NO303159B1 - Pakkboks for elektrisk kabel - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en pakkboks for elektrisk kabel som angitt i innledningen i krav 1.

Oppfinnelsen er særlig anvendelig i forbindelse med pakkbokser for kabler av den type som er festet til en elektrisk kabel for å danne en tetning for å hindre inntrengning av væske, gass eller partikler i mellomrommene mellom kabelkjernene når kabelkappen har blitt fjernet for å kople kabelkjernenes ledere til elektrisk utstyr eller installasjon. Pakkbokser av denne type brukes vanligvis i forbindelse med risikofylte steder og må oppfylle spesifikke flammesikringskriterier for å hindre at eksplosjon oppstår.

Som kjent brukes en slik pakkboks for kabel sammen med herdemasse for å fylle mellomrommene mellom kabelkjernene og denne masse er rommet i en foring, hylse eller beholder som kjernene strekker seg gjennom. Denne type pakkboks med fyllmasse og hylser eller beholdere er kjent og to utførelser er beskrevet i GB patentskrifter nr. 2 104 306 og 2 060 281.

Fremstillingen av pakkbokser krever nøyaktig og nøye maskinering etter som det finnes lovbestemte begrensninger for eventuell åpning mellom ugjengede flater i en kabelpakkboks. En slik åpning kalles gjerne en flammeåpning og kravene i kabelpakk-bokser er spesifisert i Britisk Standard nr. 4683 og nr. 5501 av 1971 (del 1 og 5) samt de andre standarder utstedt av regule-ringsmyndigheter eller andre godkjenningsmyndigheter.

I GB-patentskrift nr. 2 104 306 foreslås det løsning av visse problemer når det gjelder toleranser som kreves ved bruk av en deformerbar hylse eller foring som herdematerialet pakkes i for å danne en tetning rundt kjernene. Arrangementet er slik at den deformerbare hylse eller foring kan utvide seg radialt ved sammenstillingen og sammentrykking av pakkboksen, slik at hylsen eller foringen tvinges til tetning med den ugjengede del av pakkboksen for å sikre at det ikke oppstår noen flammebane. Ved bruk av massen vil dette imidlertid kunne forårsake vanskeligheter ved at en slik masse normalt lages av to separate komponen-ter som blandes sammen, det ene et harpiksmateriale og det andre en herder. Blandingen har en smørevillig konsistens men forskjellige omgivelsestemperaturer påvirker konsistensen og herdetider, og håndteringen av materialene under vanskelige eller ekstraordi-

forhold.

Når en deformerbar hylse eller foring brukes i en pakkboks som fylles med en masse, kan lokal deformering av hylsen oppstå hvilket kan forårsake problemer ved sammenstillingen. Dessuten kan massen spres over hele hylsens eller foringens ytterflate under sammenstilling og hindre tilstrekkelig tetting når pakkboksen sammentrykkes.

Fra GB-patentskrift nr. 1 524 683 er det kjent en pakkboks hvor en flammetett tetningsring er beliggende mellom motstående innvendige og utvendige skuldre av inngangsdelen og hylsen eller foringen som inneholder den herdbare masse.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret pakkboks for elektrisk kabel, hvor slike vanskeligheter kan unngås på en enkel og effektiv måte.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved hjelp av de karakteristiske trekk angitt i den kjennetegnende del av krav 1. Fordelaktige utførelsesformer er angitt i de uselvstendige krav.

Ved en slik montering av de forskjellige deler i pakkboksen ifølge oppfinnelsen vil tetningshylsen og bøssingen strekke seg koaksialt og kjernen med massen blir omsluttet, slik at ved sammensetning av pakkboksen med massen på plass før herding, vil stramming av sammentrykkingsdelen på inngangsdelen tilføre trykk mot massen rundt kjernen, og sammentrykke pakningen på tetningshylsen ved innkopling av bøssingen med den utvendige flens av tetningshylsen for å sikre fullstendig tetning av tetningshylsen mot inngangsdelen når pakkboksen settes sammen.

Andre spesielle trekk ved pakkboksen vil bli forklart senere under henvisning til et eksempel på en utførelse av et enkelt arrangement med en kabel med to kjerneledere.

