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Die Erfindung betrifft eine wärmeschrumpfbare Hülse mit
einer Metalldrahteinlage.
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Es sind wärmeschrumpfbare Hülsen bekannt, die eine oder
mehrere Schichten aus einem weichen oder relativ weichen
Material auf der Basis von synthetischen Stoffen,
Elastomeren oder Plastomeren und Elastomeren, wie sie
insbesondere in der Elektrotechnik verwendet werden, umfaßt,
wobei jede Schicht mit Bestandteilen dotiert ist, die
geeignet sind, der Schicht je nach gewünschter Anwendung
eine elektrische Leitfähigkeit, Isolierfähigkeit, hohe
Permittivität oder Haftfähigkeit zu verleihen.
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Dennoch lassen die bekannten Zusammensetzungen, selbst
wenn sie elektrisch leitend sind, keine bedeutenden
Ströme wie Phasenströme, Erdschlußströme, kapazitive Ströme
oder Kurzschlußströme passieren.
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Aus dem Dokument FR-A-2 222 778 kennt man auch eine
wärmeschrumpfbare Hülse mit einem rohrförmigen Geflecht aus
Leitungsdrähten, das in der Hülse angeordnet ist, um für
die elektrische Verbindung des Außenleiters zweier
Koaxialkabel zu sorgen. Aufgrund der geflochtenen Struktur
der Leitungsdrähte bewirkt eine radiale Verformung der
Hülse zugleich ihre axiale Verformung. Insbesondere wenn
man die Hülse in ihrer Gesamtheit dehnt, neigt das
rohrförmige Geflecht zu einer Verkürzung in axialer Richtung.
Bei kleinen Hülsen, wie sie beispielsweise in Verbindung
mit Koaxialkabeln verwendet werden, ist dies kein großes
Problem, weil die Hülse gleichmäßig erwärmt werden kann
und die geringfügige Schwankung der axialen Länge beim
Anschluß nicht stört.
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Dagegen läßt sich eine solche Konstruktion mit großen
Hülsen, wie sie für Kabel zur Übertragung von
elektrischer Energie verwendet werden, nicht vereinbaren. Hier
kann die Schwankung der axialen Länge in der Tat mehrere
Zentimeter erreichen, vor allem aber ist eine homogene
Erwärmung der gesamten Hülse praktisch nicht
realisierbar, so daß die kalten Bereiche der Hülse die Bewegung
der Leitungsdrähte sperren und eine starre Bewehrung
bilden, die eine zufriedenstellende Schrumpfung der Hülse
verhindert.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine wärmeschrumpfbare
Hülse mit einer leitenden Schicht vorzuschlagen, die ihre
Funktion ungeachtet der Dimensionen der Hülse in
zufriedenstellender Weise erfüllt.
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Erfindungsgemäß wird eine wärmeschrumpfbare Hülse
vorgeschlagen, die zumindest eine Schicht aus
wärmeschrumpfbarem Material und eine Metalldrahteinlage umfaßt, die an
der Innenseite der Schicht aus wärmeschrumpfbarem
Material angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Metalldrahteinlage aus gewirkten Drähten oder aus
Drahtsegmenten, die gemäß einer nichtgewebten Struktur verbunden
sind, gebildet ist.
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Auf diese Weise bewirkt die radiale Verformung der Hülse
während der Schrumpfung der wärmeschrumpfbaren Hülse
praktisch keine axiale Verformung, so daß die Hülse
ungeachtet ihrer Dimensionen und selbst bei einer möglichen
inhomogenen Erwärmung in geeigneter Weise schrumpft.
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Gemäß einer vorteilhaften Version der Erfindung ist die
Metalldrahteinlage durch eine Klebstoff- oder
Mastixschicht an der Schicht aus wärmeschrumpfbarem
Material befestigt. Auf diese Weise verhindert man, daß sich
die Metalldrahteinlage während der Handhabung der Hülse
verlagert, und sorgt für eine Dichtheit während der
Schrumpfung der Hülse, indem man den Klebstoff oder
Mastix durch die Metalleinlage hindurchkriechen läßt.
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Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist
zwischen der Klebstoff- oder Mastixschicht und der
Metalldrahteinlage zumindest ein Trennelement vorgesehen,
das für den Klebstoff oder Mastix im wesentlichen
undurchlässig ist. Vorzugsweise werden zwei Trennelemente
vorgesehen, die nahe den Enden der Metalldrahteinlage
angeordnet sind. Dadurch erhält man eine Zone oder mehrere
Zonen, in denen die Metalldrähte bei der Schrumpfung
nicht von Klebstoff oder Mastix umhüllt werden, wodurch
ein besserer Kontakt mit den gegenüberliegenden Bereichen
der Kabel, an denen die Hülse angebracht ist, erreicht
wird. Diese Anordnung ist insbesondere zweckmäßig für die
Sicherstellung einer kontinuierlichen Abschirmung zweier
Kabel in Höhe einer Kabelbrücke.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung
hat die Klebstoff- oder Mastixschicht Enden, die in bezug
auf die Schicht aus wärmeschrumpfbarem Material
zurückgesetzt sind. Dadurch wird verhindert, daß Klebstoff oder
Nastix während der Schrumpfung über den Hülsenrand
hinaustritt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform hat die
Metalldrahteinlage Enden, die in bezug auf die Klebstoff- oder
Mastixschicht zurückgesetzt sind. Diese Anordnung sorgt
insbesondere für eine gute Dichtheit, wenn die
Trennelemente zwischen der Klebstoff- oder Mastixschicht und der
Metalldrahteinlage vorgesehen sind, speziell an den Enden
der Metalldrahteinlage.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung einer besonderen, die
Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsform im
Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen. Darin zeigt:
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Figur 1 eine zum Teil geschnittene perspektivische
Teilansicht einer Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Hülse in einem gedehnten
Zustand;
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Figur 2 eine zum Teil geschnittene perspektivische
Teilansicht einer zur Realisierung der
erfindungsgemäßen Hülse dienenden Vorrichtung;
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Figur 3 eine axial geschnittene Teilansicht der
erfindungsgemäßen Hülse.
