Längsachsen ausgebildet.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche Langgestreckter Labelleiterziehstrumpf aus verformbarem hetall für eine mechanische Verbindung mit einem i.eiterelement in einem verstärkten Kabel, wobei eine umgebende Druckhülse einwärts gegen den kabelleiterziehstrumpf zusammenpreßbar ist, gekennzeichnet durch eine Vielzahl sich in Längsrichtung erstreckender, radial nach auiien vorragender Flügel, die einstückig durch ein verformbares Verbindungselement unter Anordnung im Abstand zueinander um eine allgemeine Achse verkettet sind, wobei das Verbindungselement eine zentrisehe Bohrung zur Aufnahme einer vorragenden Länge eines Leiters von einem zu verbindenden Kabel aufweist. 2. Kabelleiterziehstrumpf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement eine Innenhülse aufweist, die einstückig mit den Innenkanten der .Flügel ausgestaltet ist. 3. Kabelleiterziehstrumpf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche der Hülse Schleifmittelgrieß aufweist. 4. Kabelleiterziehstrumpf nach einem der Patentansprüche Λ bis 3, gekennzeichnet durch eine länge, die annähernd gleich achtmal dem Durchmesser der zentrischen Bohrung ist. 60981 A/0857 5. Kabelleiterziehstrumpf nach einem der vorgehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Aluminiumlegierung hoher Festigkeit hergestellt ist, die einen mittleren bis harten Härtegrad aufweist. 6. Kabelleiterziehstrumpf nach einem der vorgehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberflachen der !Flügel auf einer gemeinsamen Kreislinie angeordnet sind und 1/3 bis 2/3 des Umfangs der Kreislinie einnehmen. 7. Kabelleiterziehstrumpf nach einem der vorgehenden Patentansprüche, gekennzeichnet durch drei Flügel. 8. Yerbindungsklemme zum Verbinden eines elektrischen, einen verstärkten Kern aufweisenden Kabelleiters mit einem anderen elektrischen Element, gekennzeichnet durch einen langgestreckten Kabelleiterziehstrumpf nach einem der vorgehenden Patentansprüche und durch eine langgestreckte Druckhülse aus einem leitenden Γ-ietall, die um den Kabelleiterziehstrumpf angeordnet und gegen letzteren und eine Länge der Leiterlitzen am Kabel in Nähe des Kabelleiterziehstrumpfes zusammenpreßbar ist. 9. Verbindungsklemme gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelleiterziehstrumpf aus Aluminium mittlerer bis hoher Festigkeit und die Druckhülse aus einer Aluminiumleiterlegierung mittlerer Festigkeit sowie großen Härte- 60981 A/0857 grades hergestellt sind. IC. Verbindungsklemme nach Anspruch 6 oder 9? dadurch prekennzeicrmot, dsß die Länge der Druckhülse im Bereich einer I/:ir:je iie^t; die vier- bis zehnmal so groß wie ihr innendurchmesser oder annähernd siebeneinhalbmal so groß v;ie der Innendurchmesser ist» 11. Verfahren sum Verbinden eines mehrlitzigen, einen verstärkten !.era aufweisenden Kabeis mit einer Kabelverbindungsklemme, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte, daß ein langgestreckter Kabelleiterziehstrumpf aus einem verformbaren Metall geschaffen wird, der eine Anzahl sich in Längsrichtung erstreckender, radial nach außen vorragender Flügel aufweist, die einstückig verkettet miteinander im Abstand zueinander um eine allgemeine Achse angeordnet sind, da3 eine Druckhülse aus einem verformbaren Metall hoher elektrischer Leitfähigkeit vorgesehen wird, die wesentlich länger als der Kabelleiterziehstrumpf ist und einen Bohrungsdurchmesser aufweist, der größer als der maximal effektive Durchmesser des Kabelleiterziehstrumpfes ist, wobei das Ende eines leiterverstärkten, mehrlitzigen Kabels und der Kabelleiterziehstrumpf in der Druckhülse unter Vorragen einer Länge des Kabelleiters angeordnet werden, die von dem im Kabelleiterziehstrumpf angeordneten Leiterlitzen freigelegt worden ist, und wobei eine Länge des Kabels mit Leiterlitzen daran in der Druckhülse benachbart zum Kabel- 609814/0857 leiterziehstrumpf angeordnet wird, daß die Druckhülse radial einwärts gegen den enthaltenen Kabelleiterziehstrumpf gepreßt wird, um die Plügel an letzterem radial einwärts ge^en den enthaltenden Kabelleiter zur mechanischen Verriegelung der Druckhülse und des Kabe.lleiteraiehstrumpfes zv. bewegen, und daß die Druckhülse geren die enthaltenden Leiterlitzen zur mechanischen und elektrischen Verbindung der Lruckhülse mit den Leiterlitzen ^eprevi; v;ird.

1. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch geKenni^ichrieu, dall :^ve:i KabeJ.·. durch Pressen der Druckhülse ;;egen crs .^riae eines !■,aoels und ge^en einen Ksbelleiterzjiehstruiiipi¹ in jedem InIe der truckhülse verbunden werden.

1.3« Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daü Druckhülse benachbart von ihrer hitte ausgehend fortschreitend gegen das Kabel zusammengepreßt wird, das sich vom Ende der Druckhülse aus erstreckt.

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