BRPI1106005A2 - proteÇço contra cupim e cabo incluindo a proteÇço - Google Patents

Abstract

PROTEÇçO CONTRA CUPIM E CABO INCLUINDO A PROTEÇçO. A presente invenção refere-se a uma proteção contra cupins inclui uma fita 8.012 possuindo uma camada de material polimérico possuindo alta dureza e alto brilho. A fita é enrolada em torno do isolamento de cabo 8.010 e encerrada em uma bainha de cabo extrudado 8.030. A fita pode incluir uma camada de compatibilidade 8.022 que pode unir à bainha durante a extrusão.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROTEÇÃO CONTRA CUPIM E CABO INCLUINDO A PROTEÇÃO".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se à proteção de cabos contra o ata- que de cupins.

A invenção é particularmente adequada para uso com cabos que são enterrados ou de outra forma expostos ao ataque de cupins.

Fundamentos da Invenção

Cabos têm sido protegidos contra o ataque de cupins pelo uso de camadas metálicas ou plásticas duras, que são caras. A extrusão de uma camada protetora plástica dura sobre um cabo isolado pode ser difícil, e as características da camada protetora podem ser afetadas pelo enrolamento e desenrolamento do cabo acabado no e para fora do tambor.

A incorporação de inseticidas ao isolamento do cabo é um mé- todo adicional que foi utilizado para essa finalidade. No entanto, descobriu- se que o uso de inseticida não fornece resultados satisfatórios.

EP1236764 descreve um cabo com uma camada isolante HFFR (retardador de fogo livre de halogênio) coextrudada com uma camada exter- na de um material resistente tal como polietileno (PE) ou poliéter-poliéster extrudado sobre o isolamento do cabo. A especificação define as caracterís- ticas necessárias da proteção em termos de densidade.

Sumário da Invenção

Essa invenção surgiu de uma pesquisa para se identificar a ca- pacidade de um número de materiais candidatos, com ou sem aditivos, para resistir ao ataque de cupins. O experimento envolveu a extrusão de diferen- tes materiais candidatos sobre uma haste de madeira. Visto que a madeira possui um teor de umidade não irrisório que pode afetar o material extruda- do, uma proteção contra umidade foi primeiramente aplicada à haste de ma- deira antes da extrusão do material candidato na haste. Surpreendentemen- te, descobriu-se que, enquanto na maior parte dos casos os cupins penetra- ram ou danificaram a capa externa, a proteção contra umidade não foi dani- ficada nem penetrada pelos cupins. O material escolhido para a proteção contra umidade foi tereftalato de polietileno.

Mediante investigação adicional, descobriu-se que a dureza do material protetor foi relevante para impedir os danos causados pelos cupins. Adicionalmente, descobriu-se que a suavidade ou brilho da camada proteto- ra também contribuiu para a resistência do material contra o ataque dos cu- pins. Uma possível explicação para isso é que a suavidade da superfície aumenta a dificuldade de os cupins obterem acesso suficiente à superfície com suas mandíbulas.

O termo "suave" utilizado aqui é um termo relativo, e a suavida- de perfeita não é pretendida. O brilho pode ser medido pela detecção da in- tensidade de luz refletida a partir de um feixe incidente em um ângulo de incidência predeterminado. O brilho é um indicador de suavidade visto que a aspereza da superfície aumenta o espalhamento da luz. As medições de brilho sob ASTM são uma medida comparativa do reflexo da luz em um ân- guio determinado de incidência no material de teste e uma superfície de re- ferência de vidro preto.

De acordo com uma modalidade da invenção, é fornecida uma fita protetora contra cupins incluindo uma camada protetora formada de ma- terial possuindo uma dureza Shore D de pelo menos 60. A camada protetora pode ser um material polimérico termoplás-

tico.

A camada protetora pode possuir uma dureza Shore D de pelo

menos 63.

O primeiro material pode ter uma dureza Shore D de pelo menos 80.

A camada protetora pode ter uma dureza Shore D de pelo me- nos 90.

A camada protetora pode ser um poliéster.

A camada protetora pode ser um poliéster transparente. A camada protetora pode ser de tereftalato de polietileno.

A camada protetora pode ter uma superfície suave.

A superfície pode ter um brilho de mais de 142 em 60° (ASTM D 2457).

A superfície pode ter um brilho de superfície de aproximadamen- te 145 ou mais em 60° (ASTM D 2457).

A superfície pode ter um brilho de superfície dentro de uma faixa

aproximada de 144 a 152 em 60° (ASTM D 2457).

