NL8503381A - Werkwijze en inrichting voor het langswaterdicht maken van de kabelziel van een telecommunicatiekabel. - Google Patents

Description

* ‘λ ΡΗΚ 152 1 N.K.F. Groep B.V. te Rijswijk "Werkwijze en inrichting voor het langswaterdicht maken van de kabel-ziel van een telecommunicatiekabel"

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het langswaterdicht maken van de kabelziel van een telecommunicatiekabel, waarbij een afdichtingsmassa in blokken en op regelmatige afstanden in en om de uit samengeslagen aders bestaande, met constante snelheid 5 voortbewogen kabelziel wordt aangebracht door middel van een injectie-kop die intermitterend en synchroon met de beweging van de kabelziel in de lengterichting van de kabelziel verplaatsbaar is.

Voor het langswaterdicht maken van een elektrische kabel worden de holle ruimten in de kabelziel met een afdichtingsmateriaal, dat enigszins kleeft aan zowel de aders van de kabelziel als aan de de kabelziel omgevende mantel en/of gordel, verdeeld in compartimenten van steeds dezelfde lengte. Het in compartimenten verdelen van de holle ruimten in de kabelziel moet verhinderen dat in het geval van beschadigingen van de kabelmantel in de kabelziel gedrongen vocht langs de 15 aders in de lengterichting van de kabel verder kan dringen en zich door de hele kabel kan verspreiden. Wanneer een dergelijke verspreiding van bijvoorbeeld binnengedrongen water niet wordt verhinderd, kunnen de e-lektrische eigenschappen van de kabel, zoals capaciteit en overspraak in totaliteit aanzienlijk verminderen. Verder kan het binnengedrongen 20 water via kleine gaatjes in de isolatie, pinholes genaamd, langs elek- trolytische weg de aders aantasten. Bovendien bestaat het gevaar dat het tot in de verbindingsmoffen doorgedrongen water kortsluiting veroorzaakt tussen de individuele overdrachtsketens.

Als afdichtingsmateriaal kan bijvoorbeeld een, uit het Ame-25 rikaanse octrooischrift 4.451.692 bekende rubberachtige massa worden gebruikt, die tijdens het inspuiten onder druk dun vloeibaar is en na drukopheffing dik vloeibaar is, m.a.w. een hoge zwichtspanning en relatief lage viscositeit bezit en die na verloop van tijd vulcaniseert.

Een werkwijze volgens de aanhef is bekend uit het Amerikaan-30 se octrooischrift 4.397.624. Bij deze bekende werkwijze wordt de afdichtingsmassa vanuit een drukvat via een ringvormige persspleet alzijdig in de kabelziel geperst. Doordat de afdichtingsmassa slechts onder 1* «, . ™ .¾ v.1 » ‘is ij 'é Ó t* » » PHK 152 2 een relatief lage druk staat, is de werkwijze beperkt tot kabelzielen met een diameter van oa. maximaal 25 mm. De relatief lage vulsnelheid van de afdichtingsmassa van ongeveer 70 m/s heeft per persoyolus een relatief lange vultijd van oa. 10 s tot gevolg. In de praktijk hebben 5 de afdichtingsblokken een lengte van 20 a 30 cm. Deze werkwijze is verder beperkt tot kabelzielen met ca. maximaal 200 aders en waarvan de afzonderlijke aders een diameter hebben niet groter dan ca. 1.8 mm. Met deze werkwijze is een maximale produktiesnelheid, d.w.z. loopsnelheid van de kabelziel haalbaar van 0,1 tot 0,2 m/s afhankelijk van de ^ diameter van de kabelziel en van het aantal aders.

Binnen de genoemde grenzen voldoet de bekende werkwijze in de praktijk. Doordat bij deze werkwijze echter de afdichtingsmassa alzijdig in de kabelziel wordt geperst, bestaat bovendien de kans, in het bijzonder voor wat kabelzielen met grotere diameters betreft, dat de 15 aders worden samengedrukt zodat de afdichtingsmassa niet tot in de kern van de kabelziel kan doordringen.

De uitvinding heeft tot doel de genoemde beperkingen op te heffen en een werkwijze te verschaffen die het mogelijk maakt op efficiënte en economische wijze een grotere reeks van kabelzielen, zowel 20 voor wat de samenstelling als de diameter betreft, langswaterdicht te maken en gelijktijdig de maximaal mogelijke produktiesnelheid te verhogen.

Dit doel wordt volgens de uitvinding in hoofdzaak bereikt, doordat de afdichtingsmassa straalsgewijs vanuit verschillende, na el-25 kaar opeenvolgende radiale richtingen met hoge snelheid op en in de kabelziel wordt gespoten.

