PL180191B1 - Zespól uszczelniajacy do kabli, wzglednie rur PL PL PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Zespól uszczelniajacy do kabli, wzglednie rur, znamienny tym, ze sklada sie z tasmy uszczelniajacej (3) i z rzedu elementów zaciskowych (5), znajdujacego sie z jednej strony podluznej krawedzi (7) tasmy uszczelniajacej (3). Fig.1. PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół uszczelniający do kabli, względnie rur. Zespoły uszczelniające służą głównie do uszczelnienia kabli telekomunikacyjnych i elektrycznych, ewentualnie rur, jak również do uszczelniania złącz kablowych, przewodowych, lub rurowych.

Z niemieckiego opisu patentowego nr GE 4 135 570 znana jest taśma uszczelniająca, służąca do uszczelnienia przechodzącego przez otwory kabla. Taśma uszczelniająca jest zaopatrzona od strony kabla w chropowatą powierzchnię czołową, utworzoną przez zamocowane na niej występy. Występy mają korzystnie postać drobnych ziaren korundu, szmergielu (korundu naturalnego), metalu, lub tworzywa sztucznego.

Niedogodnością przedstawionej powyżej taśmy uszczelniającej jest niedostateczne uszczelnienie kabla, wynikające z jej chropowatej powierzchni czołowej.

W międzynarodowym opisie patentowym nr WO 94 / 05 935, jest przedstawiony zespół uszczelniający złożony z materiału uszczelniającego i z elastomerowego elementu ustalającego. Materiał uszczelniający ma odkształcenie penetracyjne (przy zanurzeniu sondy stożkowej na głębokość 0,1 mm) wynoszące od 80 do 400.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji zespołu uszczelniającego do kabli, względnie rur, eliminujące niedogodności znanych dotychczas zespołów uszczelniających.

Cel ten, zrealizowano w konstrukcji zespołu uszczelniającego do kabli, względnie rur według wynalazku, który składa się taśmy uszczelniającej i z rzędu elementów zaciskowych, znajdującego się z jednej strony podłużnej krawędzi taśmy uszczelniającej.

Zespół uszczelniający jest korzystnie zaopatrzony w drugi rząd elementów zaciskowych, znajdujący po przeciwległej stronie podłużnej krawędzi taśmy uszczelniającej.

Zespół jest korzystnie zaopatrzony w taśmę podtrzymującą, do której jest przymocowana taśma uszczelniająca i elementy zaciskowe, przy czym taśma podtrzymująca jest wykonana z materiału sprężystego i rozciągliwego, i jest ona wstępnie rozciągnięta w kierunku podłużnym, ewentualnie poprzecznym.

Taśma podtrzymująca zespołu jest korzystnie wykonana ze stanowiącego jedną całość polimerowego, korzystnie elastomerowego materiału, ewentualnie składa się ze splecionych włókien.

Elementy zaciskowe zespołu są przymocowane oddzielnie do taśmy podtrzymującej, korzystnie za pomocą połączenia ryglującego, i są zaopatrzone w profilowane i współpracujące przeciwległe powierzchnie czołowe, i korzystnie są one wykonane z tworzywa sztucznego o dużej twardości, ewentualnie z metalu.

Zespół uszczelniający jest korzystnie zaopatrzony w elementy ustalające, uniemożliwiające przesunięciu się taśmy uszczelniającej wzdłuż kabla względnie rury, przy czym elementami ustalającymi jest taśma ustalająca, znajdująca się z jednej, lub korzystnie z obydwu stron podłużnej krawędzi taśmy uszczelniającej, między taśmą uszczelniającą, a rzędami elementów zaciskowych.

Elementy ustalające zespołu są wykonane z materiału sprężystego i ściśliwego, korzystnie z materiału elastomerowego, ewentualnie z pianki polimerowej.

Elementy ustalające zespołu stanowią korzystnie z taśmą podtrzymującą jedną całość.

Taśma uszczelniająca zespołu jest korzystnie wykonana z żelu, mastyksu, ewentualnie ze spoiwa, korzystnie czułego na ciśnienie, i ma twardość w skali Stevens-Vollanda od 45 g do 130 g.

