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DE7538079U - Kabel mit vorgefertigter Kabelmuffe

Info

Publication number: DE7538079U
Application number: DE19757538079
Authority: DE
Original assignee: KOETTGEN KG 5070 BERGISCH GLADBACH
Current assignee: KOETTGEN KG 5070 BERGISCH GLADBACH
Priority date: 1975-11-29
Filing date: 1975-11-29
Publication date: 1977-05-18

Description

Köttgen Kommanditgesellschaft, 5070 Bergisch Gladbach, Paffrather Str. 79-131

Kabel mit vorgefertigter Kabelmuffe

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kabel mit vorgefertigter Kabelmuffe, wobei ein KabelstUck durchgehend oder unterbrochen von der Muffe umgeben ist, das Kabel einen Polyäthylenmantel besitzt und die Muffe aus thermoplastischem Kunststoff besteht.

Eine Kabelmuffenverbindung muß bekanntlieh im Erdreich mehrere Jahrzehnte unter ständig wechselnden inneren Temperaturverhältnissen, die durch die schwankenden durchgeleitetes Strommengen hervorgerufen werden, sowie den unterschiedlicheten Aggressionen seitens des umgebenden Bodens und den mechanischen Beanspruchungen, ferner den verschiedenen hydraulischen Bodenverhältnissen von Fließwasser bis zu Frost standhalten.

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Um eine sichere und dauerhafte Verbindung der in einer Kabelmuffe bzw. Schutzmuffe befindlichen Kabelenden u.dgl. zu erhalten, erfolgt ein Ausfüllen der Muffe durch eine Vergußmasse, so daß die Kabelenden allseitig vergossen und sowohl elektrisch als auch mechanisch von der Umgebung getrennt sind. Bei Kunststoffmuffen wird ein entsprechendes Gießharz verwendet, das verhältnismäßig teuer ist. Die Verlegetechnik von Kabelmuffen dieser Art ist sehr zeitaufwendig und erfordert den Einsatz erfahrener Kabeimonteure. Es ist ferner eine aufwendige und zeitraubende Montage notwendig.

Bei Verwendung von VPE-Kabeln, d.h. von Kabeln, deren Mantel aus einem vernetzten Polyäthylen besteht, weisen die Muffen der bisherigen Konstruktion mehrere gravierende

15" Nachteile auf. Die Verbindung zwischen Kabelaußenhaut und Muffe läßt noch zu wünschen übrig und ist durch die Eigenschaften des Polyäthylens äußerst schwierig. Es hat sich gezeigt, daß die Oberflächenhaftung auf Polyäthylen sehr gering ist, und es sind die Kriecheigenschaften det, PoIyäthylens unter Druck und Wärmebelastung schwer zu beherrschen. Außerdem weist das VPE-Kabel eine fehlende Längswasserdichtigkeit auf. Das Wasser kann außerhalb der Muffe durch eine beschädigte Stelle innerhalb des Kabelmantels bis zur Muffe kriechen und dort zu einem Kurzschluß zwisehen den einzelnen Adern führen.

Man hat schon versucht, diese Schwierigkeiten zu beheben, und zwar durch Einsatz von Kunststoff-Schrumpfschläuchen, die sich bei Erwärmung zusammenziehen. Hierbei liegt jedoch ein Nachteil darin, daß der Schrumpfvorgang technologisch nicht exakt beherrscht werden kann, so daß an der Verbindungsstelle des Schrumpfschlauches mit dem Kabel-