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Bezugnehmend auf die Figuren ist die erfindungsgemäße
Hülse zum Beispiel eine mehrschichtige Hülse, die eine
Schicht 1 aus wärmeschrumpfbarem Material umfaßt, die im
nichtgedehnten Zustand (Figur 2) im allgemeinen
zylinderförmig ist. An der Innenseite der Schicht aus
wärmeschrumpfbarem Material hat die Hülse eine Klebstoff- oder
Mastixschicht 2, deren Enden in bezug auf die Ränder der
Hülse aus wärmeschrumpfbarem Material zurückgesetzt sind.
An der Innenseite der Klebstoff- oder Mastixschicht hat
die Hülse eine innerste Schicht, die aus einer
Metalldrahteinlage 3 besteht, die an der unmittelbar
benachbarten Schicht befestigt ist. Die Metalldrahteinlage
3 ist beispielsweise durch ein rohrförmiges
Metallgestrick oder durch eine Einlage aus Metalldrahtsegmenten
gebildet, die gemäß einer nichtgewebten Struktur
verbunden, zum Beispiel genadelt sind. Die Metalldrahtsegmente
haben eine an die allgemeinen Abmessungen der Hülse
angepaßte Länge, um der Metalldrahteinlage eine
ausreichende Kohärenz zu verleihen, ohne während der Erwärmung
des wärmeschrumpfbaren Materials die Schrumpfung zu
behindern. Im allgemeinen haben die Metalldrahtsegmente
also eine Länge, die zwischen einigen Zentimeter und
einigen zehn Zentimeter variiert, wobei diese Angabe nicht
als Einschränkung gelten soll.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die
Metalldrahteinlage 3 einen in bezug auf den Rand der
Klebstoffschicht 2 zurückgesetzten Rand, derart, daß sich der
Rand der Klebstoff- oder Mastixschicht 2 zwischen dem
Rand der Metalldrahteinlage und dem Rand der
wärmeschrumpfbaren Hülse erstreckt, wie das in Figur 1
dargestellt ist.
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Trennelemente 10, die für den Klebstoff oder Mastix im
wesentlichen undurchlässig sind, wie zum Beispiel
Segmente aus Krepp-Papier, sind zwischen der Klebstoff- oder
Mastixschicht 2 und der Metalldrahteinlage 3 in Nähe der
Enden der Metalldrahteinlage angeordnet, das heißt in der
Zone, in der gewöhnlich der Kontakt zwischen der
Metalldrahteinlage und der Kabelabschirmung hergestellt
wird.
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In der Praxis kann man die wärmeschrumpfbare Hülse gemäß
der Erfindung ausgehend von einem perforierten
zylindrischen Rohr 4 herstellen, das mit einer weichen,
elastischen, Antihafteigenschaften aufweisenden Materialschicht
5 umgeben ist, an der man die Metalldrahteinlage 3
anbringt, die mit Klebstoff beschichtet oder mit Mastix
überzogen wird, um die Klebstoff- oder Mastixschicht zu
bilden, an der man die Schicht 1 aus wärmeschrumpfbarem
Material extrudiert.
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Werden Trennelemente 10 verwendet, so ordnet man diese
selbstverständlich vor dem Klebstoff- oder Mastixauftrag
an der Metalldrahteinlage an. Die Gesamtheit der
Schichten wird einer Vernetzung oder einem beliebigen anderen
Vorgang unterzogen, der dem Material eine
wärmeschrumpfbare Struktur verleiht, wobei alleine das oder die
vernetzbare(n) Produkte(e) modifiziert ist(sind). Das Ganze
wird anschließend gedehnt, indem man das perforierte Rohr
4 mit Druck beaufschlagt, bis sich die wärmeschrumpfbare
Hülse 1 mit der Innenfläche 7 des Formungselements 6 in
Kontakt befindet. Das gesamte Gebilde wird im gedehnten
Zustand gekühlt, der Druck auf das Rohr 4 wird
aufgehoben, so daß die weiche, elastische, Antihaftschicht 5 in
ihre Ausgangslage zurückkehrt, und die wärmeschrumpfbare
Hülse wird in dem in Figur 1 gezeigten gedehnten Zustand
dem Formungselement 6 entnommen. Unter Druckeinwirkung
hat die Gesamtheit der Schichten die Form der Längsfalten
8 der Innenfläche des Formungselements 6 angenommen,
derart, daß die wärmechrumpfbare Hülse 1 im gedehnten
Zustand die Längsfalten 9 zeigt, die sich durch die
Verformungen ihrer Wand ergeben und an ihrer Außenfläche
erscheinen.
