DE69120940T2

DE69120940T2 - Wiederverwendbare elastomermuffe und verfahren zum einbau

Info

Publication number: DE69120940T2
Application number: DE69120940T
Authority: DE
Inventors: Ron Jong Fremont Ca 94501 Chang; Mario A. Union City Ca 94587 Gutierrez; John W. Menlo Park Ca 94025 Hoffman; John A. San Carlos Ca 94070 Midgley
Original assignee: Raychem Corp
Current assignee: Raychem Corp
Priority date: 1990-04-17
Filing date: 1991-04-12
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2011-04-13
Also published as: AU7742191A; DE69120940D1; ES2090328T3; US5098752A; JP3172176B2; CA2079602C; AU653520B2; JPH05506348A; KR937000796A; ATE140523T1; EP0525071A1; EP0525071B1; KR100218031B1; WO1991016564A1; EP0525071A4; CA2079602A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Hülsen, um langgestreckte Substrate, wie beispielsweise Hochspannungskabelspleiße und -abschlüsse, zu umhüllen, zu schützen und zu isolieren. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Vorrichtungen und ein Verfahren, um ein langgestrecktes Substrat mit einer rückstellbaren elastomeren Hülse zu umhüllen.
Die Notwendigkeit, Substrate mit Hülsen aus polymerem Material zu umhüllen, ist wohlbekannt. Eine besonders nützliche Anwendung von radial rückstellbaren elastomeren Hülsen liegt auf dem Gebiet der elektrischen Kabel. Die gemeinsam übertragene US-Patentschrift 4 045 604 von dabburn beschreibt eine wärmerückstellbare, Schirme aufweisende polymere Hülse für Hochspannungsabschlüsse. Wärmeschrumpftechnik wird angewandt, um die in der genannten Patentschrift angegebene Hülse auf dem elektrischen Abschluß rückzustellen und sie daran anzupassen. Die Wärmeschrumpftechnik ist zwar sehr wirksam, sie verlangt aber den Einsatz einer Wärmequelle, wie etwa eines Brenners, um die Rückstellung des Polymers bei der Installation zu bewirken.
Eine weitere Möglichkeit der Installation einer radial rückstellbaren elastomeren Hülse ist in der US-Patentschrift 3 515 798 von Sievert und in der US-Patentschrift 4 389 440 von Keith beschrieben. Diese Patente beschreiben elastomere Hülsen, die auf einem Dorn oder Kern installiert und unter radialer Spannung oder Aufweitung gehalten werden, wobei der Dorn oder Kern als starre, einteilige Spiralkonstruktion mit einer helixförmigen Schwächungs- oder Bruchlinie gebildet ist, die integral in die Konstruktion eingeformt ist. Die elastomere Hülse wird auf dem Substrat rückgestellt und daran angepaßt, indem an dem Kern gezogen und gerissen wird, so daß er reißt und sich entlang der Reißlinie aufdreht und dadurch aufhört, die Hülse radial gespannt zu halten.
Dieses bekannte Vorgehen hat den Nachteil der Komplexität und der Kosten&sub1; die mit dem Herstellen des Spezialkerns einhergehen. Außerdem muß der Innendurchmesser der Anordnung wesentlich größer als der Durchmesser des Substrats sein, um ausreichend Spielraum zu erhalten, um das Aufdrehen des Kerns zuzulassen. Da ferner die Reißlinie eine strukturelle Schwäche in die Anordnung einbringt, unterliegt die Anordnung einer gewissen Gefahr einer vorzeitigen Freigabe und eines Ausfalls, wenn sie beim Transport zu der Arbeitsstelle, an der sie installiert werden soll, Stößen oder anderen Kräften ausgesetzt wird.
Ein weiteres Vorgehen, um ein Substrat oder Werkstück mit einer rückstellbaren Hülse zu umhüllen, findet sich in der Offenbarung der gemeinsam übertragenen US-Patentschrift 4 070 746 von Evans et al. Bei dem dort beschriebenen Vorgehen wurde eine Hülse in radial aufgeweitetem oder gedehntem Zustand mit einer äußeren Halterung verbunden. Die Verbindung zwischen der Halterung und der Hülse war ausreichend fest, um die Hülse unter normalen Lagerungs- und Handhabungsbedingungen in ihrem aufgeweiteten Zustand zu halten, und wurde zur Installation auf dem Substrat durch Aufbringen eines geeiqneten, die Verbindung angreifenden Lösungsmittels unterbrochen. Das in dieser Patentschrift beschriebene Vorgehen funktioniert zwar gut, weist jedoch den Nachteil zusätzlicher Kosten und der Notwendigkeit der Bereitstellung und Aufbringens des Lösungsmittels am Installationsort auf.
