DE102008027966B4

DE102008027966B4 - Verfahren, Werkzeug und Set

Info

Publication number: DE102008027966B4
Application number: DE200810027966
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-12
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2014-03-13
Anticipated expiration: 2028-06-13
Also published as: DE102008027966A1

Abstract

Verfahren zum Verbinden eines Endes eines ersten Kabelstücks mit einem Ende eines zweiten Kabelstücks, wobei beide Kabelstücke jeweils einen elektrischen Leiter und einen den Leiter umschließenden Isoliermantel aus einem Material mit einem vernetzbaren Stoff umfassen, beinhaltend folgende Schritte: – An den beiden Enden werden die beiden Leiter der beiden Kabelstücke elektrisch leitend miteinander verbunden, – über die Verbindungsstelle wird eine Hülse aus einem Material mit einem mit vorgenanntem Stoff vernetzbaren Stoff derart angeordnet, dass sie die Verbindungsstelle und an beiden Enden die Isoliermäntel über eine vorgebbare axiale Länge umschließt, – die Hülse mit den Enden wird in ein Werkzeug eingelegt, das zwei aufeinander zu bewegbare Hälften umfasst, von denen jede derart mit einer Einbauchung ausgebildet ist, dass bei einander dicht gegenüberliegenden Hälften die beiden Einbauchungen eine beide Hälften durchdringende Höhlung bilden, wobei die Einbauchungen derart ausgebildet sind, dass die Verbindungsstelle bei geöffnetem Werkzeug in eine der Einbauchungen einlegbar ist, – die Hälften werden aufeinander zu bewegt und mit in beiden Hälften angeordneten Mitteln wird die Verbindungsstelle derart behandelt, dass zwischen der Hülse auf der einen Seite und den umschlossenen Isoliermantelbereichen auf der anderen Seite eine Vernetzung herbeigeführt wird, – wobei die Stoffe einen Gummi umfassen, – wobei die Vernetzung als eine Vulkanisation ausgeführt wird, – wobei die Hülse wenigstens einen Vulkanisationsstoff und/oder -beschleuniger umfasst, und – wobei das Behandeln ein Erwärmen in einem vorgebbaren Temperaturbereich über eine vorgebbare Erwärmungsdauer umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Werkzeug zum Durchführen des Verfahrens und ein Set umfassend das Werkzeug.
Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Verfahren bekannt, bei denen zum Verbinden zweier Kabelstücke sowohl deren Leiter elektrisch leitend als auch deren Isoliermäntel miteinander verbunden werden, z. B. US 5 859 385 A , EP 0 296 333 B1 . Dabei kommt einem dauerhaften und dichten Verbinden der Isoliermäntel der beiden Kabelstücke besondere Bedeutung zu.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren und ein verbessertes Werkzeug zum Durchführen des Verfahrens zum Erzeugen einer dauerhaften und dichten Verbindung der Isoliermäntel zweier zu verbindender Kabelstücke zu schaffen.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Werkzeugs durch den Gegenstand des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass durch die Ausbildung der Vernetzung zwischen der Hülse und den Isoliermänteln eine dichte und eine derart dauerhafte Verbindung der Isoliermäntel erzielt wird, dass eine Lebensdauer der Verbindung von bis zu 20 Jahren und mehr sichergestellt werden kann. Dabei ist die Vernetzung als Vulkanisation ausgebildet, wozu die Isoliermäntel wie auch die Hülse einen vulkanisierbaren Elastomer bzw. Gummi und die als Vulkanisierhülse ausgebildete Hülse wenigstens einen Vulkanisationsstoff und/oder -beschleuniger umfasst. Dabei hat sich in umfangreichen Versuchsreihen für die gängigen Stoffe eine Vulkanisiertemperatur um die 180°C und eine Erwärmungsdauer für das Vulkanisieren von wenigstens drei Minuten als besonders vorteilhaft herausgestellt.
Das zum Durchführen des Verfahrens vorgesehene Werkzeug ist bei zangenartiger Ausbildung mit besonderem Vorteil besonders einfach handhabbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur.
