DE2628490B2

DE2628490B2 - Steckergarnitur für koaxiale Kabel

Info

Publication number: DE2628490B2
Application number: DE19762628490
Authority: DE
Inventors: Ernst 8081 Geltendorf Bachel; Dieter Dipl.-Ing. 8021 Neuried Kunze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-06-25
Filing date: 1976-06-25
Publication date: 1980-06-19
Also published as: DE2628490C3; DE2628490A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Steckergarnitur für koaxiale Kabel, deren Außenleiter aus einer haftfest mit einem Kunststoffmantel verbundenen Metallfolie besteht und zwischen einem konusförmigen, unter den Außenleiter geschobenen inneren Stützring und einem äußeren Spannelement eingespannt ist.

Eine Metallfolien-Kunststoffschicht-Kombination ist bereits bei Schichtenmänteln für Kabel bekannt, bei denen auf eine Kabelseite eine Metallfolie und darüber eine Schicht aus Kunststoff aufgebracht wird. Um die Wasserdampfdurchlässigkeit solcher Mantelkonstruktionen zu verringern, hat man die Metallschicht und die Kunststoffschicht fest miteinander verbunden, z. B. durch thermische Einwirkungen oder chemische Reaktionen. Eine solche Mantelkonstruktion bedingt natürlich auch besondere Kabelgarnituren, in denen die elektrische Verbindung des Kabelschirmes z. B. mit Erdseilen und die mechanische Kabelmantelabfangung in einer den verwendeten Materialien entsprechenden Weise möglich ist. Insbesondere die Wärmeausdehnung und der Kaltfluß der Kunststoffe bereiten Schwierigkeiten bei der Herstellung mechanischer und elektrischer Verbindungen an einem Schichtenmantel.

Die bekannten Schichtenmantelkonstruktionen führten zur Schaffung besonderer Mantelkontaktierungen bei Kabelgarnituren. So ist durch das DE-GM 69 15 6J9 eine Kabelabfangung bekanntgeworden, bei der cine ^, Anfangshülsc unter den Schichtenmantel geschoben und der Mantel durch eine Schlauchschelle festgeklemmt wird. Zur Verbesserung der Kontaktgabe und der mechanischen Verbindung besitzt die Abfanghülse nach außen hervorstehende Zacken, welche die auf diesen aufliegenden Metallschichten der Mantelkonstruktion durchdringen und sich im Kunststoffmantel verankern.

Bei den bekannten Lösungen für Schichtenmantelabfangung bzw. -kontaktierung in Kabelgarnituren sind der aus Blech bestehende Stützring und die Schlauchklemme elastisch genug, um Wärmeausdehnung und Kaltfluß des Kunststoffes bei ausreichender Kantaktkraft zu überspielen.

Der kompakte Aufbau einer Steckergarnitur für koaxiale Leitungen macht es aber erforderlich, daß die Kräfte zur Erzielung der Kontaktgabe zwischen Außenleiter und Garnitur nicht unzulässig vermindert » srden; denn auch der Kunststoffmantel, der fest mit dem Außenleiter verbunden ist, muß die gesamte Kontaktkiaft übernehmen. Die Sicherstellung der geforderten Güte für den gesamten Betriebsseitraum unter verschiedensten Umwelteinflüssen, wie z. B. Temperaturwechselbeanspruchungen, Feuchtigkeitseinnuß, mechanische Beanspruchung, ist Voraussetzung für die Schaffung geeigneter Konstruktionen.

Bei einer bekannten Steckergarnitur für koaxiale Kabel, deren Außenleiter aus einer haftfest mit einem Kunststoffmantel verbundenen Folie besteht, wurde unter dem Außenleiter ein konusförmiger Stützring als inneres Spannelemevzt angeordnet und der Außenleiter und der Kunststoffmantel zwischen den Konusflächen des inneren und des äußeren Spannelements eingespannt Die Spannelemente sind so ausgebildet, daß sie radial federnde Eigenschaften aufweisen (DE-OS 24 38 419). Das äußere Spannelement kann man z. B. auch als Preßring ausbilden, der infolge Längsschlitzung radial federnde Eigenschaften besitzt

Die bekannten Ausführungsformen für koaxiale Steckergarnituren der eingangs beschriebenen Art sind aufwendig bezüglich ihrer Herstellung. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, eine Garnitur für koaxiale Leitungen n»-t Kunststoffmantel zu schaffen, bei welcher die besonderen Eigenschaften der Kunststoffe bereits bei einfachen Konstruktionen berücksichtigt werden können.

