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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen rückstellbaren
Gegenstand und ein Verfahren zum Umschließen eines langgestreckten Substrats.
Das Substrat kann beispielsweise ein Kabel, das ein Starkstrom-
oder Telekommunikationskabel sein kann, und insbesondere eine Kabelverbindung
aufweisen. Die Kabelverbindung kann eine Verbindungsstelle oder
einen Spleiß zwischen
zwei oder mehr Kabeln oder einen Kabelabschluß beispielsweise auf einem Abschlußkabelschuh
oder einer Abschlußdurchführung aufweisen,
die mit einer elektrischen Einrichtung, wie etwa einer Schaltanlage
oder einem Transformator, verbunden ist. Der Abschluß kann einen Adapter,
beispielsweise ein Winkelstück,
aufweisen.
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Die Erfindung wird insbesondere unter
Bezugnahme auf eine Inline-Verbindungsstelle zwischen zwei Starkstromkabeln
im einzelnen beschrieben, es versteht sich jedoch, daß dies nur
beispielhaft ist und keine Einschränkung darstellt.
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Verbindungsstellen zwischen zwei
Starkstromkabeln müssen,
unabhängig
davon, ob eines oder beide polymere oder papierisolierte Kabel sind, innerhalb
einer Schutzanordnung eingeschlossen werden, die eine elektrisch
isolierende Schicht aufweist. Viele Jahre lang ist die Warmschrumpftechnologie
für diesen
Zweck angewandt worden, wobei Produkte von Raychem und anderen erhältlich sind.
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Es werden jedoch auch Technologien
angewandt, die keine Wärme
benötigen.
Aufschiebehülsen
und Winkelstücke
sind erhältlich,
aber im Gegensatz zu wärmeschrumpfbaren
Produkten unterliegen diese großen
Beschränkungen
hinsichtlich der Größenbereichsakzeptanz,
die einen großen
Lagerbestand erforderlich machen.
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Andere sogenannte kalte Aufbring-Lösungen erfordern,
daß eine
rohrförmige
elastomere Hülse
radial aufgeweitet und an einem steifen Halteelement angebracht
wird, dessen Innendurchmesser größer als
der maximale Außendurchmesser
der zu umschließenden
Kabelverbindungsstelle ist. Ein Beispiel für die letz teren ist die von
3M erhältliche PST-Hülse, die
in der US-A-3 515 798 erläutert
ist. Eine solche Hülse
hat ein inneres Halteelement, das aus einem kontinuierlichen schmalen
Streifen aus widerstandsfähigem
flexiblem Material in Form einer steifen geschlossenen Wendel besteht,
deren benachbarte Windungen miteinander verbunden sind.
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Die gehaltene Hülse wird über der Kabelverbindungsstelle
angebracht, und der wendelförmige Streifen
wird dann abgewickelt, so daß das
Aufschrumpfen der isolierenden, gedehnten elastischen Abdeckung
auf die Verbindungsstelle ermöglicht wird.
Es ist jedoch lästig,
den Haltestreifen um das langgestreckte Kabel herum wendelförmig abwickeln zu
müssen,
insbesondere dann, wenn die Arbeit in dem begrenzten Raum eines
Grabens oder Mannlochs auszuführen
ist.
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Ein anderes Beispiel für eine kalt
aufgebrachte Anordnung ist in der US-A-3 824 331 (AMP) beschrieben,
gemäß der eine
elastische rohrförmige Abdeckung
in einem gedehnten Zustand von einem leicht abnehmbaren äußeren einstückigen Abstützelement
abgestützt
wird, wobei jedes Ende der Abdeckung über die Außenseite der Abstützung zurückgerollt
wird. Die Abdeckung und das Abstützelement werden
an einer inneren Hülse
in Form eines längsgeschlitzten
Rohrs angebracht, das von einem Trennstreifen in Form eines I-Trägers in
einem Zustand vergrößerten Durchmessers
gehalten wird.
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Wenn sie über der Kabelverbindungsstelle
in ihrer Position sind, ermöglicht
das Entfernen des Trennstreifens in Längsrichtung aus dem Schlitz
das Zusammendrücken
des inneren Rohrs und danach das freie Abziehen von der Abdeckung.
Die Abdeckungsenden werden dann auf die benachbarten Kabelabschnitte
aufgerollt, und das äußere Abstützelement
wird entfernt. Es versteht sich, daß eine solche Anordnung ein
inneres und ein äußeres Halteelement
benötigt,
die jeweils entfernt werden müssen.
