DE2129342C3 - Kapseleinrichtung zur Aufnahme von SpleiBverbindungen elektrischer Leiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kapseleinrichtung zur Aufnahme von Spleißverbindungen elektrischer Leiter, mit einer flüssigkeitsdichten Umhüllung, in der eine Einlage aus dickwandigem, porösem, offenzelligem Material angeordnet ist, und mit einer die Spleißverbindungen umschließenden und in das poröse Material eindringenden fließfähigen lsoliermatenalmasse.

Es sind Kapsdeinrichtungen bekannt (USA.-Patentschrift 3 419 669). die aus einer Folienbahn bestehen, deren Ränder durch abdichtende Klebstreifen gebildet werden. Auf der Folienbahn befindet sich zwischen den Dichtungsrändern eine Fasermatte. Bei der Kapselung einer Spleißverbindung wird die Folienbahn um die Spleißstelle herumgelegt. Die so gebildete Form wird anschließend mit einer seibsthänenden Flüssigkeit gefüllt, die die eigentliche Kapselmasse bildet und in das Fasermaterial eindringt und die Spleißstelle umschließt. Nach dem Härten ist die Isoliermaterialmasse fest mit den verspleißten Drähten verbunden, so daß die Spleißverbindung zerstörungsfrei nicht wieder gelöst werden kann. Es ist daher im allgemeinen nicht möglich, die Spleißstelle wieder freizulegen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Kapseleinrichtungen besteht darin, daß es unmöglich ist, nach der Verfestigung der lsoliermatenalmasse Leitungen hinzuzufügen oder herauszuziehen.

Bei einer weiteren bekannten Kapseleinrichtung (USA.-Patentschrift 3 519 728) ist eine abdichtende Umhüllung vorgesehen, deren Ränder nach Art von Verbindungsschienen ausgebildet sind die durch ein schieberähnliches Teil nach Art eines Reißverschlusses ineinander verhakt werden können. Innerhalb des so gebildeten rohrförmigen Mantels befindet sich ein offenzelliges schwammähnlithes elastisches Material, das mit einer aushärtenden Kunststoffmasse ausgegossen wird. Nach dem Aushärten entsteht ein starker bruchfester Körper, der die Spleißstelle vollständig umgibt und einschließt.

Aufgabe: der Erfindung ist die Schaffung einer Kapseleinrichtung der eingangs genannten Art, deren Handhabung nicht durch eine schnell unter Raumtemperatur aushärtende Isoliermaterialmasse erschwert ist und die leicht zu öffnen ist, um eventuelle Änderungen oder Komplettierungen an der Spleißverbindung vornehmen zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Isoliermaterialmasse aus einem Material von permanent gelartiger Konsistenz besteht.

Die erfiiidungsgemäße Kapseleinrichtung ist insbesondere vorteilhaft in Verbindung rr>it kleineren Leitern und unter Bedingungen, bei denen die Verkapselung nur zeitweilig vorgenommen werden soll, ohne daß die Zugängiichkeit der Spleißverbindung beeinträchtigt werden soll, beispielsweise beim Prüfen, Testen und für ähnliche Zwecke.

Der Hauptschutz gegen Flüssigkeiten, Gase, Streuströme und andere schädliche Erscheinungen wird durch die einkapselnde Isoliermaterialmasse mit permanenter und stabiler gelartiger Konsistenz gegenüber Gasen. Flüssigkeiten usw. erzielt, die gleichzeitig ausgezeichnete elektrische Isoliereigenschaften besitzt. Diese Isoliermaterialmasse ist vorzugsweise vollständig mit Ausnahme der Einführungsöffnung — von einer elastischen offenzelligen Schicht umschlossen, die sich innerhalb einer geeigneten Umhüllung befindet. Das Kapselmaterial hat besondere Kohärenzeigenschaften und die Fähigkeit, selbst unter äußerst ungünstigen Bedingungen in Form einer einzigen Massenansammlung zu verbleiben. Diese Eigenschaften macht sich die Erfindung zunutze, indem ein elastischer Einsatz aus dikkem Material verwendet wird, der ein Netzwerk von miteinander verbundenen Drähten besitzt. Diese bilden Hohlräume zur Aufnahme der gelartigen Masse. Der

