DE3751194T2

DE3751194T2 - Umhüllender wärmeschrumpfbarer Artikel.

Info

Publication number: DE3751194T2
Application number: DE3751194T
Authority: DE
Inventors: Bert Decneut; Noel Marcel Michiel Overbergh
Original assignee: Raychem NV SA
Current assignee: Commscope Connectivity Belgium BVBA
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1995-12-14
Anticipated expiration: 2007-10-20
Also published as: EP0265199A3; CA1279248C; ATE120401T1; JPS63136425A; EP0265199A2; US4824706A; GB8625125D0; EP0265199B1; DE3751194D1

Description

Die Erfindung betrifft rückstellbare Gegenstände und insbesondere wärmerückstellbare Umwickelgegenstände gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3.
In der GB-PS Nr. 8 400 191 wird vorgeschlagen, einen wärmerückstellbaren Umwickelgegenstand bereitzustellen, der aus einem Abdeckbereich aus einem wärmerückstellbaren textilen Flächengebilde gebildet ist, wobei Randzonen des textilen Flächengebildes mit einem mechanischen Verschluß versehen sind, um sie während der Rückstellung des Abdeckbereichs in enger Beziehung zu halten. Es wird hier auf die gesamte Offenbarung der GB-PS Nr. 8 400 191 summarisch Bezug genommen. Solche Umwickelgegenstände haben sich als besonders geeignet zum Umschließen von Spleißen zwischen unter Druck stehenden Telekommunikationskabeln erwiesen und werden inzwischen in großem Umfang für diesen Zweck verwendet. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines brauchbaren technischen Erzeugnisses ist das in den Figuren 8a und 8b der GB-PS Nr. 8 400 191 gezeigte, bei dem Verschlußelemente durch Herumfalten von Rändern des textilen Flächengebildes um Abstützstäbe gebildet werden. Der Rand des textilen Flächengebildes wird herumgefaltet und in einer Einspanneinrichtung befestigt. Die Randzone wird dann erwärmt, um eine lokale Rückstellung zu bewirken, so daß die Randzone in engen Eingriff mit den Abstützstäben aufschrumpft. Weitere Ausführungsformen, bei denen Abstützstäbe verwendet werden, sind ebenfalls in der vorstehend genannten GB-PS beschrieben.
In all diesen beschriebenen Ausführungsformen ist das Material der Abstützstäbe entweder ein Metall, ein massives Kunststoffmaterial oder ein warmhärtender Klebstoff. Bisher hat sich Nylon als das am besten geeignete Abstützstabmaterial erwiesen, und dies ist das Material, das in der Praxis aufgrund seiner überragenden Kombination physischer Eigenschaften, insbesondere seiner Festigkeit, Flexibilität und Temperaturbeständigkeit verwendet wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein massiver Nylonstab Nachteile hat, die es schwierig machen, ihn bei der kontinuierlichen Herstellung von Umwickelgegenständen aus wärmerückstellbarem textilem Flächengebilde zu verwenden. Insbesondere schrumpfen Nylonstäbe bei der Rückstelltemperatur des textilen Flächengebildes in der Länge, und es hat sich daher als notwendig erwiesen, Stäbe vorzusehen, die länger als die Breite des textilen Flächengebildes sind, um dieses Schrumpfen auszugleichen. Durch diese Maßnahme ist es schwierig, ein kontinuierliches Herstellungsverfahren zu entwickeln, bei dem die Gegenstände nach dem Zusammenbau von einem langen Stück von textilem Flächengebilde auf Größe zugeschnitten werden.
Die EP-A-0 035 737 beschreibt eine Hülle aus rückstellbarem Material mit langgestreckten Verstärkungsmitteln. Die Verstärkung ist in das Material der Hülle eingebettet. Es ist kein rückstellbares textiles Flächengebilde offenbart, und es ist nicht erforderlich, Verstärkungselemente, wie etwa Glasfasern zu handhaben, nachdem die Hülle hergestellt worden ist.
Die EP-A-0 116 392 beschreibt einen rückstellbaren Gegenstand, der ein rückstellbares textiles Flächengebilde aufweist, das mit einem Verschluß versehen ist. Der Verschluß kann ein Stab sein. Es ist schwierig, mit einem einzigen Stab eine ausreichende Flexibilität vorzusehen.
Es besteht ein Bedarf, eine flexible Verschlußeinrichtung für rückstellbare Gegenstände auf der Basis von rückstellbarem textilem Flächengebilde sowie eine Einrichtung zur Handhabung von Materialien für eine solche flexible Verschlußeinrichtung bereitzustellen, die andernfalls schwierig zu handhaben wäre.
Wir haben nun ein neues Abstützmaterial entdeckt, das fest, flexibel, temperaturbeständig und weniger schrumpfungsanfällig ist, wenn es auf die Rückstelltemperatur des textilen Flächengebildes erwärmt wird. Wie wir gefunden haben, können diese und weitere Vorteile erzielt werden, wenn das Abstützstabmaterial durch ein Bündel von wärmestabilen Filamenten ersetzt wird.