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Die EP-B-O 530 952 (3M) beschreibt
eine Abdeckungsanordnung, bei der ein elastomeres Rohr in einem
gedehnten Zustand auf einem inneren Stützkern gehalten wird. Der Kern
ist zerbrechlich, so daß das
Aufbringen einer Kraft auf ihn, die über die von dem Rohr erzeugte
Kraft hinausgeht, das Brechen des Kerns bewirkt, so daß die Kontraktion
des elastomeren Rohrs auf das Substrat ermöglicht wird. Die Fragmente
des kollabierten Kerns bleiben in dem Rohr und müssen daher möglichst
klein sein, um die Unterbringung in diesem zu erleichtern.
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Bei jeder dieser Anordnungen ist
das Halteelement im Inneren der Hülse angeordnet, die auf das Substratkabel
aufzubringen ist. Es ist also nicht möglich, auf die Hülse beispielsweise
eine innere Beschichtung aus Gel, Mastix oder Klebstoff aufzubringen.
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Dieses Problem wird durch die rückstellbare Hülsenanordnung,
die in der US-A-4 410 009 (Sigmaform) beschrieben ist, vermieden,
bei der ein inneres elastomeres Rohr dadurch in einem in Radialrichtung
gedehnten Zustand gehalten wird, daß ein äußeres steifes Rohr seine äußere Oberfläche umgibt und
daran befestigt ist. Das äußere Rohr
ist ein steifer warmhärtender
Polyurethanklebstoff, so daß dadurch
das äußere Rohr
ausreichend haftend ist, um das innere Rohr in seinem gedehnten
Zustand zu halten, sich aber von dem inneren Rohr bei Aufbringen
einer Kraft ablöst.
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Die US-A-4 070 746 (Raychem) beschreibt einen
rückstellbaren
rohrförmigen
Gegenstand, bei dem eine elastomere Hülse von einer damit verbundenen äußeren Begrenzungseinrichtung
in einem in Radialrichtung aufgeweiteten Zustand gehalten wird. Die
Begrenzungseinrichtung ist ausreichend stark, um die Hülse unter
normalen Lagerungsbedingungen in ihrer aufgeweiteten Form zu halten,
ist jedoch gegenüber
dem Angriff von Lösungsmitteln
empfindlich, die die Verbindung ausreichend schwächen, um zu ermöglichen,
daß sich
die elastomere Hülse
von der Begrenzungseinrichtung ablöst und in Richtung zu ihrem
Ausgangszustand rückstellt.
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Die US-A-4 233 731 (Raychem) beschreibt einen
dimensionsmäßig rückstellbaren
Gegenstand, der ein hohles elastisches Element aufweist, das zu einer
dimensionsmäßig instabilen
Konfiguration aufgeweitet worden ist, in der es von einem Halteelement
gehalten wird, das zwischen zwei Teilen des hohlen Elements von
dessen Rückstellbahn
entfernt positioniert ist und diese trennt. Der Halteelement besteht
aus einem Material, das bei Erwärmung und/oder
chemischer Behandlung geschwächt
wird oder seine Gestalt verändert,
beispielsweise indem es chemisch abbaubar ist, wenn es einem Lösungsmittel
ausgesetzt wird.
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Bei einer Ausführungsform ist ein einzelner Keil
aus schmelzbarem Material in die Trennstelle im Umfang eines gespaltenen
Rohrs aus Beryllium-Kupferlegierung eingebracht. Bei einer anderen
Ausführungsform
hat ein rohrförmiges
Element aus einem technischen Kunststoffmaterial schwalbenschwanzförmige Vorsprünge an seiner äußeren Oberfläche, zwischen
die Streifen aus einem Polycarbonat eingesetzt werden, um die aufgeweitete
Konfiguration aufrechtzuerhalten.
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Die EP-A-O 590 469 (Kabelmetall)
beschreibt einen rückstellbaren
elastomeren rohrförmigen
Gegenstand, der von einer thermoplastischen Versteifungseinrichtung
in Form eines Profils, das wendelförmig auf die äußere Oberfläche des
aufgeweiteten Rohrs aufgebracht ist, in seinem aufgeweiteten Zustand
gehalten wird.
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Die US-A-4 332 849 (AMP) beschreibt
einen rückstellbaren
Gegenstand gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen rückstellbaren
Gegenstand und sein Herstellungsverfahren anzugeben, bei dem der
Gegenstand von einer vorteilhaften äußeren Halteeinrichtung in seiner
aufgeweiteten Konfiguration gehalten wird, damit er keine innere
Schicht aus beispielsweise Gel-, Klebstoffoder Mastixmaterial beeinträchtigt,
die in seinem Inneren als Beschichtung aufgebracht sein kann oder
die um das zu umschließende Substrat
herum angeordnet sein kann.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird also ein rückstellbarer
Gegenstand angegeben, der ein elastisches inneres rohrförmiges Element
aufweist, das durch Eingriff mit einer äußeren Halteeinrichtung in einer
seitlich aufgeweiteten Konfiguration gehalten wird, wobei die äußere Oberfläche des
inneren Elements mit einer Vielzahl von Hohlräumen versehen, und ist dadurch
gekennzeichnet, daß die
Halteeinrichtung die Hohlräume
einnimmt, um den Halteeingriff zu bewirken, wobei die Halteeinrichtung
mindestens einen Auslösebereich aufweist,
der von dem verbleibenden Bereich konstruktionsmäßig verschieden ist, der mit
mindestens einem zugehörigen
Hohlraum in Eingriff ist, wobei das Lösen des Auslösebereichs
aus seinem Hohlraum das anschließende Lösen des verbleibenden Bereichs
der Halteeinrichtung erleichtert.
