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Druckgas- und feuchtigkeitsdichte Durchführung elektrischer Leiter
durch eine Schot tvrand Die Erfindung betrifft eine druckgas- und feuchtigkeitsdichte
Durchführung elektrischer Leiter, insbesondero kunststoffummantelter, leicht biegsamer
lcoo.xialer Kabel, durch eine Scha ttwand, an der einseitig eine das Kabel an der
Durchführüngs dolle umgebende Buchse , befestigt ist; Zcitung-durchfizlirungen in
Gehäusen, Garn-turi oder Kamelmuffen
müssen häufig druckgas- und
feuchtigkeitsdicht ausgebildet sein. So erfordern z .B a Leitungsdurchführungen,
die insbesondere in tiefem Wasser ::iit einer:, Kabel verbunden sind, eine Flüssigkeitsdichte,
die gegebenenfalls auch bei hohen Vlasserdrücken gewährleiste-t sein muß : Zeitungsdurchführungen
durch eine Schottwand eines Ansclilußa-("utzciis; z.B. eines Unterflurbehälters,
der L .B a zur Aufnahme von Verstärkern dient, müssen insbesondere druekgasdich-t
ausgeführt sein, um bei einem druckga süberwach-ten Unterflurbehälter das Entweichen
des Gases vom Un-terflurbehältcr in das Kabel oder 'bei druckgasüberwachten Kabeln
das En-tvreichen des Gases in den Unterflurbehäl tc:r zu verhindern: In druckgasüberwachten
Kabelanlagen werden druckdichte Kabeldurchführungen durch eine Scho ttwand gec;
ölrnlich mit eingelöteten Glas- oder Keramikdurc:hführunbselementen errc.;ich-t
Dabei können jedoch Abweichungen vorn ';lellenvriders trind des Kabels und veränderliche
Isolationsvierte auf,trc ten , Ferner gestaltet sich das beiderseitige Anlöten der
racisteri:@ biegungss-teifen koaxialen Leiter, insbesondere bei den heute üblichen
vieltubigeii Fernkabeln, auf engere Raum an:feordric: t äußerst schigierig und zeitraubend:
Es wurde daher bereits eine Leitungsdurchführung vorgeschlagen, bei der mindestens
an einer Seite einer Scho-t-twand ein mit der Schottwand dicht verbundener Schlauchstutzen
vorgesehen ist und über den Schla.uehstut"en und dena-bclrnantel ein Schrumpfschlauch
aus dnem elastischen Ma-terial geschoben is-to Die Verbindung zwischen dem Sc;hrtiinpfsclilauch
c:iner?:;ci-',; s und dem Schlauchstutzen sov,lrie dem Kabelmantel. andererieits
wird bei dieser Durchfühüng vorutvr:ise durch l!ufklco-:ri des Schrurrmpf Schlauches
auf Echlauchstatzen und Kahclriiaii`tel hergestellt. r.ä ir;@r is-t das Ende des
in seinem =inriereii Aufbau mehrerechix:r.@;e.>_accli c etifvccisenden Kabels entsprechend
seiner @v.ifbaulil;n treppenartig ab;ese t zt zind mi-l:
einem klebenden
Zack beschichtet, wobei die Absetzstelle zur Längsabdichtung des Kabels mit einem
Kunststoffschrumpfschlauch oder"einem aufgezogenen Gummischlauch in einer oder mehreren
Schichten überdeckt ist. Bei diesen Abdichtungsmaßnahmen können sich jedoch infolge
der zwecks Abdichtung angewandten Klebeverbindungen gewisse, den Wirkungsgrad der
Abdichtung beeinflussende Schwierigkeiten ergeben, so daß eine ausreichend sichere
Abdichtung, insbesondere bei unter Gasdruck stehenden Kabeln, nicht immer gewährleistet
ist. Diese Abdichtungsmaßnahmen können daher über größere Zeiträume hinweg auch
nicht verhindern, daß Feuchtigkeit in die Kabelseele eindringt.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, einen
Weg aufzuzeigen, der diesen Schwierigkeiten in möglichst einfacher Weise begegnet
und der bei einer druckgas- und feuchtigkeitsdichten Durchführung elektrischer Leiter,
insbesondere kunststoffummantelter, leicht biegsamer Koaxialkabel durch eine Schottwand
einen möglichst einfachen Aufbau bei sicherer Abdichtung sowie eine schnelle Montage
der Durchführung ermöglicht.
