DE69510265T2

DE69510265T2 - Umhüllung für eine Verbindung

Info

Publication number: DE69510265T2
Application number: DE1995610265
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kobayashi; Tsunehisa Nakamura; Kiyotaka Tanaka
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1994-04-21
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2015-04-20
Also published as: CA2147454C; JPH07298473A; JP3366725B2; EP0678959B1; EP0678959A1; CA2147454A1; DE69510265D1; HK1013893A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich, das auf einen Verbindungsbereich von zum Gebrauch in kalten Regionen bestimmten elektrischen Kabeln oder auf einen Verbindungsbereich von verzweigten elektrischen Kabeln mit unregelmäßigen Flächen vorgesehen ist. Das Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich dient dem Wasserfestmachen, dem elektrischen Isolieren und dem mechanischen Schutz des Verbindungsbereichs.
Als Verfahren zum elektrischen Isolieren und Wasserdichtmachen eines verbindungsbereichs elektrischer Kabel sind ein wasserdichtes Band verwendendes verfahren, ein Mastixmaterial und wasserdichtes Band verwendendes Verfahren, ein Verfahren, das ein thermisches Kontraktionsrohr verwendet, ein Verfahren, das eine als PST bezeichnete rohrförmige Struktur verwendet, und dergleichen bekannt. Das Mastixmaterial ist ein viskoelastisches, leicht verformbares Material, wie Butylgummi, Abdichtungsmaterial oder dergleichen, zum Abdecken der elektrischen Kabel. Das PST, eine Abkürzung für Pre-Stretched Tube, ist ein ringförmiges Teil, das vorab in radialer Richtung des Rohres gedehnt ist und sich in radialer Richtung des Rohrs zusammenzieht, wenn der gedehnte Zustand aufgehoben wird.
Wie in Fig. 5 dargestellt, weist das Verfahren zum Isolieren eines Bereichs, in dem zwei elektrische Kabel durch ein wasserdichtes Band 4 verbunden sind, das Problem auf, daß die Art des Wickelns je nach Benutzer unterschiedlich ist, so daß die Verbindungsbereiche keine einheitlichen äußeren Ausbildungen haben. In einer Region, in der im Winter Schnee fällt; wird, um ein Brechen elektrischer Kabel, auf denen Schnee liegt, zu verhindern, wird ein elektrisches Kabel gemäß Fig. 4 verwendet, das in diametraler Richtung eines Umhüllungsmaterials 3 eines Leiters 1 von der Umfangsfläche aus verlaufende Vorsprünge 3 aufweist.
Im folgenden wird das elektrische Kabel der Fig. 4 als "SN-OC" elektrisches Kabel bezeichnet, welches die Abkürzung für "Snow Out-door Cross-linked polyethylene insulated wire" (für Schnee und im Außenbereich geeignetes, mit vernetztem Polyethylen isoliertes Kabel) ist und bei dem es sich um ein isoliertes Überlandkabel mit einem Aufbau handelt, der ein Ansammeln von Schnee auf dem Kabel verhindert.
Wenn das wasserdichte Band 4 um den verbindungsbereich der elektrischen SN-OC-Kabel gewickelt ist, dringt Wasser aufgrund der Verwendung des wasserdichten Bandes 4 in einen Spalt 5 zwischen den Vorsprüngen 3 und der Umfangsfläche des Umhüllungsmaterials 2 ein; so daß eine ausreichende Wasserdichtigkeit nicht erreicht werden kann. Infolgedessen ist dieses Verfahren dahingehend nachteilig, daß keine günstige elektrische Isoliereigenschaft erreicht werden kann.
Wie in Fig. 6 dargestellt, kann bei dem Verfahren des Isolierens des Verbindungsbereichs mit einem Mastixmaterial 6 und dem wasserdichten Band 4 der um die Vorsprünge 3 gebildete Spalt mit dem Mastixmaterial 6 gefüllt werden. Dieses Verfahren schafft eine bessere Wasserdichtigkeit als das Verfahren, bei dem nur das wasserdichte Band 4 verwendet wird. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die Art des Wickelns je nach Benutzer verschieden ist und die äußere Konfiguration der Verbindungsbereiche nicht gleichförmig sind, und ferner den Nachteil, daß das Mastixmaterial 6 fließfähig ist; und seine Dicke daher schwer zu regeln ist, und das Mastixmaterial 6 ferner am Ende des verbindungsbereichs ausfließt. Ferner hat dieses Verfahren den Nachteil, daß es einige Minuten bis einige Stunden bei Zimmertemperatur erfordert, bis das Mastixmaterial 6 aufgrund der Eigenschaften eines hochpolymeren Materials verformt wird. Das heißt, daß es eine lange Zeit braucht, bis das Mastixmaterial 6 in Kontakt mit der Außenform des elektrischen SN-OC-Kabels gebracht ist. Darüber hinaus hat das Mastixmaterial 6 den Nachteil einer geringen Hitzebeständigkeit.