Som kjent kan kabler være av forskjellig type med forskjellige typer kapper og antall kjerneledere, og i noen tilfeller med separate jordingsledere. Videre kan det være nødvendig med forskjellig utforming av inngangsdelen, avhengig av type elektrisk utstyr som pakkboksen skal tilkoples og brukes med.

Oppfinnelsen tilveiebringer en enkel konstruksjon og sikrer en fullstendig perifer tetning mellom tetningshylsen og inngangsdelen for å utelukke et eventuelt flammegap samtidig som det gis rom for produksjonstoleranser.

Et eksempel på en utførelse av en pakkboks for kabel ifølge oppfinnelsen, vil nå bli beskrevet under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et langsgående snitt gjennom en sammensatt pakkboks sammen med massen, fig. 2 viser et snitt lik snittet på fig. 1, hvor visse deler er utelatt for klarhets skyld, fig. 3 er et snittriss etter linjen A-A på fig. 2, fig. 4 er et sprengriss av komponentdelene for pakkboksens inngangs-side, og fig. 5 er et sprengriss av komponentdelene for kabeltetningen og sammentrykkingssiden av pakkboksen.

Under henvisning til tegningene i denne utførelse, omfatter den elektriske kabel 1 to kjerneledere 2a, 2b omsluttet av en innerkappe 3 og, på kjent måte, vil pakke- eller fyllmate-rialet skille kjernene 2a, 2b fra hverandre innenfor innerkappen 3. Et armerings- eller jordingselement 4 strekker seg mellom innerkappen 3 og en ytterkappe 5. Som kjent finnes det forskjellige kabeltyper og størrelser med varierende antall kjerner, og kabelen 1 er bare et eksempel på én type som oppfinnelsen kan brukes med.

Som vist på fig. 4 omfatter inngangssiden av pakkboksen en inngangsdel 3, en tetning 7, en tetningshylse 8 og en bøssing 9 som er for tilkopling til inngangssiden av et elektrisk utstyr (ikke vist). På kabeltetningen og sammentrykkingssiden omfatter komponentdelene som vist på fig. 5, en klemring 10, en sammen-trykkingsmutter 11, en kabeltetning 12 med skive 13 og en tetningsmutter 14 i form av en endehette. Alle disse deler er anordnet og tilpasset for montering koaksialt rundt kabelen 1 for å utgjøre den fullstendige pakkboks, slik som vist på fig. 1, og som vil bli beskrevet senere.

Inngangsdelen 6 har en ringformet del 6a forsynt med en flens 6b med flater som kan gripes av en skiftenøkkel eller liknende for å dreie delen. Én ende av delen 6 har et sylindrisk hull 6c og en utvendig gjenge 6d som avsluttes i en skulder 6e. Den ene ende av delen 6 kan gjenges til et motsvarende gjenget hull eller bøssing (ikke vist) i det elektriske utstyr på kjent måte. Den andre ende av delen 6 har en koaksial forsenkning 6f som avsluttes i en innvendig skulder 6g idet denne ende har en utvendig gjenge 6h.

Tetningen 7 er ringformet og passer til tetningshylsen 8, og er laget av et passende elastomerisk eller ettergivende materiale, for eksempel neopren eller silikon. Tetningens 7 ytterdiameter er komplementær til forsenkningen 6f og i den sammensatte pakkboks hviler tetningen 7 mot skulderen 6g.

I dette eksempel er tetningshylsen 8 laget av et sterkt og stabilt plastmateriale, for eksempel klar polykarbonat. Hylsen 8 kan maskineres fra en stang med plastmateriale eller den kan støpes. Tetningshylsen 8 har en ringformet flens 8a som strekker seg fra en skulder 8b. En hylsedel 8c av relativt tynt materiale strekker seg fra skulderen 8b idet ytterdiameteren passer nøyaktig inn i hullet 6c for inngangsdelen 6. Tetningen 7 passer over hylsedelen 8c og i den sammensatte pakkboks (fig. 1) hviler tetningen 7 mellom skuldrene 6g og 8b. Plastmaterialet velges slik at den tynne del av hylsedelen 8c er gjennomsiktig eller gjennomskinnelig slik at brukeren ved sammenstilling kan se massen 16 eller kjernene 2a, 2b inne i hullet 8d i tetningshylsen 8.