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Die in einem aufgeweiteten elastischen
Element erzeugten Kräfte,
die dazu tendieren, seine Rückstellung
zu bewirken, können
groß sein;
sie sind um so größer, je
dicker die Wand des Materials ist. Obwohl also ein solches mit Hohlräumen versehenes Element
aufgeweitet und durch Aufrechterhaltung der vergrößerten Größe der Hohlräume in seiner
aufgeweiteten Konfiguration gehalten werden kann, kann man in manchen
Fällen
feststellen, daß es
aufgrund hoher Reibungskräfte äußerst schwierig
ist, die Halteeinrichtung zu entfernen, um die Rückstellung des Elements in
Richtung zu seiner Ausgangskonfiguration oder in Abwesenheit eines
darunterliegenden Substrats zu dieser zu ermöglichen.
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Diese Schwierigkeit wird um so größer, je größer die
Grenzfläche
zwischen der Halteeinrichtung und dem Element ist, wie beispielsweise,
wenn die Halteeinrichtung einen Streifen aufweist, der einen Hohlraum
in Form eines langen Kanals füllt.
Es kann nahezu unmöglich
sein, einen solchen Streifen aus dem Kanal zu entfernen.
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Wenn die Halteeinrichtung mit einem
Trigger- oder Auslösebereich
versehen wird, der von dem verbleibenden Bereich konstruktionsmäßig verschieden
ist, kann der Auslösebereich
so angeordnet werden, daß er
einfacher und vorteilhafterweise manuell gelöst werden kann, so daß dadurch
die Reibungskräfte
verringert werden, die den verbleibenden Bereich der Halteeinrichtung
an Ort und Stelle halten, der dann seinerseits ebenfalls manuell
entfernt werden kann.
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Bevorzugt weist der oder jeder Auslösebereich
zwei Teile auf, so daß dann,
(a) wenn die beiden Teile miteinander in Eingriff sind, die Integrität der Halteeinrichtung
gewahrt wird, und dann, (b) wenn eines der beiden Teile von dem
anderen Teil gelöst
ist, das mit dem Hohlraum in Eingriff ist, das andere Teil von dem
inneren Element entfernbar ist. Bei einem solchen Gegenstand kann
das Lösen
der beiden Teile voneinander ermöglichen,
daß das
andere Teil durch die Rückstellkraft
des elastischen Elements aus dem Hohlraum ausgeworfen wird.
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Bei einer Ausführungsform kann die Auslöseeinrichtung
oder sonstige Halteeinrichtung mindestens einen Streifen aus einem
Hochmodulmaterial aufweisen, der mit jeweiligen Kanälen der
zinnenartigen äußeren Oberfläche des
inneren Elements in Eingriff ist, wobei jeder Streifen in einem
Niedrigmodulmantei eingeschlossen ist, der ein Schmiermittel zurückhält.
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Das Lösen der Halteeinrichtung kann
bewirkt werden, indem der Außenmantel
von dem einen Ende zum anderen aufgeschlitzt wird, so daß das Schmiermittel
das Hinausdrängen
der Streifen aus den Kanälen
durch die Rückstellkraft
des inneren Elements erleichtert. Das Aufschlitzen kann mit einem
ringförmigen
Ring mit nach innen vorspringenden Schneidflächen zum Eingriff mit mehr
als einem Haltestreifen erfolgen.
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Vorteilhafterweise kann das Lösen des
einen Teils des Auslösebereichs
dazu führen,
daß das
andere Teil, beispielsweise durch eine Dreh- oder Schwenkbewegung,
eine Formänderung
erfährt,
die sein Entfernen aus dem Hohlraum erleichtert.
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Die beiden Teile können miteinander
verriegelt, gelenkig miteinander verbunden und integral ausgebildet
sein. Das Brechen, beispielsweise Durchschneiden, von dem einen
der Teile kann eine Formänderung
ermöglichen,
so daß das
andere Teil aus dem Hohlraum entfernt werden kann. Alternativ kann
ein Teil in das andere eingesetzt sein, so daß dadurch die Gestalt des anderen
Teils aufrechterhalten wird, um das Kollabieren oder die Rückstellung des
Hohlraums zu verhindern. Bei der letzteren Ausführungsform kann das Entfernen
des Einsatzes dazu führen,
daß die
Rückstellkraft
des Elements zum Kollabieren und Auswerfen des anderen Teils führt.