Zespół uszczelniający jest korzystnie umieszczony między osłoną, a kablem złącza kablowego

Zaletą zespołu uszczelniającego do kabli, względnie rur według wynalazku jest uzyskanie dużej szczelności, i uniemożliwienie przesuwaniu się po nawinięciu go wokół kabli, lub rur, jak również prosta konstrukcja i łatwy montaż.

Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zespół uszczelniający, w widoku perspektywicznym z częściowym przekrojem, fig. 2 - zespół uszczelniający według fig. 1, w przekroju poprzecznym, fig. 3 - zespół uszczelniający, owinięty wokół złącza kablowego i dociśnięty osłoną, w widoku z boku z częściowym przekrojem, fig. 4 - taśmę podtrzymującą odmiany zespołu uszczelniającego według wynalazku,

180 191 w widoku perspektywicznym, a fig.5 - zespół uszczelniający z taśmą podtrzymującą według fig.4, w widoku perspektywicznym, z częściowym przekrojem.

Przedstawiony na fig. 1 i 2 zespół uszczelniający 1 według wynalazku, składa się z podłużnej taśmy uszczelniającej 3, stanowiącej korzystnie żel, oraz z dwóch rzędów elementów zaciskowych 5, znajdujących się po obydwu stronach podłużnych krawędzi 7 taśmy uszczelniającej 3. W każdym rzędzie, elementy zaciskowe 5 znajdują się w określonych odległościach od siebie, i są wykonane z tworzywa sztucznego o dużej twardości, lub z metalu. Taśma uszczelniająca 3 i elementy zaciskowe 5 są przymocowane oddzielnie do podłużnej taśmy podtrzymującej 9, wykonanej z materiału elastomerowego, korzystnie z kauczuku. Między taśmą uszczelniającą 3, a każdym z rzędów elementów zaciskowych 5, znajdują się taśmy ustalające 11, zapobiegające przesuwaniu się taśmy uszczelniającej 3 w kierunku poprzecznym (to jest w kierunku podłużnym w stosunku do podłużnego elementu, wokół którego jest owinięty zespół uszczelniający). Taśmy ustalające 11 tworzą z taśmą podtrzymującą 9 korzystnie jedną całość. Każda z taśm ustalających 11 jest wykonana ze sprężystego i ściśliwego materiału, takiego jak na przykład elastomeru, lub piankowego polimeru, i jest zaopatrzona na dolnej powierzchni w sprężystą warstwę 21, wykonaną z kauczuku, lub korzystnie z piankowego polimeru.

Na obydwu obrzeżach taśmy podtrzymującej 9 znajdują prostokątne wnęki, lub otwory 13, w których są zakotwiczone elementy zaciskowe 5. Na górnej czołowej powierzchni elementu zaciskowego 5 znajdują się występy zaciskowe 15, mające korzystnie postać ostro zakończonych ząbków, służących do zacisku wokół podłużnego elementu, na przykład kabla, lub rury. Obydwie czołowe powierzchnie elementu zaciskowego 5, a mianowicie górna powierzchnia czołowa 17 i dolna powierzchnia czołowa 19 są profilowane, umożliwiając zakotwiczenie się jednego elementu zaciskowego 5 na drugim w czasie owijania zespołu uszczelniającego 1 wokół podłużnego elementu, zapobiegając przypadkowym przesunięciom się zespołu uszczelniającego 1.

Wokół przedstawionego na fig.3 kabla 25, względnie złącza kablowego jest owinięty zespół uszczelniający 1, oraz zaciśnięta osłona 23. Zespół uszczelniający 1, w razie potrzeby, może być owinięty wokół kabla 25 kilkukrotnie. Osłona 23 złącza kablowego jest dociśnięta do kabla 25 (ilustracja za pomocą strzałki), powodując ściśnięcie taśmy uszczelniającej 3, i jej wydłużenie poprzeczne (to jest podłużne w stosunku do kabla 25). Wydłużenie poprzeczne taśmy uszczelniającej 3 powoduje ściśnięcie taśmy ustalającej 11 zespołu uszczelniającego 1 w kierunku poprzecznym. Każde ściśnięcie, lub rozciągnięcie taśmy uszczelniającej 3 wywołuje odpowiednio ściśnięcie, lub rozciągnięcie taśm ustalających 11, ze względu na ich sprężystość. Zaciśnięcie osłony 23 wokół kabla 25, powoduje również zaciśnięcie elementów zaciskowych 5 wokół tego kabla 25, mocując tym samym do niego cały zespół uszczelniający 1. Ze względu na ryglowe połączenie osłony 23 i zespołu uszczelniającego 1, osłona 23 jest mocowana do kabla 25 za pośrednictwem zespołu uszczelniającego 1.

