CH653798A5 - Vorrichtung zum laengswasserdichtmachen eines kabels. - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Längswasserdichtmachen eines Kabels dadurch, dass unter Druck eine Dichtungsmasse in und um die verseilte Kabelseele blockweise angebracht wird, welche Vorrichtung eine Düse aufweist, die mittels einer Führung in Längsrichtung des Kabels mit einer zu der Laufgeschwindigkeit der Kabelseele synchronen Geschwindigkeit intermittierend verschiebbar ist, und die mit einer Durchlaufkammer versehen ist, die an eine Zufuhrleitung für die Dichtungsmasse angeschlossen ist, deren Zufuhr mittels eines Dosierungsventils dosiert wird.
Zum Längswasserdichtmachen elektrischer Kabel wie Stromkabel, Fernsprechkabel, Glasfaserkabel werden die Hohlräume in der Kabelseele mit Dichtungsmasse, die einigermassen an den Adern der Kabelseele sowie an dem die Kabelseele umgebenden Mantel und/oder Gürtel haftet, in Abteile jeweils derselben Länge aufgeteilt. Das Aufteilen der Hohlräume in der Kabelseele in Abteile muss vermeiden,
dass im Falle von Beschädigungen des Kabelmantels in die Kabelseele eingedrungene Feuchtigkeit längs der Adern in der Längsrichtung des Kabels dringen und sich durch das ganze Kabel ausbreiten kann. Wenn eine derartige Ausbreitung eingedrungenen Wassers nicht vermieden wird, können die Eigenschaften des Kabels wie die Kapazität, das Übersprechen, die mechanische Festigkeit und Lebensdauer wesentlich beeinträchtigt werden. Weiterhin kann das eingedrungene Wasser über kleine Löcher in der Isolierung der
Adern oder Glasfasern, auch als «pinholes» bezeichnet, die Adern bzw. Glasfasern angreifen. Ausserdem besteht die Gefahr, dass das bis in die Verbindungsmuffen eingedrungene Wasser zwischen den jeweiligen Übertragungskreisen s Kurzschluss verursacht.
Als Dichtungsmasse kann beispielsweise ein Material benutzt werden, welches eine hohe Streckspannung und eine relativ niedrige Viskosität aufweist und das im Verlauf der Zeit vulkanisiert.
io Eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art ist aus der deutschen Patentschrift 1 665 525 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die Düse periodisch von der Kabelseele mitgeführt durch Reibungskräfte, die dadurch erzeugt werden, dass die Dichtungsmasse unter Druck zuge-is führt wird. Mit dieser bekannten Vorrichtung wird keine zuverlässige und reproduzierbare Synchronisation der Geschwindigkeiten der Kabelseele und der Düse erhalten. Das auf Geschwindigkeit bringen der Düse ist von der Geschwindigkeit der Kabelseele sowie von dem Druck der 20 Dichtungsmasse abhängig.
Die Erfindung bezweckt nun, eine Vorrichtung zu schaffen, die unabhängig von Reibungskräften ist und mit deren Hilfe ein Kabel auf reproduzierbare Weise unabhängig von der Geschwindigkeit des Kabels längswasserdicht 2s gemacht werden kann.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass eine Vorrichtung für die periodischen gesteuerten Verschiebungen der Düse einen Antriebsmechanismus mit einem Mitnehmer aufweist, der mit der Düse gekuppelt ist und der durch eine 30 pneumatische Einheit gesteuert wird, die an eine Druckluftleitung angeschlossen ist, in die ein Regelventil aufgenommen ist.
Durch den Mitnehmer wird die Düse in einer zwangsläufigen, gesteuerten Bewegung synchron mit der wasserdicht zu 35 machenden Kabelseele periodisch verschoben. Dadurch,
dass das Regelventil in der Druckluftleitung und das Dosierungsventil zur Dosierung der zugeführten Dichtungsmasse synchron gesteuert werden, wird erreicht, dass während der Zeit, in der das Dosierungsventil offen ist, die Düse synchron 40 zu der Kabelseele mitbewegt und folglich gegenüber der Kabelseele stillsteht.
Bei einer mechanisch sehr einfachen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist der Mitnehmer als Klemmechanismus ausgebildet, der mit der längswasserdicht 45 zu machenden Kabelseele intermittierend zusammenarbeitet. Mit dieser Vorrichtung wird zwar eine starre Kupplung der Kabelseele mit der Düse und folglich eine rein mechanische Verschiebung der Düse erhalten, aber bei relativ hohen Geschwindigkeiten der Kabelseele können Geschwindig-50 keitsstösse in dem Kabel auftreten.