Gemäß einem Aspekt stellt die Erfindung einen rückstellbaren Umwickelgegenstand bereit, der folgendes aufweist:
(a) einen Abdeckbereich (6) aus einem rückstellbaren textilen Flächengebilde,
(b) mindestens ein Verschlußelement (4, 5, 7), das an einer Randzone des Abdeckbereichs vorgesehen ist, wobei das textile Flächengebilde mindestens eine Komponente der Rückstellbarkeit hat, die zu der Randzone senkrecht ist, wobei das Verschlußelement ein langgestrecktes Element (4) aufweist, das von einem herumgefalteten Bereich des rückstellbaren textilen Flächengebildes (6) umschlossen ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte Element ein Bündel von wärmestabilen Filamenten (1) aufweist, die mit Halteeinrichtungen (2, 3) versehen sind, um zu verhindern, daß das Filamentbündel während seiner Herstellung und seines Gebrauchs ausfasert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, um einen Umwickelgegenstand aus textilem Flächengebilde zu bilden, der an seiner einen Randzone ein Verschlußelement aufweist und mindestens eine Komponente mit Rückstellbarkeit hat, die senkrecht zu seiner Randzone ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- Herumfalten eines Rands eines rückstellbaren textilen Flächengebildes, um an der Randzone eine Schlaufe zu bilden;
- Befestigen der Faltung durch Zusammenhalten der resultierenden doppelten Dicke des textilen Flächengebildes;
- Positionieren einer Abstützung in der Schlaufe; und
- Veranlassen einer Rückstellung des Teils des textilen Flächengebildes, das die Schlaufe bildet, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abstützung ein Bündel von wärmestabilen Filamenten aufweist.
Die Begriffe "Umwickel-", "rückstellbar" und "wärmerückstellbar" sind in der GB-PS Nr. 8 400 191 beschrieben und erklärt und haben hier die gleiche Bedeutung. Die bevorzugten rückstellbaren textilen Flächengebilde sind ebenfalls in der GB-PS Nr. 8 400 191 beschrieben und erklärt, und die dort beschriebenen bevorzugten Materialien, physischen Eigenschaften und Verfahren zum Herstellen des rückstellbaren textilen Flächengebildes gelten ebenso für die vorliegende Beschreibung. Die Erläuterung der vorliegenden Beschreibung ist daher auf den Verschluß für den rückstellbaren Umwickelgegenstand aus textilem Flächengebilde und insbesondere auf einen Verschluß beschränkt, bei dem das rückstellbare textile Flächengebilde um das Filamentbündel herumgefaltet oder als Schlaufe herumgeführt ist. Es versteht sich jedoch, daß andere Verschlußmechanismen, die Abstützstäbe, wie in der GB-PS Nr. 8 400 191 beschrieben, verwenden, bei der Erfindung ebenfalls verwendbar sind, wenn der Abstützstab durch ein Bündel von wärmestabilen Filamenten ersetzt wird.
Die Filamente können aus jedem geeigneten wärmestabilen Material bestehen, d. h. aus einem Material, das bei der Rückstelltemperatur nicht nennenswert schmilzt oder um mehr als ca. 5 % schrumpft und bevorzugt um weniger als 1 % schrumpft. Es können beispielsweise geeignete Metalle oder geeignete nichtschrumpfende natürliche Fasern oder polymere Fasern verwendet werden, obwohl diese zur Zeit nicht bevorzugt sind. Bevorzugt weisen die Filamente Glasfasern auf, und das Bündel kann beispielsweise Monofilament- oder Multifilament-Glasfasern oder beides aufweisen. Das Glasfilamentbündel kann ein Gewicht im Bereich von 5 bis 12 g/m, beispielsweise ca. 9 g/m haben. Das Filamentbündel hat bevorzugt einen Durchmesser von mehr als 2 mm und besonders bevorzugt von 2,5 bis 4,0 mm. Gewöhnlich ist es nicht erforderlich, daß das Glasfilamentbündel einen Durchmesser von mehr als 5 mm hat.
Das Glasfilamentbündel kann einfach ein unverdrilltes einlagiges Bündel von Filamenten mit kleinem Durchmesser (von ca. 5 um bis 14 um) sein, oder es kann mehrere Multifilamente aufweisen, die miteinander verdrillt sein können. Geeignete Kombinationen von Multifilamenten liegen zwischen 2 x 34 tex bis 5 x 136 tex, bevorzugt bei ca. 3 x 68 tex (g/km), wobei die Anzahl der Schläge zwischen 100 und 152 Umwindungen pro Meter liegt. Bevorzugt ist das Bündel jedoch einlagig, entweder unverdrillt oder mit einer Anzahl von Schlägen von bis zu ca. 40 Umwindungen pro Meter.
