DE3141853A1

DE3141853A1 - Vorrichtung zum laengswasserdichtmachen eines kabels

Info

Publication number: DE3141853A1
Application number: DE19813141853
Authority: DE
Inventors: Antonius Petrus Alphen Haverkamp; Klaas Willem Aalst-Waalre Kerkhof
Original assignee: NKF Groep BV
Current assignee: NKF Groep BV
Priority date: 1980-10-30
Filing date: 1981-10-22
Publication date: 1982-06-16
Also published as: NL8005951A; FI813358L; SU1269753A3; BE890895A; CH653798A5; DD201827A5; CA1171219A; FI70654B; IT1195285B; JPS57105911A; SE8106332L; GB2086266B; US4397624A; FR2493584B1; FI70654C; IT8124730A0; ATA458881A; FR2493584A1; GB2086266A; AT373438B

Description

N.K.P. GROEP B.V., RIJSWliK,^NIEDERLANDE 3141853 PHK 136 **" 3 8- 1 0- 19« Γ

"Vorrichtung zum Längswasserdichtinaclieri eines Kabels".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Längswasserdichtmachen eines Kabels dadurch, dass unter Druck eine Dichtungsmasse in und um die verseilte Kabelseele blockweise angebracht wird, welche Vorrichtung eine Düse aufweist, die mittels einer Führung in Längsrichtung des Kabels intermittierend verschiebbar ist mit einer Geschwindigkeit synchron zu der Laufgeschwindigkeit der Kabelseele und die mit einer Durchlaufkammer versehen ist, die an eine Zufuhrleitung für die Dichtungsmasse angeschlossen ist, deren Zufuhr mittels eines Dosierungsventils dosiert wird.

Zum Längswasserdichtmachen elektrischen Kabel, wie Stromkabel, .Fernsprechkabel, Glasfaserkabel, werden die Hohlräume in der Kabelseele mit Dichtungsmasse, die einigermassen an den Adern der Kabelseele sowie andern die Kabelseele umgebenden Mantel und/oder Gürtel haftet, in Abteile jeweils derselben Länge aufgeteilt. Das Aufteilen der Hohlräume in der Kabelseele in Abteile muss vermeiden, dass im Falle von Beschädigungen des Kabelmantels in die Kabelseele eingedrungene Feuchtigkeit längs der Adern in der Längsrichtung des Kabels dringen und sich durch das ganze Kabel ausbreiten kann. Wenn eine derartige Ausbreitung eingedrungenen Wassers nicht vermieden wird, können die Eigenschaften des Kabels, wie die Kapazität, das Übersprechen, die mechanische Festigkeit und Lebensdauer wesentlich beeinträchtigt werden. Weiterhin kann das eingedrungene Wasser über kleine Löcher in der Isolierung der Adern oder Glasfasern, auch als "pinholes" bezeichnet, die Adern bzw. Glasfasern angreifen. Ausserdem besteht die Gefahr, dass das bis in die Verbindungsrmiffen eingedrungene Wasser zwischen den jeweiligen Ubertrugungskreisen Kurzschluss verursacht.

Als Dichtungsmasse kann beispielsweise ein Materi-

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al benutzt werden, welches eine hohe Streckspannung und eine relativ niedrige Viskosität aufweist und das im Verlauf der Zeit vulkanisiert.

Eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art ist aus der deutschen Patentschrift 1.665.525 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die Düse periodisch von der Kabelseele mitgeführt durch Reibungskräfte, die dadurch erzeugt werden, dass die Dichtungsmasse unter Druck zugeführt wird. Mit dieser bekannten Vorrichtung wird keine zuverlässige und reproduzierbare Synchronisation der Geschwindigkeiten der Kabelseele und der Düse erhalten. Das auf Geschwindigkeit bringen der Düse ist von der Geschwindigkeit der Kabelseele sowie von dem Drück der Dichtungsmasse abhängig.

