DE1465485A1

DE1465485A1 - Wasserdichte Kabelkupplung

Info

Publication number: DE1465485A1
Application number: DE19641465485
Authority: DE
Inventors: Daum Leonard E; Aldighieri Rudolph P
Original assignee: Elastic Stop Nut Corp
Current assignee: Elastic Stop Nut Corp
Priority date: 1963-01-14
Filing date: 1964-01-14
Publication date: 1969-05-08
Also published as: GB1045920A; BE642501A; US3260983A

Description

2993-63/Kö/Ro.
US-Ser.No. 251 426
Filing date:
January 14, 1963

Elastic Stop Nut Corporation of America, Union, New Jersey, USA

Wasserdichte Kabelkupplung.

Vorliegende Erfindung betrifft Anschluß- oder Verbindungsstücke für elektrische Leitungen, insbesondere eine wasserdichte Kabelkupplung.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Kabelkupplung zu schaffen, die sich auf der Strecke beim Verlegen von Kabeln und Leitungen bequem anbringen läßt und eine einwandfreie elektrische und mechanische Verbindung zwischen den einzelnen Kabeln ergibt.

Gegenstand der Erfindung ist eine wasserdichte Kabelkupplung zum Herstellen einer lösbaren, isolierten elektrischen Verbindung zwischen mehreren ersten Kabeln und mindestens einem

909819/0377

zweiten Kabel mit jeweils einem elektrischen leiter und einem Mantel aus Isoliermaterial, gekennzeichnet durch ein erstes und ein zweites Stück aus elastischem Isoliermaterial, von denen jedes die Kabelmäntel wasserdicht einspannende Teile sowie einander unter Bildung einer wasserdichten Kammer lösbar und wasserdicht greifende Teile aufweist? sowie durch ein die Leiter lösbar kuppelndes und elektrisch miteinander verbindendes Anschlußelement, das in der Kammer eingeschlossen ist derart, daß die elektrischen Verbindungen zwischen den Leitern gegen die äußere Umgebung schützend abgedichtet sind·

In den beigefügten Zeichnungen zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Kabelkupplung im auseinandergezogenen Zustand;

Mg. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte perspektivische Ansicht der Kabelkupplung nach Fig. 1 im zusammengefügten Zustand}

Mg. 3 eine Endansicht der Anordnung nach Fig. 2\

Fig. 4 eine Schnittansicht der Bestandteile einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kabelkupplung im auseinandergezogenen Zustandj

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 4j

Fig. 6 eine Schnittansicht der Ausführungsform nach Fig. 4, welche die einzelnen Bestandteile im zusammengefügten Zustand zeigt;

909819/0377

Pig· 7 eine Endansicht der Anordnung nach Fig. 6; und

Pig. 8 eine teilweise im Schnitt dargestellte perspektivische Ansicht einer weiteren AuafUhrungsform der Erfindung.

Pig. 1 zeigt die Bestandteile einer elektrischen Kabelkupplung vor dem Zusammenbau. Die Kabel 10 und 12, deren Enden miteinander zu verbinden sind, bestehen jeweils aus einem elektrischen leiter 14 aus entweder Massivdraht oder Drahtlitze und einer Hülle oder einem Mantel 16 aus Isoliermaterial. Um zwischen den leitern der Kabel 10 und 12 eine feste mechanische und zugleich eine einwandfreie elektrische Verbindung herzustellen, ist eine elektrisch leitende Scheibe 20 vorgesehen. Die Scheibe 20 hat ein Zwingenteil 22 sowie Löcher 24 zum Einführen der Kabelenden, die durch teilweises Entfernen des Mantels 16 und Freilegen des Leiters 14 abisoliert sind. Die in die Zwinge 22 bzw. die Löcher 24 eingeschobenen blanken Kabelenden werden mit Klemmschrauben 26 festgeklemmt, so daß die einzelnen Leiter in der Scheibe 20 fest verankert sind und dadurch eine stabile, lösbare mechanische Befestigung sowie eine einwandfreie elektrische Verbindung hergestellt wird.

