DE2126093C3

DE2126093C3 - Process for the production of compressible cells for oil expansion vessels in oil cable systems

Info

Publication number: DE2126093C3
Application number: DE19712126093
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 1000 Berlin Riso
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-05-21
Filing date: 1971-05-21
Publication date: 1975-10-02
Also published as: DE2126093A1; DE2126093B2

Description

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Beim Betrieb von Ölkabeln sind längs einer Trasse ölausgleichgefäße vorzusehen, die bei Erwärmung des ölkabels den ölüberschuß aufnehmen und diesen bei Abkühlung des Kabels selbsttätig wieder zurückgeben. ölausgleichgefäße enthalten hierzu eine größere Anzahl gasgefüllter Metallkapseln. die in dem aus dem Ölkabel und dem Ölausgleichgefäß gebildeten geschlossenen System einen vorbestimmten Druck aufrechterhalten, der im allgemeinen zwischen 1,5 und 6 Kp/cm² beträgt. DU gasgefüllten Metallkapseln sind gegen den Außenraum abgedichtet und bilden damit kompressible Zellen. Das in den Zellen mit einem bestimmten Überdruck enthaltene Gas kann beispielsweise Luft sein (DT-PS 632 660, DT-AS 1 465 149).When operating oil cables, oil expansion vessels must be provided along a route, which absorb the excess oil when the oil cable is heated and automatically return it when the cable cools down. Oil expansion vessels contain a large number of gas-filled metal capsules for this purpose. which in the closed system formed by the oil cable and the oil expansion vessel maintain a predetermined pressure, which is generally between 1.5 and 6 Kp / cm ² . DU gas-filled metal capsules are sealed against the outside space and thus form compressible cells. The gas contained in the cells with a certain excess pressure can be air, for example (DT-PS 632 660, DT-AS 1 465 149).

Die kompressiblen Zellen wurden bisher aus zwei im wesentlichen gleich ausgebildeten Blechschalen zusammengesetzt. Diese meist aus Weißblech bestehenden schalenförmig vorgeformten Zellenteile wurden an ihrem Rand durch Löten oder Schweißen verbunden. Der dadurch entstandene Hohlkörper wurde anschließend durch eine kleine Füllöffnung mit dem gewünschten Gas gefüllt. Um hierbei das Gas, beispielsweise Luft, mit Oberdruck in die kompressiblen Zellen einbringen zu können, mußte der Füllvorgang in einem gegenüber der Atmosphäre abgedichteten Raum erfolgen der mit dem Gas unter dem gewünschten Überdruck gefüllt war Die Füllöffnung der kompress.blen Zelle wurde ^schließend in diesem gasgefüllten, abgedichteten Raum durch einen Lot- oder Schweißvorgang ver-The compressible cells were previously composed of two essentially identically designed sheet metal shells. These shell-shaped, pre-formed cell parts, usually made of tinplate, were attached to their Edge connected by soldering or welding. The resulting hollow body was then filled with the desired gas through a small filling opening. In order to use the gas, for example air, To be able to introduce into the compressible cells with overpressure, the filling process had to be carried out in one opposite The atmosphere sealed space can be made filled with the gas under the desired overpressure The filling opening of the compress.blen cell was ^ closing in this gas-filled, sealed Space is occupied by a soldering or welding process

^ZuTveVeinfachung dieser Art der Herstellung von kompressiblen Zellen ist es bekannt das Verschleißen OdCT Verlöten der beiden eine kompress.ble Zelle bildenden, schalenförmig vorgeformten Zellemeile bereits in Her Gasatmosphäre vorzunehmen, die in der fertigen tompSbien Zelle vorhanden sein soll (DT-OS 1627 609). Dadurch erspart man den Transport und das nachträgliche Verschließen einer Füllöffnung. Auch hierbei ist aber eine Kabine als geschlossener Raum vorzusehen, die das in die kompress.ble Zelle e.nzubringende Gas unter Überdruck enthalt^ ZuTveVimplification of this type of manufacture of Compressible cells are known to wear out OdCT soldering of the two compressible cells forming a shell-shaped pre-formed cell miles already in Her gas atmosphere to make that in the finished tompSbien cell should be available (DT-OS 1627 609). This saves the transport and that subsequent closing of a filling opening. Here too, however, a cabin is a closed space to provide that which is to be introduced into the compress.ble cell Contains gas under pressure