Enden av tetningshylsen 8 motstående hylsedelen 8c er større enn hylsedelen 8c og gir en sylindrisk ytterflate 8e med en diameter som svarer til hullet 9a i bøssingen 9. Denne ende av tetningshylsen 8 har et konisk formet inngangshull 8f som avskråner inn i hylsehullet 8d.

Bøssingen 9 har et legeme 9b hvorfra det strekker seg en ringformet flens 9c med motstående radiale anleggsflater 9d og 9e. Bøssingen 9 har en rørdel 9f som strekker seg fra flensen 9c og nærliggende flensen 9c finnes det en ytre ringformet fordypning 9h hvor det er plassert en O-ring 15. Ytterdiameteren av delen 9f er tilpasset hullet 6f for delen 6, slik at når pakkboksen er sammensatt (fig. 1) mottas rørdelen 9f og gripes mellom den ene ende av delen 6 og den ene ende av tetningshylsen 8.

Hullet 9a i bøssingen 9 fører til en avskrånende del 9i som igjen fører til et mindre sylindrisk inngangshull 9j som kabelen 1 innføres i. Inngangshullet 9j er en inngangsdel 9k som strekker seg fra flensen 9c, hvor delen 9k har en ytre klemflate 91 som har konisk form og avskråner fra flensen 9c mot endeflaten 9m av bøssingen.

Under henvisning til fig. 5 er det vist en klemring 10 som har en sylindrisk ytterflate 10a og en avskrånet indre klemflate 10b som er tilpasset klemflaten 91 for bøssingen 9. Klemringen 10 har motstående anleggsflate 10c og 10d som i den sammensatte pakkboks griper mot endeflaten 9m av bøssingen 9 og en indre skulder lia på sammentrykkingsmutteren 11.

Sammentrykkingsmutteren 11 har et legeme 11b forsynt med flater lic som kan gripes av en skiftenøkkel eller liknende. En ende av mutteren 11 har en innvendig gjenge lid som kan gjenges til gjengen 6h på delen 6, og den andre ende av mutteren 11 har en utvendig gjenge lie som kan gjenges til en innvendig gjenge 14a på endehettemutteren 14.

Kabeltetningen 12 med skiven 13 hviler i en ringformet fordypning 14b inne i endehettemutteren 14. Skiven 13 hviler mot innerflaten 14c på en innadvendt flik 14d i den ene ende av endehettemutteren 14 som kabelen 1 først føres inn i ved sammensetning av pakkboksen.

I tillegg til komponentdelene som beskrevet, finnes det en herdemasse som består av to materialer som blandes sammen. Vanligvis er materialene epoksyharpiks og en herder og disse må blandes nøye sammen for hånd i et tilstrekkelig kvantum for å fylle rommet mellom pakkboksen, slik at det dannes en tetning. Massen 16 er vist på fig. 1, 2 og 3.

Sammensetning og bruk av pakkboksen vil nå bli beskrevet.

For å kople kabelen 1 til elektrisk utstyr, legges kabelen 1 først ut med de nødvendige kjernelengder 2a, 2b, idet disse avdekkes ved å skjære vekk ytterkappen 5, slik at armerings- eller jordingselementet 4 avdekkes og deretter skjæres innerkappen 3 vekk slik at den fremspringer bortenfor ytterkappen 5.

Endehettemutteren 14 med pakning 12 og skive 13 sammensatt med sammentrykkingsmutteren 11 som bare er løst gjenget på, føres over kabelen 1 på ytterkappen og klar av innerkappen 3 og kjernene 2a, 2b. Klemringen 10 plasseres over det avdekkede armerings- eller jordingselement 4 som spres utover og kuttes vekk. På dette trinn kan bøssingen 9 settes midlertidig på plass for å hjelpe til med riktig plassering og trimming av elementet 4 som spres rundt flaten 91 men slik at det kommer klar av anleggsflaten 9e og ikke strekker seg bortenfor anleggsflaten 10c for klemringen.