Die Erfindung bezweckt nun, eine Vorrichtung zu schaffen, die Unabhängigkeit von Reibungskräften ist und mit deren Hilfe ein Kabel auf reproduzierbare ¥eise längswasserdicht gemacht werden kann unabhängig von der Geschwindigkeit des Kabels.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass die Vorrichtung für die periodischen gesteuerten Verschiebungen der Düse einen Antriebsmechanismus aufweist mit einem Mitnehmer, der mit der Düse gekuppelt ist und der durch eine pneumatische Einheit gesteuert wird, die an eine Druckluftleitung angeschlossen ist, in die ein Regelventil aufgenommen ist.

Durch den Mitnehmer wird die Düse periodisch verschoben in einer zwangsläufigen, gesteuerten Bewegung synchron mit der wasserdicht zu machenden Kabelseele. Dadurch, dass das Regelventil in der Drukluftleitung und das Dosierungsventil zur Dosierung der zugeführten Dichtungsmasse synchron gesteuert werden, wird erreicht, dass während der Zeit, in der das Dosierungsventil offen ist, die Düse synchron zu der Kabelseele mitbewegt und folglich gegenüber der Kabelseele stillsteht.

Bei einer mechanisch sehr einfachen Ausführungsform der erfindungsgeraässen Vorrichtung ist der Mitnehmer als Klemmechanismus ausgebildet, der mit der längswasser—

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dicht zu machenden Kabelseele intermittierend zusammenarbeitet. Mit dieser Vorrichtung wird zwar eine starre Kupplung der Kabelseele mit der Düse und folglich eine rein mechanische Verschiebung der Düse erhalten, aber bei relativ hohen Geschwindigkeiten der Kabelseele können Geschwindigkeitsstösse in dem Kabel auftreten.

Eine sehr geschmeidig laufende Synchronisation der Düse gegenüber der Kabelseele wird mit einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dadurch erhalten, dass der Mitnehmer durch das angetriebene Element der pneumatischen Einheit gebildet wird. Durch die pneumatische Verschiebung der Düse werden Schwankungen der Kabelgeschwindigkeit vermieden; der Mitnehmer wird nicht durch die Kabelseele mitgenommen.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein Drosselventil, das in der Druckluftleitung zwischen dem Regelventil und der pneumatischen Einheit angeordnet ist, welches Drosselventil durch ein die Kabelseele abtastendes Laufrad gesteuert wird. Mit dieser Ausführungsform ist auch bei relativ hoher Geschwindigkeit der Kabelseele eine schnelle und reaktionsarme Synchronisation der Düse und Kabelseele möglich.

Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung ist das Drosselventil mit einem Entlüftungskanal versehen. Wenn die Startgeschwindigkeit des Mitnehmers viel höher ist als die Geschwindigkeit der Kabelseele, wird die Startgeschwindigkeit sehr schnell zurückgebracht und zwar da- . durch, dass die pneumatische Einheit über den Entlüftungskanal schnell entlüftet wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist die Düse einen Drucknippel mit einer Druckkammer auf, die an die Zufuhrleitung angeschlossen ist und mit der Durchlaufkammer in Verbindung steht; durch diese Massnahmen wird die Dichtungsmasse bis in den Kern der Kabelseele zugeführt und gleichmässig über den Querschnitt des Kabels zu einem wasserdichten Propfen verteilt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der

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Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgeraässen Vorrichtung, Fig. 2 eine Vorderansicht eines Teils der Vorrichtung,

Fig. 3 eine Ausführungsform des Drucknippels im Längs s chni 11,

Fig. 4 das pneumatisch-elektrische Schema der Vorrichtung,

Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung, Fig. 6 eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung, Fig. 7 und 8 einen Schnitt bzw. eine Seitenansieht eines Teils der Vorrichtung,

Fig. 9 und 10 einen Schnitt durch das Drosselventil in Ruhelage bzw. in Entlüftungslage,

Fig. 11 einen Teil des pneumatisch-elektrischen Schemas der Vorrichtung.

