DE2105900A1

DE2105900A1 - Abdichtend verschlossene Verbindung für fluidgefüllte Kabel

Info

Publication number: DE2105900A1
Application number: DE19712105900
Authority: DE
Inventors: Kazumi;Kikuchi Koji; Suetsugu Teruo;Yokohama Sato (Japan). P
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1970-02-04
Filing date: 1971-02-04
Publication date: 1971-11-25
Also published as: GB1298188A; DE2105900B2; DE2105900C3

Description

Abdichtend verschlossene Verbindung für fluidgefüllte Kabel

Die Erfindung betrifft eine abdichtend verschlossene Verbindung für fluidgefüllte Kabel.

Bei der Verbindung von fluidgefUllten Kabeln, wie mit Öl oder Gas gefüllten Kabeln, war es üblich, zwecks dichten Abschlusses des Raumes zwischen den benachbarten Oberflächen eines metallischen Mantels und einem Verbindungskasten eine verbleite Verbindung zu benutzen. Die Verwendung einer verbleiten Verbindung hat jedoch eine Anzahl von Nachteilen, wie folgend angegeben.

Vor allem erfordert die verbleite Verbindung eine erhebliche Geschicklichkeit bei ihrer Montage, und ihre abdichtende Wirkung hängt somit von den Fähigkeiten des Monteurs ab. Zweitens werden die Isoliermaterialien während des Verbleiens auf eine Temperatur von 200 bis 240⁰C erhitzt, so daß das Risiko einer Zerstörung der Isoliermaterialien besteht mit dem Ergebnis, daß die Verbindung nach vergleichsweise kurzer Betriebszeit zerbricht. Drittens wird bei dem Verbleien von einer Lötlampe o.dgl. Gebrauch gemacht, die feuergefährlich ist. Wenn schließlich der Metallmantel, wie das gewöhnlich der Fall ist, aus Aluminium besteht, ist es erforderlich, den Aluminiummantel

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mit einem mit Blei verträglichen Metall zu überziehen, was einen mühevollen, zeitraubenden Arbeitsgang notwendig macht.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine abdichtend verschlossene Verbindung für fluidgefüllte Kabel anzugeben, die sich in einfacher und wirtschaftlicher Weise mit einem Minimum von Zeit und Arbeitsaufwand, ohne irgendwelche Geschicklichkeit zu erfordern, montieren oder demontieren läßt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine abdichtend verschlossene Verbindung für fluidgefüllte Kabel anzugeben, deren Abdichtungswirkung so zuverlässig ist, daß ihre Fluiddichtigkeit stets aufrechterhalten wird, selbst wenn die Verbindung infolge von Temperaturveränderungen deformiert oder nach langer Betriebszeit zerstört wird, die ferner ohne Benützung einer heißen Flamme und somit ohne jedes Risiko der Feuersgefahr montiert werden kann, die weiter eine elastische Dichtung und eine feste, diese umgebende Verstärkungsschicht aufweist, deren Zusammenwirkung derart ist, daß die Verbindung fluiddicht gehalten wird, selbst wenn die feste Verstärkungs— schicht von dem Metallmantel abspringt, die weiter eine zeitweilige Dichtung aufweist, mit der die fluiddichtende Wirkung der Verbindung verbessert und der Verbindungskasten während der Montage ohne Austritt von Öl ausreichend evakuiert werden kann, die schließlich ein thermisch schrumpfbares Rohr aufweist, mit dem die elastische Dichtung stets gegen die benachbarten Oberflächen des Metallmantels und des Verbindungskastens gepreßt wird, so daß hierdurch die fluiddichtende Wirkung der Verbindung beträchtlich verbessert wird.

Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung einer solchen verbesserten, abdichtend verschlossenen Verbindung für fluidgefüllte Kabel mit einem Metallmantel, einem Verbindungskasten, von dem jedes Ende gegenüber dem benachbarten Ende des Metallmantels angeordnet ist, einem zwischen dem Metallmantel

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und dem Verbindungskasten eingesetzten Abstandshalter, einer elastischen Dichtung, in die die Endabschnitte des Metallmantels und des Verbindungskastens eingebettet und elastisch miteinander verbunden sind, und mit einer festen, den Metallmantel, die elastische Dichtung und den Verbindungskasten umgebenden, damit zur Bildung einheitlicher Gebilde starr verbundenen Verstärkungsschicht von hoher mechanischer Festigkeit.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor. In diesen zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer abdichtend verschlossenen Verbindung nach der Erfindung;

Fig. 2 bis 6 Varianten der letzteren, von denen ein linker oberer, die für die Verbindung wesentlichen Teile einschließender Ausschnitt längs der Linie A - A in Fig. 1 dargestellt ist, und