Eine andere Vorgehensweise zum Installieren einer Hülse beispielsweise auf einem elektrischen Abschluß ist in der US- Patentschrift 4 685 189 von Palmquist et al. angegeben. Bei dem Vorgehen dieser Patentschrift wird eine nachgiebige Hülse bereitgestellt, die mit der Innenseite nach außen gewendet und geschmiert wird, wenn sie auf das Substrat aufgesetzt wird, so daß die Hülse über sich selbst rollt, während sie in Längsrichtung über dem vorher präparierten Substrat, z. B. einem Kabelende, positioniert wird. Wenn aber Wetterschirme für Hochspannungsabschlüsse benötigt werden, müssen diese Schirme von der Hülse getrennt und nach der Installation über der Hülse angebracht werden.
Eine doppelwandige Hülse, die ebenfalls durch Drehen mittels Scherung zwischen den beiden Wänden über einem Substrat installiert wird, ist in der gemeinsam übertragenen US-Patentschrift 4 868 967 von Holt et al. beschrieben. Dieses Überrollverfahren ist zwar für den gewünschten Zweck des Vorsehens von elektrischem und/oder umgebungsmäßigem Schutz erfolgreich, aber es kann schwierig sein, Hochspannungs-Wetterschirme integral mit der Hülse zu formen.
Somit verbleibt ein bisher ungelöstes Problem, und zwar der Bedarf für eine verbesserte rückstellbare Hülse, die mit geringen Kosten hergestellt und geliefert und vom Monteur leicht aufgebracht oder installiert werden kann, ohne daß irgendwelche speziellen Werkzeuge, d. h. solche, die normalerweise dem Monteur im Feld nicht zur Verfügung stehen, benötigt werden.
Die US-A-3 946 480 zeigt eine Vorrichtung zum Aufbringen einer aufgeweiteten elastischen Hülse auf ein Element, wobei diese Vorrichtung einige der Nachteile bekannter Vorrichtungen überwindet. Die Vorrichtung umfaßt drei Ringe, die an in Längsrichtung beabstandeten Stellen innerhalb der Hülse positioniert sind, wobei der eine Ring an dem einen Ende der Hülse an einer Vielzahl von diskreten, seitlich kontrahierbaren Elementen befestigt ist, die sich innerhalb der Hülse in Längsrichtung erstrecken und in Umfangsrichtung beabstandet sind, während die beiden anderen Ringe gleitbar auf den kontrahierbaren Elementen angebracht sind. Im Gebrauch wird die Vorrichtung über einem Substrat positioniert, das ein Kabelspleiß sein kann, und die von dem festgelegten Ende fernen Ringe werden zu dem festgelegten Ring hin gleitbewegt, so daß es ermöglicht wird, daß sich die Hülse in Querrichtung auf die kontrahierbaren Elemente um das Kabel herum zusammenzieht. Schließlich werden alle drei Ringe und die kontrahierbaren Elemente von der Hülse zurückgezogen, die sich dann in Anpassung an das Kabel zusammenzieht.
Eine generelle Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Anordnung, die es einer rückstellbaren Hülse davon ermöglicht, auf einem Substrat auf eine Weise installiert zu werden, die die Einschränkungen und Nachteile des Stands der Technik überwindet.
Eine speziellere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten, kostengünstigen Dorns, um eine rückstellbare Hülse in radial aufgeweitetem oder gedehntem Zustand zum Zweck der Lagerhaltung, des Versands und der Handhabung als eine Anordnung zu halten, wobei der Dorn einfach und leicht in Längsrichtung aus der Hülse herausziehbar ist, um so eine fortschreitende Längsrückstellung der Hülse um ein Substrat herum zu ermöglichen.
Eine weitere spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer rückstellbaren Hülsenanordnung, die während einer beträchtlichen Lagerdauer formsteif und stabil ist, die eine verminderte Anfälligkeit gegenüber vorzeitiger Freigabe infolge von ungewolltem Aufbringen von Kräften, wie etwa Stößen, zeigt und die eine leichte Installation und radiale Rückstellung der Hülse auf dem Substrat bei der Installation ohne Werkzeuge oder äußere Materialien ermöglicht.
