DE3639783A1

DE3639783A1 - Anordnung zur korrosionshemmenden umschliessung nachrichtentechnischer einrichtungen sowie anwendung

Info

Publication number: DE3639783A1
Application number: DE19863639783
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr Rer Nat Lenge
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1986-11-25
Publication date: 1988-05-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anwendung. Eine solche Anordnung ist bekannt aus dem Prospekt "Die Trockenmittelmethode TMM 86" der Herrmann Chemie und Packmittel.

Um Industriegüter vor Korrosion zu schützen, werden zwischen Packgut und einer vom Außenklima abdichtenden Sperrschichthüller Trockenmittelbeutel eingelegt. Die Trockenmittel, z. B. Trockenton, Kieselgel, Molekularsiebe (synthetisch hergestellte Zeolithe), sind in sehr gut wasserdampfdurchlässige Papierbeutel abgefüllt und in wasserdampfundurchlässigen Schutzhüllen eingeschweißt. Im Bedarfsfall, d. h. bei ungünstigen Klimabedingungen oder bei Langzeitlagerung ist diese Schutzhülle als Verbundfolie mit erhöhter Wasserdampfundurchlässigkeit ausgebildet (o. a. Firmenprospekt). Zur Aktivierung des Trockenmittels wird die Schutzhülle aufgetrennt. Das Trockenmittel entfaltet sofort nach Auftrennen des Beutels - Kunststoffolie - seine volle Wirksamkeit, da der das Trockenmittel umgebende Papierbeutel gut wasserdampfdurchlässig ist.

In der Patentanmeldung P 36 13 883.5 wurde bereits vorgeschlagen Trockenmittelbeutel mit Reißleinen zu versehen, um die in Kabelmuffen eingelegten Trockenmittelbeutel kurz vor dem Überschrumpfen und damit Abdichten gegen das Außenklima von außen zu aktivieren.

Aufgabe der Erfindung ist es eine andere Methode anzugeben, die spezielle Maßnahmen zur Aktivierung des Trockenmittels am Montageort nicht erfordert. Außerdem soll eine Anwendung aufgezeigt werden. Bezüglich der Anordnung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und bezüglich der Anwendung durch die Merkmale des Patentanspruchs 2 gelöst.

Der sehr gut wasserdampfdurchlässige Papierbeutel nach dem Stand der Technik wird durch einen diffusionshemmenden Kunststoffbeutel mit genau spezifizierter Wanddicke und Permeationsfläche ersetzt. Dieser Kunststoffbeutel wird bei der Anwendung für Kabelmuffen bei der Vormontage der Muffe werksseitig bereits in den Muffeninnenraum eingelegt, da nach der erfolgten Vormontage ein Einbringen des Trockenmittels nicht mehr oder nur sehr schwer möglich ist. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung entfällt das aufwendige System einer Reißlinie und ein Öffnungsprozeß des Trockenmittelbeutels bei der Endmontage vor Ort.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nun beispielhaft erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Anordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Schema des Feuchtestromes.

Die Anordnung besteht gemäß Fig. 1 aus einer diffusionshemmenden Sperrschichthülle 2, vorzugsweise einem Polyäthylen-Beutel, die zu schützenden nachrichtentechnischen Einrichtungen - hier eine vormontierte Kabelmuffe 3 - wasserdampfdicht umschließt. Dies kann durch Einschweißen erreicht werden. In den Muffeninnenraum sind ein oder mehrere Trockenmittelbeutel 1, vorzugsweise ebenfalls aus Polyäthylen bestehend, eingelegt.