Preferivelmente, o brilho é de 150 em 60° de ângulo de incidên- cia (ASTM D 2457).

A camada protetora pode ter uma espessura da ordem de 25

mícrons ou mais.

A camada protetora pode ter uma espessura de 50 mícrons. A fita pode ser um laminado possuindo pelo menos duas cama- das.

A fita pode incluir uma primeira camada de compatibilidade a-

daptada a uma camada adjacente de um cabo.

A camada de compatibilidade pode incluir polietileno. A camada de compatibilidade pode incluir cloreto de polivinil. A fita pode ser uma fita de três camadas.

A camada protetora pode ser localizada entre a terceira camada

e a camada de compatibilidade.

A fita pode ser livre de inseticida.

A invenção também fornece um cabo possuindo uma proteção contra cupins.

A fita protetora pode ser aplicada de forma longitudinal a um ca- bo.

A fita protetora pode ser aplicada de forma helicoidal a um cabo. Uma segunda fita pode ser aplicada sobre a fita protetora. A junção de borda da segunda fita pode ser oposta à junção de

borda da fita protetora.

O cabo pode incluir uma bainha. A bainha pode ser uma bainha extrudada.

A fita protetora pode incluir uma camada de compatibilidade ad- jacente à bainha. A camada de compatibilidade pode unir à bainha. Breve Descrição dos Desenhos

Uma modalidade das modalidades da presente invenção será agora descrita, por meio de exemplo apenas, com referência aos desenhos

em anexo, nos quais:

A figura 1 é uma ilustração esquemática de uma seção transver- sal de um cabo possuindo uma fita protetora de acordo com uma modalida- de da invenção;

A figura 2 ilustra uma ilustração lateral de um cabo com uma fita

protetora linear.

A figura 3 ilustra um cabo com uma fita protetora enrolada heli-

coidal.

A figura 4 é uma ilustração esquemática de uma seção transver- sal de um cabo possuindo uma fita protetora de acordo com uma segunda modalidade da invenção.

A figura 5 é uma ilustração esquemática de uma seção transver- sal de um cabo possuindo uma fita protetora de acordo com uma terceira modalidade da invenção.

A figura 6 é uma ilustração esquemática de uma seção transver- sal de um cabo possuindo uma fita protetora de acordo com uma quarta mo- dalidade da invenção.

A figura 7 ilustra um cabo com uma fita externa separada aplica- da sobre uma fita protetora.

A figura 8 ilustra uma modalidade adicional da invenção possu- indo uma fita de duas camadas com a camada protetora no lado interno.

A figura 9 ilustra um cabo de acordo com uma modalidade adi- cional da invenção.

A figura 10 é uma ilustração esquemática de uma linha de cabo adequada para a fabricação de um cabo de acordo com uma modalidade da invenção.

A convenção de numeração utilizada nos desenhos é que os números na frente do ponto final indicam o número do desenho, e os núme- ros depois do ponto final são os números de referência de elemento. Onde possível, a mesma referência numérica é utilizada em desenhos diferentes para indicar elementos correspondentes.

Deve-se compreender que, a menos que indicado o contrario, os desenhos devem ser ilustrativos ao invés de representações exatas, e não são necessariamente desenhados em escala. A orientação dos desenhos é escolhida para ilustrar as características dos objetos ilustrados, e não repre- sentam necessariamente a orientação dos objetos em uso. Descrição Detalhada da Modalidade ou Modalidades A invenção será descrita com referência aos desenhos em ane- xo.

A figura 1 ilustra uma seção transversal de um cabo 1.002. Nes- sa modalidade, o cabo é um cabo de energia de três núcleos possuindo três cabos isolados mutuamente 1.004, 1.006, 1.008 encerrados no isolamento 1.010. Uma fita protetora contra cupins 1.012 foi aplicada ao exterior do iso- lamento 1.010. As bordas longitudinais 1.014, 1.016 da fita são sobrepostas em 1.018.

A fita protetora pode ser uma camada unida de material polimé- rico possuindo uma dureza Shore D de pelo menos 63. A espessura da fita pode ter um mínimo de cerca de 25 mícrons.

Preferivelmente, a fita possui uma espessura de 50 mícrons.

