NO164570B - Anordning for forbindelse av elektriske, kunststoffisolerte ledere, og fremgangsmaate for fremstilling av en saadan forbindelse. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for forbindelse

eller tilkopling av elektriske, kunststoffisolerte ledere, omfattende en muffe i form av et sylindrisk muffelegeme som omgir lederne inklusive deres isolasjon, idet det i rommet mellom lederne hhv. deres isolasjon og muffelegemet befinner seg et fyllmateriale, og flenslegemer som befinner seg ved hver leders utgang fra muffelegemet og som har et sylinderformet skaft og en aksial boring for ledergjennomføringen, idet flenslegemene med sitt skaft rager inn i muffelegemet.

Innen tilkoplings- og forbindelsesteknikken for elektriske ledere blir det for tiden benyttet forskjellige metoder. Således har det i lang tid vært kjent å forsyne forbindelsessteder for elektriske ledere med omviklinger av selvsveisende eller selvklebende kunststoffbånd og der-

etter underkaste disse forbindelsessteder en varmebehandling. Den mekaniske styrke av sådanne forbindelsessteder er imidlertid for flere anvendelsesformål ikke tilstrekkelig.

Videre er det kjent etter forbindelse av

lederendene å omgi forbindelsesstedet med et muffehus i hvilket det deretter gjennom en åpning fra utsiden innføres et passende, flytende fyllmateriale, eksempelvis en varme-herdende eller selvtverrbindende støpeharpiks som etter sin herding eller størkning fremstiller foreningen mellom de elektriske ledere hhv. disses isolerende omhylling og muffe-huset. Forbindelsesmuffer som er fremstilt på denne måte,

har imidlertid den ulempe at man på grunn av vanskeligheten med inndoseringen av det i flytende tilstand tilstedeværende fyllmateriale bare med vanskelighet kan utelukke luftinne-slutninger. Den mekaniske styrke av sådanne forbindelser er derfor utilstrekkelig.

For strekkfast og trykktett forbindelse av elektriske ledere er det videre kjent (DE-OS 3 041 613 og DE-OS

3 041 657) å anbringe en sylinderformet muffe av et høytempe-raturbestandig kunststoff rundt forbindelsesstedet, idet det i muffen innføres et fyllmateriale med et smelteområde som ligger under smelteområdet for muffelegemet. Ved samtidig anvendelse av varme og trykk blir det fra muffens frontsider innpresset flenslegemer ved hjelp av hvilke fyllmaterialét

fordeles inne i muffen. Flenslegemene er ikke innskrubare,

og trykkraften må altså påføres ved hjelp av en ytterligere anordning (presse) som samtidig må holde i beredskap den nød-vendige varmemengde. Disse kjente anordninger er derfor kost-bare og kan ikke anvendes overalt der hvor det ved monteringen av en muffe av plassgrunner ikke kan anvendes oppvarmingsan-ordninger og trykkpresser.

For tilpasning til forhøyede driftstemperaturer, eksempelvis når det dreier sea om elektriske varmeledninger eller varmekabler, blir det dessuten ofte som isolermateria-le for de elektriske ledere benyttet fluorpolymerer som praktisk talt ikke inngår noen forening med støpeharpikser dersom man ikke foretar en overflatebehandling som på den ferdige kabel ofte bare kan foretas med vanskeligheter. Man har her derfor allerede forsøkt å fremstille muffeforbindelsen ved hjelp av skrueforbindelser under anvendelse av tetningselementer, men avtetningen, særlig mot inntrengning av fuktighet, er imidlertid utilfredsstillende og gir anledning til forstyrrelser under driftsforhold for kabelen eller led-ningen. En anvendelse i eksplosjonsbeskyttede rom er heller ikke mulig, da det der bare er tillatt med ikke-løsbare muffeforbindelser.

Disse problemer overvinnes ved hjelp av en kjent muffeforbindelse (DE-GM 80 29 424) ved hvilken forbindelsesstedet mellom de elektriske ledere er omgitt av et muffelegeme av et materiale med øket varmestabilitet, i hvilket muffelegeme det befinner seg en fyllmasse av et termoplastisk kunststoff med lavere smelteområde enn muffelegemet. Denne fyllmasse bevirker en intim forbindelse mellom lederisola-sjonene, muffelegemets innervegg og den sideveis i muffe-huset innragende avslutnings- eller stengeplugg. Denne forbindelse, som også tillater trykktett anvendelse ved høytem-peraturbestandige kabel- eller ledningsisolasjoner, krever samtidig anvendelse av trykk og varme ved fremstillingen. Selv om denne kjente muffeforbindelse garanterer en sikker, forstyrrelsesfri drift over flere år, kan problemer ved monteringen opptre i de tilfeller hvor en avgrening eller et forbindelsessted skal tilveiebringes, særlig på steder som er vanskelig tilgjengelige for monteringspersonellet eller på rommessig trange steder.