Zellen bildende Draht schneidet förmlich durch das gelartige Material hindurch, dessen Kohärenzeigenschaften die Masse in der durch den oben offenen Einsatz gebildeten Tasche zurückgehalten wird. Eine Zusammensetzung, die die gewünschten gelartigen Eigen- S schäften und Charakteristiken besitzt, besteht beispielsweise aus 85 % Petrolat, das unter Wärmeeinwirkung mit etwa 15 % Polyäthylen niedriger Dichte gemischt ist.

Die Erfindung schafft eine neue Kapselpackung und gibt ein Verfahren zu ihrer Benutzung an, mit der elektrische Leitungen und Spleißverbindungen sowohl zeitweilig als auch permanent geschützt werden können. Dabei wird ein hervorragender Schutz und eine jjute elektrische Isolierung der Leitungsenden gegen Kontakt und A^riffe _von Flüssigkeiten bzw. äußeren Einwirkungen allgemein erzielt. Die erfindungsgemäße Kapseleinrichtung ist einfach, besteht aus verhältnismäßig billigen Bestandteilen und kann von angelernten Personen verwendet werden. Sie schafft ein hohes Maß so von Schutz gegen zahlreiche Einwirkungen, ohne den Zugang zu sämtlichen Spleißverbindungen vollständig zu verhindern. Auf diese Weise kann sie für Test-, Prüf- und Änderungszwecke elektrischer Schaltungen eingesetzt werden. »5

Ferner besitzt die erfindungsgemäße Kapselein-ichtung eine Isoliermaterialmasse, die permanent gelartig ist, sowie eine elastische Schutzumhüllung, durch die die Spleißverbindung vor schädlichen Einwirkungen der Atmosphäre von Flüssigkeiten oder allgemein von außen her einwirkender Objekte geschützt wird.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Kapseleinrichtung, bei der die Zugangsöffnung zum Hindurchstecken der Spleißdrähte geöffnet ist;

F i g. 2 zeigt eine der Ansicht nach F i g. 1 entsprechende Ansicht, wobei jedoch zwei Paare miteinander verspleißter Leitungen in die gelartige Isoliermaterialmasse eingetaucht sind;

F i g. 3 zeigt eine Seitenansicht der Einrichtung nach F i g. 2, jedoch in verkleinertem Maßstab, wobei die öffnung auf beiden Seiten der Leitungen geschlossen ist:

F i g. 4 zeigt eine Ansicht ähnlich derjenigen nach F i g. 3, wobei der Einführungsteil der Schutzumhüllung mit einem Band zusammengerafft ist. und

F i g. 5 zeigt einen Querschnitt durch die Einführungsöffnung der Kapselumhüllung in vergrößertem Maßstab, wobei die Hände des Operators sichtbar sind, die die gelartige Masse innerhalb der Umhüllung zurückhalten, während eine Spleißverbindung aus irgendeinem Grunde aus der Umhüllung herausgezogen wird.

In den Zeichnungen — insbesondere in F i g. 1 und 2 — ist eine typische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kapseleinrichtung dargestellt und generell mit

10 bezeichnet. Sie besitzt eine äußere Schutzumhüllung 11, eine offenzellige schwammartige Einlage 12! und eine Masse aus sich nicht verfestigendem Kapselmate rial 13. Bevor die Bestandteile zusammengebracht werden, um die Leitungsenden einzukapseln, kann das Kapselmaterial 13 zweckmäßgerweise in einem zusammendrückbaren Behälter verpackt sein, der eine Düse oder Auslaßöffnung besitzt, durch die hindurch eine geeignete Menge des Isoliermateriales in die Umhüllung

11 hineingedrückt werden kann. Alternativ können die Komponenten 11, 12 und 13 in der gezeigten An vorbereitet sein, in der sie bereit sind, die Leitungsvcrspleißungen aufzunehmen.