Eine sehr geschmeidig laufende Synchronisation der Düse gegenüber der Kabelseele wird mit einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dadurch erhalten, dass der Mitnehmer durch das angetriebene Element der pneumatischen Einheit gebildet wird. Durch die pneumatische Verschiebung der Düse werden Schwankungen der Kabelgeschwindigkeit vermieden; der Mitnehmer wird nicht durch die Kabelseele mitgenommen.
so Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein Drosselventil, das in der Druckluftleitung zwischen dem Regelventil und der pneumatischen Einheit angeordnet ist, welches Drosselventil durch ein die Kabelseele abtastendes Laufrad gesteuert wird. 65 Mit dieser Ausführungsform ist auch bei relativ hoher Geschwindigkeit der Kabelseele eine schnelle und reaktionsarme Synchronisation der Düse und Kabelseele möglich.
Bei einer anderen Ausführunasform der Vorrichtung ist
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das Drosselventil mit einem Entlüftungskanal versehen.
Wenn die Startgeschwindigkeit des Mitnehmers viel höher ist als die Geschwindigkeit der Kabelseele, wird die Startgeschwindigkeit sehr schnell zurückgebracht und zwar dadurch, dass die pneumatische Einheit über den Entlüftungskanal schnell entlüftet wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist die Düse einen Drucknippel mit einer Druckkammer auf, die an die Zufuhrleitung angeschlossen ist und mit der Durchlaufkammer in Verbindung steht; durch diese Massnahmen wird die Dichtungsmasse bis in den Kern der Kabelseele zugeführt und gleichmässig über den Querschnitt des Kabels zu einem wasserdichten Pfropfen verteilt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Vorderansicht eines Teils der Vorrichtung, Fig. 3 eine Ausführungsform des Drucknippels im Längsschnitt,
Fig. 4 das pneumatisch-elektrische Schema der Vorrichtung,
Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung,
Fig. 6 eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung, Fig. 7und 8 einen Schnitt bzw. eine Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung,
Fig. 9 und 10 einen Schnitt durch das Drosselventil in Ruhelage bzw. in Entlüftungslage,
Fig. 11 einen Teil des pneumatisch-elektrischen Schemas der Vorrichtung.
Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung 1 weist eine Düse 3 mit einem Drucknippel 5 auf, der über ein pneumatisch gesteuertes Dosierungsventil 7 an eine Zufuhrleitung 9 zum Zuführen zu injizierender Dichtungsmasse angeschlossen ist. Durch 11 ist ein Elektromagnetventil dargestellt, das zur pneumatischen Steuerung des Dosierungsventils 7 dient und an eine Druckluftleitung 8 angeschlossen ist. Die Düse 3 ist auf einem Schlitten 13 befestigt, der durch Rollen 15 auf Führungen 17 verschiebbar gelagert ist, welche Führungen auf einem Rahmen 18 befestigt sind, und zu der Laufrichtung der wasserdicht zu machenden Kabelseele C sich parallel erstrecken. Auf dem Schlitten 13 ist weiterhin eine pneumatische Einheit 19 befestigt sowie ein Klemmechanismus 21, der als Mitnehmer wirksam ist und mittels der Einheit 19 bedient wird. Durch 23 ist ein Gegengewicht bezeichnet.
Fig. 3 zeigt im Längsschnitt den Drucknippel 5, der aus zwei Teilen 25 und 27 besteht und eine ringförmige Druckkammer 29 aufweist, die an die Zuführleitung 9 angeschlossen ist und über einen ringförmigen Druckspalt 31 mit der zylinderförmigen Durchlaufkammer 33, die von der Kabelseele C durchlaufen wird, in Verbindung steht.
