CZ251099A3 - Podlouhlý trubkovitý výrobek, zejména pro instalační potrubní vedení - Google Patents

Description

Podlouhlý trubkovitý výrobek, zejména pro instalační potrubní vedení

Oblast techniky

Vynález se týká podlouhlého trubkovitého výrobku, který má stejný průřez podél své celé délky v podélném směru, přičemž sestává z pevné trubky, vyrobené z alespoň jednoho plastického materiálu. Tato pevná trubka je jak dostatečně pružná a ohebná, aby mohla být navíjena a odvíjena, tak i dostatečně pevná, aby mohla odolávat dostředivým a odstředivým radiálním silám.

Ze shora uvedené druhové definice vyplývá, že předmětem tohoto vynálezu je nutno rozumět takové řešení, které zahrnuje do jedné koncepce například stejně dobře instalační vedení, určené pro jeden nebo více kabelů nebo pro jednu nebo více trubek, které jsou v tomto instalačním vedení následně uloženy, stejně jako ochranný plášť pro jeden nebo více kabelů, zejména například elektrických kabelů.

Kromě toho na základě výrazů „kabely a „trubky je nutno danou koncepci chápat tak, že se předmět tohoto vynálezu vztahuje na jakékoliv potrubní vedení, které obecně umožňuje přenášet nebo dopravovat určitý proud, ať už jde o proud kapaliny (například vody nebo plynu), o proud energie (například elektrické energie), nebo o jiné proudy informací nebo signálů (například videový přenos prostřednictvím optických kabelů), nebo o proud dat ve formě elektrických signálů, které mohou být analogové, digitální a podobně.

Dosavadní stav techniky

Za účelem představení a definování předmětu tohoto vynálezu, budou nyní provedeny odkazy ve formě příkladů na instalační potrubní vedení a/nebo na kabely nebo trubky či potrubí, instalované v uvedených instalačních potrubních vedeních.

Za účelem omezení množství technických inženýrských prací, a zejména počtu spojovacích komor, je známo mazat třecí povrchovou plochu, odpovídající vnitřní povrchové ploše pevné trubky, vytvářející instalační potrubní vedení, a/nebo vnější povrchovou plochu ochranného pláště nebo pouzdra, například ochranného pláště kabelu. To ve skutečnosti umožňuje zvýšit délku trubky, trubice nebo potrubí, která může být instalována.

Toto mazání je obvykle prováděno povrchovou vrstvou na vnitřní straně a/nebo vnější straně trubky, jejíž volná povrchová plocha představuje třecí povrchovou plochu. Pro uvedené účely byla navržena celá řada různých řešení.

V souladu s obsahem patentového spisu WO 93/14546 sestává povrchová vrstva z filmu nebo povlaku maziva, a to bud’ v pevné nebo v tekuté formě. V případě povlaku z pevného maziva může jít například o základní materiál z plastické hmoty, vyrobený z polyetylénu, ve kterém mohou být rozmístěny pevné částice, například částice grafitu. V případě povlaku z tekutého maziva může jít například o olej na bázi silikonu.

• « ·

V patentovém spise EP 0 326 711 je popisováno řešení, které je srovnatelné se shora uvedeným řešením v tom smyslu, že pevná povrchová vrstva představuje vnitřní vrstvu trubky, vyrobené průtlačným lisováním spolu s vnější vrstvou.

V souladu s obsahem patentového spisu DE 3 539 304 je zde přidána povrchová vrstva, sestávající z mazacího tuku nebo z pasty, majících mazací vlastnosti, přičemž však jsou přilnavé, takže tato povrchová vrstva zůstává uvnitř příslušné trubky.

Tato mazací pasta nebo mazací tuk sestává ze směsi tekutého maziva a částic pevného maziva.

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je podlouhlý trubkovitý výrobek se stálým a téměř suchým mazáním třecí povrchové plochy nebo třecích povrchových ploch pevné trubky, přičemž dochází k podstatnému snížení třecích sil v porovnání se shora uvedenými řešeními.

Za tímto účelem bylo v souladu s předmětem tohoto vynálezu zjištěno vzájemně propojené působení mezi:

- na jedné straně částicemi maziva pevného typu, které jsou rozmístěny v základním materiálu z plastické hmoty, přičemž jsou tyto částice alespoň částečně vyrovnány s volnou povrchovou plochou povrchové vrstvy; a

- na druhé straně mazivem tekutého typu, slučitelným se základním materiálem z plastické hmoty, které je rozptýleno v « · · povrchové vrstvě, aniž by došlo ke zvlhčení volné povrchové plochy povrchové vrstvy.

