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Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen einer elektrischen und mechanischen
Verbindung an dem Kabelmantel und der Abschirmung eines Kabels Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anbringen einer elektrischen und mechanischen
Verbindung an dem Kabelmantel und der Abschirmung eines Kabels, bei welchem das
Kabel aufgeschlitzt, ein mit einer Widerlagerplatte versehener Bolzen in den Kabelmantel
und die Abschirmung eingesetzt und ein Klemmelement von außen an dem Bolzen befestigt
wird.
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Es ist bekannt, die Abschirmung eines Kabels lötfrei mit einem Anschlußstilck
zu verbinden, um sie elektrisch an die Abschirmung eines weiteren Kabels oder an
irgendein Potential anschließen zu können. Insbesondere beim Verspleißen zweier
Kabelenden tritt die Schwierigkeit auf, eine genügende Festigkeit der Kabelverbindung
neben einer guten elektrischen Leitfähigkeit zu erreichen.Ein hohes Maß an mechanischer
Festigkeit
ist nötig, um die Verbindung der einzelnen Kabelleitungen bei mechanischer Zugbeanspruchung
des KRels nicht zu gefährden. Die elektrische Verbindung der Abschirmungen zweier
miteinander verspleißter Kabelenden muß sorgfältig und sicher durchgefUhrtkerden,
da sonst der notwendige Spannungsausgleich innerhalb der AbscHFnung nicht gewährleistet
ist. Schließlich ist es wichtig, daß die Durchführung einer Spleißverbindung in
kurzer Zeit mit wenigen Handgriffen vorgenommen werden kann, ohne daß die Kabelenden
dabei zu sehr in Mitleidenschaft gezogen werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs
genannten Art anzugeben, mit der es mm gleich ist, an einem Kabelende ein Verbindungsstück
so zu befestigen, daß sowohl hinsichtlich der mechanischen als auch der elektrischen
Beangruchung eine genügende Sicherheit gewährleistet ist. Ferner soll insbesondere
die Montage auf wenige Handgriffe beschränkt werden, so daß sie auch von ungeUbten
Kräften leicht und schnell durchgeführt werden kann.Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gel5st, daß mindestens ein Schlitz in Kabel längsrichtung durch den Kabelmantel
und die Abschirmung gefUhrt wird, daß der Kabelmantel und die Abschirmung außerhalb
des Schlitzes mit einem Loch zum Hindurchstecken des Bolzens versehen werden, daß
danch der Bolzen sich mit der Widerlagerplatte an der Abschirmung abstützend, von
der Innenseite her durch das infolge der Schlitzung von dem Kabelinnern abhebbare
Loch gesteckt wird, und daß daxm die Verspannung des Bolzens durch Aufsetzen einer
Platte und des Klemmelementes erfolgt.
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Ferner kann die Widerlagerplatte und/oder die von außen auf den Bolzen
aufsetzbare Platte mit entsprechenden VorgrUngen
ausgestattet sein,
die in entsprechende Löcher al Kabelmantel und der Abschirmung eintauchen und so
eine Verdrehung der Sparinvorrichtung gegenUber dem Kabel verhindern und eine noch
bessere mechanische Verbesserung ermöglichen.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß das VerbindungstUck eine ungewöhnlich
feste Verbindung mit dem Kabelmantel und der Abschirmung eingeht, deren Festigkeit
etwa der Festigkeit des Kabelmantels entspricht. Es kann dementsprechend ein Erdleiter
hoher mechanischer Festigkeit an dem VerbindungsstUck angebracht werden, der gleichzeitig
die Zugspannungen des Kabels an eine geeignete Aufhängung oder an ein anderes, mit
dem ersten Kabel verspleißtes Kabel übertritt.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich eine feste Verbindung
zweier oder mehrerer Kabelenden an einer Spçißstelle oder entlang einer Sbißzone
zwischen den Kabelenden durchführen. Sollen zwei Kabelenden mit-einandner verspleißt
werden, so ist es erforderlich, ein Teil des Kabelmantels und der darunter liegenden
Abschirmung beiseite zu schieben und hierdurch die Widerstandsfähigkeit des Kabelmantels
gegen Zugspannungen zu verringern. Wenn die Lücke zwischen den beiden Kabelenden
nicht wirksam überbrücke wird, so müssen die Zugspannungen notwendigerweise von
den Kabelleitungen aufgenommen werden, von denen möglicherweise eidgeebenfalls Spleißverbindungen
bilden. Dies ist aus verschiedenen Gründen äußerst unbefriedigend. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren ist es dagegen mdglidh eine Spleißstelle so einzurichten, daß sämtliche
Zugkräfte ausschließlich von den Kabelmänteln, den Abschirmungen und einem evtl.