Bei dem Verfahren des Isolierens des Verbindungsbereichs mit einem wärmeschrumpfbaren Rohr 7, wie in JP-A-1-295614 offenbart und in Fig. 7 dargestellt, kann der Vorgang leicht mittels des wärmeschrumpfbaren Rohrs 7 erfolgen, und die Außenformen der Verbindungsbereiche sind gleichmäßig, da der Spalt 5 um den Vorsprung 3 mit einem Dichtmittel 8 gefüllt wird, indem das im Inneren des wärmeschrumpfbaren Rohres 7 vorgesehene Dichtmittel 8 durch Wärme geschmolzen wird, und somit bietet dieses Verfahren vorteilhafte Wasserdichtheit und elektrische Isolierung. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß eine Wärmequelle, beispielsweise ein Brenner, zum Schrumpfen des wärmeschrumpfbaren Rohrs 7 erforderlich ist, und ferner hat es den Nachteil, daß das Ausmaß der Wärmeschrumpfung je nach Bediener nicht gleichmäßig ist.
Beim Verfahren des Isolierens des Verbindungsbereichs mit einem PST 9, wie in Fig. 8 dargestellt und in JP-B-49-49-46190 offenbart, kann der Isoliervorgang leichter durchgeführt werden, als bei den Verfahren unter Verwendung eines wasserdichten Bandes 4 bzw. eines wärmeschrumpfbaren Rohres 7, und die Außenformender Verbindungsbereiche sind hierbei gleichmäßig. Der um die Vorsprünge 3 ausgebildete Spalt 5 kann jedoch nur durch die Elastizität von Gummi gefüllt werden, der in dem PST 9 enthalten ist, welches ein einlagiges PST oder ein zweilagiges PST mit einer Gummihärte von 45º aufweist. Wasser dringt somit in den Spalt 5 und eine ausreichende Wasserdichtigkeit kann nicht erreicht werden. Daher hat dieses Verfahren einen Nachteil hinsichtlich der elektrischen Isolierungseigenschaften.
Bei dem in JP-A-3-143217 offenbarten und in Fig. 9 dargestellten Verfahren des Isolierens des Verbindungsbereichs mittels einer Struktur, welche im Inneren des PST 9 ausgebildetes Mastixmaterial 6 umfaßt, ist der Spalt 5 mit dem Mastixmaterial 6 gefüllt und das Mastixmaterial 6 ist mit dem PST 9 bedeckt. Auf diese Weise kann das Isolieren einfach durchgeführt werden und die Außenformen der Verbindungsbereiche haben darüber hinaus einheitliche Form, so daß eine vorteilhafte Wasserdichtigkeit und elektrische Isolierung erreicht werden kann. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß das auf dem das PST bildenden Kernmaterial vorgesehene Mastixmaterial 6 an dem Kernmaterial haftet und dadurch ein Trennen des Mastixmaterials 6 vom Kernmaterial erforderlich ist. Dieses Verfahren ist ferner dahingehend nachteilig, daß das verwendete Mastixmaterial 6 wie beschrieben aus dem Ende des Verbindungsbereichs ausfließen kann.
Aus DE-U-90 02 070, welche den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bildet, ist ein Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich bekannt, das ein Ringteil aus Elastomer und ein Kernteil aufweist, welches das Ringteil in einem radial gedehnten Zustand hält. Miteinander zu verbindende Gegenstände können in das Kernteil eingesetzt werden, so daß beim Entfernen des Kernteils aus dem Ringteil letzteres den Verbindungsbereich der zu verbindenden Gegenstände abdeckt. Das Ringteil weist ein zweites elastisches Teil, das entlang einer Außenfläche des Kernteils angeordnet ist, und ein erstes elastisches Teil auf; das entlang der Außenfläche des zweiten elastischen Teils und derjenigen eines Kernteils angeordnet ist. Das zweite elastische Teil hat eine Gummihärte im Bereich zwischen 25 und 45 Shore-A-Härte.
US-A-3 816 640 offenbart eine Kabelspleißanordnung zum Verbinden zweier abgeschirmter Hochspannungskabel, die aus einer Anzahl elastomerer koaxialer Innenrohre und einem elastomeren halbleitenden Außenrohr besteht, das koaxial zu den Innenrohren verläuft. Halbleitende Bereiche und Hochdielektrizitäts- Isolierbereiche bilden die Innenrohre, wobei die halbleitenden Bereiche benachbarter Innenrohre verschachtelt sind, um als Erweiterungen der Kabelabschirmung zu dienen. Wenigstens eine der Abschirmungserweiterungen ist in elekfrischem Kontakt mit dem halbleitenden Außenrohr; um die Kabelabschirmung über den Spleißbereich zu verlängern.
Aus WO-A-91 18045 ist ein elastomeres rohrförmiges Teil bekannt, das eine Kombination aus zwei Schichten aus Ethylen-Propylen-Gummi mit einer Shore- A-Härte zwischen 28 und 33 aufweist.
Durch ein Kernteil können die elastischen Rohre in einem Zustand gehalten werden, in dem sie in radialer Richtung gedehnt sind.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich zu schaffen, der dahingehend verbessert ist, daß er einen Verbindungsbereich elektrischer Kabel mit unregelmäßiger Außenform ermöglicht, der verbesserte Feuchtigkeitsdichte, elektrische Isolierungs- und Niedertemperatureigenschaften hat.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich nach Patentanspruch 1 gelöst. Die Merkmale bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung ist jeweils in den Unteransprüchen aufgeführt.