Sr Erfindung liegt die Aufgabe zugninde die Herstellung von kompressiblen Zellen lur Ölausgleichgefa-Be in Ölkabelanlagen in der Weise zu vereinfachen, daß das Arbeiten in einer Druckatmosphäre verm.edenThe object of the invention is to manufacture of compressible cells for oil expansion vessels in oil cable systems in such a way that working in a pressurized atmosphere is avoided

^WIZur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem Verfahren aus. bei dem jeweils zwei scha enformig vorgeformte Zellenteile an .hren äußeren Rändern stoffschlüssig miteinander verbunden werden wobei nach dem Verbinden der Ränder in dem zwischen den Zellenteilen vorhandenen Hohlraum der fertigen kompressiblen Zelle ein Gas enthalten ist. dessen Druck L normalen Atmosphärendruck abweicht. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zellente.le vor dem Verbinden ihrer Ränder elastisch verformt werden und daß in diesem Zustand die Verbindung erfolgt. ^BISE In order to solve this problem, the invention is based on a method. in which two shell-shaped, preformed cell parts are connected to one another in a materially bonded manner at .hren outer edges, with a gas being contained in the hollow space between the cell parts of the finished compressible cell after the edges have been connected. whose pressure L deviates from normal atmospheric pressure. According to the invention it is provided that the Zellente.le are elastically deformed before their edges are connected and that the connection takes place in this state.

Bei e.nem in dieser Weise ausgebildeten Verfahren werden die Zellenteile also bei normalem Atmospharendruck miteinander verbunden. Dementsprechend enthält die Zelle das Gas. beispielsweise Luft zunächst bei normalem Druck. Die vorhergehende, auf einer äußeren Krafteinwirkung beruhende elastische Verformung der Zellenteile und die nachfolgende Aufhebung der äußeren Krafteinwirkung nach dem Verbinden der beiden Zellenteile bewirkt jedoch eine elastische Verspannung der beiden Zellenteile, die auf Grund der elastischen Verformung ihre ursprüngliche Form annehmen wollen. Dadurch wird das zwischen den Zellenteilen befindliche Gas unter Druck gesetzt. Zwischen dem Gasdruck und der elastischen Verformung stellt sich hierbei ein Gleichgewichtszustand ein. der die endgültige Form der fertigen kompressiblen Zelle und den Gasdruck in dieser Zelle bestimmt. Auf diese Weise ist es gelungen bei der Herstellung der kompressiblen Zellen auf einen besonderen abgeschlossenen Raum zu verzichten. At e.nem procedure trained in this way the cell parts become so at normal atmospheric pressure connected with each other. Accordingly, the cell contains the gas. for example air initially at normal pressure. The previous elastic deformation based on an external force the cell parts and the subsequent cancellation of the external force after connecting the both cell parts, however, causes an elastic tensioning of the two cell parts, which due to the elastic Want deformation to take on its original shape. This will do that between the cell parts pressurized gas. Between the gas pressure and the elastic deformation arises a state of equilibrium here. the final The shape of the finished compressible cell and the gas pressure in this cell are determined. That way it is succeeded in doing without a special enclosed space in the manufacture of the compressible cells.

Zur Durchführung des neuen Verfahrens hat sich eine Vorrichtung als besonders geeignet erwiesen, die eine jeweils zwei miteinander zu verbindende schalenförmige Zellenteile aufnehmende Haltevorrichtung und eine die äußeren Ränder der Zellemeile verbindende Einrichtung aufweist. Dabei besteht die Haltevorrichtung vorteilhaft aus zwei relativ zueinander verschiebbaren glockenartigen Aufnahmeschalen, die je ein Zellenteil bis nahe an dessen Rand umfassen, wobei jeder dadurch geschaffene Hohlraum an eine Saugpumpe angeschlossen ist.To carry out the new method, a device has proven to be particularly suitable that a holding device receiving two shell-shaped cell parts to be connected to one another and has means connecting the outer edges of the cell mile. There is the holding device advantageously from two bell-shaped receiving shells which can be moved relative to one another and each have a cell part to include close to its edge, each cavity created thereby connected to a suction pump is.

