DE4028769A1 - Verfahren zum herstellen von schrumpffaehigen endkappen - Google Patents

Verfahren zum herstellen von schrumpffaehigen endkappen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von schrumpffähigen Endkappen zum dichten Abschließen von Sub­ stratenden, wobei an der inneren Oberfläche der Endkappe eine Beschichtung aus einem wärmeaktivierbaren Kleber ange­ ordnet ist.
Zum Schutze der Enden von Substraten wie Kabeln, Leitungen, Pfähle usw., werden häufig sogenannte Schrumpfkappen ver­ wendet. Solche Kappen werden aus vernetzbarem Polyethylen im Spritzgußverfahren hergestellt, anschließend vernetzt und in warmem Zustand beispielsweise durch Aufblasen aufge­ weitet, d. h. im Durchmesser gedehnt. Die Dehnung wird bis zur Abkühlung der Schrumpfkappe unterhalb der Kristallit­ schmelztemperatur aufrecht erhalten, wobei der gedehnte Zu­ stand mit seinen Schrumpfspannungen "eingefroren" wird. Erst bei erneuter Erwärmung der Schrumpfkappe über den Kri­ stallitschmelzpunkt des verwendeten polymeren Materials hinaus ist die Schrumpfkappe bestrebt, ihren ursprünglichen Zustand wieder einzunehmen, d. h. sie schrumpft zurück und umspannt das Substratende mit festem Sitz.
Eine solche Schrumpfkappe ist aus der DE-OS 37 12 922 be­ kannt. Diese Schrumpfkappe weist zusätzlich an ihrem inne­ ren Umfang eine wenigstens partielle Beschichtung mit einem wärmeaktivierbaren Kleber auf. Diese Kleberbeschichtung wird durch die Schrumpfwärme aktiviert und bewirkt nach Ab­ schluß des Schrumpfvorganges einen festen, nicht mehr ab­ ziehbaren Sitz der Schrumpfkappe auf dem Substratende.
In der Regel sind diese Schrumpfkappen so ausgelegt, daß das zu umschrumpfende Substratende im Umfang wenigstens ge­ ringfügig größer als die lichte Weite am offenen Ende der rückgeschrumpften Schrumpfkappe ist.
Auf diese Weise bleibt auch nach erfolgtem Rückschrumpfvor­ gang ein Rest von Schrumpfspannung erhalten, mit dem der aufgeschmolzene Kleber beispielsweise in Unebenheiten des Substratendes und auf dieses selbst so aufgepreßt wird, daß zumindest eine flüssigkeitsdichte, in der Regel auch eine dampf- und gasdichte Umhüllung des Substratendes gege­ ben ist.
Ein Nachteil dieser bekannten Schrumpfkappen ist darin zu sehen, daß bei sich ändernden Substrat-Durchmessern bzw. Querschnittsabmessungen auf diese Abmessungen abgestimmte Schrumpfkappen benutzt werden müssen. Dies bedingt einen großen Werkzeugaufwand für die Herstellung dieser verschie­ denen Schrumpfkappen-Abmessungen. Darüber hinaus müssen diese Schrumpfkappen in einem relativ aufwendigen Verfahren - wie es beispieIsweise in der DE-OS 37 12 922 beschrieben ist - nach ihrer Fertigung mit der innenliegenden Kleberbe­ schichtung versehen werden. Dies bedeutet neben der teueren Werkzeughaltung einen weiteren aufwendigen Verfahrens­ schritt, der das Endprodukt verteuert.
Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe ge­ stellt hat, die Nachteile des Standes der Technik zu ver­ meiden und ein Verfahren zur Herstellung von Schrumpfkappen anzugeben, bei dem das nachträgliche Einbringen des Klebers vermieden wird. Darüber hinaus ist es die Aufgabe der Er­ findung, die Schrumpfkappen so auszulegen, daß eine vorge­ gebene Bandbreite von Querschnittsabmessungen des Substra­ tes mit einer Kappengröße überzogen werden kann.
Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß in das freie Ende eines aufgeweiteten Schrumpfschlauchabschnittes belie­ biger Länge ein in seinem äußeren Umfang gegenüber dem Schlauchlumen verkleinertes Abschlußelement eingesetzt wird, und daß danach die Wandung des Schrumpfschlauches im Bereich des eingesetzten Abschlußelementes durch gezielte Wärmeapplikation fest auf den äußeren Umfang des Abschluße­ lementes aufgeschrumpft wird.
