DE2105900C3 - Abdichtend verschlossene Verbindung für fluidgefüllte Kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrilft eine abdichtend verschlos-

sene Verbindung für fluidgefüllte Kabel mit Metallmantel, bestehend aus einem MufTengehäuse, dessen Enden konzentrisch um die benachbarten Enden des Metallmantels angeoidnet sind, einem zwischen die benachbarten Oberflächen des Metallmantels und

ao des Muffengehauses zwischengelegten Abstandshalter und einer die benachbarten Endbereiche des Metallmantels und des Muffengehauses umgebenden 'Verstärkungsschicht.

Es ist bereits eine Verbindung bekannt, bei der

»5 die Abdichtung eines elektrischen Kabels mit Metallmantel und einer Kabelmuffe durch ein in mehreren Schichten das Ende des Metallmantels umwickelter Metallband« erfolgt, die mit einem kalthärtenden Kunstharz umkleidet sind und über deren letzte Schicht das Muffenende angeordnet ist. Über das derart den Abstand zwischen dem Metallmantel und dem MufTenende bildende und übereinander in Lagen geschichteten Paket sowie dem MufTenende selbst und dem Metallmantel ist ein weiterer, mehrere Schichten bildender Verband aus kalthärtendem Kunststoff gelegt, der abschließend mit einer Schutzschicht bedeckt ist (USA.-Patentschrift 3 447 986). Eine auf diese Weise hergestellte Abdichtung zwischen einem Metallmantel eines Kabels mit einer

♦o Kabelmuffe weist neben der montagemäßig aufwendigen Umwicklung des Kabels und der Muffe mit den die Dichtung bildenden Kunststoffschichten bzw. kunststoffummantelten Metallbändern auch eine nicht einwandfreie Abdichtung auf, und zwar besqn-

ders für den Fall, wenn die abzudichtende Kabelmuffe mit einem einen gewissen Überdruck ausübenden Medium gefüllt ist. da bei der Herstellung der Dichtung die auf den glatten Metallmantel des Kabels in Querrichtung umwickelten metallverstärkten

so Kunststoffbänder und die die Abdichtung abschließenden Kunststoffkabel in ihrer Lage nicht einwand frei gesichert sind, sondern sich unter Bildung von Lufteinschlüssen verschieben können, sind Undichtheiten nicht auszuschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine abdichtend verschlossene Verbindung zu schaffen, wobei einerseits die Abdichtung der Verbindung mit Sicherheit ein Austreten oder Durchlecken des im MufTengehäuse befindlichen und unter einem gewis-

sen Druck stehenden gasförmigen oder flüssigen Mediums nach außen ausschließt, selbst wenn die Verbindung infolge von Temperaturveränderungen deformiert oder nach längerer Betriebszeit zerstört wird, und daß sich andererseits die Abdichtung mit geringem Aufwand montieren oder demontieren läßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der jeweils auf das eine Ende des Metallmantels angeordnete Abstandshalter sowie jeweils

der Endabschnitt des Metallmantels und des Muffengehäuses in eine elastische Dichtung eingebettet ist, die die Endabschnitte des Metallmamels and des Muffengehäuses elastisch miteinander verbindet, und daß die elastische Dichtung von oer Verstärkungsschicht umgeben ist, die die Oberflächen benachbarter Endabschnitte des Metallmantels und des Muffengehäuses derart verbindet, daß die Verstärkungsschicht mit den Endabschnitten eine starre Einheit bildet.

Wehere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor. In diesen zeigt

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

F i g. 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

F i g. 7 eine Hülse zur Verwendung bei der Montage der erfindungsgemäßen Vefbindung.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, umfaßt die abdichtend verschlossene Verbindung nach der Erfindung einen Metallmantel 1, ein Muffengehäuse 2 aus Kupfer, dessen Enden den benachbarten Enden des Metallmantels 1 gegenüber angeordnet sind, und einen Abstandshalter 3 aus Epoxy-Harz od. dgl., der zwischen den benachbarten Oberflächen des Metallmantels 1 und des Muffengehäuses 2 zwischengeschaltet ist. Bisher wurden diese benachbarten Enden des Metallmantels 1 und. des Muffengehäuses 2 abdichtend durch Verlötung verschlossen und mit Hilfe einer Bleischicht fluiddicht gehalten. 4 bezeichnet einen Anschluß, der als Einlaß- oder Auslaßrohr für das Evakuieren der Luft in dem Muffengehäuse während der Montage der Verbindung und für das Einfüllen eines Fluids, wie z. B. Öl oder Gas, in dem Muffengehause 2 nach der Momage benutzt wird. 5 zeigt eine papierisolierte Kabelseele, 6 eine Verbindungsmuffe für das Verbinden der Leiter und 7 eine verstärkende Papierisolation, die die papierisolierte Kabelseeie 5 und die Verbindungsmuffe 6 umgibt.

