Ущільнення кабелю
Номер патенту: 74366
Опубліковано: 15.12.2005
Автори: Розен Дірк, Бюкерс Валере, Дерост Дірк, Макніл Томас Е., Вандепутте Філіп, Тіммерманс Елс
Формула / Реферат
1. Гнучка обгортка у вигляді листа для утворення затвора навколо зрощення кабелю або іншого об'єкта, який необхідно ущільнити, без використання нагрівання, іншого зовнішнього джерела енергії або каталізатора, яка включає гнучкий шар-носій та шар гелю, який є відокремленим від шару-носія або нашарованим на нього, і виконана достатньо гнучкою, щоб при накладанні на перехідну ділянку від першого кабелю або об'єкта до другого кабелю або об'єкта, що має площу поперечного перерізу, меншу ніж перший кабель або об'єкт, і забезпечувати можливість вручну зібрати у перекриваючі одна одну складки навколо другого кабелю або об'єкта, ущільнивши при цьому затвор гелем.
2. Гнучка обгортка за п. 1, яка відрізняється тим, що є достатньо гнучкою для забезпечення можливості вручну зібрати її у перекриваючі одна одну складки навколо другого кабелю або об'єкта, ущільнивши при цьому затвор гелем, причому діаметр другого кабелю або об'єкта принаймні на 30% менший, ніж діаметр першого кабелю або об'єкта.
3. Гнучка обгортка за п. 2, яка відрізняється тим, що є достатньо гнучкою для забезпечення можливості зібрати її у перекриваючі одна одну складки навколо другого кабелю або об'єкта, ущільнивши при цьому затвор гелем, причому діаметр другого кабелю або об'єкта принаймні на 50% менший, ніж діаметр першого кабелю або об'єкта.
4. Гнучка обгортка за п. 3, яка відрізняється тим, що є достатньо гнучкою для забезпечення можливості вручну зібрати у перекриваючі одна одну складки навколо другого кабелю або об'єкта, ущільнивши при цьому затвор гелем, причому діаметр другого кабелю або об'єкта на 60-70% менший, ніж діаметр першого кабелю або об'єкта.
5. Гнучка обгортка за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що принаймні на частину поверхні шару гелю (1), зворотній до тієї, яка повернута до шару-носія (2), нанесено речовину (6), яка зменшує адгезію.
6. Гнучка обгортка за п. 5, яка відрізняється тим, що речовину (6), яка зменшує адгезію, нанесено на видовжену середню секцію (8) шару гелю, до якої примикають дві зовнішні секції (9), на які згадану речовину не нанесено.
7. Гнучка обгортка за п. 5 або 6, яка відрізняється тим, що речовина (6), яка зменшує адгезію, являє собою порошок.
8. Гнучка обгортка за п. 7, яка відрізняється тим, що порошком є тальк.
9. Гнучка обгортка за будь-яким з пунктів 5-8, яка відрізняється тим, що на частину поверхні шару гелю (1), на яку не нанесено речовину (6), яка зменшує адгезію, нанесено знімний покривний шар.
10. Гнучка обгортка за п. 9, яка відрізняється тим, що знімний покривний шар (5) включає принаймні один лист покривного матеріалу, краще паперу.
11. Гнучка обгортка за п. 10, яка відрізняється тим, що згаданий принаймні один лист покривного матеріалу являє собою папір.
12. Гнучка обгортка за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що шар-носій (2) являє собою поліетилен, краще поліетилен зниженої щільності.
13. Гнучка обгортка за п. 12, яка відрізняється тим, що шар-носій (2) являє собою поліетилен зниженої щільності.
14. Гнучка обгортка за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що додатково включає паронепропускний шар (3).
15. Гнучка обгортка за п. 14, яка відрізняється тим, що паронепропускний шар (3) розташований на поверхні шару-носія (2), зворотній до тієї, яка повернута до шару гелю (1).
16. Гнучка обгортка за п. 14 або 15, яка відрізняється тим, що паронепропускний шар (3) включає алюміній.
17. Гнучка обгортка за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що на зовнішні поверхні обгортки (10), зворотній до тієї, яка повернута до шару гелю (1), нанесено захисний шар (4).
18. Гнучка обгортка за п. 17, яка відрізняється тим, що захисний шар (4) являє собою поліетилентерефталат або поліетилен зниженої щільності.
19. Затвор (15) для зрощення (20) кабелю, який включає гнучку обгортку (10) за будь-яким з попередніх пунктів, накладену навколо зрощення і навколо невеликих ділянок кабелю, що прилягають до зрощення, в якому обгортку зібрано у перекриваючі одна одну складки навколо згаданих ділянок кабелю таким чином, що гель ущільнює затвор.
20. Затвор за п. 19, який відрізняється тим, що додатково включає стрічку (11), намотану навколо накладеної обгортки, для стискання гелю в затворі.