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mantel noch eine zusätzliche Verklebung vorgesehen werden muß. Aber auch der Klebevorgang ist in der Praxis nicht sicher genug beherrschbar. Das Auftreten von Schmutz und Staub, insbesondere bei Arbeiten innerhalb eines Schachtes und den hierbei sehr beengten räumlichen Verhältnissen, beeinträchtigen vielfach die Güte der angewendeten Klebeverbindung. Die Schrumpftechnik und die Klebetechnik bergen bei der Verbindung von Kabelenden im Zusammenhang mit der Muffe bereits erhebliche technologische Unsicherheitsfaktoren in sich, die auch durch die Vereinigung dieser beiden Methoden, gemessen an den hohen Sicherheitsanforderungen an die Kabelmuffe, nicht wesentlich verbessert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die luft- und feuchtigkeitsdichte Verbindung zwischen einer Kabelmuffe bzw. Schutzmuffe und den in die Muffe hineinragenden Kabelenden u. dgl. einfacher und zugleich .sicherer zu gestalten. Zur Herstellung einer solchen Verbindung zwischen einer Muffe und einem Kabel mit einem Polyäthylenmantel zeichnet sich die Erfindung durch eine Schweißverbindung zwischen den Mantelflächen des Kabels zur Muffe und von Muffenteilen untereinander aus.

Die unmittelbare Verbindung der Mantelfläche des Kabels mit derjenigen der Muffe durch eine Schweißnaht führt zu einer wesentlichen Vereinfachung der Arbeitstechnik beim Herstellen der Kabelverbindung. Es entfallen die sonst erforderlichen umfangreichen mechanischen Arbeiten, wie Schrauben lösen und wieder anziehen, Dichtungen einbringen und ordentlich herrichten. Die Schweißverbindung läßt sich gegenüber der Schrumpf- und Klebetechnik wesentlich ein-

fächer und schneller durchführen. Die Schweißverbindung ist auch sicherer und wirksamer sowie haltbarer als die Schrumpfverbindung mittels der Schrumpfschläuche und die Klebverbindung. Das Polyäthylen des Kabelmantels läßt sich mit dem thermoplastischen Kunststoff der Muffe in kurzer Zeit einwandfrei verschweißen. Die Kriecheigenschaft des Polyäthylens unter Druck und Wärmebelastung tritt hierbei nicht mehr als störender Faktor auf. Die Schweißverbindung zwischen dem Mantel der Muffe und dem Kabel bzw. zwischen dem Mantel des Verbindungselementes und der Kabelader ist absolut wasserdicht und hält sämtlichen Beanspruchungen stand. Bei mehradrigen Kabeln kann jede einzelne Ader auf die erfindungsgemäße Weise verbunden werden. Eine weitere Schweißverbindung kann sodann das ganze Kabel schließen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Schweißverbindung an der Verbindungsstelle zwischen der Muffe und dem Kabel mittels eines eingelegten elektrischen Leiters. Dieser kann üurch eine einfache elektrische Stromquelle mit entsprechender Regeleinrichtung erwärmt werden, wodurch das Verschweißen von Kabelmantel und Muffe bewirkt wird. In gleicher Weise geht man vor, wenn zwei Muffenteile miteinander zu verbinden sind. Die herausführenden Enden der elektrischen Leiter können nach Fertigstellung der Schweißnaht abgetrennt werden. Es ist ferner möglich, den zum Erwärmen der miteinander zu verschweißenden Flächen der Verbindungsstelle dienenden elektrischen Leiter herauszuziehen, solange sich das Polyäthylen noch im weichen Zustand befindet, um das Entstehen einer FeIdablenkung bzw. einer Induktion zu vermeiden. Diese Art der Schweißverbindung erlaubt nach vorprogrammierten Daten

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von Stromstärke und -dauer für die Widerstandsschweißung auch einem angelernten Arbeiter die Verlegung einer einwand freien Kabelverbindung. Statt der Erwärmung mittels eines elektrischen Leiters kann auch eine Ultraschall-Bestrahlung u.dgl. angewendet werden.

Die Schweißverbindung bzw. die Schweißnaht läßt sich bei den verschiedensten Gestaltungen der Muffe für Verbindungen, Abzweige- und Endverschlüsse durchführen. Es lassen sich nicht nur den Kabelmantel bzw. den Adermantel ringförmig umschließende Schweißverbindungen herstellen, sondern je-nach Konstruktion der Klemme auch solche Verbindungen, bei denen das Kabel zur Herstellung eines Abzweiges nicht ganz durchgetrennt werden muß. In diesem Fall kann ein entsprechender Draht in Ober- oder Unterteil der um die Verbindungsstelle herumgelegten Schutzmuffe vorgesehen und damit die Verbindung verschweißt werden.

