JPH06506341A - 環境的保護 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
環境的保護
本発明は、特に装着のために大量のエネルギーを加えることを必要としない手段
により、ケーブルまたはパイプのような基材、特に電気通信ケーブルの接続部(
cable 5plice)の環境的保護に関する。
ケーブル接続部は、一般的に、接続すべきケーブルの端部がら絶縁材を除去し、
その中に含まれている導体を接続し、出来上がった接続部の束(bundle)
の周囲に接続部ケース(splice case)と呼ばれるカバーを形成する
ことにより形成され、さもなければ露出したままの導体を保護する。接続部ケー
スは、水、水蒸気、汚れおよび他の汚染物賃ならびに動物からの攻撃に対して保
護を提供することが必要であることがあり、ケーブルの絶縁材と同じぐらいの寿
命、典型的には少なうに、あるいは漏れを検知する手段を提供するために内部が
加圧され、そのようなケーブルの接続部ケースの場合は、圧力を保持する必要も
ある。
最もうま(機能し、広く使用されている構造のケーブル接続部の一つに、商標X
AGAおよびVASMとしてレイヶム(Raychem)がら市販されているも
のがある。そこでは、熱収縮性スリーブが、保護すべき接続部の周囲に装着され
、熱力珈えられてスリーブを収縮させて、接続部の両側でケーブルと係合させる
。通常熱を加えるためにプロパントーチを使用する。さらに機械的強度を提供す
るために、また、水蒸気の浸透に対して更なる抵抗を提供するために、接続部束
の周囲に内側ライナを供給してよい。そのようなライナおよびスリーブは、英国
特許第1431167号(レイケム)に記載されている。これらのスリーブは、
内側がホットメルト接着剤により被覆されていてよい。
このタイプの接続部ケースは、装着が簡単で優秀な性能を有するが、装着のため
にトーチを使用する必要があるという欠点を有する。接続すべきケーブルが、た
とえばガス管と共宵のダクトまたはマンホール中を通過する場合、あるいは、保
護する基材がそれ自身ガス管である場合、トーチを使用することは望ましくなく
、あるいは禁止されていることがある。
電気的な熱源を供給することによりこの問題を解決しようとする試みがなされて
きたが、ショートによってスパークが生じるほど十分に高い電圧が必要である場
合、これもまた許容できない場合がある。また、主電源へのアクセスが可能でな
い場合、太き(重い電源が必要なことがある。スリーブを加熱して、それを収縮
させ、また、接着剤のコーティングを加熱してそれを溶融させあるいは活性化さ
せる必要があるので、大量のエネルギーが必要である。
一つの電気的解決法が、ドイツ国特許第2136739号(シーメンス(Sie
■ensAG)に開示されている。そこでは、接続部ケースは、それぞれの縁に
沿って一体に蝶番付けされている二つの半円筒状の熱可塑性材料の半シェルを有
してなり、保護すべき接続部の周囲で2枚貝のように接続部ケースを閉じること
ができるようになっている。
米国特許第4085286号(レイケム)は、抵抗正温度係数(PTC)を有す
る導電性ポリマーを有してなる自蔵電気ヒーターを有する予備成形された収縮性
出口を有するスプライスケースを開示している。収縮性スリーブの一部分として
のPTCヒーターは、ヨーロッパ特許第0117762号(レイケム)に開示さ
れている。
ヨーロッパ特許第0236056号(レイケム)は、自蔵された自己制御性スト
リップヒーターにより活性化されるホットメルト接着剤によりシーム−シール(
seam−seal)される可撓性シールバッグを有してなる非収縮性接続部ケ
ースを開示している。
スリーブまたは他の保護部品はケーブルなどの周囲で容易に装着できるので、熱
収縮性であるのがもちろん望ましい。その場合、過剰な寸法で供給できるので、
製造における精密な許容誤差を回避することができ、また、単一の寸法の物品を
、種々の寸法のケーブルにわたって使用することができる。この最初の装着の後