Eine weitere spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Dorns, um eine rückstellbare Hülse in radial aufgeweitetem Zustand zu halten, wobei der Dorn so ausgebildet ist, daß er ein Schmiermittel aufnimmt und es zwischen gegenüberliegenden Oberflächen der Hülse und des Dorns in Vorbereitung der Freigabe und Installation der Hülse abgibt, so daß der Dorn leicht zurückgezogen werden kann, um eine fortschreitende radiale Rückstellung oder ein solches Schrumpfen der rückstellbaren Hülse zu ermöglichen, ohne daß Wärme, Werkzeuge oder äußere Materialien benötigt werden.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer rückstellbaren Hülse, die damit integrale Wetterabschirmungen für Hochspannungsabschlüsse im Freien aufweist, die leicht auf eine Weise installierbar sind, die gegenüber dem Stand der Technik einen erheblichen Fortschritt darstellt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Anordnung angegeben, die folgendes aufweist: eine rückstellbare elastomere Hülse, um ein Substrat zu umhüllen, und eine Dorneinrich tung, auf der die Hülse in einem aufgeweiteten Zustand angebracht ist, so daß die Hülse bei Freigabe eine kleinere Querschnittsdimension annimmt, um das Substrat zu umhüllen, wobei die Dorneinrichtung eine im allgemeinen rohrförmige Konfiguration hat und eine Serie von voneinander beabstande ten, im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Vorsprüngen bildet, die von ihr radial nach außen verlaufen, wobei die Hülse in wesentlichem Kontakt mit den in Längsrichtung verlaufenden Vorsprüngen ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmiermittel zum Schmieren der Hülse relativ zu der Dorneinrichtung in der Hülse zwischen den in Längsrichtung verlaufenden Vorsprüngen angeordnet ist.
Bevorzugt weist die Anordnung eine Serie von in Längsrichtung verlaufenden Mulden auf, die in der im allgemeinen rohrförmigen äußeren Oberfläche der Dorneinrichtung zwischen den Vorsprüngen gebildet sind, wobei das Hülsenschrniermittel in den Mulden enthalten ist.
Das Schmiermittel kann eine Schrniersubstanz auf Siliconoder Fluorsiliconbasis aufweisen.
Bevorzugt ist die Dorneinrichtung von einheitlicher Konstruktion, was bedeutet, daß die Vorsprünge und die im allgemeinen rohrförmige äußere Oberfläche integral und in bezug aufeinander festgelegt sind, und die Dorneinrichtung ver läuft entlang der Gesamtlänge der Hülseneinrichtung. So können die längs verlaufenden Vorsprünge Rippen aufweisen, die von einer im allgemeinen rohrförmigen äußeren Oberfläche der Dorneinrichtung radial nach außen verlaufen, wobei die Hülseneinrichtung in wesentlichem Kontakt mit den Rippen ist.
Die Hülseneinrichtung der Anordnung kann eine innere Schicht aus Material zur Beanspruchungssteuerung tragen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Umhüllen eines Substrats angegeben, das die folgenden Schritte aufweist:
Positionieren einer Anordnung gemäß dem einen Aspekt der Erfindung über dem Substrat; und
Zurückziehen der Dorneinrichtung aus der Hülse durch folgende Maßnahmen:
a) Verdrehen der Hülseneinrichtung um die Dorneinrichtung, um das Schmiermittel zum Rückfließen zwischen die Hülse und die Vorsprünge zu veranlassen und dadurch etwaige trockene Bereiche der einander gegenüberliegenden Oberflächen der Hülseneinrichtung und der Dorneinrichtung zu schmieren, und anschließendes
b) Gleitenlassen der Dorneinrichtung in Längsrichtung weg von der Hülseneinrichtung, während ihre Position über dem Substrat beibehalten wird, so daß die Hülseneinrichtung fortschreitend eine kleinere Querschnittsdimension annimmt, um das Substrat zu umhüllen, während die Dorneinrichtung fortschreitend zurückgezogen wird.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist der Schritt des Positionierens der Anordnung über dem Substrat das Positionieren der Anordnung über einem vorbereiteten Hochspannungskabelende auf; und bei einem darauf bezogenen Aspekt der Erfindung bildet die Hülse eine Vielzahl von beabstandeten, integral geformten Wetterabschirmungen.
Bei noch einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Dorn wenigstens einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz oder eine solche Bruchlinie, um es dem Dorn zu ermöglichen, nach der Installation der Hülse leicht entfernt zu werden, auch wenn die Hülse nicht an einem Ende des Substrats positioniert ist, indem der Dornkörper entlang dem Schlitz oder der Bruchlinie aufgeweitet wird, um einen in Längsrichtung verlaufenden Raum zu bilden, der ausreicht, um es zu ermöglichen, daß der Dornkörper von dem Substrat entfernt wird.
Bei einer anderen Ausführungsforrn der Erfindung bildet der Dorn eine im allgemeinen ringf :rrnige, quer verlaufende Reißlinie, die es dem Dorn ermöglicht, als Reaktion auf eine Biegekraft in zwei rohrförmige Segmente geteilt zu werden, und der Schritt des Zurückziehens des Dorns umfaßt die Schritte des Biegens des Dorns, um ihn zu veranlassen, sich in zwei rohrförmige Segmente zu teilen, und anschließendes Zurückziehen jedes Segments, so daß ein mittlerer Bereich der Hülse zuerst fortschreitend eine kleinere Querschnittsdimension annimmt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Schritt des Positionierens der Anordnung über dem Substrat den Schritt des Positionierens der Anordnung über einem Hochspannungskabelspleiß.