Fig. 4 zeigt das pneumatisch-elektrische Schema der Vorrichtung. Durch 35 ist ein Druckgefäss bezeichnet, dass die Dichtungsmasse S enthält und über ein Ventil 37 an eine Zuführungsleitung 39 für ein Druckmittel wie Druckluft oder Stickstoff angeschlossen ist. Über die Zuführleitung 9 und das Dosierungsventil 7 ist das Druckgefäss 35 an den Drucknippel 5 angeschlossen. Durch 41 ist eine Druckluftversorgungseinheit bezeichnet, die über die Druckluftleitung 8 an das Elektromagnetventil 11 angeschlossen ist. Über eine Druckluftleitung 43 wird einem elektromagnetischen Ventil 45 Druckluft zugeführt, das zur Steuerung der pneumatischen Einheit 19 dient. Durch 47 und 49 sind elektrische Leitungen bezeichnet, die an die elektromagnetischen Ventile 11 und 45 angeschlossen sind.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: zum Längswasserdichtmachen der verseilten Kabelseele C wird s eine Dichtungsmasse unter Druck in und um die Kabelseele blockweise, vorzugsweise in regelmässigen Abständen in der Längsrichtung der Kabelseele angebracht und zwar bei fortbewegter Kabelseele. Durch Verwendung eines die Kabelseele abtastenden Längenmessgerätes in Kombination mit io einem elektrischen Impulsgeber, welche Elemente weiterhin nicht dargestellt sind, wird das Dosierungsventil 7 über das erregte Elektromagnetventil 11 und mittels eines Luftimpulses während einer bestimmten Zeit geöffnet. Gleichzeitig mit dem Dosierungsventil wird die pneumatische Einheit 19 15 über das erregte elektromagnetische Ventil 45 betätigt, wodurch der Klemmechanismus 21 die Kabelseele C festklemmt, so dass der Schlitten 13 mit der Düse 3 und dem Nippel 5 von der Kabelseele synchron zu derselben mitgezogen werden. Während dieser Zeit wird Dichtungsmasse 20 über das Dosierungsventil 7 unter Druck dem Drucknippel 5 zugeführt. Durch den Drucknippel 5 wird die Dichtungsmasse gleichmässig über den Querschnitt der Kabelseele verteilt und bis ins Innere der Kabelseele hinein zu einem wasserdichten Pfropfen gepresst.
25 Wenn genügend Dichtungsmasse in die Kabelseele gebracht ist, wird die Erregung der elektromagnetischen Ventile 11 und 45 aufgehoben, so dass das Dosierungsventil 7 in die Ruhelage zurückkehrt und die Zufuhrleitung 9 abgesperrt, so dass die pneumatische Einheit 19 in die Ruhelage 30 gebracht wird und der Klemmechanismus 21 die Kabelseele C wieder freigibt. Unter dem Einfluss des Gegengewichtes 23 kehrt der Schlitten in die Ausgangslage zurück. Die Vorrichtung ist nun für einen folgenden Schritt bereit.
Die Fig. 5 bis 11 zeigen eine andere Ausführungsform der Vorrichtung, wobei Elemente, die für die beiden Ausführungsformen identisch sind, mit denselben Bezugszeichen angegeben sind. Diese Vorrichtung 51 weist eine Düse 53 mit dem Drucknippel 5 auf. Die Düse 53 ist auf einem Schlitten 55 befestigt, der durch Rollen 57 auf Führungen 59 gelagert ist, die einen Teil eines Rahmens 60 bilden und sich parallel zu der Laufrichtung der wasserdicht zu machenden Kabelseele C erstrecken. Der Schlitten 55 ist mittels eines Riemens oder Kabels 61, der bzw. das über die Führungsräder 63 geführt ist, mit dem Kolben 65 einer pneumatischen Einheit 67 gekuppelt, die auf dem Rahmen befestigt ist. Durch 7 ist das Dosierungsventil zum Dosieren der Dichtungsmasse und durch 9 die Zufuhrleitung bezeichnet. Durch 69 ist ein Drosselventil bezeichnet, was ein Gehäuse 71 aufweist, das über einen Arm 73 auf dem Schlitten 55 schwenkbar gelagert ist. In dem Gehäuse 71 ist drehbar ein zylinderförmiger Hahn 75 gelagert. Auf einem frei herausragenden Teil des Hahnes 75 ist durch eine Freilauflagerung 76 ein Laufrad 77 gelagert, das die Kabelseele C abtastet. Das Gehäuse 71 und der Hahn 75 sind mit Luftkanälen 79 bzw. 81 versehen, wobei das
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Gehäuse einerseits an eine Druckluftquelle 83 und andererseits an die pneumatische Einheit 67 angeschlossen ist. Durch Erregung des elektromagnetischen Ventils 45 kann über das Drosselventil 69 der pneumatischen Einheit Druckluft zugeführt werden. Das Gehäuse 71 und der Hahn 75 sind weiterhin mit Entlüftungskanälen 85 bzw. 87 versehen. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt:
Gerade wie bei der bereits beschriebenen Vorrichtung wird das Dosierungsventil 7 während einer gewissen Zeit geöffnet. 65 Gleichzeitig wird über das elektromagnetische Ventil 45 die pneumatische Einheit 67 betätigt, so dass die Düse 53 durch den Kolben 65 zusammen mit dem Drucknippel 5 und dem Laufrad 77 verschoben wird, und zwar mit einer vorher ein