21. Спосіб утворення затвора (15) кабелю, що закриває зрощення (20) кабелю, який передбачає такі етапи: накладання гнучкої обгортки (10) за будь-яким з пунктів 1-20 навколо зрощення (20) кабелю, регулювання положення гнучкої обгортки (10) таким чином, щоб вона покривала перехідні ділянки зрощення, і збирання обгортки (10) у перекриваючі одна одну складки (9) навколо перехідних ділянок.
22. Спосіб за п. 21, в якому етап регулювання положення гнучкої обгортки (10) таким чином, щоб вона покривала перехідні ділянки зрощення, додатково включає регулювання положення обгортки на ділянках кабелю (кабелів) за межами зрощення.
23. Спосіб за п. 21 або 22, в якому етап збирання обгортки (10) у перекриваючі одна одну складки (9) навколо перехідних ділянок виконують таким чином, що гель ущільнює затвор.
24. Спосіб за будь-яким з пунктів 21-23, який додатково включає етап намотування стрічки (11) навколо накладеної обгортки (10) для стискання затвора (15) кабелю.
25. Спосіб за п. 24, в якому стрічка являє собою еластичну пластикову або гумову стрічку.
26. Спосіб за п. 24 або 25, в якому намотуванням стрічки (11) також скріплюють зібрані складки обгортки і, таким чином, зміцнюють ущільнення.
27. Спосіб за будь-яким з пунктів 21-26, в якому перед накладанням гнучкої обгортки (10) поверхню зрощення (20) кабелю вирівнюють або роблять твердою.
28. Спосіб за п. 27, в якому перед накладанням гнучкої обгортки (10) поверхню зрощення (20) кабелю вирівнюють або роблять твердою шляхом накладання стрічки (18) та/або обкладки (12).
29. Спосіб за п. 28, в якому обкладка являє собою пластикову обкладку та/або обкладку з гнучкими пальцеподібними виступами (13).
30. Спосіб за будь-яким з пунктів 21-29, в якому перед накладанням гнучкої обгортки (10) навколо кабелю або кабелів (21) біля зрощення (20) намотують гелеву стрічку (14).
31. Спосіб за будь-яким з пунктів 21-30, в якому гнучку обгортку (10) спочатку накладають навколо зрощення (20) кабелю таким чином, що утворюється конверт з отвором (8), відкритим догори, заливають в отвір (8) рідкий герметик (16) і закривають отвір складанням країв конверта.
32. Спосіб за п. 31, в якому після утворення конверта і перед заливанням герметику (16) навколо кінців обгортки (10) намотують ущільнювальну стрічку (17), щоб ущільнити конверт біля кабелю або кабелів (21).
33. Комплект деталей для утворення затвора кабельного зрощення способом за будь-яким з пунктів 21-32, в який входить гнучка обгортка (10) за будь-яким з пунктів 1-20 та стрічка (11) з еластичного пластику або гуми для намотування навколо накладеної обгортки (10) при утворенні затвора.
34. Комплект деталей за п. 33, який додатково включає гелеву стрічку (14) для намотування навколо кабелів біля зрощення та/або обкладку (12) з гнучкими пальцеподібними виступами (13).
35. Гнучка обгортка (10) для закриття зрощення (20) кабелю, яка включає шар гелю (1) та шар-носій (2) і в якій принаймні на частину поверхні шару гелю (1), зворотній до тієї, яка повернута до шару-носія (2), нанесено зменшуючу адгезію речовину (6).
36. Гнучка обгортка (10) для закриття зрощення (20) кабелю, яка включає шар гелю (1) та шар-носій (2) і в якій на поверхні шару-носія (2), зворотній до тієї, яка повернута до шару гелю (1), передбачено паронепропускний шар (3).
37. Гнучка обгортка у вигляді листа для утворення затвора навколо зрощення кабелю або іншого об'єкта без використання нагрівання, іншого зовнішнього джерела енергії або каталізатора, яка включає гнучкий шар-носій та шар гелю, який є відокремленим від шару-носія або нашарованим на нього, і виконана достатньо гнучкою, щоб при накладанні на перехідну ділянку від першого кабелю або об'єкта до другого кабелю або об'єкта, що має площу поперечного перерізу, меншу ніж перший кабель або об'єкт, забезпечити можливість вручну зібрати її у перекриваючі одна одну складки навколо другого кабелю або об'єкта, ущільнивши при цьому затвор гелем, і забезпечити можливість затвору, утвореному обгорткою, здатність не пропускати назовні газ, що знаходиться всередині, при внутрішньому тиску 5 кПа при температурах в межах від-10°С до +22°С або +45°С, коли заданий натяг кабельної затяжки, яка прикріплює обгортку до першого або другого кабелю або об'єкта, становить менше ніж 265 Н (27 кгс) або дорівнює цій величині.
38. Гнучка обгортка за п. 37, з якої утворений затвор, здатний не пропускати газ, коли температура становить 22°С, а натяг кабельної затяжки не перевищує 98 Н (10 кгс).