Met de werkwijze volgens de uitvinding wordt de afdichtingsmassa niet in de kabelziel geperst maar ingespoten. Ten gevolge van de hoge kinetische energie van de afdichtingsmassa worden de afzonderlijke 30 aders uit elkaar gedrukt en openingen geschapen zodat een snelle penetratie, een grote indringdiepte en een goede verspreiding van de afdichtingsmassa, m.a.w. een volledige en homogene vulling over een bepaalde lengte van de kabelziel verkregen wordt. Onder hoge snelheden worden hierbij snelheden van ca. 100 m/s en hoger begrepen. De kans dat 35 de kabelziel dichtgeknepen wordt, bestaat niet meer. Dankzij de snelle penetratie kan de injectietijd per afdichtingsblok worden teruggebracht tot tienden van een seconde; de produktiesnelheid kan ca. met een fak- -)

v ·νί .i S

i * ΡΗΚ 152 3 tor 10 worden verhoogd; de lengte van een afdichtingsblok kan worden verminderd met een faktor 2 tot 3 hetgeen ook een overeenkomstige besparing aan afdichtingsmassa inhoudt. Bovendien kunnen met de werkwijze kabelzielen langswaterdicht worden gemaakt, waarvan de aders een diame-5 ter hebben in de diameterreeks van 0,6 tot 5,0 mm. De aders kunnen zowel van een schuimisolatie of van massieve isolatie zijn voorzien.

De afdichtingsmassa kan bijvoorbeeld in een aantal, over de omtrek van de kabelziel verdeelde, elkaar opvolgende afzonderlijke stralen in de kabelziel worden gespoten. Voor het opwekken van deze af-10 zonderlijke stralen zou een relatief groot aantal, bijvoorbeeld 20, kleine paapjes of injektoren over de omtrek van de kabelziel opgesteld kunnen worden om elkaar opvolgend de gewenste hoeveelheid afdichtingsmassa in de kabelziel te injecteren.

Echter bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze 15 volgens de uitvinding wordt de afdichtingsmassa in een enkele, in een radiaal vlak om de kabelziel roterende ononderbroken straal ingespoten. Door de afdichtingsmassa in een enkele ononderbroken straal te injecteren, wordt de homogeniteit en de vulling positief beïnvloed en worden de parameters zoals druk en straalsnelheid beter in de hand ge- 20 houden waardoor het proces op betrouwbare en reproduceerbare wijze kan worden uitgevoerd. Uiteraard verplaatst de straal zich tijdens de rotatie synchroon met de kabelziel in de looprichting daarvan. Per injec-tiecyclus voert de straal een volledige omwenteling uit. Proeven hebben aangetoond dat met de werkwijze volgens de uitvinding kabelzielen ge-25 vuld kunnen worden met een diameter tot 45 mm, met 600 aders bij een straalsnelheid van 200 m/s, bij een vul tijd van 0,1 s en met een pro- duktiesnelheid van 1,0 m/s. De rotatiesnelheid van de straal was 10 r/s. De lengte van de afdichtingsblokken bedroeg 10 a 15 cm.

Een telecommunicatiekabel, waarvan de kabelziel langswater-30 dicht is gemaakt met de werkwijze volgens de uitvinding, kenmerkt zich door discrete, op regelmatige afstanden in en op de kabelziel aangebrachte blokken van afdichtingsmassa. Door de kabelziel ter hoogte van een afdichtingsblok door te snijden kan de aanwezigheid van de afdich- tingsraassa worden vastgesteld en kan worden nagegaan dat de afdich-35 tingsmassa tot in de kern van de kabelziel is doorgedrongen. De werkwijze is geschikt voor het langswaterdicht maken van vele kabeltypen, zoals kabels met samengeslagen aders, kabels waarvan de aders zijn ", , .] * 3 ! * ♦ PHK 152 4 voorzien van schuimisolatie of van massieve isolatie, ooaxiaalkabels, glasvezelkabels e.a.m.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding bevattende 5 een injectiekop die in een heen- en weergaande beweging verplaatsbaar is, een geleiding voor de injectiekop en een aandrijving voor de heen-en weergaande verplaatsingen van de injectiekop, welke injectiekop een huis met een cylindrische doorvoerkamer bevat alsmede een injectienip-pel die is aangesloten op een toevoersysteem voor een afdichtingsmassa; 10 deze inrichting heeft volgens de uitvinding als kenmerk, dat de injec-tienippel roteerbaar in het huis van de injectiekop is gelagerd en van een enkele injectieopening is voorzien. Door de gekenmerkte constructieve maatregelen wordt een relatief eenvoudige kompakte en storings-arme constructie verkregen.

15 Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding bevat het toevoersysteem een voorraadvat, een doseerporap, een terugslagklep, een driewegventiel tussen doseerpomp enerzijds en voorraadvat en terugslagklep anderzijds, en een drukversterker die via een afsluitklep en een persleiding is aangesloten op de injectiekop. De 20 doseerpomp doseert de juiste hoeveelheid van de afdichtingsmassa die vanuit het voorraadvat wordt aangevoerd, en voert deze hoeveelheid via de terugslagklep naar de drukversterker die als hogedrukporap fungeert. In de drukversterker kan de afdichtingsmassa tot op een druk van 6-IO^kPa worden gebracht. Wanneer nu de afsluitklep geopend wordt, 25 wordt de onder hoge druk staande afdichtingsmassa via de persleiding aan de injectiekop toegevoerd en via de injectieopening met hoge snelheid in de kabelziel gespoten. De vrij hoge statische druk van de afdichtingsmassa in de persleiding wordt in de injectieopening vrijwel volledig omgezet in dynamsiche druk, behalve onoverkomelijke verliezen 30 zoals omzettingsverliezen, wrijvingsverliezen e.d die omgezet worden in warmte, volgens de formule van Bernouilli: pt = pst + 1/2 J) v^ (1 + ^ ) waarin p^ r totaaldruk in Pa pS£ = statische druk in Pa 35 v = snelheid in m/s β = dichtheid in kg/m^ en waarbij ^ een verliesfactor is.