Bei noch einer Ausführungsform der Erfindung weist die Hülse durchgehende Endsegmente auf, die auf die Außenseite der Hülse umgefaltet sind, um die Enden davon abzuhalten, in unerwünschten Kontakt mit dem Schmiermittel zu gelangen, wobei die umgefalteten Endsegmente auf dem Substrat in der umgefalteten Position freigegeben werden. Das Verfahren umfaßt dann den Schritt des Entfaltens der Segmente, um ihnen zugewandte Endsegmente des Substrats in positivem, abdichtenden Eingriff daran zu überdecken, wobei das Entfalten es ermöglicht, daß das Ende (die Enden) ein Substratende mit größerem Durchmesser überdeckt, als es möglich wäre, wenn der Dorn selbst über den zugewandten Endsegmenten positioniert wäre, und somit einen größeren Durchmesser-Anwendungsbereich für die Hülse zuläßt.
Diese und weitere Ziele, Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich im einzelnen unter Berücksichtigung der nachstehenden genauen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert wird.
Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Hochspannungskabelabschlusses, der eine Hülse aufweist, die positioniert ist, um das präparierte Kabelende zu umschließen; die Hülse ist dabei entsprechend der vorliegenden Erfindung installiert;
Fig. 2 ist eine Ansicht eines Dorns einer Hülsenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Teil davon aus Platzgründen weggebrochen ist;
Fig. 3 ist eine Endansicht des Dorns von Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Perspektivansicht einer Hülsenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung vor der Installation/Rückstellung der Hülse auf einem Werkstück; aus Gründen der zusätzlichen Klarheit sind Hoch spannungsschirme, die mit der Hülse gemäß Fig. 1 integral geformt sind, in dieser Figur weggelassen;
Fig. 5 ist eine etwas schematische Ansicht der Hülsenanordnung von Fig. 4, die über einem präparierten Ende eines abgeschirmten Starkstromkabels positioniert ist;
Fig. 6 zeigt eine Anfangsposition während der Installation der Hülse durch Zurückziehen des Dorns in einer Längsrichtung weg von dem Kabelende von Fig. 5;
Fig. 7 zeigt die fortschreitende Rückstellung und Installation der Hülse auf dem Kabelende von Fig. 5, während der Dorn fortschreitend entfernt wird;
Fig. 8 zeigt die beendete Installation der Hülse um das Kabelende von Fig. 5, wobei der Dorn in Längsrichtung vollständig zurückgezogen ist;
Fig. 9 zeigt eine alternative Ausführungsform der in den Fig. 1 bis 8 gezeigten Hülse, wobei die Hülse mit durchgehenden Endsegmenten gebildet ist, die auf den Körper der Hülse umgefaltet sind, wenn sie auf den Dorn aufgebracht ist;
Fig. 10 zeigt die Rückstellung und Installation der Hülse gemäß Fig. 9, um einen wesentlichen Bereich eines präparierten Kabelendes zu umschließen;
Fig. 11 zeigt die entfalteten Endsegmente der Hülse gemäß Fig. 9, die die verbleibenden unbedeckten Bereiche des Kabelendes überdecken.
Gemäß Fig. 1 weist ein bevorzugtes Beispiel einer rückstellbaren elastomeren Hülse 10 einen im allgemeinen rohrförmigen Körper 12 und beispielsweise drei damit integral geformte und radial verlaufende Wetterschirme 14 auf. Endbereiche 16 und 18 umschließen das präparierte Ende eines abgeschirmten Hochspannungskabels 20 wirksam. Ein geeignetes Dichtmaterial kann zwischen dem Kabel 20 und der Hülse 10 an dem präparierten Endbereich 16, 18 vorgesehen sein.
Vor der weiteren Erörterung der Aspekte einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zu betonen, daß der Ausdruck "rückstellbare elastomere Hülse" im vorliegenden Zusammenhang eine rohrförmige Struktur bedeutet, die aus einem elastomeren Material hergestellt ist. Rückstellbare Hülsen aus anderen Materialien, die elastomerartige physische Rückstelleigenschaften haben, können aber ebenfalls verwendet werden. Die elastomere Hülse muß imstande sein, in der Radialrichtung in einen erweiterten Zustand gedehnt oder aufgeweitet zu werden, aus dem sich die Hülse beim Entfernen der Halterung, die sie in dem gedehnten oder erweiterten Zustand hält, auf einen kleineren Radius rückstellen kann.