Die Figur zeigt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Prinzipskizze ein Werkzeug zum Verbinden zweier Kabelstücke. Beide Kabelstücke sind dabei derart aufgebaut, dass ein elektrischer Leiter, beispielsweise aus Kupferdraht oder -litze, von einem Isoliermantel umgeben ist. Der Isoliermantel umfasst dabei ein Gummimaterial. Bei dem einen Kabelstück handelt es sich beispielsweise um ein an einem Photovoltaikmodul fest angeschlossenes Anschlusskabel, das mit einem gleichartigen Kabel als anderes Kabelstück zu verlängern ist, um es beispielsweise an einen entfernt angeordneten Verteiler anzuschließen. Zum Vorbereiten des Verbindens beider Enden der beiden Kabelstücke sind die beiden Enden zunächst um eine vorgebbare axiale Länge abzuisolieren. Danach werden die beiden abisolierten Leiterenden mit einer bekannten Verbindungstechnik, beispielsweise einem Quetschverbinder elektrisch leitend miteinander verbunden.
Danach wird eine Vulkanisierhülse derart um die Verbindungsstelle fixiert, dass sie die Verbindungsstelle und an beiden Enden die Isoliermäntel über eine vorgebbare axiale Länge umschließt. Dabei umfasst die Hülse ebenfalls besagtes Gummimaterial sowie einen Vulkanisationsstoff und -beschleuniger. Um die Vulkanisierhülse und die Isoliermantelenden durch Vulkanisation dauerhaft und dicht miteinander zu verbinden, ist die Vulkanisierhülse in Abhängigkeit vom eingesetzten Gummimaterial für eine vorgebbare Zeitdauer bei einer vorgebbaren Temperatur zu erwärmen.
Dazu wird die Verbindungsstelle mit der Vulkanisierhülse in ein entsprechendes zangenartiges Werkzeug eingelegt. Genauer gesagt umfasst das zangenartig ausgebildete Werkzeug am Zangenkopf zwei durch die Zangenbetätigung aufeinander zu bewegbare Hälften 10 und 20, von denen jede derart mit einer in einem Formgesenk 12 und 22 ausgebildeten Einbauchung 14 und 24 ausgebildet ist, so dass bei aneinander anliegenden Hälften 10 und 20 eine beide Hälften 10 und 20 durchdringende Höhlung zum darin Aufnehmen der Vulkanisierhülse samt Verbindungsstelle geschaffen ist. Der Zangengrundkörper ist dabei aus verzinktem Eisen ausgebildet. Die Formgesenke 12 und 22 mit den Einbauchungen 14 und 24 sind dabei insbesondere als auswechselbare Formgesenke ausgebildet, so dass das Werkzeug unter anderem an unterschiedliche Leiterquerschnitte von beispielsweise 2,5 mm², 4 mm², 6 mm² oder 10 mm² einfach anpassbar ist.
Bei geöffnetem Zangenkopf wird die Verbindungsstelle mit der sie umschließenden Vulkanisierhülse in die Einbauchung 24 der Hälfte 20 eingelegt. Danach wird die Hälfte 10 durch Betätigen der Zange derart bewegt, dass die beiden Hälften 10 und 20 zum aneinander Anliegen gebracht werden. Dabei ist in jeder der beiden Hälften 10 und 20 ein elektrisches Heizelement angeordnet, für deren Spannungsversorgung das Werkzeug über ein entsprechendes Anschlusskabel 32 beispielsweise an eine 230 Volt Wechselspannung anschließbar ist. Das Anschlusskabel 32 ist dabei beispielsweise mit einer Länge von ca. 2 Metern ausgebildet. Weiterhin ist in jeder der beiden Hälften 10 und 20 ein Heizkern aus Eisen angeordnet. Die Heizleistung je Hälfte 10 und 20 beträgt dabei circa 200 Watt.
Beispielsweise vor einem Schließen des Werkzeugs ist darauf zu achten, dass das Werkzeug entsprechend vorgeheizt ist, wozu das abgeschlossene Vorheizen am Werkzeug beispielsweise dadurch signalisiert wird, dass zwei rote, ins Werkzeug integrierte elektrische Lampen erlöschen. Nach dem Vorheizen von beispielsweise fünf Minuten müssen die Hälften 10 und 20 bei einmal eingelegter Vulkanisierhülse wenigstens circa drei Minuten geschlossen bleiben, so dass die Vulkanisation vollständig für eine dauerhafte und dichte Verbindung abläuft. Dabei ist das Werkzeug derart ausgebildet, dass mit einer Temperatur um die 180°C herum fürs Vulkanisieren gearbeitet wird, wozu ein ins Werkzeug integriertes Schaltelement zum Einhalten der 180°C beispielsweise mit einer Schalttemperatur von 180° ± 5°C ausgebildet ist. Die Elektronik des Werkzeugs ist dabei beispielsweise in Schutzklasse 1 ausgebildet. Dabei kann eine Verweildauer der Vulkanisierhülse im geschlossenen Werkzeug ohne Einbußen der Verbindungsqualität auch länger als besagte drei Minuten sein. Nach dem Herausnehmen der Vulkanisationshülse kann ein Abkühlen der Verbindung dadurch beschleunigt werden, dass beispielsweise mit Wasser gekühlt wird. Erst nach abgeschlossener Abkühlung ist auch die Vulkanisation abgeschlossen und die Verbindung belastbar.