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Die Halteeinrichtung kann eine Vielzahl
von Auslösebereichen
aufweisen, die symmetrisch an der äußeren Oberfläche des
elastischen Elements angeordnet sind, so daß dadurch der verbleibende Bereich
der Halteeinrichtung im Anschluß an
das Entfernen sämtlicher
Auslösebereiche
relativ einfach entfernbar ist. Zur Zeit wird jedoch das Vorhandensein
eines einzelnen Auslösebereichs
stärker
bevorzugt.
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Vorteilhafterweise weisen die Hohlräume eine
Vielzahl von Kanälen
auf, die sich in Längsrichtung
des Gegenstands, bevorzugt parallel zueinander und bevorzugt parallel
zu der Längsachse
des rohrförmigen
Elements erstrecken. Alternativ können sich die Kanäle so erstrecken,
daß sie
wendelförmig um
das elastische Element herum und entlang diesem gewickelt sind.
Die Kanäle
können
eine im wesentlichen rechteckige Konfiguration haben, sie können jedoch
so abgewinkelt oder einspringend ausgebildet sein, daß sie die
Festlegung der Halteeinrichtung darin verbessern. Bevorzugt sind
die Kanäle
dadurch gebildet, daß das
elastische Element eine zinnenartige äußere Oberfläche hat.
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Der oder jeder Auslösebereich
und/oder der verbleibende Bereich der Halteeinrichtung kann eine Vielzahl
von Streifen aufweisen, die in entsprechenden der Kanäle festgehalten
werden. Die Streifen sind bevorzugt durch einen Ablösevorgang
von ihrem einen Ende zum anderen entfernbar.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform
weist der Auslösebereich
einen einzigen Streifen auf (der zwei oder mehr Teile aufweisen kann),
und der verbleibende Bereich der Halteeinrichtung weist eine Vielzahl
von anderen Streifen auf. Die Rückstellung
des elastischen rohrförmigen
Elements erfolgt durch Entfernen des Auslösestreifens und anschließendes Entfernen
der anderen Streifen, bevorzugt aufeinanderfolgend um den Umfang
des rohrförmigen
Elements herum. Diese Methode der Rückstellung (Schrumpfung) des
rohrförmigen
Elements hat den Vorteil, daß sie
dazu beiträgt,
den Einschluß von
Luft unter dem Element bei der Rückstellung
zu verhindern.
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Bei Ausführungsformen, bei denen die
Halteeinrichtung eine Vielzahl von Streifen aufweist, kann der Gegenstand
eine oder mehrere (bevorzugt zwei) Abstützungen beispielsweise in Form
von Ringen aufweisen, um das rohrförmige Element (bevorzugt über die
Haltestreifen) in einer im wesentlichen kreisförmigen Querschnittskonfiguration
zu halten.
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Die oder jede Abstützung ist
bevorzugt radial innerhalb von den Haltestreifen und/oder dem rohrförmigen Element
angeordnet. Die oder jede Abstützung
kann einem Ende des rohrförmigen
Elements benachbart, bevorzugt außerhalb des rohrförmigen Elements,
angeordnet sein.
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Ein Bereich der Halteeinrichtung
kann in einer fließfähigen Form,
etwa als Sand oder anderes körniges
Material, aufgebracht und durch eine Umwicklung aus polymerem oder
anderem geeigneten Material an Ort und Stelle gehalten werden. Das fließfähige Material
kann ein härtbares
oder aushärtbares
Material, wie etwa Gips, Zement, ein aushärtbares Epoxidharzsystem oder
anderer Duroplast sein, was eine Umwicklung benötigen kann oder auch nicht.
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Im allgemeinen kann es jedoch, unabhängig davon,
ob die Halteeinrichtung fließfähig ist,
erwünscht
sein, den Gegenstand der Erfindung innerhalb eines Außenmantels
einzuschließen,
um die Festlegung der Halteeinrichtung bei der Lagerung und beim
Transport zu verbessern.
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Ein Bereich der Halteeinrichtung
kann einen Schaumstoff, bevorzugt einen Schaumstoff hoher Dichte
aufweisen, der beispielsweise in Streifen so ausgebildet sein kann,
daß er
in Kanäle
in der äußeren Oberfläche des
inneren Elements paßt,
oder der in situ aufgeschäumt
werden kann, um die aufgeweiteten Hohlräume auszufüllen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform
kann die Halteeinrichtung von einer Schicht gebildet sein, die sich
um den Gesamtumfang des inneren Elements herum erstreckt und damit
verbunden ist, so daß sie sich über die
Oberseite der Hohlräume
erstreckt. In ihrer Haltekonfiguration kann die Schicht in die Hohlräume hinein
ausgelenkt und nach außen
geflippt werden, beispielsweise progressiv von dem einen Ende des
Gegenstands zum anderen, um an einer Konfiguration angelenkt angebracht
zu sein, die die Rückstellung
des Gegenstands erlaubt.