Fig. 7 eine Hülse zur Verwendung bei der Montage der erfindungsgemäßen Verbindung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, umfaßt die abdichtend verschlossene Verbindung nach der Erfindung einen Metallmantel 1, einen Verbindungskasten 2 aus Kupfer, dessen Enden den benachbarten Enden des Metallmantels 1 gegenüber angeordnet sind, und einen Abstandshalter 3 aus Epoxyharz u.dgl., der zwischen den benachbarten Oberflächen des Metallmantels 1 und des Verbindungskastens 2 zwischengeschaltet ist. Bisher wurden diese benachbarten Enden des Metallmantels 1 und des Verbindungskastens 2 abdichtend durch Verbleiarbeiten verschlossen und mit Hilfe einer Bleischicht fluiddicht gehalten. 4 bezeichnet einen Anschluß, der als Einlaß- oder Auslaßrohr für das Evakuieren der Luft in dem Verbindungskasten während der Montage der Verbindung und für das Einfüllen eines Fluids, wie z.B. Öl oder Gas,

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in den Verbindungskasten 2 nach der Montage benutzt wird. 5 zeigt eine papierisolierte Kabelseele, 6 eine Verbindungsmuffe für das Verbinden der Leiter und 7 eine verstärkende Papierisolation, die die papierisolierte Kabelseele 5 und die Verbindungsmuffe 6 umgibt.

Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsform ist eine elastische Dichtung 8 vorgesehen, in die die Endabschnitte des Metallmantels und des Verbindungskastens eingebettet und elastisch miteinander verbunden sind. Der Metallmantel 1, die elastische Dichtung 8 und der Verbindungskasten 2 sind von einer festen Verstärkungsschicht 9 umgeben, die eine hohe mechanische Festigkeit aufweist und mit den anderen Teilen zur Bildung einheitlicher Strukturen starr verbunden ist.

Die elastische Dichtung 8 besteht aus einem Dichtungsmaterial von unbestimmter Form, wie z.B. aus Thiokol-Harz, Nitril-Harz o.dgl., das sich in flüssigem oder pastosen Zustand befindet, wenn die benachbarten Oberflächen des Metallmantels 1 und des Verbindungskastens 2 damit überzogen werden, Jedoch anschliessend bei Raumtemperatur zu einem elastischen Festkörper gehärtet wird.

Die feste Verstärkungsschicht 9 besteht aus einem Werkstoff, der eine große mechanische Festigkeit hat, wie z.B. einem Metalloder einem verstärkten Kunststoff-Band, z.B. einem mit Epoxy-Harz getränkten Glasfaser-Band.

Der Abstandshalter 3 wird aus einem Epoxy-Harz o.dgl. gefertigt und dient dazu, die elastische Dichtung 8 am Eindringen in den Verbindungskasten 2 unter der Vakuumwirkung, wenn der Verbindungskasten während der Montage der Verbindung evakuiert wird, zu hindern.

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Das Vorhandensein der elastischen Dichtung 8 und der festen Verstärkungsschicht 9 gemäß der Erfindung führt zwangsläufig dazu, daß die Wärmeausdehnung der Verbindungsteile von der Pufferwirkung der elastischen' Dichtung 8 aufgenommen wird, die fest mit dem Metallmantel 1 und dem Verbindungskasten 2 zusammen durch die feste Verstärkungsschicht 9 gehalten wird und deshalb den Austritt von Öl aus dem Verbindungskasten 2 verhindert sowie eine abdichtend verschlossene Verbindung vorsieht, die hinsichtlich ihrer Abdichtungswirkung für lange Zeit zuverlässig und stabil ist. Die Zusammenwirkung der weiter unten beschriebenen doppelten Schichten 8 und 9 bietet ferner den wichtigen Vorteil, daß die Verbindung in einfacher und wirtschaftlicher Weise mit einem Minimum an Zeit- und Arbeitsaufwand ohne Inanspruchnahme besonderer Geschicklichkeit montiert oder demontiert werden kann, und daß die Montage ohne Verwendung einer Lötlampe o.dgl. für die Erhitzung durchführbar ist, wie sie bei der üblichen Verbleiung erforderlich und mit Feuersgefahr verbunden ist.

