DE1665960C3 - Vorrichtung zum dichten Anschluß von armierten elektrischen Kabeln an andere Bauteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um an Geräte, Maschinen, Installationen oder ähnliches elektrische Kabel mit einer verstärkenden Armierung, die aus metallischen Drähten unter Umhüllung mit isolierendem Material bestehen, auszuschließen, mit einem metallischen zylindrischen Körper mit einer konischen zylindrischen Innenanlagefläche, die mit einer Schraube mit ebenfalls konischer Anlagefläche, jedoch unterschiedlicher Konizität zusammenwirkt.

Eine solche, beispielsweise durch die britische Patentschrift 9 04 673 bekannte Vorrichtung umfaßt einen Körper, der in seinem mit dem zu verbindenden Kabel in Kontakt kommenden Teil zylindrisch ist, der jedoch eine konische Anlagefläche aufweist, die mit einer konischen Anlagefläche einer auf diesen Körper aufschraubbaren Mutter zusammenwirkt, wobei die Konizität der beiden zusammenwirkenden Flächen von Körper und Mutter unterschiedlicher Größe in Konvergenzrichtung gegeneinander ist. Um eine Verbindung mit einer solchen bekannten Vorrichtung herzustellen, muß bevor die Drähte an Masse gelegt werden, und die Dichtung der Anordnung hergestellt werden kann, zunächst für ein Blankmachen der Drähte gesorgt werden, derart, daß sie zwischen die beiden konischen Anlageflächen eingeführt werden können.

Eine solche Vorrichtung der eingangs genannten Art soll nun so weitergebildet werden, daß selbsttätig beim Anschluß der Vorrichtung ein Blankmachen der Drähte erfolgt und der Anschluß sich selbsttätig, ohne daß die Drähte irgendeine mechanische Beanspruchung erfahren, bei gleichzeitiger selbsttätiger Abdichtung sich einstellt.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß zwischen Körper und Schraube ein ein Messer zum Schneiden der Außenschicht aus isolierendem Material unter Bildung eines Dichtungswulstes und zum Legen der Drähte an Masse bildendes Messer sowie ein konischer Körper mit zwei Teilen unterschiedlicher Konizität zur Herbeiführung von Verankerung und Verstärkung der Dichtung infolge Kompression der Innenschicht aus isolierendem Material vorgesehen sind, wo· bei die beiden Teile voneinander durch eine Nut getrennt sind und der konische Körper dem Messerkörper derart zugeordnet ist, daß die Bewehrung aus metallischen Drähten zwischen dem konischen Körper und dem Messer bei Anziehen der Schraube gegen den Körper einführbar ist.

Auf Grund der erfindungsgemäßen Maßnahme ist jeder Vorgang eines vorherigen Blankmachens überflüssig. Es genügt nämlich, die Bewehrung aus den metallischen Drähten zwischen den konischen Körper und das Messer einzuführen, damit die folgenden Vorgänge sich selbsttätig einstellen: Anlegen an Masse, Dichtigkeit und Verankerung, und zwar allein unter dem Einfluß des Aufschraubens der Mutter gegen den Körper.

Was die Dichtigkeit angeht, so ist es beispielsweise nicht möglich, mit den bekannten Maßnahmen mit Hilfe des isolierenden Materials eine solche Selbstabdichtung zu erreichen.

Nach der britischen Patentschrift ist es nämlich erforderlich, zur Herbeiführung der Abdichtung, äußere Hilfsmittel anzuwenden, wie beispielsweise Dichtungen. Die Kombination der erfindungsgemäß eingesetzten Mittel unter dem gegenseitigen Einfluß von Messer und dem bikonischen Körper ist derart, daß sich ein Wulst aus isolierendem Material ergibt, welcher den Körper der Vorrichtung füllt und für die Dichtigkeit sorgt. Irgendwelche äußeren Hilfsmittel sind nicht erforderlich.

Die Verankerung der Bewehrungsdrähte nach der britischen Patentschrift erfolgt durch ein Verklemmen, ein Spannen der Drähte zwischen den beiden Auflagerflächen, von denen die eine durch den Körper, die andere durch die Mutter gebildet wird. Hieraus ergibt sich aber eine Scherbeanspruchung, welche bei einem auf das Kabel ausgeübten Zug zu einem Brechen der Drähte und zu einem Verlust der Verankerung führt.