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Ein Bereich der Halteeinrichtung
kann insbesondere dann, wenn er Streifenkonfiguration hat, aus einem
Material gebildet werden, das gute Druckfestigkeit in Querrichtung
zeigt, während
es größere Flexibilität oder Sprödigkeit
in Längsrichtung
des inneren Elements zeigt, so daß dadurch ein gesteuertes Entfernen
desselben und somit eine gesteuerte Rückstellung des inneren Elements
erleichtert wird. Man hat festgestellt, daß Pappe, beispielsweise ein Material,
das Verbundschichten aus Kraftpappe mit einer Dicke von ungefähr 0,9 mm
aufweist, ein geeignetes Material ist.
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Holzlatten, Faserplatten oder Gipsplatten sind
ebenfalls geeignete Materialien. Im letzteren Fall hat man festgestellt,
daß eine
Platte, die eine 9 mm dicke Gipsschicht aufweist, die zwischen Pappeschichten
laminiert ist, wobei sich eine Gesamtdicke von ungefähr 10 mm
ergibt, geeignet ist. Solche Halteeinrichtungen sind relativ billig
und außerdem
biologisch abbaubar. Es ist jedoch auch daran gedacht, daß die Halteeinrichtung
des Gegenstands der Erfindung polymer, bevorzugt biologisch abbaubar
ist.
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Die Halteeinrichtung kann auf die äußere Oberfläche des
inneren rohrförmigen
Elements extrudiert werden.
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Vorteilhafterweise sind die Hohlräume, beispielsweise
die Längskanäle in der äußeren Oberfläche des
inneren Elements so abgewinkelt oder einspringend ausgebildet, daß die Festlegung
der Halteeinrichtung verbessert wird.
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Es versteht sich, daß die Gestalt
der Hohlräume
derart sein muß,
daß sichergestellt
ist, daß das
innere Element unter erwarteten Bedingungen der Lagerung und des
Transports zu seinem Anwendungsort in seiner aufgeweiteten Konfiguration
gehalten und dann ohne das Erfordernis einer unangemessenen Kraft
bevorzugt manuell gelöst
wird, wenn der Gegenstand auf einem Substrat aufzubringen ist.
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Die Gestalt der Grenzfläche zwischen
dem inneren Element und der Halteeinrichtung hängt also von mehreren Faktoren
ab, wie etwa (i) dem Material des inneren rohrförmigen Elements und der Halteeinrichtung,
insbesondere der relativen Härte,
und (ii) der Kraft innerhalb des aufgeweiteten rohrförmigen Elements,
die dazu tendiert, seine Rückstellung
zu bewirken, die ihrerseits von dem Material, dem Aufweitungsverhältnis des
Elements und seiner Dicke abhängt.
Beispielsweise würde
also ein dickwandiges inneres Element aus einem stark aufgeweiteten Material
mit relativ hohem Modul aufgrund seiner relativ hohen Rückstellkräfte einen
relativ größeren Grad
der mechanischen Verriegelung durch die Halteeinrichtung benötigen.
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Das innere Element besteht bevorzugt
aus polymerem, bevorzugt elastomerem Material.
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Ein Ende oder beide Enden des inneren
rohrförmigen
Elements können
vorteilhafterweise eine abgeschrägte
(insbesondere abgefaßte)
innere Oberfläche
haben. Dies kann dazu beitragen, zu verhindern, daß sich das
Ende des rohr förmigen
Elements in ein Substrat (beispielsweise ein Kabel) eingräbt, um das
herum es rückgestellt
wird.
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Das innere Element kann Teil einer
Umschließung
für einen
elektrischen Kabelspleiß,
-abschluß oder
dergleichen sein und kann aus elektrisch leitfähigem Material gebildet sein,
beispielsweise um über
die Verbindungsstelle eine elektrische Durchgängigkeit und/oder um eine elektrische
Abschirmung derselben zu ermöglichen.
Das innere rohrförmige
Element kann eine oder mehrere weitere Schichten auf seiner inneren
Oberfläche
haben, die damit koextrudiert werden können.
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Beispielsweise können eine elektrisch isolierende
Schicht und/oder eine polymere Schicht mit elektrischer Beanspruchungsverteilung
im Inneren mit dem inneren Element koextrudiert werden. Eine solche
Schicht kann von dem inneren Element verschiedene mechanische Eigenschaften
haben, beispielsweise elastischer sein, um die Übereinstimmung mit dem Substrat,
beispielsweise einem Kabelspleiß,
zu verbessern.