In Fig. 1 ist der Metallmantel gewellt veranschaulicht, es kann aber auch ein Metallmantel ohne Wellung benutzt werden.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Verbindung nach der Erfindung, die die Demontage der Verbindung in bequemerer Weise ermöglicht. Bei dieser Ausführungsform ist der Verbindungskasten nahe seiner Enden mit ^e einem Ansatz 10 versehen, und der Metallmantel 1 kann nahe jedes seiner Enden mit einem (nicht dargestellten) Ansatz versehen sein. Vorgesehen ist ferner eine Trennschicht 11, die aus einem Trennmittel, wie z.B. Silikonöl o.dgl. besteht und die benachbarten Flächen des Metallmantels 1 einschließlich seines Ansatzes, wenn vorhanden, die elastische Dichtung 8 und den Verbindungskasten 2 einschließlich seines Ansatzes 10 und umschlossen von der festen Verstärkungsschicht 9 umgibt.

Im Falle der Demontage der Verbindung kann die feste Verstär-

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kungsschicht 9 in der axialen Längsrichtung in zwei oder vier Streifen zerschnitten werden, die dann in einfacher und bequemer Weise infolge des Vorhandenseins der Trennschicht 11 von den benachbarten Flächen getrennt werden können. Darüber hinaus verhindern der Ansatz 10 und ein weiterer (nicht dargestellter) Ansatz, der an dem Metallmantel ausgebildet ist und mit der Trennschicht 11 in Eingriff steht, eine Bewegung des Metallmantels 1 und des Verbindungskastens 2 infolge von deren Wärmeausdehnung, so daß keine übermäßige Kraft auf die elastische Dichtung 8 ausgeübt und somit die Verbindung stets in fluiddichtem Zustand erhalten wird,

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Verbindung gemäß der Erfindung, die einen zeitweiligen abdichtenden Verschluß der Verbindung vor ihrer Vollt^aung -ermöglicht. Bei dieser Ausführungsform ist eine elastische Hülse 12 aus Gummi oder" einem weichen Metall vorgesehen, die den Metallmantel 1, die elastische Dichtung 8 und den Verbindungskasten 2 umgibt, sowie ein Bindedraht 13 zum Zusammenbinden der elastischen Hülse 12 mit dem Metallmantel 1, der elastischen Dichtung 8 und dem Verbindungskasten 2 zwecks Bildung einer zeitweiligen Abdichtung zusammengehöriger Bauteile. Diese zeitweilige Abdichtung ist umgeben von der elastischen Dichtung 8 und der -festen Verstärkungsschicht Die elastische Hülse 12 besteht aus Nitril-Harz oder einem weichen Metall, wie z.B. Blei o.dgl. Das Vorhandensein der zeitweiligen Abdichtung 12, 13 ermöglicht eine ausreichende Evakuierung des Verbindungskastens 2 während der Montage und bietet den Vorteil, daß nach der Fertigstellung der Verbindung das in dem Verbindungskasten 2 eingeschlossene Öl darin gehalten werden kann, ohne durch die Verbindung hindurch auszutreten.

Gewünschtenfalls kann die Montage der elastischen Dichtung 8 und der festen Verstärkungsschicht 9 gemäß der Erfindung ange-

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wandt werden auf eine konventionell verbleite Verbindung 14, wie aus Fig. 4 ersichtlich.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der eine MetallMilse 15 aus einem weichen Metall, wie z.B. Blei o.dgl., vorgesehen ist, die an ihrem einen Ende durch Schweißen oder auf anderem geeigneten Wege an dem benachbarten Ende des Verbindungskastens 2 befestigt ist. Das freie Ende der Metallhülse 15 wird unter Druck in die elastische Dichtung 8 durch Verstemmen eingebracht. Die auf diese Weise gebildete Einheit wird von der festen Verstärkungsschicht 9 bedeckt. Das Ende der Metallhülse 15, das an der elastischen Dichtung 8 durch Verstemmen befestigt ist, gestattet eine hermetische Abdichtung des Raums zwischen den benachbarten Oberflächen des Verbindungskastens 2 und der elastischen Dichtung 8 in zwangsläufiger Weise, sogar wenn Öl o.dgl. an der elastischen Dichtung 8 haftet und dadurch Lücken darauf bildet. Bei einer anderen Ausbildungsform der Erfindung, die in Fig. 6 veranschaulicht ist, wird ein thermisch schrumpfbares Kunststoffrohr 16 vorgesehen, das sich bei seiner Erhitzung zusammenzieht und gegen die benachbarten Oberflächen des Metallmantels 1, der elastischen Dichtung 8 und des Verbindungskastens 2 preßt, um einheitliche, zusammenhängende Strukturen zu bilden.

Die Einheit wird von der festen VerStärkungsschicht 9 bedeckt.