Dagegen erfahren bei der erfindungsgemäßen Maßnahme die Drähte keinerlei mechanische Beanspruchung. Ihr Ende wird einfach verformt und durch die so hervorgerufene Aufweitung des Endes der Drähte wird diese Verankerung in besonders günstiger Weise unterstützt. Bei einem Zug stellt sich kein ungünstiger Effekt an den Drähten ein.

Die Zusammendrückung der Innenschicht aus isolierendem Material ergibt bei der letzten Phase des Verspannens nach der Erfindung, während gleichzeitig für die Verankerung gesorgt wird, einen weiter günstigen Einfluß auf die Dichtheit der Vorrichtung.

Vorzugsweise weist das Messer an seinem seiner Schneidkante gegenüberliegenden Ende einen durch einen Bund gebildeten durch die Mutter beaufschlagten Absatz auf.

Vorteilhaft besteht das Messer aus einem weicheren Material als die Armierungsdrähte selbst.

Die Wirkungsweise ist also die folgende: Wird die Armierung aus metallischen Drähten zwischen dem konischen Körper und das Messer unter dem Einfluß des Anziehens der Mutter gegen den Körper eingeführt, so durchschneidet das Messer die AuP?nschicht aus isolierendem Material, bildet einen Abdichtungswulst und legt die Drähte an Masse. Diese Drähte werden dann der Wirkung des konischen Körpers ausgesetzt, wodurch sich eine Verankerung und eine Verstärkung der Dichtung durch Kompression der Innenschicht aus isolierendem Material ergibt

Diese verschiedenen Teile der Vorrichtung sind so gestaltet und so zueinander angeordnet, daß beim Aufschrauben der Mutter auf den zylindrischen Metallkörper das durch die Mutter vorwärtsbewegte Messer das Isoliermaterial, welches die Drähte der Armierung umhüllt, abtrennt, so daß diese Drähte bloßgelegt und an Masse gelegt werden, wobei gleichzeitig das isolierende Material verdrängt, an die Innenwandung des Metallkörpers angepreßt wird und dadurch eine Dichtung bildet. Bei weiterem Anziehen der Mutter verformt der konische Körper im Zuge seines Eindringens unter die Drähte der Armierung deren auf einem gewissen Längebereich bloßgelegte Enden, welche sich unter der Wirkung des stärker konischen Teils dieses Körpers an dessen Auskehlung anlegen und sich in diese fest verankern. Außerdem preßt der konische Körper, während er unter das Messer tritt, das die Drähte der Armierung umhüllende isolierende Material in dem nicht unter der unmittelbaren Wirkung des Messers stehenden Bereich zusammen, wodurch die Dichtungswirkung noch weiter verstärkt wird.

Die Einzelheiten sowie weitere Vorteile der Vorrichtung nach der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform an Hand der Abbildungen.

F i g. 1 ist eine auseinandergezogene Ansicht, teilweise im Längsschnitt der verschiedenen Teile der Vorrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 zeigt, teilweise in Ansicht teilweise im Längsschnitt, die auf dem anzuschließenden Kabel montierte Vorrichtung vor ihrem Verspannen;

F i g. 3 ist eine der F i g. 2 entsprechende Ansicht der Vorrichtung nach ihrem Verspannen auf dem Kabel.

Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht die Vorrichtung gemäß der Erfindung aus vier Teilen, nämlich: einem inneren zylindrisch ausgebildeten Körper a aus Metall, der im Falle des Ausführungsbeispiels an seinem Ende mit einem Verbindungsgewinde b und einer Lagerung für eine Dichtung c versehen ist und so dessen Innendurchmesser so viel größer als der Durchmesser des anzuschließenden Kabels ist, daß zwischen Kabel und Innenwandung ein Zwischenraum e verbleibt. Die Außenfläche des Körpers a ist im Falle des Ausführungsbeispiels, um sein Anziehen durch einen Schlüssel zu ermöglichen, polygonal gestaltet,

einer Mutter g, ebenfalls mit polygonaler Umfläche g\, deren Gewinde gi in den zu diesem Zwecke mit Innengewinde versehenen Körper a einschraubbar ist,

einem konischen Körper ft, ebenfalls aus Metall, mit 6r> zwei Teilen h\ und te von verschiedener Konizität, die durch einen ringförmigen Absatz / voneinander getrennt sind, und

einem zylindrischen Körper / an dessen einem Ende j durch eine in eine Schneide auslaufende Schrägfläche <>5 das Messer gebildet ist und an dessen anderem Ende ein Bund /2 angeordnet ist. Dieser das Messer bildende Körner besteht aus einem weicheren Metall als dem der die Armierung des Kabels dbildenden Drähte k.