Formålet med oppfinnelsen er derfor å tilveiebrin-ge en mulighet for en forbindelse eller en tilkopling for elektriske ledere som tilfredsstiller de oppstilte krav med hensyn til tetthet og mekanisk styrke, og som dessuten også lettvint kan fremstilles på vanskelig tilgjengelige og rommessig trange steder. Av sikkerhetsgrunner blir det dessuten ofte forlangt at muffeforbindelsen ikke skal være løs-bar, dvs. at flenslegemene etter monteringen ikke på nytt skal kunne dreies tilbake ut av muffelegemet og fjernes.

Ifølge oppfinnelsen oppnås ovennevnte formål ved

at flenslegemene hhv. deres skaft i det minste på sin i muffelegemet innragende overflate er forsynt med gjenger som skrubart samvirker med gjenger anordnet langs muffelegemets innerflate, idet det som fyllmateriale benyttes en fyllmasse som samtidig trykker tettende inn i muffelegemets frie gjenger og fra innsiden trykker tettende mot skrueforbindelsen mellom muffelegemet og flenslegemene, og at flenser er avvridbare fra skaftet i en svekkelse som er dannet ved en tverrsnittsreduksjon som er større enn den på grunn av gjengene dannede tverrsnittsreduksjon av skaftet.

De over muffelengden anordnede gjenger i samvirke med flenslegemenes gjenger garanterer en sikker labyrinttet-.ning. Denne muffeforbindelse kan benyttes for vilkårlige lederisolasjonsmaterialer, også f.eks. for høytemperatur-bestandige ledninger.

Monteringen er enkel å utføre og plassbehovet er lite. I det f.eks. over et ledningsforbindelsessted over-skjøvne muffelegeme med ved den ene ende delvis innført flenslegeme blir fyllmassen innført fra den andre ende og det andre flenslegeme innskrudd. Ved hjelp av ytterligere innføring av flenslegemene i muffelegemet blir fyllmassen under trykk innpresset i hulrommene inne i muffelegemet,

men også inn i gjengene. Trykkpåvirkningen av fyllmassen skjer altså utelukkende ved hjelp av innskruing av flenslegemene i muffelegemet. Det har herved vist seg å være hensiktsmessig at innergjengene strekker; seg over hele léng-

den av muffelegemet. Unøyaktigheter i mengdedoseringen av fyllmassen kan utjevnes ved hjelp av tilsvarende videredrei-ning av flenslegemene, uten at det oppstår unøyaktigheter i muffeområdet. Den ifølge oppfinnelsen tilveiebrakte tverrsnittsreduksjon ved skaftet bevirker at flensen, ved inn-føringen av flenslegemet i muffelegemet og sammenpressingen av tetningsmassen, avvris fra skaftet på stedet for det reduserte tverrsnitt så snart tetningsmassen har utfylt alle frie rom i muffen og selv er tilstrekkelig sammenpres-set. Etter avvridningen av flenslegemenes flenser kan muffen ikke lenger åpnes uten å ødelegges.

Den anordnede tverrsnittsreduksjon betyr et ønsket eller tilsiktet avvridningssted ved skaftenden ved overskri-delse av et maksimalt dreiemoment. For at avvridningen ved skaftenden skal skje på sikker måte og sikre en ren endeavslutning, er det ifølge en utførelse av oppfinnelsen sørget for at tverrsnittsreduksjonen ved skaftenden er dannet ved hjelp av et rundtgående spor.

En annen mulighet ved utførelse av oppfinnelsen er at tverrsnittsreduks jonen ved skaftenden er dannet ved hjelp av av ett eller flere tangentialt til skaftoverflaten forløpen-de spor eller utsparinger. Også dette er en mulighet til å oppnå en sikker, ikke løsbar avslutning av muffeforbindelsen .

En ytterligere sikring mot løsning av skaftet i muffelegemet "kan også oppnås ved at flenslegemene er utsparet på frontsiden av den i muffelegemet innragende ende av skaftet. Dette fører til at tetningsmassen ved innføringen av flenslegemene samtidig innpresses i denne utsparing og fyller denne fullstendig og dermed hindrer en selvløsning. Ledningene er ført gjennom de aksiale boringer i flenslegemene. For å oppnå en forbedret avtetning også i dette område, er boringene i området for skaftet på sin mot lederen vendende overflate utstyrt med tetningselementer, f.eks. i form av såkalte tetningslepper.

