NL8402214A - Inrichting voor het verbinden van elektrische met kunststof geisoleerde geleiders. - Google Patents

Description

4

Jl- N.0. 32569 ' 1

Inrichting voor het verbinden van elektrische met kunststof geïsoleerde geleiders.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het verbinden of het afsluiten van elektrische met kunststof geïsoleerde geleiders, bestaande uit een de geleiders samen met de isolatie omgevende mof in de vorm van een cilindrisch vormlichaam, waarbij in de ruimte 5 tussen de geleiders respectievelijk de isolaties ervan en het vormlichaam een vulmateriaal aanwezig is, en aan de uitgaan van elke geleider in de binnenruimte van de mof aanwezige flenslichamen met cilindervormige schacht en een axiale boring voor de geleiderdoorvoering, waarbij de flenslichamen met hun schacht in de binnenruimte van de mof steken.

· 10 In de aansluit- en verbindingstechniek voor elektrische geleiders worden op het ogenblik de meest verschillende werkwijzen toegepast. Zo is het reeds lang bekend verbindingsplaatsen voor elektrische geleiders van omwikkelingen uit zelflassende of zelfklevende kunststofbanden te verschaffen en deze verbindingsplaatsen aansluitend aan een warmtebe-15 handeling te onderwerpen. De mechanische sterkte van dergelijke verbindingsplaatsen is echter voor vele toepassingsdoeleinden niet voldoende.

Verder is het bekend na het doorverbinden van de geleidereinden de verbindingsplaats met een mofhuis te omgeven, waarin aansluitend door 20 een opening van buitenaf geschikt vloeibaar vulmateriaal wordt toegevoerd, bijvoorbeeld een onder Invloed van warmte hardend of zelf verknopend giethuis, dat na het hard worden ervan de verbinding tussen de elektrische geleiders respectievelijk hun isolerende imhulling en het mofhars vormt. Op dergelijke wijze vervaardigde verbindingsmoffen heb-25 ben echter het nadeel dat door het moeilijk inbrengen van het zich in vloeibare toestand bevindende vulmateriaal luchtinsluitingen slechts moeilijk kunnen worden uitgesloten. Daardoor is de mechanische sterkte van dergelijke verbinding onvoldoende.

Voor de aanpassing aan verhoogde bedrijfstemperaturen, bijvoor-30 beeld in het geval van elektrische verwarmingsleidingen of -kabels worden bovendien vaak als isolatiematerialen voor de elektrische geleiders fluorpolymeren toegepast, die met gietharsen praktisch geen verbinding aangaan, als men niet een oppervlaktebehandeling uitvoert, die echter op de gerede kabel slechts moeilijk kan worden uitgevoerd. Men heeft 35 daarom reeds getracht de mofverbinding door middel van schroeven onder toepassing van afdichtelementen te vormen, welke afdichting echter in het bijzonder tegen het indringen van vocht onbevredigend is en aanlei- 8402214 # ** 2 4 ding geeft tot storingen in het werkgedrag van de kabel of de geleider.

. Ook is het opnemen in tegen explosies beschermde ruimten niet mogelijk, omdat daar slechts niet oplosbare mofverbindingen zijn toegelaten.

Deze problemen worden overwonnen door een bekende mofverbinding 5 (DE-GM 80 29 424), waarbij de verbindingsplaat van de elektrische geleiders door een moflichaam uit een materiaal met verhoogde weerstand tegen warmte is omgeven, waarin zich een vulmassa uit een thermoplastisch kunststofmateriaal met lager smeltgebied dan het moflichaam bevindt. Deze vulmassa veroorzaakt een innige verbinding tussen de isola-10 ties van de geleiders, de binnenwand van het mofdeel alsmede zijdelings in het mofhuis stekende afsluitstoppen. Deze verbinding, die ook de drukdichte toepassing van tegen hoge temperatuur bestendige kabel- of geleidingsisolaties toestaat, vereist bij het vervaardigen de gelijktijdige toepassing van druk en warmte. Hoewel deze bekende mofverbin-15 ding een zekere storingsvrije werking over jaren waarborgt, kunnen problemen optreden bij de montage in die gevallen waar een aftak- of een verbindingsplaats om welke redenen dan ook juist op voor het montage-personeel moeilijk toegankelijke en ruimtelijk nauwe plaatsen moet worden gevormd.