Die Umhüllung 11 besteht, wie aus der Zeichnung erkennbar ist, aus einem oben offenen Behälter oder Beutel mit einer Einlaßöffnung 15 an einem Ende. Diese Umhüllung kann aus geeignetem flexiblem widerstandsfähigem Material, wie beispielsweise thermoplastischem Material, z. B. Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder einer der zahlreichen anderen ähnlichen bekannten thermoplastischen Zusammensetzungen bestehen. Die Umhüllung 11 kann jede geeignete Form haben. Sie kann beispielsweise als abgeflachtes, an seinem unteren Ende geschlossenes Rohr ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise sind die einander gegenüberliegenden Seiten an der Einlaßöffnung 15 so geformt, daß sie bei geschlossen gehaltener Umhüllung einen Verschlußsaum bilden. Dieser besteht aus einem wulstförmigen Teil 17, der in einen komplementär geformten C-förmigen Nutenteil 18 des Saumteiles 19 hineinpaßt. Der Wulstteil 17 wird in den Nutteil 18 durch Fingerdruck auf die Außenflächen der einander gegenüberliegenden Umhüllungsteile eingesetzt. Die Trennung des Saumes wird in entsprechender Weise bewirkt, indem die entgegengesetzten Seitenwände 20, 21 der Umhüllung ergriffen und voneinander fortgezogen werden, so daß sich die Teile 17 und 18 voneinander lösen.

Die sehwammartige Einlage 12 kann aus einem geeigneten offenzelligen porösen Material bestehen. Eine besonders zweckmäßige Einlage besteht aus einem elastischen thermoplastischen Material, das zahlreiche untereinander verbundene Fäden besitzt, die zahlreiche Zellen mit offenen Zellwänden bilden. Die Zellen stehen in offenem Kontakt mit ähnlichen benachbarten Zellen. Es sind zahlreiche andere poröse elastische und schwammähnliche Materialien, die zur Herstellung der Einlage geeignet sind, kommerziell verfügbar. Sie alle können in zufriedenstellender Weise benutzt werden. Zweckmäßigerweise ist die Einlage 12 im wesentlichen der Form des die Umhüllung bildenden Beutels 11 angepaßt und nur an einem Ende in Übereinstimmung mit der Zuführungsöffnung 15 der Umhüllung offen. Die Einlage muß nicht unmittelbar an der Innenwand der Umhüllung anliegen, sie schmiegt sich jedoch vorteilhaft an diese an. Normalerweise klebte ein dünner Film der gelartigen Kapselmasse 13 an den benachbarten Flächen der Einlage und an der Innenwand der Umhüllung. Dieser Film dient in zufriedenstellender Weise dazu, die Teile gegen gegenseitige Verschiebung zu sichern, insbesondere während des Herausziehens der Spleißverbindungen aus der gelartigen Masse.

Die Kapselmasse IJ besteht vorteilhaft aus Petrolat und Polyathylenpuder niedriger Dichte. Etwa 85 Gewichtsprozent Petrolat werden unter Wärmeeinwirkung mit 15 Gewichtsprozent Polyäthylen niedriger Dichte gemischt. Das resultierende Material ist eine hochstabile gelähnliche Zusammensetzung mit sehr ausgeprägten viskosen Eigenschaften und Kohärenzeigenschaften über einen weiten Temperaturbereich von etwa 98 bis - 40° C. Innerhalb dieses Temperaturbereiches bleibt das Material für den angegebenen Zweck funktionsfähig.

