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Druckmitteldichte Kabelverbindung Die Erfindung bezieht sich auf eine
Kabelverbindung zur Herstellung einer Verbindung zwischen Teilen eines elektrischen
Kabelsystems, welches ein unter Druck stehendes Druckmittel enthält. Die Kabelverbindung
ist von einer Art, wie sie bereits für die Herstellung von Rohrleitungen bekanntgeworden
ist, und hat einen verformbaren Dichtungsring mit einem Querschnitt, dessen Längenabmessung
parallel zur Achse wesentlich größer als seine radiale Dickenabmessung ist. Mit
diesem Ring wirken ein in Achsrichtung zusammendrückendes Verbindungselement, welches
auf das eine Ende des Ringes einwirkt, und ein in radialer Richtung eine Schubwirkung
ausübendes Element, z. B. ein Konus, zusammen, welches auf das andere Ende des Ringes
einwirkt. Die relative Axialbewegung dieser beiden Elemente ruft die Verformung
des einen Endes des Ringes in solcher Weise hervor, daß es in die benachbarte Wandung
des einen der zu verbindenden Teile verformend eindringt und auf diese Weise eine
dichte Verbindung zwischen jenem Teil und dem sich verformenden Element herstellt.
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Beim Verlegen eines elektrischen Kabels, insbesondere eines solchen
mit Innendruck, ist es von Bedeutung, auf einfache und leichte Weise eine dichte
Verbindung zwischen den Teilen des Kabelsystems herzustellen, z. B. zwischen einem
Kabelmantel und einem Muffenmantelteil oder der Abschlußplatte eines Kabelendverschlusses,
welche das Austreten des Druckmittels zuverlässig verhindert und außerdem, wie es
gerade erforderlich ist, auseinander- oder zusammengebaut werden kann. Insbesondere
in bezug auf das Auseinandernehmen ist
zu berücksichtigen, daß nur
eine begrenzte Beweglichkeit der Teile des Kabelsystems vorhanden ist, da das Kabel
im allgemeinen in einer jegliches Bewegen verhindernden Art gehalten ist und allgemein
jeder benachbarte Teil der Kabelverbindung daran gehindert wird, eine Bewegung mindestens
in einem Sinne auszuführen. Diese besonderen Bedingungen beeinflussen in erster
Linie das Problem, eine in jeder Hinsicht zufriedenstellende Kabelverbindung herzustellen.
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Bei der Kabelverbindung gemäß der Erfindung hat das in radialer Richtung
verformende Kabelelement eine äußere konische Oberfläche und umgibt in dichter Weise
den Kabelmantel, mit dem es in ständige Verbindung gebracht werden kann. Der Dichtungsring
wird auf der Außenseite des verformenden Elements vorgesehen und wird durch das
Kompressionselement betätigt, welches als Ring ausgebildet ist, der auf oder in
Verbindung mit dem verformenden Element wirksam wird und dessen Aufgabe darin besteht,
den Dichtungsring auf das Element zu pressen. Die Kabelverbindung hat schließlich
noch ein viertes Element, welches als ein Teil ausgebildet ist, das mit dem Kabel
verbunden wird, beispielsweise eine Muffe, welche ganz oder zum Teil die Umhüllung
einer Kabelverbindung bildet. Dieses vierte Element hat eine zylindrische Innenfläche,
welche mit losem Sitz auf den benachbarten Teilen des Verformungselements und des
Kompressionselements und über dem Dichtungsring in seinem Anfangszustand vorgesehen
ist. Das Zusammendrücken und Verformen dieses Dichtungsringes aus seinem Ursprungszustand
haben eine nach außen gerichtete Bewegung seines einen Endes zur Folge, welches
dabei in die zylindrische Innenfläche eindringt und eine dichte Verbindung dieser
Fläche einerseits und mit der konischen Verformungsfläche andererseits herstellt.
