CZ20023048A3

CZ20023048A3 - Ovíjecí páska s gelem

Info

Publication number: CZ20023048A3
Application number: CZ20023048A
Authority: CZ
Inventors: Dirk Roosen; Dirk Deroost
Original assignee: Tyco Electronics Raychem N. V.
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2003-03-12
Also published as: GB0008366D0; US20030104160A1; NO20024689D0; US6875496B2; EP1269592A1; AU2001242605A1; RU2002129593A; UA74368C2; WO2001078207A1; RU2254653C2; NO20024689L

Description

Ovíjecí páska s gelem

Oblast techniky

Vynález se týká těsnící součásti pro ovíjení okolo nějakého předmětu, konkrétněji pásky, pro jeho neprodyšné upouzdření. Páska zahrnuje vrstvu gelu a vrstvu pryže.

Dosavadní stav techniky

Gely a gelům podobné materiály se v široké míře používají pro těsnící účely. Když je gel pod tlakem, vykazuje vynikající těsnící vlastnosti. Uzavření kabelového spojení, ve kterém je použit gel pod tlakem, je popsáno v mezinárodní patentové přihlášce WO 95/15600. V tomto dokumentu je gel obsažen (zadržován) v komorách pouzdra uzávěru a je stlačován tlačnými deskami.

Rovněž je známo užívání pásek s gelem a použití gelu ovinutím pásky s gelem okolo nějakého předmětu, například kabelu. K aplikaci tlaku může být okolo pásky s gelem ovinuta ještě jedna páska, jako je elastická plastická páska. Příklad tohoto způsobu je popsán v evropské patentové přihlášce EP 0 880 212. Alternativně může být páska s gelem stlačena tvrdým pouzdrem, vytvářejícím uzávěr.

Ačkoli výše zmíněné způsoby používání a stlačování gelu poskytují vynikající těsnění, mají nevýhody v tom, že dodávání tlaku je vyžadováno od dodatečných složek (t.j. elastických pásek anebo tvrdého pouzdra).

• » • a a·· a a

Pro těsnící účely byla k používání navržena kombinace vrstvy gelu a vrstvy pryže. Poskytnutím pryžové vrstvy je možné gel snadno stlačovat nepatrným napnutím (protažením) pásky během jejího použití. To jest, pomocí těsného ovinutí pásky okolo nějakého předmětu se užívá elastických vlastností použité pryže ke zlepšení těsnících vlastností gelu. Tato synergie charakteristických rysů poskytuje velmi účinnou těsnící pásku.

Čínská patentová přihláška CN 1 196 558, například, popisuje těsnící pásku složenou z elastické izolační vrstvy (vrstva pryže) s hrubým povrchem, viskózové těsnící vrstvy gelu na povrchu elastické izolační pásky, a ochranného pláště na povrchu gelové vrstvy.

Problém, jenž může vznikat u těchto pásek spočívá v tom, že po svém použití může páska sklouzávat do strany. To jest, důsledkem napínacích sil v pryžové vrstvě se páska může posouvat do strany, zejména v těch oblastech vespodu ležícího podkladu, kde dochází ke změně průměru. Je jasné, že tento laterální pohyb může způsobit ztrátu těsnění, když se mezi za sebou následujícími vinutími pásky objeví nějaká mezera.

Tito vynálezci zjistili, že tento nechtěný laterální posun je alespoň částečně důsledkem skutečnosti, že gelová vrstva poskytuje nedostatečnou stabilitu, aby zabránila klouzání pásky. Zdrsnění povrchu pryžové vrstvy má omezený účinek, protože gelová vrstva samotná se může deformovat. Upevnění pásky v její původní poloze vnějšími prostředky, jako je adhezní páska, si vyžaduje dodatečné části a kroky při používání a je tudíž méně úsporné.

Vynález se snaží překonat tyto a jiné nevýhody předchozí techniky a poskytnout gelovou pryžovou pásku, jež poskytuje vynikající a stálé těsnění, bez používání či potřeby jakýchkoli vnějších prostředků.

• « · fc fc • »· fc fc · • fcfcfc fcfc • fcfc · • fcfc · • fcfcfc « · • fcfc

Ještě jedním cílem vynálezu je poskytnout gelovou pryžovou pásku, která po svém použití nevykazuje žádný posun do strany.

Dalším cílem předloženého vynálezu je poskytnout gelovou pryžovou pásku, jež je vhodná jak pro koncová těsnění kabelových uzávěrů, tak pro zformování celého uzávěru.

Ještě dalším cílem předloženého vynálezu je poskytnout gelovou pryžovou pásku, která je úsporná a stále se ještě snadno instaluje.