Auf die Kabel 10 und 12 ist jeweils ein Teil 30 bzw. 40 aufgesteckt. Die beiden Teile passen so aneinander und auf die Kabelmantel, daß sie schützend die Scheibe 20 umhüllen und die elektrischen Anschlüsse abdichten. Die beiden aus elastischem

90 9819/0377

Material geformten Teile oder Stücke 30 und 40 sollen folgende Eigenschaften haben» Das Material soll nicht porös sowohl für Gase als auch für Flüssigkeiten sowie praktisch undurchlässig für Säuren und Alkalien von der Art und Konzentration, wie sie normalerweise bei unterirdischen Installationen vorkommen, sein. !Ferner soll das Material weitgehend stabil und unempfindlich

gegen äußere atmosphärische Einflüsse, besonders im Hinblick auf die Sonnenbestrahlung sein· Es soll ohne Beeinträchtigung seiner mechanischen und elektrischen Eigenschaften extremen Temperaturverhältniesen von Temperaturen unter Hull bis zu den bei oberirdischen Installationen in tropischen Breiten oder Wüstenzonen auftretenden hohen Temperaturen standhalten können· Es soll verhältnismäßig fest und nicht brechbar sein und muß andererseits einen gewissen Grad an Elastizität aufweisen· Es soll soweit als möglich frei von "Selbstalterung¹¹ mit der Zeit sein· Es soll zäh sein und eine verhältnismäßig hohe dielektrische Durchschlagfestigkeit haben* Ein für diese Zwecke geeignetes Material ist Neopren, unter welchem Begriff eine Anzahl von Chloroprenpolymerisaten verschiedener Sorten zusammengefaßt sind. Wie dem Pachmann klar ist, stehen eine große Zahl verschiedenartiger für diese Zwecke geeigneter sonstiger Materialien zur Verfügung. Dazu gehören u.a. Kunstharze wie "Polythen"· Zwar kann man die Stücke 30 und 40 auch aus Naturkautschuk formen; jedoch iet dies wegen des dem Naturkautschuk eigenem Verfalls

909819/0377

mit der Zeit - eine Eigenschaft, die man als ^M Alterung¹¹ bezeichnet - nicht zu empfehlen. Die Wahl des zu verwendenden Materials richtet sich daher nach den jeweiligen speziellen Bedingungen von Fall zu Sail·

• Yon den vorgenannten Materialien ist neopren in geeigneter Zusammensetzung ganz besondere gut geeignet, und es soll daher bei der nachstehenden Beschreibung vorausgesetzt werden, daß als Material für die Stücke 30 und 40 neopren verwendet wird, ohne daß Jedoch die Erfindung hierauf beschränkt ist·

Wie in fig, 1 und 2 im einzelnen zu sehen ist, hat das Ansatzstück 30 eine Innenfläche 31 mit einem leil 52 von größerem Durchmeseer und einem Teil 33 von kleinerem Durchmesser. Die beiden !Seile sind gleichachsig mit der Zwinge 22 der Scheibe 20 angeordnet. Der Teil 53 dient zum Durchführen des Kabels 10, wobei die relativen Normaldurchmesser dieser Durchführung und des Kabelmantels 16 so gewählt sind, daß ein Pestsitz entsteht, der die Durchführung bei eingeschobenem Kabel gegen das Eindringen von Wasser oder Feuchtigkeit ins Innere der Leitungskupplung abdichtet. Das Einführen des Kabels 10 von Hand kann ohne weiteres vor dem Einschieben des Leiters 14 indie Zwinge 22 vorgenommen werden} dieses Einführen wird durch die Schrägkante oder Auskehlung 55 am Eingang der Durchführung 33 sowie durch die Elastizität des Materials des Stückes 30, die eine gewisse Aufweitung der Durchführungsöffnung unter Beibehaltung der

909819/037*

ORfGlNAL INSPECTED

einwandfreien Wasserabdichtung gestattet, erleichtert· Die Außenfläche de» Stückes 30 hat einen Teil 36. von größerem Durchmesser und einen Teil 37 von kleinerem Durchmesser, der die Form eines verkehrten Kegelstumpf es hat und mit einer Schulter 38 an den Teil 36 ansetzt.