、物品を加熱収縮し、基材に係合させ、物品と基材との間の漏れバスを除去する
。
これは、物品を通過するケーブルなどに対して物品の出口をシールする場合、特
に有用である。しかしながら、熱収縮を行わせるために使用するヒーターが、火
炎、ホットエアーガンまたは非常に高温を放射するヒーター以外である場合に問
題が生じる。また、この問題は、収縮する物品の寸法が変化することに起因する
。
一般にヒーターと物品との間の接触が必要であるので、ヒーターは物品が収縮す
る場合、物品に追随する必要がある。
このことが生じるために、ヒーターは可撓性である必要があり、特に、回復する
物品の力のもとて収縮できるか、あるいは潰れることができる必要がある。この
後者の目的のために、ダイヤモンド形状スロットを有するヒーターが米国特許第
4177446号(レイケム)に開示されている。上述のヨーロッパ特許第01
17762号(レイケム)は、自体収縮するヒーターを使用している。
発明者は、物品の収縮により生じる別の問題に気付いた。大量の熱を供給するこ
とが必要である一つの理由は、物品が一般に熱的に隔離されていないということ
であり、スリーブと一緒に収縮する隔離ハウジングを供給することが困難である
。
さらに、発明者は、熱収縮の利点を保持しながらも、寸法の「嵩高い(bulk
) Jあるいは「ラージスケール(large 5cale) Jの変化とでも
言うことができる欠点を避けることができることを認識した。従って、保護すべ
き基材の構造に精密に対応する構造を収縮前に有する物品の局所的な収縮を少量
のエネルギーで生じさせ、寸法変化が生じないヒーターおよび隔離(断熱)ハウ
ジングを供給できる。
したがりて、本発明は、ケーブル接続部のような基材を保護する方法を提供し、
この方法は、
(a)より大きい断面寸法からより小さい断面寸法に変形でき、そのより小さい
寸法で維持することができる手段、特にスリーブの長手方向で延在する手段、好
ましくはヒダ(襞)状のもの(corrugation)を有し、熱収縮性材料
を有して成る第1部分(例えば端部分または他の出口)を有するスリーブ、特に
ラップアランランドスリーブのような物品を供給し、(b)第1部分が基材の少
なくとも一部分を包囲するように物品を配置し、(C)第1部分を、基材のその
部分に近接して(精密に、closely)対応するより小さい断面寸法に(好
ましくはヒダ状部分のヒダを一体に集めることにより)変形し、
(d)第1部分が基材に係合するように材料を熱収縮させ、(e)場合により、
電気ヒーターを熱収縮性材料と熱的に接触するように配置し、ヒーターを稼働さ
せて工程(d)の熱収縮を行わせ、また(f)場合により、また、一般的に工T
IN (d)の前に、第1部分を熱絶縁材の中に包囲する
工程を含んでなる。
基材の寸法に近接して対応する寸法となるように変形される第1部分という場合
、それは、必要な寸法の変化の相当部分、好ましくは大部分が、熱収縮工程の間
に必要である変化を減少させるような方法で、行なわれることを意味する。しか
しながら、好ましくは、大きな寸法変化の実質的にすべてはそのような方法でも
たらされる。第1部分をヒダ状にする(この用語は、工程(C)における引き続
いてヒダ状にする工程を助けるために弱(した線のような手段を供給することも
含む)場合、工程(C)の後で、ヒダ状部分の谷状部分は基材に接触する。した
がって、材料は、その全量が収縮可能であってよいが、その収縮により直径の変
化が生じないか、あるいは物品が何も変化しない。収縮の効果は、一般的にヒダ
状部分の除去であり、それにより、その間で生じ得るであろう漏れバスを除去す
る。
ホットメルト接着剤または他の熱活性化材料のような封止材料を、基材と物品と
の間に供給してよい。そのような材料は、物品の上の被覆として、および/また
は物品から独立したものとして、たとえばシート形態、特にテープ巻き付け(t
ape wrap)の形態で供給してよい。
また、あるいはそれに代えて、ヒーター、特に電気ヒーターをこれも好ましくは
