-
Druckdichte Leitungseinführung in die Gehäuse von Tiefseeverstärkern
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Verstärker für Tiefseefernmeldekabel,
insbesondere auf die Gehäuse, in denen diese Verstärker untergebracht sind. Seekabel
müssen oft in großen Wassertiefen verlegt werden, und demzufolge ist es erforderlich,
die Gehäuse für die Verstärker druckdicht auszubilden.
-
Es ist schon bekanntgeworden, die Verstärker in Stahlbüchsen unterzubringen.
Mitunter teilt man die elektrischen Bauelemente des Verstärkers, wie Röhren, Filter,
Widerstände, Kondensatoren usw., auf mehrere Stahlbüchsen auf, die untereinander
durch Leitungen verbunden werden müssen. Die Stahlbüchsen befinden sich dann meist
in einer drucknachgiebigen flexiblen Hülle, die mit Isolieröl gefüllt ist. Die Aufteilung
auf mehrere Stahlbüchsen hat den Zweck, den Verstärker so in das Kabel einzufügen,
daß der Durchmesser der die Verstärkergehäuse umgebenden Hülle nur unwesentlich
über dem Kabeldurchmesser liegt, und das Ganze bezüglich seiner Flexibilität und
seiner Zugfestigkeit an die Eigenschaften des Kabels anzugleichen, so daß es im
Zuge des Kabels mit verlegt werden kann. Die Hülle überträgt den Wasserdruck auf
das Isolieröl. Dieses steht daher unter demselben Druck wie das Seewasser, besitzt
aber elektrisch isolierende Eigenschaften. In jedem Falle ergibt sich die Notwendigkeit,
elektrische
Leitungseinführungen druckdicht in die Stahlbüchsen
einzuführen. Lösungen hierfür sind bereits bekannt.
-
In Fig. z ist eine- solche bekannte Lösung dargestellt, wobei eine
Glasperle zur Abdichtung verwendet wird. Von dem metalkschen Gehäuse, das einzelne
Bauelemente des Verstärkers enthält, ist nur ein Teil der Durchfünrungs.wand i wiedergegeben.
Die Glasperle 2 ist auf das Metallstäbchen 3 aufgeschmolzen. Mist dem metallisierten
Kranz 4 sitzt die Glasperle in einer entsprechenden Bohrung 5 der Durchführungswand
und ist mit ihr feuchtigkeitsdicht verlötet. Die Isolierung zwischen dem blanken
Metallstäbchen 3 und dem metallischen Gehäuse wird innerhalb des Gehäuses durch
Luft und außerhalb des Gehäuses durch das Isolieröl, mit dem das ganze Gehäuse umgeben
ist, bewirkt. Der Werkstoff für das Metall.stäbchen ist @so gewählt, daß er etwa
denselben thermischen Aus-, dehnungskoeffizienten besitzt wie die Glasperle.
-
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei einer Prüfung kurz nach
den Einbau der Durchführung die Glasperlen zwar den Prüfdruck aushalten, daß jedoch
durch die verschiedenen thermischen Ausde'linungskoeffizienten der .miteinander
verbundenen Materialien, wie Stahl, Lötzinn, Glas usw., durch Temperaturänderungen
- z. B. beim Löten -innere Spannungen entstehen, die erst nach .längerer Zeit zum
Bruch der Glasperlen führen können. Hierdurch wird die Stromzuführung umdicht, und
der Verstärker fällt infolge der Druckwirkung des eindringenden Isolieröles aus.
Dieser Unsicherheitsfaktor für die Dichtigkeit läßt sich bei der bekannten Konstruktion
zur Leitungseinführung kaum umgehen, da sich innere Spannungen nicht vollständig
vermeiden lassen.