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Bei einer Durchführung für elektrische Leiter nach der Erfindung werden
diese Forderungen dadurch erfüllt, daß über die Büchse ein Kunststoffschlauch, vorzugsweise
ein Schrumpfschlauch, geschoben ist und daß die Buchse derart ausgebildet ist, daß
zwischen Kunststoffschlauch und Buchse und zwischen Buchse und Kabel jeweils eine
Kammer gebildet ist, daß die Ummantelung und die Abschirmung des Kabels zumindest
in einem innerhalb des Kunststoffschlauches befindlichen Teilbereich entfernt sind
und das Kabel in einem innerhalb des Kunststoffschlauches befindlichen Teilbereich
von der Vollisolierung zwischen Innenleiter und Außenleitergeflecht befreit ist
und daß die von der Buchse und dem Kunststoff-«schlauch gebildete Gießform durch
Gießharz ausgefüllt ist.
Es ist durch: die deutsche Patentschrift
913 302 zwar schon eine wasserdichte Durchführung für elektrische Kabel durch die
Wand eines Gehäuses bekannt, bei der in der Gehäusewand einseitig eine das Kabel
an der Durchführungsstelle umgebende Stopfbuchse befestigt ist. Eine Abdichtung
soll bei.dieser Durchführung vor allem dadurch erreicht werden, daß das Kabel ;an
der Durchführungsstelle von einem mittels der Stopfbuchse abgedichteten Metallrohr
umgeben ist, auf das ein elastischer Schlauch aufgebracht ist. Die Abdichtung mittels
Stopfbuchse erfolgt dabei.durch einen in die Stopfbuchse eingelegten fakkungsring.
Die Stopfbuchse selbst besteht aus mehreren zusammengeschraubten Buchsen, die gegeneinander
abgedichtet werden müssen und ist in die Gehäusevrand eingeschraubt, so daß die
Stopfbuchse auch gegenüber der Gehäusewand abzudichten ist. Dadurch ergibt sich
ein komplizierter Aufbau der gesamten Durchführung, wobei eine hohe Faßgenauigkeit
der miteinander zu verbindenden Teile vorausgesetzt wird und mehrere zusämmenschraubbare
Teile gegeneinander abgedichtet werden müssen. Hierdurch können sich schwache Dichtungsstellen
ergeben, die insbesondere bei druckgasüberwachten Garnituren die in Bezug auf Dichtigkeit
gestellten hohen Anforderungen nicht erfüllen. Eine Längsdichtigkeit des Kabels
wird bei dieser Anordnung nicht erreicht. Diese bekannte Anordnung ist daher für
Leitungsdurchführungen, bei denen eine ausreichend sichere Druckgasabdichtung stets
gewährleistet sein soll, nicht geeignet. Gegenüber dieser bekannten Durchführung
und gegenüber der oben erwähnten vorgeschlagenen Anordnung wird durch eine Durchführung
nach der Erfindung eine ausreichend sichere Abdichtung gewährleistet, wobei die
Durchführung gleichzeitig einen besonders einfachen Aufbau aufweist und eine schnelle
Montage ermöglicht. Die Ausbildung der Buchse bringt den Vorteil mit sich, daß die
Buchse der Durchführung des Kabels dient und gleichzeitig auch Schrumpfkammern bildet.
Außerdem
ergeben die Buchse bzw. die Schrumpfkammern zusammen mit
dem vorzugsweise aufgeschrumpften Kunststoffschlauch eine Gießform .für das einzufüllende
Gießharz. Das eingefüllte Gießharz sorgt für einen druckgasdichten Vergußo Bekanntlich
schrumpft das Gießharz beim Aushärtevorgang. Infolge der vorteilhaften Gestaltung
der Buchse verhindern die Schrumpfkammern das Ablösen des Gießharzes von der Buchse
selbst. Dadurch, daß außer der Ummantelung und der Abschirmung des Kabels auch die
Vollisolierung zwischen Innenleiter und Außenleitergeflecht des Kabels in einem
innerhalb des Kunststoffschlauches befindlichen Teilbereich des Kabels entfernt
ist, kann das in die Gießform einlaufende Gießharz durch die Maschen des Außenleitergeflechtes
hndurchdringen, so daß es den von der Voll-Isolierung zwischen Innenleiter und Außenleitergeflecht
befreiten Teilbereich vollständig ausfüllt. Bei aus Kupfer bestehenden blanken Innenleitern
entsteht dabei zwischen der Oberfläche des Innenleiters und dem Gießharz eine gute
Verbindung, so däß auch in diesem 3ereich eine druckgasdichte Abstopfung gewährleistet
ist. Auf diese Weise wird auch eine längsdichte-Abstopfung des Kabels sichergestellt.