Bei der in F i g. 1 veranschaulichten Ausführungsform ist eine elastische Dichtung 8 vorgesehen, in die die Endabschnitte des Metallmantels und des Muffengehäuses eingebettet und elastisch miteinander verbunden sjnd. Der Metallmantel 1, die elastische Dichtung 8 und das Muffengehäuse 2 sind von einer festen Verstärkungsschicht 9 umgeben, die eine hohe mechanische Festigkeit aufweist und mit den anderen Teilen eine starre Einheit bildet.

Die elastische Dichtung 8 besteht aus einem Dichtungsmaterial von unbestimmter Form, wie z. B. aus Thiokol-Harz, Nitril-Harz od. dgl., das sich in flüssigem oder pastosen Zustand befindet, wenn die benachbarten Oberflächen des Metallmantels 1 und des Muffengehäuses 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 Metall- oder einem verstärkten Kunststoff-Band, z. B. einem mit Epoxy-Harz getränkten Glasfaser-Band.

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

Das Vorhandensein der elastischen Dichtung 8 und der festen Verstärkungschicht 9 gemäß der Erfindung führt zwangläufig dazu, daß die Würmeausdi'hnung der Verbindungsteile von der Pullerwirkung der elastischen Dichtung 8 aufgenommen wird, die fest mit dem Metallmantel 1 und dem Muffengehäuse 2 zusammen durch die festi": Vers.'ärkungsschicht 9 gchalten wird und deshalb den Austritt von Öl aus dem Muffengehäuse 2 verhindert sowie eine abdichtend verschlossene Verbindung \orsieht, die ninsichtlich ihrer Abdichtungswirkung für lange Zeit zuverlässig und stabil ist. Die Zusammenwirkung der veiter

>5 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 mon-

tiert oder demontiert werden kann, und daß die Montage ohne Verwendung einer Lötlampe od. dgl. für die Erhitzung durchführbar ist. wie sie bei der üblichen Verlötung erforderlich und mit Feuersgefahr verbunden ist.

" In F i g. 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 das Muffengehäu c· 2 nahe seiner Enden mit je 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 od. dgl., besteht und die benachbarten Flächen des Metallmantel 1 einschließlich seines Ansatzes, wenn vorhanden, die elastische Dichtung 8 und das Muffengehäuse 2 einschließlich seines Ansatzes 10 und umschlossen von der festen Verstärkungsschicht 9 umgibt.

Im Falle der Demontage der Verbindung kann die feste Verstärkungsschicht 9 in der axialen Längs-

richtung 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 Trenn schicht 11 in Eingriff steht, eine Bewegung des Metallmantels 1 und des Muffengehäuses 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.

F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Verbindung gemäß der Erfindung, die einen zeit-

weiligen abdichtenden Verschluß der Verbindung vor ihrer Vollendung wmöglicht. Bei dieser Ausführungsform ist eine elastische Hülse 12 aus Gummj oder einem weichen Metall vorgesehen, die den Metallmantel 1, die elastische Dichtung 8 und das Muffengehäuse 2 umgibt, sowie ein Bindedraht 13 zum Zusammenbinden der elastischen Hülse 12 mit dem Metallmantel 1, der elastischen Dichtung 8 und dem Muffengehäuse 2 zwecks Bildung einer zeilwei-

iigen Abdichtung zusammengehöriger Bauteile. Diese zeitweilige Abdichtung ist umgeben von der elastischen Dichtung K und der festen Verstärkungsschichi9. Die elastische Hülse 12 besteht aus Nitril-Harz oder einem weichen Metall, wie z. B. Blei od. dgl. Das Vorhandensein der zeitweiligen Abdichtung 12. 13 ermöglicht eine ausreichende Evakuierung des Muffcngchäuscs 2 während der Montage und bietet den Vorteil, daß nach der Fertigstellung der Verbindung das in dem Mulicngehäusc 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 angewandt werden auf eine konventionell verlötete Verbindung 14. wie aus F i g. 4 ersichtlich.