*· ~ ' V =7 Λ A

Ü v O :1 j * * PHK 152 5

De term 1 /2^? v^ geeft de dynamische druk weer. De afdichtingsmassa wordt met hoge snelhheid, uitsluitend in zuiver radiale richting en zonder opwekking van een axiale snelheidscomponent door de buitenste laag van de kabelziel tenminste tot in het hart van de kabelziel gespo- 5 ten, een en ander zodanig dat in de kabelziel heromzetting van de dynamische druk in statische druk plaatsvindt. De afdichtingsmassa wordt niet in de kabelziel geperst maar ingespoten. Ten gevolge van de hoge dynamische druk, met andere woorden de hoge kinetische energie van de afdichtingsmassa worden de afzonderlijke aders uit elkaar gedrukt en 10 openingen geschapen zodat een grote indringdiepte en een goede verspreiding van de afdichtingsmassa alsmede een volledige en homogene vulling van de kabelziel verkregen wordt.

Doordat de omzetting van statische druk in dynamische druk in de injectieopening, d.w.z. in de injectiekop plaatsvindt, wordt de 15 afdichtingsmassa vrijwel zonder verdere verliezen rechtstreeks in de kabelziel gespoten. Doordat de afdichtingsmassa stroomafwaarts van de injectieopening niet onder statische druk staat, is de doorvoerkamer in de injectiekop drukloos, hoeft derhalve niet te worden afgedicht en kan betrekkelijk ruim bemeten zijn. Dit betekent tevens dat de te vullen 20 kabelziel de doorvoerkamer contactvrij kan doorlopen en dat één en dezelfde injectiekop geschikt is voor het vullen van kabelzielen met verschillende diameters die binnen een bepaalde diameterreeks liggen. Gezien de afwezigheid van aan slijtage onderhevige en storingsgevoelige afdichtingselementen, zoals afdichtingsnippels en afdichtingsmanchetten 25 hoeven dergelijke onderdelen ook niet te worden uitgewisseld bij de omschakeling van de inrichting op andere kabeltypen binnen een bepaalde diameterreeks. Dit in tegenstelling tot de uit het ÜS octrooischrift 4.397.624 en de EP octrooiaanvrage 0 047 341 bekende inrichtingen, waarbij bij omschakeling op een kabeltype met een andere diameter wel 30 onderdelen uitgewisseld moeten worden.

De tot nu toe beschreven inrichting is slechts geschikt voor het vullen van een kabelziel met een afdichtingsmassa, die een enkele component bevat. Een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, die in het bijzonder geschikt is voor het verwerken van 35 een afdichtingsmassa die uit twee componenten is samengesteld, is gekenmerkt door een tweede voorraadvat, een tweede doseerpomp en een tweede driewegventiel, waarbij de beide doseerpompen en de beide drie- 850 338 1 * £.

PHK 152 6 wegventielen met elkaar zijn gekoppeld en waarbij tussen de driewegven-tielen en de terugslagklep een menger is geplaatst. De beide voorraadvaten bevatten elk een van twee componenten. De beide componenten worden door de doseerpompen in een bepaalde verhouding en in bepaalde hoe- 5 veelheden aan de menger, bij voorkeur een stationaire menger toegevoerd. Na menging begint het vulcaniseringsproces in te zetten. Bij toepassing van het boven reeds genoemde afdichtingsmateriaal, dat bij kamertemperatuur vulcaniseert, moet de afdichtingsmassa binnen ca. 4 uur verwerkt worden. Dit vormt echter geen probleem, aangezien de beide ^ componenten pas kort voor hun injectie vermengd worden. De volledige vulcanisatie neemt ongeveer 48 uur in beslag. Na een produktiecyclus wordt in de inrichting achtergebleven afdichtingsmassa verwijderd door de menger en de injectiekop met een van de beide componenten door te spoelen.

15

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de injectieopening een lengte: diameter verhouding heeft van 3:10. Proefnemingen hebben aangetoond dat de afmetingen van de injectieopening zorgvuldig gekozen moeten worden. Een injectieopening met een te korte lengte zou een spreiding van 20 de injectiestraal veroorzaken met het risico van onvoldoende penetratie van de injectiestraal in de kabelziel. Een te lange injectieopening zou te grote omzettingsverliezen tot gevolg hebben. Gebleken is dat met een lengte van de injectieopening van 0,15 tot 0,45 afhankelijk van het kabeltype en rekening houdend met de gekenmerkte verhouding van lengte 25 tot diameter goede resultaten worden verkregen voor praktisch alle in de praktijk voorkomende kabeltypen. Bij de proefnemingen werd de maximale injectiesnelheid beperkt tot 200 m/s omdat bij hogere snelheden met kunststofschuim geïsoleerde aders beschadigd kunnen worden.