Aufgrund dessen, daß das Polyäthylen des Trockenmittelbeutels 1 in geringem Maße wasserdampfdurchlässig ist, nimmt das Trockenmittel, beispielsweise Silica-Gel, bereits während der Lagerung Feuchtigkeit auf. Um aber die Trockenmittelwirkung im späteren eingebauten Zustand der Muffe nicht zu beeinträchtigen, muß daher entsprechend mehr Trockenmittel zugegeben werden. Zur Erniedrigung dieser Feuchtigkeitsaufnahme ist die gesamte vormontierte Muffe 3 in den weiteren Polyäthylenbeutel 2 mit entsprechend größerer Wanddichte und dementsprechend größerer Diffusionshemmung eingeschweißt.

Die Wanddicke und die Permeationsfläche des Trockenmittelbeutels 1, bzw. der Trockenmittelbeutel, ist so auf die Permeationsrate der Muffe 3 abgestimmt, daß bei konstanter Temperatur eine anfänglich 100%ige Feuchte- Atmosphäre in der Muffe innerhalb von weniger als 48 Stunden unter 60% rel. Feuchte abgesunken ist, und daß bei einer Atmosphäre von 100% rel. Feuchte in der Umgebung der eingebauten Muffe sich in ihrem Innern eine Atmosphäre von größer 10% rel. Feuchte und kleiner 60% rel. Feuchte bei ebenfalls konstanter Temperatur einstellt. Da unterhalb einer rel. Feuchte von 60% noch keine Korrosion gefährdeter Bauteile stattfindet, bewirkt der nun endliche Partialdruck im Muffeninnern, daß das Partialdruckgefälle zwischen Muffeninnenraum und Muffenaußenraum (=Umgebung der eingebauten Muffe) verringert wird und damit auch die Permeationsrate kleiner wird. Für die Permeationsrate gilt:

Δ m = Menge des in der Zeiteinheit Δ t bei einer Oberfläche A durch die Wanddicke Δ x hindurchdiffendierende Feuchtigkeitsmenge, D = Diffusionskoeffizient, Δ p = Partialdruckdifferenz.

Eine geringe Permeationsrate hat zur Folge, daß weniger Silica-Gel in die Muffe eingelegt werden muß.

Es wird folgendes Beispiel betrachtet:

T = konstant = 10°C, V _Muffe = 7,85 · 10^-4 m³

Permeationsrate der Muffe bei 100% rel. Feuchte im Außenraum und 0% rel. Feuchte im Innenraum:

Permeationsrate des inneren PE-Beutels bei 100% rel. Feuchte im Muffenraum und 0% rel. Feuchte im Silica-Gel-Beutel:

Es müssen im folgenden also die beiden Diffusionsströme

DS 1: Außenraum → Muffeninnenraum
und
DS 2: Muffeninnenraum → Silica Gel-Beutel
(vgl. Fig. 2) betrachtet werden.

Nimmt man den schlechtesten Fall an, daß während des Einbaus der Muffe im Muffeninnenraum eine Atmosphäre von 100% rel. Feuchte erzeugt wird und daß die äußere Umgebung der Muffe (Muffenaußenraum) eine Atmosphäre von 100% rel. Feuchte aufweist, so muß das Trockenmittel a) den Muffeninnenraum unter 60% rel. Feuchte bringen (trocknen) b) den von außen einströmenden Feuchtestrom kompensieren.

Der Diffusionsstrom DS 1 wird im Laufe der Zeit zunehmen, da das Trockenmittel den Muffeninnenraum austrocknet und die Partialdruckdifferenz zwischen Außenraum und Muffeninnenraum zunimmt.