Der besondere Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß als Ursprungselement der Schrumpfkappe von einem Schrumpf­ schlauchabschnitt ausgegangen wird. Der Schrumpfschlauch, aus dem der Abschnitt geschnitten wurde, ist als endIoser Extrusionsschlauch mit beispielsweise im Koextrusionsver­ fahren erzeugter Kleber-Innenbeschichtung hergestellt. Die­ ser Schrumpfschlauch ist anschließend in bekannter Weise vernetzt und in heißem Zustand auf das gewünschte Schrumpf­ maß aufgeweitet worden. Es kann also mit dem erfindungsge­ mäßen Verfahren - im Unterschied zu den nach dem Stand der Technik im Spritzgußverfahren hergestellten Schrumpfkappen - ein Ursprungsschlauch endlos extrudiert werden, der dann im Rahmen der vorgegebenen Rückschrumpfrate für verschiede­ ne Substratquerschnitte einstellbar ist. Für die Herstel­ lung des Schrumpfschlauches ist nur ein einziges Werkzeug erforderlich.
Dieser Schrumpfschlauch wird erfindungsgemäß einseitig zu der gewünschten Schrumpfkappe verschlossen, indem das be­ treffende freie Schrumpfschlauchende über das in das Schlauchlumen eingesetzte und im Umfang kleinere Abschluß­ element überschrumpft wird.
Hierbei ist die Wärmeapplikation durch geeignete Vorrich­ tungsmaßnahmen so gezielt auf das Schrumpfschlauchende auf­ zubringen, daß dieses nur im Bereich des Abschlußelementes schrumpft und im gegenüberliegenden Bereich des einzufüh­ renden Substratendes ungeschrumpft bleibt.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß das Ab­ schlußelement aus festem, plastischem, elastischem oder plastisch-elastischem Material besteht.
Mit diesen Variationsmöglichkeiten des Abschlußelementes lassen sich alle denkbaren Anwendungsmöglichkeiten abdec­ ken.
Das Abschlußelement kann ferner aus einem elektrisch leit­ fähigen Material bestehen. In dieser Form kann es zur Ab­ leitung der statischen Aufladung beispielsweise von Mittel­ spannungskabeln dienen. Als Beispiel dient in diesem Fall eine durch Zusatz von leitfähigen Partikeln leitfähig ge­ machte Butylmasse oder ein leitfähiger Silikonkautschuk- Stopfen. Die leitfähigen Partikel können Ruße, metallische Pulver oder ähnliche Elemente sein.
Ferner erscheint es zweckmäßig, daß über die Schrumpfwärme der wärmeaktivierbare Kleber am inneren Umfang des Schrumpf­ schlauches im Bereich des Abschlußelementes aktiviert wird und beim Aufschrumpfen des Schrumpfschlauchendes auf das Abschlußelement mit dessen äußerem Umfang eine innige Ver­ bindung eingeht. Hierbei wird der Vorteil ausgenutzt, daß die Aktivierungstemperaturen für Heißschmelzkleber in Schrumpfprodukten normalerweise unterhalb der Schrumpftem­ peratur des Schrumpfschlauches liegt, die hier oberhalb 135°C beginnt.
Dieser Temperaturwert kann jedoch variieren, weil er abhän­ gig vom verwendeten Grundmaterial des Schrumpfschlauches ist. Die Erfindung macht sich jedenfalls den Vorteil zunut­ ze, daß die Innenschicht des Klebers bereits aktiviert ist, bevor der Schrumpfschlauch schrumpft. Im Grundsatz richtet sich die Aktivierungstemperatur für die innenlie­ gende Kleberschicht nach der verwendeten Klebertype und ist im allgemeinen zwischen 80°C und 110°C angesiedelt.
Wird beispielsweise eine thermoplastische Butylmasse in Form eines Butylstopfens als Abschlußelement verwendet, wird die Oberfläche dieses Stopfens durch die Schrumpfwärme erweicht und im Bereich des Vorschrumpfprozesses angeschmol­ zen. Dies ist insbesondere bei schmelzfähigen Heißbutylsor­ ten der Fall. Auf diese angeschmolzene Stopfenoberfläche schrumpft der den Stopfen übergreifende Schrumpfschlauchab­ schnitt mit seiner innenliegenden, aktivierten Kleberbe­ schichtung auf, wobei die Kleberschicht mit der aufgeschmol­ zenen Stopfenschicht eine innige, nicht mehr lösbare Ver­ bindung eingeht.