Taśma podtrzymująca 9, łącznie z taśmą uszczelniającą 3, jest korzystnie wstępnie rozciągnięta w kierunku podłużnym, lub poprzecznym. Wstępne rozciągnięcie tych taśm powoduje wytworzenie tendencji do ich kurczenia się. Po nawinięciu zespołu uszczelniającego 1 wokół podłużnego elementu, ma on tendencję do kurczenia się, powodując ściskanie taśmy uszczelniającej 3, i poprawiając uszczelnienie. Korzystne jest wstępne rozciągnięcie w kierunku podłużnym, przez co owinięty spiralnie zespół uszczelniający 1 ma tendencję do rozplatania się, które jest ograniczone przez otaczającą ją osłonę, lub dukt. Wstępne rozciągnięcie oznacza rozciąganie przed, lub w czasie nawijania tego zespołu 1 wokół podłużnego elementu. W zależności od zastosowania, taśma podtrzymująca 9 może być rozciągnięta przed zamocowaniem do niej taśmy uszczelniającej 3.

Przedstawiona na fig.4 taśma podtrzymująca odmiany zespołu uszczelniającego, składa się z luźno splecionych włókien elastomerowych 27, i z wplecionych podłużnych członów wzmacniających 29. Włókna elastomerowe 27 są wykonane korzystnie z polibutadienu, zaś człony wzmacniające 29 - z poliamidów, polipropylenu, polietylenu, poliestrów,

180 191 lub z włókien szklanych, ewentualnie z metalowych drutów, wykonanych na przykład z aluminium, lub z miedzi.

Przedstawiony na fig. 5 zespół uszczelniający jest zaopatrzony w taśmę podtrzymującą przedstawioną na fig. 4. Taśma uszczelniająca 3, jak również stykające się z jej bocznymi powierzchniami taśmy ustalające 31- wykonane z pianki polimerowej, korzystnie z polietylenu - są przymocowane do włókien elastomerowych 27 taśmy podtrzymującej. Elementy zaciskowe 33 obydwu rzędów są przymocowane zaciskowo do członów wzmacniających 29 taśmy podtrzymującej. Elementy zaciskowe 33 są od strony taśmy ustalającej 31 zaopatrzone w występy 35, które są osadzone w znajdującym się na bocznej powierzchni taśmy ustalającej 31 podłużnym rowku 37.

Taśmy ustalające 11 i 31 są wykonane z piankowego polimeru, takiego jak na przykład silikon, poliolefin, lub poliuretan, ewentualnie z materiału elastomerowego, takiego jak na przykład naturalny, lub sztuczny kauczuk. Odkształcenie trwałe po ściskaniu materiału taśm ustalających 11 i 31 (według testu ASTM D395 w temperaturze 70°C) wynosi nie więcej niz 15%, korzystnie nie więcej niż 10%, a najkorzystniej - nie więcej niż 5%.