Andere wichtige Eigenschaften des Kapselmaterials sind die hohe Dielektrizitätskonstante, Unlöslichkeit in Wasser sowie die Tatsache, daß es gegenüber atmosphärischen Gasen und allgemein in der Luft enthaltene Verunreinigungen nicht absorbierend ist. Die Zusammensetzung 13 schützt gegen Korrosion und Oxydation der Leitungen, verhindert, daß Flüssigkeiten und

Feuchtigkeit zu den in sie eingebetteten Leitungen hineindringen, und schafft einen hervorragenden Schutz gegen elektrolytische Einwirkungen und den Durchgang von Streuströmen.

Besonders bemerkenswert ist die Tatsache, daß die Isoliermaterialmasse 13 besondere Viskositäts- und Kohärenzeigenschaften besitzt. Sie kann nicht in mehrere einzelne Massen innerhalb der Umhüllung unterteilt werden. Wenn also eine Isoliermaterialmasse in die obere öffnung der Einlagentasche eingeführt wurde, versucht sie, die einander gegenüberliegenden Innenwände auseinanderzuspreizen, sobald einzelne Bestandteile in benachbarten Zellen der Einlage eindringen. Wird Druck auf gegenüberliegende Wände der Umhüllung ausgeübt, so dringt die Masse weiter in die Einlage ein. Läßt der Druck nach, so breiten sich die Einlagenwände wieder auf ihre normale Stärke aus, sobald sich das Kapselmaterial zurückzieht und sich in Form einer kompakten Masse in der Mitte zwischen Einlage und Umhüllung konzentriert.

Die Kapselpackung wird in der in F i g. 1 dargestellten Weise verwendet. Die Seitenwände 20, 21 der Eintrittsöffnung 15 sind voneinander entfernt gehalten, um die einzukapselnden Teile aufnehmen zu können. In F i g. 2 ist die Kapselpackung mit zwei Spleißverbindungen dargestellt, von denen jede aus einem Paar isolierter Leitungen 24, 25 besteht, deren äußere Enden miteinander verbunden und mit einem Spleißverschluß umgeben sind. Der Spleißverschluß besteht im vorliegenden Falle aus einem dünnen Rohr 26 aus warmereaktivem oder ähnlichem Isoliermaterial, das über die miteinander verbundenen Leitungsenden geschoben und in geeigneter Weise befestigt ist. beispielsweise unter Anwendung von Hitze und/oder Druck, um den Verschluß mit den Drähten zu befestigen.

Die miteinander verspleißten Enden wurden in bekannter Weise vorbereitet. Sie werden verkapselt, indem die verspleißten Enden 26 einfach durch die öffnung 15 eingesetzt werden, bis sie in die Masse des gelartigen Kapselmaterials 13 eintauchen. In ähnlicher Weise kann eine beliebige Anzahl von Spleißverbindungen eingesetzt werden, wobei lediglich darauf geachtet werden muß, daß die Spleißenden voll in die Masse 13 eintauchen. Danach werden die zum Verschluß dienenden Saumteile 17. 18 gegeneinandergepreßt, indem die Finger gegen die Außenseiten der an der Umhüllung 11 angebrachten Saumteile gegeneinandergedrückt werden. Durch die Anwesenheit der Drähte wird verhindert, daß der Saum über seine gesamte Länge geschlossen werden kann. Die Saumteile verbinden sich jedoch an jeder Seite der Gruppe der zusammengezogenen Drähte miteinander und bleiben fest in dieser Schließposition, bis sie unter Krafteinwirkung getrennt werden. Die Kapseleinrichtung kann daher

ίο verwendet werden, ohne eine unbeabsichtigte öffnung des Saumes befürchten zu müssen. Eine zusätzliche Sicherheit gegen unbeabsichtigtes öffnen wird jedoch erzielt, indem man das obere Ende der Umhüllung, das sich oberhalb des oberen Endes der Einlage 12 befindet.

zusammenrafft und es mit einem biegsamen Draht umschnürt, dessen Enden in der in Fig.4 dargestellten Weise verdrillt werden. Unter diesen Bedingungen widersteht die Kapseleinrichtung einer rauhen oder unsachgemäßen Behandlung. Wird Druck auf die Außen-

so seite der Umhüllung ausgeübt, so kann zeitweilig ein Teil der Isoliermaterialmasse verschoben und die Einlage 12 zusammengepreßt werden, die Spleißverbindungen bleiben jedoch in die Masse 13 eingetaucht und vollständig gegen Feuchtigkeit und allgemeine Einwirkungen geschützt.