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gestellten Startgeschwindigkeit. Diese Startgeschwindigkeit ist höher gewählt als die lineare Geschwindigkeit der Kabelseele C. Infolge des dadurch auftretenden Geschwindigkeitsunterschiedes bewirkt das Laufrad 77 eine relative Verdrehung des Hahnes 75 und des Gehäuses 71. Dadurch wird die Luftzufuhr zu der pneumatischen Einheit 67 durch das Drosselventil 69 verringert, bis die Geschwindigkeiten der Kabelseele C und des Kolbens 65 gleich sind, so dass die Geschwindigkeit des Drucknippels 5 auf schnelle, verzögerungsarme Weise synchronisiert wird zu der linearen Geschwindigkeit der Kabelseele C. Änderungen der Geschwindigkeit der Kabelseele führen zu einer unmittelbaren Steuerung des Drosselventils 69, wodurch die Geschwindigkeit des Kolbens 65 unmittelbar an die der Kabelseele angepasst wird. Durch die Entlüftungskanäle 85 und 87 in dem Drosselventil wird das Durchschiessen des Kolbens 65 vermieden, wenn der Unterschied zwischen der ständig fest eingestellten Startgeschwindigkeit des Kolbens 65 und der Geschwindigkeit der Kabelseele sehr gross ist. Die Entlüftungskanäle 85 und 87 ermöglichen es, dass die pneumatische Einheit vorübergehend schnell entlüftet und auf diese Weise der Geschwindigkeitsunterschied sehr schnell aufgehoben wird. Fig. 9 zeigt das Drosselventil 69 in Ruhelage bzw. in der Lage, die der Startgeschwindigkeit des Kolbens 65 entspricht. Fig. 10 zeigt das Drosselventil in der Entlüftungslage, in der die Luftzu-s fuhr völlig gedrosselt wird. Zwischen zwei Einspritzvorgängen dreht das Laufrad 77 frei, und zwar durch den Freilauf 76, ohne Beeinflussung des Drosselventils. Die Freilaufrichtung des Laufrades 77 ist in Fig. 8 durch den Pfeil F angegeben. Die Laufrichtung der Kabelseele C ist in der io Zeichnung durch den Pfeil A dargestellt. Die weitere Wirkungsweise der Vorrichtung 51, wie das Beenden des Einspritzvorganges, entspricht der der bereits beschriebenen Vorrichtung 1. Als Dichtungsmasse hat sich ein Material auf Silikon-Gummi Basis bewährt, welches nach Beimischung 15 verschiedener Zusätze besondere rheologische Eigenschaften aufweist. Während der Einspritzung verhält das Material sich wie eine Newtonsche Flüssigkeit mit niedriger Viskosität. Jedoch unmittelbar nach der Einspritzung nimmt die Viskosität zu, so dass das Material nicht weiter in die Kabelseele 20 dringt und an der eingenommenen Stelle verbleibt, um so einen wasserdichten Pfropfen zu bilden.
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6 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Längswasserdichtmachen eines Kabels dadurch, dass unter Druck eine Dichtungsmasse in und um die verseilte Kabelseele blockweise angebracht wird, welche Vorrichtung eine Düse aufweist, die mittels einer Führung in Längsrichtung des Kabels mit einer zu der Laufgeschwindigkeit der Kabelseele synchronen Geschwindigkeit intermittierend verschiebbar ist, und die mit einer Durchlaufkammer versehen ist, die an eine Zufuhrleitung für die Dichtungsmasse angeschlossen ist, deren Zufuhr mittels eines Dosierungsventils dosiert wird, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Vorrichtung für die periodischen gesteuerten Verschiebungen der Düse einen Antriebsmechanismus mit einem Mitnehmer aufweist, der mit der Düse gekuppelt ist und der durch eine pneumatische Einheit gesteuert wird, die an eine Druckluftleitung angeschlossen ist, in die ein Regelventil aufgenommen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer als Klemmechanismus ausgebildet ist, der mit der längswasserdicht zu machenden Kabelseele intermittierend zusammenarbeitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer durch das angetriebene Element der pneumatischen Einheit gebildet wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Drosselventil, das in der Druckluftleitung zwischen dem Regelventil und der pneumatischen Einheit angeordnet ist, welches Drosselventil durch ein die Kabelseele abtastendes Laufrad gesteuert wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil mit einem Entlüftungskanal versehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse einen Drucknippel aufweist mit einer Druckkammer, die an die Zufuhrleitung angeschlossen ist und mit der Durchlaufkammer in Verbindung steht.
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