20 De uitvinding beoogt een mogelijkheid voor een verbinding of af sluiting voor elektrische geleiders te verschaffen die voldoet aan de gestelde eisen met betrekking tot dichtheid en mechanische sterkte, bovendien echter ook op moeilijk toegankelijke en ruimtelijk nauwe plaatsen gemakkelijk kan worden gevormd. Bovendien wordt om veiligheidsrede-25 nen vaak vereist dat de mofverbinding niet losneembaar is, dat wil zeggen na de montage van de flenslichamen uit het moflichaam niet weer teruggedraaid en verwijderd kunnen worden.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt doordat de flenslichamen respectievelijk hun schacht tenminste aan hun in de mofruimte 30 stekende oppervlak van een schroefdraad zijn voorzien, die met een langs het binnenvlak van het moflichaam aangebrachte tweede schroefdraad schroevend samenwerkt, waarbij als vulmateriaal een massa dient, die tegelijkertijd in de vrije schroefdraad van het moflichaam en van binnen af tegen de schroefverbinding van het moflichaam en de flenslic-35 hamen afdichtend aandrukt, en dat de schacht van de flenslichamen aan het naar de flens toegekeerde achterste einde via de door de schroefdraad tenminste gedeeltelijk veroorzaakte vermindering van de dwarsdoorsnede van de schacht een verdergaande extra vermindering van de dwarsdoorsnede bezit. De over de moflengte aangebrachte schroefdraad 40 waarborgt in samenwerking met de schroefdraad van het flenslichaam een 8402214 ί «* ♦ 3 zekere labyriathafdichting- Deze mofverbinding is voor willekeurige ge-leiderisolatiemateriaal bruikbaar. Ook bijvoorbeeld voor tegen hoge temperatuur bestendige geleiders.

De montage kan eenvoudig worden uitgevoerd, de omvang is gering.

5 In het bijvoorbeeld over een verbindingsplaats voor geleidingen geschoven moflichaam met eenzijdig gedeeltelijk ingevoerde flenslichamen wordt de vulmassa vanaf het andere einde ingebracht en het tweede flenslichaam wordt ingeschroefd. Door verder inbrengen van het flenslichaam in het moflichaam wordt de vulmassa onder druk in de holle 10 ruimte binnen het moflichaam gedrukt echter ook in de schroefdraad.

Slechts door inschroeven van de flenslichamen in het moflichaam heeft dus de drukbelasting van de vulmassa plaats. Als doelmatig is het hierbij gebleken als de binnensehroefdraad zich uitstrekt over de gehele lengte van het moflichaam. Onnauwkeurigheden in de dosering van de hoe-15 veelheid vulmassa kunnen door overeenkomstig verder draaien van de flenslichamen worden vereffend zonder dat onnauwkeurigheden in het mof-gebied optreden. De volgens de uitvinding veroorzaakte vermindering van de dwarsdoorsnede op de schacht veroorzaakt dat het inbrengen van de flenslichamen in het moflichaam en het samendrukken van de afdichtmassa 20 van de flens van de schacht ter plaatse van de verminderde dwarsdoorsnede afschuift zodra de afdichtmassa alle vrije ruimten in de mof heeft gevuld en zelf in voldoende mate is samengeperst. Na het af schuiven van de flenzen van het flenslichaam kan de mof zonder beschadiging niet meer worden geopend.

25 De beoogde vermindering van de dwarsdoorsnede betekent een nomina le afschuifplaats aan het schachteinde bij het overschrijden van een maximaal draaimoment. Opdat het afschuiven aan het schachteinde met zekerheid plaats heeft en een goede eindafsluiting is gewaarborgd, is er bij verdere toepassing van de uitvinding in voorzien dat de verminderng 30 van de dwarsdoorsnede aan het schachteinde door een rondgaande groef met boven de profieldiepte gaande groefdikte is gevormd.