Das Gehäusestiick 40 hat eine Fläche 41 mit mehreren Durchführungsöffnungen 42, die gleichachsig mit den löchern 24 in der Scheibe 20 verlaufen und mit einem zylindrischen Innenhohlraum in Verbindung stehen, der einen Teil 43 von größerem Durchmesser und einen Teil 44 von kleinerem Durchmesser in Form eines verkehrten, an der Stirnfläche 45 endenden Kegelstumpfes aufweist. Wie beim Gehäusestück 30 sind die Durchmesser der Durchführungsöffnungen 42 und der Kabelmantel 16 so bemessen, daß die Kabelenden von Hand durch die öffnungen. 42 eingeführt werden können und dort im Festsitz unter Bildung von das Eindringen von Wasser in das Innere der Leitungskupplung verhindernden Dichtungen eingespannt werden» Durch Auskehlungen 46 und einen Spreizschlitz 47 wird das Einführen der Kabel 12 erleichtert. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1-3 sind vier mit vier Löchern.24 gleichachsige Durchführungsöffnungen 42 vorgesehen, während nur zwei mit dem Kabel 10 zu verbindende Kabel 12 vorhanden sind· In. einem solchen Fall, wo mehr Öffnungen 42 vorhanden sind, als anzuschließende Kabel 12 auf der Strecke vorgefunden werden, dichtet man die nicht benutzten öffnungen 42 mit Stöpseln 48 ab. Es

909819/037? . .

ORIGINAL INSPECTED

braucht daher lediglich ein Typ des vorgefertigten Gehäuses 4-0 und der Scheibe 20 für die verschiedenen Verwendungszwecke, bei denen die Anzahl der anzuschließenden Kabel 12 verschieden sein kann, geliefert zu werden.

In Fig. 2 sind das Ansatzstück 30 und das Gehäusestück im zusammengefügten Zustand gezeigt, wobei die beiden Stücke schützend die Scheibe 20 umkleiden und die in der Scheibe hergestellten elektrischen Anschlüsse abdichten, indem durch das Zusammensetzen der den größeren Durchmesser aufweisenden Teile 32 und 4-3 der Flächen 31 und 41 des Ansatzstückes 30 und des Gehäusestückes 40 eine Kammer 50 gebildet wird, welche die Scheibe 20 mit ihrer Zwinge 22 frei aufnehmen kann. Die relativen Normaldurchmesser des Teiles 37 und des entsprechenden Teiles 44 sind so bemessen, daß der Teil 37 von Hand in den Teil 44 eingeschoben werden kann, wobei die Elastizität des Materials des Gehäusestückes eine radiale Aufweitung dieses Stückes unter Ausdehnung seines Innenteiles 44 gestattet, so daß der äußere Teil 37 des Ansatzstückes eingeschoben werden kann und ein eine Wasserdichtung bildender Festsitz zwischen den aufeinanderpassenden Flächen hergestellt wird« Die verkehrte Kegelform der komplementären aufeinandersitzenden Flächen 37 und 44 bewirkt eine mechanische Verankerung, die das Ansatzstück und das Gehäusestück im fest zusammengefügten oder verhakten Zustand hält· -

909819/037?

·» β -■

Beim Zusammenbau der Leitungskupplung zwecke Herstellung eines gemeinsamen Anschlusses einer Gruppe von Kabelenden werden die entsprechenden Kabel zunächst durch die hierfür vorgesehenen· Durchführungen im Ansatzstück und im Gehäusestück geechoben und in die in Pig. 1 gezeigte Lage gezogen. Die Kabelenden werden abisoliert, und die entsprechenden blanken Leiter werden in die Zwinge bzw. die Locher der Scheibe eingeführt und dort durch Anziehen der Klemmschrauben festgeklemmt. Anschließend werden das Ansatzstück und das Gehäusestück auf den entsprechenden Kabeln gegeneinander geschoben, bis das Ansatzstück mit seinem. Rand in das Gehäusestück hineingleitet und sich mit diesem in der in Fig. 2 gezeigten Weise verhakt, wobei die Scheibe in der schützenden Kammer eingeschlossen ist. Sowohl das Durchziehen der Kabel durch die Durchführungsöffnungen als auch das Einschieben des Ansatzstückrandes in das Gehäuse kann durch Verwendung eines Schmiermittels erleichtert werden. Die gesamte Leitungskupplung kann durch Vornahme der oben genannten Schritte in umgekehrter Reihenfolge ohne weiteres wieder auseinanderge- · nommen oder gelöst werden.