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Ausführungsbeispiele von Kabelverbindungen gemäß der Erfindung sollen
nunmehr an Hand der Zeichnung ausführlicher beschrieben werden, und zwar zeigt Fig.
i eine Seitenansicht einer Kabelverbindung, teilweise geschnitten, Fig.2 in vergrößertem
Maßstab einen Teil der Kabelverbindung nach Fig. i, Fig.3 eine Seitenansicht, teilweise
in Schnittdarstellung, eines abgeänderten Ausführungsbeispieles der Erfindung, während
Fig. 4 eine Seitenansicht, gleichfalls in teilweiser Schnittdarstellung, einer Kabelverbindung
wiedergibt, die zum Abdichten des Kabelmantels eines gasgefüllten Kabels in einer
Kabelöffnung im Kabelmuffenmantel Verwendung findet.
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Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. i und 2 wird die Verbindung
zwischen dem gasdichten Kabelmantel i eines gasgefüllten Kabels und einem Element
2 beliebiger Art, durch welches das Kabel hindurchführt, hergestellt. Das letztere,
welches !, beispielsweise ein Teil einer Kabelverbindungs= i muffe oder die Grundplatte
eines Kabelendver schlusses sein kann, ist zu einer zylindrischen Fläche mit etwas
größerem Durchmesser als demjenigen des Kabelmantels ausgebohrt. Das Vera formungselement
3, welches im Zusammenbau innerhalb dieser Bohrung liegt, hat einen konischen Teil
4 und ist hinter diesem konischen Teil weiter eingeschnürt zum zylindrischen Teil
5, auf welchem ein Schraubgewinde eingeschnitten ist. Auf diesem Gewinde sitzt ein
Ring6 mit Innengewinde, welcher das Kompressionselement bildet. Dieser Ring ist
so geformt, daß er eine Mutter 7 bildet, so daß er mit großer Gewalt auf das Gewinde
des Verformungselements 3 aufgedreht werden kann.
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Hinter dem Gewindeteil des Verformungselements 3 ist dieses etwas
im Durchmesser eingezogen und mit Flächen 8 versehen, mit deren Hilfe es über einen
Schraubenschlüssel oder ein sonstiges Spannwerkzeug gehalten werden kann, während
das Kompressionselement 6 gedreht wird. Hinter den Flachstellen ist das Verformungselement
3 weiterhin verjüngt, so daß es eine Muffe 9 von erheblicher Länge bildet, auf welcher
die Stahlverstärkungsbänder io des Kabels aufgebracht und durch Klammern i i gesichert
werden können.
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Das Verformungselement ist zugespitzt und bildet so einen Endteil;
der ohne weiteres am Kabelmantel durch eine Verbindungswulst 12 verbunden werden
kann. Eine andere Verbindungsart des Verformungselements am Kabelmantel ist in Fig.
3 dargestellt. Innerhalb des weiteren Endes des Elements 3 ist eine Aussparung 13
vorgesehen, die nach innen hin offen und mit einer Bohrung 14 versehen ist, welche
die Verbindung nach außen hin herstellt. Wenn das Element 3 in die Arbeitsstellung
auf dem Kabel gebracht worden ist, wird durch Eingießen von geschmolzenem Metall
in die Bohrung 14 in der üblichen Weise eine Gußverbindung zwischen dem Kabelmantel
i und dem umgebenden Verformungselement 3 hergestellt, wobei das geschmolzene Metall
infolge Kapillarwirkung zwischen dieses Element, und zwar im großen und ganzen über
seine ganze Länge, und den Bleimantel, auf welchem das Element stramm aufsitzt,
eindringt, wodurch eine feste, dauernde und gasdichte Verbindung hergestellt wird.
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Aus den Fig. i und 2 geht hervor, daß das Verformungselement 6 an
seinem Ende einen zylindrischen Teil 15 aufweist, der lose innerhalb der zylindrischen
Bohrung des Elements 2 sitzt. Das Ende dieses Teils legt sich unter Druck gegen
die Endfläche eines Dichtungsringes 16 und preßt ihn gegen die konische Fläche des
Verformungselements.