Iblant kan det også være hensiktsmessig at boringen i flenslegemet for ledergjennomføringen ifølge en utfø-relse av oppfinnelsen oppviser en øket diameter i området for skaftet. Dermed er en sikker forankring av ledningsen-den garantert i gjennomføringsområdet.

Flenslegemene innføres for hånd i muffelegemet, idet de innskrues eller inndreies. For dette formål har det vist seg å være særlig fordelaktig å gi flenslegemene på flenssiden en tverrsnittsform som avviker fra det runde tverrsnitt, eksempelvis på en slik måte at i handelen vanlige skrunøkler kan benyttes.

Dersom det på fuktighetstett måte ikke skal fremstilles noen ledningsforbindelse, men i stedet enden av en ledning skal tilkoples, f.eks. for tilkopling av en over-våknings- eller temperaturmåleanordning, eller dersom led-ningsenden sammen med en tilsvarende sonde skal være fuktighetstett innkapslet, kan man likeledes gå frem i overens-stemmelse med oppfinnelsen. For dette formål kan det imidlertid iblant vise seg hensiktsmessig å benytte bare et ensidig åpent, sylindrisk muffelegeme, idet den åpne ende tjener til innføring av f.eks. en målesonde med tilhørende tilkoplingsledning, og til innføring av et flenslegeme etter innbringelse av et fyllmateriale.

I det tilfelle at det dreier seg om en ledningsforbindelse, kan det også være fordelaktig at det i inner-rommet av det sylindriske muffelegeme er anordnet et ytterligere føringslegeme for ledningsendene på begge sider. Dermed forblir disse ender entydig fiksert også ved sammenpressingen av fyllmassen, og driftsforstyrrelser er således unngått på forhånd. Føringslegemet medfører dessuten for-deler når avskjermede ledninger, eksempelvis varmeledninger, forbindes med hverandre og skjermtrådlaget må føres separat i muffeområdet.

For det nevnte tilfelle med varmelddninger eller andre kabler eller ledninger, som selv er forsynt med en isolasjon som tåler høyere temperaturer, er det særlig fordelaktig at både muffelegemet og flenslegemene består av et høytemperaturbestandig kunststoff. Dette kan eksempelvis være en polyamid eller også en fluorpolymer, f.eks. en tetrafluorpolymer som ikke er termoplastisk bearbeidbar. Tverrbundne eller ikke-tverrbundne masser på silikongummibasis er egnet som fyllmasse for muffeforbindelsen eller endeavslutningen, og det kan også benyttes del-tverrbundne silikongummier. De sistnevnte er særlig fordel-aktige i forbindelse med muffelegemer og flenslegemer av fluorpolymerer, på grunn av at det herved uten forbehandling av overflatene fremkommer god kohesjon i grenseflateområdet.

Innenfor rammen av oppfinnelsen kan det selvsagt også benyttes vanlige støpeharpikser som etter herdingen frembringer en kompakt forbindelse og ved hjelp av inngrepet i profileringen eller i skruegjengene på grunn av de mange etter hverandre beliggende labyrinter også sikrer den for-langte tetthet.

Ved en anordning ifølge oppfinnelsen kan tetnings-virkningen forbedres ytterligere ved at formen på inner- og yttergjengene er en skarp- eller spissgjenge. På denne måte blir veiene i labyrintområdet forlenget og disses effek-tivitet dermed øket.

Slik som allerede antydet for tilfellet med en endeavslutning, kan det sammen med lederforbindelsen i muffelegemet være inneholdt temperaturfølere og/eller temperatur-begrensere. Disse kan f.eks. sørge for avbrytelse av strøm-kretsen når en bestemt temperaturverdi overskrides i et for-styrrelsestilfelle.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene der fig. 1-3 viser et ut-førelseseksempel på den fremstilte muffeforbindelse.

På fig. 1 er vist det ifølge oppfinnelsen utforme-de flenslegeme 21, og dettes skaft, som er forsynt med en profilering i form av gjenger 22, .er betegnet med 23. Legemets flens er betegnet med 24, og ved den motsatt beliggende ende er en endeutsparing 25 anordnet. Boringen 26 for gjennomføringen av ledningsendene oppviser leppetetnin-ger 27.