Taśma uszczelniająca 3 jest korzystnie wykonana z mastyksu, lub z żelu. Mastyks ma korzystnie duże odkształcenie trwałe po ściskaniu, i mały współczynnik pełzania. Mastyks zawiera jeden, lub więcej materiałów niekrystalicznych, takich jak materiały bitumiczne, elastomery, lub polimery termoplastyczne. Mastyks może zawierać jeden, lub więcej wypełniaczy, lub inne dodatki. Przykłady mastyksu, który może być użyty do wytworzenia taśm uszczelniających jest przedstawiony w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych A. P. nr US 3 243 211, nr US 3 297 819, nr US 3 396 460, oraz nr US 4 206 786. Charakterystyczną cechą mastyksu jest to, że w czasie formowania uszczelnienia wykazuje dużą płynność, zaś po określonym czasie - bardzo dużą wytrzymałość mechaniczną. Temperatura mięknięcia mastyksu wynosi korzystnie 130°C (zgodnie z testem ASTM E28), zaś wytrzymałość na odrywanie, zmierzona podczas próby na odrywanie (zgodnie z testem QAPK 027) w temperaturze 23°C z wykorzystaniem bębna walcowego, wynosi 5,2 N/mm. Wytrzymałość na ścinanie mastyksu jest korzystnie większa od 160 N, a najkorzystniej większa od 250 N. Odkształcenie trwałe po ściskaniu mastyksu wynosi korzystnie 100%.

Taśma uszczelniająca 3 może być wykonana z żelu, na przykład z żelu silikonowego, karbamidowego, uretanowego. Żele zawierają korzystnie polimerowe wypełniacze w postaci oleju. Twardość stosowanego żelu w skali Stevens-Vollanda, mierzona w temperaturze pokojowej jest większa od 45g, korzystnie większa od 50g, a najkorzystniej większa od 55g, zwłaszcza z zakresu od 55g do 60g. Relaksacja naprężeń żelu jest mniejsza od 12%, korzystnie mniejsza od 10%, a najkorzystniej - mniejsza od 8%. Wydłużenie względne przy zerwaniu żelu, mierzone w temperaturze pokojowej (zgodnie z testem ASTM D638) jest większe od 100%, korzystnie większe od 600%, zwłaszcza większe od 1000%, a najkorzystniej - większe od 1400%. Moduł rozciągania przy odkształceniu żelu wynoszącym 100% wynosi przynajmniej 1,8 MPa, korzystnie przynajmniej 2,2 MPa. Odkształcenie trwałe po ściskaniu żelu (mierzone według testu ASTM D395 w temperaturze 70°C) jest mniejsze od 35%, korzystnie mniejsze od 25%, a najkorzystniej - mniejsze od 15%. Odkształcenie penetracyjne (przy zanurzeniu sondy stożkowej na głębokość 0,1 mm i mierzone zgodnie z testem ASTM D217) wynosi przynajmniej 50, korzystnie przynajmniej 100, najkorzystniej przynajmniej 200, ale nie więcej od 400, zwłaszcza nie więcej od 350.

Kompozycja polimerowa stosowanego na taśmę uszczelniającą 3 żelu może stanowić elastomer, lub kopolimery blokowe, korzystnie ciężkie i elastomerowe. Takimi kopolimerami są kopolimery dwublokowe, na przykład styreno-dienowe, korzystnie dwubloki styreno-butadienowe, lub styreno-izoprenowe, jak również kopolimery trójblokowe, takie jak na przykład przedstawione w międzynarodowym opisie patentowym nr WO 88 / 00603. Najkorzystniej, kompozycja polimerowa zawiera jeden, lub więcej styreno-etylenopropyleno-styrenowych bloków kopolimerowych (na przykład Septon). Ciekłe wypełniacze żelu zawierają korzystnie olej, na przykład węglowodorowy (parafinowy lub naftenowy), lub syntetyczny (polibutenowy lub polipropenowy), ewentualnie mieszankę obydwu olejów. Korzystnie oleje - zawierają niearomatyczny olej parafinowy i węglowodorowy

180 191 (naftenowy). Żel może zawierać dodatki, takie jak na przykład uwodnione akceptory wodnych rodników (chlorek benzoilu), antyutleniacze, pigmenty, lub fungicydy.