Zur Lösung dieser und anderer Aufgaben ist nach einem Aspekt der Erfindung ein Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich vorgesehen, mit: einem aus einem Elastomer gebildeten Ringteil, und einem Kernteil, das das Ringteil in einem Zustand hält, in dem das Ringteil in radialer Richtung gedehnt ist, um miteinander zu verbindende Objekte in das Kernteil einzuführen und das Ringteil auf einem Verbindungsbereich der miteinander zu verbindenden Objekte anzuordnen und dadurch den Verbindungsbereich der Objekte mit dem Ringteil beim Entfernen des Kernteils aus dem Ringteil abzudecken, wobei das Ringteil ein entlang der Außenfläche des Kernteils angeordnetes zweites elastisches Teil und ein erstes elastisches Teil aufweist, das entlang der Außenfläche des zweiten elastischen Teils und derjenigen des Kernteils angeordnet ist, wobei das zweite elastische Teil aus Silikongummi mit einer Gummihärte im Bereich von 10 bis 20 Grad gemäß JIS (Japanese Industrial Standard) A-Standard aufweist, und das erste Teil aus Siliziumgummi mit einer Zugspannung im Bereich von 196,2 bis 588,6 N/cm² (20 bis 60 Kgf/cm²) bei einer Zugbelastung von 300% besteht.
Durch den genannten Aufbau der vorliegenden Erfindung haften das erste und das zweite elastische Teil eng an der Außenfläche von miteinander zu verbindenden Gegenständen, selbst wenn diese Außenflächen unregelmäßig sind. Somit verleiht das Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich diesem Ver bindungsbereich eine verbesserte Feuchtigkeitsdichte, bessere elektrische Isolierungseigenschaften und bessere Niedertemperatureigenschaften.
Diese und andere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen:
Fig. 1 ist ein Halbschnitt des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Umhüllungsteils eines Verbindungsbereichs;
Fig. 2A und 2B sind Schnittdarstellungen entlang einer Richtung der Längsachse des Umhüllungsteils des Verbindungsbereichs und entlang einer zur Achse senkrechten Richtung, wobei ein Zustand gezeigt ist, in dem das Umhüllungsteil des Verbindungsbereichs der Fig. 1 an elektrischen SN-OC-Kabeln angebracht ist;
Fig. 3 ist eine Ansicht mit einem Teilschnitt zur Darstellung des auf zwei Enden eines Rohres aufgebrachten Umhüllungsteils für einen Verbindungsbereich der Fig. 1;
Fig. 4 zeigt einen vertikalen Schnitt durch ein elektrisches SN-OC-Kabel;
Fig. 5A und Fig. 5B sind Schnittdarstellungen entlang einer Richtung der Längsachse der elektrischen SN-OC-Kabel und entlang einer zur Achse senkrechten Richtung, wobei der Zustand dargestellt ist, in dem elektrische SN-OC- Kabel miteinander durch ein wasserdichtes Band verbunden sind;
Fig. 6A und Fig. 6B sind Schnittdarstellungen entlang einer Richtung der Längsachse der elektrischen SN-OC-Kabel und entlang einer zur Achse senkrechten Richtung, wobei der Zustand dargestellt ist, in dem elektrische SN-OC- Kabel miteinander durch ein Mastixmaterial und ein wasserdichtes Band verbunden sind;
Fig. 7A und Fig. 7B sind Schnittdarstellungen entlang einer Richtung der Längsachse der elektrischen SN-OC-Kabel und entlang einer zur Achse senkrechten Richtung, wobei der Zustand dargestellt ist, in dem elektrische SN-OC- Kabel miteinander durch ein Dichtmittel und ein wärmeschrumpfbares Rohr verbunden sind;
Fig. 8A und Fig. 8B sind Schnittdarstellungen entlang einer Richtung der Längsachse der elektrischen SN-OC-Kabel und entlang einer zur Achse senkrechten Richtung, wobei der Zustand dargestellt ist, in dem elektrische SN-OC- Kabel miteinander durch ein herkömmliches PST verbunden sind; und.
Fig. 9A und Fig. 9B sind Schnittdarstellungen entlang einer Richtung der Längsachse der elektrischen SN-OC-Kabel und entlang einer zur Achse senkrechten Richtung, wobei der Zustand dargestellt ist, in dem elektrische SN-OC- Kabel miteinander durch ein Mastixmaterial und das herkömmliche PST verbunden sind.