Bij een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting 30 volgens de uitvinding bevat de injectiekop voor de rotatie van de in- ^ jectienippel een motor met een rotor en een stator, waarvan de rotor is gekoppeld met de injectienippel. Door deze maatregelen wordt een zeer kompakte constructie voor de rotatie van de injectienippel verkregen; vooral wordt de mogelijkheid geboden de injectienippel tijdens de heen-35 en weergaande beweging op vrij eenvoudige wijze tevens te doen roteren. Bij voorkeur is de motor als hydraulische of pneumatische motor uitgevoerd .

- ' ΐ ö 1

-/ ‘J %J I

ΡΗΚ 152 7 Μ *

Een spelingvrije en wrijvingsarme rotatie van de injectie-nippel wordt bij een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding verkregen, doordat de rotor van de motor door middel van een hydrostatische of pneumostatische lagering in het huis 5 van de injectiekop is gelagerd.

De uitvinding zal aan de hand van de tekening nader worden toegelicht. In de tekening toont:

Fig. 1 in zijaanzicht een uiteinde van een telecommunicatie-kabel met een langswaterdichte kabelziel; 10 Fig. 2 de in Fig. 1 getoonde kabel in dwarsdoorsnede;

Fig. 3 schematisch een inrichting voor het langswaterdicht maken van de kabel;

Fig. 4 schematisch de injectiekop volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede.

I5 Fig. 5 een praktische uitvoeringsvorm van de injectieinrich- ting in perspektief;

Fig. 6 de in Fig. 5 getoonde injectieinrichting op kleinere schaal in bovenaanzicht; de Fig. 7 en 8 een gedeelte van de inrichting in doorsnede 20 respektievelijk in zijaanzicht; de Fig. 9 en 10 een dwarsdoorsnede van een smoorventiel in de ruststand respektievelijk in de ontluchtingsstand;

Fig. 11 een praktische uitvoeringsvorm van de injectiekop in langsdoorsnede; 25 Fig. 12 de injectiekop gedeeltelijk in dwarsdoorsnede ge deeltelijk in vooraanzicht volgens lijn XII-XII in Fig. 11;

Fig. 13 de injectiekop in dwarsdoorsnede volgens lijn XIII-XIII in Fig. 11;

Fig. 14 het stap-toestand diagram van een injectiecyclus.

30 De in de Fig. 1 en 2 getoonde uitvoering van een telecommu- nicatiekabel T bestaat in hoofdzaak uit een kabelziel C, waaromheen een folie F bijvoorbeeld van vochtafwijzende kunststof o.i.d. is gewikkeld of gevouwen; om de folie F heen is een waterdichte omhulling W aangebracht bestaande uit een aluminium band dat van een kunststoflaag is 35 voorzien; op de omhulling tf is uiteindelijk nog een mantel S van kunststof geëxtrudeerd.

Indien een dergelijke telecommunicatiekabel in de grond moet «V Λ. d ^ -3 ? 9 * PHK 152 8 worden verlegd, kan op de mantel S nog een verder niet getoonde armering worden aangebracht, doorgaans bestaande uit twee gewikkelde lagen van staalband en een buitenmantel van polyethyleen. De kabelziel C is samengesteld uit aders A bestaande uit een koperdraad K voorzien 5 van een isolatiemantel P van kunststof, zoals polyethyleen. De aders A zijn paarsgewijs samengeslagen tot aderparen die vervolgens al of niet via bundels tot de kabelziel C zijn samengeslagen. Tijdens het samenstellen van de kabelziel ontstaan tussen de aders en de aderparen vrije ruimten en spleten V. Teneinde de kabelziel langswaterdicht te maken 10 zijn deze spleten en ruimten V opgevuld met een afdichtingsmassa J die op regelmatige afstanden in de kabelziel wordt gespoten zodanig dat discrete afdichtingsblokken B worden gevormd.

De beschreven kabel dient slechts als voorbeeld. Vele alternatieve uiteenlopende kabeltypen, die zowel qua opbouw als qua materi-15 alen verschillen, zijn algemeen bekend en kunnen met de werkwijze volgens de uitvinding evengoed langswaterdicht worden gemaakt.