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Zweckmäßig ist es, wenn die Büchse in eine Bohrung der Schottwand
eingepreßt ist und mit einem Bund an der Schottwänd anliegt, dessen Außendurchmesser
größer gewählt ist als der Durchmesser der Bohrung der Schottwand und auf den der
Kunststoffschlauch aufgeschoben ist. Um Schrumpfkammern zu bilden, ist dabei der
Innendurchmesser der Buchse größer gewählt als der Außendurchmesser des Kabels und
der Außendurchmesser der Buchse in dem sich von dem Bund aus fortsetzenden Teilbereich
der Buchse kleiner gewählt als der Innendurchmesser des Kunststoffschlauches.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist die Buchse am äußeren
Umfang des sich von dem Bund aus fortsetzenden Teilbereiches Erhebungen und Einsenkungen
mit sich sprunghaft oder kontinuierlich änderndem Durchmesser auf. Dadurch wird
die
Haftung des Gießharzes an der Buchse weiter verbessert und eine Sicherung gegen
evtl. auftretende Zugkräfte erreicht. Um das Auslaufen des Gießharzes beim Vergießen
zu verhindern, ist im Bereich der Durchtrittsstelle des Kabels durch die Schottwand
auf den Kabelmantel eine den Zwischenraum zwischen Innenwandung der Buchse und Kabelmantel
ausfüllende Abdichtung aufgebracht.
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Eine bevorzugte Ausführungsform einer Durchführung nach der Erfindung
ist so.-gestaltet, - daß Ummantelung und Abschirmung des Kabels über die gesamte
aus dem Kunststoffschlauch herausragende,Zänge entfernt sind und zur Isolierung
des Außenleitergeflechtes des Kabels ein in den Kunststoffschlauch hineinragender
weiterer Kunststoffschlauch auf das Kabel aufgeschoben ist. Bei derart vorbereiteten
Koaxialkabeln läßt sich das Außenleitergeflecht des Kabels zur Entfernung der Vollisolierung
zwischen Innenleiter-und Außenleitergeflecht vom freien Ende des Kabels her aufkorben,
so daß die Vollisolierung frei zugänglich ist und in einfacher Weise entfernt werden
kann. Bei dieser Ausführungsform wird der in den Kunststoffschlauch hineinragende,
auf das Außenleitergeflecht des Kabels aufgeschobene weitere Kunststoffschlauch
beim Einfüllen des Gießharzes in die Gießform gleichzeitig mit vergossen.
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Ausführungsbeispiele der Durchführung nach der Erfindung und weitere
Einzelheiten sind anhand von Zeichnungen näher beschrieben.
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In Fig. 1 ist ein Teilstück eines: durch eine Schonwand durchzuführenden
lcoaxialen leicht biegsamen Kabels 1 teilweise geschnitten dargestellt. Das Kabel
1 weist eine vorzugsweise aus Polyvinylchlorid bestehende Kunststoffummantelung
?_, mehrere die Abschirmung 3 bildende Schirmlagen, ein Außenleitergeflecht
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und einen vorzugsweise aus Kupfer bestehenden' Innenleiter 5 auf, wobei zwischen
dem Innenleiter 5 und dem Außenleitergeflebht 4 eine vorzugsweise aus PE bestehende
Voll-Isolierung 6 vorgesehen ist. Das Kabel 1 ist zur Durchführung -vorbereitet
dargestellt, wobei vom freien, der Schonwand abgekehrten Ende 7 her auf einem Teilbereich
der Kabellänge die Ummantelung 2 und die Abschirmung 3 entfernt sind, so daß das
Außenleitergeflecht 4 in diesem Teilbereich freiliegtö Die oberste Schirmlage. der
Abschirmung. 3 ist durch Weichlötung mit dem Außelleitergeflecht 4 verbunden. Außerdem
ist kurz vor der stumpf abgeschnittenen Ummantelung 2 auch die Voll-Isolierung 6
zwischen Innenleiter 5 und Außenleitergeflecht 4 in einem kurzen Teilbereich entfernt.