Kjernene 2a, 2b spres fra hverandre og den blandede masse som har en smørevillig konsistens påføres i åpningen mellom kjernene 2a, 2b. Kjernene 2a, 2b blir så ført bakover mot hverandre og massen pakkes nøye rundt kjernene 2a, 2b for å unngå at det oppstår hulrom, og formes til en pølse. Etter dette, og før massen har begynt å herde, blir tetningshylsen 8 med pakningen 7 ført mot inngangshullet 8f mot de frie ender av kjernene 2a, 2b og skyves over kjernene 2a, 2b sammen med massen som blir pakket rundt disse.

Etter å ha tørket vekk overskytende masse rundt ytterflaten av tetningshylsen 8 og pakningen 7, føres de frie ender av kjernene 2a, 2b gjennom inngangsdelen 6 som har blitt skrudd inn i det elektriske utstyr (ikke vist). Hylsedelen 8c i tetningshylsen 8 føres inn i inngangsdelen 6 for feste i hullet 6c sammen med pakningen 7 som er plassert mellom skulderen 6g og hylseskulderen 8b. Enden av hylsen 8 med inngangshullet 8f skyves på plass i den rørformede del 9f i bøssingen 9, idet hylsen 8 sitter i hullet 9a mens delen 9f mottas i hullet 6f i inngangsdelen 6.

Etter at delene således er løst sammensatt og plassert blir sammentrykkingsmutteren 11 med klemringen 10 skrudd på plass i gjengen 6h i inngangsdelen 6. Når sammentrykkingsmutteren 11 først strammes vil delene føres sammen aksialt slik at flensen 8a på tetningshylsen 8 butter mot enden av bøssingen 9f, og pakningen 7 trykkes sammen. Etter hvert som pakningen 7 trykkes sammen på grunn av aksialkreftene blir den ført mot de ugjengede deler av endedelen og tetningshylsen, og fører disse delene tett sammen slik at det oppstår en barriere mellom de to deler som tetter en eventuell åpning som måtte finnes mellom hylsedelen og hullet 6d i inngangsdelen.

Etter denne innledende sammenstilling griper anleggsflaten 9d på bøssingen mot enden av inngangsdelen 6 med 0-ringen 15, slik at bøssingen 9 slutter tett mot hullet 6f i inngangsdelen 6.

Etter hvert som sammentrykkingsmutteren 11 strammes, blir massen utsatt for trykk slik at den presses rundt kjernene 2a, 2b. Eventuell overskytende masse uttrykkes aksialt langs kjernene 2a, 2b og dekker den avdekkede innerkappe 3, slik at det dannes en barriere med masse 16 inn i pakkboksen. Denne klemvirk-ning og uttrykking av massen er ikke synlig under sammenstillin- hylsedel 8c og eventuelle hulrom eller uregelmessigheter i massen vil bli synlig. Ved en slik visuell inspeksjon kan det utføres en sikkerhetssjekk uten å foreta en ødeleggende prøve.

Den visuelle sjekk kan utføres om nødvendig før endelig tilkopling til det elektriske utstyr. Etter en slik sjekk fullføres sammenstillingen ved å bringe kabel tetningen 12 og tetningsmutteren 14 inn i den utvendige gjenge lie i sammentrykkingsmutteren 11.

Alternativt kan en visuell sjekk utføres på stedet ved delvis å montere pakkboksen slik at en ødeleggende og kostbar sjekk unngås.

I den foregående utførelse er tetningshylsen laget av plast for å oppnå fordelen med en gjennomsiktig eller gjennomskinnelig del. Imidlertid er ikke dette vesentlig og tetningshylsen kan være laget av metall, for eksempel messing og fordelene ved å bruke pakningen rundt tetningshylsen oppnås.

Utformingen og lengden av tetningshylsen kan tilpasses forskjellige typer inngangsdeler. Videre kan O-ringen montert på bøssingen og som er innkoplet med inngangsdelen utelates da hovedtetningen er den som er montert på tetningshylsen. Andre typer kabeltetninger kan brukes for å passe til den aktuelle kabeltype og installasjoner.