Текст
Даний винахід стосується гнучкої обгортки та способу закриття зрощення кабелю з використанням такої обгортки. Традиційно затвори для зрощень кабелю мають здатність давати усадку при нагріванні, тобто при застосуванні тепла затвор дає усадку і щільно охоплює зрощення, забезпечуючи добре ущільнення. Однак існує велика потреба у так званих затворах холодного застосування, які можна було б накладати без використання тепла або іншого зовнішнього джерела енергії. Запропоновано декілька типів затворів холодного застосування. Деякі з них включають стрічку, якою можна легко обгортати зрощення кабелю. Багато затворів включають гель або гелеподібні матеріали завдяки їхнім відмінним ущільнювальним властивостям, зокрема коли необхідно відповідним чином герметизувати і закрити об'єкт. Існуючі твердокорпусні затвори, описані, наприклад, у WO-A-9516500, мають камери для вміщування гелю. Хоча така конструкція забезпечує відмінну герметизацію, через те, що розмір твердокорпусних затворів наперед заданий, для розміщення зрощень кабелю різних форм і розмірів доводиться використовувати ряд затворів. Даний винахід намагається уникнути цих та інших проблем, властивих відомим конструкціям, і пропонує ущільнювальний компонент і легкий та економічний спосіб його застосування без спеціальної конструкційної адаптації, а також затвор для кабелю, який можна повторно використовувати і який підходить для багатьох розмірів і форм зрощень кабелю. Ці та інші задачі вирішуються згідно з даним винаходом за допомогою гнучкої обгортки для закриття зрощення кабелю, яка включає шар-носій та шар гелю, який є відокремленим від шару-носія або нашарованим на нього, і виконана достатньо гнучкою, щоб при накладанні на перехідну ділянку від першого видовженого об'єкта діаметром 110мм до другого видовженого об'єкта діаметром 41мм так, щоб шар-носій був ззовні гелю (і, краще, в прямому контакті з ним), її можна було вручну зібрати у перекриваючі одна одну складки навколо другого об'єкта, ущільнивши при цьому затвор гелем. Шар гелю та шар-носій можна накладати окремо навколо перехідної ділянки між першим і другим кабелями або іншими засобами передавання сигналів, які потребують ущільнення, краще з прямим контактом між шаром гелю та шаромносієм, хоча між ними можна розміщувати й інші тонкі гнучкі шари, наприклад паронепропускний шар. Ще краще, якщо шар гелю і шар-носій нашаровані один на другий і утворюють обгортку у вигляді одного листа. У кращому варіанті запропонованих обгорток принаймні на одну поверхню шару гелю, зворотну до тієї, яка повернута до шару-носія, наносять речовину, що зменшує адгезію, або, як варіант, можна використовувати гель з низькою адгезією. Така зменшена адгезія гелю полегшує встановлення обгортки при використанні, що буде пояснено далі, але не виключаються й обгортки без зменшеної адгезії гелю. Інша форма запропонованої гнучкої обгортки, якій віддається перевага, може включати паронепропускний шар, який при використанні можна розміщувати на поверхні шару-носія, зворотній до тієї, яка повернута до шару гелю, або на поверхні шару-носія, повернутій до шару гелю при використанні, або який можна розміщувати як проміжний шар в шарі-носії, або можна передбачити окремо від шару-носія між ним та шаром гелю. Обгортка може включати і речовину, що зменшує адгезію, і паронепропускний шар. Шар гелю в запропонованих обгортках слід вибирати за відомими критеріями для забезпечення відмінних ущільнювальних властивостей, тоді як шар-носій утримує гель і запобігає вичавлюванню його із затвора, утвореного обгорткою, при експлуатації. Крім того, шар-носій забезпечує механічний захист та поліпшує ущільнювальні властивості обгортки. Запропоновану даним винаходом гнучку обгортку, що містить шар гелю, можна накладати навколо зрощення кабелю шаром гелю всередину, створюючи плавний перехід від більшого діаметра зрощення до меншого діаметра кабелю, забезпечуючи при цьому дуже довгий відрізок ущільнення. Шар гелю має унікальну здатність, якої не мають мастики та інші відомі ущільнювальні матеріали, зберігати ефективне ущільнення, коли частини обгортки, які виступають за межі зрощення, збирають у складки навколо (і краще закріплюють навколо) кабелю (кабелів) та/або меншого кінця перехідної ділянки. Це забезпечує і велику універсальність, і легкість ущільнення, що дозволяє використовувати запропоновану механічно просту обгортку для багатьох форм і розмірів кабелів і зрощень. Для полегшення маніпулювання та накладання обгортки відкриту клейку поверхню гелю з вищезгаданою зменшуючою адгезію речовиною або без неї можна повністю або частково покрити знімним покривним шаром, який у кращому варіанті складається з так званого прокладного паперу. Цей покривний шар захищає клейку поверхню шару гелю і