Een andere mogelijkheid is bij de uitvoering van de uitvinding die waarbij de vermindering van de dwarsdoorsnede aan het schachteinde door een of meer tangentiaal ten opzichte van het schachtoppervlak verlopen-35 de groeven of uitsparingen met boven de profieldiepte uitgaande diepte is gevormd. Ook dit is een mogelijkheid om tot een zekere niet losgaande afsluiting van de mofverbinding te komen.

Een extra borg tegen het lossen van de moer in het moflichaam kan ook worden bereikt doordat, zoals volgens de uitvinding verder ver-40 schaft, de flenslichamen aan.het ia het moflichaam stekende einde van 8402214 9 *Τ 4 de schacht kopzijdig zijn uitgespaard. Dit geeft ertoe aanleiding dat bij het invoeren van het flenslichaam de afdichtmassa tegelijkertijd in deze uisparing wordt gedrukt, deze volledig vult en daarmede een zelf-lossing verhindert. De leidingen zijn door de axiale boringen in het 5 flenslichaam geleid. Om ook in dit gebied te komen tot een verbeterde afdichting zijn de boringen in het gebied van de schacht aan hun naar de geleider toegekeerde oppervlak van afdichtelementen bijvoorbeeld in de vorm van zogenaamde afdichtlippen uitgevoerd. Doelmatig kan het onder andere ook zijn als bij verdere uitvoering van de uitvinding de bo-10 ring in het flenslichaam voor de doorvoer van de geleider in het gebied van de schacht een grotere diameter bezit. Hiermede is een zekere verankering van het einde van de geleider in het doorvoergebied gewaarborgd.

Moet overeenkomstig de gestelde eisen de mofverbinding niet los-15 neembaar zijn uitgevoerd dan kunnen bij verdere uitvoering van de uit-vindingsgedachten de flenslichamen op het moflichaam stekende einde van de schacht kopzijdig zijn uitgespaard. Het in deze uitsparing in samengeschroefde toestand grijpende vulmateriaal verhindert met zekerheid het terugdraaien van het flenslichaam en daarmede een zelflossing van 20 de. kracht- en vormsluitende Verbinding.

De flenslichamen worden met de hand in het moflichaam gebracht, eventueel ingeschroefd of ingedraaid. Voor dit doel is als bijzonder van voordeel gebleken dat de flenslichamen aan de zijde van de flens een van de ronde dwarsdoorsnede afwijkende vorm van de dwarsdoorsnede 25 te geven, bijvoorbeeld zodanig, dat in de handel gebruikelijke schroef-sleutels kunnen worden toegepast.

Moet een vermogensverbinding vochtdicht worden vervaardigd, echter in het bijzonder het einde van een geleider, ongeveer in aansluiting op een bewakings- of temperatuurmeetinrichting, of moet het einde van de 30 geleider samen met een overeenkomstige sonde vochtdicht worden gekap-seld, dan kan eventueel overeenkomstig de uitvinding worden gewerkt. Hiertoe kan onder andere echter als doelmatig lijken een slechts eenzijdig open cilindrisch vormlichaam te gebruiken, waarbij het open einde voor het inbrengen van bijvoorbeeld een meetsonde met bijbehorende 35 aansluitgeleider alsmede voor het invoeren van een flenslichaam na het inbrengen van een vulmateriaal dient.

Voor het geval dat het gaat om een verbinding van een geleider kan het ook van voordeel zijn als in de binnenruimte van het cilindrische vormlichaam een extra geleidingslichaam voor de geleidereinden aan bei-40 de zijden is aangebracht. Daardoor blijven deze einden ook bij het sa- 8402214 *» ψ 5

X

menpersen van de vulmassa eenduidig gefixeerd, zodat bedrijfsstoringen van tevoren worden vermeden. Bovendien geeft het geleidingslichaam voordelen als afgeschermde leidingen bijvoorbeeld verwarmingsleidingen onderling worden verbonden en de afschermdraadlaag in bet mofgebied ge-5 scheiden moet warden geleid.

