CN104040814A - 用于冷缩管的支撑芯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种包括形成管状支撑芯的螺旋缠绕带状物的制品，该带状物具有第一边缘和第二边缘，其中相邻的第一边缘和第二边缘包括沿着管状支撑芯的长度的一个或更多个粘结部；其中一个或更多个粘结部的强度沿着管状支撑芯的长度发生变化。

Description

用于冷缩管的支撑芯

技术领域

本发明整体涉及一种用于支撑可弹性收缩套管的可拆除管状支撑芯组件，可将收缩套管应用为(例如)围绕电缆的覆盖物。

背景技术

弹性体覆盖物或套管以及可拆除的支撑芯组件是本领域中已知的，并且具体可用于配电行业中。组件通常被称为冷缩管材，以与聚合物型管材区分，其中聚合物型材管可通过施加热量而收缩。

图1示出了冷缩管接合或拼接组件的典型使用及其构造，并且示出了包括标准导体12和绝缘覆盖物13的两个电缆端部11。绝缘覆盖物13被切除以暴露出导体12的端部，该端部随后通过合适的装置20以端对端的构型接合在一起，装置20通常可由压缩金属套管或锯齿状金属套管或者严密配合的金属管与固定螺钉保持器组成。接头或拼接可用绝缘乳香脂或绝缘条带覆盖，但在这里为清楚地举例说明而省略了。

在接合两个导体端部以形成拼接部之前，冷缩管组件在电缆端部中的一个上方滑动，冷缩管组件包括在支撑芯15上处于径向伸展或拉伸状态的冷缩管18。在完成拼接之后，组件滑动到拼接区域上方的位置，并且移除支撑芯以容许冷缩管收缩并在拼接部周围形成紧密配合。支撑芯15可以是一体管状芯，其可以是槽形螺旋地沿着其整个长度的实芯，或者可以是被螺旋缠绕并粘结的连续带状物，凹槽或粘结线16容许将支撑芯15作为连续条带17被拉出，该连续条带17通过穿过内径，即从支撑芯15和电缆11之间被移除。随着条带17被逐渐取出，冷缩管18围绕电缆收缩直到端部19处，以形成严密贴合且被牢牢保持的保护性覆盖物。

一种类型的带状物30包括边缘32和34，并且如图2和图3所示，随着带状物30被螺旋缠绕以形成管状芯，在凹陷40和42接收耦合突出部36和38时，边缘会发生联锁。联锁的边缘32和34可通过例如粘合剂、热焊接、超声焊接或者熔剂焊接这样的方法而接合，使得支撑芯15的箍强度与冷缩管18的压缩力充分抗衡。芯的箍强度主要得自带状物30的强度，并且其次得自沿着支撑芯15的周长连接带状物30的接头的强度。该接头通常足够牢固，使得必须将大力一致地施加到条带17以便使接头断裂并移除条带17。要使沿着支撑芯15长度的所有接头断裂并将条带17引导出冷缩管18，需要反复的运动。

带状物30上可形成有规则间隔开的穿孔44，每个穿孔都从凹陷42的底部穿过带状物30延伸到带状物30的顶部。如果边缘32和34之间的接头的强度高，则沿着穿孔44，支撑芯15分离成条带17将会发生。这通常并非优选的，因为被分离的穿孔点可在条带17上生成粗糙的边缘。反之，如果接头不够牢固，则管状支撑芯15的箍强度将太弱而不能支撑冷缩管18，并且管状支撑芯15将失控地塌缩或“崩塌”。

发明内容

本发明的支撑芯可由带状物制成，该带状物适于沿着其边缘接合到其自身以形成螺旋缠绕带状物的管，或者形成槽形螺旋地沿着其整个长度的实心管，使得其实际上也形成螺旋缠绕带状物的管。除非另外指明，否则本文中对由带状物形成的支撑芯的引用旨在指该两种类型的支撑芯。