таким чином полегшує маніпулювання обгорткою. При накладанні згаданий покривний шар знімають, і клейкість шару гелю застосовують для накладання обгортки і утримання її на місці. Було помічено, що в деяких випадках може виявитись досить важко (але необов'язково неможливо) відрегулювати потрібну позицію, оскільки гель прилипає до зрощення кабелю. З цієї причини краще, щоб принаймні на частині шару гелю запропонованої гнучкої обгортки була передбачена згадана вище речовина, що зменшує адгезію, наприклад порошок. Ця зменшуюча адгезію речовина, яка, до речі, може складати другий, незнімний покривний шар, зменшує клейкість достатньо для зручного регулювання положення обгортки при накладанні на зрощення кабелю. У кращому варіанті зменшуючою адгезію речовиною є порошок тальку. Як варіант можна застосовувати обгортки з шаром гелю, принаймні частина якого має низьку або практично нульову клейкість, можливо, без будь-якого покривного шару та/або, можливо, без будь-якої зменшуючої адгезію речовини, та з паронепропускним шаром або без нього. Краще, якщо обгортка включає середню секцію зі зменшуючою адгезію речовиною та дві суміжні крайні секції без згаданої речовини. Перед накладанням обгортки середню секцію відкривають, знімаючи середню частину покривного шару (якщо такий є), тоді як крайні секції краще залишити захищеними крайніми частинами знімного покривного шару. Хоча можна застосовувати суцільний відрізок покривного матеріалу для покривання і крайніх секцій, і середньої секції шару гелю, або три відрізки покривного матеріалу для покривання відповідно середньої секції і крайніх секцій, може виявитись зручнішим покривати окремими відрізками покривного матеріалу тільки крайні секції, залишаючи середню секцію покритою тільки речовиною, що зменшує адгезію. Краще також, якщо шар-носій являє собою безперервний практично нееластомерний лист матеріалу з гнучкістю та товщиною (які легко визначати методом спроб і помилок або методами, які далі буде описано), прийнятними для цілей даного винаходу. Такий шар для забезпечення хорошої механічної міцності, а також хорошого з'єднання з шаром гелю можна вибирати. Одним з прикладів кращого матеріалу для шару-носія є поліетилен, зокрема лінійний поліетилен зниженої щільності, з поверхнею, обробленою відомими методами чи з нанесеними покриттями, що сприяють адгезії, або без них. Паронепропускний шар не є необхідним, але може бути передбачений на шарі-носії, про що вже йшлося, краще на поверхні, зворотній до тієї, яка повернута до шару гелю. Такий паронепропускний шар не пропускає вологу пару крізь обгортку. У кращому варіанті паронепропускний шар включає алюміній, наприклад алюмінієву фольгу. Алюмінієвий шар забезпечує відмінний бар'єр для вологої пари, що може бути особливо необхідним у випадках, коли затвор для зрощення не повністю заповнений ущільнювальним та/або іншими матеріалами. На поверхні обгортки, зворотній тій, яка повернута до шару гелю, краще передбачити захисний шар. Цей захисний шар краще вибирати таким, що підвищує стійкість до розриву та проколу. Прикладами відповідних матеріалів є поліетилентерефталат (ПЕТФ) або поліетилен зниженої щільності (ПЗГ). Запропонований даним винаходом затвор включає згадану вище гнучку обгортку. Такий затвор може додатково включати інші компоненти, наприклад гнучку стрічку для створення тиску на гель в обгортці. Даний винахід крім того пропонує спосіб створення затвора для кабелю, що закриває зрощення кабелю, який передбачає такі етапи: накладання на зрощення кабелю гнучкої обгортки, що містить шар гелю і шар-носій, краще обгортки, визначеної вище; регулювання належного положення цієї гнучкої обгортки таким чином, щоб вона виступала за межі зрощення і захоплювала суміжні зони кабелю або перехідні ділянки меншого діаметра, ніж зрощення; накладання гнучкої обгортки навколо зрощення кабелю; і збирання обгортки в складки та закріплення її навколо кабелю або перехідних ділянок. У кращому варіанті спосіб включає етап намотування стрічки навколо обгортки таким чином, щоб покрити затвор кабелю. Намотування стрічки навколо обгортки створює тиск на шар гелю і, таким чином, підсилює його ущільнювальну дію. Ця стрічка у кращому варіанті являє собою еластичну пластикову або гумову стрічку, еластичність якої гарантує утримання шару гелю обгортки під тиском після накладання, наприклад при коливанні температури оточуючого середовища, яка може змінюватись від -30°С до +60°С. Крім того, гумова стрічка поліпшує стійкість до проколу затвора для зрощення. Перед накладанням гнучкої обгортки зрощення кабелю (заповнене або незаповнене) краще забезпечити (пластиковою) обкладкою або додатковою стрічкою для утворення твердої поверхні. Крім застосування у "сухих" затворах для зрощень, які обгортають