Ještě dalším cílem vynálezu je poskytnout úsporný uzávěr kabelového spojení, který se snadno provádí a přitom ještě poskytuje vynikající těsnící vlastnosti.

Podstata vynálezu

Aby se splnily výše uvedené a jiné cíle, páska uvedená v preambuli se podle předloženého vynálezu vyznačuje tím, že pryžová vrstva má větší šířku než vrstva gelu, a ponechává alespoň jednu část vrstvy pryže protaženou za vrstvu gelu. V tomto případě je pouze část šířky pryže zabírána gelem a na jedné anebo obou stranách gelu je ponechán proužek holé pryže.

Ačkoli se upřednostňuje přírodní či syntetická pryž, rozumí se, že v pásce tohoto vynálezu mohou být stejně tak použity elastické materiály, mající podobné vlastnosti jako pryž. Páska může dále zahrnovat spojovací prostředek, ke spojení vrstvy gelu a vrstvy pryže.

V pásce předloženého vynálezu se vrstva pryže protahuje podstatně za šířku vrstvy gelu. To jest, gelová vrstva přednostně pokrývá mezi 50 % a 90 % šířky vrstvy pryže, ponechávajíce mezi 10 % a 50 % šířky pryže nepokryté gelem. Konkrétní procentuální poměr může také záviset na tom, že *

• · * to to · · · ··· to ··· to ·* to* jeden nebo okraje nejsou pokryty gelem, a se dvěma holými okraji může gel pokrývat dokonce jen přibližně jednu třetinu šířky pásky. Přednostněji však gel pokrývá mezi 60 % a 80 % šířky vrstvy pryže.

Proužek či proužky pryže, protahující se za gel, se používají k nanesení adheziva (například adhezní pásky), k upevnění pásky, když je použita. To poskytuje ještě lepší ochranu před jakýmkoli nežádoucím posunem pásky do strany.

Páska má přednostně šířku mezi 1 a 10 cm, přednostně mezi 4 a Ί cm. Proužky pryže neporyté gelem mají přednostně šířku mezi 0,5 a 3 cm, přednostně mezi 1 a 2 cm, a jejich šířka může záviset na celkové šířce pásky a konkrétním použití.

V pásce předloženého vynálezu vrstva gelu přednostně obsahuje termoplastický gel, mající hodnotu tvrdosti (Shore) A mezi 5 a 25, ještě přednostněji přibližně 15, ačkoli jsou použitelné také jiné hodnoty tvrdosti.

Vynález dále poskytuje uzávěr k uzavření (či upouzóření) kabelového spoje, stejně jako způsob formování upouzdření kabelového spoje, který zahrnuje kroky těsného ovinutí výše definované pásky okolo kabelového spoje.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále vysvětlen pomocí příkladných ztvárnění na doprovodných výkresech, v nichž znázorňuje:

Obr. 1 - perspektivně pásku podle předchozí techniky.

Obr. 2 - perspektivně ztvárnění pásky podle předloženého vynálezu.

Obr. 3 - perspektivně další ztvárnění pásky podle předloženého vynálezu.

• ·0 • * * • 00

0 0

0· 004 4 • 0

4

004

0 ·

Φ ·

0 0

0400 40

Obr. 4 - perspektivně znázorňuje, jak může být páska podle předloženého vynálezu použita na kabelový spoj.

Obr. 5 - perspektivně znázorňuje, jak může být páska podle předloženého vynálezu použita na poškozený kabel.

Příklady provedeni vynálezu

Těsnící materiál 1, znázorněný jako příklad na Obr. 1, zahrnuje vrstvu pryže 2 a vrstvu gelu 3. Gel může zahrnovat, například, silikonový gel, močovinový gel, urethanový gel, termoplastický gel, či jakýkoli vhodný gelový nebo geloidní těsnící materiál. Přednostní gely zahrnují olejem nastavenou polymerní směs. Gel má přednostně tvrdost za pokojové teploty, jak je stanoveno použitím Stevens-Vollandova analyzéru povrchové struktury, větší než 45 g, obzvláště větší než 50 g, a obzvláště větší než 55 g, např. mezi 55 a 60 g. Přednostně má relaxaci menší než 12 %, obzvláště menší než 10 % a zejména menší než 8 %. Konečné protažení, rovněž při pokojové teplotě, je přednostně větší než 100 %, přednostně větší než 600 %, zejména větší než 1000 %, obzvláště větší než 1400%, jak je stanoveno podle způsobu ASTM D638. Tahový modulus je při pnutí 100 % přednostně alespoň 1,8 MPa, přednostněji alespoň 2,2 MPa. Celkově je ustrnutí v tlaku (jak se měří podle způsobu ASTM D395 za 70° C) přednostně menší než 35%, přednostněji menší než 25%, obzvláště menší než 15%. Gel má přednostně hodnotu depresního průniku, měřenou podle ASTM D217, alespoň asi 50(10^-1 mm}, přednostně alespoň asi 100(10^-1 mm), přednostněji alespoň asi 200(10^-1 mm), ještě přednostněji ne větší než 400(10^-1 mm), zejména ne větší než 350(10^-1 mm). Polymerní směs gelu může například zahrnovat nějaký elastomer, či blokový kopolymer (směsný polymer) mající poměrně tvrdé bloky a poměrně φ φ • φ φ