物品と基材との間に供給してよい。ヒーターも、好ましくはシート形態であり、
特にテープ巻き付けとしての形態であり、封止材料と同じ物品の部分として供給
してよい。ヒーターは、バッテリーを有してなってよく、その内部抵抗によりお
よび/または外部抵抗性加熱要素により熱を発生することができる。
そのような加熱物品は、先に規定した方法と独立して使用してよく、したがって
、本発明は、(独立して、あるいは、何らかの他の物品の装着を容易にすること
により)基材を保護するための物品も提供し、この物品は、可撓性シートを有し
てなり、このシートは、
(a)バッテリー、好ましくはリチウム系のもののようなアルカリ金属バッテリ
(b)熱活性化可能封止材料、
(C)バッテリーの内部抵抗を構成してよい、抵抗性加熱要素、(d)バッテリ
ーを加熱要素に電気的に接続して、加熱要素を熱くすることができる手段、
(e)バッテリーと直列に接続され、また、要素(C)と熱的に接触している抵
抗正温度係数を有する、要素(C)を有してなってよい、場合により存在するデ
バイス
を有してなる。
方法の工程(C)は、予め基材の周囲に巻き付けられている加熱物品に物品の第
一部分を持うてくる。つぎに、たとえばフオームげoam)から作られている断
熱ハウジング、場合によりフオームの半シェルとしてのハウジングを変形された
第1部分の周囲に配置し、たとえばタイラップにより所定の状態で保持する。つ
ぎに、ヒーターを稼働させ、封止材料を活性化し、第1部分の材料を収縮させる
。
変形を可能にする方法の物品における手段は、好ましくは、スリーブの一方また
は各々の端において、あるいは隣接して、実質的に円錐台形状の部分の形成を可
能にする。この実質的に円錐台形状の部分は工程(C)において形成される。
好ましくは、その手段は、スリーブの端の一方またはそれぞれに隣接し、その端
に向かってテーパー状になっている実質的に円錐台形状の部分およびその端と円
錐台形状部分の細い端との間で実質的に円筒状形状の部分を形成することを可能
にし、これらの実質的に円錐台状の部分および円筒状の部分は工程(C)におい
て形成される。
変形を可能にする手段は、ヒダ状(波状)部分(この用語は、物品を変形した場
合にヒダ状部分を生じさせる弱くしたラインまたは他の手段を含むものとして使
用している)を含んで成る。したがうて、変形は、ヒダ状部分を生じさせてよく
、あるいは単に存在している部分のヒダを寄せ集め、ある寸法となるようにする
ことであってよい。
添付図面を参照して本発明をさらに説明する。
第1A図および第1B図は、ケーブル接続部の周囲の従来から使用されている常
套の熱収縮性スリーブを示す。
第2A図および第2B図は、環境的封止に使用される従来技術の収縮性のヒダ状
のテープを示す。
第3A図および第3B図は、環境的封止のための従来技術の収縮性ヒダ状テープ
を示す。
第4A図、第4B図および第4C図は、本発明の方法によるスリーブの装着を示
す。
第5A図、第5B図および第5C図は、加熱テープラップを示す。
第6A図、第6B図および第6C図は、バッテリーテープラップ内に含まれるス
イッチ手段を示す。
第1A図および第1B図は、最も広く使用されている収縮性の電気通信ケーブル
の接続部ケースを示し、これらはレイケムの商標XAGAおよびVASMとして
市販されている。ケーブル接続部1は、多数の導体コネクターのために非常に嵩
高くなっている場合があり、2本のケーブル2を接続している。ライナ3は追加
の保護を供給するために接続部の周囲に巻き付けている。ライナ3は、ライナに
対して円錐台形状の端部を供給するように変形できる王冠状の端部を有してよい
。接続部ケースは、ライナに巻き付けられ、レール6およびその上を滑動するチ
ャンネル7を一体にすることにより巻き付は構造で固定される熱収縮性ポリマー
スリーブ5により完結される。つぎに、スリーブは、加熱することにより、一般
的にプロパントーチを使用することにより収縮され、スリーブは接続部の各端に
