DE68912718T2

DE68912718T2 - Abdichtung für Kabelverbindungen.

Info

Publication number: DE68912718T2
Application number: DE68912718T
Authority: DE
Inventors: Philip James Wade
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1988-10-21
Filing date: 1989-10-19
Publication date: 1994-07-14
Anticipated expiration: 2009-10-20
Also published as: FI94471C; CA2000909A1; PT92070B; EP0368493A2; NO894165L; DE68912718D1; DK521689A; GB2227377B; EP0368493A3; GB8824655D0; DK169187B1; JPH02290121A; US5043537A; ES2050812T3; FI894839A0; PT92070A; IE62137B1; EP0368493B1; CA2000909C; ATE100976T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Abdichtung vom Kabelverbindungen, wenn die Absicht besteht, eine gasdichte Umhüllung um die Verbindung zu bilden und wenn die Einrichtung zur Schaffung dieser Umhüllung eine Hülle aus Wärmeschrumpfmaterial ist. Sie betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich, die Abdichtung von Verzweigungsverbindungen von Elektro - oder Schwachstromkabeln.
Die GB-A-2198594A, gemeinsam von den Erfindern des vorliegenden Anmeldungsgegenstands und Fujikura Ltd. eingereicht, beschreibt eine Anordnung zur Abdichtung von Kabelverbindungen, bei der ein oder mehrere Einsatzteil(e) zwischen einem Paar Verzweigungskabeln angeordnet ist/sind. Der Einsatzteil weist einen Block aus wärmeschmelzbarem Material und einen oder mehrere Flansche aus wärmeleitfähigem Material auf. Die Flansche weisen jeweils eine Zunge auf, die sich in den Block erstreckt. Dann wird eine Wärmeschrumpfhülle um das Verzweigungskabel angeordnet, und der/die Einsatzteil(e) und die Hülle werden durch das Anwenden von Wärme geschrumpft. Diese Wärme bringt das Blockmaterial zum Schmelzen, und dieser Vorgang wird durch Wärmeleitung über die Zungen des/der Flansche(s) unterstützt. So wird der Raum in der Hülle um die Verzweigungskabel mit geschmolzenem Blockmaterial gefüllt, sodaß eine Abdichtung erreicht wird. Die Flansche des Einsatzteils helfen auch bei der Positionierung des Einsatzteils, da sie um die Verzweigungskabel gewickelt werden können.
Die GB-A-2198594A beschreibt mehrere Ausfuhrungsformen von Einsatzteilen zur Erreichung des obigen Ergebnisses. Diese Beschreibung besagt, daß es, wenn die Verzweigungskabel einen großen Durchmesser haben, notwendig ist, mehrere Einsatzteile vorzusehen, um das gewünschte Schmelzen des Materials der Blöcke dieser Einsatzteile zu erreichen.
Es wird auch eine andere Ausführungsform beschrieben, bei der ein Block, aber mehrere Flansche vorhanden sind.
In all diesen Fällen hatte der Flansch eine einfache T-Form, wobei das Bein des "T" die Zunge bildet, die sich zur Wärmeleitung in den Block erstreckt.
Nun sind die Probleme des Abdichtens von Verbindungen sehr großer Kabel weiter untersucht worden, und es ist festgestellt worden, daß das Vorsehen einer Vielzahl von Einsatzteilen, wie in der GB-A-2198594A beschrieben, nicht völlig zufriedenstellend ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine Ausführung des Einsatzteils der GB-A-2198594A insbesondere, aber nicht ausschließlich, für große Kabel.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Einsatzteil zur Abdichtung einer Kabelverbindung geschaffen, der einen Flansch aus wärmeleitfähigem Material und einen mit dem Flansch verbundenen Block aus wärmeschmelzbarem Material umfaßt, gekennzeichnet durch ein Stützelement, das vom Block vorragt und einen Füllteil aus nicht wärmeschmelzbarem wärmeleitfähigem Material innerhalb des Blocks aufweist, der so ausgebildet ist, daß ein Paar gegenüberliegender konkaver Oberflächen geschaffen wird, die so angeordnet sind, daß die konkaven Oberflächen sich in entgegengesetzte Richtungen öffnen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Abdichten einer Kabelverbindung geschaffen, welches umfaßt:
das Anordnen eines Einsatzes zwischen ersten und zweiten Verzweigungskabeln, wobei der Einsatz einen Einsatzteil umfaßt, der einen Flansch aus wärmeleitfähigem Material und einen mit dem Flansch verbundenen Block aus wärmeschmelzbarem Material aufweist;
das Umgeben der ersten und zweiten Verzweigungskabeln der Verbindung mit einer Schrumpfhülle; und
das Schrumpfen der Hülle um die Verzweigungskabeln durch die Anwendung von Wärme, wobei die Anwendung von Wärme auch das Schmelzen des Materials des Blocks verursacht;
worin:
der Schritt des Anordnens des Einsatzes zwischen den Verzweigungskabeln umfaßt
das Anordnen eines Füllteils, das ein Paar konkaver Oberflächen aufweist, sodaß die konkaven Oberflächen sich in entgegengesetzte Richtungen zu den jeweiligen Verzweigungskabeln hin öffnen, wobei der Füllteil sich innerhalb des Blocks befindet und ein Teil eines Stützelements des Einsatzes ist, das aus dem Block ragt, wobei der Füllteil aus nicht wärmeschmelzbarem und wärmeleitfähigem Material besteht; und
das Befestigen des Einsatzteils an einem entsprechenden (anderen) der ersten und zweiten Verzweigungskabeln.
Bei Untersuchungen ist festgestellt worden, daß bei großen Kabeln mit einem Durchmesser von z.B. 75 mm das Risiko besteht, daß das Material des Blocks aus dem Spalt zwischen den Kabeln fließt, wenn der Block geschmolzen wird. Während dieses Stadiums ist das Blockmaterial im wesentlichen flüssig, und bei den Einsatzteilen der GB-A-2198594A hängt es von zwischen den Kabeln verbleibendem Blockmaterial ab, daß es keine Spalten zwischen den Kabeln gibt, sodaß eine zufriedenstellende Abdichtung erreicht wird. Die Zungen der Flansche schränken den Fluß nicht ein, und ihr Volumen ist unbedeutend.
Der innerhalb des Blocks befindliche Teil des Stützelements gemäß vorliegender Erfindung hat mehrere Funktionen. Erstens ist sein Volumen bezogen auf das Volumen des Blocks selbst von Bedeutung. Dieses beträgt vorzugsweise zumindest 40%, vorzugsweise 50%. Somit ist weniger Blockmaterial vorhanden, das den Raum zwischen den Kabeln füllt, und ein beträchtlicher Teil dieses Raums wird von diesem Teil des Stützelements gefüllt. Daher ist das Risiko, daß sich zwischen den Kabeln Spalten bilden, geringer. Das Vorhandensein der gekrümmten Oberflächen trägt dazu bei, die Gestalt des Blocks den Kabeln anzupassen.
Zweitens gewährleisten die gekrümmten Oberflächen, daß Wärme zu Teilen des Blocks geleitet wird, die vom vorspringenden Teil des Stützelements entfernt sind, und zwar sowohl quer als auch parallel zur Richtung der Ebene, welche die Mitten der Kabel verbindet. Drittens können die gekrümmten Oberflächen, zumindest in einem gewissen Ausmaß, den Fluß von
Blockmaterial quer zur, die Mitten der Kabel verbindenden, Ebene einschränken, wenn der Block geschmolzen wird.
Es sollte festgestellt werden, daß, da ein Stützelement mit Standardgröße verwendet werden kann, der Teil des Stützelements innerhalb des Blocks über die theroetischen Tangentiallinien hinausragen kann, welche die Kabel verbinden, z.B. wenn die Kabel einen kleineren Durchmesser als die Breite des Teils des Stützelements innerhalb des Blocks aufweisen. Das ist akzeptabel, da die Hülle sich den Kanten des Teils des Stützelements innerhalb des Blocks anpaßt und das Blockmaterial den Raum innerhalb der Hülle füllt.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht der Block aus einem mittleren, relativ dicken Teil und zumindest einem dünneren Steg aus Blockmaterial, der aus einer der Seiten dieses mittleren Teils ragt. Der Grund dafür besteht darin, daß die Stege dann relativ rasch schmelzen, was wichtig ist, da es sich dabei um die Teile des Blocks handelt, die zuerst mit der Schrumpfhülle in Berührung kommen. Diese Idee eines Blocks mit einem mittleren dicken Teil und dünneren Stegen an den Seiten ist detaillierter in der Anmeldung Nr. 2198594A besprochen.