Die in den Figuren 1 bis k dargestellte Vorrichtung 1 weist eine Düse 3 mit einem Druckriippel 5 auf, der über ein pneumatisch gesteuertes Dosierungsventil 7 an eine Zufuhrleitung 9 zum Zuführen zu injizierender Dichtungsmasse angeschlossen ist. Durch 11 ist ein Elektromagnetventil dargestellt, das zur pneumatischen Steuerung des Dosierungsventils 7 dient und an eine Druckluftleitung 8 angeschlossen ist. Die Düse 3 ist auf einem Schlitten 13 befestigt, der durch Rollen I5 auf Führungen 17 verschiebbar gelagert ist, welche Führungen auf einem Rahmen 18 befestigt sind, und zu der Laufrichtung der wasserdicht zu machenden Kabelseele C sich parallel erstrecken. Auf dem Schlitten 13 ist weiterhin eine pneumatische Einheit I9 befestigt sowie ein Klemmechanismus 21 , der als Mitnehmer wirksam ist und mittels der Einheit 19 bedient wird. Durch 23 ist ein Gegengewicht bezeichnet.

Fig. 3 zeigt im Längsschnitt den Drucknippel 5» der aus zwei Teilen 25 und 27 besteht und eine ringförmige Druckkammer 29 aufweist, die an die Zuführleitung 9 ange-

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schlossen ist und Über einen ringförmigen Druckspalt 31 mit der zylinderförmigen Durchlaufkammer 33, die von der Kabelseele C durchlaufen wird, in Verbindung steht.

Fig. k zeigt das pneumatisch-elektrische Schema der Vorrichtung. Durch 35 ist ein Druckgefäss bezeichnet, das die Dichtungsmasse S enthält und über ein Ventil 37 an eine Zuführungsleitung 39 für ein Druckmittel, wie Druckluft oder Stickstoff angeschlossen ist. Über die Zuführleitung 9 und das Dosierungsventil 7 ist das Druckgefäss 35 ^an den Drucknippel 5 angeschlossen. Durch k~\ ist eine Druckluftversorgungseinheit bezeichnet, die über die Druckluftleitung 8 an das Elektromagnetventil 11 angeschlossen ist. Über eine Druckluftleitung hj wird einem elektromagnetischen Ventil 4 5 Druckluft zugeführt, das zur Steuerung der pneumatischen Einheit I9 dient. Durch kj und ^9 sind elektrische Leitungen bezeichnet, die an die elektromagnetischen Ventile 11 und k5 angeschlossen sind.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgts zum Längswasserdichtmachen der verseilten Kabelseele C wird eine Dichtungsmasse unter Druck in und um die Kabelseele blockweise, vorzugsweise in regelmässigen Abständen in der Längsrichtung der Kabelseele angebracht und zwar bei fortbewegter Kabelseele, Durch Verwendung eines die Kabelseele abtastenden Längenmessgerätes in Kombination mit einem elektrischen Impulsgeber, welche Elemente weiterhin nicht dargestellt sind, wird das Dosierungsventil 7 über das erregte Elektromagnetventil 11 und mittels eines Luftimpulses während einer bestimmten Zeit geöffnet. Gleichzeitig mit dem Dosierungsventil wird die pneumatische Einheit 19 über das erregte elektromagnetische Ventil 4 5 betätigt, wodurch der Klemmechanismus 21 die Kabelseele C festklemmt, so dass der Schlitten 13 mit der Düse 3 und dem Nippel 5 von der Kabelseele synchron zu derselben mitgezogen werden. Während dieser Zeit wird Dichtungsmasse über das Dosierungsventil 7 unter Druck dem Drucknippel 5 zugeführt.

Durch den Drucknippel 5 wird die Dichtungsmasse gleichmässig über den Querschnitt der Kabelseele verteilt und bis ins Innere der Kabelseele hinein zu einem wasserdichten Propfen

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gepresst.