おいてライナおよびケーブルに係合するようになる。完成した接続部ケースを第
2B図に示している。
jFE2A図、第2B図および第3A図、第3B図に示すヒダ状材料は、ヨーロ
ッパ特許第42262号(レイケム)に開示されている。収縮性は、一方向であ
るが均一である第1膨張および材料の表面にわたり程度が増えていてよい、ヒダ
状部分8を形成するその後の第2膨張により材料に与えられる。この材料は、パ
イプの分岐部分または接続部ケースを覆うために使用できる。材料は、分岐バイ
ブ9の周囲でスリーブ5を形成するように巻き付けられ、メインパイプ10との
接続部を封止する。つぎにヒダ状部分を広げ、メインコンジット(condui
t)の穴の上に広がることができるカラー11を形成する。
ji!3A図および第3B図は、12におけるより大きい直径から13における
より小さい直径に遷移する部分を有する基材を示す。テープ14は、ヒダ状部分
8を有するが、基材の周囲に巻き付けられ、その後加熱される。第3B図は装着
後に得られる滑らかなカバーを示す。
本発明は、箪4図、第5図および第6図に示す。
第4A図、第4B図および第4C図は、接続部ケースを形成するために、ケーブ
ル2の間の接続部の周囲で熱収縮性スリーブ5を装看する種々の段階を示す。
第4A図において、スリーブ5は接続部の周囲に巻き付けられ、レール6は、チ
ャンネル7により一体に固定されるところである。何らかの封止材料、たとえば
ゲルを使用してレール6の間の封止を改善することができる。
スリーブの端部分は、ヒダ状部分8を有し、図示した態様において、ヒダ状部分
は各端における二つの部分15および16に供給され、これらは場合により何ら
かの不連峡な形態により離れていてよい。スリーブの端を半径方向の圧縮(たと
えば手による)により変形する場合、部分15に対応する円錐台形状部分が形成
され、円筒状部分が部分16に対応して形成される。円錐台状部分は、嵩高い接
続部分からケーブル2へのテーパ状部分を提供し、円筒状部分はケーブルまたは
複数のケーブル2に沿って延在する。このように、スリーブの端部分は、ケーブ
ルの寸法に精密に適合するようにすることができる。
しかしながら、変形を行う前に、テープラップ(巻き付け)17をケーブルの周
囲に装看してよい。これらのテープラップは、一つまたはそれ以上のバッテリー
、加熱要素および封止材料を含んでなってよい。ラップ17内のバッテリーを稼
働することができる、あるいは外部電源をランプ17内の加熱要素に接続するこ
とができる電気リード18を示している。
部分15および16をラップ17に対して変形させた後、熱的ハウジング19を
適用してタイラップ(tie wrap) 20より固定してよい。
これは第4B図に示す状態である。第4B図は、また、電気リードを更に示し、
リード18は領域16の熱収縮を生じさせるエネルギーを供給する外部電源に接
続されている。部分15の間のスリーブの部分(あるいは部分15の少なくとも
一部分と一体になっている部分)は、熱収縮性でないのが好ましい。
収縮が完結した後、断熱材を除去してよい。その結果を第4C図に示し、ヒダ状
部分は、部分16から除去されているのが判る。また、スリーブ5の端部分にお
いて複数のコンジットを形成するまたは維持するために使用されていた分岐クリ
ップ21を第4C図に示す。非常に小さい電気的エネルギーを使用して、スリー
ブ5とケーブル2との間で優秀なホットメルトの結合がこのようにして形成でき
る。典型的な接続部ケースの寸法の場合、各タイラップ17内のバッテリーの非
常に適当な電力の出力は、5〜30ワツトアワー(watt−hour) 、特
に10〜20ワツトアワー、たとえば約15ワツトアワーである。5〜35アン
ペア、特に10〜20アンペア、より特に約20アンペアの電流がラップ内のP
TC加熱要素に供給されるのが好ましく、それが110〜130℃の温度に自動
的に加熱し、それを保持するのが好ましい。10分以下、おそらく約7分以下の
装着時間が容易に達成できる。