Zaletą stosowania żeli jako materiału na taśmę uszczelniającą 3 jest zwilżalność ich powierzchni, oraz korzystne fizyczne i chemiczne właściwości. Zamiast żeli mogą być stosowane również inne materiały, mające analogiczne do żeli właściwości fizyczne i chemiczne. Takimi materiałami uszczelniającymi są korzystnie: pianka polimerowa (na przykład silikon), elastomer (na przykład syntetyczny, lub naturalny kauczuk), spoiwa, zwłaszcza czułe na ciśnienie, materiały wulkanizowane, względnie bierne, lub smary (na przykład natłuszczony silikon). Istotną cechą każdego materiału taśmy uszczelniającej 3 jest twardość, która w skali Stevens-Vollanda wynosi od 45g do 130g, korzystnie od 50g do 70g, oraz odkształcenie penetracyjne (przy zanurzeniu sondy stożkowej na głębokość 0,1 mm i mierzone zgodnie z testem ASTM D217) wynoszące przynajmniej 50, korzystnie przynajmniej 100, najkorzystniej przynajmniej 200, ale nie więcej od 400, zwłaszcza nie więcej od 350.

180 191

180 191

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (21)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół uszczelniający do kabli, względnie rur, znamienny tym, że składa się z taśmy uszczelniającej (3) i z rzędu elementów zaciskowych (5), znajdującego się z jednej strony podłużnej krawędzi (7) taśmy uszczelniającej (3).
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jest zaopatrzony w drugi rząd elementów zaciskowych (5), znajdujący po przeciwległej stronie podłużnej krawędzi (7) taśmy uszczelniającej (3).
3. 3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jest zaopatrzony w taśmę podtrzymującą, do której jest przymocowana taśma uszczelniająca (3) i elementy zaciskowe (5).
4. 4. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że taśma podtrzymująca jest wykonana z materiału sprężystego i rozciągliwego.
5. 5. Zespół według zastrz. 4, znamienny tym, że taśma podtrzymująca jest wstępnie rozciągnięta w kierunku podłużnym, ewentualnie poprzecznym.
6. 6. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że taśma podtrzymująca jest wykonana ze stanowiącego jedną całość polimerowego, korzystnie elastomerowego materiału.
7. 7. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że taśma podtrzymująca składa się ze splecionych włókien.
8. 8. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że elementy zaciskowe (5) są przymocowane oddzielnie do taśmy podtrzymującej.
9. 9. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że elementy zaciskowe (5) są przymocowane do taśmy podtrzymującej za pomocą połączenia ryglującego.
10. 10. Zespół według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze elementy zaciskowe (5) są zaopatrzone w profilowane i współpracujące przeciwległe powierzchnie czołowe (17 i 19).
11. 11. Zespół według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że elementy zaciskowe (5) są wykonane z tworzywa sztucznego o dużej twardości, ewentualnie z metalu.
12. 12. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jest zaopatrzony w elementy ustalające, uniemożliwiające przesunięciu się taśmy uszczelniającej (3) wzdłuż kabla względnie rury.
13. 13. Zespół według zastrz. 12, znamienny tym, że elementami ustalającymi jest taśma ustalająca (11 lub 31), znajdująca się z jednej strony podłużnej krawędzi (7) taśmy uszczelniającej (3).
14. 14. Zespół według zastrz. 13, znamienny tym, że jest zaopatrzony w drugą taśmę ustalającą (11 lub 31), znajdującą z przeciwległej strony podłużnej krawędzi (7) taśmy uszczelniającej (3).
15. 15. Zespół według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że taśmy ustalające (11 lub 31) znajdują się między taśmą uszczelniającą (3), a rzędami elementów zaciskowych (5).
16. 16. Zespół według zastrz. 12, znamienny tym, że elementy ustalające są wykonane z materiału sprężystego i ściśliwego.
17. 17. Zespół według zastrz. 16, znamienny tym, że elementy ustalające są wykonane z materiału elastomerowego, ewentualnie z pianki polimerowej.
18. 18. Zespół według zastrz. 12, znamienny tym, że elementy ustalające stanowią z taśmą podtrzymującą jedną całość.
19. 19. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jego taśma uszczelniająca (3) jest wykonana z żelu, mastyksu, ewentualnie ze spoiwa, korzystnie czułego na ciśnienie.
20. 20. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jego taśma uszczelniająca (3) ma twardość w skali Stevens-Vollanda od 45g do 130g.
21. 21. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jest umieszczony między osłoną (23), a kablem (25) złącza kablowego.

    180 191