Fig 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Metallhülse 15 aus einem weichen Metall, wie z. B. Blei od. dgl., vorgesehen ist. die an ihrem einen Ende durch Schweißen oder auf anderem geeigneten Wege an dem benachbarten Ende des MurTengehäuses 2 befestigt ist. Das freie l-'nde 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 MulTengehäuses 2 und der elastischen Dichtung 8 in zwangläufiger Weise, sogar wenn öl od. dgl an der elastischen Dichtung 8 haftet und dadurch Lücken darauf bildet. Bei einer anderen Ausbildungsform der Erfindung, die in Fit:. 6 veranschaulicht fst. wird ein thermisch schrumpfbar« Kunststoffrohr 16 vorgesehen, das sich bei seiner Erhitzung zusammenzieht und gegen die benachbarten Oberflächen des Metallmantels 1, der elastischen Dichtung 8 und des Muffengehäuses 2 preßt, so daß eine starre Einheit gebildet wird.

Die Einheit wird von der festen Verstärkungsschicht 9 bedeckt.

Das thermisch schrumpfbare Kunststoffrohr 16 besteht aus durch Wärme schrumpfbaren Vinyl

ίο od. dgl. Wenn das öl unter einem hohen Druck dem Muffengehäuse 2 zugeführt wird, kann das Kunststoffrohr 16 auf seiner Innen- oder Außenfläche mit einem Verstärkungs-Kunststoffband, wie z. B. einem mit Epoxy-Harz imprägnierten Glasfaserband oder mit einem Fasermetalltuch od. dgl. verstärkt sein, von denen jedes eine hohe mechanische Festigkeit aufweist. Das Vorhandensein des thermisch schrumpfbaren KunststofTrohrs 16 verhindert in ausreichendem Maße einen Fluid-Austritt aus dem

ao Muffengehäuse 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.

2$ mit Epoxy-Harz imprägnierten Glasfasern, als feste Verstärkungsschicht, wie aus F i g. 7 ersichtlich, benutzt werden. Die trichterförmige Hülse 17 besteht aus zwei Hälften, die um die benachbarten Enden des Metallmantel 1 und des MurTengehäuses 2 ge-

klemmt sind. Das Dichtungsmaterial von unbestimmter Form, wie z. B. Thiokol-Harz, Nitril-Harz od. 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Abdichtend verschlossene Verbindung für tluidgefüllte Kabel mit Metallmantel, bestehend aus einem MufTengehäuse, dessen Enden konzentrisch um die benachbarten Enden des Metallmantels angeordnet sind, einem zwischen die benachbarten Oberflächen des Metallmantels und des MiilTengehäuses zwischengelegten Abstandshalter und einer die benachbarten Endbereiche des Metallmantels und des MufTengehäusjs umgebenden Verstärkungsschicht. dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils auf das eine Ende des Metallmantels (1) angeordnete Abstandshalter (3) sowie jeweils der Endnbschnitt des Metallmantels und des Mulfengehiiuses (?) in eine elastische Dichtung (8) eingebettet ist, die die Endabschnitte des Metallmantels und des MufFengehiiuses elastisch miteinander verbinde!, und daß die elastische Dichtung von der Verstärkungsschicht (9) umgeben ist. die die Oberflächen benachbarter Endabschnitte des Metallmantels und des Muffengehauses derart verbindet, daß die Verstärkungsschicht mit den F.ndabsehnitten eine starre Einheit bildet.

2. Verbindung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dichtung (8) aus einem Dichtungsmaterial von unbestimmter Form, wie z. B. Thiokol-Harz. Nitril-Harz od. dgl., besteht, das sich beim Auftrag um den Metallmantel (1) und dem Muffengehäuse (2) herum in flüssigem oder pastosem Zustand befindet, darauf jedoch 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. Silikonül od. dgl., besteht, dk?n Metallmantel (1), die elastische Dichtung (8) und das MufTengehäuse (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 das MufTengehäuse (2) umgibt, und durch einen Bindedraht (13) zum Zusammenbinden der elastischen Hülse (12) mit dem Metallmantel (1), der elastischen Dichtung (8) und dem MufTengehäuse (2) zur Bildung einer zeitweiligen, eine starre Einheit darstellenden Abdichtung, die von der elastischen Dichtung (8) und der Verstärkungsschicht (9) umgeben ist.

5. Verbindung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die durch Verlötung verbundenen Metallmäntel (1) und MufTengehäuse (2) mit der elastischen Dichung (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 MufTengehäuse (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 das MufTengehäuse (2) gepreßt wird, so daß eine starre Einheit gebildet wird, die dann mit der Verstärkungsschicht (?) bedeckt wird.