第5A図、第5B図および第5C図は、リチウム電池を使用する好ましいケーブ
ルラップを示す。ケーブルラップは、現場において所定の長さに切断できるよう
にセクションを有するように作ることができる。たとえば、一つのセクションが
過去において約15關の直径のケーブルに適当であり、4つのセクションが直径
80mmのケーブルに必要となるであろうと考えられるセクションを有し、2ま
たは3のセクションがその中間の寸法に必要となるであろうとなるように、セク
ションを直列(in−1ine)に作ることができる。テープは、20〜60m
m、たとえば約5Qmmの幅を有してよく、それぞれのセクションは約50〜8
0mm、たとえば約70關の長さを有してよい。好ましい寸法により、セクショ
ン当たりちょうど3ワツトアワ一以上の熱出力をもたらすことができる。
第5A図にタイラップ17を示す。これは、両側がホットメルト接着剤22によ
り被覆されている。電気リード18は内部バッテリーのアノードおよびカソード
に接続され、その結果、リード18を一体に接続することにより、電流がバッテ
リーの内部抵抗およびラップ内のいずれかの他の加熱要素を通って流れる。これ
により、ラップは熱(なり接着剤22は活性化される。
ラップの断面を第5B図に示す。リチウム電極23、多孔質メンブレン24、電
解質25および二酸化マグネシウムまたは他の適当な電極26が判る。
第5C図に示すタイラップ17は、また、リチウムバッテリーと直列に接続され
ているPTC加熱要素28を有する。熱はPTC挙動故にストリップの熱出力を
制御する要素28内において少なくとも部分的に発生する。
導体18は、27において示すように一体に接続され、内部バッテリー23.2
4.25.26が内部PTC加熱要素28に電力を供給するようにする。
第6A図、第6B図および第6C図は、バッテリーを、それ自身の内部抵抗であ
るか、あるいは別の要素である加熱要素に電気的に接続できる方法を示す。
第6A図において斜視図で示し、第6B図および第6C図において断面図で示す
ケーブルラップは、PTC加熱ストリップ29およびリチウムバッテリー30な
らびにスイッチング手段34.35.36を有してなる。スリットまたは他の手
段31を一つまたはそれ以上の要素に供給してよく、ストリップをケーブルの周
囲に巻き付けるようにする可撓性が改善される。
PTC/バッテリー積層物の両側にアルミニウムまたは他の電極32.33を供
給する。これらの二つの電極を一体に接続する場合、電気回路が形成され、電流
がPTCストリップ29を流れ、ケーブルラップが熱くなる。ストリップの一端
において二つの電極突出部が突出し、これらは絶縁材34により分離されている
。絶縁クリップ35は、電極32および33を相互に接近させて保持するが、絶
縁材34の反対の側に存在する。篇6B図に示すように、クリップを右に引っ張
ると、電極は、それとともに移動して絶縁材35から離れる状態となる。この状
態において、第6C図に示すように、電極は、場合によりそれらを一体に押し付
けるクリップ35の影響の下で、相互に接触することができる。電極にヒダ状部
分36を供給してよく、それにより、右に向かって延びることができる。別法で
は、電極は固定されたままであってよく、絶縁材が移動する。
疑いを避けるために、本発明は、熱収縮性スリーブの下で高品質のシールを形成
することができ、熱収縮性スリーブに通常関係する大きな寸法の変化を避けるこ
とができる、環境的保護のための方法および物品を提供するということをここで
述べておく。したがって、必要な熱の量が減少する。開示されたスリーブ構造、
ヒーター、電源、スイッチまたはンール材料のいずれの一つまたはそれ以上を選
択してよい。
特表千6−506341 (6)
Fig、4B。
閑IE!1審謡失
Claims (26)