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Es kann auch eine innerste elektrisch
leitfähige
Schicht vorhanden sein, die sich beispielsweise nur entlang einem
Teil der Länge
der anderen Schichten) erstreckt, um einen Faraday-Käfig zu bilden.
Eine innere Schicht aus Gel, Mastix oder Klebstoff kann vorgesehen
sein, um die Anpassungsfähigkeit
und dichte Verbindung mit dem Substrat zu verbessern, beispielsweise
um Luft und/oder Feuchtigkeit auszuschließen. Es ist ferner daran gedacht. daß eine solche
Dichtmittelschicht separat auf das Substrat aufgebracht werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird ein Substrat angegeben, beispielsweise
eine elektrische Komponente, die einen elektrischen Kabelspleiß, einen
Kabelabschluß oder ein
Winkelstück
aufweist, das von einem rückgestellten
Gegenstand nach dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung umschlossen
ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Rückstellen eines rückstellbaren
Gegenstands gemäß dem einen
Aspekt auf ein Substrat mit den folgenden Schritten bereitgestellt:
Lösen des
oder jedes Auslösebereichs
der Halteeinrichtung aus seinem Hohlraum und anschließendes Lösen des
verbleibenden Bereichs der Halteeinrichtung, bevorzugt aufeinanderfolgend
um den Umfang des Gegenstands herum.
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Wenn die Halteeinrichtung in Form
von Streifen vorgesehen ist, wird sie bevorzugt durch einen Ablösevorgang
von ihrem einen Ende zum anderen gelöst. Bevorzugt ist ein einziger
Auslösebereich
vorhanden, der gelöst
wird, gefolgt von dem aufeinanderfolgenden Lösen der Streifen des verbleibenden Bereichs
der Halteeinrichtung.
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Ausführungsformen von rückstellbaren
Gegenständen,
ihre Herstellungs- und Anwendungsverfahren jeweils nach der vorliegenden
Erfindung werden nachstehend beispielhaft unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:
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1 eine
Endansicht eines Gegenstands in seiner aufgeweiteten Konfiguration;
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2 eine
isometrische Ansicht des Gegenstands gemäß 1, die den ersten Schritt bei seiner
Rückstellung
zeigt;
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3 eine
isometrische Ansicht, die einen Teil der Länge des Gegenstands gemäß 2 in seiner rückgestellten
Form zeigt;
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4 und 5 Teil-Endansichten von alternativen
rückstellbaren
Gegenständen;
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6 ein
Löseelement
zum Gebrauch bei den Gegenständen
der 4 und 5; und
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7 eine
isometrische Ansicht eines rückgestellten
Gegenstands, der ein Teil eines Starkstromkabel-Inlinespleißes bildet.
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Wie die 1, 2 und 3 zeigen, weist der rückstellbare
Gegenstand eine innerste elastomere, elektrisch isolierende, zylindrische
rohrförmige
Hülse 2 und äußerlich
damit verbunden ein elastomeres elektrisch leitfähiges Element 4 auf,
das eine zinnenartige äußere Oberfläche hat.
Eine äußere Halteanordnung
besteht aus zwölf
relativ steifen polymeren Streifen, die die zwölf Vertiefungen des zinnenartigen Elements 4 von
dem einen Ende davon zum anderen füllen.
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Die Haltestreifen sind von zweierlei
Art. Die erste Art von Haltestreifen besteht aus vier Auslösestreifen 6,
die um das rohrförmige
Element 4 herum umfangsmäßig gleich beabstandet sind,
und zwischen diesen sind die acht verbleibenden Streifen 8 angeordnet,
die anders ausgebildet sind.
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Jeder Streifen 6 hat zwei
Teile, ein im allgemeinen N-förmiges
inneres Teil 10, das mit der Vertiefung des aufgeweiteten
rohrförmigen
Elements 4 in Eingriff gelangt, und eine verrastbare Abdeckung 12.
Jeder Streifen 8 besteht aus einem hohlen Streifen mit
Rechteckquerschnitt, der in seine Vertiefung paßt.
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Das rückstellbare Verbundelement 2, 4,
das durch Formpressen oder Extrusion gebildet sein kann, wird so
aufgeweitet, daß sich
die Vertiefungen an seiner äußeren Oberfläche öffnen. Die
Haltestreifen 6, 8 werden dann in ihre Position
geschoben, und die Aufweitungseinrichtung, die ein innerer Dorn
sein kann, wird entfernt. Die geringfügige Entspannung des elastischen
rückstellbaren
Elements hält
dann die Streifen 6, 8 fest in ihrer Position,
und, da sie relativ steif sind, verhindern sie eine weitere Rückstellung
des Gegenstands 2, 4.