Der zur Erwärmung der Schweißverbindung dienende elektrische Leiter kann jeden geeigneten Querschnitt aufweisen. Vorteilhaft besitzt er einen flachen Querschnitt, Er kann aber auch einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt erhalten. Ferner kann der elektrische Leiter spiralförmig in sich gewunden sein. Bei einem bandförmigen elektrischen Leiter kann der elektrische Draht einen mäanderförmigen Verlauf aufweisen. Vorteilhaft ist der elektrische Leiter von einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, umgeben.

Der elektrische Leiter kann längs der zu bildenden Schweiß, naht in der Muffe eingebettet sein. Die Kabelmuffe kann mehr oder weniger aus elastischem Werkstoff bestehen. Sie kann unabhängig von der Klemmenkonstruktion sein oder diese mit überstehenden rohrförmigen Anschweißenden umschließen.

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Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele nachstehend erläutert,

Fig. 1 zeigt eine Auöenmuffe für ein mehradriges Kabel mit einer Innenmufie für eine einzelne Ader mit Abdichtungen durch eine Schweißnaht.

Fig. 2 ist eine Stirnansicht auf die geteilte .Außenrauffe.

Fig. 5 stellt eine Seitenansicht der ungeteilten Innenmuffe im Ausschnitt und im Schnitt dar.

Die Kabelmuffe I als zweiteilige Muffe aus Oberteil 2 und Unterteil 3 ist zur Aufnahme eines mehradrigen Kabels bestimmt, dessen Kabelenden 4 und 5 in den Innenraum der Kabelmuffe 1 hineinragen. Dabei ist die Kabelmuffe zur Aufnahme eines Abzweigkabels 6 bestimmt, wobei die drei Adern des Kabels in entsprechender Weise elektrisch zu verbinden sind.

Zum Abschluß des Innenraumes 7 der Kabelmuffe ist eine allseitige Schweißnaht zwischen der Kabelaußenhaut und der Muffenaußenhaut einerseits und der Außenhaut der Muffenteile andererseits vorgesehen. Zwischen den Kabelenden 4, 5 und 6 und den zugehörigen Halsteilen 8, 9 und 10 der zweiteiligen Außenmuffe 1 ist je ein ringförmiger elektrischer Leiter 11, 12 und 13 angeordnet, durch den die benachbarten Flächen des VPE-Kabels und der Halsteile 8, 9 und 10 auf Schweißtemperatur erwärmt werden können. Auf diese Weise erhält man eine wasserdichte und sichere Schweißnaht zwischen den entsprechenden Teilen der Kabelmuffe und dem Außenmantel der Kabelenden, wobei sich ringförmige Schweißnähte ergeben. Die elektrischen Leiter sind

in Ringform vorgesehen., Sie können in die Muffenhaut eingebettet sein. Man kann die ringförmigen elektrischen Leiter an der vorgesehenen Verbindungsstelle auch um das Kabel umlegen.

Zum Abschließen der Teilfugen 14 und 15 zwischen den Muffenteilen können ebenfalls elektrische Leiter 16, 17, 18 angeordnet werden. Diese elektrischen Leiter sind vorzugsweise bandförmig gestaltet und entsprechen dem Verlauf der Teilflächen von Ober- und Unterteil 2, 3. Die Leiter 16, 17, 18 für die LängsSchweißnähte stellen Streifen aus thermoplastischem Kunststoff dar, die in sich einen elektrischen Draht für die Erwärmung der Kunststoffmasse auf Schweißtemperatur enthalten können.

Die innere Muffe I9 für die jeweiligen mittleren Adern 20, 21 und 22 kann ungeteilt sein. Sie enthält eine Klemme 23 in wasserdichter Ausführung, mit der die abisolierten Enden der Adern 20, 21 verbunden werden können. Die Halsteile 19a, 19b und 19c der Innenmuffe I9 sind mit den Mantelflächen der Adern 20, 21 und 22 durch eine Schweißnaht verbunden, wozu ringförmige Leiter 24, 25 und 26 an den Halsteilen der Muffe I9 vorgesehen sind. Es ergibt sich jeweils eine Ringschweißnaht, wodurch die einteilige Innenmuffe 19 vollständig abgedichtet ist. In entsprechender Weise können die anderen Adern durch entsprechend gestaltete Muffen schweißdicht nach außen abgeschlossen sein.