Vor der weiteren Beschreibung der vorliegenden Erfindung, sei darauf hingewiesen, daß gleiche Teile in sämtlichen Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind:
Ein Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Das Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich nach diesem Ausführungsbeispiel hat einen im wesentlichen gleichen Aufbau wie die Umhüllung nach der vorgenannten JP-B-49-46190 und ist wie in Fig. 1 dargestellt aufgebaut. Das heißt, das Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich weist ein Ringteil mit einem ersten elastischen Teil 22 und einem zweiten elastischen Teil 23 auf, wobei das erste elastische Teil 22 auf der Außenfläche des zweiten elastischen Teils 23 vorgesehen ist; und im Inneren des zweiten elastischen Teils 23 und des ersten elastischen Teils 22 ein Kernteil 24 vorgesehen ist, welches das Ringteil radial gedehnt hält. Das erste elastische Teil 22 und das zweite elastische Teil 23 bestehen aus einem PST. Das Vorsehen eines PST ist eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung. Das Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich ist in einem Verbindungsbereich elektrischer Kabel angeordnet, beispielsweise elektrischer SN-OC-Kabel, deren Außenflächen unregelmäßig sind. Wenn das Kernteil 24 aus dem Umhüllungsteil 20 fit einen Verbindungsbereich entfernt wird, ziehen sich das erste elastische Teil 22 und das zweite elastische Teil 23 in radialer Richtung zusammen, wodurch sie den Verbindungsbereich bedecken. Jedes der zuvor beschriebenen Bestandteile ist im folgenden beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, daß "zylindrische Ausbildung" gemäß der Beschreibung nicht auf Gegenstände mit kreisförmiger Querschnittsfläche beschränkt ist, sondern auch eine hohle lange und schmale Schnittflächenform umfaßt. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß "Verbindungsbereich" ein Ausdruck ist, der nicht einen Bereich umfaßt, in dem zwei elektrische Kabel miteinander verbunden sind, sondern auch einen Bereich, in dem mehrere elektrische Kabel miteinander verbunden sind, und darüber hinaus einen Bereich verzweigter elektrischer Kabel.
Das erste elastische Teil 22 ist im wesentlichen zylindrisch und zieht sich radial zusammen, wenn das Kernteil 24 aus dem Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich entfernt wird, wodurch es den Verbindungsbereich wasserdicht, elektrisch isolierend und mechanisch schützt. Elastomer ist als Material für das erste elastische Teil 22 bevorzugt, da das Material als PST eine bevorzugte Eigenschaft haben muß und in einer Niedertemperaturumgebung, in der die elektrischen SN-OC-Kabel verwendet werden, unter anderem feuchtigkeitsdicht sein muß. Als Materialien für das erste elastische Teil 22 wird Silikongummi verwendet. Silikongummi wird verwendet, da (1) es ohne Verschlechterung seiner Eigenschaften in einem breiten Temperaturbereich von -60ºC bis +150ºC verwendet werden kann, (2) es eine ausgezeichnete Wetterfestigkeit hat, wie durch einen bei Sonnenschein unter Verwendung eines Wettemessers durchgeführten Tests erwiesen, der zeigte, daß es über mehr als 5000 Stunden bei 63ºC Schwarzplattentemperatur eingesetzt werden kann, obwohl kein Ruß dem Silikongummi zugesetzt wurde, (3) es hat eine hohe Abweisefähigkeit, so daß Kriechwegbildung nur in geringem Maße auftritt, (4) es hat eine ausgezeichnete elektrische Isolierfähigkeit und (5) es ausgezeichnet trennbar, so daß es unnötig ist, es vom Kernteil zu lösen, wodurch das Entfernen des Kernteils vom Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich erleichtert wird. Es ist möglich, Plastifizierer, Öl, Ruß, UV-Strahlung absorbierende Mittel, Antioxidationsmittel, oder dergleichen dem Material des ersten elastischen Teils 22 zuzusetzen. Vorzugsweise wird eine chemische oder physikalische Brückenstruktur in das Material des ersten elastischen Teils 22 zur Verbesserung des Kriechwiederstands, der mechanischen Festigkeit, der Elastizität und der Wärmebeständigkeit eingebracht.
As erste elastische Teil 22 einen Zugbelastungswert im Bereich von 196,2 bis 588,6 N/cm² (20 bis 60 kgf/cm²) bei einer Zugbelastung von 300% (Modul von 300%) nach der Norm JUS K-6301. Wenn der Zugbelastungswert bei einer Zugbelastung von 300% für das erste elastische Teil 22 kleiner als 981 N/cm² (10 kgf/cm²) ist, reicht die Kraft zum Klemmen des elektrischen Kabels an den Verbindungsbereich nicht aus, wodurch die Luftdichtigkeit und die Wasserdichtigkeit des Verbindungsbereichs schlecht sind. Wenn der Zugbelastungswert bei 300% Zugbelastung bei dem ersten elastischen Teil 22 größer als 981 N/cm² (100 kgf/cm²) ist, ist zum Dehnen des ersten elastischen Teils 22 in radialer Richtung desselben unter Schwierigkeiten eine große Kraft erforderlich und das erste elastische Teil 22 kann nicht in günstiger Weise eng anliegend an die Außenform eines elektrischen Kabels, beispielsweise des elektrischen SN-OC- Kabels, angebracht werden.
Die beste Dicke des ersten elastischen Teils 22 reicht von 1 mm bis 15 mm. Ist die Dicke des ersten elastischen Teils 22 kleiner als 1 mm, sind die Wasserdichtigkeit, die elektrische Isolierfähigkeit, und die mechanische Festigkeit des Verbindungsbereichs unzureichend. Ist die Dicke des ersten elastischen Teils 22 größer als 15 mm, ist eine erhebliche Kraft zum Dehnen des ersten elastischen Teils 22 in radialer Richtung erforderlich und das erste elastische Teil 22 kann nicht in geeigneter Weise konform zu der Außenform elektrischer Kabel, beispielsweise elektrischer SN-OC-Kabel, verformt werden. Damit der Verbindungsbereich die Luft- und Wasserdichtigkeit wirksam gewährleisten kann, beträgt die Dicke des ersten elastischen Teils 22 zwischen 2 mm und 10 mm, vorzugsweise zwischen 3 mm und 7 mm.
