DE2540605A1 - Elektrische verbindungsklemme, insbesondere fuer mehrlitzenkabel sowie verfahren zur anwendung der verbindungsklemme - Google Patents
Elektrische verbindungsklemme, insbesondere fuer mehrlitzenkabel sowie verfahren zur anwendung der verbindungsklemmeInfo
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- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Installation Of Indoor Wiring (AREA)
Description
1 BERLIN 33 8MONCHEN8O
Pat.-Anw. Dipl.-Ing. PATENTANWÄLTE Hans
_ , . , Telegramm-Adretaa:
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 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
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
6098U/08 5 7
-29-
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.
6098 U/0857
Claims (1)
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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Leerseite
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