Лента для закрытия объекта, затвор и способ формирования затвора

Лента для закрытия объекта, затвор и способ формирования затвора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к уплотнительному элементу для обертывания вокруг объекта. Более конкретно, настоящее изобретение относится к ленте для закрытия объекта с уплотнением, которая содержит гелевый и резиновый слои.

Гели и подобные им материалы широко используются в целях уплотнения. Под действием сжатия гель проявляет свои превосходные уплотнительные свойства. Затвор для кабельного сращивания, в котором используется гель, находящийся под действием сжатия, раскрыт в Международной патентной заявке WO 95/15600. В этом документе указано, что гель содержится в камерах корпуса затвора и сжат посредством нажимных пластин.

Известны также использование гелевых лент и применение геля посредством обмотки гелевой ленты вокруг объекта, например, вокруг кабеля. С целью приложения давления другая лента может быть обмотана вокруг гелевой ленты, такая как эластичная пластиковая лента. Пример такого способа раскрыт в Европейской патентной заявке ЕР 0880212. Альтернативно гелевая лента может быть сжата жестким кожухом, образующим закрытие.

Хотя вышеупомянутые способы применения и сжатия геля обеспечивают превосходное уплотнение, они имеют недостатки, заключающиеся в том, что они требуют дополнительных элементов (например, эластичной ленты или твердого кожуха) для приложения усилий сжатия.

В целях обеспечения уплотнения предложено использование комбинации гелевого слоя и резинового слоя. Путем обеспечения резинового слоя достигается возможность легкого сжатия геля посредством легкого натяжения ленты при ее наложении. То есть, посредством плотного обертывания ленты вокруг объекта используются свойства эластичности резины для улучшения уплотнительных свойств геля. Этот синергизм дополнительно обеспечивает весьма полезную уплотнительную ленту.

В Заявке CN 1196558 на патент Китая, например, раскрыта уплотнительная лента, состоящая из эластичного изоляционного слоя (резинового слоя) с шероховатой поверхностью, из слоя вискозного уплотняющего геля на поверхности эластичного изоляционного слоя и защитной пленки на поверхности гелевого слоя.

Проблема, которая может возникнуть при использовании таких лент, состоит в том, что после наложения лента может скользить к боковым сторонам. То есть, в связи с наличием растягивающих усилий в резиновом слое лента может двигаться особенно на тех участках лежащей внизу основы, где имеется переход по величине диаметра. Будет ясно, что это боковое перемещение может привести к потере уплотнения, поскольку может появляться зазор между двумя последовательными витками ленты.

Авторами настоящего изобретения установлено, что такое нежелательное боковое перемещение, по меньшей мере, частично связано с тем фактом, что гелевый слой не обеспечивает достаточную устойчивость для предотвращения «скольжения» ленты. Шероховатая поверхность резинового слоя имеет ограниченное использование, поскольку сам гелевый слой может деформироваться. Фиксирование ленты на ее первоначальном местоположении с помощью внешних средств, таких как адгезивная лента, требует применения дополнительных деталей и стадий применения, а поэтому такое фиксирование менее экономично.

Настоящим изобретением осуществлен поиск путей преодоления этих и других недостатков, известных из уровня техники, и поиск путей создания резино-гелевой ленты, которая обеспечивает превосходное и постоянное уплотнение без использования каких-либо внешних средств или без потребности в них.

Другая цель настоящего изобретения заключается в создании резино-гелевой ленты, которая после наложения не показывает какого-либо бокового перемещения.

Дополнительной целью настоящего изобретения является создание резино-гелевой ленты, которая пригодна как для уплотнения кабельных затворов, так и для формирования полностью всего затвора.

Дополнительной другой целью настоящего изобретения является создание резино-гелевой ленты, которая является экономичной и при этом легко устанавливаемой.

Следующая дополнительная цель настоящего изобретения заключается в создании экономичного затвора для кабельного сращивания, который является легко применимым и при этом обеспечивает превосходные уплотнительные свойства.