Venn genügend Dich.tungsma.sse in die Kabelseele gebracht ist, wird die Erregung der elektromagnetischen Ventile 11 und 4 5 aufgehoben, so dass das Dosierungsventil 7 in die Ruhelage zurückkehrt und die Zuführleitung 9 absperrt, so dass die pneumatische Einheit 19 in die Ruhelage gebracht wird und der Kleinmechanismus 21 die Kabelseele C wieder freigibt. Unter dem Einfluss des Gegengewichtes 23 kehrt der Schlitten in die Ausgangslage zurück. Die Vorig richting ist nun für einen folgenden Schritt bereit.

Die Fig. 5 bis 11 zeigen eine andere Ausführungsform der Vorrichtung, wobei Elemente, die für die beiden Ausführungsformen identisch sind, mit denselben Bezugszeichen angegeben sind. Diese Vorrichtung 51 weist eine

j5 Düse 53 mit dem Drucknippel 5 auf. Die Düse 53 ist auf einem Schlitten 55 befestigt, der durch Rollen 57 auf Führungen 59 gelagert ist, die einen Teil eines R_ahinens 6θ bilden und sich parallel zu der Laufrichtung der wasserdicht zu machenden Kabelseele C erstrecken. Der Schlitten 55 ist mittels eines Riemens oder Kabels 6i, der bzw. das über die Führungsräder 63 geführt ist, mit dem Kolben 65 einer pneumatischen Einheit 67 gekuppelt, die auf dem Rahmen befestigt ist. Durch J ist das Dosierungsventil zum Dosieren der Dichtungsmasse und durch 9 die Zufuhrleitung bezeichnet. Durch 69 ist ein Drosselventil bezeichnet, was ein Gehäuse 71 aufweist, das über einen Arm 73 auf dem Schlitten 55 schwenkbar gelagert ist. In dem Gehäuse 7I ist drehbar ein zylinderförmiger Hahn 75 gelagert. Auf einem frei herausragenden Teil des Hahnes 75 ist durch eine Prei- !auflagerung J6 ein Laufrad 77 gelagert, das die Kabelseele C abtastet. Das Gehäuse 7I und der Hahn 75 sind mit Luftkanälen 79 bzw. 81 versehen, x>robei das Gehäuse einerseits an eine Druckluftquelle 83 und andererseits an die pneumatische Einheit 67 angeschlossen ist. Durch Erregung des elektromagnetischen Ventils k$ kann über das Drosselventil 69 der pneumatischen Einheit Druckluft zugeführt werden. Das Gehäuse 7I und der Hahn 75 sind weiterhin mit Entlüftungskanälen 85 bzw. 87 versehen. Die Wirkungsweise

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dieser Vorrichtung ist wie folgt;