Bei der Anordnung nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die gesamte Wärmeausdehnung des aus einer Polyäthylen- und Metallschicht bestehenden Schichtenmantels gleich der wärmeausdehnungsbedingten Dimensionsänderung des Spaltes zwischen dem äußeren Spannelement und dem inneren Stützring ist

Die Größe des Wärmeausdehnungskoeffizienten des äußeren Spannelementes kann zwischen den Werten der Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kabelmantelmaterial und Material des inneren Spannelements liegen. In vorteilhafter Weise kann das äußere Spannelement aus Kunststoff bestehen. Falls notwendig, wird dessen Wärmeverhalten durch Zugabe von Füllstoffen geeignet eingestellt.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Figur zeigt den Stützring 1 als inneres Spannelement mit dem linearen Ausdehnungskoeffizienten «sund dem Innendurchmesser ds, den zwischen diesem Stützring 1 und dem Preßring 2 eingespannten Kabelmantel 3 aus Polyäthylen, der den linearen Ausdehnungskoeffizienten txpp aufweist, und das äußere Spannelement, dargestellt durch den Preßring 2 mit dem linearen Ausdehnungskoeffizienten /X_n und dem Innen-

durchmesser dp. Auf der inneren Oberfläche des Kabelmantels 3 ist der Außenleiter 4 aus Aluminium festhaftend angeordnet, der den linearen Ausdehnungskoeffizienten «Al aufweist Durch die Verwendung des Preßringes 2 aus einem Material bestimmter Wärmeausdehnung kann auch die Wärmeausdehnung des Schichtenmantels derart kompensiert werden, daß die Kontaktkraft unabhängig von der Temperatur wird. Unter Zugrundelegung einer in der Figur dargestellten Steckergarnitur kann die Wirkungsweise etwa wie folgt erklärt werden.

Die gewünschte Ausdehnungskompensation wird erreicht, wenn die gesamte Wärmeausdehnung des aus Polyäthyien-(PE-) und AL-Schicht bestehenden Schichtenmantels gleich der wärmeausdehnungsbedingten Dimensionsänderung des Spaltes zwischen dem äußeren Spannelement (Preßring) und innerem Stützring ist.

Aus dieser Bedingung läöt sich folgende Gleichung herleiten (A#=Temperaturänderung):

Aus dieser Gleichung folgt bei gegebenem Schichtenmante! und gegebenem Stützring die Bedingung für den Wärmeausdehnungskoeffizienten «/»des Preßringes:

«PE ' »PE + «AL ^-

" *S

dp

Besteht zum Beispiel der Stützring aus Stahl und gelten die der Praxis angenäherten Maße

'PE

= 2,5 mm, a_AI = 0,2 mm, d_s = 20 mm, d. = 25,4 mm

*PE

= 2

AL

= 24· lO-⁶/°C, CK₅ = 11 · 10-⁶/°C,

so ergibt sich mit den bekannten Ausdehnungskoeffizienten der genannten Materialien der Ausdehnungskoeffizient des Preßringes zu:

*„ * 5 · 10"7°C
Dieser Ausdehnungskoeffizient kann vorteilhafterweise bei Kunststoffen wie z. B. Polypropylen, Polyäthylen, Polyamid und Polyesterharzen durch Füllstoffe eingestellt werden bzw. er ist näherungsweise gegeben, wie z. B. bei Styrolpolymerisaten. Es ist auch eine Reihe von Legierungen insbesondere Eisenlegierungen bekannt, weiche die gewünschten Eigenschaften aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steckergarnitur for koaxiale Kabel, deren Außenleiter aus einer haftfest mit einem Kunststoffmantel verbundenen Metallfolie besteht und zwischen einem konusförmigen, unter den Außenleiter geschobenen inneren Stützring und einem äußeren Spannelement eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Wärmeausdeh- ι ο nung des aus einer Polyäthylen- und Metallschicht bestehenden Schichtenmantels (3) gleich der wärmeausdehnungsbedingten Dimensionsänderung des Spaltes zwischen dem äußeren Spannelement (2) und dem inneren Stützring (1) ist

2. Steckergarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Wärmeausdehnungskoeffizienten des äußeren Spannelementes (2) zwischen den Größen der Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kabelmantelmaterial und Material des inneren Stüt^ringes (1) liegt

3. Steckergarnitur nach einem der Ansprüche ! und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Spannelement (2) aus Kunststoff besteht

4. Steckergarnitur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß, falls notwendig, das Wärmeverhalten des Kunststoffs durch Zugabe von Füllstoffen geeignet eingestellt wird.