FI82790C - Genomfoeringsanordning foer kablar med metallmantel. - Google Patents

Description

82790 Läpivientisovitelma metallivaippakaapeleita varten Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen läpivientisovitelma metallivaippakaapeleita varten.

Metallikuorisia, mineraalieristeisiä kaapeleita käytetään mm. mittalaitteilta tulevien signaalien siirtämiseen pai-neenalaisesta tiloista, säteilykammioista, tyhjiökammioista ja vastaavista, käytettäville materiaaleille ja tiiviydelle suuret vaatimukset asettavista tiloista. Metallikuorikaape-lissa on uloimmaisena metallinen, yleensä teräksinen, suoja-kuori, eristeenä kuivaa mineraalioksidia, esimerkiksi magne-siumoksidia, ja eristeen keskellä kaapelin halkaisijaan nähden ohut johdin tai useita johtimia. Kaapelin päissä on kaapelin halkaisijaa paksummat liitinosat.

Metallivaippakaapeleiden läpivienti seinämien läpi on ongelmallista, koska kaapelin päissä olevat kiinteät liitäntäpäät ovat paksumpia kuin kaapelin halkaisija, jolloin läpiviennin reiän on oltava kaapelin pään halkaisijan suuruinen. Läpivienti valmistetaan yleensä siten, että läpivientikohta valetaan lasimassan sisään, jolloin kovettuva lasi tiivistää läpivientikohdan. Tällainen läpivienti on kallis valmistaa, ja jos kaapeli joudutaan vaihtamaan, on läpivienti valettava uudestaan tai kaapeli katkaistava läpiviennin läheltä ja liitettävä uusi kaapeli jäljelle jääneeseen kaapelin päähän. Metallivaippakaapeleiden liittäminen on hankalaa, koska niissä käytetään eristeenä kuivia metallioksideja, jotka adsorboivat helposti kosteutta. Kaapelin johtimia on suojeltava hapettumiselta, koska siirrettävät signaalit tulevat herkiltä mittalaitteilta ja ovat hyvin heikkoja jolloin häi-riönkestovaatimukset ovat suuret. Kaapeleiden liittämistä vaikeuttaa lisäksi ahtaat ja hankalat työskentelyolosuhteet koe- ja mittaustilojen sisällä.

Kaapeleiden läpivientejä paineenalaisista ja suuren tiiviys-vaatimuksen alaisista tiloista on patentoitu useita. Yleensä näissä läpivienneissä on joustavaa materiaalia oleva tiivis- 2 82790 teosa, joka puristetaan kahden runkokappaleen väliin. Läpivienti tiivistyy, kun se kiristetään paikalleen, ja tiivis-teosa puristuu tiukasti kaapelin ympärille. Kaapelin ympärille puristuva tiivisteosa lukitsee kaapelin paikoilleen tiivistämisen lisäksi.

Tällaisiä kaapeleiden läpivientejä on esitetty mm. julkaisuissa FI 70349, GB 1 209 932, SE 7310999, SE 8404815-6, DE 35 33 418 ja FI 76650.

Näiden läpivientien huonona puolena on se, että lukitus- ja tiivistysvoima kohdistuu lyhyelle matkalle kaapelin vaippaan. Jos tiivistettävä paine-ero on suuri, on puristusvoimaa lisättävä ja kaapelin vaippa saattaa vaurioitua. Lisäksi tällaistakin läpivientiä käytettäessä täytyy kaapeli katkaista, koska kaapelin päiden liittimet eivät mahdu läpiviennin reiän läpi. Jos läpiviennin reikä tehdään niin suureksi, että liittimet mahtuvat sen läpi, on tiivisteosan vaadittava muodonmuutos suuri. Tällöin tarvittava kiristys-voima kasvaa nopeasti. Tällaisessa rakenteessa mahdollinen tiivistettävä ylipaine kohdistuisi suurelle pinta-alalle elastiseen tiivisteosaan, ja läpiviennin paineenkestokyky olisi huono.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan vaativiinkin olosuhteisiin soveltuva yksinkertainen ja halpa läpivienti metallivaippakaapeleita varten.