Das thermisch schrumpfbare Kunststoffrohr 16 besteht aus durch Wärme schrumpfbaren Yinyl o.dgl. Wenn das Öl unter einem hohen Druck dem Verbindungskasten 2 zugeführt wird, kann das Kunststoffrohr 16 auf seiner Innen- oder Außenfläche mit einem VerStärkung s-Kunststoffband, wie z.B. einem mit Epoxy-Harz imprägnierten Glasfaserband oder mit einem Fasermetalltuch o.dgl. verstärkt sein, von denen ^jedes eine hohe mechanische Festigkeit aufweist. Das Vorhandensein des thermisch schrumpfbaren Kunststoffrohrs

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verhindert in ausreichendem Maße einen Fluid-Austritt aus dem Verbindungskasten 2 nach außen während der Montage der Verbindung.

Im Fall der Montage der Verbindung gemäß der Erfindung kann eine trichterförmige Hülse 17 aus Metall oder einem verstärkten Kunststoff, wie z.B. mit Epoxy-Harz imprägnierten Glasfasern, als feste Verstärkungsschicht, wie aus Fig. 7 ersichtlich, benutzt werden. Die trichterförmige Hülse 17 besteht aus zwei Hälften, die um die benachbarten Enden des Metallmantels 1 und deH Verbindungskastens 2 geklemmt sind. Das Dichtungsmaterial von unbestimmter Form, wie z.B. Thiokol-Harz, Nitril-Harz o.dgl., kann durch eine Öffnung 18 in die trichterförmige Hülse 17 gegossen werden, um die elastische Dichtung 8 zu bilden. Während dieser Montage kann in der trichterförmigen Hülse 17 eingeschlossenes Gas durch eine Öffnung 19 abgeführt werden.

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Claims

Patentansprüche j

Abdichtend verschlossene Verbindung für fluidgefüllte Kabel, gekennzeichnet durch einen Metallmantel (1), einen Verbindungskasten (2), dessen Enden gegenüber den benachbarten Enden des Metallmantels (1) angeordnet sind, einen Abstandshalter (3), der zwischen die benachbarten Oberflächen des Metallmantels und des Verbindungskastens zwischengelegt ist, eine elastische Dichtung (8), in der die Endabschnitte des Metallmantels und d^es * Verbindungskastens eingebettet und elastisch miteinander verbunden sind, und durch eine VerStärkungsschicht (9) von hoher mechanischer Festigkeit, die die benachbarten Oberflächen des Metallmantels (1), die elastische Dichtung (8) und den Verbindungskasten (2) umgibt und mit diesem starr unter Bildung einheitlicher Strukturen verbunden ist.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dichtung (8) aus einem Dichtungsmaterial von unbestimmter Form, wie z.B. Thiokol-Harz, Nitril-Harz o.dgl., besteht, das sich beim Auftrag um den Metallmantel (1) und den Verbindungskasten (2) herum in flüssigem oder pastosem Zustand befindet, darauf jedoch λ in einem elastischen Festkörper gehärtet wird, wobei die Verstärkungsschicht (9) z.B. aus einem mit Epoxy-Harz getränkten Glasfaserband besteht.
3. Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Trennschicht (11), die aus einem Trennmittel, wie z.B. Silikonöl o.dgl., besteht, den Metallmantel (1), die elastische Dichtung (8) und den Verbindungskasten

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(2) umgibt und von der festen Verstärkungsschicht (9) umgeben ist.
4. Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elastische Hülse (12), die aus Gummi oder einem weichen Metall besteht und den Metallmantel (1), die elastische Dichtung (8) und den Verbindungskasten (2) umgibt, und durch einen Bindedraht (13) zum Zusammenbinden der elastischen Hülse (12) mit dem Metallmantel (1), der elastischen Dichtung (8) und dem Verbindungskasten (2) zur Bildung einer zeitweiligen Abdichtung in Form einheitlicher Strukturen, die von der elastischen Dichtung (8) und der Verstärkungsschicht (9) umgeben ist.
5. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Verbleiung verbundenen Metallmäntel (1) und Verbindungskasten (2) mit der elastischen Dichtung (8) überzogen und von der festen Verstärkungsschicht (9) bedeckt sind.
6. Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Metallhülse (15), die aus einem weichen Metall besteht und an ihrem einen Ende an dem Verbindungskasten (2) befestigt, an ihrem anderen Ende in die elastische Dichtung (8) hineingestemmt und von der festen Verstärkungsschicht (9) bedeckt ist.
7. Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein durch Wärme schrumpfbares Kunststoffrohr (16), das sich bei Erwärmung zusammenzieht und gegen den Metallmantel (1), die elastische Dichtung (8) und den Verbindungskasten (2) gepreßt wird, so daß einheitliche Strukturen gebildet werden, die dann mit der Verstärkungsschicht (9) bedeckt werden.

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