dazwischen angeordneten VerblndlmgsstUck entsprechender Zugfestigkeit aufgenommen
werdenS0daB die Kabelleitungen überhaupt nicht beansprucht werden.
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Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Bolzen neben
der Verspannung am Kabelmantel in dem den Kabelmantel und die Abschirmung durchdringenden
Loch ge-
halten. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Sicherung
erzielt, die auch dann wirksam ist, wenn die Klemmverbindung nicht genUgend fest
gespannt ist. Das Kabel kann entweder so geschlitzt werden, daß beidseitig des Loches
Längsschlitze im Kabelmantel und in der Abschirmung vorhanden sind,S8aß der Teil
mit dem Loch zungenfdrmig zum Kabelende hin absteht. Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform kann jedoch ein einzelner Schlitz, beispielsweise dem Loch gegenüberliegend,
angebracht sein, so daß der Kabelmantel genügend weit auseinandergespreizt werden
kann, um den Bolzen von innen durch das Loch zu stecken.
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Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an
einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt ein perspektivisches Explosionsschaubild einer Kabelverbindung,
aus dem die Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte bei der Montage ersichtlich
ist, Fig2 zeigt einen Längsschnitt durch ein Kabelende, an dem ein Verbindungsstück
nach der Erfindung angebracht ist, Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt
entlang der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt ähnlich demjenigen
von Fig.3, bei dem jedoch der Kabelmantel unter Einwirkung eines Spannbandes gegen
die Kabelleitungen drückt, Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch die Verbindung
in fertig installiertem Zustand, Fig. 6 zeigt einen Quferschnitt entlang der Linie
VI-VI der Fig. 5 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht
zweier erfindungsgemäß miteinander verspleißter Kabelenden, Fig. 8 zeigt einen Längssohnitt
ähnlich demjenigen der Fig. 5, jedoch mit einer modifizierten Verbindungsvorrichtung,
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform der Verbindungsvorrichtung,
Fig. 10 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Kabelverbindung in installiertem
Zustand, Fig. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht der nach Fig. 10 verwandten
Widerlagerplatte, Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kabelmantels und
der Abschirmung, wobei seitlicn des Loches Längsschlitze vorgesehen sind, und Fig.
13 zeigt die Festlegung zweier zusammengesetzter Widerlagerplatten als Beispiel
für eine Kabelverbindung bei hoher Beanspruchung.
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Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 4 ist das Verbindungsstück
allgemein mit 10 bezeichnet. Es besitzt einen (8Yindebolzen ll,aRessen Ende die
starre Widerlagerplatte 12 befestigt ist. Sie besitzt im wesentlichen dreieckförmigen
Zuschnitt, ist jedoch in Anpassung an den Kabelmantel gebogen, so daß der Biegungsradius
etwa entsprechend dem Krümmungsradius des Kabelmantels bemessen ist, für den die
Vorrichtung gedacht ist. Normalerweise ist auf die Widerlagerplatte eine dünne Unterlegplatte
13 gleichen Formates aufgesetzt. Die Unterlegplatte 13 ist mit einem Loch 14 versehen,
durch das der Bolzen 11 hindurchragen kann.
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Sie besitzt ausgestanzte oeffnungen 15, deren scharfkantige Ränder
16 sich nach oben erstrecken. Diese Ränder dienen dazu, einen evtl. auf die Kabelabschirmung
aufgebrachten Isolierfilm zu durchstechen, so daß ein sicherer Kontakt zur Abschirmung
hergestellt wird.