Vorzugsweise sind zwei Flansche vorgesehen, einer an jeder Seite des Stützelements, sodaß der Einsatzteil an beiden Verzweigungskabeln befestigt werden kann. Die Flansche und das Stützelement bestehen normalerweise aus wärmeleitfähigem Material, während der Block aus wärmeschmelzbarem Material besteht.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand eines Beispiels im Detail beschrieben, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
Fig. 1 eine Endansicht eines Einsatzteils gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Querschnittansicht durch einen Einsatzteil gemäß vorliegender Erfindung zeigt, wenn er zwischen einem Paar Verzweigungskabel montiert ist; und
Fig. 3 ein Stützelement zur Verwendung bei einem Einsatzteil gemäß vorliegender Erfindung zeigt.
Zunächst auf Fig. 1 bezugnehmend weist die dargestellte Ausführungsform des Einsatzteils einen Block 10 aus wärmeschmelzbarem Material auf, in den ein Paar Flansche 11 und ein Stützelement 12 eingebettet sind. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, ist das Stützelement 12 zwischen den Flanschen 11 angeordnet. Obwohl das in Fig. 1 nicht zu sehen ist, bestehen die Flansche 11 aus einem T-förmigen Stück aus wärmeleitfähigem Material, wie Aluminium, wobei das Bein des "T" (das in Fig. 1 nicht zu sehen ist) eine Zunge bildet, die sich in den Block 10 erstreckt. In der Zunge des Flansches 11 können Löcher vorgesehen sein, um das Verbinden dieser Zunge mit dem Blockmaterial zu unterstützen. Fig. 1 zeigt auch, daß der Block 10 einen relativ dicken Mittelteil 13 und Stege 14 aufweist, die sich von den Ecken dieses Mittelteils 13 nach außen erstrecken.
Fig. 2 zeigt den Einsatzteil von Fig. 1 zwischen einem Paar Verzweigungskabeln 20,21 eingefügt. Da es sich dabei um eine Schnittansicht handelt, zeigt die Figur die Zungen 11a der Flansche 11 innerhalb des Blocks 13 und auch den Teil 12a des Stützelements 12 innerhalb des Blocks. Die Verzweigungskabel 20 und 21 und der Einsatzteil sind von einer Schrumpfhülle 22 umgeben. Beim Anwenden von Wärme schrumpft diese Hülle 22. Während sie das tut, leiten die Flansche 11 und das Stützelement 12 Wärme zum Block 10, der zerschmilzt und an die Verzweigungskabel 20,21 und an das Innere der Hülle 22 anschmilzt. Da die Stege 14 relativ dünn sind, schmelzen sie zuerst, und erst wenn die Hülle beginnt, sich an die theroetischen Tangentiallinien anzupassen, welche die Verzweigungskabel 20,21 verbinden, wird der Mittelteil 13 des Blocks 10 geschmolzen. Das Ergebnis davon ist, daß der Raum innerhalb der Hülle, der die Verzweigungskabel umgibt, mit dem Material vom Block 10 gefüllt wird, wodurch die Kabelverbindung abgedichtet wird.