A fita pode ser feita de tereftalato de polietileno (PET). A fita PET pode ser fabricada por um processo de fundição e estiramento. Isso pode produzir uma fita com orientação biaxial e alto brilho. A fita pode ser produzi- da de forma comparativamente barata em grandes volumes. As proteções de polímero termoplástico contra cupins são normalmente extrudadas no núcleo de um cabo. No entanto, PET não foi utilizado como uma proteção extrudada contra cupins visto que é difícil de extrudar possuindo uma tempe- ratura de fusão de 260 C e baixa viscosidade de fusão. Como ilustrado na figura 8, uma bainha 8.030 pode ser aplicada

sobre a fita protetora. Dessa forma, a fita protetora pode ser aplicada entre o isolamento e a bainha. As figuras 2 e 3 ilustram ilustrações laterais de cabos com fita protetora linear e aplicações de fita protetora helicoidal respectivamente.

Como ilustrado na figura 2, a fita protetora 2.012 pode ser apli- cada ao isolamento de forma linear, de modo que a sobreposição 2.018 e as bordas da fita 2.014, 2.016 sejam substancialmente lineares.

Alternativamente, como ilustrado na figura 3, a fita protetora 3.012 pode ser enrolada em torno do isolamento, resultando em uma sobre- posição helicoidal 3.018 e bordas de fita helicoidal 3.014, 3.016.

A figura 4 ilustra um cabo 4.002 com uma fita protetora de acor- do com uma segunda modalidade da invenção. A fita é um laminado de duas camadas possuindo uma camada de proteção 4.012 e uma camada de su- porte 4.020. O espaço de ar em formato de cunha 4.015 e a espessura da fita são ilustrados de forma muito ampliada para fins de clareza, na prática, esse espaço 4.015 pode ser feito quase que de forma irrisória pelo uso de um aplicador que pressiona a fita na região da sobreposição na borda da fita 4,014 dentro do espaço. A pressão reduzida e a temperatura elevada tam- bém podem limitar a quantidade de ar aprisionado no espaço 4.025.

A fita pode ser aplicada ao isolamento de cabo 4.010 com a ca- mada de suporte 4.020 contatando a superfície externa do isolamento 4.010, e com a proteção 4.012 voltada para fora. As bordas 4.014, 4.016 e a fita são sobrepostas em 4.018.

Alternativamente, como ilustrado na figura 8, uma fita de poliés- ter, laminada com uma camada de compatibilidade 8.022 pode ser aplicada voltada para fora para formar uma interface com a bainha 8.030. A camada de compatibilidade pode ser escolhida de modo que seja compatível com o material da bainha. Por exemplo, onde a bainha é feita de um material de retardo de chama livre de halogênio (HFFR) ou de polietileno (PE) de baixa densidade (LD), média densidade (MD), ou alta densidade (HD)1 a camada de compatibilidade pode ser de polietileno (PE). Alternativamente, onde a bainha é de cloreto de polivinil (PVC), a camada de compatibilidade pode ser de PVC. A fita une à bainha e fornece uma proteção interna contra cupins.

A camada de compatibilidade pode ter uma espessura de cerca de 25 mícrons ou mais.

A figura 5 ilustra uma fita de três camadas com a camada prote- tora 5.012 intercalada entre uma camada interna 5.020 e uma camada ex- terna 5.022. A camada externa 5.018 pode ser compatível com uma bainha tal como 8.030 ilustrada na figura 8.

A figura 6 ilustra uma modalidade adicional da invenção, onde uma primeira fita de duas camadas possuindo uma camada interna 6.020 e uma camada protetora externa 6.012 é encerrada por uma fita adicional 6.024, possuindo uma sobreposição em 6.028. A fita 6.024 possui sua jun- ção de borda 6.028 localizada em uma distância circunferencial da sobrepo- sição 6.018 da fita protetora. Na modalidade ilustrada, a junção 6.028 é qua- se diametralmente oposta à sobreposição 6.028 da fita protetora. Em uma modalidade, a segunda fita 6.024 pode ser uma fita de PET.

A figura 7 ilustra uma disposição similar à da figura 6, a modifi- cação sendo que a junta de sobreposição da fita 7.024 foi substituída por uma junta de apoio 7.032 distante da sobreposição 7.018 da fita protetora.

A figura 8 ilustra um cabo 8.002 com uma fita protetora possuin- do uma camada protetora 8.012 e uma camada de compatibilidade 8.022. Uma bainha 8.030 foi extrudada sobre a fita protetora. A camada de compa- tibilidade 8.022 une à bainha 8.030 durante a extrusão da bainha.