Die Montage dieser dann als solche in den Bauteil, an welchem das Kabel angeschlossen werden soll, einschraubbaren Vorrichtung auf dem Kabel d erfolgt in der nachstehend beschriebenen Weise:

Zunächst wird die aus Metalldrähten k bestehende Armierung und ihr isolierender Überzug an der gewünschten Stelle durchtrennt und das die Leiter enthaltende Hauptkabel m bloßgelegt.

Dieser Arbeitsvorgang ist der einzige, welcher von dem Monteur an dem Kabel selbst auszuführen ist. Sämtliche anderen für die Herstellung der vollständigen und dichten Verbindung des Kabels mit dem Teil, an welches dieses anzuschließen ist, werden durch Betätigung der Teile der Vorrichtung selbst durchgeführt.

Auf den nicht bloßgelegten Teil des Kabels werden nunmehr, von dem bloßgelegten Teil m beginnend, aufeinanderfolgend die Mutter g und der das Messer j bildende Körper mit nach dem bloßgelegten Teil des Kabels hin gerichtetem Messer aufgefädelt.

Zunächst wird auf den bloßgelegten T'.Ml m der konische Bauteil h so aufgeschoben, daß sein in der Aufschieberichtung vorderes Ende bis zu dem Ende /seines Bereichs h\ von geringer Konizität unter die aus Stahldrähten bestehende Armierung eindringt Der Teil h beginnt also, gleichzeitig sowohl die Armierung wie deren isolierenden Überzug aufzuweiten.

Darauf wird auf den bloßgelegten Teil m des Kabels der Körper a aufgeschoben, dessen Gewindeende b zu diesem Zeitpunkt bereits in den mit Innengewinde versehenen Teil üer Vorrichtung oder Anlage, an welche das Kabel ν angeschlossen werden soll, eingeschraubt werden kann.

Darauf wird das Messer j längs des Kabels dauf diesem vorwärtsbewegt, bis es auf die durch den die zwei Bereiche verschiedener Konizität aufweisenden Teil h aufgeweitete Isolierung auftrifft.

Schließlich wird die Mutter g in den Körper a eingeschraubt, so daß sich nunmehr die in F i g. 2 dargestellte Anordnung ergibt.

Durch das fortschreitende Aufschrauben der Mutter g werden aufeinanderfolgend die folgenden Wirkungen erzielt:

Der Messerkörper j wird durch den Andruck der Mutter g an seinen Bund 72 vorgedrückt, durchschneidet zunächst das Isoliermaterial auf der Außenfläche der Armierung und dringt bis zu den Armierungs-Stahldrähten k vor, welche er bloßlegt und elektrisch an Masse legt.

Durch den ihm anschließend durch die Stahldrähte entgegengesetzten Widerstand weitet sich das aus demgegenüber weicheren Metall bestehende Messer j selbst auf und verdrängt das plastische Isoliermaterial auf den Körper a hin unter Bildung eines Ringes η aus diesem und Zusammenpressen desselben in dem Raum e, mit dem Ergebnis einer vollkommenen Abdichtung durch das plastische Isoliermaterial selbst.

Der konische Körper Λ, dessen rückwärtige Kante dem Körper a anliegt, zwingt bei seinem fortschreitenden Eindringen unter die Drähte der Armierung diese dazu, sich an ihren Enden zu verformen und auf den Teil Λ2 von größerer Konizität umzulegen, wodurch eine feste Verankerung derselben in dem zwischen den beiden Konen liegenden ringförmigen Absatz /erfolgt.

Im Zuge des Eindringens des konischen Körpers unter das Messer./wird durch diesen das isolierende Material bei ο zusammengedrückt, wodurch eine zusätzliche Abdichtung in dem nicht durch das Messer unmit-

lelbar angegriffenen Teil erfolgt.

Falls die ütahldrähte der Armierung ihrerseits noch einzeln von einem Isoliermaterial umhüllt sind, ergibt sich eine dreifache Abdichtung, weil die vorstehend beschriebene Wirkung auch hinsichtlich der Einzelumhüllungen jedes der Drähte eintritt.

F i g. 3 zeigt die Gesamtanordnung nach Herstellung der Verbindung des Kabels mit dem an dieses anzuschließenden Körper.

Bei Versuchen, die mit gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtungen zum Anschluß von Kabeln von verschiedenen Bauarbeiten und Abmessungen durchgeführt wurden, konnten die folgenden Feststellungen getroffen werden.

Das Drehmoment, das auf die Mutler aufzubringen ist, um deren Anziehen mittels eines üblichen Schlüssels zu ermöglichen, ist kaum größer als 6 kpm.