Vorzugsweise hat das Material des ersten elastischen Teils 22 eine Härte im Bereich von 20 bis 60 nach dem A-Standard des JIS (Japanese Industrial Standard) und meist bevorzugt eine Härte zwischen 30 und 50. Der Grund, warum der vorgenannte Bereich bevorzugt ist, liegt darin, daß 20 zu weich ist und somit die Luft- und Wasserdichtigkeit des Verbindungsbereiches elektrischer Kabel schlecht sind. Beträgt die Härte mehr als 60, ist das Dehnen des Materials ungünstig und das erste elastische Teil 22 ist nur unter Schwierigkeiten in radialer Richtung zu dehnen, und darüber hinaus ist das erste elastische Teil 22 nicht in enger Anlage an die Außenform elektrischer Kabel verformbar, beispielsweise an elektrische SN-OC-Kabel.
Das zweite elastische Teil 23 ist im folgenden beschrieben.
Das zweite elastische Teil 23 ist im wesentlichen zylindrisch entlang der Konfiguration der Innenfläche des ersten elastischen Teils 22 ausgebildet. Das zweite elastische Teil 23 wird entsprechend der Außenform des elektrischen SN-OC Kabels verformt, wenn das Kernteil 24 aus dem Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich entfernt wird. Das heißt; das zweite elastische Teil 23 dient dem Schutz des Verbindungsbereichs und eines Verbindungsbereichs verzweigter elektrischer Kabel in Zusammenwirken mit dem zweiten elastischen Teil 23, um eine vorteilhafte Feuchtigkeitsdichte, elektrische Isolierung und einen vorteilhaften mechanischen Schutz des Umhüllungsteils 20 für einen Verbindungsbereich zu bewirken.
Das zweite elastische Teil 23 kann im wesentlichen über die gesamte Länge des ersten elastischen Teils 22 in axialer Richtung vorgesehen sein; wie in Fig. 1 dargestellt, jedoch kann es auch in einem Ende des ersten elastischen Teils 22 in axialer Richtung des ersten elastischen Teils 22 vorgesehen sein, wie in Fig. 3 dargestellt.
Vorzugsweise ist das zweite elastische Teil 23 aus demselben Material hergestellt wie das erste elastische Teil 22, da das ein PST bildende Material des zweiten elastischen Teils 23 günstige Eigenschaften haben und zusätzlich den Verbindungsbereich wie beschrieben isolieren soll. Silikongummi ist auch als Material für das zweite elastische Teil 23 am besten geeignet, da es eine vorteilhafte Kältebeständigkeit aufweist.
Das Material des zweiten elastischen Teils 23 hat eine Härte zwischen 10 bis 20 nach dem JIS A Standard. Ist die Härte geringer als 10, ist (1) die Viskosität des Materials so hoch, daß das Material an der Außenfläche des Kernteils 24 haften kann, (2) hat das Material eine hohe Fließfähigkeit und ist daher in der Lage, aus dem Verbindungsteil der elektrischen Kabel auszufließen, (3) das Material benötigt lange, um in engen Kontakt mit den elektrischen SN-OC Kabel zu gelangen, dessen Außenform unregelmäßig ist, (4) das Material hat eine geringe Wärmebeständigkeit. Wenn die Härte des zweiten elastischen Teils 23 größer als 20 ist, gelangt es nicht in engen Kontakt mit der Außenform des elektrischen SN-OC Kabels und somit können Lücken entstehen; die zu Problemen mit der Luftdichtigkeit, der Wasserdichtigkeit und der Isolierfähigkeit führen können. In diesem Härtebereich ist ein Gleichgewicht zwischen der Haftung des zweiten elastischen Teils 23 an dem Kernteil 24 und dessen Luftdichtigkeit bevorzugt.
Vorzugsweise liegt die Zugbelastungsfähigkeit des zweiten elastischen Teils 23 im Bereich von 9,81 bis 490,5 N/cm² (1 bis 50 kgf/cm²) bei 300% Zugbeanspruchung nachdem JIS Standard k-6301. Wenn die Zugbelastungsfähigkeit des zweiten elastischen Teils 23 weniger als 9,81 N/cm² (1 kgf/cm²) beträgt, hat das zweite elastische Teil 23 eine sehr starke Fließfähigkeit und es besteht die Möglichkeit, daß das zweite elastische Teil 23 aus dem Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich fließt. Wenn die Zugbelastungsfähigkeit des zweiten elastischen Teils 23 höher als 490,5 N/cm² (50 kgf/cm²) ist, gelangt es nicht in enge Anlage an die unregelmäßige Außenfläche des elektrischen SN-OC Kabels, so daß Lücken entstehen können. Vorzugsweise liegt die Zugbelastungsfähigkeit des Materials des zweiten elastischen Teils 23 im Bereich von 29,43 bis 196,2 N/cm² (3 bis 20 kgf/cm²). In diesem Wertebereich kann die Luftdichtigkeit, die Wasserdichtigkeit und die elektrische Isolierfähigkeit wirksam erreicht werden.