Keksintö perustuu siihen, että kaapelin ympärille asetetaan keskenään samanmuotoiset leukapalat, joissa on tarkasti samansuuntaiset vastakkainpuristettavat pinnat ja puoliympyrän muotoinen ura, josta muodostuu leukapalat vastakkain asetettaessa kaapelin läpimittaa pienempi reikä. Leukapalat ja niiden välissä oleva kaapeli puristetaan läpivientikohtaan tavallisella leikkuurengastiivisteellä.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle läpiviennille on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Il 3 82790

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

Rakenne on yksinkertainen ja läpiviennin kokoaminen ja purkaminen on helppoa vaikeissakin olosuhteissa. Läpiviennin asentaminen ei vaadi erityistaitoja läpiviennin saamiseksi tiiviksi. Läpivienti voidaan purkaa aina haluttaessa ja kaapeli vaihtaa nopesti ja pienin kustannuksin uuteen. Kaapeli ei vahingoitu läpiviennin kohdalta koottaessa ja purettaessa, joten eriste ja johtimet pysyvät koskemattomina. Koska kaapelia ei tarvitse katkaista, ei liitännöistä johtuvia ylimenovastuksia ja häiriöitä, kuten termojännitteitä, synny. Tästä syystä kaapelin häiriönsieto- ja signaalinsiir-tokyky pysyy hyvänä.

Keksintöä tarkastellaan seuraavaksi lähemmin oheisten piirustusten avulla.

Kuvio 1 esittää lasimassalla eristettyä tunnetun tekniikan mukaista läpivientiä.

Kuvio 2 esittää yhtä tämän keksinnön suoritusmuotoa.

Kuvio 3 esittää leukapalaa edestä.

Kuvio 4 esittää leukapalaa tasopinnan puolelta katsottuna.

Kuviossa 1 esitetty kaapelin 2 läpivienti on tiivistetty lasimassalla 4, joka on valettu läpiviennin kohdalle. Väliseinässä 1 olevan reiän on oltava suurempi kuin kaapelin 2 päissä olevien kierreliitinten 3 halkaisija.

Kuvion 2 mukainen läpivienti koostuu eristekappaleesta 5, perusrungosta 6, leukapaloista 7, leikkuurenkaasta 9 ja lu-kitusmutterista 10. Läpivienti asennetaan seinämässä 1 olevaan aukkoon 16. Aukkoon 16 kierretään ensin kierteytetty eristekappale 5. Eristekappaleen 5 keskellä on poraus 17, jossa on kierteet 18 perusrunkoa 6 varten. Perusrungon 6 ulkopinnassa on sen molemmissa päissä kierteet 19, 20 ja näiden välissä pysäytysolake 21. Pysäytysolake 21 on vakiomit- 4 82790 täisen kuusikulmaisen mutterikannan muotoinen. Perusrungon 6 keskellä on aksiaalinen poraus 22, jonka halkaisija on suurempi kuin kaapelin 2 päiden liitinten 3 halkaisija. Läpivientiä asennettaessa perusrunko 6 kierretään kiinni eriste-kappaleeseen 5 ja kaapeli 2 työnnetään perusrungossa 6 olevasta porauksesta läpi.

Kaapelin 2 ympärille asetetaan symmetriset leukapalat 7. Leukapalojen 7 ympärille työnnetään leikkuurengas 9. Leuka-palat 7 työnnetään perusrungon 6 sisään ja leukapalojen ola-ke 15 asettuu perusrungossa 6 olevaa olaketta 28 vasten. Perusrungossa 6 ja leikkuurenkaassa 9 olevat kartiopinnat 23 ja 26 tulevat vastakkain. Leukapalat 7 ja leikkuurengas 9 kiristetään perusrungon 6 sisään lukitusmutterilla 10. Luki-tusmutterissa 10 oleva vastinpinta 24 asettuu leikkuurenkaan 9 takapintaa 25 vasten ja kun lukitusmutteria 10 kierretään pidemmälle perusrungon 6 kierteeseen 20, painaa lukitusmut-teri 10 leikkuurengasta 9 perusrungon 6 kartiopintaa 23 vasten, jolloin leikkuurengas 9 puristuu tiukasti leukapalojen 7 ympärille.