Abgesehen vom Vorhandensein des Stützelements 12 sind der Einsatzteil und der oben besprochene Abdichtungsvorgang den in der GB-A-2198594A besprochenen ähnlich. Obwohl die Form des in Fig. 1 dargestellten Blocks 10 keiner der Ausführungsformen der GB-A-21198594A gleicht, ist seine Funktion die gleiche. Daher können alternative Block- und Flanschformen verwendet werden, wie in der GB-A-2198594A, ohne daß von der vorliegenden Erfindung abgewichen wird. Wie oben erwähnt, ist es möglich, Löcher in der Zunge 11a des Flansches 11 vorzusehen, um das Befestigen des Materials des Blocks 10 am Bein 11a der Flansche 11 zu unterstützen, und es ist auch möglich, Punkte aus einer die Temperatur anzeigenden Farbe (wärmeempfindlichen Farbe) auf den Flanschen 11 vorzusehen. Die Flansche 11 können auch, obwohl das aus Fig. 2 nicht zu erkennen ist, zumindest teilweise um die Verzweigungskabel gewickelt werden, um den Einsatzteil an diesen Kabeln zu befestigen, wieder wie in der GB-A-219594A besprochen.
Der wesentlichste Unterschied zwischen dem Einsatzteil gemäß vorliegender Erfindung und den in der GB-A-2198594A besprochenen besteht jedoch im Vorhandensein des Stützelements 12. Dieses Stützelement 12 wird detaillierter in Fig. 3 gezeigt, und es ist zu sehen, daß es drei Teile umfaßt. Der erste Teil 12a ist innerhalb des Blocks 10 eingebettet, der zweite Teil 12b erstreckt sich von diesem ersten Teil vom Block nach außen und sollte lang genug sein, um vom Ende der Schrumpfhülle vorzuragen, sodaß auf die Außenseite dieser Hülle angewandte Wärme auch auf den Endteil 12c des Stützelements 12 angewandt wird, sodaß Wärme entlang des Stützelements 12 geleitet wird, um das Schmelzen des Blocks zu unterstützen. Wie in Fig. 3 zu sehen, ist das Ende 12c des Stützelements breiter als der Mittelteil 12b, da das die Wärmemenge verbessert, die aufgenommen wird, wenn eine Wärmequelle wie eine Flamme angewandt wird, um die Hülle zu schrumpfen. Das ist jedoch nicht notwendig, und der Endteil 12c kann die gleiche Breite wie der Teil 12b haben.
Wie jedoch aus Fig. 3 zu erkennen ist, weist der Teil 12a des Stützelements 12 innerhalb des Blocks ein Paar konkaver Oberflächen 30,31 auf, die so angeordnet sind, daß sie sich in entgegengesetzte Richtungen öffnen. So erstrecken sich die Außenkanten 32 dieser Oberflächen 30,31 tief in den Mittelteil 13 des Blocks 10, wie in Fig. 1 zu sehen ist, wo die gekrümmten Oberflächen 30,31 durch gestrichelte Linien dargestellt sind. Das hat die primäre Funktion, zu bewirken, daß der Teil 12a des Stützelements 12 als eine feste Füllung zwischen den Verzweigungskabeln 20,21 wirkt. Daher ist das Risiko geringer, daß sich in der Dichtung zwischen diesen Verzweigungskabeln 20,21 Spalten bilden, da das Volumen von Blockmaterial zwischen diesen Verzweigungskabeln gering ist. Auch der Teil 12a des Stützelements 12 verbessert die Wärmeleitung zum Inneren des Blocks. Bei den in der GB-A-2198594 beschriebenen Ausführungsformen des Einsatzteils ist die Zunge des Einsatzteils innerhalb des Blocks nicht auf diese Art verdickt.
Diese Gestalt des Teils 12a des Stützelements 12 innerhalb des Blocks hat eine zweite Funktion. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, öffnen sich die Oberflächen 30,31 nach außen zu den jeweiligen Verzweigungskabeln 20,21 hin, und es wird festgestellt, daß das die Wirkung hat, den Fluß von Blockmaterial zumindest teilweise einzuschränken, wenn es schmilzt. Als Ergebnis ist die Wahrscheinlichkeit geringer, daß Blockmaterial aus dem Raum zwischen den Verzweigungskabeln fließt, sowohl lateral als auch in eine Richtung im allgemeinen parallel zu den Achsen der Verzweigungskabel, und das gewährleistet, daß genügend Blockmaterial zurückgehalten wird, um eine zufriedenstellende Abdichtung zu erreichen.
So kann durch das Vorsehen des Stützelements 12 mit gegenüberliegenden konkaven Oberflächen 30,31 die Bildung einer Abdichtung für sehr große Kabel im Vergleich mit den in der GB-A-2198594A besprochenen Ausführungsformen verbessert werden.