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Das Entfernen der Streifen 8 ist
aufgrund der hohen Reibungskräfte,
die über
die ausgedehnte Fläche
zwischen ihnen und den Vertiefungen der Zinnen bzw. den Kanälen existieren,
besonders schwierig, wenn nicht sogar manuell unmöglich. Die
Auslösestreifen 6 sind
jedoch konstruktionsmäßig anders ausgebildet,
so daß sie
relativ einfach manuell entfernt werden können und dann durch Aufhebung
eines Teils der auf die Streifen 8 wirkenden Rückstellkraft
das manuelle Entfernen der verbleibenden Streifen 8 erleichtern.
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Die im allgemeinen N-förmige Gestalt
der inneren Komponente 10 der Streifen 6 erlaubt
es ihr, als Schwenkeinrichtung wirksam zu sein, wenn die äußere Halteabdeckung 12 entfernt
wird. Das Entfernen der Abdeckung 12, wie etwa durch den
in 2 gezeigten Ablösevorgang
führt dazu,
daß die
umfangsmäßige Rückstellkraft
innerhalb des elastischen Elements 4 Druck auf die radial
inneren Schenkel der H-förmigen
Komponente 10 ausübt,
die dann um ihr Querelement schwenkt, so daß die Komponente 10 aus
ihrem Kanal hinaus gedrängt
wird.
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Es ist daran gedacht, daß die Abdeckung 12 vollständig vom
einen Ende zum anderen jedes Streifens 6 entfernt werden
könnte,
was wiederum zum Auswerfen oder Entfernen aller vier Streifen 6 führt. Dies
führt zu
einer teilweisen Rückstellung
des Verbundgegenstands 2, 4 und somit zu einer
damit verbundenen Verringerung der gespeicherten Rückstellkraft.
Infolgedessen werden die Kräfte,
die die steifen rohrförmigen
Streifen 8 in ihrer Position halten, verringert, so daß die Streifen 8 nun
entfernt werden können,
so daß dadurch
die vollständige
Rückstellung
des Gegenstands 2, 4 ermöglicht wird.
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Es versteht sich, daß der Gegenstand
bei freier Rückstellung,
d. h. in Abwesenheit eines Substrats, dazu tendiert, zu der Größe zurückzukehren, mit
der er ursprünglich
geformt worden ist. In der Praxis wird der Gegenstand jedoch auf
ein Substrat mit einer solchen Querabmessung, gewöhnlich einem solchen
Durchmesser, rückgestellt,
daß immer
noch etwas nicht aufgelöste
Rückstellung
in dem Gegenstand vorhanden ist, so daß dadurch seine Festlegung
an und seine dichte Verbindung mit dem Substrat verbessert wird.
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3 zeigt
eine alternative Art der Rückstellung
des Gegenstands in einer Zwischenstufe. Bei dieser Art werden die
vier Auslösestreifen 6 anfangs gelöst, aber
nur teilweise entlang der Länge
des Gegenstands. Die Streifen 8 werden dann entlang der gleichen
Länge gelöst. Dieses
alternierende Lösen der
zwei Arten von Streifen wird dann entlang dem Gegenstand fortgesetzt,
bis er sich entlang seiner Gesamtlänge rückgestellt hat.
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4 zeigt
eine Endansicht eines Segments einer weiteren Ausführungsform
des rückstellbaren Gegenstands,
bei der ein Kanal 80 zwischen benachbarten Stegen 82 der äußeren Oberfläche eines
elastischen inneren Elements mit einem zweiteiligen langgestreckten
Haltestreifen 84 gefüllt
ist. Ein zentrales Abstützteil 86 des
Streifens 84 ist im allgemeinen H-förmig, wobei der schmale überbrückende Zwischenbereich
eine Schwenkeinrichtung bildet.
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Das andere Teil des Haltestreifens 84 besteht
aus einem Paar von Seitenstreifen 88, die so wirksam sind,
daß sie
mit dem zentralen Teil 86 eine Grenzfläche geringerer Reibung bilden,
als das Teil 86 mit den Seiten der Stege 82 haben
würde.
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Das Entfernen der Halteeinrichtung 84 wird mit
Hilfe des Auslöserings 100 gemäß 6 erzielt. Der Ring 100 ist
aus einem steifen Kunststoffmaterial gebildet und hat einen ringförmigen Bereich 102,
der ausreichend groß ist,
um um die Außenseite
des Gegenstands von 4 herum
zu verlaufen, und einen Satz von zwölf verjüngten Fingern 104,
die axial ausgerichtet und auf einem Kreis angeordnet sind, der einen
solchen Radius hat, daß dann,
wenn der Ring 100 an einem Ende des Gegenstands gemäß 4 axial positioniert ist,
die Finger 104 mit jeweiligen der Öffnungen in Eingriff sind,
die zwischen den zentralen Abstützteilen 86 und
dem Boden der zugehörigen Kanäle 80 ausgebildet
sind.