Gerade wie bei der bereits beschriebenen Vorrichtung wird das Dosierungsventil 7 während einer gewissen Zeit geöffnet. Gleichzeitig wird über das elektromagnetische Ventil k$ die pneumatische Einheit 67 betätigt, so dass die Düse 53 durch den Kolben 65 zusammen mit dem Drucknippel 5 und dem Laufrad 77 verschoben wird und zwar mit einer vorher eingestellten Startgeschwindigkeit. Diese Startgeschwindigkeit ist höher gewählt als die lineare Geschwindigkeit der Kabelseele C. Infolge des dadurch auftretenden Geschwindigkeitsunterschiedes bewirkt das Laufrad 77 eine relative Verdrehung des Hahnes 75 und des Gehäuses 71· Dadurch wird die Luftzufuhr zu der pneumatischen Einheit 67 durch das Drosselventil 69 verringert, bis die Geschwindigkeiten der Kabelseele C und des Kolbens 65 gleich sind, so dass die Geschwindigkeit des Drucknippels 5 auf schnelle, verzögerungsarme Weise synchronisiert wird zu der linearen Geschwindigkeit der Kabelseele C. Änderungen der Geschwindigkeit der Kabelseele führen zu einer unmittelbaren Steuerung des Drosselventils 69, wodurch die Geschwindigkeit des Kolbens 65 unmittelbar an die der Kabelseele angepasst wird. Durch die Entlüftungskanäle 85 und 87 in dem Drosselventil wird das Durchschiessen des Kolbens 65 vermieden, wenn der Unterschied zwischen der ständig fest eingestellten Startgeschwindigkeit des Kolbens 65 und der Geschwindigkeit der Kabelseele sehr gross ist. Die Entlüftungskanäle 85 und 87 ermöglichen es, dass die pneumatische Einheit vorübergehend schnell entlüftet und auf diese Weise der Geschwindigkeitsunterschied sehr schnell aufgehoben wird. Fig. 9 zeigt das Drosselventil 69 in Ruhelage bzw. in der Lage, die der Startgeschwindigkeit des Kolbens 65 entspricht. Fig. 10 zeigt das Drosselventil in der Entlüftungslage, in der die Luftzufuhr völlig gedrosselt wird. Zwischen zwei Einspritzvorgängen dreht das Laufrad 77 frei und zwar durch den Freilauf 76, ohne Beeinflussung des Drosselventils. Die Freilaufrichtung des Laufrades 77 ist in Fig. 8 durch den Pfeil F angegeben. Die Laufrichtung der Kabelseele C ist in der Zeichnung durch den Pfeil A dar-

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gestellt. Die weitere Wirkungsweise der Vorrichtung 5I, wie das Beenden des Einspritzvorganges, entspricht der der bereits beschriebenen Vorrichtung 1. Als Dichtungsmasse hat sich ein Material auf Silikon-Gummi Basis bewährt, welches nach Beimischung verschiedener Zusätze besondere rheologische Eigenschaften aufweist. Während der Einspritzung verhält das Material sich wie eine Newtonsche Flüssigkeit mit niedrigen Viskosität. Jedoch unmittelbar nach der Einspritzung nimmt die Viskosität zu so dass das Material nicht weiter in die Kabelseele dringt und an der eingenommen Stelle verbleibt um so einen wasserdichten Propfen zu bilden.

αΛ

Leerseite

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1 .J Vorrichtung zum Längswasserdichtraachen eines Kabels dadurch, dass unter Drück eine Dichtungsmasse in und um die verseilte Kabelseele blockweise angebracht wird, welche Vorrichtung eine Düse aufweist, die mittels einer Führung in Längsrichtung des Kabels intermittierend verschiebbar ist mit einer Geschwindigkeit synchron zu der Laufgeschwindigkeit der Kabelseele und die mit einer Durchlaufkammer versehen ist» die an eine Zufuhrleitung für die Dichtungsmasse angeschlossen ist, deren Zufuhr mittels eines Dosierungsventils dosiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung für die periodischen gesteuerten Verschiebungen der Düse einen Antriebsmechanismus aufweist mit einem Mitnehmer, der mit der Düse gekuppelt ist und der

durch eine pneumatische Einheit gesteuert wird, die an eine ^ Druckluftleitung angeschlossen ist, in die ein Regelventil f aufgenommen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer als Klemmechanismus ausgebildet ist, der mit der längswasserdicht zu machenden Kabelseele intermittierend zusammenarbeitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer durch das angetriebene Element der pneumatischen Einheit gebildet wird.
h. Vorrichtung nach Anspruch 3> gekennzeichnet durch ein Drosselventil, das in der Druckluftleitung zwischen dem Regelventil und der pneumatischen Einheit angeordnet ist, welches Drosselventil durch ein die Kabelseele abtastendes Laufrad gesteuert wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil mit einem Entlüftungskanal versehen ist. " *
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5? da- ^ durch gekennzeichnet, dass die Düse einen Drucknippel auf- *

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weist mit einer Druckkammer, die an die Zuführleitung angeschlossen ist und mit der Druchlaufkammer in Verbindung s t eht.