Es empfiehlt sich, in jeder Aufnahmeschale einen oder mehrere einstellbare Anschläge anzuordnen. DerIt is advisable to arrange one or more adjustable stops in each receiving tray. Of the

Saugdruck der Säugpumpe wird dann so bemessen, daß das jeweilige Zellenteil gegen den oder die Anschläge gedruckt wird, die zur Begrenzung der elastischen Verformung der Zellenteile dienen. Die Stellung der Anschläge kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Druck und/oder der Temperatur einer Bezugsatmosphäre, insbesondere aber in Abhängigkeit von räumlichen Abmessungen einer Vergleichszelle, steuerbar sein. Im übrigen empfiehlt es sich, die Anschläge in den Aufnahmeschalen zentrisch anzuordnen.The suction pressure of the suction pump is then dimensioned so that the respective cell part is pressed against the stop or stops that limit the elastic deformation serve the cell parts. The position of the stops can, for example, depending on the Pressure and / or the temperature of a reference atmosphere, but in particular, controllable as a function of the spatial dimensions of a comparison cell be. In addition, it is recommended that the attacks in the Arrange the receiving trays centrally.

An Hanü der Zeichnung werden ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Verbinden von Teilen einer kompressiblen Zelle beschrieben und die wesentlichen Schritte des neuen Verfahrens erläutert. DieAn exemplary embodiment is attached to the drawing a device for connecting parts of a compressible cell described and the essentials Steps of the new procedure explained. the

F i g. 1 zeigt eine zum Teil geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum Herstellen von kompressiblen Zellen in schematischer Darstellung; inF i g. 1 shows a partially sectioned view of a Device for producing compressible cells in a schematic representation; in

F i g. 2 ist ein Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung im vergrößerten Maßstab schemati-ch dargestellt.F i g. 2 is a section through part of the device shown schematically on an enlarged scale.

in F i g. I ist eine Vorrichtung zum HersielJen von kompressiblen Zellen gezeichnet, die ein aus Rohren 1. 2, 3, 4, 5 und 6 bestehendes rahmenformiges Gerüst 7 aufweist. Rohrteile la. 2a. 5 und 6 bilden einander parallel verlaufende Querträger, zwischen denen eine Hai tevorrichtung 8 zur Aufnahme einer kompressiblen Zelle bzw. deren Teile angeordnet ist. Die Haltevorrichtung 8 besteht aus zwei relativ zueinander verschiebbaren glockenartigen Aufnahmeschalen 9, 20.in Fig. A device for producing compressible cells is drawn, which has a frame-shaped framework 7 consisting of tubes 1, 2, 3, 4, 5 and 6. Pipe parts la. 2a. 5 and 6 form mutually parallel cross members, between which a Hai tevorrichtung 8 for receiving a compressible cell or its parts is arranged. The holding device 8 consists of two bell-like receiving shells 9, 20 which can be displaced relative to one another.