Для достижения этих и других целей лента, выполняемая так, как указано в доотличительной части формулы изобретения, характеризуется тем, что резиновый слой имеет ширину большую, чем ширина гелевого слоя, при этом, по меньшей мере, одна часть резинового слоя выступает за гелевый слой. В этом случае только часть ширины резины занята гелем, и остается полоса «голой» резины на одной боковой стороне или на обеих боковых сторонах геля.

Хотя предпочтительным является естественный или синтетический каучук, следует понимать, что эластичные материалы, которые имеют свойства, подобные тем, которыми обладает резина, могут также использоваться в ленте, соответствующей настоящему изобретению. Лента дополнительно может содержать связывающий агент для связывания гелевого слоя с резиновым слоем.

В ленте, соответствующей настоящему изобретению, резиновый слой выступает, по существу, за ширину гелевого слоя. То есть, гелевый слой предпочтительно покрывает от 50 до 90% ширины резинового слоя, оставляя от 10 до 50% ширины резины, не покрытой гелем. Конкретный процент также может находиться в зависимости от наличия одной или двух кромок, покрытых гелем, и при наличии двух непокрытых кромок гель может покрывать ленту только, приблизительно, на одной трети ее ширины. Однако, более предпочтительно чтобы гелевый слой покрывал от 60 до 80% ширины резинового слоя.

Предпочтительно полоса или полосы резины, выступающие за гель, используются для нанесения адгезива (например, адгезивной полосы) для закрепления ленты при ее применении. Это обеспечивает даже улучшенную защиту от любого нежелательного бокового перемещения ленты.

Предпочтительно, лента имеет ширину от 1 до 10 см, предпочтительно от 4 до 7 см. Полосы резины, не покрытые гелем, предпочтительно, имеют ширину от 0,5 до 3 см, предпочтительно от 1 до 2 см, и их ширина может зависеть от полной ширины ленты и от конкретного ее использования.

В ленте, соответствующей настоящему изобретению, гелевый слой содержит предпочтительно термопластичный гель, имеющий твердость «А» по Шору от 5 до 25, более предпочтительно приблизительно 15, хотя другие величины твердости также возможны.

Настоящее изобретение дополнительно предусматривает создание затвора для закрытия кабельного сращивания, а также, способ формирования затвора для закрытия кабельного сращивания, причем предусматривает, как это определено выше, стадию плотного наматывания ленты вокруг кабельного сращивания.

Изобретение будет дополнительно пояснено с помощью примеров осуществления, иллюстрируемых сопроводительными чертежами, на которых:

фиг.1 схематически показывает в аксонометрической проекции ленту, известную из уровня техники;

фиг.2 схематически показывает в аксонометрической проекции вариант выполнения ленты в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.3 схематически показывает в аксонометрической проекции другой вариант выполнения ленты в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.4 показывает в аксонометрической проекции способ наложения ленты, соответствующей настоящему изобретению, на кабельное сращивание;

фиг.5 показывает в аксонометрической проекции способ наложения ленты, соответствующей настоящему изобретению, на поврежденный кабель.