Gleichzeitig mit dem Eindringen des Messers in das Isoliermaterial werden die Stahldrähte der Armierung an Masse gelegt, wobei der elektrische Kontakt in dem Maße, in welchem sich das Messer weiter über die Drähte bewegt, immer vollkommener wird.

Das plastische Isoliermaterial wird so stark an den Verbindungskörper angepreßt, daß es sich mit diesem gewissermaßen verschweißt und eine vollkommene Abdichtung ergibt.

Die Stahldrähte werden durch das Messer, welches über sie unter gleichzeitigei Verformung derselben lediglich gleitet, nicht beschädigt. Allenfalls ist eine geringe Abplattung der Drähte festzustellen, durch welche aber ihre Zugfestigkeit nicht beeinträchtigt wird.

Bei Ausübung eines Zuges auf das angeschlossene Kabel haben die in dem Absatz des Kegelkörpers verankerten Drähte das Bestreben, diesen mehr und mehr nach unterhalb des Messers hin zu verbringen, wodurch bewirkt wird, daß die gesamte Armierung sich zwischen dem Messer und dem Konus einklemmt.

Da ferner die Zugbeanspruchung symmetrisch auf sämtliche Drähte der Armierung wirkt, wird sie gleichmäßig auf alle Drähte verteilt, wodurch die Zugfestigkeit der Verbindung weiter erhöht wird.

Beispielsweise betrug der Zugwidenstand eines aus einer aus 20 Stahldrähten von 1,4 mm Durchmesser bestehenden Armierung umschlossenen Kabels von

ίο 4 χ 6 mm² bis zum Abscheren der D'rähte 1900Kp. Die Anschlußarmatur selbst, d. h. deren Körper und die Mutter, erlitten hierbei keine Verformung.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung besitzt insbesondere die folgenden Vorteile:

Einfachheit ihrer Konstruktion und Montage,

Wegfall des Arbeitsaufwandes, der sonst für das Bloßlegen der Armierungsdrähte erforderlich ist und der Schwierigkeit, die Armierungsdrähte nach ihrem Bloßlegen in einem Verankerungssystem zu erfassen,

absolute Abdichtung durch das Isoliermaterial des Kabels selbst ohne die Notwendigkeit der Verwendung von Dichtungsscheiben oder anderen zusätzlichen Dichtungsanordnungen aus einem Stoff, der unter Umständen auch nicht die Eigenschaften aufweist, die ihn befähigen würden, insbesondere einer korrodierend wirkenden Atmosphäre, in welcher sich das Kabel befinden könnte, Widerstand zu leisten,

vollkommene Erdung sämtlicher Stahldrähte der Armierung,

wirksame Verankerung der Armierung unter vollkommener Beibehaltung ihres Zugwiderstandes und

Wiederbrauchbarkeit sämtlicher Teile, aus denen die Vorrichtung besteht, mit Ausnahme deü Messers, nach der Demontage.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung, um an Geräte, Maschinen, Installationen oder ähnliches elektrische Kabel mit einer verstärkenden Armierung, die aus metallischen Drähten unter Umhüllung mit isolierendem Material bestehen, anzuschließen, mit einem metallischen zylindrischen Körper mit einer konischen zylindrischen Innenanlagefläche, die mit einer Schraube mit ebenfalls konischer Anlagefläche, jedoch unterschiedlicher Konizität zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Körper (a) und Schraube (g) ein ein Messer zum Schneiden der Außenschicht aus isolierendem Material unter Bildung eines Dichtungswulstes und zum Legen der Drähte an Masse bildendes Messer sowie ein konischer Körper (h) mit zwei Teilen (Ai, In) unterschiedlicher Konizität zur Herbeiführung von Verankerung und Verstärkung der Dichtung infolge Kompression der Innenschicht aus isolierendem Material vorgesehen sind, wobei die beiden Teile (Ai, te) voneinander durch eine Nut ßj getrennt sind und der konische Körper (h) dem Messerkörper Q) derart zugeordnet ist, daß die Bewehrung aus metallischen Drähten zwischen dem konischen Körper (h) und dem Messer Q) bei Anziehen der Schraube (g) gegen den Körper (a) einführbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer Q) an seinem, seiner Schneidkante gegenüberliegenden Ende einen durch einen Bund gebildeten durch die Mutter (g) beaufschlagten Absatz (y2) aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer Q) aus einem Metall, das weicher als das der Armierungsdrähte ist, besteht.