Uma bainha tal como 8.030 pode ser aplicada a outras modali- dades da invenção descrita acima. Uma vantagem de se ter a proteção in- terna é que a bainha propriamente dita não precisa ser à prova de cupim. Isso permite o uso de materiais que são mais fáceis de utilizar ou mais bara- tos do que as proteções contra cupins. Por exemplo, as fitas protetoras po- dem ser utilizadas com PE ou PVC, as fitas protetoras incluindo uma cama- da de compatibilidade para unir à bainha.

A figura 9 ilustra um cabo similar ao da figura 6, no qual a se- gunda fita inclui uma camada de compatibilidade 9.042 e uma camada prote- tora 9.040. Essa modalidade da invenção inclui um cabo possuindo um par de fitas de camada protetora longitudinais, com a sobreposição das duas fitas de camada protetora deslocadas de forma circunferencial, a camada protetora externa incluindo uma camada de compatibilidade. As fitas são aplicadas com suas junções separadas circunferencialmente de modo que um ataque de cupins iniciado na junção da fita externa seja distanciado da junção da fita protetora interna.

A figura 10 é uma ilustração esquemática de uma linha de cabo

10.050 incluindo três carretéis de suprimento de condutor 10.052, 10.054, 10.056, cada um suprindo um cabo isolado para uma primeira estação de extrusão 10.058 suprida com material isolante através da tremonha 0,060. Os tambores de cabo 10.052, 10.054, 10.056 podem ser montados em um mecanismo rotativo para fornecer uma torção preferida aos condutores.

O núcleo do cabo isolado 10.062 emerge do extrusor 10.058 e um suprimento de fita 10.064 então distribui a fita protetora contra cupins para a estação de envolvimento 10.66 onde a fita é enrolada em torno do núcleo 10.062. O envolvimento pode ser longitudinal. O núcleo envolvido 10.068 emerge da estação de envolvimento

e entra em um extrusor de bainha 10.070 suprido com material de bainha a partir da tremonha 10.072 onde a bainha é aplicada sobre a fita protetora. Onde a fita possui uma camada de compatibilidade em seu exterior, o calor do extrusor 10.070 pode causar a união entre a fita e a bainha. O cabo com bainha 10.074 emerge do extrusor 10.070.

Enquanto um cabo de energia de três condutores foi descrito nas modalidades, os versados na tecnologia compreenderão que outras con- figurações estão contidas no escopo da invenção.

Foram conduzidas experiências para se testar a adequação de vários materiais como uma jaqueta à prova de cupins para cabos. Essas ex- periências envolveram a extrusão do material sob teste sobre um pino de madeira e exposição do pino revestido aos cupins. No entanto, devido à u- midade na madeira, primeiro se envolveu a maior parte das amostras do pi- no em uma camada de 25 mícrons de PET. Os materiais utilizados incluíam:

(A) PVC com 0,2% de inseticida;

(B) mistura polimérica com fita PET; (C) polipropileno com fita PET;

(D) PVC de graduação de bainha;

(E) extrusão de poliéster (PET) com fita PET;

(F) PVC de graduação de abinha com fita PET; (G) Náilon 10-10 com fita PET;

(H) Náilon L25-W40 com fita PET;

(I) HDPE com fita PET.

Descobriu-se que, com a exceção da amostra (H)1 os cupins fo- ram capazes de danificar ou penetrar em todas as outras amostras extruda- das. No entanto, nessas amostras que apresentavam o pino envolvido na fita PET, a fita PET não foi danificada, e o pino permaneceu intacto. Nas amos- tras sem a fita PET, o pino foi atacado pelos cupins.

Na descrição acima a fita protetora é descrita como estando na faixa de aproximadamente 25 a 50 mícrons. A espessura da fita protetora utilizada dependerá do diâmetro externo do cabo e do diâmetro mínimo do tambor no qual o mesmo será enrolado ou de onde será desenrolado.

Nessa especificação, referência a um documento, descrição ou outra publicação ou uso não é uma admissão de que esse documento, des- crição, publicação ou uso forme parte do conhecimento geral comum dos versados na técnica no campo dessa invenção na data de prioridade dessa especificação, a menos que declarado o contrario.

Nessa especificação, termos indicando orientação ou direção, tal como "cima", "baixo", "vertical", "horizontal", "esquerda", "direita", "reto", "transverso", etc., não devem ser termos absolutos a menos que o contexto exige ou indique o contrario. Esses termos se referem normalmente a orien- tações ilustradas nos desenhos.

