DE1874049U

DE1874049U - Vorrichtung zum herstellen von vergossenen verbindungen oder reparaturen bei kabeln mit thermoplastischer umhuellung.

Info

Publication number: DE1874049U
Application number: DES43115U
Authority: DE
Original assignee: Submarine Cables Ltd
Current assignee: Submarine Cables Ltd
Priority date: 1961-11-03
Filing date: 1962-11-03
Publication date: 1963-06-20
Also published as: GB1056851A

Description

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RA.207 349*27.3.63

DR. MÜLLER-BORi ._n „., -*■-·

PATENTANWALT BRAUNSCHWEIG, 7 · " ΜβΤΖ 1963 PATENTANWALT _{AM BÜReER}p_{ARK 8}

TELEFON 28487 Kl/RK - S

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^Submarine Cables Limited Mercury House, Theobald's Road London W.0.1 /England

Vorrichtung zum Herstellen von vergossenen Verbindungen oder Reparaturen bei Kabeln

mit thermoplastischer Umhüllung /"

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von vergossenen Verbindungen oder Reparaturen bei Kabeln mit thermoplastischer Umh(j.3JLung. Sie ist besonders vorteilhaft bei der Herstellung relativ langer vergossener Verbindungen oder Reparaturen· der thermoplastischen Umhüllung elektrischer Kabel.

In der gegenwärtigen Seekabelpraxis, insbesondere bei sogenannten leichten oder unbewehrten Kabeln, ist es erforderlich, getrennte Verbindungen im Innenleiten, der Isolation und anderer Bestandteile des Kabels herzustellen. Häufig ist es erforderlich, einen vergleichsweise langen Teil der Umhüllung zu entfernen, um zu den inneren Teilen Zugang zu haben, so daß es

schließlich nötig ist, eine beachtliche Länge der äußeren Umhüllung, die bis zu 10 oder 13 Bieter betragen kann, zu ersetzen,

Es ist bereits eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbindungen oder Reparaturen der thermoplastischen Umhüllung eines Seekabels oder anderer elektrischer Kabel vorgeschlagen worden, bei der das Kabel von einem zweiteiligen Yergießgehäuse umschlossen wird, in dessen innerer Kammer ein ringförmiges !formstück vorgegebener Größe gemäß der Abmessung der zu ersetzenden äußeren Umhüllung angeordnet ist.

Die Vergießform ist dabei so angeordnet, daß sie sich relativ zum Kabel bewegen kann. Insbesondere wird die Vergießform durch i^ihrungsstangen getragen, so daß sie in Kabellängsrichtung während der WMerhersteilung der äußeren Umhüllung des Kabels bewegt werden kann.

In der Praxis erweist es sich als notwendig, nach Erreichen des Kabelab schnittendes eine weitere 3?orm zu verwenden, um die restliche Länge der Hülle zu vergießen, die zwischen dem Ende des Pormstücken der Vergießform und der vorhandenen Kabelhülle verbleiben

muß, wal der Inneiidurchmesser des Formstückes dem Innendurchmesser der Umhüllung genau entspricht, und so eine Weiterführung der Vergießform längs des Kabels unmöglich macht, da die Beviregung so auf den Teil des Kabels, dessen Hülle ersetzt werden muß, beschränkt ist.

Sei der Erfindung ist eine Tergießvorrichtung, die es ermöglicht, die gesamte Länge der Umhüllung des freigelegten Teiles, die ersetzt werden muß, ohne die Notwendigkeit der Verwendung einer weiteren Form zur Vervollständigung des Vergusses am Ende zu vergießen.

Gemäß der Erfindung wird zwecks Verbindung oder Reparatur der thermoplastischen Isolation oder Umhüllung eines elektrischen Kabels dieses an einem Ende oder in der Nähe eines Endes des freigelegten Teils des Kernes von einer Vergießform umschlossen, die ein Formstück, das sich ausdehnen oder zusammenziehen kann, enthält. Sodann wird geschmolzenes thermoplastisches Material der Form an einem Punkt jenseits des Formstückes zugeführt, eine relative Axialverschiebung zwischen Form und Kabel

so bewirkt und der Materialfluß unter Druck gehalten,/daß, während die Bewegung stattfindet und der Kabelkern das Formstück passiert, dieses letztere sich zusammenzieht oder ausdehnt, wie es erforderlich ist, um den Kern zentral zu halten, während die Umhüllung wiederhergestellt wird.