Voor het bedoelde geval van verwarmingsleidingen of andere kabels of geleiders die zelf van een tegen hoge temperatuur bestand zijnde isolatie zijn voorzien, is het van bijzonder voordeel als het moflic-haam alsmede de flenslichamen uit een tegen hoge temperatuur bestand 10 zijnd kunststofmateriaal bestaan. Bit kan bijvoorbeeld een polyamide of ook een fluorpolymeer zijn bijvoorbeeld een uit de smelt niet verwerkbaar tetrafluorpolymeer.

Als vulmassa voor de mofverbinding of de eindafsluiting zijn verknoopte of niet verknoopte massa*s op basis van siliconrubber geschikt, 15 ook kunnen gedeeltelijk verknoopte sillconrubbers worden gebruikt.

Laatstgenoemde zijn van bijzonder voordeel in samenhang met moflichamen en flenslichamen uit fluorpolymeren omdat hierbij zonder voorbehandeling van de oppervlakken goede hechtsterkten in het grensvlakgebied worden verschaft.

20 Natuurlijk zijn ook gebruikelijke gietharsen binnen het kader van de uitvinding bruikbaar, die na het uitharden een compacte verbinding verschaffen en door ingrijping in de profilering of in de schroefdraad-gangen als het gevolg van het aantal na elkaar liggende labyrinthen ook de vereiste dichtheid waarborgen.

25 Het afdichteffect kan bij een inrichting volgens de uitvinding nog worden verbeterd doordat de vorm van de binnen- en buitenschroefdraad een scherpe schroefdraad is. Daardoor worden de banen in het gebied van de labyrinthen verlengd en daarmede wordt het effect ervan nog verhoogd.

30 Zoals reeds voor het geval van een eindafsluiting is aangegeven kunnen samen met de geleiderverbinding in de vormlichamen temperatuur-voelers en/of -begrenzers aanwezig zijn. Deze kunnen bijvoorbeeld voor het onderbreken van de stroomkring zorgen als in het geval van een storing een bepaalde temperatuurwaarde wordt overschreden.

35 Onafhankelijk van de toepassing van de uitvinding en de gekozen vulmassa of het vulmateriaal is het als doelmatig gebleken als de wand van het moflichaam tenminste eenmaal is doorboord. Door een dergelijke boring kan enerzijds de bij het samenschroeven van de mof in het inwendige van het moflichaam aanwezige lucht ontwijken, anderzijds dient hij 40 als optische regelaanwijzer als een voldoende druk vanaf de flenslicha- 8402214 •4 'v.

6 men de in het inwendige aanwezige massa in alle holle ruimten gelijkmatig is verdeeld zodat een overmaat massa naar buiten treedt·

De uitvinding wordt aan de hand van de in de figuren als uitvoe-ringsvoorbeeld weergegeven mofverbinding nader verklaard.

5 In figuur 1 is het volgens de uitvinding uitgevoerde flenslichaam 21 weergegeven, de van de profilering 22, bijvoorbeeld van een schroefdraad, voorziene schacht is met 23 aangegeven. De flens is 24, aan het tegenover liggende einde is de kopzijdige uitsparing 25 aangebracht. De boring 26 voor het doorvoeren van de geleidereinden bezit lipafdichtin-10 gen 27.

Figuur 2 toont de mofverbinding in gemonteerde niet losneembare toestand voor elektrische verwarmingsleidingen 28 en 29. De geleidende verbinding van de beide verwarminggeleiders 30 en 31 heeft plaats door middel van de klemhuls 32. Voor het vastzetten van deze verbinding in 15 de inwendige mofruimte dient een extra geleidingslichaam 33 met de in langsrichting verlopende groef 34. Op de tegenover de groef 34 liggende, dat wil zeggen hier de achterzijde van het geleidingslichaam 33, is een overeenkomstige tweede groef aanwezig waarin de bijvoorbeeld eveneens door een klemhuls verbonden tot een verbinding samengevatte con-20 centrische afschermdraad van de leidingen 28 en 29 zijn geplaatst. Het extra geleidingslichaam 33 verzekert aldus een zuivere scheiding van de te verbinden geleiderelementen en een bedrijfszekere verbindings-plaats.