Die Aufnahmeschale 9 wird zentrisch von einer Hohlwelle 10 getragen, die in einem mit dem G rüst 7 verbundenen Lagerteil Il mittels Kugellager 12 d^h bar gehalten und außerdem axial verschiebbar geführt ist. Mit dem Lagerteil U ist eine doppeltwirkende Presse 13 verbunden, deren Kolben 14 über eine Schubstange 15 mit der Hohlwelle 10 fest verbunden ist. Die bei den Steuereingänge 16, 17 der doppeltwirkenden Presse 13 können über ein IJmsteuerventil 18 wahlweise mit dem Druck eines Druckmittels beaufschlagt werden. Bei einer Speisung des Steuereinganges 17 werden der Kolben 14 und die Schubstange 15 in Pfeilrichtung 19 bewegt und damit die Hohlwelle 10 und die damit verbundene Aufnahmeschale 9 zur doppeltwirkenden Presse 13 hin bewegt. Dadurch entfernt sich die Aufahmeschale 9 von der im wesentlichen gleich ausgebildeten Aufnahmeschale 20, die ihrerseits zentrisch mit einer Hohlwelle 21 verbunden ist. Die Hohlwelle 21 ist über Kugellager 22 drehbar, aber ortsfest mit dem Lagerteil 23 verbunden. Dieses Lagerteil 23 ist in dem aus den Rohren 5,6 gebildeten Querträger derart angeordnet, daß die Hohlwellen 10, 21 in der gleichen Achse angeordnet sind.The receiving shell 9 is carried centrally by a hollow shaft 10, which is in a frame with the G 7 connected bearing part II by means of ball bearings 12 d ^ h is held bar and is also axially displaceable. With the bearing part U is a double-acting press 13, the piston 14 of which is firmly connected to the hollow shaft 10 via a push rod 15. The at the control inputs 16, 17 of the double-acting press 13 can optionally be connected via an IJmsteuerventil 18 the pressure of a pressure medium can be applied. When the control input 17 is fed, the Piston 14 and the push rod 15 moved in the direction of arrow 19 and thus the hollow shaft 10 and the associated shaft Receiving shell 9 moves towards the double-acting press 13. This removes the cradle 9 of the essentially identically designed receiving shell 20, which in turn is centered with a hollow shaft 21 is connected. The hollow shaft 21 can be rotated via ball bearings 22, but is stationary with the bearing part 23 connected. This bearing part 23 is arranged in the cross member formed from the tubes 5, 6 in such a way that that the hollow shafts 10, 21 are arranged in the same axis.

Die F ) g. 2 zeigt in einem Ausschnitt die beiden Aufnahmeschalen 9, 20 mit den zugehörigen Hohlwellen 10, 21. Die aus den Aufnahmeschalen 9. 20 bestehende Haltevorrichtung 8 umschließt zwei im wesentlichen gleiche Teile 24, 25. die eine kompressible Zelle 26 bilden. Die Aufnahmeschale 9 umfaßt den Zellenteil 24 bis nahe zu seinem Rand 27, während die Aufnahmeschale 20 den Zellenteil 25 bis nahe zu seinem Rand 28 umfaßt. In den F i g. 1 und 2 sind die Aufnahmeschalen in einer Position dargestellt, die die Ränder 27, 28 beider ZeI-lenkörperteilc 24, 25 in der Verbindungslage gegeneinanderdriicken. The F) g. 2 shows the two receiving shells in a detail 9, 20 with the associated hollow shafts 10, 21. The one consisting of the receiving shells 9. 20 Holding device 8 encloses two essentially identical parts 24, 25 which form a compressible cell 26. The receiving tray 9 includes the cell part 24 up to close to its edge 27, while the receiving tray 20 comprises the cell part 25 up to close to its edge 28. In the F i g. 1 and 2 are the receiving trays in one Position shown, which press the edges 27, 28 of both cell body parts 24, 25 against each other in the connecting position.

Wie die Fig.2 ferner erkennen läßt, begrenzt jede Aufnahmeschale 9 oder 20 mit einem Zellenteil 24, 25 einen nach außen abgeschlossenen Raum 29 bzw. 30, der über die Hohlwellen 10 bzw. 21 an Säugpumpen angeschlossen werden kann.As Fig.2 also shows, each limits Receiving tray 9 or 20 with a cell part 24, 25 an externally closed space 29 or 30, which can be connected to suction pumps via the hollow shafts 10 or 21.

Ein derartiger Anschluß ist aus F i g. 1 erkennbar. Die Hohlwelle 10 ist über den vom Lagerteil 11 umschlossenen Raum über eine Leitung 31 mit dem Rohr 2 verbunden, das einen Rohrstutzen 32 aufweist, dei mit der Saugseite 33 eines Gebläses 34 verbunden ist. Die Hohlwelle 21 ist über eine Leitung 35 mit den Rohren 5 und 3 verbunden, wobei das Rohr 3 einen Rohrstutzen 36 aufweist, der mit der Saugseite 37 eines weiteren Gebläses 38 verbunden ist.Such a connection is shown in FIG. 1 recognizable. The hollow shaft 10 is enclosed by the bearing part 11 Space connected via a line 31 to the pipe 2, which has a pipe socket 32, dei is connected to the suction side 33 of a fan 34. The hollow shaft 21 is connected to the tubes via a line 35 5 and 3 connected, the pipe 3 having a pipe socket 36 which is connected to the suction side 37 of a further Fan 38 is connected.