Gemäß der Erfindung enthält weiterhin eine !formvorrichtung für die Reparatur oder den Ersatz der Isolation oder Umhüllung eines elektrischen Kabels ein zweiteiliges Außengehäuse bzw. eine Gießvorrichtung mit einer inneren Preßkammer, die an einem Ende eine Öffnung, deren Durchmesser gleich dem Außendurchmesser der Umhüllung ist, aufweist, um das zu umhüllende oder zu reparierende Kabel aufzunehmen und in der eine gleit« bare Muffe für ein !Formstück, das sich ausdehnen oder zusammenziehen kann, vorgesehen ist. Weiterhin weisen Muffe und Formstück Mittel auf, durch die das letztere automatisch auf jeden Durchmesser zwischen dein Innen- und dem Außendurchmesser der Kabelisolation eingestellt werden kann, während die Kabelhülle repariert wird bzw« dieAußenhülle ersetzt wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält die Gießvorrichtung ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung, die eine Gießkammer bildet und auf deren einer Seite eine Preßdüse und deren anderer Seite eine Führungsmuffe angebracht ist. Führungsmuffe und Preßdüse haben einen Innendurchmesser, der dem des Kabels, dessen Isolation wiederhergestellt werden soll, entspricht. In der Führungsniuffe ist weiterhin ein Formstück mit zu^sammenziehbaren Fingern angeordnet. Diese Finger können sich ausdehnen oder zusammenziehen, wobei das Kabel während

seines Durchganges durch die Gießkammer axial zum Preßstempel ausgerichtet bleibt, wenn die Pinger des lormstückes den Kabelkern umschließen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Zusammenhang mit den Zeichnungen weiter beschrieben.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch das Gehäuse mit dem !Formstück und der Preßdüse, die zur Herstellung vergossener Verbindungen oder Eeparaturen der thermoplastischen Hülle elektrischer Kabel dient.

Fig. 2 ist ein Querschnitt in der Linie II—II von Fig. 1.

3?ig. 3 ist ein Teilschnitt in der Linie HI-III von ig. 1.

]?ig. 4- ist eine Ansicht des entspannten lormstückes.

ig« 5 ist ein Schemaschnitt, der die Kabellänge, deren Isolierhülle wiederhergestellt werden soll, zeigt.

Fig. 6 und 7 zeigen einen Teilschnitt und die Endansicht eines Druckausgleichventils.

Pig. 8 und 9 sind Einzeldarstellungen einer Gießvorrichtung mit verstellbarer Muffe.

Pig« 5 zeigt einen Kabelkern 0, dessen äußere Hülle oder Isolation repariert werden soll« Die beiden Enden der Hülle sind mit A und B bezeichnet, ITach dem älteren Vorschlag zur Reparatur und Wiederherstellung der thermoplastischen Hülle eines elektrischen Kabels wird ein Ende des freigelegten Kabelkerns, der den Innenleiter und die inneren Isolierschichten enthält, von dem Gießgehäuse umschlossen und dem Gießgehäuse thermoplastisches Material unter Druck zugeführt. Durch Erzeugen einer axialen Bewegung zwischen dem Gehäuse und dem Kabel und Aufrechterhaltung des Materialflusses unter Druck, während die Bewegung stattfindet, kann die Isolierhülle aufgebaut werden und den freigelegten Teil des Kerns bedecken.

Bei der vorgenannten Vorrichtung wird die Gießvorrichtung durch Führungsmittel zur Längsbewegung des Kabels gehaltert. Es ist jedoch in der Praxis nicht möglich, den verbleibenden Teil der Kabelhülle zu ersetzen, nachdem die Gießvorrichtung das Ende erreicht hat. Daher ist

es erforderlich, eine gesonderte Gießvorrichtung für die Verbindung der wiederhergestellten Hülle und der bereits bestehenden Hülle am anderen Ende zu verwen-

Dieser Nachteil wird durch die Erfindung vermieden. Die Umhüllung kann hier in einem Arbeitsgang über die gesamte Kabellänge ersetzt und mit der bestehenden Hülle am anderen Ende verbunden werden.

In den Pig. 8 und 9 ist ein Gießgehäuse Y dargestellt. Es ist diagonal unterteilt und bildet so zwei Komponenten, Es kann aufgrund dieser !Tatsache das Kabel, dessen Isolation ersetzt werden soll, umfassen.