Уплотнительный материал 1, показанный для примера на фиг.1, содержит резиновый слой 2 и гелевый слой 3. Гель может, например, содержать силиконовый гель, гель из мочевины, уретановый гель, термопластичный гель или любой пригодный гель, либо геллоидный уплотнительный материал. Предпочтительно, гели содержат маслонаполненную полимерную композицию. Предпочтительно, гель имеет твердость при комнатной температуре, определяемую посредством использования анализатора структуры Стивенса-Волланда, равную более чем 45 г, в частности, более 50 г, и особенно, более 55 г, например, от 55 до 60 г. Предпочтительно, он имеет релаксацию напряжений, меньшую чем 12%, в частности, меньшую, чем 10% и особенно меньшую, чем 8%. Предельное относительное удлинение, также при комнатной температуре, предпочтительно, превышает 100%, более предпочтительно превышает 600%, особенно предпочтительно превышает более чем 1000%, и в частности оно больше, чем 1400%, как это определено ASTM D638 (стандартом Американского общества по испытанию материалов). Модуль упругости при растяжении и наличии стопроцентной относительной деформации, предпочтительно, по меньшей мере, равен 1,8 МПа, и более предпочтительно равен, по меньшей мере, 2,2 МПа. Вообще, остаточная деформация при сжатии (измеренная при температуре 70°С, в соответствии с ASTM D395), предпочтительно, составляет, меньше, чем 35%, более предпочтительно, меньше чем 25%, и особенно предпочтительно, меньше чем 15%. Предпочтительно, гель имеет глубину проникновения конуса, измеренную в соответствии с ASTM D217, составляющую, по меньшей мере, 50 (10^-1 мм), но более предпочтительно, по меньшей мере, 100 (10^-1 мм), даже более предпочтительно, по меньшей мере, 200 (10^-1 мм), и предпочтительно не большую, чем 400 (10^-1 мм), и особенно не большую чем 350 (10^-1 мм). Полимерная композиция геля может, например, содержать эластомер или блок-сополимер, имеющий относительно жесткие блоки и относительно высокоэластичные блоки. Примеры таких сополимеров включают в себя блок-сополимеры стирола и диена, например, двойные или тройные блок-сополимеры стирола и бутадиена или стирола и изопрена, например, такие как раскрытые в Международной заявке WO 88/00603. Предпочтительно, однако, полимерная композиция содержит один или более блок-сополимеров типа стирол-этилен-пропилен-стирол. Жидкости наполнителей, используемые в геле, предпочтительно, содержат масла. Масла могут быть углеводородными маслами, например, парафиновыми или нафтеновыми маслами, синтетическими маслами, например, полибутеновыми или полипропиленовыми маслами, а также их смесями. Предпочтительные масла являются смесями неароматических парафиновых и нафтеновых углеводородных масел. Гель может содержать добавки, например, такие как поглотители влаги (например, хлорид бензоила), антиоксиданты, пигменты и фунгициды.

Гели являются предпочтительными в связи с тем, что они часто представляют собой превосходные уплотнительные материалы частично в связи с их способностью увлажнять поверхности, с которыми они входят в контакт, а частично в связи с наличием у них других физических и химических свойств. Однако, некоторые или все предпочтительные физические свойства гелей могут быть в наличии и у материалов для уплотнения, отличающихся от гелей. Одно из предпочтительных свойств уплотнительного материала выражается в том, что он имеет твердость по Стивенсу-Волланду от 45 до 130 г, и более предпочтительно от 50 до 70 г. Другое предпочтительное свойство уплотнительного материала состоит в том, что он имеет глубину проникновения конуса, измеренную в соответствии с ASTM D217, по меньшей мере, равную 50 (10^-1 мм), более предпочтительно, по меньшей мере, равную 100 (10^-1 мм), даже более предпочтительно, равную, по меньшей мере, 200 (10^-1 мм), и предпочтительно не большую, чем 400 (10^-1 мм), и особенно не большую чем 350 (10^-1 мм).

Резиновый слой 2 может состоять из природного или синтетического каучука или, вообще, из пригодного эластомерного материала. Этот материал, предпочтительно, имеет низкую величину релаксации, чтобы предоставлять возможность непрерывного сжатия гелевого слоя. Кроме того, этот материал преимущественно является маслостойким.

Предпочтительно, уплотнительный материал применяется в виде удлиненной полосы, которая может использоваться как лента и наматываться вокруг объекта так, как это показано на фиг.4. Посредством плотного обматывания на гелевый слой оказывается давление и достигается хорошее уплотнение.

У ленты, соответствующей настоящему изобретению и показанной на фиг, 2, резина 2 покрыта гелем не по всей ширине. То есть, резина выступает по обеим боковым сторонам ленты 1 за гелевый слой 3, оставляя «голыми» резиновые полосы 5. Обеспечение такой полосы 5 без геля вдоль, по меньшей мере, одной продольной кромки ленты 1 обеспечивает удержание геля, когда он накладывается на кабельное сращивание. Кроме того, полосы 5 помогают предотвращать боковое перемещение ленты после ее наложения в связи с контактом резины с резиной.

Любое боковое перемещение ленты даже лучше предотвращается посредством применения адгезива, по меньшей мере, на одной полосе 5. Преимущественно адгезив находится в форме удлиненных адгезивных полос 4, как это показано на фиг.3. Эти полосы 4 простираются смежно гелевому слою 3, предпочтительно, вдоль всей длины ленты 1.