Bevorzugt ist eine Halteeinrichtung vorgesehen, um zu verhindern, daß das Filamentbündel während seiner Herstellung und seines Gebrauchs ausfasert. Dies kann die physischen Eigenschaften, beispielsweise Flexibilität des Filamentbündels wesentlich ändern oder auch nicht. Eine geeignete Halteeinrichtung kann beispielsweise eine Faser oder Schicht, die um das Bündel herumgewickelt ist, eine polymere Matrix, in der das Filamentbündel eingebettet sein kann, oder einen polymeren Mantel aufweisen, der um das Filamentbündel herum extrudiert ist. Bevorzugt ist das Filamentbündel mit einer oder mehreren Fasern umwickelt, die wendelförmig um das Bündel gewickelt sind. Die Fasern können Polyethylen (das bestrahlt sein kann, um seine Hochtemperatureigenschaften zu verbessern), Polypropylen, Nylon oder bevorzugt ein Polyester sein. Bevorzugt ist die Faser oder sind die Fasern so gewickelt, daß sie eine im wesentlichen 100% Überdeckung ergeben. Sehr gute Ergebnisse sind erzielt worden, wenn Fasern von 20 bis 50 tex, insbesondere Polyesterfasern verwendet und zwei solche Fasern gegensinnig, die eine links herum und die andere rechts herum, wendelförmig gewickelt wurden, um die erforderliche Überdeckung zu ergeben. Wenn die Halteeinrichtung ein polymeres Material aufweist, können geeignete Polymere Polyethylen, erforderlichenfalls bestrahlt, ein Polyamid, beispielsweise Nylon, oder einen Polyester aufweisen.
Bevorzugt erstreckt sich das Filamentbündel über die gesamte Breite des rückstellbaren Umwickelgegenstands, obwohl dies nicht in allen Fällen unbedingt notwendig sein muß. Obwohl bei manchen Gegenständen ein Verschlußelement ausreichend sein kann, ist es gewöhnlich auch erforderlich, zwei vorzusehen, die an gegenüberliegenden Randzonen des rückstellbaren textilen Flächengebildes angeordnet werden. Diese Verschlußelemente können dann aneinander befestigt werden, beispielsweise durch ein Kanalelement, um sie gegen die Rückstellkräfte des textilen Flächengebildes zusammenzuhalten.
Die Erfindung wird nachstehend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; die Zeichnungen zeigen in:
Figur 1 einen Querschnitt durch ein Filamentbündel zur Verwendung bei einem Umwickelgegenstand gemäß der Erfindung;
Figur 2 das Filamentbündel von Figur 1 in Seitenansicht;
Figur 3 eine Endansicht eines Umwickelgegenstands gemäß der Erfindung, wobei die Verschlußelemente durch einen Kanal befestigt sind;
Figur 4 eine Perspektivansicht einer Herstellungsstufe eines Verschlußelements zur Verwendung bei der Erfindung; und
Figur 5 das Verschlußelement von Figur 4 nach einem lokalen Erwärmen.
Wie Figuren 1 und 2 zeigen, ist ein unverdrilltes Bündel von Glasmonofilamenten 1 mit einem Gewicht von 9,4 g/m, einem Durchmesser von 2,5 mm und einem mittleren individuellen Monofilamentdurchmesser von ca. 9 um mit zwei wendelförmigen Lagen von Polyesterfaser 2, 3 umwickelt, die jeweils ein Gewicht von 28 g/km haben. Die Lagen 2, 3 sind gegensinnig gewickelt und ergeben eine vollständige Überdeckung des Filamentbündels, ohne dessen Flexibilität wesentlich zu beeinträchtigen.
In Figur 3 sind zwei der Filamentbündel von Figur 1 und 2, allgemein mit 4 bezeichnet, durch Herumfalten von Randzonen 5 eines rückstellbaren textilen Flächengebildes 6 aufgenommen. Die Bündel 4 und das darüberliegende textile Flächengebilde sind durch einen Verschlußkanal 7 zusammengehalten. Eine Lasche 8 ist so vorgesehen, daß sie unter den aneinanderstoßenden Filamentbündeln 4 liegt, wobei es ihr Zweck ist, eine eventuelle Kriechstrecke zu blockieren. Die Lasche 8 ist als getrenntes Element vorgesehen. Sie kann stattdessen an einem Teil der Hülle 6 aus textilem Flächengebilde befestigt vorgesehen sein.
Das textile Flächengebilde ist um ein Kabel 9 herum gezeigt, und bei Rückstellung schrumpft das textile Flächengebilde in Eingriff mit dem Kabel auf, um eine Abdichtung gegenüber der Umgebung zu bilden. Das textile Flächengebilde, bevorzugt in Kombination mit einer Zusammensetzung, die es luftundurchlässig macht, kann verwendet werden, um viele verschiedene Substrate wie etwa Kabel, Kabelspleiße und Rohre zu schützen. Wenn ein Kabelspleiß oder ein anderes Substrat von unregelmäßiger Gestalt geschützt werden soll, kann ein Spleißgehäuse gebildet werden, indem um das Substrat herum und innerhalb der Hülle aus textilem Flächengebilde eine Auskleidung vorgesehen wird. Siehe beispielsweise die GB-PS 1 431 167 und die veröffentlichten Patentanmeldungen 20 59 873 und 20 69 773. Eine solche Auskleidung hat im allgemeinen einen mittleren Bereich mit größerem Querschnitt und Endbereiche, die sich auf die Kabel hin verjüngen und somit einen gleichmäßigen Übergang von dem großen mittleren Spleißbündel zu den kleineren Kabeln bilden.