Für die elastomere Hülse kann praktisch jedes gewünschte Material verwendet werden, das elastomere Rückstelleigenschaften besitzt. Das elastomere Material sollte eines sein, das bei Lagerung keine erhebliche bleibende Verformung oder Verminderung der Rückstellung zeigt. Geeignete Elastomere umfassen Materialien, wie natürliche und synthetische Polyisoprene, Polybutadien, Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butadien-Acrylnitril-Kautschuk, Polychloropren (Neopren), Butylkautschuk, Polysulfid, Siliconkautschuk, Urethankautschuk, Polyacrylat, Epichlorhydrin-Homo- und -Copolymere, Propylenoxidkautschuk, Fluorsiliconkautschuk, Fluorkohlenstoffkautschuk, chlorsulfoniertes Polyethylen, chloriertes Polyethylen, Ethylen-Propylen-Kautschuk. Die Eigenschaften der Hülse 10 sind in hohem Maß von dem vorgesehenen Gebrauch der Hülse abhängig. Wenn also die Hülse 10 hauptsächlich als elektrische Isolationsumhüllung verwendet werden soll, sind ihre elektrischen Eigenschaften von größter Wichtigkeit. Wenn andererseits die Hülse viel physischem Mißbrauch ausge setzt ist, kann es notwendig sein, eine Hülse vorzusehen, die Zähigkeit, gute Flammbeständigkeit, gute Lösungsmittelbeständigkeit usw. hat. Zur Verwendung mit Hochspannung kann es erwünscht sein, eine Hülse zu haben, die halbleitfähig gemacht worden ist, indem große Mengen an geeigneten Füllstoffen oder leitfähigen Teilchen in der Hülse verteilt werden, oder eine Hülse, die Beständigkeit gegenüber Kriechwegbildung und/oder Erosion besitzt.
In gewissem Umfang ist die Beschaffenheit der Hülse von der Beschaffenheit der Halterung abhängig, was für den Fachmann leicht ersichtlich ist. So kann die Rückstellkraft, die von der aufgeweiteten elastomeren Hülse aufgebracht wird, die mechanische Festigkeit der Halterung nicht überschreiten. Ferner ist es notwendig, eine Hülse zu wählen, die mit der Halterung so weit kompatibel ist, daß sie von der Halterung gelöst werden kann. Diese und andere Aspekte der Beziehung zwischen der Hülse und der Halterung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Als weitere Hintergrundinformation, die sich auf die Erörterung der bevorzugten Ausführungsform bezieht, ist zu sagen, daß das Kabel 20 einen undurchlässigen Außenmantel 22 aus Isoliermaterial, wie Kunststoff oder Kautschuk aufweist, der das Kabel umschließt und es gegenüber der äußeren Umgebung schützt. Eine Abschirmung 24 kann aus geflochtenen oder gewickelten leitfähigen Drähten oder Band, Folie oder dergleichen gebildet sein. Drähte sind in Fig. 1 gezeigt, und die Drähte 26 sind nach hinten umgebogen und in einem Bündel von dem Kabel 20 weg zusammengefaßt und enden an einem Crimpösenabschluß 28, der die elektrischeerdung der Abschirmung 24 ermöglicht. Eine halbleitfähige Schicht 30 liegt unter der Abschirmung 24 und liegt über einem vernetzten dielektrischen Polyethylenkern 32.
Als Teil der Vorbereitung des Abschlusses des Kabels ist über der Schicht 30 und über dem freigelegten Dielektrikum 32 eine rohrförmige Umwicklung 34 aus einem Material aufgebracht, das so ausgebildet ist, daß es Beanspruchungen vermindert, die sonst an dem Ende der halbleitfähigen Schicht vorhanden sind. Alternativ kann eine Beanspruchungsschicht an der innenseitigen Oberfläche der elastorneren Isolierhülse 12 beispielsweise durch Koextrusion, Laminieren oder dergleichen zusätzlich vorgesehen sein. Geeignete Dichtrnaterialien (nicht gezeigt) sind an den Abdichtenden angeordnet, um die wetterfeste Abdichtung der Hülse 12 über dem Abschluß und um diesen herum zu verstärken und zu erleichtern. Ein Verbindungsschuh 40 ist an den Leiter 38 auf herkömmliche Weise angequetscht. Man sieht, daß die rückgestellte elastomere Isolierhülse 12 mit ihrem äußeren Ende 16 um das Crimpende des Schuhs 40 herum abdichtet und mit ihrem inneren Ende über dem Außenmantel 22 abdichtet.
Die Fig. 2 und 3 zeigen einen im allgemeinen rohrförmigen Dorn 42, der mit geringen Kosten aus einem extrudierfähigen Material, wie Acrylat oder Polyvinylchlorid (PVC), das einen Elastizitätsmodul von ca. 3 x 10&sup5; psi hat, gebildet sein kann. Alternativ kann der Dorn 42 aus extrudierfähigem Metall, wie Aluminium oder faserverstärktem Kunstharzmaterial, ebenfalls durch Extrusion oder Puitrusion geformt sein.