Der Diffusionsstrom DS 2 wird im Laufe der Zeit abnehmen, da die Partialdruckdifferenz zwischen Muffeninnenraum und Silica-Gel-Beutel abnimmt (Muffeninnenraum wird trocken). Bei gleicher Permeationsrate der Muffe und des Silica-Gel-Beutels 1 stellt sich im Muffeninnenraum, wie bereits erwähnt, eine rel. Feuchte von 50% ein (ausgehend von 100%). In diesem Beispiel wird die 60% rel. Feuchte-Grenze nach Einbau der Muffe mit einer 100% Atmosphäre im Innenraum nach 39 Stunden unterschritten (59,9% rel. Feuchte). Wird die Permeationsrate des Silica-Gel-Beutels größer gewählt als die Permeationsrate der Muffe, so wird die 60% rel. Feuchte-Grenze früher unterschritten und der Gleichgewichtszustand liegt unter 50% rel. Feuchte im Muffeninnenraum. Nachfolgend wird der Silica-Gel Bedarf betrachtet: a) Lagerung: 1 Jahr bei 35% rel. Feuchte Dicke des Silica-Gel-Beutels:d _s=0,15 mm Dicke des Packbeutels
(Sperrschichthülle):d _PB=0,5 mm

Daraus ergibt sich eine Permeationsrate
(in den Silica-Gel-Beutel):92 µg/h und ein Silica-Gel Bedarf in einem Jahr:806 mg

Da das Trockenmittel ca. 25% seines Eigengewichts als Feuchtigkeit aufnehmen kann, benötigt man somit ca. 3,22 g Trockenmittel um die Lagerzeit abzudecken.

b) Montage: 1 Tag liegt die Muffe unverschlossen in einer 100% rel. Feuchte-Atmosphäre:Permeationsrate
(in den Silica-Gel-Beutel):150 µg/h, an einem Tag:3,6 mg, 3,6 mg×4 (25% Trockenmitteleffekt) =14,4 mg ≈ 0,02 g
c) 15 Jahre Standzeit der Muffe: Bei einer 50% rel. Feuchte im Muffeninnenraum reduziert sich die "0%-100%"-Permeationsrate von 150 µg/h auf nur noch 75 µg/h.in 15 Jahren: 9,82 g + Sicherheitsfaktor 3:29,48 g Gesamtbedarf:32,7 g

Bei der Ausgestaltung nach dem Stand der Technik - Papierbeutel ohne Diffusionssperre des Trockenmittelbeutels - wären, da der Beutel bei der Vormontage offen eingebracht würde (also ohne Diffusionssperre), mindestens 4,20 g Silica-Gel notwendig, um unter gleichen Bedingungen den Zeitraum der Lagerung zu überbrücken (vgl.: 3,22 g). Stünde die Muffe 24 Stunden teilweise unverschlossen, wie es bei der Montage der Fall ist, wäre eine sonst übliche Silica-Gel Menge von ca. 50 g längst verbraucht. Trocknet man, wie beim Stand der Technik, den Muffeninnenraum völlig aus (0% rel. Feuchte), so benötigt man die doppelte Silica-Gel Menge für 15 Jahre Standzeit.

Claims

1. Anordnung zur korrosionshemmenden Umschließung nachrichtentechnischer Einrichtungen, insbesondere Kabelmuffen, wobei die Einrichtungen von einer diffusionshemmenden Sperrschichthülle (2) umgeben sind und wobei Trockenmittelbeutel (1) derselben Atmosphäre wie die nachrichtentechnischen Einrichtungen ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Beutel (1) zur Aufnahme des Trockenmittels aus einer diffusionshemmenden Kunststoffolie bestehen, deren Diffusionshemmung geringer ist als die der Sperrschichthülle, und daß die Beutel (1) bezüglich ihrer Wanddicke und Oberfläche so auf die Permeationsrate der nachrichtentechnischen Einrichtung (3) abgestimmt sind, daß sich innerhalb der von der fertig montierten nachrichtentechnischen Einrichtung (3) abgetrennten Atmosphäre eine relative Luftfeuchte zwischen 10% und 60% einstellt.

2. Anwendung der Anordnung nach Anspruch 1 für eine Kabelmuffe, wobei die Trockenmittelbeutel (1) bereits bei der Vormontage in den Muffeninnenraum eingebracht werden und die vormontierte Muffe (3) zur Lagerung mit der Sperrschichthülle (2) umschlossen wird.