Fig. 3 toont schematisch een inrichting voor het langswaterdicht maken van een kabelziel C, waarbij als afdichtingsmiddel een uit twee komponenten samengestelde afdichtingsmasa in de kabelziel wordt 20 gespoten. De inrichting 1 bevat twee voorraadvaten 3 en 5 elk voorzien van een ingebouwde, verder niet getoonde pomp. Met verwijzingscijfer 7 is een dubbele doseerpomp met cylinders 9 en 11 weergegeven, die wordt aangedreven door een pneumatische eenheid 13· De cylinders 9 en 11 worden via driewegventielen 15 en 17 periodiek aangesloten of op de voor-25 raadvaten 3 en 5 via toevoerleidingen 19 en 21 of op een stationaire menger 23 via doseerleidingen 25 en 27· De beide driewegventielen worden gezamenlijk en synchroon met de doseerpomp 7 aangedreven door een hydraulische eenheid 29. De menger 23 is door een lagedrukleiding 31 en via een terugslagklep 33 aangesloten op de perscylinder 35 van een, 30 door een hydraulische eenheid 36 aangedreven drukversterker 37 die als plunjerporap is uitgevoerd. Via een persleiding 39 die door een afsluitklep 41 wordt bestuurd, kan de drukversterker 37 worden verbonden met een injectiekop 43· De afsluitklep 41 wordt hydraulisch bediend. De injectiekop 43 is op zichzelf bekende wijze in een heen- en weergaande 35 beweging in de lengterichting van de kabelziel verplaatsbaar op een rechtgeleiding. In deze beweging kan de injectiekop 43 pneumatisch of hydraulisch worden aangedreven. Een dergelijke aandrijving en geleiding ^ ·. v o o 3 1 PHK 152 9 is op zichzelf bekend uit het reeds genoemde Amerikaanse octrooischrift 4.397.624.

Zoals Fig. 4 schematisch laat zien, bevat de injectiekop 43 een huis 45 met een roteerbare injectienippel 47 voorzien van een 5 enkele injectieopening 49, die uitmondt in een centrale cylindrische doorvoerkamer 51 waardoorheen een te vullen kabelziel C wordt geleid. De injectieopening 49 staat via een ringvormige groef 53 in verbinding met de persleiding 39. Voor de rotatie van de injectienippel 47 bevat de injectiekop 43 een nog nader te beschrijven motor met een rotor en 10 een stator, waarvan de rotor is gekoppeld met de injectienippel 47. De rotor is door middel van een hydrostatisch of pneumostatisch lager in het huis 45 van de injectiekop 43 gelagerd. De pneumatische resp. hydraulische eenheden 13, 29, 36 en 41 worden bestuurd via een programmeerbare regeleenheid 55. De beide voorraadvaten 3 en 5 bevatten elk 15 één van de beide komponenten van een uit twee komponenten samengesteld afdichtingsmateriaal. Beide komponenten kunnen bijvoorbeeld uit siliconenrubber bestaan. Aan de ene komponent is een catalysator toegevoegd en aan de andere komponent een vernetter en eventueel kleurstof.

Een injectiecyclus verloopt als volgt: de beide komponenten 20 worden vanuit de voorraadvaten 3 en 5 door de ingebouwde pompen naar de cylinders 9 en 11 van de doseerpomp 7 gepompt met de beide driewegven-tielen 15 en 17 in de juiste stand. Na vulling van de cylinders 9 en 11 met een vooraf bepaalde hoeveelheid van de beide komponenten worden de beide driewegventielen 15 en 17 in de andere stand gebracht en worden 25 de beide komponenten met een betrekkelijk lage druk door de doseerlel-dingen 25 en 27 naar de menger 23 gestuwd.

In de menger 23 worden de beide komponenten vermengd, waarna het vulkaniseringsproces inzet. De aandrijfeenheid 36 van de drukver-sterker is drukloos en de afsluitklep 41 is in de sluitstand, waarbij 30 de persleiding 39 is afgesloten. Door de overdruk van de afdichtings-massa in de lagedrukleiding 31 veroorzaakt door doseerpomp 7 wordt de terugslagklep 33 geopend en wordt de cylinder 35 van de drukversterker 37 gevuld tot een vooraf ingesteld slagvolume. Na een startsignaal wordt de injectiekop 43 in de looprichting van de kabelziel en syn-35 chroon met de loopsnelheid van de kabelziel verplaatst en wordt de injectienippel 47 in rotatie gebracht. Vervolgens wordt de afsluitklep 41 geopend, waardoor de afdichtingsmassa door de injectieopening 49 heen,

C: :7 ·*’ ” ? <3 'I

--J 'J l PHK 152 10 met hoge snelheid in een enkele ononderbrokene omlopende straal in de kabelziel C wordt gespoten. Na het beëindigen van de injectieslag van de drukversterker 37 wordt de afsluitklep 41 gesloten, de rotatie van de injeotienippel 47 wordt gestopt en de injectiekop 43 wordt weer in 5 de uitgangspositie teruggebracht. De drukversterker 37 wordt weer druk-loos gemaakt door de eenheid 36 met de plunjer weer in de uitgangspositie te brengen. De inrichting 1 is gereed voor een volgende injectiecy-clus. De cyclus wordt aangestuurd door de programmeerbare regeleenheid 55 welke de nodige informatie ontvangt van de in het systeem opgenomen 10 druk-, weg- en temperatuursensoren die verder niet getoond zijn.