Claims

1. Einsatzteil zur Abdichtung einer Kabelverbindung mit einem Flansch (11) aus wärmeleitfähigem Material und einem mit dem Flansch (11) verbundenen Block (10) aus wärmeschmelzbarem Material, gekennzeichnet durch ein Stützelement (12), das vom Block (10) vorragt und einen Füllteil (12a) aus einem nicht wärmeschmelzbaren wärmeleitfähigen Material innerhalb des Blocks (10) aufweist, der so geformt ist, daß ein Paar gegenüberliegender konkaver Oberflächen (30,31) geschaffen wird, die so angeordnet sind, daß die konkaven Oberflächen (30,31) sich in entgegengesetzte Richtungen öffnen.

2. Einsatzteil nach Anspruch 1, worin der Block (10) einen mittleren, relativ dicken Teil (13) und zumindest einen dünneren Steg (14) aus Blockmaterial umfaßt, der von jeder Seite dieses Mittelteils (13) vorragt.

3. Einsatzteil nach Anspruch 2, der eine Vielzahl der genannten dünneren Stege (14) aufweist, die sich von den Ecken des Mittelteils (13) nach außen erstrecken.

4. Einsatzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Flansch (11) sich an einer Seite des Stützelements (12) befindet und es einen weiteren Flansch (11) an der anderen Seite des Stützelements (12) gibt.

5. Einsatzteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Stützelement (12) aus wärmeleitfähigem Material besteht.

6. Einsatzteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der oder jeder Flansch (11) durch eine Zunge (11a), die sich in den Block (10) erstreckt, mit dem Block (10) verbunden ist.

7. Einsatzteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Stützelement (12) einen vorspringenden Teil (12b), der sich vom Füllteil (12a) vom Block (10) nach außen erstreckt, sowie einen weiteren Teil (12c) aufweist, der sich vom vorspringenden Teil (12b) erstreckt, wobei der weitere Teil (12c) breiter als der vorspringende Teil (12b) ist.

8. Einsatzteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Verhältnis zwischen dem Volumen des Füllteils (12a) des Stützelements (12) und dem Volumen des Blocks (10) zumindest 40% beträgt.

9. Anordnung zur Abdichtung einer Verbindung zwischen zumindest ersten und zweiten Kabeln (20,21), welche umfaßt:

einen Einsatz, der zwischen den ersten und zweiten Kabeln (20,21) der Verbindung angeordnet ist, wobei der Einsatz einen Einsatzteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, wobei der Einsatzteil mit dem Block (10) des Einsatzteils zwischen ersten und zweiten Kabeln (20,21) an zumindest einem der ersten und zweiten Kabel (20,21) befestigt ist;

und eine Wärmeschrumpfhülle (22) um die Kabel (20,21), wobei zumindest ein Teil des Blocks (10) sich innerhalb der Hülle (22) befindet.