Der Saugdruck der Gebläse 34, 38 ist dabei so bemessen, daß die Zellenteile 24, 25 gegen die an den Aufnahmeschalen 9,20 angeordneten Anschläge 39, 40 gedrückt werden, die die Auslenkungen der Zellenteile 24. 25 begrenzen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschläge 39,40 zentrisch der Aufnahmeschai'en 9,20 angeordnetThe suction pressure of the fan 34, 38 is dimensioned so that the cell parts 24, 25 against the to Receiving shells 9, 20 arranged stops 39, 40 are pressed, which the deflections of the cell parts 24. 25 limit. In the exemplary embodiment shown, the stops 39, 40 are centered on the receiving shafts 9.20 arranged

Nach dem Einlegen der Zellenteile 24,25 in die Haltevorrichtung 8 wird der Saugdruck der Saugpumpen 34, 38 in der angegebenen Weise wirksam, so daß die Zellenteile 24, 25 elastisch verformt werden. Die Zellenteile 24,25 werden dabei gegen die Kraft ihrer eigenen Federung an die Form bestimmende Anschläge 39. 40 geführt. Die Anschläge 39, 40 sind einstellbar und/oder regelbar. Dabei ist es möglich, die Anschläge in Abhängigkeit vom Druck und/oder der Temperatur einer Bezugsatmosphäre zu steuern. Es ist aber auch möglich, die Anschläge 39, 40 in Abhängigkeit von räumlichen Abmessungen einer Vergleichszelle zu steuern. Die die Form der Zellenieile 24.25 bestimmenden Anschläge 39, 40 sind im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 von Hand einstellbar. Die Einstellung wird zweckmäßigerweise nach Ermittlung der räumlichen Abmessungen einer Vergleichszelle vorgenommen.After placing the cell parts 24, 25 in the holding device 8, the suction pressure of the suction pumps 34, 38 is effective in the manner indicated, so that the Cell parts 24, 25 are elastically deformed. The cell parts 24, 25 are thereby against the force of their own Suspension on the shape-determining stops 39. 40 out. The stops 39, 40 are adjustable and / or adjustable. It is possible to adjust the stops depending on the pressure and / or the temperature to control a reference atmosphere. But it is also possible, the stops 39, 40 as a function of to control spatial dimensions of a comparison cell. Which determine the shape of the cell parts 24.25 Stops 39, 40 are in the exemplary embodiment according to FIG. 2 adjustable by hand. The setting will expediently carried out after determining the spatial dimensions of a comparison cell.

Nach dem Einlegen der Zellenteile 24, 25 wird die Aufnahmeschale 9 durch Speisung des Steuereinganges 16 der doppeltwirkenden Presse 13 entgegen der Pfeilrichtung 19 bewegt, so daß die Ränder 27, 28 beider Zellenteile 24,25 in die Verbindungslage gebracht werden. In dieser Position werden bei Einhaltung der aus F1 g. 2 ersichtlichen Gestalt der Zellenteile 24, 25 die Ränder 27,28 stoffschlüssig miteinander verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Ränder 27. 28 mittels einer Einrichtung mit Rollnahtschweißelektroden 41,42 druckdicht miteinander verschweißt.After inserting the cell parts 24, 25, the receiving tray 9 is supplied by the control input 16 of the double-acting press 13 is moved against the direction of arrow 19, so that the edges 27, 28 of both Cell parts 24,25 are brought into the connection position. In this position, compliance with the off F1 g. 2 visible shape of the cell parts 24, 25 the Edges 27, 28 materially connected to one another. In the illustrated embodiment, the edges 27. 28 welded to one another in a pressure-tight manner by means of a device with roller seam welding electrodes 41, 42.