In einer solchen Situation, in der das Substrat ungleichmäßig groß ist, kann das textile Flächengebilde Zonen mit unterschiedlichen Rückstellverhältnissen haben, so daß die unaufgelöste bzw. nicht freigewordene Rückstellung beispielsweise über das gesamte Substrat einheitlich ist. Dies kann durch Verwendung verschiedener textiler Flächengebilde oder eines einzigen Fasertyps erzielt werden, der unterschiedlich behandelt worden ist, beispielsweise indem er verschiedenen Bestrahlungsgraden ausgesetzt worden ist. Wenn ein solches Spleißgehäuse in der Lage sein soll, einen beachtlichen Druck auszuhalten, sind bevorzugt an jedem Übergang zwischen dem textilen Flächengebilde und dem darunterliegenden Kabel Mittel vorgesehen, um die Verbindung zwischen ihnen nicht ablösbar zu machen.
Solche Einrichtungen können beispielsweise dem Druck innerhalb des Spleißgehäuses eine konkave Oberfläche bieten, so daß die Kräfte, die ein Ablösen bewirken würden, überwunden werden. Eine Abzweigung zwischen zwei oder mehreren Kabeln, insbesondere Telekommunikationskabeln, kann mit dem rückstellbaren Gegenstand aus textilem Flächengebilde gemäß der Erfindung abgedichtet werden, und es können Mittel vorgesehen sein, um umfangsmäßig beabstandete Bereiche des textilen Flächengebildes zwischen den divergierenden Kabeln zusammenzuhalten. Ein geeignetes Mittel dafür ist ein zwei- oder dreizinkiger Clip, der über einem Ende der Hülle aus textilem Flächengebilde zwischen den Kabeln positioniert wird, siehe beispielsweise die GB-PS 1 604 981.
Eine Alternative zu einem Clip besteht darin, um die Kabel herum eine flexible Abdichtung zu installieren, die eine Umhüllung aufweist, die eine Änderung von niedrigerer zu höherer Viskosität erfahren kann. Die Abdichtung verwandelt die konkaven Oberflächen in dem Zwickelbereich in eine flache oder konvexe Oberfläche, an die sich der Gegenstand aus textilem Flächengebilde dicht anlegen kann. Diese Abdichtung ist in der ebenfalls anhängigen GB-Patentanmeldung 8 221 597 beschrieben.
Das Abzweigproblem kann jedoch gelöst werden, indem die Hülle aus textilem Flächengebilde mit der richtigen Gestalt hergestellt wird, um zwei oder mehrere sich verzweigende Substrate aufzunehmen. Diese Lösung ist insbesondere bei textilen Flächengebilden anwendbar und bietet beachtliche Vorteile. Ein textiles Flächengebilde kann insbesondere durch Wirken bzw. Stricken hergestellt werden und hat beispielsweise einen Auslaß an einem Ende und zwei Auslässe an einem anderen Ende. Ein solcher Gegenstand kann immer noch vom Umwickeltyp sein, da Verschlußmechanismen für jeden Auslaß vorgesehen sein können, wenn das auf zunehmende Substrat kein zugängliches Ende hat. Wenn Spleiße für Teilnehmer-Anschlußleitungen abgedichtet werden sollen, sind die Schutzrohre für das Hauptkabel bevorzugt vom Umwickeltyp, und das Schutzrohr für die Teilnehmer-Anschlußleitung ist rohrförmig.
Die Figuren 4 und 5 zeigen ein Verfahren zum Bilden eines Verschlußelements an einer Randzone eines rückstellbaren textilen Flächengebildes. Ein Rand eines rückstellbaren textilen Flächengebildes 6 wird um ein Filamentbündel 4 herumgefaltet und in dieser gefalteten Konfiguration in einem Schraubstock oder einer anderen Einspanneinrichtung 10 befestigt. Eine wärmeaktivierbare Klebstoffbeschichtung 11 ist zusätzlich zu dem Filamentbündel 4 gezeigt. Der nächste Schritt ist die Rückstellung, bevorzugt durch Erwärmen der Schlaufe aus rückstellbarem textilem Flächengebilde, die sich über dem Schraubstock 10, wie gezeigt, erstreckt. Der Schraubstock kann zweckmäßigerweise als Wärmesenke wirken, um die Rückstellung des textilen Flächengebildes auf die Schlaufe zu begrenzen. Die Schlaufe schrumpft auf, und der Klebstoff wird aktiviert, so daß eine dichte und tatsächlich feste Verschlußschiene an dem Rand des Flächenkörpers gebildet wird, während gleichzeitig die Einführung in den Kanal stattfindet. Beim Erwärmen während der Rückstellung des Gegenstands erweicht jedoch der Klebstoff, und die Schiene wird flexibel und somit fähig, der Kontour des Substrats, auf das der Gegenstand rückgestellt wird, zu folgen.