Die für die Schweißverbindung dienenden elektrischen Leiter können in der Muffe integriert angeordnet sein. Man kann auch Streifen oder Kunststoffringe verwenden, die an den Verbindungsstellen aufgelegt werden. Der elektrische Draht

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besitzt vorteilhaft einen flachen Querschnitt. Ein kreisförmiger oder ein ovaler Querschnitt kann ebenfalls vorgesehen sein. Der Leiter kann in der Kunststoffmasse spiralförmig gewunden angeordnet werden oder einen mäanderförmigen Verlauf aufweisen.

Statt eines elektrischen Leiters a\s Draht, Band od.dgl. kann auch ein elektrischer Leiter in pastöser Form verwendet werden, z.B. ein mit einem leitenden Elektrolyt gefüllter Kunststoffstrang od.dgl.

Wenn die Erwärmung auf andere Weise als durch Widerstandserhitzung des elektrischen Leiters vorgenommen wird, z.B. durch Ultraschallbestrahlung u.dgl., besteht der zur Schweißverbindung der Muffen u.dgl. dienende Kunststoffstrang nur aus der thermoplastischen Kunststoffmasse, die durch eine geeignete Heizvorrichtung zum Verschweißen der Teile erwärmt wird. Der eingelegte elektrische Leiter entfällt hierbei.

Unter dem Ausdruck "Muffe" werden alle muffenartigen Teile verstanden, die für die Verbindung, die Abzweigung und den Endverschluß von VPE-Kabeln dienen. Bei dem Endverschluß endet das Kabel in der Muffe und wird als blanker Leiter mit einem anderen Leiter, z.B. einer Sammelschiene, verbunden .

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Claims

Ansprüche

1. Kabel mit vorgefertigter Kabelmuffe, wobei ein Kabelstück durchgehend oder unterbrochen von der Muffe umgeben ist, das Kabel einen Polyäthylenmantel besitzt und die Muffe aus thermoplastischem Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem luft- und feuchtigkeitsdichten Abschluß die Mantelfläche des Kabels (4,5,6) und diejenige der Muffe (1,9). durch eine Schweißnaht unmittelbar verbunden sind.

2. Kabel mit vorgefertigter Kabelmuffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei geteilter Muffe die gegenseitigen Anlageflächen der Muffe durch eine Schweißnaht unmittelbar verbunden sind.

J>. Kabel mit vorgefertigter Kabelmuffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Berührungsflächen des Kabels und der Muffe bzw. der Muffenteile unterelnan- ; der ein elektrischer Leiter (11,12,1^,16,17,l8) zum Erwärmen der Nahtstelle angeordnet ist.

4. Kabel mit vorgefertigter Kabelmuffe nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter einen flachen Querschnitt besitzt.

5. Kabel mit vorgefertigter Kabelmuffe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter einen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweist.

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6. Kabel mit vorgefertigter Kabelmuffe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter spiralförmig gewunden ist.

7. Kabel mit vorgefertigter Kabelmuffe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter einen mäanderförmigen Verlauf aufweist.

8. Kabel mit vorgefertigter Kabelmuffe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, ^aß der elektrische Leiter längs der zu bildenden Schweißnaht in der Muffe eingebettet vorgesehen ist.

9. Kabel mit vorgefertigter Kabelmuxfe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet> daß der elektrische Leiter von thermoplastisches Kunststoff umgeben ist.

10. Kabel'mit vorgefertigter Kabelmuffe nach Anspruch 1 oder 2jj dadurch gekennzeichnet, daß ein aus thermoplastischem Kunststoff, z.B. Polyäthylen, bestehender Leiter an der Verbindungsstelle für die Schweißnaht vorgesehen ist.

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