Fig. 2 viser muffeforbindelsen i montert, uløsbar tilstand for elektriske varmeledninger 28 og 29. Den leden-de forbindelse mellom de to varmelederender 30 og 31 skjer ved hjelp av en klemhylse 32. Et ytterligere føringslegeme 33 med et i lengderetningen forløpende spor 34 tjener til fastleggelse av denne forbindelse i muffens innerrom. Ved den i forhold til sporet 34 motsatt beliggende, dvs. den bakre side av f øringslegemet 33, er det anordnet et tilsvarende, andre spor i hvilket de eksempelvis likeledes ved hjelp av en klemhylse forbundne, til en bunt sammenfattede, konsentriske skjermtråder for ledningene 28 og 2 9 er innlagt. Det ytterligere føringslegeme 33 sikrer således en ren ad-skillelse av de ledningselementer som skal forbindes, og et driftssikkert forbindelsessted.

Flenslegemer ifølge fig. 1 tjener til fuktighetstett avslutning av det sylinderformede muffelegeme 35. Muffelegemet 35 er forsynt med gjennomgående gjenger 36 som samvirker med skaftets 23 gjenger 22 ved innføringen av dénne del i muffelegemet.

Som tetnings- eller fyllmasse 37 tjener f.eks. en hel- eller del-tverrbundet silikongummi som ved den endemes-sige innføring av flenslegemene 21 inntrykkes i alle hulrom i mufferommet og samtidig presses mot de av profileringene dannede, forstørrede tetningsflater. Boringen 38 i muffelegemet 35 tjener til å la restluft som fremdeles er til stede i muffen, unnslippe, men den utøver dessuten også en kontrollfunksjon. Overskytende fyllmateriale transporteres ut gjennom denne boring til utsiden, og dette materiale er garantien for at muffens innerrom virkelig er utfylt.

Tetningsmassen 37 griper imidlortid også inn i utsparingene 25 "på skaftendens frontflate, slik at en auto-matisk løsning av flenslegemet 21 hindres. Forbindelsen kan derfor betegnes som selvsikrende.

For nå også å sikre denne fuktighetstette forbindelse mot uberettiget eller utilsiktet tilbakedreining av flenslegemene 21, er det på enden av skaftet 23, slik det fremgår av fig. 1, anordnet en inndreiing eller et ring-formet spor 39 som fører til en tverrsnittsreduksjon i dette område. Slik det fremgår av fig. 2, fører denne tverrsnittsreduksjon på sin side til at vedkommende flens 24 vris av ved "fastskruingen" av flenslegemene 21 i muffelegemet 35 mot presstrykket fra tetningsmassen 37. Den avvridde flens kan ved oppsplitting avtas sideveis fra ledningsendene.

Utad frembyr forbindelsen fuktighetstette ender, og en ødeleggelsesfri løsning av muffeforbindelsen er ikke lenger mulig. Leppetetningene 27 bidrar til at tetningsmasse ved monteringen trykker imot fra innsiden, og således er også i flenslegemeområdet ringspalten utenfor ledningene 28 eller 2 9 sikret mot inntrengning av fuktighet.

For fremstilling av den på fig. 2 viste forbindelse kan man, slik som vist på fig. 3, eksempelvis gå frem på den måte at flenslegemene 42 og 4 3 fra de avtrappede ender av ledningene 40 og 41 innskyves på den f.eks. av PTFE be-stående isolasjon. Over den ene ledningsende 40 påskyves samtidig muffelegemet 44 som 1 liksom flenslegemene eksempelvis består av et høytemperaturbestandig kunststoff. Etter gjennomgående forbindelse av både de elektriske ledere 45 og 46 og av avskjermingen 4 7 inntrykkes disse forbindelser i de til-hørende spor i føringslegemet 48. Flenslegemet 42 blir nå delvis innskrudd i muffelegemet 44, og fra et masseforråd 4 9 innfylles f.eks. en silikongummimasse omtrent opp til halvparten av muffelegemets 44 innerrom. Deretter inntrek-kes føringslegemet 48 i muffelegemet 44 frem til flenslegemet 42, og ytterligere silikongummimasse etterfylles inntil like under muffelegemets 44 øvre kant.

Ved hjelp av sammenskruing av denne ende av muffelegemet 44 med flenslegemet 4 3 og ytterligere innføring av begge flenslegemer blir til slutt fyllmassen under trykk fordelt i hulrommene inne i muffen og presset tettende mot skruegjengene. Ved hjelp av ytterligere dreining av de to flenslegemer 42 og 4 3 blir de aktuelle flenser dreid for langt og avrevet fra skaftet. Umiddelbart etter avrivningen av sammenskruingsflensene er forbindelsen ifølge oppfinnelsen driftsklar.