Onde for utilizada, a palavra "compreendendo" deve ser com- preendida em seu sentido "aberto", isso é, no sentido de "incluindo", e, des- sa forma, não limitado ao sentido "fechado", isso é o sentido de "consistindo apenas de". Um significado correspondente é atribuído às palavras corres- pondentes "compreende", "compreendido" e "compreender" onde aparecem.

Será compreendido que a invenção descrita e definida aqui se estende a todas as combinações alternativas de duas ou mais das caracte- rísticas individuais mencionadas ou evidentes a partir do texto. Todas essas combinações diferentes constituem vários aspectos alternativos da invenção.

Enquanto as modalidades particulares dessa invenção foram descritas, será evidente aos versados na técnica que a presente invenção pode ser consubstanciada em outras formas específicas sem se distanciar das características essenciais da mesma. As presentes modalidades e e- xemplos são, portanto, considerados em todos os aspectos como ilustrativos e não restritivos, e todas as modificações que serão obvias aos versados na técnica são, portanto, englobadas aqui.

Claims (27)

1. Fita protetora contra cupins, incluindo uma camada protetora formada a partir de um material possuindo uma dureza Shore D de pelo me- nos 60.

2. Fita protetora contra cupins, de acordo com a reivindicação 1, na qual a camada protetora possui uma dureza Shore D de pelo menos 63.

3. Fita protetora contra cupins, de acordo com a reivindicação 1, na qual a camada protetora possui uma dureza Shore D de pelo menos 80.

4. Fita protetora contra cupins, de acordo com a reivindicação 1, na qual a camada protetora possui uma dureza Shore D de pelo menos 90.

5. Fita protetora contra cupins, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, na qual a camada protetora é um material polimérico termoplástico.

6. Fita protetora contra cupins, de acordo com a reivindicação 5, na qual a camada protetora é uma dentre os seguintes: poliéster ou um poli- éster transparente.

7. Fita protetora contra cupins, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, na qual a camada protetora é de tereftalato de polietileno.

8. Fita protetora contra cupins, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual a camada protetora possui uma superfície suave.

9. Fita protetora contra cupins, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual a camada protetora possui uma superfície brilhosa de aproximadamente 144 ou mais em 60 (ASTM D 2457).

10. Fita protetora contra cupins, de acordo com a reivindicação 9, na qual o brilho é de 150 em 60° (ASTM D 2457).

11. Fita protetora contra cupins, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual a camada protetora possui uma es- pessura da ordem de 25 mícrons ou mais.

12. Fita protetora contra cupins, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual a camada protetora possui uma es- pessura da ordem de 50 mícrons ou mais.

13. Fita protetora contra cupins, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual a fita é um laminado possuindo pelo menos duas camadas.

14. Fita protetora contra cupins, de acordo com a reivindicação 13, na qual a fita inclui uma camada protetora e uma primeira camada de compatibilidade adaptada para uma camada adjacente de um cabo.

15. Fita protetora contra cupins, de acordo com a reivindicaçã 14, na qual a camada de compatibilidade inclui polietileno.

16. Fita protetora contra cupins, de acordo com a reivindicação 14, na qual a camada de compatibilidade inclui cloreto de polivinil.

17. Fita protetora contra cupins, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual a fita é uma fita de três camadas.

18. Fita protetora contra cupins, de acordo com a reivindicação 17, na qual a camada protetora é localizada entre a terceira camada e a ca- mada de compatibilidade.

19. Fita protetora contra cupins, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, na qual a fita é livre de inseticida.

20. Cabo incluindo um núcleo e uma fita protetora contra cupins, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, enrolada em torno do núcleo.

21. Cabo, de acordo com a reivindicação 20, no qual a fita prote- tora é aplicada longitudinalmente ao núcleo.

22. Cabo, de acordo com a reivindicação 20, no qual a fita prote- tora é aplicada helicoidalmente a um cabo.

23. Cabo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 22, incluindo uma segunda fita aplicada sobre a fita protetora, em que a jun- ção de borda da segunda fita é oposta à junção de borda da fita protetora.

24. Cabo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 20 a 23, incluindo uma bainha sobre a fita protetora.

25. Cabo, de acordo com a reivindicação 24, no qual a fita prote- tora inclui uma camada de compatibilidade unida à bainha.

26. Fita protetora contra cupins, substancialmente como descrito aqui com referência aos desenhos em anexo.

27. Cabo protegido contra cupins substancialmente como descri- to aqui com referência aos desenhos em anexo.