На фиг.4 показано, что лента, соответствующая настоящему изобретению, намотана вокруг кабельного сращивания 20, которое является наполненным, или сращиванием, которое предусмотрено линейным по отношению к форме затвора. Наполненное или линейное сращивание предварительно обертывается пригодной лентой 10 для обеспечения гладкой поверхности. Кабели 21 выходят из обмотанного лентой сращивания. Путем плотного обертывания ленты 1 вокруг кабельного сращивания 20 на гелевый слой (поз.3 на фиг.1) оказывается давление, в результате которого получают превосходное уплотнение. При частичном перекрытии последовательных витков намотки, кромка витка ленты может быть покрыта и уплотнена гелем последующего витка. Резиновый слой слегка натягивается во время наложения ленты, в результате чего гель сжимается, а последовательные кромки ленты превосходно уплотняются.

Давление, оказываемое на резиновый слой, также помогает в сжатии материала наполнителя любого наполненного сращивания, этим дополнительно улучшая уплотнительные свойства затвора.

Как показано на фиг.4, лента, соответствующая настоящему изобретению, обеспечивает легкий переход от диаметра кабелей 21 к диаметру кабельного сращивания 20. Кроме того, лента пригодна для размещения кабельного сращивания почти любого диаметра.

Как показано на фиг.5, лента 1 может также использоваться для ремонта кабеля 21, который имеет поврежденную оболочку 12. Отверстие 13 в кабельной муфте 12 легко уплотняется с помощью ленты 1.

Как поясняется выше, лента, соответствующая настоящему изобретению, позволяет изготавливать кабельный затвор 15 по месту без потребности в каких-либо инструментах. Лента, соответствующая настоящему изобретению, легко накладывается и отрезается до соответствующего размера. Кроме того, сжатый гель, перекрытый резиной при натяжении, обеспечивает свойства «самозалечивания», обеспечивая создание затвора, способного противостоять механически неправильному режиму эксплуатации. Устройство уплотнения и затвор, выполненные в соответствии с настоящим изобретением, способны к их повторному использованию. То есть, лента, согласно настоящему изобретению, может сматываться и повторно использоваться. Это делает ленту, соответствующую настоящему изобретению, особенно пригодной для временных затворов.

Специалистам в данной области техники следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено показанными примерами осуществления, и множество дополнений и модификаций можно осуществить без выхода за объем притязаний настоящего изобретения, как это определено прилагаемыми пунктами формулы изобретения.

1. Лента для закрытия объекта с уплотнением, содержащая гелевый слой и резиновый слой, отличающаяся тем, что резиновый слой имеет ширину большую, чем ширина гелевого слоя, при этом, по меньшей мере, одна часть резинового слоя выступает за гелевый слой.

2. Лента по п.1, отличающаяся тем, что резиновый слой выступает за гелевый слой по обеим сторонам.

3. Лента по п.2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, на часть резинового слоя, не покрытого слоем геля, нанесен адгезив.

4. Лента по п.3, отличающаяся тем, что адгезив в виде полосы нанесен на резиновый слой с каждой стороны гелевого слоя.

5. Лента по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она имеет ширину 1÷10 см, предпочтительно 4-7 см.

6. Лента по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что гелевый слой покрывает 50-90% ширины резинового слоя, предпочтительно 60-80%.

7. Лена по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что гелевый слой имеет твердость «А» по Шору 5÷25, предпочтительно приблизительно 15.

8. Лента по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что гелевый слой образован термопластичным гелем.

9. Лена по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что резиновый слой имеет твердость «А» по Шору 15÷60, предпочтительно приблизительно 40.

10. Затвор для закрытия кабельного сращивания, отличающийся тем, что он содержит ленту, выполненную по любому из предыдущих пунктов.

11. Способ формирования затвора для закрытия кабельного сращивания, предусматривающий стадию плотного наматывания ленты вокруг кабельного сращивания, отличающийся тем, что лента выполнена по любому из пп.1-9.