与现有技术的支撑芯相比，本发明的支撑芯沿着相邻的带状物区段的边缘具有不同强度的粘结部。因此，本发明的支撑芯包括具有低粘结强度的一些区段，并且可在支撑芯带状物的端部处上使用少量拉力而退绕，而其它区段具有高粘结强度，需要更多的拉力使带状物退绕。该特征提供具有可变的但可预测的移除特性的冷缩管组件支撑芯，这会改善移除支撑芯的容易程度，同时还控制了冷缩管18的复原速率，即收缩率，即使在具有非常高的压缩力水平的冷缩组件中也是如此。

冷缩管在电线或电缆拼接领域的应用是示例性的，并且，虽然在本文中将主要以特别适于该领域的装置和程序来描述本发明，但冷缩管并非被理解为仅限于此，而是等同地适用于(例如)将防腐蚀的冷缩管应用于焊制管接头。

本发明的至少一个实施例提供一种包括形成管状支撑芯的螺旋缠绕带状物的制品，该带状物具有第一边缘和第二边缘，其中相邻的第一边缘和第二边缘包括沿着管状支撑芯长度的一个或更多个粘结部；其中一个或更多个粘结部的强度沿着管状支撑芯的长度发生变化。

本发明的至少一个实施例提供一种制品，该制品包括：以高度拉伸的状态支撑在中空的管状支撑芯的长度上的弹性体套管；和形成管状支撑芯的螺旋缠绕带状物，该带状物具有第一边缘和第二边缘，其中相邻的第一边缘和第二边缘包括沿着管状支撑芯长度的一个或更多个粘结部；其中该一个或更多个粘结部的强度沿着管状支撑芯的长度发生变化。

如本说明书中所用：

“粘结部”是指其中两片材料彼此附连的位置；

“粘结强度”是指如由分离所附连的区段所需要的相对量的力而确定的两个相邻的带状物区段彼此附连的程度；

“接头”是指其中支撑芯的两个相邻带状物区段彼此附连的离散点或区域；

“接缝”是指支撑芯的两个相邻的带状物区段的连续附连部分；

“螺旋缠绕带状物”是指形成支撑芯的通式结构的连续材料带，而无论支撑芯是由长的薄材料带缠绕并固定以形成刚性支撑芯而形成，还是支撑芯由具有形成于其中的凹槽或其它分离装置的实心管形成。

本发明的至少一个实施例的优点是，粘结强度的波动使得操作者在安装冷缩管时较易于移除支撑芯。例如，在其中交替出现强粘结部区段和弱粘结部区段的本发明的实施例中，操作者能够通过拉起支撑芯带状物以使强粘结部断开而引发支撑芯的一部分的退绕，然后在到达弱粘结部区段时，退绕将由于冷缩管强加在支撑芯上的压缩力而自蔓延。该自蔓延退绕将在到达另一强粘结部区段时终止。这样，退绕过程是较容易的但仍可控制。

本发明的至少一个实施例的优点为，在其中在带状物中包括穿孔的实施例中，如果粘结强度(强的和弱的两者)使得带状物区段将在粘结部位处而非在穿孔部位处分离，则退绕的带状物将具有平滑的边缘，这是期望的。

本发明的上述发明内容并非意图描述本发明的每个公开的实施例或每种实施方式。下面的详细描述更具体地示出了本发明的实施例。

附图说明

所包括的附图提供了实施例的进一步理解，并且附图并入本说明书并构成本说明书的一部分。示出实施例的附图连同描述起解释实施例的原理的作用。参考以下的详细描述，随着其他实施例和实施例的许多预期的优点变得更好理解，其将易于领会。附图中的元件未必相对于彼此按比例绘制。类似的参考数字指示对应的类似部件。