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Der Dichtungsring 16 hat ursprünglich zylindrische Innen- und Außenflächen
und einen Durchmesser, dessen Längenabmessung ein Mehrfaches seiner radialen Dickenabmessung
ist. Beispielsweise ist für einen Ring von etwa 75 mm Durchmesser die Länge ungefähr
15 mm und die radiale Dickenabmessung in der Größenordnung von 1,5 bis 2 mm. i Das
Ende 17 des Ringes, auf welches unmittelbar das Kompressionselement 6 preßt, ist
nach innen ungefähr unter 45° abgeschrägt und etwas hinter der Abschrägung verstärkt.
Das Ende 1,, des Kompressionsringes 6 ist ebenfalls abgeschrägt oder ent- i sprechend
abgerundet. Dadurch wird sichergestellt,
daß der Dichtungsring 16
sich nicht an diesem Ende unter Druck nach außen bewegen kann. Am anderen Ende 18
ist der Dichtungsring stufenförmig abgesetzt, und zwar dadurch, daß ein Teil der
Schichtdicke über eine kurze Länge von diesem Ende des äußeren Teils des Ringes
ausgestochen ist. Dadurch wird erreicht, daß ein dünnes Ende entsteht, das zuerst
in Kontakt mit der verformenden Fläche ist, wodurch die nach außen gerichtete Verformung
erleichtert wird, während an der Stufe eine zweite Fläche zum Eindringen in die
zylindrische Fläche des Elements 2 entsteht.
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y Es ist vorteilhaft, jedoch nicht unbedingt wesentlich, einen Sicherungsring
vorzusehen, welcher auf das Verformungselement 3 aufgeschraubt werden kann und sich
gegen das Element 2 legt, um eine Relativbewegung zwischen diesem Element und dem
Verformungselement 3 zu verhindern, wenn das Kompressionselement 6 aufgeschraubt
wird. Ein solcher Sicherungsring i9 ist in der Ausführungsform nach den Fig. i und
2 vorgesehen, bei der Ausführungsform nach der Fig. 3 jedoch weggelassen.
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Zur Herstellung der Kabelverbindung werden die Teile auf dem Ende
der Kabellänge aufgebracht, woraufhin das Verformungselement 3 in der richtigen
Stellung auf dem Bleimantel befestigt wird und auch das Element 2 in seine Stellung
gebracht und so bewegt wird, daß seine zylindrische Bohrung über dem Verformungselement
und über dem Raum für den Dichtungsring und einem Teil desselben für das Kompressionselement
sitzt. Wird ein Sicherungsring i9 verwendet, so wird er nun in seine Stellung relativ
zum Element 2 geschraubt. Der Dichtungsring 16 und das Kompressionselement 6 werden
dann in Stellung gebracht, woraufhin das Kompressionselement 6 aufgeschraubt wird,
wodurch der Dichtungsring 16 gegen das Verformungselement 3 gepreßt und dadurch
der Ring 16 in solcher Weise verformt wird, daß eine zuverlässige Dichtung entsteht.
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Soll eine solche Verbindung gelöst werden, so wird zunächst das Kompressionselement
6 betätigt, welches der einzige Teil außer dem Sicherungsring i9 ist, der dann relativ
zu anderen Teilen beweglich ist. Wenn dieser zurückbewegt worden ist, so beläßt
er den Dichtungsring 16 in seiner verformten Stellung in zuverlässiger Dichtverbindung
mit der Innenfläche des Elements 2. Da jedoch das letztere entlang dem Kabel weg
vom konischen Teil des Elements 3 bewegt werden kann, kann die Verbindung durch
eine solche Bewegung gelöst werden, wobei der Dichtungsring 16 mit dem Element 2
wegbewegt wird. Der Dichtungsring 16 bleibt in dieser Dichtungsstellung und kann
bei der Wiederherstellung der Verbindung erneut in kraftschlüssige Berührung mit
dem Verformungselement 3 gebracht werden.