De eenheden 13, 29, 41 en 36 zijn deels pneumatisch deels hydraulisch uitgevoerd. Het zal duidelijk zijn dat in dit verband pneumatische, hydraulische en ook elektromagnetische uitvoeringen als gelijkwaardig worden beschouwd en dat de genoemde eenheden zowel hydrau-15 lisch als pneumatisch of elektromagnetisch kunnen zijn uitgevoerd; de werking van de inrichting wordt hierdoor in principe niet gewijzigd.

De figuren 5 t/m 10 tonen een praktische uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding. Deze inrichting 56 bevat een slede 58 waarop de injectiekop 43 is bevestigd en die door middel van rollen 20 57 is gelagerd op geleidingen 59 die deeluitmaken van een frame 60 en die evenwijdig verlopen met de looprichting G van de waterdicht te maken kabelziel C. De slede 58 is door middel van een snaar of kabel 61, die over leiwielen 63 is geleid, gekoppeld met de zuiger 65 van een pneumatische eenheid 67, die op het frame is bevestigd. Met 69 is een 25 smoorventiel weergegeven bevattende een huis 71 dat via een arm 73 zwenkbaar op de slede 58 is aangebracht. In het huis 71 is draaibaar een cylindervormige kraan 75 gelagerd. Op een vrij uitstekend gedeelte van de kraan 75 is door middel van een vrijlooplagering 76 een loopwiel 77 gelagerd, dat de kabelziel C aftast. Het huis 71 en de kraan 75 zijn 30 voorzien van luchtkanalen 79 respektievelijk 81, waarbij het huis enerzijds is aangesloten op een niet getoonde persluchtbron en anderzijds op de pneumatische eenheid 67· Door bekrachtiging van een elektromag-neetventiel vanuit de regeleenheid 55 kan via het smoorventiel 69 perslucht aan de pneumatische eenheid worden toegevoerd. Het huis 71 en de 35 kraan 75 zijn verder van ontluchtingskanalen 85 respektievelijk 87 voorzien. De werking van deze inrichting is als volgt: na een startsig-naal afkomstig van de regeleenheid 55 wordt, kort voor het openen van ó 3 3 1 PHK 152 11 de afsluitklep 41 (Fig. 3) de pneumatische eenheid 67 pneumatisch bekrachtigd, zodat de injectiekop 43 door de zuiger 65 samen met het loopwiel 77 verplaatst wordt, en wel met een vooraf ingestelde start-snelheid. Deze startsnelheid is hoger gekozen dan de lineaire snelheid 5 van de kabelziel C. Ten gevolge van het hierdoor optredende snelheids-verschil bewerktstelligt het loopwiel 77 een relatieve verdraaiing van de kraan 75 en van het huis 71. Hierdoor wordt de luchttoevoer naar de pneumatische eenheid 67 door het smoorventiel 69 verminderd totdat de snelheden van kabelziel C en zuiger 65 gelijk zijn, zodat de snelheid 10 van de injectiekop 43 op snelle, vertragingsarme wijze gesynchroniseerd wordt met de lineaire snelheid van de kabelziel C. Veranderingen van de snelheid van de kabelziel hebben onmiddellijke sturing van het smoorventiel 69 tot gevolg, waardoor de snelheid van de zuiger 65 direct weer aangepast wordt aan die van de kabelziel. Dankzij de ontluchtings-^ kanalen 85 en 87 in het smoorventiel wordt doorschieten van de zuiger 65 voorkomen, als het verschil tussen de constant vast ingestelde startsnelheid van de zuiger 65 en de snelheid van de kabelziel zeer groot is. De ontluchtingskanalen 85 en 87 maken het mogelijk dat de pneumatische eenheid tijdelijk snel ontlucht wordt en zodoende het 20 snelheidsverschil zeer snel opgeheven wordt. Figuur 9 toont het smoorventiel 69 in de ruststand respektievelijk de stand die met de startsnelheid van de zuiger 65 overeenkomt. Figuur 10 toont het smoorventiel in de ontluchtingsstand, in welke stand de luchttoevoer volledig wordt gesmoord. Tussen twee inspuitingen draait het loopwiel 77 vrij dankzij de vrijloop lagering 76, zonder beïnvloeding van het smoorventiel. De vrijlooprichting van het loopwiel 77 is in figuur 8 met pijl H aangeduid. De looprichting van de kabelziel C is in de tekening met pijl G weergegeven.

Aan de hand van de Fig. 11, 12 en 13 zal de constructie van de injectiekop 43 nader worden toegelicht. Het huis 45 van de injectiekop 43 is samengesteld uit drie holeylindrische blokken, te weten nip-pelblok 93, middenblok 95 en eindblok 97- In het getoonde uitvoerings-voorbeeld is de injectiekop 43 van een hydraulische motor en van een hydrostatische lagering voorzien.