Denne muffeforbindelse er meget begrenset med hensyn til sine romlige dimensjoner, og monteringen kan ut-føres uten omkostninger, men den er også driftssikker på grunn av oppbygningens enkelhet og de benyttede midler. Dette gjelder også ved valg av tilsvarende høyere temperatur-belastbare materialer for såkalte varmebestandige kabler og ledninger eller varmeledninger, f.eks. fluorkarbonisolerte varmeledninger hhv. kaldledninger, dvs. de ikke oppvarmede tilkoplingsender av en varmekrets.

Claims (10)

1. Anordning for forbindelse eller tilkopling av elektriske, kunststoffisolerte ledere, omfattende en muffe i form av et sylindrisk muffelegeme (35) som omgir lederne (28, 29) inklusive deres isolasjon, idet det i rommet mellom lederne hhv. deres isolasjon og muffelegemet befinner seg et fyllmateriale (37), og flenslegemer (21) som befinner seg ved hver leders (28, 29) utgang fra muffelegemet og som har et sylinderformet skaft (23) og en aksial boring (26) for ledergjennom-føringen, idet flenslegemene (21) med sitt skaft rager inn i muffelegemet, KARAKTERISERT VED at flenslegemene (21) hhv. deres skaft (23) i det minste på sin i muffelegemet innragende overflate er forsynt med gjenger (22) som skrubart samvirker med gjenger (36) anordnet langs muffelegemets (35) innerflate, idet det som fyllmateriale benyttes en fyllmasse (37) som samtidig trykker tettende inn i muffelegemets (35) frie gjenger (36) og fra innsiden trykker tettende mot skrueforbindelsen mellom muffelegemet (35) og flenslegemene (21), og at flenser (24) er avvridbare fra skaftet (23) i en svekkelse som er dannet ved en tverrsnittsreduksjon (39) som er større enn den på grunn av gjengene (22) dannede tverrsnittsreduksjon av skaftet (23).

2. Anordning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at tverrsnittsreduksjonen ved skaftenden er dannet ved hjelp av et rundtgående spor (39).

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at tverrsnittsreduksjonen ved skaftenden er dannet ved hjelp av ett eller flere tangentialt i forhold til skaftoverflaten forløpende spor eller utsparinger.

4. Anordning ifølge ett av de foregående krav, KARAKTERISERT VED at flenslegemene (21) på den i muffelegemet (35) innragende ende av skaftet (23) er utsparet (25) på frontsiden.

5. Anordning ifølge ett av de foregående krav, KARAKTERISERT VED at flenslegemets (21) aksiale boring (26) i skaftområdet på sin mot lederen vendende overflate er utstyrt med tetningselementer (27).

6. Anordning ifølge ett av de foregående krav, KARAKTERISERT VED at boringen for ledergjennomføringen i flenslegemet oppviser en øket diameter i skaftområdet.

7. Anordning ifølge ett av de foregående krav, KARAKTERISERT VED at flenslegemet (21) på flenssiden oppviser en fra det runde tverrsnitt avvikende tverrsnittsform.

8. Anordning ifølge ett av de foregående krav, KARAKTERISERT VED at muffelegemet (35) og flenslegemene (21) består av et høytemperaturbestandig kunststoff på basis av termoplastisk ikke bearbeidbare polymerer.

9. Anordning ifølge ett av de foregående krav, KARAKTERISERT VED at fyllmassen (37) er en helt eller delvis tverrbundet eller ikke-tverrbundet masse på silikongummibasis.

10. Fremgangsmåte for fremstilling av en tett forbindelse ifølge ett av de foregående krav, KARAKTERISERT VED at muffelegemet (44) og begge flenslegemer (42, 43) først skyves over de ledningsender som skal forbindes, at det ene flenslegeme (42) , etter forbindelse av de elektriske ledere (45, 46) og en eventuell avskjerming (47), skrues lett inn i muffelegemet (44) og tetningsmasse innføres i muffelegemet fra den fremdeles åpne ende, at det tetningsmasseinneholdende muffelegeme (44) deretter skyves over forbindelsesstedet og det andre flenslegeme (43) skrues inn i muffelegemet (44), eventuelt etter en ytterligere tilsetning av tetningsmasse, og at begge flenslegemer (43, 44) til slutt skrues videre inn i muffelegemet (44) inntil awridning av sine flenser. I