Der Dorn 42 ist beispielsweise mit einer Serie von radial vorspringenden Rippen 44 geformt, die von einer äußeren Oberfläche 46 des Dorns 42 radial nach außen vorspringen. Es ist am meisten erwünscht, daß die Rippen 44 im wesentlichen in Längsrichtung und parallel verlaufen, obwohl eine geringe bis mäßige Helixgeometrie für die Rippen ohne besondere Nachteile in bezug auf die Funktionalität des Dorns 42 relativ zu der Freigabe und Rückstellung der Hülse 12 vorgesehen sein könnte.
Eine Serie von im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden flachen Mulden oder Rillen 48 ist ebenfalls durch die Extruderdüse in dem Dorn 42 gebildet. Die Mulden 48 dienen als Reservoire oder Aufnahmen, um während der Lagerung einer Anordnung, die den Dorn 42 und die Hülse 12 in einem radial aufgeweiteten/gedehnten Zustand aufweist, ein geeignetes Schmiermittel, wie etwa Silicon- oder Fluorsiliconfett zu halten. Die Anzahl von Rippen 44 und das Ausmaß, bis zu dem sie über die äußere Hauptoberfläche 46 des Dorns vorspringen, sind derart, daß die Rippen 44 in gegenüberliegende innere Oberflächenbereiche der Hülse 12 eingreifen und einen Mechanismus bilden, um den größten Teil oder sogar die gesamte Spannung darauf aufzubringen, die notwendig ist, um die Hülse 12 in ihrem radial aufgeweiteten oder gedehnten Zustand zu halten. Die Rippen 44 verringern dadurch ganz erheblich die Oberfläche des Dorns 42, die in direktem Kontakt mit der Hülse 12 liegt.
Ein Dorn 42, der mit Rippen 44, die über die äußere Hauptfläche 46 vorspringen, und mit dazwischenliegenden, in Längsrichtung verlaufenden Mulden oder Rillen 48 ausgebildet ist, ist zwar die momentan am meisten bevorzugte Ausführungsform für den Dorn, aber andere geeignete Geometrien sind auch denkbar. Beispielsweise kann der Dorn mit einer nach außen ausgebogenen Kontur oder mit geeigneten Zähnen, Facetten oder anderen längsverlaufenden Vorsprüngen und Vertiefungen gebildet sein, so daß die Oberfläche, die mit der Hülse in Kontakt ist, verringert ist und benachbarte vertiefte Längsbereiche verfügbar sind, um das Schmiermittel zu halten und so die Freigabe der Hülse von dem Dorn zu erleichtern. Der Dorn kann auch mit einer längsverlaufenden Reißlinie gebildet sein, um die Teilung des Dorns entlang der Reißlinie zu erleichtern. Je nach dem Anwendungszweck kann die Reißlinie genutzt werden, um den Dorn zu veranlassen, einen kleineren Querschnittsdurchrnesser anzunehmen, um die Freigabe der Hülse zur Umschließung des Substrats zu erleichtem, oder sie kann genutzt werden, um einen ausreichenden Raum zu bilden, so daß der Dorn von dem Substrat (z. B. einem Kabelspleiß) entfernt werden kann, nachdem die Hülse freigegeben worden ist und das Substrat überdeckt hat.
Die Hülse 12 wird auf den Dorn 42 mit irgendeinem geeigneten herkmmlichen Aufweitverfahren aufgezogen. Eine Serie von Führungsdrähten, die zwischen die Rippen 44 passen, ist gut geeignet, um die Hülse 12 auf den Dorn 42 aufzuziehen. Der Dorn 42 kann auch nach seinem Formen beispielsweise durch Extrusion bearbeitet werden, um eine quer verlaufende ringförmige Reiß- oder Bruchlinie 50 an oder nahe dem Mittelpunkt seiner Längsdimension zu bilden. Die Reißlinie 50 erlaubt es dem Techniker, eine Biege- oder Brechkraft auf den Dorn 42 aufzubringen und ihn dadurch in zwei ungefähr gleich lange Segmente zu teilen, die es der Hülse 12 ermöglichen, ihre Rückstellung an der Stelle der Reißlinie 50 zu beginnen und daraufhin auf einen Kabelspleiß - im Gegensatz beispielsweise zu einem Endabschluß - auf zuschrumpfen und ihn abzudichten.