Keksinnön mukaisen läpiviennin tiiviys perustuu leukapalojen 7 muotoon. Yhteen puristetut leukapalat 7 muodostavat pyö-rähdyssymmetrisen kappaleen, jossa on toisessa päässä ohuempi sylinterimäinen osa 13. Kappaleen toinen pää 14 on paksumpi ja samoin sylinterimäinen. Eripaksuiset osat 13 ja 14 muodostavat kappaleen keskiosaan olakkeen 15. Kappaleen keskelle muodostuu kanava, jonka halkaisija on n. 0,02 mm kaapelin 2 halkaisijaa pienempi. Ohuempi osa 13 työnnetään perusrungon 6 poraukseen 22, johon se väljästi sopii. Paksumman osan 14 ympärille sovitetaan leikkuurengas 9. Kun lu-kitusmutteri 10 kiristetään kiinni perusrunkoon 6, niin perusrungon 6 ja leikkuurenkaan 9 kartiopinnat 23 ja vastaavasti 26 puristuvat tiukasti toisiaan vasten ja tyssäänty-vät. Tyssääntyneet metallipinnat sopivat tiukasti toisiaan vasten ja tiivistävät perusrungon 6 ja leikkuurenkaan 9 välisen liitoksen. Samalla kartioliitos puristaa leikkuuren-

II

5 82790 kaan 9 sisäpuolta leukapalojen 7 paksumpaa osaa 14 vasten ja leikkuurengas 9 puristuu tiiviisti leukapalojen 7 ympärille. Leukapalat 7 puristuvat tiukasti kaapelin 2 ympärille ja lukitsevat ja tiivistävät sen tiukasti paikoilleen. Koska leukapalat 7 ovat n. 50 mm pitkiä, ne puristavat kaapelia 2 pitkältä matkalta minkä ansiosta kaapeli 2 saadaan puristuk-si tiukasti ja tiiviisti leukapalojen 7 väliin kaapelin 2 kuorta vaurioittamatta.

Kaapelin 2 ja leukapalojen 7 välisen liitoksen tiiviys perustuu siihen, että leukapalojen 7 väliin muodostuva kanava 11 on hieman kaapelin 2 halkaisijaa pienempi. Leukapalojen 7 välisen sauman tiiveys perustuu leukapalojen 7 tasopintojen 12 samansuuntaisuuteen. Leukapalojen 7 väliset tasopinnat 12 valmistetaan tarkkaan samansuuntaisiksi, jolloin ne asettuvat tiiviisti vastakkain, kun leikkuurengas 9 kiristetään leukapalojen 7 ympärille. Sauman tiiviys varmistetaan tii-visteliimalla 8. Leukapalat 7 ovat huomattavasti pitemmät kuin leikkuurengas 9. Siten leikkuurengas 9 puristuu leuka-palojen 7 ympärille niiden pituuteen verrattuna lyhyeltä matkalta. Leukapalat 7 puristuvat leikkuurenkaan 9 kohdalta erittäin tiukasti toisiaan vasten ja puristuvat tältä kohdalta hieman kokoon. Koska leukapaloja 7 kiristetään paksumman osan kohdalta, niiden välinen sauma samalla aukeaa hieman leukapalojen 7 ohuemmasta päästä 13, jolloin leukapalojen 7 välisestä saumasta muodostuu leikkuurengasta 9 kohti kapeneva kiila. Koska leukapalojen 7 väliin on sivelty tii-vistysainetta 8, tästä muodostuu joustava tiivistyskiila leukapalojen 7 väliin. Suuressa paineessa tiivistyskiila pyrkii painumaan leukapalojen 7 leikkuurenkaan 9 puoleista päätä kohti, koska kiilan pinta-ala on suurempi leukapalojen 7 ohuemmassa päässä 13. Tiivistekiilan ansiosta läpiviennin paineenkestokyky on erinomainen.

Tämän keksinnön mukainen läpivienti voi poiketa edellä kuvatusta suoritusesimerkistä. Läpiviennin mitat määräytyvät kaapelin 2 halkaisijan perusteella ja eri osien pituudet sei- 6 82790 nämän 1 paksuuden perusteella. Leukapalojen pituuden tulee kuitenkin olla vähintään kolme kertaa, sopivimmin 5-30 kertaa, kaapelin halkaisijan mittainen. Yleisimmin käytettävien metallivaippakaapeleiden 2 halkaisijat ovat välillä 0,5-50 mm. Läpivienti voidaan valmistaa kulloinkin kyseessä olevaan sovellutusympäristöön sopivista, esimerkiksi hapon- tai säteilynkestävistä, materiaaleista. Tässä esimerkissä leuka-palojen 7 samansuuntaiset pinnat ovat tasopintoja, mutta ne voivat olla mitä tahansa suoria, vinoja tai kaltevia pintoja, kunhan vain molempien leukapalojen 7 vastaavat pinnat ovat riittävän tarkasti samansuuntaiset. Leukapalat 7 yhteenliittämällä muodostetun kappaleen ulkopinta voi olla mikä tahansa haluttu pyörähdyssymmetrinen muoto. Tämä pinta voi koostua esimerkiksi kartioista ja sylintereistä.