Zjištěný účinek uvedeného vzájemného propojeni může být vysvětlen skutečností, že částice pevného maziva, které jsou vyrovnány s povrchovou plochou, jsou jakoby byly následně namazány tekutým mazadlem, které je zvlhčuje.

V důsledku předmětu tohoto vynálezu se instalační potrubní vedení stává takovým, že je bez jakýchkoliv dalších modifikací slučitelné s veškerými běžnými a známými instalačními technikami, ať už jde o techniky tahání, používané například pro malé kabely, nebo o techniky profukování, používané například pro kabely s nástavcem, nebo o techniky profukování a protlačování.

Kromě toho v případě, kdy je pevným mazivem elektrický vodič, tak mazivový systém podle tohoto vynálezu umožňuje snižovat alespoň částečně statické napětí, vyvíjené prostřednictvím tření mezi potrubním vedením a kabelem při instalaci tohoto kabelu.

Předmět tohoto vynálezu tedy má následující druhotné charakteristické znaky:

- pevné mazivo má lamelární strukturu, jako je například grafit, nebo má dále polymerní strukturu s orientovanými dlouhými přímými řetězci, jako je například pólytetrafluoretylén;

* · « «

* »· ·

- částicemi pevného maziva jsou mikroskopické kuličky, které mají průměr nejvýše 20 pm, s výhodou pak mezi 1 až 15 pm;

- tekutým mazivem je s výhodou, avšak nikoliv výlučně, silikon; ten má viskozitu nejvýše 1 000 centistoků při pokojové teplotě, a s výhodou například mezi 10 a 1 000 centistoků, přičemž tloušťka filmu tekutého maziva na volné povrchové ploše povrchové vrstvy nepřesahuje 1 pm;

- pevné mazivo představuje plnivo;

- povrchová vrstva je nepravidelná podél obvodu pevné trubky a odpovídá například podélným žebrům nebo drážkám; avšak takováto stejná povrchová vrstva může být spojitá podél celého obvodu pevné trubky.

S výhodou je to pevná trubka, která sestává ze základního materiálu z plastické hmoty, ve kterém jsou na jedné straně rozmístěny částice suchého maziva, přičemž jsou tyto částice částečně vyrovnány s alespoň jednou vnitřní nebo vnější povrchovou plochou a představují tak suchou třecí povrchovou plochu, zatímco na druhé straně je zde rozptýleno tekuté mazivo, a to aniž by došlo ke zvlhčení buď vnější povrchové plochy nebo vnitřní povrchové plochy tohoto základního materiálu.

V souladu s výhodným řešením podle tohoto vynálezu pak pevné mazivo představuje plnivo, jehož podíl je roven alespoň 5 % hmotnostních z množství základního materiálu z plastické hmoty, přičemž tato hodnota leží zejména mezi • « •••1 • ·

% hmotnostních a 20 % hmotnostních tohoto základního materiálu.

V souladu s tímtéž výhodným řešením podle tohoto vynálezu pak základní materiál· obsahuje v rozptýleném stavu tekuté mazivo, které představuje přísadu, jejíž podíl je roven alespoň 0,02 % hmotnostních z množství základního materiálu z plastické hmoty, a zejména leží mezi 0,02 % hmotnostních a 0,08 % hmotnostních z množství tohoto základního materiálu.

V tomto případě může být například poměr pevného maziva k tekutému mazivu roven alespoň 5 %, přičemž může ležet zejména mezi 5 % a 20 %.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech jeho praktického provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým výkresům, kde:

obr. 1 znázorňuje schematicky v osovém řezu instalační potrubní vedení podle tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje schematicky v osovém řezu pouzdro pro ochranu kabelu podle tohoto vynálezu; a obr. 3 znázorňuje schematicky v řezu instalační potrubní vedení podle tohoto vynálezu, avšak v poněkud odlišném provedení.

·0«· • *· · « • ♦ ·· · · «

Příklady provedení vynálezu

V souladu s vyobrazením na obr. 1 sestává instalační potrubní vedení podle tohoto vynálezu z pevné trubky _1, vyrobené z plněného plastického materiálu (například z polyetylénu o vysoké hustotě), který je jak dostatečně pružný a ohebný, aby mohl být navíjen a odvíjen, tak i dostatečně pevný, aby mohl odolávat dostředivým a odstředivým radiálním silám. Tato pevná trubka !_ má suchou třecí povrchovou plochu, odpovídající její vnitřní ploše J.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu je v pevné trubce _1 vytvořena alespoň jedna povrchová vrstva 3, přičemž volná povrchová plocha této povrchové vrstvy 3. vytváří suchou třecí povrchovou plochu (vnitřní plochu 2) . Tato povrchová vrstva J je vytvořena z plastického základního materiálu, který odpovídá plastickému materiálu pevné trubky _1, a ve kterém jsou rozmístěny částice 4 (mikroskopické kuličky) pevného maziva, přičemž jsou tyto částice _4 částečně zarovnány s volným povrchem vnitřní plochy 2.