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Bevor die Stahlarmierungsbänder io des Kabels auf die verlängerte
Muffe 9 des Verformungselements 3 aufgebracht werden, wird ein Seidenband 2o auf
dem Kabelmantel aufgebracht, und die Verstärkungsbänder werden über diesem Band
mittels der Drähte 21 befestigt. Die Klammern i i werden dann angezogen und in eine
Bleikammer 22 gebracht, welche mit flüssigem Metall 23 in der üblichen Weise gefüllt
wird. Die Bleikammer wird gegen einen Flansch auf der Muffe 9 über einen Sicherungsring
25 und Stifte 26 gehalten; welche in das Element 2 eingeschraubt werden und mit
dem äußeren Kabelmantel 27 des Kabels über eine Kabelverbindungswulst 28 verbunden
sind.
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Fig. 4 zeigt eine Kabelverbindung gemäß der Erfindung zum Abdichten
eines gasgefüllten Kabels in einer gasdichten Kabelverbindungsmuffe. Die gleichen
Bezugszeichen werden überall dort, wo es möglich ist, verwandt. Das Element 2 ist
ein Endabschnitt der Verbindungsmuffe und trägt an dem einen Ende eine zylindrische
Aussparung, durch welche das Kabel hindurchführt, und ist am entgegengesetzten Ende
mit einem Flansch versehen, über welchen es mit dem Hauptteil 3o der Kabelmuffe
verbunden werden kann. Die Kabelverbindung wird von einer Innenmuffe 31 umgeben.
Der Dichtungsring i9 kann durch Einführen der Bedienungshand. durch die Aussparung
hindurch bedient werden, die mit dem Fülldomdeckel 32 abgedeckt wird.
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Das in Fig. 4 gezeigte Kabel hat Verstärkungsbänder 33 aus Messing
oder Bronze, welche am Ansatz des Verformungselements 3 in einer Weise befestigt
werden, die von derjenigen der Ausführungsform nach Fig. i verschieden ist. In diesem
Fall hat der rohrförmige Ansatz 34 des Elements 3 einen Innendurchmesser, welcher
größer ist als der Außendurchmesser des Kabelmantels i. Die Bronze-Bänder 33 sind
mit dem Draht 35 befestigt, welcher dann an den Bändern angelötet wird. Der Ansatz
34 wird über die Bänder gestülpt und flüssiges Metall 36 durch eine Aussparung 37
in die,Verlängerung 34 zwecks Herstellung eines Bleiverschlusses eingefüllt. Das
Ende der Verlängerung 34 wird mit dem äußeren Bleimantel 27 über eine Ringwulst
28, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, verbunden.
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Die Herstellungsweise der Kabelverbindung ist die gleiche, wie sie
mit Bezug auf Fig. i bereits beschrieben ist, mit der Ausnahme, daß zwischen den
Arbeitsgängen, durch welche das Verformungselement 3 mit dem Kabelmantel i verbunden
und das Element 2 in seine Stellung gebracht wird, die Kabelverbindung hergestellt
wird. Wie mit Bezug auf Fig. i bereits beschrieben, ist es möglich, die Verbindung
zwischen dem Element 2 und dem Bleimantel i durch Lösen des Kompressionselements
6 zu lösen und nach der Lösung der Verbindung zwischen dem Element 2 und dem Hauptteil
3o der Kabelmuffe das Element 2 entlang dem Kabel zu bewegen.
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Der Dichtungsring muß aus geeignetem Metall hergestellt sein, das
zwar zäh ist, jedoch etwas härter sein muß als das Metall, in welches es eindringt,
wenn es verformt wird. Ist dieses Metall Messing, so kann ein Ring aus härterem
Messing oder aus Bronze, beispielsweise Mangan-Bronze, verwendet werden.
Die
erfindungsgemäße Kabelverbindung ist billiger als die normalerweise verwendete Kabelbleiverbindung
und hat den Vorteil, daß das Kabeldielektrikum keinen hohen Temperaturen heim Herstellen
der Kabelverbindung ausgesetzt ist.