- 1.基材を保護するための方法であって、(a)第1部分がより大きい断面寸法 からより小さい断面寸法に変形できるようにする手段を有し、また、熱収縮性材 料を有してなる第1部分を有する物品を供給する工程、 (b)第1部分が基材の少なくとも一部分を包囲するように物品を配置する工程 、(c)第1部分が基材のその部分に近接して対応するより小さい断面寸法に第 1部分を変形する工程、および (d)材料を熱収縮させて第1部分を基材に係合させる工程を含んでなる方法。
- 2.変形を行わせる手段がヒダ状部分を有してなる請求の範囲第1項記載の方法 。
- 3.第1部分はスリーブを有してなり、ヒダ状部分はスリーブの実質的に長手方 向に走る請求の範囲第2項記載の方法。
- 4.物品はスリーブを有してなり、変形を行わせる手段は、スリーブの一つの端 またはそれぞれの端において、あるいはスリーブの一つの端またはそれぞれの端 に隣接して実質的に円錐台形状部分を形成することを可能にし、該実質的に円錐 台状の部分は工程(c)において形成される請求の範囲第1項記載の方法。
- 5.変形を可能にする手段は、スリーブの一つの端またはそれぞれの端に隣接し て、その端に向かってテーパ形状を有する実質的に円錐台形状の部分およびその 端と円錐台の細い端との間の実質的に円筒状形状の部分を形成でき、該実質的に 円錐台形状の部分および円筒状形状の部分は工程(c)において形成される請求 の範囲第4項記載の方法。
- 6.工程(c)により、ある寸法のヒダ状部分を有する第1部分が形成される請 求の範囲第1〜5項のいずれかに記載の方法。
- 7.工程(d)によりヒダ状部分の少なくとも部分的な除去が行なわれる請求の 範囲第6項記載の方法。
- 8.工程(c)によりある寸法のヒダ状部分を有する実質的に円錐台形状の部分 および円筒状形状の部分が形成され、工程(d)により実質的に円筒状形状の部 分からヒダ状部分が実質的に完全に除去される請求の範囲第5項記載の方法。
- 9.工程(c)の前に基材と第1部分との間に封止材料が配置される請求の範囲 第1〜8項のいずれかに記載の方法。
- 10.封止材料はホットメルト接着剤を有してなる請求の範囲第9項記載の方法 。
- 11.封止材料はホットメルト接着剤を含んでなる請求の範囲第9項または第1 0項記載の方法。
- 12.(e)熱収縮性材料と熱的に接触して電気ヒーターを配置し、ヒーターを 稼働させて熱収縮を起こさせる工程をさらに含んでなる請求の範囲第1〜11項 のいずれかに記載の方法。
- 13.ヒーターは、工程(c)の前に基材と第1部分との間に配置される請求の 範囲第12項記載の方法。
- 14.ヒーターはそれ自身の電源を含む請求の範囲第12項または第13項記載 の方法。
- 15.ヒーターはバッテリーを含んでなる請求の範囲第14項記載の方法。
- 16.バッテリーはその内部抵抗を横切って短絡させることにより稼働される請 求の範囲第15項記載の方法。
- 17.抵抗正温度係数を有するデバイスが、バッテリーと短絡点の間で直列に接 続され、バッテリーと熱的に接触している請求の範囲第16項記載の方法。
- 18.バッテリーは、それを横切って抵抗性加熱要素を接続することにより稼働 する請求の範囲第15項記載の方法。
- 19.要素は、抵抗正温度係数を有する請求の範囲第18項記載の方法。
- 20.要素は導電性ポリマーを含んでなる請求の範囲第19項記載の方法。
- 21.ヒーターはテープラップの形態である請求の範囲第12〜20項のいずれ かに記載の方法。
- 22.テープラップは、 (i)ヒーター、 (ii)封止材料、および (iii)場合により、コントロールデバイスを含んでなる請求の範囲第21項 記載の方法。
- 23.(f)第1部分を断熱材の中に包囲する工程をさらに含んでなる請求の範 囲1〜22項のいずれかに記載の方法。
- 24.絶縁材はフォームを含んでなる請求の範囲第23項記載の方法。
- 25.基材はケーブルを含んでなる請求の範囲第1〜24項のいずれかに記載の 方法。
- 26.請求の範囲第1〜25項のいずれかに記載の方法を実施するために適当な 物品。
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