Die bevorzugte Dicke des zweiten elastischen Teils 23 reicht von 1 mm bis 10 mm. Normalerweise hat der Vorsprung 3 des elektrischen SN-OC Kabels eine Höhe von 1 mm oder mehr. Wenn daher die Dicke des zweiten elastischen Teils 23 geringer als 1 mm ist, ist es schwierig, das zweite elastische Teil 23 in enge Anlage an die Außenfläche des elektrischen SN-OC Kabels zu bringen, wodurch die Luftdichtigkeit, die Wasserdichtigkeit und die elektrische Isolierung nicht wirksam erreicht werden können. Wenn andererseits die Dicke des zweiten elastischen Teils 23 größer als 10 mm ist, ist der gesamte Verbindungsbereich, auf dem das Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich elektrischer Kabel vorgesehen ist, großformatig und die Handhabung desselben sowie der Schutz des Verbindungsbereichs verzweigter Leitungen wird erschwert. Darüber hinaus braucht es lange, eine Brückenstruktur in das Material des zweiten elastischen Teils 23 einzuführen, so daß das Material ungleichförmig ist. Höchst vorzugsweise beträgt die Dicke des zweiten elastischen Teils 23 zwischen 2 und 8 mm und meist bevorzugt zwischen 3 und 7 mm. In diesem Wertebereich können die Luft- und Wasserdichtigkeit sowie die elektrische Isolierfähigkeit wirksam erreicht werden und die Herstellung des Verbindungsteils für elekfrische Kabel vereinfacht werden.
Das Kernteil 24 ist dem in JP-B-49-46190 offenbarten Kernteil ähnlich und hat eine zylindrische Ausbildung, die durch Verbinden schmaler langer bandförmiger Materialien 24a, die spiralig miteinander gewunden sind, geformt ist. Das Kernteil 24 wird zerstört, indem ein Ende 24b des bandförmigen Materials 24a gezogen wird. Verglichen mit dem Außendurchmesser der miteinander zu verbindenden Teile ist der Innendurchmesser des Kernteils 24 so groß, daß er einen ausreichenden Spalt bildet, in dem die das Kernteil 24 bildenden bandförmigen Materialien aufgewickelt sind. Daher ist der Innendurchmesser des Kernteils 24 entsprechend dem Außendurchmesser der miteinander zu verbindenden Teile variierbar. Ein haltbares und flexibles Material, beispielsweise Essigsäure, Buttersäure-Zellulose, Polypropylen, Polyethylen oder Polyvinylchlorid, wird verwendet.
Im folgenden wird ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung des Verbindungsteils für elektrische Kabel nach dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, welches das erste elastische Teil 22, das zweite elastische Teil 23 und das Kernteil 24 aufweist, wobei zunächst die Materialien des zweiten elastischen Teils 23, des ersten elastischen Teils 22 und des Kernteils 24 jeweils zu einer vorbestimmten Form geformt und das erste elastische Teil 22 sowie das zweite elastische Teil 23 radial gedehnt werden, um diese auf die Umfangsfläche des Kernteils 24 aufzubringen. Wenn die Umfangsfläche des zweiten elastischen Teils 23 vollständig mit dem ersten elastischen Teil 22 bedeckt ist, wie in Fig. 1 gezeigt, und das Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich die in Fig. 1 dargestellte Form annimmt, erstreckt sich das Kernteil 24 in axialer Richtung länger als das erste elastische Teil 22. Nimmt das Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich die in Fig. 3 dargestellte Form an, steht das Kernteil 24 aus einem Ende des ersten elastischen Teils 22 in axialer Richtung vor.
Versuchsergebnisse, die in den Tabellen 1 bis 4 wiedergegeben sind, zeigen, daß die Zugbelastungsfähigkeit des ersten elastischen Teils 22 vorzugsweise zwischen 98,1 und 981 N/cm² (10 bis 100 kgf/cm²) bei einer Zugbeanspruchung von 300% liegen sollte, und die Gummihärte des zweiten elastischen Teils 23 nach dem JIS A-Standard 5 bis 30 betragen sollte.
Das Verbindungsteil für elektrische Kabel gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde zum Bedecken eines elektrischen Kabels mit einer unregelmäßigen Außenfläche verwendet, wie in Fig. 4 dargestellt, beispielsweise für ein elektrisches SN-OC Kabel. Ein PST-Rohr wurde derart ausgebildet, daß der Dichtungsdruck des ersten elastischen Teils 22 höher als 10% war. Der Dichtungsdruck wird wie folgt ausgedrückt:
Dichtungsdruck = [(Außendurchmesser der Kabelumhüllung-ungedehnter Innendurchmesser des elastischen Kontraktionselements)/ungedehnter Innendurchmesser des elastischen Kontraktionselements] · 100.