-
Gegenstand der Erfindung ist eine druckdichte Einführung der Verbindungsleitungen
in die einzelnen metallischen Gehäuse, in denen die Bauelemente eines. Verstärkers
für Tiefs.eefernmelde-@ kabel untergebracht sind, wobei die Gehäuse von einer mit
Isolieröl gefüllten drucknachgiebigen flexiblen Hülle umgeben isind, unter Verwendung
einer isolierenden mit einem metallisierten Kranz versehenen Glasperle, die auf
ein Metallstäbchen aufgeschmolzen ist, bei der die Einführung beim Bruch
der Glasperle nicht undicht wird, so daß eine erhöhte Sicherheit der Dichtigkeit
der Einführung erreicht ist. Erfindungsgemäß ist zur Erhöhung der Sicherheit der
Abdichtung solcher Leitungseinführungen außer der Glasperle eine weitere Dichtung
im Zuge der Leitungseinführung angebracht und so ausgebildet, daß sie beim Versagen
der Glasperlendichtung allein die Abdichtung übernehmen kann. Es ist zweckmäßig,
- der Dichtung eine solche Form und Anordnung zu geben, daß die Glasperlendichtung
druckentlastet wird.
-
Ein- Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt,
an dem die Erfindung näher erläutert wird.
-
Die Dichtung besteht wie üblich aus der Glasperle 2 und dem eingeschmolzenen
Metallstäbchen 3. Die Glasperle ist ferner in bekannter Weise an ihrem Um-fang metallisiert
und auf den tnirhterförmigen Hohlkörper 7 feuchtigkeitsdicht aufgelötet, wobei der
Hohlkörper aus vorzugsweise weichgeglühtem Kupfer besteht und tauf die mit einer
Öffnung für die Einführung der Verbindungsleitung 6 versehene Büchsenwand i von
außen aufgelötet ist. Das Innere dieses Kupferhohlkörpers 7 ist mit einem Kegel
io aus plastischem Isolierstoff, z. B. Polyäthylen, ausgefüllt, wobei der Isolierstoffkegel
ein Stück in die Büchsenwand hineinragt, um ihm so einen dichten Sitz zu geben.
Der Hohlkörper 7 ist an dem Lötrand 8 mit der Stahlbüchse i verlötet. Die Stahlbüchse
z st mit einer verhältnismäßig kleinen Bohrung für die Durchführung des isolierten
Leiters 6 versehen. Der Leiter 6 ist an der Stelle 9 mit dem Metallstäbchen 3 leitend
verbunden, insbesondere verlötet.
-
Die Wirkungsweise dieser Dichtung ist nun folgende: Bei Auftreten
von hohem Flüssigkeitsdruck wird der Kupferhohlkörper 7 fest auf dien Isolierstoffkegel
io gepreßt. Dabei dient der Hohlkörper zur Flüssigkeitsdichtung, während die Druckkräfte
von dem Isolierstoffkegel auf die Stahlbüchse i und auf die Unterseite der Glasperle
2 übertragen werden.. Hierdurch steht also die Glasperle allseitig unter annähernd
dem gleichen Druck,- so daß die Dichtungsstelle der -Glasperle :2 wesentlich druckentlastet
ist. Tritt nun doch .durch den Ausgleich innerer Spannungen in der Glasperle ein
Sprung auf, so wird die Flüssigkeit in das Innere des Hohlkörpers eindringen können.
Dies führt aber nicht zu einem elektrischen Kurzschluß, da als Flüssigkeit ein Isolieröl
verwendet wird. Das Isolieröl kann aber nicht in das Innere der -Stahlbüchse eindringen,
da die. Form .des Isolierstoffkeg-els eine selbsttätige Abdichtung durch den auftretenden
Flüssigkeitsdruck bewirkt.
-
Es sind demnach bei der Anordnung .gemäß der Erfindung zwei Dichtungen
hintereinandergeschaltet, von denen jede für sich allein in der Lage ist, ein Durchsickern
der Flüssigkeit in das Verstärkergehäuse zu verhindern. Der Hauptvorteil der Erfindung
besteht darin, daß der Sicherheitsfaktor für die Dichtigkeit hierdurch außerordentlich
stark erhöht wird, da .bei einem Versagen der Glasdurchführung immer noch .der Isolierstoffkegel
als vollwertige Dichtung erhalten bteibt.