Wird für den Stopfen ein teil- oder vollvernetztes Butylen verwendet, wird dieser Schweißeffekt je nach Vernetzungs­ grad abnehmen, die Wärmebeständigkeit einer solchen Schrumpfkappe wird dagegen besser, da kein Butyl bei weite­ ren Verarbeitungsprozessen schmelzen und herauslaufen kann.
Neben dem beschriebenen Butyl als Stopfenmasse können be­ liebig andere Materialien als Abschlußelemente verwendet werden.
In der Zeichnung ist der Verfahrensablauf der erfindungsge­ mäßen Schrumpfkappen-Herstellung schematisch dargestellt; es zeigt:
Fig. 1 den Schrumpfschlauch mit losem Abschlußelement,
Fig. 2 den Schrumpfschlauch mit eingeschrumpftem Abschluße­ lement.
In Fig. 1 ist der Schrumpfschlauch 1 mit der innenliegenden Kleberbeschichtung 2 zu sehen. Diese Kleberbeschichtung kann in Form einer geschlossenen Oberfläche auf den inneren Umfang des Schrumpfschlauches 1 aufgebracht sein. Es können jedoch auch längsverlaufende, nebeneinander angeordnete Fä­ den der Klebermasse auf den inneren Umfang des Schrumpf­ schlauches 1 aufgebracht sein. Bei Verwendung eines rotie­ renden Extrusionskopfes kann die Klebermasse auch in Form von Wendeln, Spiralen oder dgl. auf dem inneren Umfang des Schrumpfschlauches 1 aufgebracht sein. Das Abschlußele­ ment 3 ist außerhalb des Lumens 11 des Schrumpfschlauches 1 gezeigt und wird in Pfeilrichtung in das Lumen 11 des Schrumpfschlauches 1 eingeführt.
Diesen Zustand zeigt Fig. 2, wobei durch Wärmeapplikation in Pfeilrichtung das freie Ende 12 des Schrumpfschlauches 1 gezielt erwärmt und auf das in das Lumen 11 eingesetzte Ab­ schlußelement 3 heruntergeschrumpft ist. Die innenliegende Kleberbeschichtung 2 hat dabei zur Oberfläche des Abschluß­ elementes 3 über den aufgeschmolzenen Kleber, der mit der Anpreßkraft des Schrumpfvorganges auf die Oberfläche des Abschlußelementes 3 aufgepreßt wird, einen innigen und dichten Kappenabschluß ergeben.
Aus Fig. 2 wird deutlich, daß nur im Bereich des Abschluß­ elementes 3 die innenliegende Kleberschicht 2 aktiviert worden ist.
Diese Kleberschicht 2 ist zum offenen Ende des Schrumpf­ schlauches 1 unbehelligt und kann danach mit der Applika­ tion der Schrumpfwärme auf das in das Lumen 11 eingesetzte Substratende - in der Zeichnung nicht gezeigt - herunter­ schrumpfen und eine dichte Verbindung mit dem überzogenen Substratende eingehen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen von schrumpffähigen Endkappen zum dichten Abschließen von Substratenden, wobei an der inneren Oberfläche der Endkappe eine Beschichtung aus einem wärmeaktivierbaren Kleber angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in das freie Ende eines aufgeweite­ ten Schrumpfschlauchabschnittes beliebiger Länge ein in seinem äußeren Umfang gegenüber dem Schlauchlumen ver­ kleinertes Abschlußelement eingesetzt wird, und daß da­ nach die Wandung des Schrumpfschlauches im Bereich des eingesetzten Abschlußelementes durch gezielte Wärmeap­ plikation fest auf den äußeren Umfang des Abschlußele­ mentes aufgeschrumpft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußelement aus festem, plastischem, elastischem oder plastisch-elastischem Material besteht.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Abschlußelement aus einem elektrisch leit­ fähigen Material besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Schrumpfwärme der wärmeaktivierbare Kleber am inneren Umfang des Schrumpfschlauches im Bereich des Ab­ schlußelementes aktiviert wird und beim Aufschrumpfen des Schrumpfschlauchendes auf das Abschlußelement mit dessen äußerem Umfang eine innige Verbindung eingeht.
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