Das Gehäuse weist eine zylindrische Bohrung 100 auf, die eine verengte Öffnung 101 an einem Ende zur Aufnahme einer geteilten Düse bzw. einer geteilten Hülse 102, deren Innendurchmesser D gleich oder wenig größer als der Außendurchmesser X (Pig· 5) der Isolierhülle des Kabels ist, hat. Eine Muffe iO3 ist gleitend am Eintrittsende der Bohrung 100 angebracht. Diese Muffehat an einem Ende Stifte 104, um so ein Joch zu bilden. Die Stifte 104 ragen durch Schlitze IO5, die in einem Endflansch 106 des lormstückes 110 angebracht siid. An dem über das formstück hinausragenden Ende dient das

Innere der Bohrung als G-ießkammer, Das Formstück ist ähnlich ausgebildet, wie nach dem älteren Vorschlag mit der Ausnahme, daß es mit axialen Schlitzen ausgestattet ist, durch die so eine Anzahl über den Umfang verteilter Finger 111, von denen jeder an seinem äußeren Ende einen verdickten Teil 112 mit einer konischen Außenfläche, die mit einer entsprechend konischen Fläche 114 der Muffe 103 zusammenwirkt, aufweist, ausgebildet wird. Daraus folgt, daß eine relative Verschiebung der Muffe und des Formstückes 110 in eine Richtung die Finger veranlaßt, sich radial nach innen zusammenzuschließen, so daß sie den ICern des zu reparierenden Eabels umfassen und dieses gegenüber der Längsachse der Gießkammer zentrieren.

Um die Muffe 103 axial bewegen zu können, weisen deren hervorstehende Stifte 104 Zapfen 115, auf die mit dem gegabelten Enden 117 zweier drehbar gelagerter, zweiarmiger Hebel 118 in Eingriff stehen. Die Hebel 118 sind in einer Gabel 120 des Kreuzkopfgehäuses bei 119 drehbar gelagert. Eine Betätigungsschraube 121, die bei 122 drehbar gelagert ist, trägt eine Gewindehülse 122', an der die Hebelarme 118 -. durch geeignete Zapfen angelenkt sind, so daß bei einer Drehung der Kurbel 123 die Bewegung über die Gewinde-

hülse 122' und die Hebel 118 auf die Muffe 103 übertragen wird. Im Betrieb wird die Gießform an einem Kabelende aufgesetzt, das so gelegen ist, daß das Eingangsende E des Formstückes 103 ein Ende dedUmhüllung umfaßt. Durch Führung des Kabels durch das Gehäuse ist es daher möglich, die Isolierhülle mittels geschmLzenem Plastik- oder anderem thermoplastischen Material aufzubauen, das in die Gießkammer 130 von der Eingangsleitung 131 her eindringt. Das Material tritt d.abei durch die Leitung I3I rings um eine halbkreisförmige Bohrung ein und wird dann durchjzwei diametral gegenüberliegende Öffnungen 132 zugeführt. Zur Verhütung von Druckverlusten sind Bohrungen (nicht dargestellt) angebracht ·

Die Pig. 1 bis 3 zeigen das Gehäuse, das aus einem aus zwei leilen gebildeten rechteckförmigen Blcok mit dem Oberteil 1 und dem Unterteil 2 besteht und eine zylindrische Bohrung 3 aufweist.

Der Block 3 wird von einer Platte P getragen, die auch den Preßkopf der allgemein mit Έ bezeichnet ist, trägt. 5 ist ein ÄbstarSsstreifen aus Isoliermaterial.

Innerhalb der zylindrischen Bohrung 3 äes Blockes 1, 2 ist eine äußere Muffe 6, die die Preßkammer bildet und

in deren ¥/and eine Öffnung 7 zur "Verbindung mit dem Düsenstück 8 der Preßeinheit M ist, angebracht. Durch die letztere wird das geschmolzene thermoplastische Material, beispielsweise Polyäthylen, der Gießkammer zugeführt.

Die Heizung des Blockes erfolgt durch Heizpatronen (nicht dargestellt) innerhalb der Querlöcher H in jeder Hälfte des Blockes. Öffnungen P für den Durchtritt der Kühlflüssigkeit sind ebenfalls vorgesehen.

Im Austrittsende der Preßkammer 6 ist abnehmbar eine Px>eßdüse 10 mit einer zylindrischen Bohrung 11, deren Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser der zu ersetzenden Isolierhülle ist, angeordnet.

Der zylindrische Teil 11 hat eine konische Fläche 12, die mit einer entsprechend konischen !fläche 13 am Austrittsende der IPührungsmuffe 14 zusammen¥irirkt. Die führungsmuffe 14 ist so groß, daß sie genau in die Kammer 6 einpaßt.