Bei der Untersuchung des ersten elastischen Teils 22, wie in Tabelle 1 dargestellt, wurden fünf Arten von Silikongummi (I, III bis V und VII), die in das PST gemischt waren und jeweils verschiedene Zugbelastungsfähigkeiten bei 300% hatten, zwei Arten von Ethylen-Propylen-Gummi (VI und VIII) und eine Art von silikon-denaturiertem EPDM (II) verwendet, und das erste elastische Teil 22 wurde unter Verwendung einer Form hergestellt. Bei der Untersuchung des zweiten elastischen Teils 23, gemäß Tabelle 2, wurden fünf Arten von Silikongummi (i, iii bis v und vii), die in das PST gemischt waren und jeweils verschiedene Härten hatten, zwei Arten von Ethylen-Propylen-Gummi (vi und viii) und eine Art von Butyl-Gummi (ii) verwendet, und das zweite elastische Teil 23 wurde unter Verwendung einer Form hergestellt. Durch Kombinieren der ersten elastischen Teile 22 mit den derart gebildeten zweiten elastischen Teilen 22 wurden zweischichtige PST gebildet. Die derart gebildeten zweischichtigen PST wurden auf elektrische SN-OC Kabel angewendet, um die Eigenschaften der Silikon-Gummis mit anderen Gummis zur Untersuchung der Wasserdichtigkeit und der Isolierfähigkeit der Gummis zu vergleichen, wie in der Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 1
Außer der Reißfestigkeit wurden die Materialeigenschaftswerte nach JIS K6301 gemessen.
Die Reißfestigkeit wurde nach JIS K6252 gemessen.
I, III - V, VII: Silikon-Gummi
II: silikon-denaturiertes Gummi
VI, VIII: Ethylen-Propylen-Gummi Tabelle 2
Außer der Reißfestigkeit wurden die Materialeigenschaftswerte nach JIS K 6301 gemessen.
Die Reißfestigkeit wurde nach JIS K6252 gemessen.
i - v: Silikon-Gummi
vi, viii: Ethylen-Propylen-Gummi
vii: Butyl-Gummi Tabelle 3 Untersuchungsergebnis Fortsetzung
* 2 Isoliereigenschaften zwischen Leitern elektrischer Kabel und Wasser werden nach DC1000 V mega K gemessen, wobei die Verbindungsbereiche im Wasser angeordnet sind.
Gut ≥ 2000MΩ, Befr. ≥ 500MΩ, Schl.< 500MΩ
* 3 Druckluft wird von den Enden elektrischer Kabel auf die wasserdichten Verbindungsbereiche ausgebracht, um die Drücke zu messen, bei denen Luft austritt
Gut ≥ 1kqf/cm², Befr. ≥ 0.1kgf/cm², Schl. < 0.1kgf/cm²
Die Eigenschaften des Umhüllungsteils 20 für einen Verbindungsbereich nach dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel und eines herkömmlichen PST wurden hinsichtlich der Wasserdichtigkeit, der Isoliereigenschaften, und der Kontraktionseigenschaften bei niedrigen Temperaturen der beiden Verbindungsteile für elektrische Kabel untersucht. Die Untersuchungsergebnisse sind in der Tabelle 4 dargestellt. Wie sich aus der Tabelle 4 ergibt, ist das Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich nach dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel dem herkömmlichen Verfahren, bei dem ein wasserdichtes Band verwendet wird, hinsichtlich der Wasserdichtigkeit überlegen, und das Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich nach dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel weist diesbezüglich Eigenschaften auf, die denen des mit Mastixmaterial versehenen herkömmlichen PST ähnlich sind. Hinsichtlich der Niedertemperatur-Kontraktionseigenschaften ist das Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel dem mit Mastixmaterial versehenen herkömmlichen PST überlegen. Tabelle 4 Untersuchungsergebnisse
*4: wasserdichte Bänder werden zum Isolieren auf Verbindungsbereiche gewickelt
* 5: herkömmliche Silikon-Gummi-PST werden zum Isolieren an Verbindungsbereichen vorgesehen.
* 6: Butyl-Gummi PST mit Mastix werden zum Isolieren an Verbindungsbereichen vorgesehen.
* 7: Umhüllungsteile für Verbindungsbereiche gemäß Ausführungsbeispiel werden zum Isolieren an Verbindungsbereichen vorgesehen.
Im folgenden wird der Fall beschrieben, in dem das Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich auf einen Verbindungsbereich elektrischer Kabel angewendet wird.
Beim Aufbring des Umhüllungsteils 20 für einen Verbindungsbereich auf den Verbindungsbereich der elektrischen SN-OC Kabel werden die elektrischen SN- OC Kabel in den hohlen Bereich des Kernteils 24 des Umhüllungsteils 20 für einen Verbindungsbereich eingesetzt und das Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich wird im Verbindungsbereich angeordnet: Durch Ziehen des bandförmigen Materials 24a des Kernteils 24 des Umhüllungsteils 20 für einen Verbindungsbereich aus diesem, zieht sich das erste elastische Teil 22, das eine hervorragende bleibende Verformungseigenschaft aufweist; zusammen. Die 300% Zugbelastungsfähigkeit des ersten elastischen Teils 22 bei einer 300% Zugbeanspruchung beträgt mehr als 98,1 N/cm² (10 kgf/cm²). Zu diesem Zeitpunkt wird das zweite elastische Teil 23 gegen die Oberfläche des elektrischen SN-OC Kabels mit einem Dichtungsdruck von mehr als 5% gedrückt. Infolgedessen wird das zweite elastische Teil 23 durch den Dichtungsdruck des äußeren Teils leicht verformt, da das zweite elastische Teil 23 aus einer überbrückten Gummischicht mit einer geringen Gummihärte unter 30 Grad besteht, so daß der Spalt 5, der zwischen dem zweiten elastischen Teil 23 und der wegen des Vorsprungs 3 unregelmäßigen Außenfläche des elektrischen SN-OC Kabels gebildet ist, gefüllt wird. Infolgedessen wird eine ausreichende Wasserdichtigkeit und elektrische Isolierungseigenschaft bei elektrischen SN-OC Kabeln erreicht, die gleich derjenigen einer Kombination von herkömmlichen Kabeln und herkömmlichem PST sind.