In het middenblok 95 is de hydraulische motor 99 opgenomen in hoofdzaak bestaande uit een stator 101 en een rotor 103 voorzien van schotten 105. De rotor 103 is vastgezet op een cylindrische bus 107» •\ * '* „Λ* .¾ if . . \ 9 '-J* <· ^ > * PHK 152 12 waarin de injectienippel 47 is opgenomen. In het verlengde van de injectienippel 47 is in de bus 107 een geleidingsbus 109 aangebracht voorzien van een boring 111 die in het verlengde ligt van de doorvoer-kamer 51 van de injectienippel 47. Omdat de geleidingsbus 109 onder an-5 dere dient voor de geleiding en de eentrering van de te behandelen kabel, is de diameter van de boring 111 kleiner dan de diameter van de doorvoerkamer 51.

Aan de beide uiteinden is het huis 45 afgesloten door flenzen 113 en 115, die door middel van bouten 116 op het nippelblok 93 ^ en het eindblok 97 zijn bevestigd.

Door middel van beugels 117 en bouten 119 is de injectiekop 43 vastgezet op de slede 58. De injectieopening 49 in de injectienippel 47 staat via een kanaal 121 in de injectienippel en een kanaal 123 in de bus 107 in verbinding met de reeds genoemde ringgroef 53 die via ka-

IC

nalen 125 in het middenblok 95 is aangesloten op de persleiding 39 (Fig. 3). Ringkamers 127 en een lekkanaal 129 in het nippelblok 93 dienen voor de afvoer van doorgelekte afdichtingsmassa. Een toevoerka-naal 131 in het middenblok 95 dient voor de toevoer van olie onder druk aan de hydraulische motor 99 in het bijzonder aan de expanderende ka- 20 mers 133 hiervan. In Fig. 14 gezien wordt de olie aan de linkerzijde van de motor 99 toegevoerd bij een rotatierichting die door pijl R is aangeduid. De geëxpandeerde drukloze olie wordt weer afgevoerd, in

Fig. 14 gezien vanaf de rechterzijde van de motor 99, via een retourka- naal 135 in het middenblok 95 over een ringgroef 137 en een retourbo-25 ring 139 in het nippelblok 93· De rotor 103 van de hydraulische motor 99 is in het middenblok 95 en het eindblok 97 gemonteerd door middel van een hydrostatische lagering, waarvan de drukkamers met verwijzings- cijfer 141 zijn weergegeven. Via een niet getoonde toevoerleiding wordt olie onder druk toegevoerd en op zichzelf bekende wijze via smoorele-on menten 143 voorzien van restricties over de drukkamers 141 verdeeld. Via een afvoerkanaal 145 in de rotor 103 en een afvoerboring 147 in het eindblok 97 wordt de olie van de hydrostatische lagering weer teruggevoerd .

Dankzij de hydrostatische lagering zijn de roterende delen 35 van de injectiekop 43 en in het bijzonder de injectienippel 47 speling-vrij en wrijvingsarm gelagerd. De algemene werking van de hydraulische motor 99 wordt als bekend verondersteld en zal verder niet worden toe- ü -j ·:! 9 1 m * PHK 152 13 gelicht. Wel wordt de hydraulische motor 99 geactiveerd vanuit de re-geleenheid 55 uiteraard synchroon met de heen- en weergaande verplaatsing van de injectiekop 43 en synchroon met de toevoer van afdichtings- massa via de persleiding 39. De olie, die door de diverse kanalen, bo-5 ringen en kamers van de injectiekop stroomt zorgt mede voor de koeling daarvan.

Het in Fig. 14 getoond stap-toestand diagram geeft de situaties en de standen weer van de injectiekop 43 van de pompen van de voorraadvaten 3 en 5, van de doseerpomp 7, van de drukversterker 37, van de afsluitklep 41 en van de injectienippel 47. Een injectiecyclus is weergegeven in 7 stappen en loopt af als volgt:

Stap 1: de inrichting wordt opgestart door de pompen in de vaten 3 en 5 in te schakelen; de pompen blijven doorwerken zo lang de in-ig richting in bedrijf is; de driewegventielen 15 en 17 staan in de vulstand; de doseerpomp 7 voert een vulslag uit en de beide cylinders 9 en 11 worden gevuld, elk met een van de beide componenten waaruit de afdichtingsmassa is samengesteld.

Stap 2: de beide cylinders 9 en 11 van de doseerpomp 7 zijn gevuld; de 2Q driewegventielen 13 en 15 worden in de doseerstand gebracht; de doseerpomp 7 voert een doseerslag uit waardoor een vooraf bepaalde gedoseerde hoeveelheid van elke component naar de menger 23 wordt geperst; na menging in de menger wordt de afdichtingsmassa aan de drukversterker 37 toegevoerd.

25 Stap 3: de injectiekop 43 wordt opgestart en begint de heengaande slag uit te voeren; dankzij de synchronisatie door middel van het loopwiel 77 bereikt de injectiekop heel snel de gewenste snelheid; gelijktijdig wordt de rotatie van de injectienippel 47 ingezet; de cylinders van de doseerpomp 7 lopen leeg terwijl de 30 drukversterker 37 helemaal gevuld is en op druk gebracht wordt.