Sollen zu einem späteren Zeitpunkt mehrere Spleißverbindungen hinzugefügt werden oder soll eine Gruppe von verspleißten Leitern getestet oder entfernt werden, so ist es außerordentlich einfach, die Umhüllung wieder zu öffnen, indem das Band 29 oder der Draht entfernt und die Saumteile 17 und 18 voneinander abgezogen werden. Beim Herausziehen der verspleißten Drahtgruppe legt der Operator vorzugsweise Daumen und Zeigefinger gegen die gegenüberliegenden Seiten der Umhüllung 11 in dem Bereich unmittelbar unterhalb der Saumteile 17. 18. Die andere Hand wird dazu benutzt, eine ausgewählte Drahtgruppe hochzuziehen, während über die Umhüllung Druck auf die Seiten des Spleißverschlusses 26 ausgeübt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß mit Ausnahme eines dünnen Filmes das gesamte Kapselmaterial innerhalb der Umhüllung 11 verbleibt. Dementsprechend können Spleißverbindungen wiederholt eingesetzt und herausgezogen werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß die gelartige Masse merklich verringert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Kapseleinrichtung zur Aufnahme von Spleißverbindungen elektrischer Leiter, mit einer flüssigkeitsdichten Umhüllung, in der eine Einlage aus dickwandigem porösem offenzelligem Material angeordnet ist und mit einer die Spleißverbindungen umschließenden und in das poröse Material eindringenden fließfähigen Isoliermaterialmasje, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermaterialmasse (13) aus einem Material von permanent gelartiger Konsistenz besteht.

2. Kapseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gelartige nicht leitende Isoliermaterialmasse (13) aus einer flüssigen Mischung aus Petrolat als Hauptbestanateil besteht, welchem Polyäthylen niedriger Dichte beigemischt ist.

3. Kapseleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Isoliermaterial- ao masse (13) bildende Mischung ausgeprägte Kohärenz- und Viskositätseigenschaften besitzt.

4. Kapseleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die lsoliermatenalmasse (13) als wesentlichen Bestandteil 85 % Petrolat ent- as hält, das unter Hitze mit etwa 15% Polyäthylen niedriger Dichte vermischt ist.

5. Kapseleinrich'iung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (12) die Form eines tiefen, nur an der Einführungsöffnung in Übereinstimmung mit der Einführungsöffnung (15) der Umhüllung (11) geöffneten Beutels besitzt.

6. Kapseleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere voneinander unabhängige Spleißverbindungen (24,25) in die gelartige Isoliermaterialmasse (13) eingetaucht sind und daß Mittel (29) vorgesehen sind, die die Einführungsöffnung tier Umhüllung (11) eng um die zu den Spleißverbindungen führenden Leitungen herum zusammengeschnürt halten.

7. Verfahren zum Einkapseln von Spleißverbindungen elektrischer Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß die Spleißverbindungen in eine permanent gelartige, nicht leitende, sich nicht verfestigende Isoliermaterialmasse mit ausgeprägten Kohäsionseigenschaften eingetaucht werden, die von einer dicken, nachgiebigen, offenzelligen Schicht umgeben ist, welche in eine eine Einführungsöffnung besitzende Umhüllung eingesetzt ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Spleißverbindungen aus der Isoliermaterialmasse zu Wartungs- oder Inspektionszwecken od. dgl. entfernt wird, während von außen her auf die Umhüllung und die in ihr enthaltenen elektrischen Leiter ein leichter Fingerdruck ausgeübt wird, wodurch die gelartige Isoliermaterialmasse von dem herauszuziehenden Leiterpaar abgestreift wird und innerhalb der Umhüllung verbleibt.