Das Entfernen der Vollisolierung 6 kann nach dem Aufkorben des Außenleitergeflechtes
4 vom freien Ende 7 des Kabels her etwa bis zur stumpf abgeschnittenen Ummantelung
2 z.3. durch Einritzen der Vollisolierung 6 in Längs- bzw. Querrichtung des Kabels
mittels eines angewärmten Messers oder erhitzten Drahtes erfolgen. Danach wird das
aufgekorbte Außenleitergeflecht 4 wieder in die ursprüngliche Zage zurückgeschoben.
Vor der Montage der. Durchführung wird über ein derart vorbereitdtes Kabel zur Isolierung
des Außenleitergeflechtes 4 noch ein vorzugsweise aus PVC bestehender weiterer Kunststoffschlauch
8 auf das Kabel aufgeschoben, der bei der Durchführung nach Fig._2 mit dargestellt
ist.
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Die Fig. 2 zeigt im Schnitt die montierte Durchführung eines nach
Fig. 1 vorbereiteten Kabels 1 durch eine Schottwand 10
eines Anschlußstutzens
eines nicht dargestellten druckgasüberwachten Unterflurbehälters, der zur Aufnahme
von Verstärkern dient. Die Schottwand 10 bildet dabei. - bezogen auf die
Längsachse des Kabels - eine Querwand zwischen dem Anschlußstutzen des Unterflurbehälters
und der Kabelmuffe. Die Durchführung soll bei einem druckgasüberwachten Unterflurbehältei
ein Entweichen des im Unterflurbehälter befindlichen Gases in
das
Kabel 1 oder bei- einem druckgasüberwachten Kabel das Entweichen des im Kabel befindlichen
Gases in den Unter_Clurbehälter verhindern. Hierzu ist-die Durchführung in der folgenden
Weise ausgebildet und montiert: An'der Schonwand 10 ist einseitig eine das Kabel
1 an der Durchführungsstelle umgebende vorzugsweise aus Metall bestehende Buchse
11 durch Einpressen in eine Bohrung der Schottwand befestigt. Die Buchse .11 liegt
dabei mit einem Bund 12 an der Schottwand 10 an, dessen Außendurchmesser größer
gewählt ist als der Durchmesser der Bohrung der Schottwarfd: Auf diesen Bund 12
ist ein vorzugsweise aus PVC bestehender Schrumpfschlauch 13 aufgeschoben, der über
die Stirnseite am freien Ende der Buchse 11 hinausragt und hier etwa doppelt so
lang ist wie die Buchse 11 Der Innendurchmesser der Buchse 11 ist größer als der
Außendurchmesser des Kabels 1 gewählt, wobei der Innendurchmesser der Buchse in
dem sich von dem Bund 12 aus fortsetzenden Teilbereich 9 stufenartig sich erweiternd
abgesetzt ist. Der Außendurchmesser des sich von dem Bund 12 aus fortsetzenden Teilbereiches
9 ist kleiner gewählt als der Innendurchmesser des Schrumpfschlauches 13. Am äußeren
Umfang des sich von dem Bund 12 aus fortsetzenden Teilbereiches 9 sind Erhebungen
14 und Einsenkungen 15 mit sich sprunghaft oder kontinuierlich änderndem Durchmesser
vorgesehen, so daß dieser Teilbereich 9 der Buchse 11 verschiedene Außendurchmesser
aufweist, wobei der größte Außendurchmesser an der Stelle der Erhebungen 14 etwa
zwischen dem Außendurchmesser des in die Schottvrand 10 eingepreßten Teilbereiches-der
Buchse 11 und dem Außendurchmesser des Bundes 12 der Buchse 11 liegt und der kleinste
Außendurchmesser an der Stelle der Einsenkungen 15 etwa gleich dem Außendurchmesser
des in die Schottwand 10 eingepreßten Teilbereiches der Buchse 11 ist. Durch diese
Ausbildung der Buchse 11 entsteht-zwischen Schrumpfschlauch 13 und Buchse 11 sowie
Buchse 11 und Kabel 1 jeweils eine Schrumpfkammer 16 bzw. 17. Außerdem bilden die
Buchse 11 bzw. die Schrumpfkammern16, 17 zusammen mit dem auf den Bund 12 der Buchse
aufgeschrumpften Schrumpfschlauch 13 eine Gießform für ein
zum
Zweck der Abdich=tung einzufüllendes Gießharz 18. Vor dem Einfüllen des Gießharzes
18 in-diese Gießform wird das gemäß Fig. 1 vorbereitete Kabel 1 durch die Buchse
11 und somit durch die Schonwand 10 geführt, wobei im Bereich der Durchtrittsatel.le-
des Kabels 1 durch die Schottwänd 10 auf den Kabelmantel eine den Zwischenraum zwischen
Innenwandung der Buchse 11 und Kabelmantel ausfüllende Abdichtung 19 aufgebracht
ist.