V souladu s jiným provedením instalačního potrubního vedení podle tohoto vynálezu, které je znázorněno na vyobrazení podle obr. 3, sestává předmětné instalační potrubní vedení ze tří soustředných vrstev 6, Ί_, a řj které mohou být příslušně vyrobeny z různých plastických materiálů. Konkrétně jde o vnější vrstvu J_, vnitřní vrstvu 6, ke které je přičleněna povrchová vrstva 3, a o další střední vrstvu neboli mezivrstvu J. Povrchová vrstva 3 není podél obvodu pevné trubky 1 souvisle spojitá a je například opatřena podélnými žebry _9 nebo odpovídajícími podélnými sousedními drážkami.

«« ··«·

Tato povrchová vrstva _3 však může být pochopitelně rovněž souvisle spojitá podél obvodu pevné trubky ]..

Jak je znázorněno na obr. 3, je povrchová vrstva 2 vytvořena rozprašováním, rozptylem nebo difúzí pevného maziva ve formě částic, smíšeného s tekutým mazivem, uvnitř pevné trubky _1 po jejím průtlačném lisování, avšak ještě ve viskoelastické fázi.

Tímto způsobem je pevné mazivo a tekuté mazivo začleněno do základního plastického materiálu pevné trubky _1, alespoň na její povrchové ploše.

Příklad 1

Trubka, vyrobená z polyetylénu o vysoké hustotě (HDPE), (komerčního označení DAPLEN 4610 od francouzské společnosti PCD), mající vnitřní průměr 27 mm a tloušťku 3 mm, je vyrobena průtlačným lisováním na stroji CMS60 od společnosti Cincinatti.

Suspenze polytetrafluoretylénového (PTFE) prášku (komerčního označení UNILUB T3 od společnosti UnifIon), majícího průměrnou velikost částic 16 μπι, v silikonovém oleji (komerčního označení 47V100 od společnosti Pennwhite), majícím viskozitu 100 centistoků, je rozprašována v dělené formě na výstupu z hlavy průtlačného lisování do lisované trubky, dokud je tato trubka ještě viskoelastická. Polytetrafluoretylénový (PTFE) prášek představuje 20 % hmotnostních polytetrafluoretylénu (PTFE) vzhledem k silikonovému oleji.

•0 *··♦

Koeficient tření mezi vnitřní plochou takového trubky a pouzdrem, vyrobeným z polyetylénu o vysoké hustotě (HDPE) , majícího stejné komerční označení, jaké již bylo shora uvedeno, je 0,075.

Pokud vše ostatní zůstává stejné, působí polytetrafluoretylénový (PTFE) prášek a silikonový olej ve vzájemném propojení za účelem snižování koeficientu tření, neboť:

- koeficient tření, dosahovaný bez ošetření vnitřní plochy trubky, činí 0,19;

- koeficient tření, dosahovaný s rozstřikovaným silikonovým olejem, činí 0,102.

Příklad 2

Osmimilimetrový kabel je profukováním zatlačován s nástavcem do instalačního potrubního vedení o velikosti 2 400 m, které je vyrobeno z polyetylénu o vysoké hustotě (HDPE) , a které má vnitřní průměr 26 mm a tloušťku 2,2 mm.

V prvním případě je vnitřní potrubního vedení potažena tekutým olejem), specifikovaným v příkladu 1.

plocha mazivem instalačního (silikonovým

Ve druhém případě je vnitřní plocha instalačního potrubního vedení potažena pevným mazivovým práskem, který je stejný, jako u příkladu 1.

a · *·#·

V prvním případě není možné instalovat kabel, jehož délka přesahuje 400 m, zatímco v druhém případě bylo možno instalovat kabely o délce v rozmezí až do 700 m, přičemž veškeré ostatní okolnosti byly stejné.

Příklad 3

Bylo použito instalačního potrubního vedení, vyrobeného z polyetylénu o vysoké hustotě (HDPE), které má vnitřní průměr 27 mm a tloušťku 3 mm, pro instalování kabelu o vnějším průměru 17,6 mm, přičemž vnitřní plocha instalačního potrubního vedení byla potažena v prvním případě silikonovým olejem, majícím viskozítu 100 centistoků, v druhém případě teflonovým práškem z materiálu Teflon®, majícím velikost částic 10 μιη, a ve třetím případě směsí prášku ve shora uvedeném silikonovém oleji v množství 10 % hmotnostních prášku vzhledem k oleji.