безпосередньо, запропонована обгортка особливо підходить для заповнених зрощень, які включають рідкий герметик, краще здатний твердіти рідкий герметик відомого типу, наприклад двохкомпонентну епоксидну смолу. В цьому випадку гнучку обгортку можна спочатку накласти на зрощення кабелю таким чином, щоб утворився конверт з отвором, що відкритий вгору, рідкий герметик влити в цей отвір, і потім краї конверта навколо отвору скласти до закриття і закріпити для утримання рідкого герметику до і впродовж твердіння. Інший варіант - попередньо сформувати заповнене зрощення відомими методами і захистити його, накладаючи запропоновану обгортку поверх попередньо сформованого заповненого зрощення. Даний винахід далі буде пояснено з посиланням на варіанти, які є лише прикладами, проілюстрованими наступними кресленнями. Фіг.1 - схематичний вигляд, частково відкритий, гнучкої обгортки, запропонованої даним винаходом. Фіг.2 - вигляд в перспективі заповненого і обгорненого зрощення кабелю. Фіг.3 - вигляд в перспективі зрощення кабелю з пластиковою обкладкою. Фіг.4 - вигляд в перспективі, що показує, як запропоновану обгортку накладають на зрощення кабелю Фіг.2. Фіг.5 - вигляд в перспективі, що показує, як (прозору) стрічку накладають поверх обгорненого зрощення кабелю Фіг.4. Фіг.6 - більш детальний вигляд в перспективі частини закінченого затвора за Фіг.5. Фіг.7-10 - вигляди в перспективі, що показують, як застосовують закапсульоване заповнене зрощення кабелю, використовуючи запропоновану обгортку. Фіг.11 - схематичний вигляд в перспективі варіанта запропонованої гнучкої обгортки, якому віддається перевага. Фіг.12 і 13 - схематичні вигляди в перспективі, що показують, як накладають гнучку обгортку за Фіг.11. Фіг.14-19 - метод випробування, описаний далі, для вибору обгорток. Гнучка обгортка 10, схематично показана на Фіг.1, в цьому конкретному варіанті включає чотири шари: - шар гелю 1; - шар-носій 2; - необов'язковий паронепропускний шар 3; - необов'язковий захисний шар 4. Шар гелю 1 може складатися з термопластичного гелю, який сам по собі відомий. Шар-носій 2, який в цьому кращому варіанті здійснення винаходу складається з поліетилену зниженої щільності, забезпечує механічну стабільність гелю. Паронепропускний шар 3 в цьому варіанті - це бар'єр для перешкоджання проникнення вологої пари, який складається з шару алюмінієвої фольги. Поліетиленовий шар-носій 2 забезпечує хороше з'єднання з ним відповідно алюмінію і гелю, навіть коли обгортку 10 складають. Захисний шар 4, який в цьому варіанті складається з шару поліетилену або поліетилентерефталату, нанесений на інший бік алюмінієвої фольги, захищає алюміній та допомагає протистояти проколюванню та розриванню, а також підвищує хімічну стійкість до дії оточуючого середовища. Слід розуміти, що паронепропускний шар 3 та/або захисний шар 4 можна не застосовувати в залежності від використання конкретних матеріалів та кінцевих умов, в яких буде застосовуватись обгортка. Таким же чином, від запланованого застосування обгортки буде залежати і товщина обгортки, яка в основному визначається товщиною шару гелю 1. Хоча перевага віддається загальній товщині обгортки 1-1,5мм, можна передбачати і значно більшу або дещо меншу товщину. Зрощення 20 кабелю, показане на Фіг.2, обгортають фіксуючою стрічкою 18, яка утримує будь-який наповнювач. Фіксуюча стрічка 18, накладена на наповнювач, утворює тверду поверхню, на яку можна накладати запропоновану даним винаходом гнучку обгортку, про що йтиметься при описі Фіг.4. Тверду або вирівняну поверхню можна також отримати накладанням обкладки 12, як показано на Фіг.3, причому обкладка 12 виготовлена з пластику і має гнучкі пальцеподібні виступи 13, що виступають в напрямку кабелів 21. Для фіксації гнучких пальцеподібних виступів 13 на їхні кінці навколо кабелів 21 намотують стрічку 19. Таким шляхом отримують плавний і твердий перехід від діаметра зрощення до діаметра кабелю. Як показано на Фіг.4, на вирівняне або зроблене твердим зрощення 20 за Фіг.2 (або Фіг.3) можна накладати запропоновану гнучку обгортку 10 з шаром гелю 1 (Фіг.1), поверненим до зрощення. Потім навколо обгортки 10 щільно намотують еластичну стрічку 11, як показано на Фіг.5. Краще, щоб стрічка 11 була з пластику або гуми. Ця стрічка може бути самоклейною. Частину отриманого в результаті затвора 15 більш детально показано на Фіг.6. Щільне обгортання стрічкою 11 призвело до стискання шару гелю обгортки 10 вздовж всієї довжини затвора, в результаті чого утворився добре ущільнений відрізок. Таке стискання особливо корисне на кінцях затвора, оскільки шар гелю забезпечує добре ущільнення біля кабелю 21. Крім того, стрічка 11 зібрала гнучку обгортку 10 в складки, утворивши у сусідніх складках 9 контакт гель-гель. Таким чином, можна