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Die Kabelabschirmung 18 besteht beispielsweise aus einem dünnen Aluminiummantel
oder einem Mantel aus einem anderen elektrisch leitfähigem Material. Sie ist in
der Regel nur sehr dünn und besitzt eine geringe mechanische Festigkeit, ist Jedoch
als elektrostatische Abschirmung äußerst wirksam. Diese Abschirmung ist normalerweise
zum Schutz mit einem dicken Kabelmantel 20 hoher machanischer Festigkeit umgeben,
der aug nichtleitendem Kunststoff besteht.
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Das Verbindungsstück 10 besitzt einen äußeren Klemmschuh 22, der im
wesentlichen dreieekrdrmsg und ähnlich wie die Widerlagerplatte 12 gebogen iste
Der Bolzen 11 kann durch das Mittelloch 23 hindurehgesteekt werden, und das verlängerte
Ende des Klemmschuhs ist vorzugsweise mit einem nach oben weisenden Gewindevorsprung
24 versehen, auf den die Mutter 25 aufschraubbar ist. Der Klemmschuh 22 kann ferner
mit nach unten weisenden Dornen 26 (Fig. 5) versehen sein, die in den Kabelmantel
eindringen, wenn das Verbinduflgsstück während der Installation zusammengedrückt
wird. Die übrigen Teile des Verbindungsstückes bestehen aus einer unteren Klemmutter
27, einem Federring 28 und einer Kontermutter 29.
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Das beschriebene Verbindungsstück kann auf verschiedene Arten installiert
werden. Eine dieser Arten ist in den Figuren 1 bis 5 dargestellt. Der erste Schritt
besteht darin sowohl den Kabelmantel 20 als auch die Abschirmung 18 in Längsrichtung
aufzuschlitzen, und zwar über eine Strecke von einigen Zentimetern, wie dies bei
30 angedeutet ist.
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Die gegenüberliegenden Kanten des so entstandenen Schlitzes werden
in der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Weise auseinandergespreizt, so daß die
Kabelleitungen 32 nach außen zwischen die auseinandergespreizten Schlitzkanten gebogen
werden können. Während die Leitungen in dieser Stellung gehalten werden, wird das
Loch 33 mit einem Stanzer oder einem Bohrer durch den Kabelmantel und die Abschirmung
getrieben. Das Loch ist so bemessen, daß der Bolzen 11 genau hineinpaßt. Auf diesen
Bolzen wird die Unterlage 13 so aufgesetzt, daß sie auf der Widerlagerplatte 12
aufliegt und der Bolzen wird von innen her durch die ffnung 33 gesteckt. Die Unterlage
13ist vorzugsweise stärker gebogen als die Widerlagerplatte 12, damit sie beim Verspannen
niedergedrückt wird und alle Teile dicht aufeinanderliegen. Dieses Abflachen der
Unterlage b$irkt, daß die Dorne 16 durch einen etwa vorhandenen Schutzfilm auf der
Abschirmung hindurch in die Abschirmung hineingetrieben werden und eine Reihe von
ausgezeichneten elektrischen Kontaktstellen mit dieser bilden. Danach werden die
Leitungen 32 in den Kabelmantel zurückgebogen, so daß die auseinandergespreizten
Enden des Schlitzes 30 wieder zusammengedrückt werden können. In diesem Zustand
wird der Kabelmantel mehrfach mit einem Klebband 35 hoher mechanischer Festigkeit
umwickelt. Die Umwicklung beginnt in einem Bereich links vom Schlitz 30, wie er
in den Figuren 2 und 4 dargestellt ist. Dieses Klebband drückt die einzelnen Lagen
fest gegen die Leitungen 32.
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Der nächste Schitt bei der Kabelinstallation besteht darin, den äußeren
Klemmschuh 22 über den Bolzen 11 zu setzen und ihn starr mit Hilfe der Mutter 27
gegen das Kabel zu verklemmen. Nach Beendigung dieses Verfahrensschrittes ist sowohl
die Abschirmung 18 als auch der Kabelmantel fest unter hohem Druck zwischen der
Widerlagerplatte 12 bzw. der Unterlegplatte 13 und dem äußeren Klemmschuh 22 verspannt.