Ve shora uvedených třech případech, měl koeficient tření, měřený během protlačování a vedení kabelu, následující příslušné velikosti:

0,102

0,071

0,0061.

Příklad 4

Bylo použito instalačního potrubního vedení, vyrobeného z polyetylénu o vysoké hustotě (HDPE), které mělo vnitřní průměr 27 mm a tloušťku 3 mm, pro instalaci kabelu o vnějším průměru 17,6 mm, přičemž vnitřní plocha instalačního potrubního vedení byla potažena mazivovou směsí, sestávající * *

tekutého maziva (silikonu), majícího viskozitu 100 centistoků, a ze zvyšujícího se hmotnostního podílu pevného maziva (teflonového prášku z materiálu Teflon®) , φ majícího stejnou velikost částic, jako v předcházejícím případě, přičemž hmotnostní podíl činil konkrétně v každém příslušném případě 5, 10, 15 a 20 % hmotnostních.

Ve shora uvedených čtyřech případech činily velikosti koeficientů tření, měřených během profukování a vedení kabelu, následující příslušné hodnoty:

0,086

0,085

0,089

0,090.

Claims (7)

1. Podlouhlý trubkovitý výrobek, mající stejný průřez podél své celé délky v podélném směru, sestávající z pevné trubky (1), vyrobené z alespoň jednoho plastického materiálu, přičemž tato pevná trubka (1) je jak dostatečně pružná a ohebná, aby mohla být navíjena a odvíjena, tak i dostatečně pevná, aby mohla odolávat dostředivým a odstředivým radiálním silám, přičemž je uvedená pevná trubka (1) opatřena na své vnitřní straně a/nebo na své vnější straně povrchovou vrstvou (3), jejíž volná povrchová plocha vytváří třecí povrchovou plochu, přičemž uvedená povrchová vrstva (3) je vytvořena ze základního materiálu z plastické hmoty, v němž je rozptýleno mazivo, vyznačující se tím, že ve vzájemném propojení jsou na jedné straně částice (4) maziva pevného typu rozmístěny v základním materiálu z plastické hmoty, přičemž jsou tyto částice (4) alespoň částečně vyrovnány s volnou povrchovou plochou povrchové vrstvy (3), a na druhé straně je mazivo tekutého typu, slučitelné se základním materiálem z plastické hmoty, rozptýleno v povrchové vrstvě (3), aniž by došlo ke zvlhčení volné povrchové plochy povrchové vrstvy (3).

2. Podlouhlý trubkovitý výrobek podle nároku 1 vyznačující se tím, že tekutým mazivem je silikon.

3. Podlouhlý trubkovitý výrobek podle nároku 1 vyznačující se tím, že tekuté mazivo má viskozitu nejvýše 1 000 centistoků při pokojové teplotě, například od 10 do 1 000 centistoků.

* * φ · ♦ · ♦ φ φ φ · φ φ · φ φ φ · «· · · ♦ * φ · · φ φ • φ φ ·· · ·

4. Podlouhlý trubkovitý výrobek podle nároku 1 vyznačující se tím, že částicemi (4) pevného maziva jsou mikroskopické kuličky, mající průměr nejvýše 20 pm a s výhodou od 1 do 15 pm.

5. Podlouhlý trubkovitý výrobek podle nároku 1 vyznačující se tím, že pevná trubka (1) sestává ze základního materiálu z plastické hmoty, ve kterém jsou rozmístěny částice (4) suchého maziva, přičemž jsou tyto částice (4) částečně vyrovnány s alespoň jednou vnitřní nebo vnější volnou povrchovou plochou (2), vytvářející suchou třecí povrchovou plochu.

6. Podlouhlý trubkovitý výrobek podle nároku 5 vyznačující se tím, že tekuté mazivo je v podstatě v tekutém stavu a je rozptýleno do plastické hmoty, aniž by došlo ke zvlhčení buď vnější povrchové plochy nebo vnitřní povrchové plochy uvedeného základního materiálu.

7. Podlouhlý trubkovitý výrobek podle nároku 6 vyznačující se tím, že tekuté mazivo sestává z přísady, jejíž podíl je alespoň roven 0,02 % hmotnostních základního materiálu z plastické hmoty, a

činí zejména od 0,02 % do 0,08 % hmotnostních základního materiálu. uvedeného 8. Podlouhlý trubkovitý výrobek podle nároku 7 vyznačující se t í m , že podíl pevného

maziva k tekutému mazivu je roven alespoň 5 %, zejména pak leží mezi 5 % a 20 %, as výhodou je roven 10 %,