Es ist ersichtlich, daß die Führungsmuffe 14 an ihrem Eintrittsende einen Absatz 15 hat, dessen Durchmesser so bemessen ist, daß er in die Bohrung 3 des Blockes 1, 2 einpaßt. Der Absatz 15 liegt am inneren Ende der

Kammer β an und ist an diesem mittels einer Anzahl über den Umfang verteilter /!Schraubenbolzen befestigt. Die Führungsmuffe 14 wird in ihrer lage durch eine Hülse oder einen Spannring 17 gehalten, der in die Bohrung 3 einpaßt und dessen Innendurchmesser dem Innendurchmesser der Führungsmuffe 14 entspricht und etwas größer ist als der Durchmesser der Kabelhülle, 17'sind Haltestifte.

Innerhalb der Teile 14 und 17 ist ein Formstück angeordnet, das sich ausdehnen kann und aus einem Basisring oder [flansch 18 besteht, mit dem zusammen aus dem gleichen Stück eine Heihe von radial zusammenziehbaren [fingern ausgebildet sind. Im Beispiel sind vier Einger dargestellt, die sich axial in Sichtung der- Preßdüse 1o erstrecken und in radialen Schlitzen 21, die in den Teilen 14 und 17 ausgebildet sind, angeordnet sind. Biese Schlitze gehen an der Spitze der Fiihrungsmuffe 14 in eine Umfangsnute über, so daß Torsprünge 23, die an jedem der Pinger 2o ausgebildet sind, darin aufgenommen werden können,

Is verstellt sich, daß die linger 2o an ihrer Wurzel in der Iahe des Flansches 18 einen Querschnitt umschließen, dessen jjurchmesser wenig größer als der der Isolierhülle ist, der jedoch, wie aus Figur 4 ersehen werden kann, nach den äußeren 2nden hin all-

mahl ich. zunimmt. Sie Finger 2o haben eine gekrümmte Pläche 24j die dem Piadius der Hülle angepaßt ist, so daß sie die Oberfläche des Kabels eng umschließen können.

Aufgrund der Freiheit zwischen den Ungern 2o und den Schlitzen 21 können die linger sich ausdehnen und zusammenziehen, so dais bei Durchführung eines Eabels, wie z.B. in !ig. 5 dargestellt, durch den Kreuzknopf die Finger 2o des Iformstücks sich öffnen, um sich dem Zabelquerschnitt anzupassen. Bas Kabel hat bei Beginn des Arbeitsganges einen Durchmesser si, der dem der Original-Polyathylenhülle am Anfangsende entspricht.

Bei Fortbewegung des Kabels in Pachtung des Pfeiles D (li'ig. 2), um so den freigelegten !Teil des Kabels, dessen Polyäthylenhülle ersetzt werden soll, in die Betriebslage zu bringen, passen sich die linger 2o automatisch dem Durchmesser Y des Kabelkerns an mit dem !Ergebnis, daß das Kabel axial zentriert bleibt in Bezug auf die Preßdüse 1o und die Gfießkammer 6.

Die Yerbindung zwischen der lintrittsdüse 8 und dem konischen Kanal 32 zwischen den konischen Flächen 12 und 13 der Preßdüse 1o und der Muffe 14 erfolgt durch einen Hingkanal 3o in der Außenwand der lührungsmuffe 14, der über Bohrungen 31 mit dem Baum 32 verbunden ist.

Ss ist daher möglich, die Hülle - um den freigelegten !lernteil herum aufzubauen und zwar in einem Arbeitsgang über die gesamte Länge.

Der Druck im Preßkopf wird mithilfe einer Ventilvorrich-' tung konstant gehalten, die in den figuren 6 und 7 einzeln dargestellt ist. Das Ventil besteht aus einem Kolbenventil 4o im Kopf 41 der Preßeinheit M. Dieses Kolbenventil enthält eine Nadel 42, die normalerweise in ein Sohr 43, das mit einem zweiten, erweiterten Bohr 44 verbunden ist, eingeführt ist. Sohr 44 ist dabei mit der Atmosphäre verbunden. Der Ventilschaft 4o weist an seinem äußeren Snde eine Hase 47 auf, die mit einem Hebel 48, der ein Gegengewicht 5o trägt, in Berührung ist. Das Gewicht ist unter normalen Betriebsbedingungen hinreichend, um die Nadel 42 zu veranlassen, die Leitung 43 verschlossen zu halten. Steigt jedoch der Druck in der Preßkammer über seinen normalen Wert, so verschiebt er die Nadel 42 gegen die Wirkung des durch das Gegengewicht belasteten Hebelarms 48, so daß sie sich nach außen bewegt und so eine Verbindung der Leitung 43 mit der Leitung 44 und somit zur Atmosphäre freigibt.

Die verschiedenen Pälle, in denen Verbindungen oder Reparaturen bei Seekabeln erforderlich werden, können in die folgenden drei Klassen eingeteilt werden.