Voor vochtigheidsdichte afsluiting van het cilindervormige moflic-25 haam 35 dienen flenslichamen volgens figuur 1. Het moflichaam 35 is van een doorgaande schroefdraad 36 voorzien, die samenwerkt met de schroefdraad 22 van de schacht bij het inbrengen van dit deel in het moflichaam.

Als.afdicht- of vulmassa 37 dient bijvoorbeeld een geheel of ge-30 deeltelijk verknoopt silicon-rubber dat bij het aan de kopzijde inbrengen van de flenslichamen 21 in alle holle ruimten in de mofruimte wordt gedrukt en tegelijkertijd tegen de ten opzichte van het profileerorgaan gevormde vergrote afdichtvlakken wordt geperst. De boring 38 in het moflichaam 35 dient ertoe in de mof nog aanwezige resterende lucht te 35 laten ontsnappen, hij oefent bovendien echter ook een regelfunctie uit. Overmatig vulmateriaal wordt uit deze boring naar buiten getransporteerd, dit materiaal is de waarborg dat de binnenruimte van de mof inderdaad is gevuld.

De afdichtmassa 37 grijpt echter ook in de uitsparingen 25 op het 40 kopzijdige schachteinde zodat een zelflossing van het flenslichaam 21 8&02214 7 « c- S' % wordt verhinderd. De verbinding kan daarom als zelfborgend worden aangegeven.

Om nu ook deze vochtigheidsdichte verbinding tegen onbevoegd of niet beoogd terugdraaien van de flenslichamen 21 te borgen is, zoals 5 blijkt uit figuur 1, aan het einde van de schacht 23 de indraaiing of ringvormige groef 39 aangebracht, die in dit gebied leidt tot een vermindering van de dwarsdoorsnede. Deze vermindering van de dwarsdoorsnede leidt nu, zoals uit figuur 2 blijkt zijderzijds ertoe, dat bij het "vastschroeven" het flenslichaam 21 in het moflichaam 35 tegen de pers-10 druk van de afdichtmassa 37 van de betreffende flens 24 afschuift. De afgeschoven flens kan door afscheiden zijdelings van de leidingeinden worden afgenomen.

Naar buiten biedt de verbinding vochtigheidsdichte einden, een vrij van vernietigen zijnde oplossing van de mofverbinding is niet meer 15 mogelijk. De lipafdichtingen 27 dragen ertoe bij dat van binnenaf bij de montage afdichtmassa tegendrukt, zodat ook in het flenslichaamgebied de ringspleet boven de leidingen 28 of 29 tegen het indringen van vocht is geborgd.

Voor het vervaardigen van de in figuur 2 weergegeven verbinding 20 kan men, zoals figuur 3 toont, bijvoorbeeld zo tewerk gaan, dat van de omgezette einden van de leidingen 40 en 41 af de flenslichamen 42 en 43 op de bijvoorbeeld uit PTFE bestaande isolatie opgeschoven worden. Over het ene leidingeinde 40 wordt tegelijkertijd en ook, zoals het flenslichaam, bijvoorbeeld uit het tegen hoge temperatuur bestendige kunst-25 stof bestaande moflichaam 44 geschoven. Na het doorverbinden van de elektrische geleiders 45 en 46 alsmede de afscherming 47 worden deze verbindingen in de bijbehorende groeven van het geleidingslichaam 48 gedrukt. Het flenslichaam 42 wordt nu gedeeltelijk in het moflichaam 44 geschroefd en uit een massahoeveelheid 49, bijvoorbeeld een solicon-30 rubber-massa ongeveer tot de helft van de binnenruimte van het moflichaam 44 ingebracht. Aansluitend wordt het geleidingslichaam 48 tot aan de flenslichamen 42 in het moflichaam 44 naar binnen getrokken en verdere silicon-rubber-massa wordt tot kort onder de bovenkant van het moflichaam 44 gebracht. Tenslotte wordt door schroeven van dit einde 35 van het moflichaam 44 met het flenslichaam 43 alsmede het verder invoeren van beide flenslichamen de vulmassa onderdrukt in de holle ruimten binnen dè mof verdeeld respectievelijk afdichtend tegen de schroef-draadgang gebracht. Door verdser draaien van de beide flenslichamen 42 en 43 worden de betreffende flenzen te sterk gedraaid en scheuren van 40 de schacht af. Direct na het afscheuren van de schroefflenzen is de 8402214 o t 8 verbinding volgens de uitvinding gereed voor gebruik. Deze mofverbin-ding is wat betreft zijn ruimtelijke afmetingen zeer beperkt, de montage kan zonder hoge investering worden uitgevoerd, is echter ook door de eenvoud van de uitvoering en de gebruikte middelen bedrijfszeker. Dit 5 geldt .ook bij de overeenkomstige keuze voor wat betreft de temperatuur hoger belastbare materialen voor zogenaamde tegen warmte bestendige kabels en geleidingen of verwarmingsleidingen, bijvoorbeeld met fluor-koolstof geïsoleerde verwarmingsleidingen respectievelijk koelleidin-gen, wat de niet verwarmende aansluiteinden van een warmtekringloop 10 zijn.