图1是现有技术的电缆、支撑芯和冷缩管(部分切除的)的平面图；

图2是用于根据现有技术制造的支撑芯的带状物的剖视图。

图3是图2在其已经接合之后的两个带状物的部分的剖视图。

图4A是示出了本发明实施例的一方面的带状物的剖视图。

图4B是示出了本发明实施例的一方面的带状物的剖视图。

图5是根据本发明的一个实施例的支撑芯的侧视图。

图6是根据本发明的一个实施例的支撑芯的侧视图。

具体实施方式

在以下描述中，将引用构成本文一部分的附图，并且这些附图以实例说明本发明可能实施的具体实施例的方式示出。就这一点而言，诸如“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“头部”、“尾部”等方向性术语是参考所描述的一个或更多个图的取向使用的。因为实施例的组件可以许多不同的取向定位，所以方向性术语用于举例说明的目的而决不限制本发明。应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，可利用其他实施例，并且可进行结构性或逻辑性的修改。因此，并不局限于采用以下具体实施方式，并且本发明的范围由所附权利要求书界定。

还应当理解，除非另外明确地注释，否则本文所述的各种示例性实施例的特征可彼此结合。

在本发明的各种实施例中，支撑芯带状物的相邻区段可通过任何合适的方法而彼此附连，诸如通过机械方法、通过粘合剂、通过各种焊接方法(诸如热焊接、超声焊接、熔剂焊接、以及机械焊接)。形成本发明的支撑芯的低粘结强度和高粘结强度区段可用任何合适的方式完成，诸如通过改变时间、或改变该低粘结强度和高粘结强度区段上的区域，将前述粘结方法中的任一种应用于支撑芯的区段。

本发明的粘结部可以是离散的接头或连续的接缝的形式。接缝的粘结强度可沿着其长度以多种方式发生变化。例如，如果本发明的支撑芯是通过在实体支撑芯中产生螺旋凹槽而形成的，那么凹槽的深度可变化以生成具有保留在凹槽中的不同量的材料的区段，从而需要用不同大小的力来沿着凹槽分离支撑芯带状物的区段。如果使用连续的机械粘结部，诸如联锁的带状物边缘，则联锁部分的形状可沿着接缝的长度发生变化，以产生更易于分离的区段和更难分离的区域。如果使用粘合剂产生接缝，则所施涂的粘合剂的量和/或类型可沿着接缝的长度发生变化。

一系列相邻接头的粘结强度也可变化以产生高粘结强度和低粘结强度的区段。例如，可使用穿孔产生螺旋带状物来代替凹槽；即，可存在由穿过支撑芯一直延伸的狭缝与完全或部分完整区域相间组成的螺旋图案。为了使用该穿孔图案来改变粘结强度，狭缝的长度和完整区域的长度可变化。在一些实施例中，狭缝和完整区域两者的长度可变化，而在其它实施例中，狭缝或完整区域的长度可保持不变，而其它特征物的长度发生变化。如果使用粘合剂来形成接头，则所沉积的粘合剂的量或者所使用的粘合剂的类型可变化。如果使用焊接工艺，则焊接时间的长度或者工艺的其它方面可变化。如果使用机械结构，诸如沿着带状物边缘的离散的联锁结构，则联锁结构的形状可变化，以产生较易于分离的接合区段和较难以分离的接合区段。

无论粘结部是接头还是接缝，其强度都可例如以波形图案发生变化。例如，可通过具有形成强/中间/弱/中间粘结强度的重复图案的粘结部(接头或接缝区段)而实现正弦波或三角波变化图案。其它合适的粘结强度的波图案可包括：方波图案，其中强粘结部区段与弱粘结部区段交替出现；或者锯齿波，其中强/中间/弱粘结部区段依序重复。波图案可相对于振幅和/或频率加以调整。在一些实施例中，粘结强度的变化可以是沿着支撑芯的周长而连续的，使得(例如)接缝或接头的粘结强度从一端到另一端不断减小。通常，此粘结图案将仅用于短的支撑芯中，因为如果粘结强度在支撑芯的大区域上是低的，则其将不能承受冷缩管的压缩力，并且冷缩管将在位于收缩部分下的支撑芯部分可被移除之前收缩。