In Fig. 4-7 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Ansichten gezeigt. Fig. 4 zeigt die Bestandteile der Leitungskupplung vor dem Zusammenfügen, wobei die Enden der Kabel 110 und 112 in der gleichen Weise miteinander zu verbinden sind wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1-3. Jedoch

909819/0377

ORIGINAL

_ 9 —

erfolgt in dieeem lalle der mechanische und elektrieche Anschluß der leiterenden 114 mittels eines elektrisch leitenden Elementes 120, das aus elektrischen Kontakten in Form eines zungen- oder fahnenartigen Kontakthalters 121 und zweier fahnenartiger Kontakthalter 122 besteht. Die drei durch eine Schraube 123a und eine Mutter 123b miteinander versohraubten Kontakthalter haben jeweils an ihren äußeren Enden eine Zwinge 124 zum Befestigen des entsprechenden Leiters· Beim Anschließen der Leiter kann man die Kontakthalter 121 und 122 mit ihren Zwingenenden auf die entsprechenden blankgemachten Leiterenden aufschieben und dort anwiirgen, wie bei 126 gezeigt. Anschließend an das Anwürgen werden die Kontakthalter dann miteinander verschraubt.

Das Ansatzstück 130 und das Gehäusestack 140, die aus einem elastischen Isoliermaterial geformt sind, bilden, wenn die Kabel 110 und 112 eingezogen sind, im zusammengefügten Zustand ein die elektrischen Anschlüsse abdichtendes Schutzgehäuse für das Element 120. Und zwar sind zu dieeem Zweck die Teile wie folgt ausgebildet:

Das allgemein ringförmige Ansatzstück 130 hat eine Innenfläche 131 mit einem Teil 132 von größerem Durchmesser und einem Seil 133 von kleinerem Durchmesser! der die Durchführung für das Einziehen des Kabels 110 vor der Befestigung der Kontaktzunge 121 auf dem leiter 114 bildet, wobei das Einschieben des Kabels in die Durchführung durch die Auskehlung 135 und die

909819/0377

.elastische Beschaffenheit des Materials dee Ansatzstücke» erleichtert und zwischen den aufeinanderliegenden KLäohen des Kabelmantels 116 und der Durchführungsöffnung eine Wasserdichtung gebildet wird·

Das Gehäusestück 140 hat eine Innenfläche 14-1 mit zwei Durchführungsöffnungen 142, die mit einem Hohlraum 143 in Verbindung stehen, der eine solche Porm und Größe hat, dafi das zusammengeschraubte Kontaktelement 120, ohne anzustoßen, Platz darin hat. Ferner hat das Gehäuseetück 140 einen zylindrischen Innenflächenteil 144, der mit einer Schulter 145 am Hohlraumteil ansetzt. Die Kabel 112 werden vor dem Anwürgen der Kontaktfahnen 122 durch die Durchführungen 142 gezogen, wobei die Auskehlungen 146 und der Spreizschlitz 147 das Einschieben der Kabel in die Durchführungen erleichtern.

Nach dem Befestigen der Kontakthalter 121 und 122 an den entspreohenden Leiterenden 114 und dem Zusammenfügen der Kontakthalter 121 und 122 mittels der Verschraubung 123 werden das Ansatzstück 130 und das Gehäusestück 140 in der in fig. 6 gezeigten Weise zusammengeschoben, wobei das Ansatzstück soweit in das Gehäusestück eingeschoben wird, bis die Stirnfläche 138 an die Schulter 145 anstößt. Die relativen Normaldurchmesser des Außenflächenteiles 137 und des entspreohenden Innenflächtnteiles 144 sind so bemessen, daß diese !lachen im Festsitz so

909819/0377

ORIÖIftAL

aufeinanderpassen, daß nicht nur eine das Kontaktelement 120 und die elektrischen Anschlüsse schützend einkapselnde Wasserdichtung gebildet sondern auch das Ansatzstück 130 mit dem Gehäusestück 140 mechanisch fest verankert wird.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kabelkupplung im zusammengefügten Zustand. Diese Ausführungsförm "braucht hier nur kurz "beschrieben zu werden, da die ihr zugrunde liegenden Prinzipien bereits ausführlich erläutert wurden. Und zwar sind in Fig. 8 die beiden Leiter eines Kabelpaares 210 mechanisch und elektrisch mit jeweils den beiden Leitern zweier Kabelpaare 212 verbunden. Der Anschluß erfolgt jeweils mittels eines elektrisch leitenden Stabes 220, wobei die Leiter der Kabel 210 und 212 jeweils in der Zwinge 222 und den Löchern 224 des betreffenden Kontaktstabes 220 sitzen und mit Hilfe von Klemmschrauben 226 lösbar dort verankert sind.