Claims

Verfahren zum Verbinden eines Endes eines ersten Kabelstücks mit einem Ende eines zweiten Kabelstücks, wobei beide Kabelstücke jeweils einen elektrischen Leiter und einen den Leiter umschließenden Isoliermantel aus einem Material mit einem vernetzbaren Stoff umfassen, beinhaltend folgende Schritte: – An den beiden Enden werden die beiden Leiter der beiden Kabelstücke elektrisch leitend miteinander verbunden, – über die Verbindungsstelle wird eine Hülse aus einem Material mit einem mit vorgenanntem Stoff vernetzbaren Stoff derart angeordnet, dass sie die Verbindungsstelle und an beiden Enden die Isoliermäntel über eine vorgebbare axiale Länge umschließt, – die Hülse mit den Enden wird in ein Werkzeug eingelegt, das zwei aufeinander zu bewegbare Hälften umfasst, von denen jede derart mit einer Einbauchung ausgebildet ist, dass bei einander dicht gegenüberliegenden Hälften die beiden Einbauchungen eine beide Hälften durchdringende Höhlung bilden, wobei die Einbauchungen derart ausgebildet sind, dass die Verbindungsstelle bei geöffnetem Werkzeug in eine der Einbauchungen einlegbar ist, – die Hälften werden aufeinander zu bewegt und mit in beiden Hälften angeordneten Mitteln wird die Verbindungsstelle derart behandelt, dass zwischen der Hülse auf der einen Seite und den umschlossenen Isoliermantelbereichen auf der anderen Seite eine Vernetzung herbeigeführt wird, – wobei die Stoffe einen Gummi umfassen, – wobei die Vernetzung als eine Vulkanisation ausgeführt wird, – wobei die Hülse wenigstens einen Vulkanisationsstoff und/oder -beschleuniger umfasst, und – wobei das Behandeln ein Erwärmen in einem vorgebbaren Temperaturbereich über eine vorgebbare Erwärmungsdauer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stoffe gleich sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Temperaturbereich um die 180°C ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Erwärmungsdauer wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei Minuten beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei dem Erwärmen nachfolgend die Verbindungsstelle abgekühlt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das elektrische Verbinden mittels eines Quetschverbinders ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei für das elektrische Verbinden die Enden beider Kabelstück durch Entfernen eines axialen Stücks des Isoliermantels abisoliert werden.
Werkzeug zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, beinhaltend folgende Merkmale: – Das Werkzeug umfasst zwei aufeinander zu bewegbare Hälften, von denen jede derart mit einer Einbauchung ausgebildet ist, dass bei einander dicht gegenüberliegenden Hälften die beiden Einbauchungen eine beide Hälften durchdringende Höhlung bilden, – die Einbauchungen sind derart ausgebildet, dass eine Verbindungsstelle zweier Kabelstücke, deren Leiter miteinander elektrisch verbunden sind und deren Isoliermantel aus einem Material mit einem vernetzbaren Stoff ausgebildet sind, bei geöffnetem Werkzeug in eine der Einbauchungen einlegbar ist, wobei über die Verbindungsstelle eine Hülse aus einem Material mit einem mit vorgenanntem Stoff vernetzbaren Stoff derart angeordnet ist, dass sie die Verbindungsstelle und an den Enden beider Kabelstücke die Isoliermäntel über eine vorgebbare axiale Länge umschließt, und die Einbauchungen sind in auswechselbare Formgesenken ausgebildet, so dass das Werkzeug an unterschiedliche Leiterquerschnitte angepasst werden kann, und – die beiden Hälften umfassen Mittel, mit denen zwischen der Hülse auf der einen Seite und den umschlossenen Isoliermantelbereichen auf der anderen Seite eine Vulkanisation herbeiführbar ist, wobei die Mittel je Hälfte ein elektrisches Heizelement, für ein Erwärmen der Hülse in einem vorgebbaren Temperaturbereich über eine vorgebbare Erwärmungsdauer umfassen.
Werkzeug nach Anspruch 8, wobei das Werkzeug zangenartig ausgebildet ist und die beiden Hälften am Zangenkopf angeordnet sind und durch Betätigung der Zange aufeinander zu bewegbar sind.
Werkzeug nach Anspruch 9, wobei die Höhlung im Wesentlichen senkrecht zur Betätigungsebene des Werkzeugs ausgerichtet ist.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Temperaturbereich um die 180°C ist und/oder die Erwärmungsdauer wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei Minuten beträgt.
Set umfassend das Werkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 11 sowie wenigstens eine Hülse und eines der Kabelstücke.