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Die wärmeschrumpfbare Hülse gemäß der Erfindung gleicht
hinsichtlich ihrer Anwendung den herkömmlichen
wärmeschrumpfbaren Hülsen, das heißt, nachdem man in
Abhängigkeit von dem Schrumpfungsverhältnis der Hülse eine an die
Dimensionen des zu schützenden Gegenstands angepaßte
Hülse gewählt hat, wird diese angeordnet und mit Hilfe
eines Schweißbrenners mit schwacher Flamme oder eines
Heißluftbrenners erwärmt. Die Schrumpfung ist vollzogen,
sobald die äußeren Verformungen vollständig verschwunden
sind. Diesbezüglich wird man bemerken, daß die vorhandene
gut wärmeleitfähige Metallschicht für eine ausgezeichnete
Wärmeverteilung bei der Schrumpfung und damit für eine
große Homogenität derselben sorgt.
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Falls es sich um eine Verbindung von Kabeln handelt, ist
die Metallschicht vorzugsweise so angeordnet, daß sie mit
einer Metallabschirmung beidseits der Verbindungsstelle
in Kontakt gelangt, um den Stromfluß zwischen den
Kabelabschirmungen der beiden verbundenen Kabel zu sichern.
Wie sich bemerken läßt, ist die Metalldrahteinlage für
die Leitung von sehr großen elektrischen Strömen wie
Erdschlußströmen, kapazitiven Strömen oder sogar
Phasenströmen oder Kurzschlußströmen geeignet.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die
beschriebene Ausführungsform beschränkt, und es sind
Ausführungsvarianten möglich. Insbesondere kann die
Metalldrahteinlage an der Innenseite einer
wärmeschrumpfbaren Hülse angebracht werden, die bereits derart gedehnt
ist, daß sie Längsfalten, wie vorstehend beschrieben,
oder ganz einfach die Form eines Zylinders zeigt. Die
Metalldrahteinlage kann auf verschiedene Weise an der
Innenseite der wärmeschrumpfbaren Hülse angebracht werden.
Zum Beispiel bedeckt man die Schicht 5 aus weichem,
elastischen Antihaftmaterial mit einer Metalldrahteinlage,
auf die anschließend Klebstoff aufgetragen oder auf
welcher eine Mastixschicht extrudiert wird. Das
solchermaßen beschichtete perforierte Rohr wird in die gedehnte
wärmeschrumpfbare Hülse eingesetzt, und die Innenseite
der wärmeschrumpfbaren Hülse wird mit der an ihr
haftenden Metalldrahteinlage durch Wirkung einer in das
perforierte Rohr geleiteten Druckflüssigkeit plattiert. Die
Druckflüssigkeit verbleibt für einige Momente in dem
Rohr, damit zwischen den gedehnten Elementen und der
wärmeschrumpfbaren Hülse eine gute Verbindung entsteht. Wie
man bemerken wird, sorgt die erfindungsgemäße
Wärmeschrumpfbare Hülse nicht nur für einen Stromfluß zwischen
den beabstandeten Elementen, die über die
Metalldrahteinlage zusammengeschlossen sind, sondern auch für einen
Schutz gegen äußere Einflüsse.
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Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer
wärmeschrumpfbaren Hülse dargestellt wurde, die drei
Schichten, nämlich eine Schicht aus wärmeschrumpfbaren
Material, eine Klebstoff- oder Mastixschicht und eine
Metalldrahteinlage hat, wobei der Mastix insbesondere
zweckmäßig ist, wenn eine Dichtheit in Längsrichtung
gefordert ist, kann die Anzahl der Schichten
selbstverständlich erhöht werden, indem man eine
Halbleiterschicht, eine Isolierschicht oder eine Schicht mit hoher
Permittivität hinzufügt, die insbesondere elektrische
Spannungen bei den Verbindungen zwischen den
Stromleitungskabeln verringern soll, wobei die Enden der
verschiedenen Schichten je nach gewünschter Anwendung
deckungsgleich oder relativ zueinander versetzt sind.
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Schließlich wird man feststellen, daß die
Metalldrahteinlage nicht notwendigerweise die innerste Schicht einer
mehrschichtigen Hülse bildet, speziell wenn sie für eine
Verbindung zwischen zwei Kabelabschirmungen an einer
Verbindungsstelle sorgen soll.
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Zwar wurde die erfindungsgemäße Hülse mit einer
Klebstoff- oder Mastixschicht dargestellt, deren Enden in
bezug auf die Enden der Hülse zurückgesetzt sind, doch kann
man ebenso Hülsen realisieren, deren Klebstoff- oder
Mastixschicht sich bis zu den Enden der Hülse erstreckt.