8402214

Claims (8)

1. 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vermindering van de dwarsdoorsnede aan het schachteinde door een rondgaande groef met een boven de schroefdraaddiepte uitgaande groefdiepte is ge- 25 vormd.
2. 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat de vermindering van de dwarddoorsnede aan het schachteinde door een of meer tangentiaal ten opzichte van het schachtoppervlak verlopende groeven of uitsparingen met boven de schroefdraaddiepte uitgaande diepte is 30 gevormd.
3. 4. Inrichting volgens conclusie 1 of een van de volgende conclusies met het kenmerk, dat de flenslichamen aan het in het moflichaam stekende einde van de schacht aan de zijde van de kop uitgespaard zijn.
4. 5. Inrichting volgens conclusie 1 of een van de volgende conclu sies met het kenmerk, dat de axiale boring van het flenslichaam in het gebied van de schacht aan zijn naar de geleider toegekeerde oppervlak van afdichtelementen is voorzien.
5. 6. Inrichting volgens conclusie 1 of een van de volgende conclu— 40 si es met het kenmerk, dat de boring ia het flenslichaam voor het door- 8402214 Λ o» "W voeren van de geleider in het gebied van de schacht een grotere diameter bezit.
6. 7. Inrichting volgens conclusie 1 of een van de volgende conclusies met het kenmerk., dat de flenslichamen aan de zijde van de flens 5 een van de ronde dwarsdoorsnede afwijkende vorm van de dwarsdoorsnede bezitten. 8* Inrichting volgens conclusie 1 of een van de volgende conclusies met het kenmerk, dat het moflichaam en de flenslichamen bestaan uit een tegen hoge temperatuur bestendig kunststofmateriaal op de basis 10 vanuit de smelt van niet verwerkbare polymeren.
7. 9. Inrichting volgens conclusie 1 of een van de volgende* conclusies met het kenmerk, dat de vulmassa een geheel of gedeeltelijk verknoopte of niet verknoopte massa op basis van siliconrubber is.
8. 10. Werkwijze voor het vormen van een dichte verbinding volgens 15 conclusie 1 of een van de volgende conclusies met het kenmerk, dat het moflichaam en beide flenslichamen eerst over de te verbinden geleider-einden worden geschoven, dat na het doorverbinden van de elektrische geleiders alsmede een eventueel aanwezige afscherming het ene flenslichaam in het moflichaam gemakkelijk kan worden geschroefd en vanaf het 20 nog open einde in het moflichaam afdichtmassa wordt gebracht, dat aansluitend het de afdichtmassa bevattende moflichaam over de verbindings-plaats wordt geschoven en eventueel na een verdere toevoeging van afdichtmassa het tweede flenslichaam in het moflichaam wordt geschroefd en dat tenslotte beide flenslichamen tot afschuiving van hun beide 25 flenzen in het moflichaam worden geschroefd. ********* 8402214