Stap 4: de injectiekop 43 continueert de heengaande beweging en de injectienippel 47 heeft de volle rotatiesnelheid; de afsluitklep 41 wordt geopend; door de drukversterker die op volle druk staat wordt de afdichtingsmassa onder hoge druk door de injec-3g tieopening 49 in de injectienippel 47 in de kabelziel C gespo ten; de cylinders van de doseerpomp 7 zijn leeg; de drukversterker 37 raakt leeg.

Stap 5' De injectie heeft plaatsgevonden; de afsluitklep 41 gaat weer V ij 0 o 3 3 1 PHK 152 14 dicht; de injectienippel 47 heeft tijdens de injectie één volle omwenteling uitgevoerd en komt weer tot stilstand; de injectie-kop 43 heeft de heengaande slag uitgevoerd en begint aan de teruggaande slag; de cylinders van de doseerpomp 7 worden weer 5 gevuld; de drukversterker 37 is nu leeg en staat niet meer onder druk.

Stap 6: de rotatiebeweging van de injectienippel 47 is tot stilstand gekomen terwijl de teruggaande slag van de injectiekop 43 nog doorgaat; de cylinders van de doseerpomp 7 zijn weer gevuld.

10 Stap 7: de injectiekop 43 heeft nu ook de teruggaande slag beëindigd en is tot stilstand gekomen. De inrichting is gereed voor een volgende cyclus.

De eenheden 13» 29, 41, 36 en 67 zijn deels pneumatisch deels hydraulisch uitgevoerd. Het zal duidelijk zijn dat in dit verband pneumatische, hydraulische en ook elektromagnetische uitvoeringen als gelijkwaardig worden beschouwd en dat de genoemde eenheden zowel hydraulisch als pneumatisch of elektromagnetisch kunnen zijn uitgevoerd; de werking van de inrichting wordt hierdoor in principe niet gewijzigd.

In het getoonde uitvoeringsvoorbeeld is de injectiekop 43 20 van een hydraulische motor voorzien voor de aandrijving van de injectienippel 43· De injectienippel kan echter ook worden aangedreven door middel van een pneumatische of elektrische motor.

25 30 35 ’3381

Claims (10)

1. Werkwijze voor het langswaterdicht maken van de kabelziel van een telecommunioatiekabel, waarbij een afdichtingsmassa in blokken en op regelmatige afstanden in en om de uit samengeslagen aders bestaande en met constante snelheid voortbewogen kabelziel wordt aange-5 bracht door middel van een injectiekop die intermitterend en synchroon met de beweging van de kabelziel in de lengterichting van de kabelziel verplaatsbaar is, met het kenmerk, dat de afdichtingsmassa straalsgewijs vanuit verschillende, na elkaar opeenvolgende radiale richtingen met hoge snelheid op en in de kabelziel wordt gespoten.

^ 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de af dichtingsmassa in een enkele, in een radiaal vlak om de kabelziel roterende ononderbroken straal wordt ingespoten.

3. Telecommunioatiekabel waarvan de kabelziel langswaterdicht is gemaakt met de werkwijze volgens de uitvinding, gekenmerkt door dis-15 crete, op regelmatige afstanden m en op de kabelziel aangebrachte blokken van afdichtingsmassa.

4. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 of 2, bevattende een injectiekop die in een heen- en weergaande beweging verplaatsbaar is, een geleiding voor de injectiekop en een 20 aandrijving voor de heen- en weergaande verplaatsingen van de injectiekop, welke injectiekop een huis met een cylindrische doorvoerkamer bevat alsmede een injectienippel die is aangesloten op een toevoersysteem voor een afdichtingsmassa, met het kenmerk, dat de injectienippel roteerbaar in het huis van de injectiekop is gelagerd en van een enkele injectieopening is voorzien.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het toevoersysteem in hoofdzaak bevat: een voorraadvat, een doseerpomp, een terugslagklep, een driewegventiel tussen doseerpomp enerzijds en voorraadvat en terugslagklep anderzijds en een drukversterker die via een 30 afsluitklep en een persleiding is aangesloten op de injectiekop.

6. Inrichting volgens conclusie 5» gekenmerkt door een tweede voorraadvat, een tweede doseerpomp en een tweede driewegventiel, waarbij de beide doseerpompen en de beide driewegventielen met elkaar gekoppeld zijn en waarbij tussen de driewegventielen en de terugslagklep 35 een menger is geplaatst.

7. Inrichting volgens conclusie 4, 5 of 6 met het kenmerk, dat de injectieopening een lengte-diameter verhouding heeft van 3:10. - j V 'J ij J i* PHK 152 16

8. Inrichting volgens conclusie 4, 5, 6 of 7, met het kenmerk, dat de injectiekop voor de rotatie van de injectienippel een motor met een rotor en een stator bevat, waarvan de rotor is gekoppeld met de injectienippel. 5

9· Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de ro tor van de hydromotor door middel van een hydrostatische of pneumosta-tische lagering in het huis van de injectiekop is gelagerd.

10 15 20 25 30 35 3. u 3 3 8 1