Claims

1. Rückstellbarer Umwickelgegenstand, der folgendes aufweist:

(a) einen Abdeckbereich (6) aus einem rückstellbaren textilen Flächengebilde,

(b) mindestens ein Verschlußelement (4, 5, 7), das an einer Randzone des Abdeckbereichs vorgesehen ist, wobei das textile Flächengebilde mindestens eine Komponente der Rückstellbarkeit hat, die zu der Randzone senkrecht ist, wobei das Verschlußelement ein langgestrecktes Element (4) aufweist, das von einem herumgefalteten Bereich des rückstellbaren textilen Flächengebildes (6) umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet,

daß das langgestreckte Element ein Bündel von wärmestabilen Filamenten (1) aufweist, die mit Halteeinrichtungen (2, 3) versehen sind, um zu verhindern, daß das Filamentbündel während seiner Herstellung und seines Gebrauchs ausfasert.

2. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das Filamentbündel ein Glasfaserbündel aufweist.

3. Verfahren, um einen Umwickelgegenstand aus textilem Flächengebilde zu bilden, der an seiner einen Randzone ein Verschlußelement aufweist und mindestens eine Komponente mit Rückstellbarkeit hat, die senkrecht zu seiner Randzone ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

- Herumfalten eines Rands eines rückstellbaren textilen Flächengebildes, um an der Randzone eine Schlaufe zu bilden;

- Befestigen der Faltung durch Zusammenhalten der resultierenden doppelten Dicke des textilen Flächengebildes;

- Positionieren einer Abstützung in der Schlaufe; und

- Veranlassen einer Rückstellung des Teils des textilen Flächengebildes, das die Schlaufe bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung ein Bündel von wärmestabilen Filamenten aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Schlaufe einen durch Wärme erweichbaren Klebstoff enthält, wobei die Rückstellung des die Schlaufe bildenden Materials durch Erwärmen bewirkt wird und wobei der Klebstoff durch diesen Erwärmungsschritt aktiviert wird, um eine feste Verschlußschiene zu bilden.