图4A和图4B示出了本发明的实施例的各个方面，其中类似于图2和图3的支撑芯用本发明的特征物制成。支撑芯130包括接头，诸如接头139。接头139是一个点，在该点处带状物边缘134的耦合突出部138与带状物边缘132的凹陷140粘结。对于具有弱粘结部的接头来说，耦合突出部138和凹陷140的交接(接触)部分可仅在单个位置处粘结，该单个位置包括诸如图4A所示的相对小的区域，其中仅在耦合突出部138的尖端和凹陷140的底部粘结。对于具有强粘结部的接头来说，耦合突出部138和凹陷140的交接(接触)部分可在两个或更多个离散的位置处粘结，或者单个粘结位置的区域可以是相对大的，如图4B所示，其中耦合突出部136和凹陷140的粘结部分沿着突出部138和凹陷140两者的侧表面延伸。

在图5所示的实施例中，支撑芯240是螺旋缠绕带状物支撑芯，其包括第一端部241和相对的第二端部242，并且还包括被构造成使支撑芯240从端部242退绕或拆散到端部241的凸块253。在本发明的该实施例中，通过改变接头的长度同时保持接头的界面粘结部的横截面积(即，图5的暗区域)以及接头之间的间距不变而使接头139的强度变化。与在端部241和242内部的接头(包括中等长度接头的区段和短长度接头的中心区段)的长度相比，在端部241和242附近的接头的长度较长。在该实施例中，接头的强度基本上以正弦波或三角波图案发生变化。随着牵拉凸块253并使支撑芯240从端部242退绕到端部241，具有长接头的区段将具有较高粘结强度，并且将需要较多的力来分离，中等长度的接头将需要较少的力来分离，并且中心区段中的短接头将需要甚至更少的力来分离，并且容易退绕。其它合适的接合强度图案可包括：方波图案，其中长的接合区段和短的接合区段交替出现；或者锯齿波，其中长、中等和短的接合区段依序重复。在一些实施例中，较弱粘结部(诸如在图5的支撑芯240的中心部分中的那些)被设计成：一旦具有长接头和中等接头的区段已经退绕，则较弱粘结部便在加载到支撑芯240上的被拉伸的冷缩管(未示出)的力下塌缩。

在包括连续接缝而非离散的接头的一些实施例中，接缝的界面粘结部的横截面积可沿着接缝的长度发生变化。如此前提及，可使用诸如改变所施用粘合剂的量或者改变焊接工艺的各个方面等方法来实现所需的变化。

如图6所示，在其它实施例中，强接头139的间歇偏移(off-set)区段345可存在于剩余区段之间，该剩余区段包括围绕管340的周长的较弱接头。另外，相邻区段的偏移量可变化，使得较强区段直接彼此相邻、在较大或较小程度上重叠、或者完全不重叠。在一些实施例中，强接合区段可彼此等同地间隔开，而在其它实施例中，该间隔可以是间歇的。在本发明的至少一个实施例中，一段带状物的周长的约1/10包括强接头，并且同一段带状物的周长的约9/10包括弱的接头或无接头。在本发明的至少一个实施例中，在各个接头之间可存在两个、三个或更多个周长的带状物回旋。这可根据特定支撑芯和应用的需要而变化。例如，支撑芯的箍强度通常随着支撑芯的直径增加而减小。因此，可能期望的是，在一些实施例中，具有较大直径的支撑芯有较大面积的强接头。制成支撑芯的材料以及支撑芯的结构和冷缩管的压缩强度也将影响接头的期望图案和强度水平。总之，接头139在已制成的支撑芯中会提供足够的强度以支撑处于膨胀状态的冷缩管。

在本发明的实施例中，带状物130可由适合于前述粘结技术并且拥有足以支撑套管的强度的任何聚合物材料制成。合适的材料包括但不限于热塑性材料，优选地为聚烯烃。如果本发明的支撑芯具有类似于图2的现有技术支撑芯结构的通式结构，则带状物130的主体可具有类似于图2所示支撑构件50的支撑构件。该支撑构件可沿着带状物130的长度纵向延伸。该支撑构件与形成带状物130的其余部分的材料相比优选地具有较大的强度和耐温性，使得在带状物130中包括支撑构件会使由带状物130形成的支撑芯在经受来自大直径的被拉伸的冷缩管的高压力时，以及在被储存于高温条件下时会表现出对过早塌缩的增大的抵抗力。该支撑构件优选热塑性材料，诸如ABS树脂(基于丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物)，而带状物130的其余部分由诸如聚烯烃树脂的热塑性材料形成。用于支撑构件的其它合适的材料包括(例如)改性PPO(聚苯醚)树脂。该支撑构件优选地与带状物130的主体共挤出。然而，本领域的技术人员可认识到形成具有支撑构件的带状物130的其它方法，并且该其他方法预期在本发明的范围内。