Der
hohe Klemmdruck bewirkt in Verbindung mit der großen wirksamen
Fläche von Klemmschuh und Widerlagerplatte eine Verbindung von außerordentlich hoher
mechanischer Festigkeit und vor allem einen narrensicheren lötfreien elektrischen
Anschluß an die Abschirmung 18.
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Die Verbindungsvorrichtung 10 kann dazu benutzt werden, die in Längsrichtung
auf ein Kabel einwirkende Zugbelastung auf eine geeignete Verankerung zu übertragen,
indem ein Spannstreifen 40 aus Metall an dem Bolzen 11 befestigt wird.
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Der Streifen 40 ist mit Shlreichen in einer Reihe angeordneten Löchern
41 versehen, von denen Jedes frei über den Bolzen gelegt werden kann, und die in
solcher Entfernung voneinander liegen, daß eines der Löcher gleichzeitig den Ansatz
25 des Klemmschuhs 22 aufnimmt. Der Federring 28 wird daraufhin auf den Bolzen aufgesetzt
und mit der Mutter 29 verspannt, so daß sämtliche Teile fest gegeneinander sitzen.
Auf den Ansatz 24 wird eine Mutter 25 aufgeschraubt, um eine zusätzliche Befestigung
für den Spannstreifen 40 zu erhalten.
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Es ist zweckmäßig, sowohl die Verbindungsvorrichtung 10 als auch den
größten Teil des Streifens 40 mit einem Isolierüberzug 43 zu versehen und auf die
Enden geeignet geformte Schuhe 44 aus biegsamem Material aufzusetzen. Der Schuh
44 besitzt einen abgeflachten rArenförmigen Vorsprung 45, der sich an die Isolierung
43 eng anschmiegt, und dessen offene Seite dicht mit dem Kabelmantel entlang der
Kanten 22 des Klemmschuhs abschließt.
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Fig. 7 zeigt zwei mit Isolierschuhen 44 versehenen Verbindungsstücke,
die Jeweils an einem Ende einer Spleißzone 50 liegen und elektrisch und mechanisch
miteinander verbunden sind. Jeder der Isolierschuhe 44 verdeckt ein Verbindungsstück,
wie es anhand der Figuren 1 bis 6 beschrieben wurde.
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Nach Vervollständigung der Spleißverbindung wird diese mit einer Schutzabdeckung
versehen und danach werden die Enden des Streifens 40 über den Jeweiligen Bolzen
11 gelegt, während die Isolierschuhe 44 nach außen gebogen werden.
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Nach Befestigung des Streifens an dem Jeweiligen Bolzen wird der Isolierschuh
aufgesetzt und nimmt seine normale Position ein, in der sich sein Rand um die Klemmschuhe
22 herum aufsetzt.
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Der wesentliche Unterschied der Ausführungsform nach Fig.
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8 und g'zu der bisher behandelten Ausführungsform besteht darin, daß
der äußere Klemmschuh 22' einen langen Ankeransatz 55 besitzt, der von dem breiten
Ende des Klemmschuhs 22 absteht und in einem senkrechtstehenden Ansatz 56 endet.
Über den Ansatz 55 und das Kabel wird ein Spannband 57 gelegt und durch eine Spannschraube
58 fest verspannt.
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Aus Fig. 8 ist erkennbar, daß dadurch den Ansatz 55 und die Anwesenheit
des Spannbandes 57 die mechanische Festigkeit der gesamten Verbindung und ihre Anbringung
tm Kabel verbessert wird. Zusätzlich wird verhindert, daß die Widerlagerplatte oder
der Klemmschuh sich um den Bolzen 11' verdrehen. Obwohl der Ansatz 55 und das Spannband
57 in der dargestellten Aüsführungsform neben dem Ende des Kabelmantels angeordnet
sind, ist verständlich, daß die stabilisierende Verankerung auch am gegenüberliegenden
Ende des Klemmschuhs 22 vorgenommen werden kann, wobei das Spannband dann den Kabelmantel
umschließt.