Claims (10)

1. Pakkboks for elektrisk kabel (1) med en kappe (5) som omslutter minst en kjerneleder (2a, 2b) omfattende en inngangsdel (6) som har et inngangshull (6c) med en forsenkning (6f) i en ende som tilveiebringer en innvendig skulder, en tetningshylse (8) opptatt i inngangsdelen (6) og som tilveiebringer en utvendig skulder (8b) motstående den innvendige skulder ( 6g), en ringformet tetning (7) anbrakt på tetningshylsen (8) mellom den innvendige og utvendige skulder (6g; 8b), en herdbar masse (16) som kan anbringes i tetningshylsen (8) for å fylle tetningshylsen (8) og omslutte en avdekket kjerneleder (2a, 2b) av kabelen (1) som strekker seg gjennom pakkboksen, en hul bøssing (9) som samvirker med tetningshylsen (8), og en sammentrykkingsdel (11) som kan

innkoples med inngangsdelen (6) for å drive bøssingen (9) aksialt, KARAKTERISERT VED at bøssingen (9) omslutter tetningshylsen (8) inne i forsenkningen (6f) og er innkoplet med en utvendig flens (8a) av tetningshylsen (8) som går fra den utvendige skulder (8b) på siden av flensen (8a) fjernt fra tetningen (7) for å drive tetningshylsen (8) aksialt for å sammentrykke tetningen (7) og stenge et klaringstilpasningsgap mellom inngangsdelen (6) og tetningshylsen (8) når sammentrykkingsdelen (11) er innkoplet med og spent på inngangsdelen (6).

2. Pakkboks ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at tetningen (7) er laget av et elastomerisk materiale, f.eks. neopren, nitril eller silikongummi, som fortrinnsvis har et driftstemperaturområde fra -20 °C til 90 °C.

3. Pakkboks ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at en ringformet tetning (15) er anbrakt på en indre ende (9f) av bøssingen (9) for å forsegle bøssingen inne i forsenkningen (6f).

4. Pakkboks ifølge ett av kravene 1-3, KARAKTERISERT VED at den videre omfatter en klemring (10) som omslutter en ytre ende (9k) av bøssingen (9) og som drives aksialt når sammentryk-kingsdelene (11) er innkoplet med og spent på inngangsdelen (6) for å klemme et armerings- eller jordingselement (4) av kabelen (1) mellom indre og ytre klemflater (10b; 91) av hhv klemringen (10) og bøssingen (9).

5. Pakkboks ifølge ett av kravene 1-4, KARAKTERISERT VED at bøssingen (9) har en utvendig flens (9c) mellomliggende dens ender (9f; 9k) for innkopling med inngangsdelen (6) for å anbringe bøssingen (9) aksialt i forhold til inngangsdelen (6) når sammentrykkingsdelen (11) er innkoplet med og spent på inngangsdelen (6).

6. Pakkboks ifølge ett av kravene 1-5, KARAKTERISERT VED at tetningshylsen (8) er laget av metall.

7. Pakkboks ifølge ett av kravene 1-5, KARAKTERISERT VED at tetningshylsen er laget av plastmateriale, f.eks. polykarbonat, og er fortrinnsvis motstandsdyktig mot brekkasje eller smelting i området fra -20 °C til 90 °C.

8. Pakkboks ifølge krav 7, KARAKTERISERT VED at tetningshylsen (8) har en gjennomsiktig eller gjennomskinnelig del (8c) som tillater visuell kontroll av den herdbare masse (16) deri.

9. Pakkboks ifølge ett av kravene 1-8, KARAKTERISERT VED at den videre omfatter en tetningsmutter (14) som kan innkoples med sammentrykkingsdelen (11) og som har en kabeltetning (12) for å forsegle en ytre kappe (5) av kabelen (1) når tetningsmutteren (14) er innkoplet med og spent på sammentrykkingsdelen (11).

10. Pakkboks ifølge ett av kravene 1-9, KARAKTERISERT VED at den herdbare masse (16) er en blanding av to materialer f.eks. epoksyharpiks og en herder.