Gemäß Fig. 4 wird unmittelbar vor der Installation der Hülse 12 die Hülse von dem Monteur mit den Händen gegriffen und entlang der Verdrehlinien 52 und 54 hin- und hergedreht. Wenn die Dorn/Hülsen-Anordnung schon einige Zeit zusammengebaut ist, kann die rückstellbare elastornere Hülse 12 eventuell das gesamte Schmiermittel von den Kontaktoberflächen der Rippen 44 weggedrückt haben. Durch Verdrehen der Hülse 12 in Umfangsrichtung um den Dorn 42, wie Fig. 4 zeigt, bewirkt der Verdrehvorgang, daß das in den Vertiefungen enthaltene Schmiermittel über die Kontaktoberf lächen der Rippen gefördert wird und dadurch die Rippen erneut schmiert, um die Freigabe und Rückstellung der Hülse 12 um das präparierte Kabelende herum, auf dem sie verwendet werden soll, zu erleichtem.
Die Fig. 5, 6, 7 und 8 zeigen die fortschreitende Freigabe der Hülse 12 von dem Dorn 42 zur Installation um das Abschlußende des Kabels 20 herum. In Fig. 5 wird die gelokkerte und erneut geschmierte Dorn/Hülsen-Anordnung über dem präparierten Ende des Kabels 20 positioniert. Beginnend mit Fig. 6 wird der Dorn 42 beispielsweise mit der linken Hand in Längsrichtung von dem Kabel 20 wegbewegt, während gleichzeitig die Hülse 12 mit der rechten Hand in der richtigen Position über dem Substrat gehalten wird. Während sich die Hülse 12 an dem Dorn 42 vorbeibewegt, schrumpft die Hülse und stellt sich in ihre Ausgangsform zurück. Die Rückstellung findet in Fig. 7 fortschreitend statt und ist in Fig. 8 komplett. Nachdem der Dorn 42 entfernt worden ist, ist er verbraucht und kann weggeworfen oder recycelt werden.
Die Fig. 9 bis 11 zeigen eine alternative bevorzugte Ausführungsform einer Hülse 12'. In diesen Figuren tragen Elemente, die gegenüber den vorher in Verbindung mit den Fig. 1 bis 8 beschriebenen Elementen unverändert sind, die gleichen Bezugszeichen, und die vorherige Erläuterung gilt wie vorher für diese Elemente.
Die Hülse 12', die auf dem Dorn 42 in Fig. 9 aufgeweitet gezeigt ist, weist zwei durchgehende Endsegmente 13 auf, die auf den Körper der Hülse 12' entlang einer im allgemeinen ringförmigen, quer verlaufenden Faltung umgefaltet gezeigt sind. Unter bestimmten Umständen ist es als am vorteilhaftesten festgestellt worden zu verhindern, daß die durchgehenden Endsegmente 13 und 15 mit dem Schmiermittel in Kontakt gelangen, das auf dem Dorn 42 zwischen den Rippen 42 aufgenommen ist.
Fig. 10 zeigt die Hülse 12', nachdem sie durch Zurückziehen des Dorns wie vorher freigegeben ist, bevor jedoch die durchgehenden Endsegmente 13 und 15 entfaltet werden, um ihnen entsprechend zugewandte Endsegmente des Substrats (des präparierten Kabelendes) 20 zu überdecken. Fig. 11 zeigt die fertiggestellte Überdeckung, wobei die Endsegmente 13 und 15 entlang den Faltstellen 17 entfaltet worden sind, um ihnen benachbarte zugewandte Segmente des Substrats zu überdecken. Es ist somit ersichtlich, daß die Endsegmente 13 und 15 daran gehindert werden, mit dem die Freigabe fördernden Schmiermittel in Kontakt zu gelangen, das sonst mit der inneren Seitenwand des Substrats 12' in Kontakt ist.
Die Dorn/Hülsen-Anordnungen gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung sind während der Lagerung und Handhabung sehr stabil und robust und unterliegen nicht der Gefahr einer ungewollten Freigabe. Bei Verwendung in Hochspannungskabelabschlüssen oder -spleißen kann die Hülse 12 oder 12' mit integralen Wetterschirmen 14 (wie in Fig. 1 gezeigt) versehen sein, um eine elektrische Verschlechterung zu vermindern und zu hemmen.
Es versteht sich, daß das vorstehende Beispiel nur die Erfindung verdeutlicht und daß der Schutzumfang nicht durch die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschränkt ist. Beispielsweise kann die Hülse bei Niederspannungsabschlüssen und -kabeln und anderen elektrischen Einrichtungen, wie Verteilerschienen, Durchführungen, Kabelverzweigungen und dergleichen verwendet werden. Die Hülse kann an einem Ende geschlossen sein, so daß eine Kappe gebildet ist, um das Ende eines Kabels zu umschließen, usw. Der Dorn kann wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Reißlinie bilden, so daß er gemeinsam mit der Freigabe der Hülse geteilt werden kann, um deren Rückstellung und das Entfernen des Dorns zu unterstützen oder anschließend an die Freigabe das Entfernen des Dorns von dem Substrat zu fördem, wie beispielsweise im Fall eines Kabelspleißes. Für den Fachmann sind viele Änderungen und stark unterschiedliche Ausführungsformen denkbar, ohne von der Erfindung abzuweichen, deren Schutzumfang im einzelnen in den nachstehenden Ansprüchen angegeben ist.