Läpivienti asennetaan korkeapaineisen tilan seinämään 1 esimerkissä kuvatulla tavalla. Läpivienti voidaan asentaa pien-painetilojen seinämiin 1 myös päinvastaiseen asentoon, paksumpi osa 14 tilan sisäpuolelle päin.

Il

Claims (8)

1. Läpivientisovitelma (6-28) metallivaippakaapeleita (2) varten, joka käsittää: - läpimenevällä kanavalla (17) varustetun eriste-kappaleen (5) läpivientisovitelman (6-28) kiinnittämiseksi seinämään (1), - eristekappaleeseen (5) kiinnitetyn perusrungon (6), jossa on kanava (22), jonka pienin halkaisija on metallivaippakaapelin (2) päiden liitinten (3) halkasijaa suurempi ja jossa on vastinelin (28) ja vastinpinta (23), - kiilaelimen (9), jossa on perusrungon (9) vastin-pintaa (23) myötäilevä ulkopinta (26), aksiaalinen poraus ja taempi vastinpinta (25), - lukituselimen (10), jossa on kiilaelimen (9) taempaa vastinpintaa (25) myötäilevä vastinpinta (24) kiilaelimen (9) puristamiseksi perusrunkoon (6), tunnettu kahdesta perusrungon (6) kanavaan (22) sovitettavissa olevasta leukapalasta (7), - joiden molempien ainakin yksi pituusakselin suuntainen pinta (12) on sovitettu myötäilemään toisen leukapalan (7) vastaavaa pintaa (12) siten, että nämä pinnat (12) ovat asetettavissa tarkasti vastakkain, ja - joiden molempien leukapalojen (7) samansuuntaisten pintojen (12) keskellä on pituusakselin suuntainen ura (li) poikkileikkaukseltaan kaapelin (2) muotoa tiukasti myötäilevän kanavan (11) muodostamiseksi leukapalat (7) vastakkain asetettuina, jolloin kiilaelimen (9) aksiaalinen poraus myötäilee ainakin osaa (14) leukapalojen (7) ulkopinnasta (13, 14). 8 82790

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen läpivientisovitelma, tunnettu siitä, että samansuuntaiset pinnat (12) vastakkain asettamalla muodostetun kappaleen (7) ulkopinta on pituusakselinsa suhteen pyörähdyssymmetrinen ja ainakin kiilaelimen (9) pituiselta matkalta kiilaelimen (9) sisähal-kaisijan suuruinen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen läpivientisovitelma, tunnettu siitä, että leukapalojen (7) samansuuntaiset pinnat (12) vastakkain asettamalla muodostetun kappaleen (7) ulkopinta koostuu kahdesta peräkkäin sovitetusta sylin-teripinnasta (13, 14), joilla on eri halkaisija ja jotka siten muodostavat olakkeen (15).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen läpivientisovitelma, tunnettu siitä, että leukapalojen (7) samansuuntaiset pinnat (12) ovat tasoja.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen läpivientisovitelma, tunnettu leukapalojen (7) välisessä saumassa olevasta tiivisteaineesta (8).

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen läpivientisovitelma, tunnettu siitä, että kiilaelin (9) lukituselimen (10) ja perusrungon (6) kanavassa (22) olevan kartiopinnan (23) vaikutuksesta on ainakin osittain tyssäytynyt.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen läpivientisovitelma, tunnettu siitä, että leukakappaleiden (7) pituus on ainakin 3 ja sopivimmin n. 5-30 kertaa kaapelin (2) halkaisijan mittainen.

7 82790

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen läpivientisovitelma, tunnettu siitä, että eristekappale (5), perusrunko (6) ja lukituselin (10) on kytketty toisiinsa kierreliitok-sella (18, 19, 20, 27). Il 9 82790