10. Anordnung nach Anspruch 9, worin der Block (10) über die theoretischen Tangentiallinien hinausragt, welche die Kabel (20,21) verbinden.

11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, worin der Füllteil (12a) einen vorspringenden Teil (12b) aufweist, der sich von diesem erstreckt und über ein Ende der Schrumpfhülle (22) hinausragt.

12. Verfahren zum Abdichten einer Kabelverbindung, umfassend:

das Anordnen eines Einsatzes zwischen ersten und zweiten Verzweigungskabeln (20,21), wobei der Einsatz einen Einsatzteil aufweist, der einen Flansch (11) aus wärmeleitfähigem Material und einen mit dem Flansch verbundenen Block (10) aus wärmeschmelzbarem Material umfaßt;

das Umgeben der ersten und zweiten Verzweigungskabel (20,21) der Verbindung mit einer Wärmeschrumpfhülle (22); und

das Schrumpfen der Hülle (22) um die Verzweigungskabel (20,21) durch die Anwendung von Wärme, wobei die Anwendung von Wärme auch das Schmelzen des Materials des Blocks (10) bewirkt; dadurch gekennzeichnet, daß:

der Schritt des Anordnens des Einsatzes zwischen den Verzweigungskabeln umfaßt:

das Anordnen eines Füllteils (12a) mit einem Paar konkaver Oberflächen (30,31), sodaß die konkaven Oberflächen (30,31) sich in entgegengesetzte Richtungen zu den jeweiligen Verzweigungskabeln hin öffnen, wobei der Füllteil sich innerhalb des Blocks befindet und ein Teil eines Stützelements (12) des Einsatzes ist, der vom Block (10) vorragt, wobei der Füllteil (12a) aus nicht wärmeschmelzbarem und wärmeleitfähigem Material besteht; und

das Befestigen des Einsatzteils an einem entsprechenden anderen der ersten und zweiten Verzweigungskabel (20,21).

13. Verfahren nach Anspruch 12, worin der Block (10) des Einsatzteils einen mittleren, relativ dicken Teil (13) und zumindest einen dünneren Steg (14) aus Blockmaterial umfaßt, der von einer der Seiten dieses Mittelteils (13) vorragt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, worin der Einsatzteil eine Vielzahl der dünneren Stege (14) aufweist, die sich von den Ecken des Mittelteils (13) nach außen erstrecken.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, worin der Flansch (11) sich an einer Seite des Stützelements (12) befindet und es einen weiteren Flansch (11) an der anderen Seite des Stützelements (12) gibt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, worin das Stützelement (12) des Einsatzteils aus wärmeleitfähigem Material besteht.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, worin der oder jeder Flansch (11) des Einsatzteils durch eine Zunge (11a), die sich in den Block (10) erstreckt, mit dem Block (10) verbunden ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17 worin der Füllteil (12a) des Stützelements (12) einen vorspringenden Teil (12b) aufweist, der sich von diesem erstreckt und über ein Ende der Schrumpfhülle (22) hinausragt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, worin das Stützelement (12) des Einsatzteils einen weiteren Teil (12c) aufweist, der sich vom vorspringenden Teil (12b) erstreckt, wobei der weitere Teil (12c) breiter als der vorspringende Teil (12b) ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, worin das Verhältnis zwischen dem Volumen des Füllteils (12a) des Stützelements (12) und dem Volumen des Blocks (10) zumindest 40% beträgt.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, worin der Block (10) zumindest während des Schrumpfens der Hülle (22) über die theoretischen Tangentiallinien hinausragt, welche die ersten und zweiten Verzweigungskabel (20,21) verbinden.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, worin der Füllteil (12a) des Stützelements (12) einen zweiten Teil (12b) aufweist, der sich von diesem erstreckt und über ein Ende der Schrumpfhülle (22) hinausragt.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 21, worin das Material des Blocks (10) des Einsatzteils ein Material der Hülle (22) aufweist.