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Diese Abdichtung 19 kann z.Bo aus einem Isolierbandwickel bestehen
und verhindert beim Vergießen das Auslaufen des Gießharzes. Das Kabel 1 ist so weit
eingeführt, daß sich auch der von der V.11-Isolierung 6 zwischen Innenleiter 5 und
Außenleitergeflecht 4. breite Teilbereich des Kabels innerhalb des Schrumpfschlauches
13 befindet und ein Ende des auf das Außenleitergeflecht 4 aufgeschobenen Kunststoffschlauches
8 in den Schrumpfschlauch 13 hineinragt. Eine druckgasdichte Durchführung und eine
längsdichte Abstopfung des Kabels wird durch das in die Geißform einzufüllende Gießharz
18 erreicht. Das eingefüllte -Gießharz sorgt im Zusammenwirken mit der vorteilhaften
Ausbildung der Gießform und des vorbereiteten Kabels für einen drückgasdichten Vergußo
Bekanntlich schrumpft das Gießharz beim Aushärtevorgüng. Dieser unerwünschte Vorgang
wird infolge der Bildung von Schrumpfkammern 16, 17 durch die vorteilhafte Gestaltung
der Buchse-11 vermieden, so daß sich das Gießharz beim- Aushärten nicht von der
Buchse 11 löst. Da außer der Ummantelung 2 und der Abschirmung 3 des Kabels 1 auch
die Vollisolierung 6 zwischen Innenleiter 5 und Außenleitergeflecht 4 des Kabels
in einem innerhalb des Schrumpfschlauches 13 befindlichen'Teilbereich des Kabels
entfernt ist, kann das in die Gießform einlaufende Gießharz durch die haschen des
Außenleitergeflechtes hindurchdringen, so daß es den von der Vollisolierurig 6 zwischen
Innenleiter 5 und Außenleitergeflecht 4. völlig befreiten-Teilbereich vollständig
ausfüllt. Bei aus Kupfer bestehenden blanken Innenleitern entsteht zwischen der
Oberfläche-des Innenleiters 5 und dem Gießharz 18 eine gute Verbindung, so daß auch
in diesem Bereich eine druckgasdichte
Abstopfung und jonit eine
Längsdichtigkeit gewährleistet ist. Durch die Ausbildung der Buchse 11 am Außenumfang
des sich von dem Bund 12 aus fortsetzenden Teilbereiches 9 mit Erhebungen 14 und
Einsenkungen 15 mit sich sprunghaft oder kontinuierlich änderndEm Durchmesser wird
die Haftung des Gießharzes 18 an der Buchse 11 weiter verbessert und eine Sicherung
gegen,evtl. auftretende Zugkräfte erreicht. Gleichzeitig mit der Abdichtung der
Durchführung wird beim Einfüllen des Gießharzes 18 in die Gießform auch der zur
Isolierung des Außenleitergeflechtes 4 dienende Kunststoffschlauch 8 mit vergossen.
In die Gießform wird zweckmäßigerweise solange Gießharz eingefüllt, bis das eingefüllte
Gießharz etwa bündig mit der Stirnseite am freien Ende des Schrumpfschlauches 13
abschließt. Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt. In
Fig. 3 ist der Darstellung in Fig. 1 entsprechend ein vorbereitetes Teilstück eines
Koaxialkabels teilweise im Schnitt dargestellt, während Fig. 4 im Schnitt die fertig
montierte und vergossene Durchführung zeigt. Das Ausführungsbeispiel nach den Fig.
3 und 4 entscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 lediglich
dadurch, daß Ummantelung 20 und Abschirmung 21 des Kabels 22 nur in einem innerhalb
des Schrumpfschlauches 13 befindlichen Teilbereich entfernt sind.