虽然在本文中图示并描述了具体的实施例，但本领域的技术人员将理解，在不偏离本发明范围的前提下，可采用多种可供选择和/或等同的具体实施替代所举例说明及描述的具体实施例。本专利申请旨在涵盖本文所讨论的管状支撑芯组件的任何修改形式或变型形式。因此，本发明应仅由权利要求及其等同物进行限定。

Claims (20)

1.一种制品，包括：

螺旋缠绕带状物，所述螺旋缠绕带状物形成管状支撑芯，所述带状物具有第一边缘和第二边缘，其中相邻的第一边缘和第二边缘包括沿着所述管状支撑芯的长度的一个或更多个粘结部；

其中所述一个或更多个粘结部的强度沿着所述管状支撑芯的长度发生变化。

2.根据权利要求1所述的制品，其中粘结部的类型选自机械结构、粘合剂和焊接点。

3.根据权利要求1所述的制品，其中所述粘结强度以规则、重复的图案沿着所述管状支撑芯的长度发生变化。

4.根据权利要求3所述的制品，其中所述重复图案选自正弦波、方波和锯齿波。

5.根据权利要求1所述的制品，其中所述粘结强度沿着所述管状支撑芯的长度连续发生变化。

6.根据权利要求3所述的制品，其中所述粘结强度图案包括交替出现的强粘结部区段和弱粘结部区段。

7.根据权利要求6所述的制品，其中所述强粘结部区段构成所述带状物的周长部分的约1/10，并且所述弱粘结部区段构成所述带状物的同一周长部分的其余部分。

8.根据权利要求10所述的制品，其中所述强粘结部区段沿着所述管状支撑芯的长度彼此偏移。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的制品，其中所述一个或更多个粘结部包括离散的接头。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的制品，其中所述一个或更多个粘结部包括连续的接缝。

11.一种制品，包括：

弹性体套管，所述弹性体套管以高度拉伸状态支撑在一定长度的中空的管状支撑芯上；和

螺旋缠绕带状物，所述螺旋缠绕带状物形成所述管状支撑芯，所述带状物具有第一边缘和第二边缘，其中相邻的第一边缘和第二边缘包括沿着所述管状支撑芯的长度的一个或更多个粘结部；

其中所述一个或更多个粘结部的强度沿着所述管状支撑芯的长度发生变化。

12.根据权利要求11所述的制品，其中粘结部的类型选自机械结构、粘合剂和焊接点。

13.根据权利要求11所述的制品，其中所述粘结强度以规则、重复的图案沿着所述管状支撑芯的长度发生变化。

14.根据权利要求13所述的制品，其中所述重复图案选自正弦波、方波和锯齿波。

15.根据权利要求11所述的制品，其中所述粘结强度沿着所述管状支撑芯的长度连续发生变化。

16.根据权利要求13所述的制品，其中所述粘结强度图案包括交替出现的强粘结部区段与弱粘结部区段。

17.根据权利要求16所述的制品，其中所述强粘结部区段构成所述带状物的周长部分的约1/10，并且所述弱粘结部区段构成所述带状物的同一周长部分的其余部分。

18.根据权利要求16所述的制品，其中所述强粘结部区段沿着所述管状支撑芯的长度彼此偏移。

19.根据权利要求11至18中任一项所述的制品，其中所述一个或更多个粘结部包括离散的接头。

20.根据权利要求11至18中任一项所述的制品，其中所述一个或更多个粘结部包括连续的接缝。