побачити, що запропонована даним винаходом обгортка забезпечує затвор, який має відмінні ущільнювальні властивості і який, разом з тим, легко встановлювати на різних формах і розмірах зрощень і кабелів. Видно, що для утворення затвора не потрібно ні інструментів, ні застосування тепла. Крім того, такий затвор можна використовувати повторно, тобто стрічку 11 можна знімати, після чого обгортку 10 можна відкривати і використовувати повторно завдяки когезійній міцності та чистому відокремленню гелю від поверхні контакту з ним самим або іншими тілами. Запропонований затвор можна, таким чином, використовувати і як тимчасовий, і як постійний. На Фіг.7-10 показано, як запропоновану обгортку можна застосовувати для утворення заповненого герметиком затвора кабелю. Як показано на Фіг.7, на першому етапі обгортку 10 накладають прямо на зрощення 20 кабелю без попереднього заповнення затвора, як на Фіг.2 і 3. Щоб підсилити ущільнення на кінцях затвора, перед накладанням гнучкої обгортки 10 навколо кабелів 21 намотують гелеві стрічки 14. Однак ці стрічки 14 не є обов'язковими і в деяких випадках їх можна не використовувати. На другому етапі, Фіг.8, обгортку 10 складають так, щоб утворити мішечок 19 з направленим вгору отвором 8. З обох боків отвору 8 краї обгортки 10 скручують разом, щоб закрити бічні сторони мішечка. Крім того, на кінцях затвора на обгортку намотують ущільнювальну стрічку 17. Шар гелю обгортки 10 в обох випадках забезпечить належне ущільнення, але воно буде кращим, якщо його підсилити дією гелевих стрічок 14 (Фіг.7). На третьому етапі, як показано на Фіг.9, в мішечок 19 через отвір 8 вливають рідкий герметик 16 так, щоб він заповнив мішечок. На четвертому етапі, показаному на Фіг.10, мішечок закривають, складаючи його зверху, і на обгортку 10 туго намотують стрічку 11, піддаючи шар гелю обгортки стисканню. Так закінчують утворення затвора кабелю. Коли гнучку обгортку 10 накладають на зрощення кабелю, адгезійна властивість шару гелю (Фіг.1) змушує обгортку приклеюватись до зрощення кабелю. Хоча така "клейкість" допомагає утримувати обгортку на місці, це може створювати незручність для регулювання положення обгортки. Тому, згідно з іншим аспектом даного винаходу, на частину шару гелю 1 наносять речовину 6, яка зменшує адгезію, щоб полегшити накладання обгортки на зрощення кабелю і зробити можливим будь-яке регулювання (наприклад, пересування обгортки вздовж зрощення кабелю). У кращому варіанті зменшуюча адгезію речовина 6 являє собою порошок, наприклад порошок тальку. Як показано на Фіг.11, частина шару гелю, на яку нанесено зменшуючу адгезію речовину 6, є середньою секцією 8 сторони шару гелю 1, поверненої від шару-носія 2 (тобто поверненої догори на Фіг.11). З обох боків середньої секції 8 є зовнішні або бічні секції 9, на які речовину 6 не нанесено. Щоб полегшити маніпулювання обгорткою 10 перед її накладанням, на кожну зовнішню секцію 9 наносять знімний покривний шар 5. У кращому варіанті покривний шар 5 складається із стрічок спеціального паперу, так званого прокладного паперу. Замість двох окремих стрічок прокладного паперу для кожної зовнішньої секції 9 можна застосовувати одну стрічку паперу, що покриває всю гнучку обгортку 10. Як показано на Фіг.12, обгортку 10 за Фіг.11 краще накладати, коли покривний шар 5 ще на місці. Краще, якщо середня секція 8 з речовиною, що зменшує адгезію, є достатньо великою, щоб покрити усе зрощення кабелю. Після регулювання положення обгортки 10, яке може включати вирівнювання країв обгортки 10, покривний шар 5 (стрічки паперу) знімають, і дві липкі зовнішні секції притискають одна до одної. Оскільки ці дві зовнішні секції є липкими, вони залишаються склеєними. Наступні етапи можна здійснювати, як показано, наприклад, на Фіг.5 або 8. Слід зазначити, що даний винахід можна застосовувати для затворів майже будь-якого розміру. Єдиним інструментом, який може знадобитися, є ножиці або ніж для відрізання обгортки 10 до потрібного розміру та/або відрізання будь-якої стрічки, яка може знадобитися. Механічні зусилля, наприклад осьові зусилля натягу, не пошкоджують ущільнення затвора. Завдяки шару гелю запропонована обгортка утворює затвори з ефектом самозаліковування: гель під тиском здатний ущільнювати невеликі проколи, спричинені гострими об'єктами. Крім того, шар гелю автоматично створює відстань між будь-якими з'єднувачами, що містяться в зрощенні, і зовнішніми шарами затвора, тим самим не допускаючи проколів зсередини. Затвори із запропонованою обгорткою можна застосовувати і для кабелів дистанційного зв'язку, і для силових кабелів. Крім переваги легкого розміщування при встановленні, яке забезпечується наявністю на гелі речовини, що зменшує адгезію, інші переваги було продемонстровано з точки зору