φ φ

φ φ φ • ···· • · • · ····

φ φ

elastomerní bloky. Příklady těchto kopolymeru obsahují styren-dienové blokové kopolymery, například styrenbutadeniové či styren-izoprenové dvoj- či troj- blokové kopolymery, například jako ty popsané v mezinárodní patentové přihlášce WO 88/00603. Přednostně však polymerní směs zahrnuje jeden či více blokových kopolymerů styren-ethylenpropylen-styren. Nastavovací kapaliny použité v gelu přednostně zahrnují oleje, jimiž mohou být uhlovodíkové oleje, například parafinové či naftenové oleje, syntetické oleje jako například polybutenové či polypropylenové, a jejich směsi. Přednostními oleji jsou směsi nearomatických, parafinů a naftenových uhlovodíkových olejů. Daný gel· může obsahovat přísady, například odsavače vlhkosti (př. benzoylchiorid), antioxidanty, pevná barviva a prostředky proti plísním.

Gely jsou přednostní, protože jsou často vynikajícími těsnícími materiály, částečně díky své schopnosti navlhčovat povrchy, s nimiž přicházejí do kontaktu, a částečně kvůli svým jiným fyzikálním a chemickým vlastnostem. Nicméně, některé anebo všechny přednostní fyzikální vlastnosti gelů mohou být přítomny v těsnících materiálech jiných než jsou gely. Jednou z přednostních vlastností daného těsnícího materiálu je, že má hodnotu tvrdosti podle Stevens-Vollanda 45 g až 130 g, přednostně 50 g až 70 g. Další přednostní vlastností těsnícího materiálu je, že má hodnotu depresního průniku, měřenou podle ASTM D217, alespoň asi 50(10^-1 mm), přednostně alespoň asi 100(10^-1 mm), přednostněji alespoň asi 200(10^-1 mm), a přednostněji ne větší než 400(10^-1 mm), zejména ne větší než 350(10^-1 mm).

Pryžová vrstva 2 se může skládat z přírodní či syntetické pryže anebo, obecně, vhodného elastomerního materiálu. Tento materiál má přednostně nízkou relaxaci,

• · • 0

0000

0 • 0 • 000 takže dokáže nepřerušovaně stlačovat gelovou vrstvu. Navíc je tento materiál přednostně olejovzdorný.

Těsnící materiál je přednostně užit v podobě protaženého proužku, jenž může být použit jako pásek a být navinut okolo nějakého předmětu, jak je to znázorněno na Obr. 4. Těsným navinutím je na gelovou vrstvu vyvíjen tlak a je dosaženo dobrého těsnění,

V pásce podle předloženého vynálezu, znázorněné na Obr. 2, není celá šířka pryže 2 pokryta gelem. To jest, pryž se protahuje na obou stranách pásky 1 za vrstvu gelu 3, což ponechává holé pryžové proužky 5. Poskytnutí takového gelu prostého proužku 5 podél alespoň jednoho podélného okraje pásku JL poskytuje zadržování gelu, když je nanesen na kabelový spoj. Navíc, proužky 5 pomáhají v předcházení pohybu pásky do strany potom co je použita, důsledkem kontaktu pryže s pryží.

Jakémukoli pohybu pásky do strany je ještě lépe bráněno nanesením adheziva na alespoň jeden proužek 5. Toto adhezivum je přednostně v podobě protažených adhezních pásků 4_, jak je to v podobě znázorněné na Obr. 3. Tyto proužky 4 se protahují přilehle ke gelové vrstvě 3, přednostně podél celé délky pásky JL.

Na Obr. 4 je páska 1_ vynálezu ovinuta okolo kabelového spojení 20, jež je plněným spojem nebo spojem opatřeným t.zv. krytem tvarujícím uzávěr. Plněný či krytem opatřený spoj byl předem obalen vhodnou páskou 10, k zajištění hladkého povrchu. Kabely 21 se vynořují ze zapáskovaného spoje. Těsným ovinutím pásky JL okolo kabelového spoje 20 je vyvíjen tlak na gelovou vrstvu (3 na Obr. 1), což vede k vynikajícímu těsnění. Následná vinutí se částečně překrývají, okraj pásku vinutí může být pokryt a utěsněn gelem následného vinutí. Pryžová vrstva je během použití pásky neopatrně roztažena, • ♦ · · · 9 9 · * 9 9

9 9 9··* 9 9 9

999 9 99· 9 9 9 9

99*9* »999 *999 9* *· 99 99 >999 což má za následek stlačení gelu a následné okraje pásky jsou dokonale utěsněny.