Ferner kann eine Struktur aus einem Kunststoffrohr und dem erfindungsgemäßen PST-Teil hergestellt werden, wobei das PST an beiden Enden des Kunststoffrohres angeordnet ist, wie in Fig. 3 dargestellt.
Wie zuvor beschrieben kann bei dem Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich nach dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel das zweite elastische Teil 23, das aus einem PST mit einer Gummihärte von 10 bis 20 Grad besteht, in enge Anlage an der Außenfläche miteinander zu verbindender Gegenstände gebracht werden, selbst wenn die Außenflächen der Materialien unregelmäßig sind. Es läßt sich somit ein Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich erzielen, der eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsdichte, elektrische Isolierung und Niedertemperatureigenschaft bietet. Ferner ist es nicht erforderlich, Mastixmaterial 6 vom Kernteil 24 zu lösen, da dieses Material, anders als beim Stand der Technik, nicht vorgesehen ist.
Ferner ermöglicht es das erste elastische Teil 22, das aus dem PST mit einer Zugebelastungsfähigkeit im Bereich von 196,2 bis 588,6 N/cm² (20 bis 60 kgf/cm²) bei einer Zugbeanspruchung von 300% gebildet ist, das zweite elastische Teil 23 in enge Anlage an durch eine geeignete Klemmkraft miteinander zu verbindende Gegenstände zu bringen.
Es läßt sich somit ein Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich erzielen, der eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsdichte, elektrische Isolierung und Niedertemperatureigenschaft bietet.
Wie zuvor beschrieben kann bei dem Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich nach dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel das zweite elasti sche Teil, das aus einem PST mit einer Gummihärte von 10 bis 20 Grad besteht, in enge Anlage an der Außenfläche miteinander zu verbindender Gegenstände gebracht werden, selbst wenn die Außenflächen der Materialien unregelmäßig sind. Es läßt sich somit ein Umhüllungsteil 20 für einen Verbindungsbereich erzielen, der eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsdichte, elektrische Isolierung und Niedertemperatureigenschaft bietet.
Ferner ermöglicht es das erste elastische Teil, das aus dem PST mit einer Zugbelastungsfähigkeit im Bereich von 196,2 bis 588,6 N/cm² (20 bis 60 kgf/cm²) bei einer Zugbeanspruchung von 300% gebildet ist, das zweite elastische Teil in enge Anlage an durch eine geeignete Klemmkraft miteinander zu verbindende Gegenstände zu bringen. Es läßt sich somit ein Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich erzielen, der eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsdichte, elektrische Isolierung und Niedertemperatureigenschaft bietet.

Claims

1. Umhüllungsteil für einen Verbindungsbereich, das zum Anbringen und Gebrauch bei niedrigen Temperaturen geeignet ist, mit:

- einem aus einem Elastomer gebildeten Ringteil, und

- einem Kernteil (24), das das Ringteil in einem Zustand hält, in dem das Ringteil in radialer Richtung gedehnt ist, um miteinander zu verbindende Objekte in das Kernteil (24) einzuführen und das Ringteil auf einem Verbindungsbereich der miteinander zu verbindenden Objekte anzuordnen und dadurch den Verbindungsbereich der Objekte mit dem Ringteil beim Entfernen des Kernteils (24) aus dem Ringteil abzudecken,

- wobei das Ringteil ein entlang der Außenfläche des Kernteils (24) angeordnetes zweites elastisches Teil (23) und ein erstes elastisches Teil (22) aufweist, das entlang der Außenfläche des zweiten elastischen Teils (23) und derjenigen des Kernteils (24) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

- das zweite elastische Teil (23) aus Silikongummi mit einer Gummihärte im Bereich von 10 bis 20 Grad gemäß JIS (Japanese Industrial Standard) A-Standard aufweist, und

- das erste Teil aus Siliziumgummi mit einer Zugspannung im Bereich von 196, 2 bis 588,6 N/cm² (20 bis 60 Kgf/cm²) bei einer Zugbelastung von 300% besteht.

2. Verbindungsbereichsabdeckungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elastische Teil (23) eine Dicke zwischen 1 mm und 10 mm hat.

3. Verbindungsbereichsabdeckungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elastische Teil (23) in axialer Richtung an beiden Enden des Verbindungsbereichsabdeckungsteils angeordnet ist.

4. Verbindungsbereichsabdeckungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zu verbindenden Objekte elektrische Kabel sind, deren Außenfläche mit konvexen und konkaven Ausformungen entlang der axialen Richtung der elektrischen Kabel versehen sind.