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Die Figuren 10 und 11 zeigen noch weitere Varianten der Verbindungsvorrichtung.
Diese ist hier generell mit 1Qt bezeichnet, wobei die Widerlagerplatte 12" zwei
nach außen weisende Ansätze 60,61 an ihren gegenüberliegenden Enden besitzt. Der
Ansatz 60 steht über das Ende des Klemmschuhs 22 über, wogegen der Ansatz 61 sich
durch eine ffnung 63
des Klemmsohuhs 22 hindurch erstreckt. Unterhalb
der Offnung 63 führt ein Loch 64 durch die Abschirmung 18" und den Kabelmantel 20
durch, so daß der Ansatz 61 den Kabelmantel und die Abschirmung durchdringen kann.
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Aus dem Gesagten geht hervor, daß das Verbindungsstück 10" besonders
stark ist, weil sowohl der Verbindungsbolzen 11" als auch der Ansatz 61 der Widerlagerplatte
12" durch entsprechende ffnungen des Kabelmantels hindurchverläuft.
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Ferner greifen die beiden Ansätze 60,61 der Widerlagerplatte mechanisch
in den äußeren Klemmschuh ein.
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In Fig. 12 ist eine weitere Art der Anbringung des Verbindungsstllckes
10 an einem Kabelmantel und der Abschirmung dargestellt. Der hauptsächliche Unterschied
zu der beschriebenen Anbringungsart besteht darin, daß zwei parallele Schlitze 30a,30b
vorgesehen sind, die sich in Längsrichtung der Abschirmung 18a und des Kabelmantels
20a erstrecken.
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Die beiden Schlitze bilden einen flexible Zunge 67, in deren mittlerem
Bereich sich die öffnung 33a zur Aufnahme des Verbindungsbolzens 11 befindet. Die
Anbringung der beiden Schlitze 30a und 30b erlaubt es die Zunge 67 von den Kabelleitungen
abzuheben, so daß der Bolzen von der Unterseite der Zunge her eingeS*ckt werden
kann. Diese Art der Montage ist besonders zweckmäßig in solchen Fällen, in denen
das Kabel schon installiert worden ist und unter Zugspannung steht. Unter diesen
Umständen ist es im allgemeinen nicht mdglich,die Leitungen von der Abschirmung
wegzubiegen, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Bei Bildung zweier Schlitze
und einer Zunge kann man die Zunge Jedoch von den durch Zugspannung beanspruchten
Leitungen abheben, um den Verbindungsbolzen durch das Loch zu ste5kin. Wenn er an
der Zunge angebracht ist, wird diese wieder gegen die Leitungen gedrückt und durch
ein Band 35 in der oben beschriebenen Weise in Stellung gehalten.
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Eine weitere Ausführungsform der Widerlagerpiatte ist in Fig. 13 dargestellt.
Zum Verbinden zweier langer Kabel, oder ganz allgemein bei hohen auftretenden Zugbeanspruchungen
kann es zweckmäßig sein,ein Verbindungsstück statt mit einem einzigen Bolzen 11
mit mehreren Bolzen zu befestigen, um eine noch größere mechanische Festigkeit zu
erzielen.
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Man kann dann Widerlagerplatten 50 verwenden, an deren breiter Kante
außerhalb der Symmetrieachse Je ein Vorsprung 52 und eine Ausnehmung 51 angeordnet
ist. Die deieckförmigen Widerlagerplatten können paarweise 8o zusammengesetzt werden,
daß der Vorsprung 52 einer Platte in die Ausnehmung 51 der gegenüberliegenden Platte
eingreift, so daß beide Platten 50 nicht gegeneinander verdreht werden können. Auch
bei dieser Befestigungsart kann wahlweise nach Art von Fig.l durch Anbringung eines
einzigen Schlitzes oder nach Art von Fig. 12 durch Anbringen zweier Schlitze verfahren
werden.
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Anstelle der dreieckförmigen Widerlagerplatten und Klenschuhe können
erforderlichenfalls auch andere Grundformen verwendet werden.