можливості повторного використання затвора після встановлення. Гель з тальком, що зменшує адгезію, на його поверхні можна чисто відокремлювати, практично без пошкодження гелю, від поверхні (власне гелю або іншого об'єкта), до якої його було притиснуто. Такого чистого відокремлення можна досягати при набагато ширшому діапазоні температур відокремлення, наприклад від -45°С до +80 або +90°С, ніж можна досягати при використанні відповідного гелю без тальку або ущільнювального матеріалу у вигляді мастики. Гель без тальку небажано важко відокремлюється при температурах відокремлення -15°С і нижче, а когезійна здатність мастики втрачається при всіх температурах відокремлення. Унікальна здатність гелю зберігати ущільнення у зібраних складках запропонованої обгортки демонструється таким чином. Достатньо гнучку підкладку товщиною менш ніж 0,1мм, що містила поперемінні шари алюмінієвої фольги та плівки поліетилену зниженої щільності, покривали гелем до загальної товщини обгортки приблизно 1,5мм. Таку обгортку накладали на перехідну ділянку між двома порожнистими кабелепроводами діаметром відповідно 110мм і 41мм. Накладену обгортку ущільнювали навколо кабелепроводів, затягуючи навколо обгортки кабельні затяжки з різним натягом, виміряним за допомогою пружинної ваги, або краще створеним за допомогою статичних ваг, прикріплених до кабельних затяжок, щоб отримати затвор згідно з даним винаходом з кінцями обгортки, зібраними навколо відповідних кабелепроводів. При занурюванні затвора у водяну ванну з різними температурами застосовували внутрішній тиск газу 5кПа. Вихід на поверхню бульбашок на зібраних кінцях обгортки показує, що застосоване натяг кабельної затяжки є недостатнім і не дозволяє гелевому ущільненню витримувати внутрішній тиск газу. Було виявлено, що для вищеописаної обгортки натяг затяжки лише 69-98Η (7-10кгс) є достатнім для утримання газу при температурі випробуванні 22°С, який збільшується приблизно до 98-196Η (10-20кгс) при 45°С і приблизно до 127-237Η (13-24кгс) при -10°С. Для порівняння, більш товсті, менш гнучкі обгортки з покриттям гелю потребують натягу затяжок приблизно від 147 до більш ніж 265Η (15 - більш ніж 27кгс), щоб утримувати газ навіть при 22°С, а обгортки, покриті мастикою, руйнуються при всіх температурах, навіть коли затяжки затягнені із зусиллям більш ніж 265Η (27кгс). Процедура проведення випробування на утримання тиску така (з посиланням на креслення 14-19): 1. Мета Даним способом визначають силу (Н), необхідну для збирання в складки і герметичного закладання великої за розміром обгортки з гелем навколо кабелю невеликого діаметра. 2. Зразки та обладнання а) обгортка з гелем: така, яку вибрано для випробування (ширина та довжина, яким віддається перевага, відповідно 450мм і 550мм); б) трубка з поліетилену підвищеної щільності (ПЕПЩ): зовнішній діаметр 110мм, довжина 400мм; в) трубка з ПЕПЩ: зовнішній діаметр 41мм, довжина 700мм; г) кабельна затяжка: комерційно доступний з автоматичним блокуванням, стабілізований ультрафіолетовим випромінюванням нейлон 66 відповідної довжини з шириною основної частини 14,2мм і товщиною основної частини 8,8мм, шириною кінця 8,9мм і товщиною кінця 2мм, причому на кінці є зубці, які зчеплюються з основною частиною, щоб автоматично блокувати затяжку по мірі того, як кінець протягують через основну частину; д) водяна ванна з температурою 22°С та 45°С; е) водяна ванна з температурою талої води (0°С); є) ваги 27кг, 24кг, 20кг, 15кг, 10кг та засоби прикріплення їх до кінців кабельних затяжок; ж) затискач шлангу; з) компресор для створення внутрішнього тиску 5кПа; и) термокамера з температурою -10°С та 45°С. 4. Процедура а. Випробування при кімнатній температурі (22°С) Герметично закрийте кінці малої трубки існуючими методами (наприклад, за допомогою наконечників, які дають усадку при нагріванні) і передбачте на одному кінці засоби для створення тиску. Просвердліть кілька отворів у меншій трубці на відстані 350мм від кінця (Фіг.14). Установіть по центру малу трубку всередині більшої трубки та ущільніть зазор між трубками існуючими методами (наприклад, за допомогою мішечків, які можна наповнювати повітрям). Зафіксуйте меншу трубку в більш широкій трубці таким чином, щоб як мінімум 350мм цієї меншої трубки, включаючи просвердлені отвори, виступало з більшої трубки (Фіг.14). [Слід зазначити, що таку збірку з двох трубок можна замінити цільною закритою порожнистою оправкою такої форми, яка забезпечує відповідний перехід від більшого до меншого діаметра, з відповідним впускним засобом для створення тиску та відповідними випускними отворами для зняття тиску]. Накладіть обгортку з гелем на перехідну ділянку між двома трубками (Фіг.14). Утворіть звисаючий шматок шириною 100мм шляхом склеювання разом країв