-H-

a) Verbindungen zwischen zwei getrennten EaTo el stücken. Diese Arbeit kann sowohl in der Fabrik als auch auf dem Eabelverlegungsschiff erforderlich werden. Ss ist in diesem lall, üblich, die Umhüllung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, zu ersetzen.

b) Ersatz einer Länge der Leiterisolation während der Herstellung des Kabels.

c) Ersatz einer Länge der Eabelumhüllung Vi/ährend der Herstellung des EaToeis.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders auf !"all a) anwendbar und kann auf die beiden weiteren IPälle b) und c) angewandt werden, die Heparatur kann jedoch in einem Arbeitsgang ausgeführt werden im G-egensatz zu der beschriebenen bekannten .Einrichtung, wenn es auch bevorzugt wird, für die beiden letztgenannten Falle zwei"verschiedene Gießformen zu verwenden. Dies ergibt sich daraus, daß das aufzubringende thermoplastische Material unterschiedlich dick ist, wobei anders als bei Ersatz einer Länge der Leiterisolation die Umhüllung des Eabels im Vergleich zu dessen Durchmesser relativ dünn ist.

Claims

RA.207 3(f9*27.3.63 ?* Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Herstellen von 'vergossenen Verbindungen oder !Reparaturen bei elektrischen Kabeln mit thermoplastischer Umhüllung mit einer Gießvorrichtung, die eine G-ießkammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die C-ießkammer (100, 6) an ihrem einen Ende eine Preßdüse (10, 101) mit dem erforderlichen Durchmesser und εη ihrem, anderen Ende ein Formstück mit einer Eeihe von sich axial erstreckenden Fingern (11, 20), die aisdehnbar und zusanimenziehbar sind, aufweist, und daß Mittel zur Zuführung thermoplastischen Materials zu der Gießkammer nahe dem lustrittsende des Formstückes vorgesehen sind, wobei die linger des Formstückes den Kabelkern gegenüber der Preßdüse zentrieren, während dieKabelhülle ers#etzt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die G-ießvorrichtung ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung (103), Mittel (101) zur Anbringung einer Preßdüse (102) in einem Inde der Bohrung sowie 2-iittel zur Aufnahme eines Formstückes (110) in der Bohrung fluchtend mit der Düse und einer Muffe aufweist, wobei Mittel vorgesehen sind,

mit denen die luffe axial relativ gegenüber dem Formstück verschiebbar ist, und auf Muffe und Formstück zusammenwirkende Flächen vorgesehen sind,

3. Torrichtung nach Anspruch 1, bei der die Gießvorrichtung ein Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung, die die G-ießkammer bildet, enthält, gekennzeichnet durch eine an einem Ende der Kammer angebrachte Preßdüse (10) und eine Führungsmuffe (14) am anderen Ende, wobei der Innendurchmesser der Muffe (14) und der "Düse (10) dem Durchmesser des Kabels, dessen Isolation ersetzt werden soll, entspricht und ein Formstück mit einziehbaren Fingern (20) innerhalb der Führungsmuffe angebracht ist, dessen Finger . zusammenziehbar und ausäehrfcar sind.

4. Vorrichtung i-a ch Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine äußere Muffe (6) in der Bohrung des Kreuzkopf es zur Aufnahme der Preßdüse (10) und der Führungsmuffe (14).

5. Torrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßdüse (10) und die lührungsmuffe (14) an ihren Eintritts- und Austritt seifen duräh

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zusammenwirkende Flächen (12, 13) so ausgebildet sind, daß ein Zutritt (32) für das thermoplastische Material zu der G-ießkamoier gebildet -wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßdüse (10) eine konische Fläche

(12) aufweist , die mit der entsprechenden Fläche

(13) am "unde der führungsmuffe (14) zusammenwirkte

7« Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dää die Führungsmuffe (14) axial verlaufende Eadialsehlitze (21) aufweist, in denen die Finger (20) des Formsttickes zwecks Ausdehnung oder Einziehung bewegbar sind.

8. Torrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dal die Führungsmuffe (14) an ihren Umfang eine Eingnut (22) zur Aufnahme der Vor sp runge an den Enden der Finger aufweist.

9. Vorrichtung nach einem derivorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Preß düse und/oder Formstück im G-leJ3gehäuse auswechselbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannring (17) an Eintrittsende der

Bolirung des Gehäuses angebracht ist, gegen den ein ]3nde--der !Führungsmuffe (14) anliegt, und daß das Formstück einen Flansch (18) aufweist, durch den esb.it dem Spannring verbunden ist.