Das aus elastischem Isoliermaterial geformte Ansatzstück 230 hat zwei Durchführungen 232 für die beiden Kabel 210, wobei die Kabelmantel wasserdicht in den entsprechenden Durchführungen 232 sitzen. Durch die Auskehlungen 233 und den Spreizschlitz wird das Einschieben der Kabel 210 in die Durchführungen 232 erleichtert, wie oben erklärt.

Das mit dem Ansatzstück 230 zusammenpassende Gehäusestück 240 hat vier Durchführungen 242, die mit einem Hohlraum 241 in

909819/037 7
ORIGINAL MSPECTED

Verbindung stehen und mit den Mänteln der Kabel 212, wenn diese .eingezogen sind, entsprechende Wasserdichtungen bilden· Der Hohlraum 241 hat einen Teil 243 von größerem Durchmesser und einen !eil 244 von kleinerem Durchmesser mit einer Schulter 245 zwischen beiden Teilen. Der Teil größeren Durchmessers ist durch einen Steg 246, der in einer Anschlagfläche 247 endet, unterteilt·

Wie bereits beschrieben, werden die Kabel durch die entsprechenden Durchführungen im Ansatzstück und im G-ehäusestiick gezogen und anschließend mit den abisolierten Leiterenden am entsprechenden Kontaktstab 220 befestigt. Anschließend werden sowohl das Ansatzstück als auch das Gehäusestück entlang der Kabelmäntel gegeneinander geschoben, bis die Innenteile 243 und 244 des GehäuseStückes die Außenflächenteile 237 bzw. 236 des Ansatzstückes übergreifen und die Stirnfläche 239 gegen die Fläche 247 des Steges' 246 stößt. Die relativen Normaldurchmesser des Innenteils 243 des Gehäusestückes und des Außenteils 237 des

Ansatzstückes sind so bemessen, daß die "beiden Teile im Pestsitz zusammengehalten werden. Die aneinanderstoßenden Schultern 238 und 245 und die aneinanderstoßenden Flächen 239 und 247 sorgen dafür, daß das Ansatzstück fest innerhalb des Gehäusestückes ■verankert wird. Dabei ist zu beachten, daß die relativen Normaldurchmesser des Außenflächenteiles 236 des Ansatzstückes und des Innenflächenteiles 244 des GehäuseStückes so bemessen sind, daß bei vollständig zusammengefügter Leitungskupplung der Teil 244

909 819/0377

des Hohlräume 241 nicht ausgeweitet ist, so daß die Schulter 245 die Schulter 238 mit ihrer vollen Fläche erfaßt und dadurch die bestmögliche Haftung zwischen den beiden Stücken besteht. Der Trennsteg 246 dient dazu, die beiden Kontaktstäbe 220 mit ihren elektrischen Anschlüssen elektrisch voneinander zu isolieren· Das Zusammensetzen und Auseinandernehmen des Ansatzstückes und des Gehäusestückes auf der Strecke wird durch an den Außenflächen 235 bzw. 249 vorgesehene Griffstucke erleichtert, die es gestatten, das Ansatzstück und das Gehäusestück fest mit der Hand zu fassen und gegeneinander zu drücken bzw. aus einander zuziehen.

909819/0377

Claims

Patent an s ρ r u c b

Wasserdichte Kabelkupplung zum Herstellen einer lösbaren, isolierten elektrischen Verbindung zwischen mehreren ersten Kabeln und mindestens einem zweiten Kabel mit jeweils einem elektrischen Leiter und einem Mantel aus Isoliermaterial, gekennzeichnet durch ein erstes Stück (30) und ein zweites Stück (40) aus elastischem Isoliermaterial, von denen Jedes die Kabelmantel wasserdicht einspannende !Teile sowie einander unter Bildung einer wasserdichten Kammer (50) lösbar und wasserdicht greifende Seile aufweist; sowie durch ein die Leiter lj&sbar kuppelndes und elektrisch miteinander verbindendes Anschluß element (20) das in der Kammer eingeschlossen ist derart, daß die elektrischen Verbindungen zwischen den Leitern gegen die äußere Umgebung schützend abgedichtet sind.

909819/0377