Nach dem Verschweißen werden die Rohrstutzen 32, 36 auf die Druckseiten 43,44 der Gebläse 34, 38 umgesteuert, und gleichzeitig wird die Aufnahmeschale 9 in Pfeilrichtung 19 bewegt. Dadurch wird die aus den Teilen 24, 25 gebildete kompressible Zelle ausgeworfen. Die fertige kompressible Zelle enthält nunmehr ein unter einem vorbestimmten Druck stehendes Gas. insbesondere Luft. Durch eine Wahl der Einstellung der beiden Anschläge 39, 40 weist die fertige kompressible Zelle eine der Vergleichszelle entsprechende räumliche Abmessung auf. Die Zellenteile 24, 25 sind nämlich vor dem Verbinden, insbesondere Verschweißen, zwangsweise durch elastische Verformung in eine dem vorbestimmten Druck innerhalb der kompressiblen Zelle entsprechende Form gebracht und bei Einhaltung dieser Form miteinander verbunden worden.After welding, the pipe sockets 32, 36 are reversed to the pressure sides 43, 44 of the blowers 34, 38, and at the same time the receiving tray 9 is moved in the direction of arrow 19. This becomes the out of the parts 24, 25 formed compressible cell ejected. The finished compressible cell now contains a sub a predetermined pressure gas. especially air. By choosing the attitude of the two Stops 39, 40, the finished compressible cell has a spatial corresponding to the comparison cell Dimension on. The cell parts 24, 25 are in fact compulsory before the connection, in particular welding by elastic deformation into a pressure corresponding to the predetermined pressure within the compressible cell Formed and connected to each other if this form is adhered to.

An Stelle der Verschweißung der Ränder 27,28 kann bei entsprechender Wahl von lötfähigen Blechen auch eine Verlötung in Betracht kommen. Wenn die kompressiblen Zellen für ölausgleichgefäße beispielsweise aus einem nichtmetallischen Werkstoff, insbesondere einem gegen Kabelöl beständigen Kunststoff, bestehen sollen, lassen sich die Ränder 27,28 auch verkleben.Instead of welding the edges 27, 28, with the appropriate choice of solderable sheets, it is also possible soldering can be considered. When the compressible cells for oil expansion vessels, for example consist of a non-metallic material, in particular a plastic resistant to cable oil the edges 27, 28 can also be glued.

Die Haltevorrichtung arbeitet im beschriebenenThe holding device works as described

Ausfiihrungsbeispiel pneumatisch. Bei der Wahl magnetischer Werkstoffe für die Zellenteile 24,25 läßt sich eine elastische Verformung auch mit Elektromagneten erzielen, deren Joche vorteilhaft als Anschläge einstellbar und/oder regelbar sind.Pneumatic embodiment. When choosing magnetic materials for the cell parts 24, 25 can achieve elastic deformation with electromagnets, the yokes of which can advantageously be set as stops and / or are adjustable.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of compressible cells for oil expansion vessels in oil cable systems. at the two shell-shaped pre-formed cell parts at their outer edges cohesively are connected to each other, after connecting the edges in the between the cell parts existing cavity of the finished granular-> ° pressable cell contains a gas, the pressure of which differs from normal atmospheric pressure, characterized in that the cell parts (24,25) before joining the edges (27,28) ela are statically deformed and that in this state · 5 the connection takes place.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1. consisting of one in each case two To be connected to each other, cup-shaped cell parts receiving holding device and from a the outer edges of the cell parts materially connecting device, characterized in that, that the holding device (8) consists of two bell-shaped receiving shells which can be displaced relative to one another (9, 20), each comprising a cell part (24, 25) to close to its edge (27, 28), and that each of the cavities created thereby (29, 30)

is connected to a suction pump (34.38).

3. Device according to claim 2, characterized in that that in each receiving shell (9, 20) one or more adjustable stops (39, 40) are arranged are.

4. Apparatus according to claim 4, characterized in that that the position of the stops (39, 40) depending on the spatial dimensions of a Comparison cell is controllable.

5. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the stops (39, 40) are arranged centrally in the receiving shells (9, 20).