обгортки з гелем (Фіг.15). Складіть цей шматок удвічі і прикріпіть до більшої трубки вініловою стрічкою (Фіг.16). Розмістіть великий затискач шлангу навколо обгортки з гелем на більшій трубці, щоб затягнути цей кінець обгортки з гелем (Фіг.17). При необхідності під обгортку з гелем і затискач шлангу можна увести додаткову кількість гелю, щоб бути впевненим, що під час випробування на цьому кінці не буде ніякого витоку. Візьміть кабельну затяжку і накладіть її не туго, щоб зібрати накладену обгортку навколо меншої трубки на відстані 150мм від більшої трубки і закрити ту частину меншої трубки, яка має просвердлені отвори (Фіг.18). Щоб уникнути будь-якого виходу стисненого повітря у видовженому ущільненні вздовж обгортки між затискачем шлангу та затяжкою кабелю, на цій ділянці для запобігання розгортанню вищезгаданого шматка (Фіг.19) навколо обгортки з гелем намотують вінілову стрічку. Помістіть на опори кінці всієї збірки таким чином, щоб мінімізувати тертя (наприклад, на роликах) та обережно прикріпіть вибраний вантаж до кінця кабельної затяжки, слідкуючи за тим, щоб прикріплений вантаж повністю діяв на кабельну затяжку. Дайте вантажу повисіти 1 хвилину, щоб затягнути затяжку (Фіг.19), потім зніміть вантаж, залишивши затяжку самозаблокованою навколо зібраної частини обгортки. Розмістіть цю збірку у водяній ванні, з'єднайте трубу подачі тиску від компресора з засобом для створення тиску малої трубки і створіть внутрішній тиск повітря 5кПа. Обгортка витримала випробування, якщо з кінця затвора, де обгортка зібрана і затягнута навколо малої трубки, не виходять бульбашки повітря впродовж часу занурення 1 хвилину при внутрішньому тиску повітря 5кПа. б). Випробування при +45°С Така сама процедура, як описана вище, за винятком того, що перед випробуванням лист з гелем витримайте впродовж 4 годин при 45°С. Проведіть випробування в камері з температурою 45°С, в якій зразок занурюють у водяну ванну при 45°С. в). Випробування при -10°С. Така сама процедура, як описана вище, за винятком того, що лист з гелем перед випробуванням витримайте впродовж 4 годин при -10°С. Проведіть випробування в камері з температурою -10°С, в якій зразок занурюють у водяну ванну при 0°С. 5. Звіт про випробування Запишіть прикладене до кабельної затяжки зусилля натягу (Н), необхідне для герметичного ущільнення збірки при внутрішньому тиску повітря 5кПа. Для обгорток, яким віддається перевага, таке зусилля натягу буде меншим за 265Η (27кгс) або дорівнювати цій величині при згаданих вище трьох різних температурах випробування. Описане вище випробування на утримання тиску може, таким чином, служити способом вибору кращих обгорток з достатньою гнучкістю для зручного накладання згідно з даним винаходом. Кращими будуть обгортки, які не пропускають бульбашок при всіх температурах випробування, від -10°С до +45°С, коли описану кабельну затяжку затягують із зусиллям натягу не більше 265Η (27кгс), краще - не більше 235Η (24кгс), ще краще - не більше 196Η (20кгс), а найкраще - не більше 147Η (15кгс). Найбільшу перевагу віддають обгорткам, які не пропускають бульбашок при 22°С при зусиллі натягу менш ніж 98Η (10кгс). Кращі шари-носії для використання у запропонованих обгортках мають шарувату структуру із загальною товщиною 81мкм, яка включає такі послідовні шари: поліетилен зниженої щільності товщиною 30мкм; поліетилентерефталат товщиною 12мкм; алюмінієва фольга товщиною 9мкм; поліетилен зниженої щільності товщиною 30мкм. Гель у розплавленому стані наносять на цей багатошаровий лист відомим методом, краще до загальної товщини обгортки приблизно 1,5мм±0,5мм. Для використання в даному винаході підходять будь-які здатні твердіти гелі або термопластичні олеофільні полімерні гелі, описані в численних патентах, зокрема фірми "Raychem". Перевагу віддають відомим термопластичним триблокспівполімерним гелям, наприклад таким, які описано в патентах фірми Raychem США 5541250 та 5618882. Фахівці в цій галузі розуміють, що даний винахід не обмежується описаними варіантами і що можливі різні доповнення та видозміни, які не виходять за межі об'єму даного винаходу, який визначено формулою винаходу. Даний винахід включає всі працездатні комбінації вищеописаних ознак, незалежно від того, указано конкретно ці комбінації чи ні.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюCable splice sealing
Назва патенту російськоюУплотнение кабельного соединения
МПК / Мітки
МПК: H01R 4/70, H02G 15/18
Мітки: ущільнення, кабелю
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-74366-ushhilnennya-kabelyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Ущільнення кабелю</a>
Попередній патент: Гідромеханічна коробка передач
Наступний патент: Двопривідна циліндрична зубчаста передача
Випадковий патент: Вібродатчик