Claims

1. Anordnung, die folgendes aufweist:

eine rückstellbare elastomere Hülse (12, 12'), um ein Substrat (20) zu umhüllen, und

eine Dorneinrichtung (42), auf der die Hülse (12, 12') in einem aufgeweiteten Zustand angebracht ist, so daß die Hülse (12, 12') bei Freigabe eine kleinere Querschnittsdimension annimmt, um das Substrat (20) zu umhüllen, wobei die Dorneinrichtung (42) eine im allgemeinen rohrförmige Konfiguration hat und eine Serie von voneinander beabstandeten, im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Vorsprüngen (44) bildet, die von ihr radial nach außen verlaufen, wobei die Hülse (12, 12') in wesentlichem Kontakt mit den in Längsrichtung verlaufenden Vorsprüngen (44) ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmiermittel zum Schmieren der Hülse (12, 12') relativ zu der Dorneinrichtung (42) in der Hülse (12, 12') zwischen den in Längsrichtung verlaufenden Vorsprüngen (44) angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, die eine Serie von in Längsrichtung verlaufenden Mulden (48) aufweist, die in der im allgemeinen rohrförmigen äußeren Oberfläche der Dorneinrichtung (42) zwischen den Vorsprüngen (44) gebildet sind, und wobei das Hülsenschmiermittel in den Mulden (48) enthalten ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Schmiermittel eine Schmiersubstanz auf Silicon- oder Fluorsiliconbasis aufweist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dorneinrichtung (42) von einheitlicher Konstruktion ist und über die Gesamtlänge der Hülse (12, 12') verläuft.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Längsrichtung verlaufenden Vorsprünge (44) Rippen aufweisen, die von einer im allgemeinen rohrförmigen äußeren Oberfläche der Dorneinrichtung (42) radial nach außen verlaufen, wobei die Hülse (12, 12') in wesentlichem Kontakt mit den Rippen (44) ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die eine quer verlaufende Bruchlinie (50) aufweist, die in der Dorneinrichtung (42) gebildet ist, um ihre Trennung in zwei Segmente entlang der Bruchlinie (50) zu ermöglichen, um die Freigabe und Rückstellung der Hülse (12, 12') zum Schließen über dem Substrat (20) zu erleichtem.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Hülse (12, 12') zur Verwendung mit einem Hochspannungsabschluß geeignet ist und eine Vielzahl von Wetterschutzelementen (14) aufweist, die integral als Teil davon ausgebildet sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Hülse (12, 12') eine innere Schicht aus Material zur Beanspruchungssteuerung hat.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Dorneinrichtung (42) mit wenigstens einer in Längsrichtung verlaufenden Trennlinie versehen ist, um es zu ermöglichen, daß die Dorneinrichtung (42) sich in Längsrichtung entlang der Trennlinie teilen läßt.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Hülse (12, 12') mit durchgehenden Endsegmenten (13) versehen ist, die auf ihnen benachbarte, zugewandte äußere Wandsegmente der Hülse (12, 12') umgefaltet sind, während die Hülse in einem aufgeweiteten Zustand auf der Dorneinrichtung (42) angebracht ist, wobei die Endsegmente (13) nach der Freigabe der Hülse (12, 12') von der Dorneinrichtung (42) auf das Substrat (20) entfaltet werden, um entsprechende, ihnen benachbart zugewandte Endsegmente des Substrats (20) zu überdecken.

11. Verfahren zum Umhüllen eines Substrats (20), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

- Positionieren einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche über dem Substrat (20); und

- Zurückziehen der Dorneinrichtung (42) aus der Hülse (12, 12') durch folgende Maßnahmen:

(a) Verdrehen der Hülse (12, 12') um die Dorneinrichtung (42), um das Schmiermittel zum Rückfließen 20 zwischen die Hülse (12, 12') und die Vorsprünge (44) zu veranlassen und dadurch etwaige trockene Bereiche der einander gegenüberliegenden Oberflächen der Hülse (12, 12') und der Dorneinrichtung (42) erneut zu schmieren, und anschließendes

(b) Gleitenlassen der Dorneinrichtung (42) in Längsrichtung weg von der Hülse (12, 12'), während ihre Position über dem Substrat (20) beibehalten wird, so daß die Hülse (12, 12') fortschreitend eine kleinere Querschnittsdimension annimmt, um das Substrat (20) zu umhüllen, während die Dorneinrichtung (42) fortschreitend zurückgezogen wird.