Tlak vyvíjený na pryžovou vrstvu také pomáhá při tlakování plnícího materiálu jakéhokoli plničem plněného spoje, čímž se dále zlepšují těsnící vlastnosti daného uzavření (uzávěru).

Jak je znázorněno na Obr. 4, páska tohoto vynálezu poskytuje snadný přechod z poloměru kabelů 21 na průměr kabelového spoje 20. Páska 1 je též schopna se přizpůsobit téměř jakémukoli průměru kabelového spojení.

Jak je znázorněno na Obr. 5, páska 1 může být též použita k opravě kabelu 21, jenž má poškozený kabelový plášť 12. Otvor 13 v kabelovém plášti 12 je snadno utěsněn pomocí pásky 1.

Jak je vysvětleno výše, páska vynálezu umožňuje kabelovému uzávěru 15, aby byl proveden na místě, bez potřeby jakýchkoli nástrojů. Páska předloženého vynálezů se snadno používá a řeže na příslušnou velikost. Navíc, gel pod tlakem, upouzdřený pryží pod tlakem, poskytuje samotěsnící vlastnosti, což činí uzávěr odolným vůči mechanickému zásahu zvenčí. Do těsnícího uspořádání a uzávěru vynálezu je možno opět vstoupit a tyto jsou opět použitelné, T.j., pásek vynálezu může být odvinut a použit znovu. To činí pásku předloženého vynálezu obzvláště vhodnou pro dočasná uzavření.

Tomu kdo je kvalifikován v oboru je zřejmé, že daný vynález není omezen na znázorněná ztvárnění, a že je možno provádět mnoho přídavků a úprav a to aniž by se šlo za ducha a rámec vynálezu, jak je vymezen v přiložených nárocích.

• a·· a a a a a a a aa* a··· · · · * a a a · a aaa a a a · a a * a a a a · a aaaa aa aa *a aa aaaa

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Páska /1/ pro neprodyšné utěsnění nějakého předmětu /20/, páska obsahuje vrstvu gelu /3/ a vrstvu pryže /2/ a vyznačuje se tím, že vrstva pryže /2/ má větší šířku než vrstva gelu /3/, což ponechává alespoň jednu část vrstvy pryže, která se protahuje za vrstvu gelu.
2. Páska podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstva pryže /2/ se protahuje na obou stranách za vrstvu gelu /3/.
3. Páska podle nároku 2,vyznačuj ící se tím, že na alespoň část vrstvy pryže /2/, nepokrytou vrstvou gelu /3/, je naneseno adhezivum.
4. Páska podle nároku 3, vyznačující se tím, že na vrstvu pryže /2/, na obou stranách vrstvy gelu /3/, je naneseno adhezivum.
5. Páska podle jakéhokoli předchozího nároku, vyznačující se tím, že má šířku mezi 1 a 10 cm, přednostně mezi 4 a 7 cm.
6. Páska podle jakéhokoli předchozího nároku, vyznačující se tím, že vrstva gelu /3/ pokrývá mezi 50 a 90 % šířky vrstvy pryže /2/, přednostně mezi 60 a 80%.
7. Páska podle jakéhokoli předchozího nároku, vyznačující se tím, že vrstva gelu /3/ má hodnotu tvrdosti (Shore) A mezi 5 a 25, přednostně přibližně 15.

• to to to to · * to · * * to to to «««to toto to • to ··· · «atototo · to toto· · · · ··« • tototo ·· to· ·· ·* ····
8. Páska podle jakéhokoli předchozího nároku, vyznačující se tím, že vrstva gelu /3/ je tvořena termoplastickým gelem.
9. Páska podle jakéhokoli předchozího nároku, vyznačující se tím, že vrstva pryže /2/ má hodnotu tvrdosti (Shore) A mezi 15 a 60, přednostně přibližně 40.
10. Uzavření /15/ k upouzdření kabelového spojení /20/, v yznačující se tím, že zahrnuje pásku /1/ podle jakéhokoli z předchozích nároků.
11. Způsob formování uzavření /15/, upouzdřujícího kabelový spoj /20/, zahrnující kroky těsného navinutí pásky okolo kabelového spoje /20/; vyznačující se tím, že touto páskou je páska /1/ podle jakéhokoli z předchozích