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Wenn also der Ring 102 entlang
der Länge des
rückstellbaren
Gegenstands bewegt wird, werden die zentralen Abstützteile 86 ausgelöst, so daß sie aus
den Kanälen
herausgezogen werden, was die Rückstellung
des Gegenstands ermöglicht.
Die Seitenstreifen 88 können
separat entfernt oder an Ort und Stelle belassen werden, vorausgesetzt,
sie beeinträchtigen
die Rückstellung
des Gegenstands und die anschließende Reduzierung der Querdimension der
Kanäle 80 nicht.
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5 zeigt
eine Modifikation des Gegenstands gemäß 4, die darin besteht, daß das zentrale
Abstützteil 90 eine
im allgemeinen hohle Rechteckgestalt hat, wobei äußere Ecken gerundet und Seitenstreifen 92 keilförmig sind,
um mit den entsprechend geformten Seitenwänden des Kanals des zinnenartigen
inneren Elements übereinzustimmen
und um die Festlegung des Halteteil 90 darin zu verbessern.
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Der Auslösering 100 gemäß 6 wird so angeordnet, daß er mit
dem Hohlraum des zentralen Teils 90 in Eingriff gelangt,
und die Rundungen seiner inneren Ecken unterstützen sein Auswerfen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform
kann die Verringerung der Reibung, die durch Verwendung von Seitenelementen
einer Halteeinrichtung, wie etwa den Seitenstreifen 88 oder 92,
erreicht wird, alternativ durch Sprühbeschichten der Seiten der
Kanäle
des inneren Elements oder des Halteteils 84, 90 mit
einem reibungsarmen Material oder durch Aufbringen eines Fettes
darauf erzielt werden.
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Bei den zuletzt genannten Ausführungsformen
der Erfindung kann ein Haltemantel benötigt werden, um die Haltestreifen
in ihrer Position zu halten, bis es erforderlich ist, sie zu lösen. In
solchen Fällen
kann es sein, daß der
Ring 100 gemäß 6 nicht benötigt wird.
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7 zeigt
einen Gegenstand 140, der gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen sein
kann, in seinem rückgestellten
Zustand auf einem Starkstromkabel-Inlinespleiß. Der Gegenstand 140 besteht
aus einem zinnenartigen elek trisch leitfähigen elastischen Element 142 und
einer innersten Schicht aus polymerem elektrisch isolierendem Material.
Jedes Kabel hat einen polymeren Außenmantel 16, zurückgefaltete
gegen Erde abgeschirmte Drähte 148 und
ein primäres
Dielektrikum 150.
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Vor der Rückstellung des Gegenstands 140 ist
der Bereich um den Verbinder der Kabelleiter (nicht gezeigt) herum
innerhalb einer Schicht 152 aus einem Beanspruchung steuernden
Material eingeschlossen worden, das durch die Rückstellung des Gegenstands 140 in Übereinstimmung
mit den darunterliegenden Komponenten gedrückt worden ist, so daß dadurch
Luft aus dem Spleißbereich
ausgeschlossen ist.
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Obwohl es nicht gezeigt ist, versteht
es sich, daß ein äußerer Schutzmantel
auf den Spleiß gemäß 7 aufzubringen ist, um den
Gegenstand 140 zu umschließen und ihn mit jedem Kabelmantel 146 dicht
zu verbinden. Elektrische Durchgängigkeit über die
Verbindungsstelle wird über
die leitfähige
Schicht 142 zwischen den Kabeldrähten 148 ebenfalls
hergestellt. Vorteilhafterweise ist der äußere Schutzmantel wie in der
WO-A-98 27 632 (RAYCHEM) beschrieben ausgebildet.
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Es versteht sich, daß es vorteilhaft
sein kann, den (die) Auslösebereich(e)
der Halteeinrichtung der Erfindung symmetrisch um das innere rohrförmig Element
herum anzuordnen. Dies muß aber
nicht der Fall sein. Ferner kann die Anzahl von Auslösebereichen
in Bezug auf die Anzahl von verbleibenden Bereichen so geändert werden,
daß sie
für den
speziellen Gegenstand paßt.
Die Art der Rückstellung
kann von den angegebenen Beispielen verschieden sein, wobei beispielsweise
ein Teil des verbleibenden Bereichs entfernt wird, bevor der gesamte
Auslösebereich
entfernt worden ist.
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Als weitere Alternative kann der
gesamte Auslösebereich,
beispielsweise alle vier Auslösestreifen 6,
im wesentlichen gleichzeitig entfernt werden, gefolgt von einem
im wesentlichen gleichzeitigen Entfernen des verbleibenden Halte- Bereichs, beispielsweise
des Streifens B. Bei der letzteren Ausführungsform kann eine Löseeinrichtung,
die funktionsmäßig der
in 6 gezeigten entspricht,
so ausgebildet sein, daß sie
die Abdeckungen 12 der Streifen 6 und dann die
Streifen 8 entfernt.