MXPA99008528A - Articulo recuperable - Google Patents

Abstract

Un artículo recuperable que comprende un miembro tubular elástico interno que es mantenido en una configuración expandida lateralmente mediante acoplamiento con medio retenedor externo, en donde la superficie externa del miembro interno estáprovista con una pluralidad de canales que se extienden a lo largo del mismo y el medio retenedor ocupa los canales para proporcionar dicho acoplamiento retenedor, en donde el medio retenedor estádispuesto para ser removido intacto sin cualquier cambio sustancial en las propiedades de estructura molecular del medio retenedor con lo que se permite la recuperarán del miembro tubular interno a su configuración no expandida.

Description

ARTICULO RECUPERABLE Esta invención se refiere a un artículo recuperable para, y método para, encerrar un substrato alargado. El substrato puede comprender por ejemplo un cable, que puede ser un cable de energía eléctrica o telecomunicaciones, y en particular una conexión de cable. La conexión de cable puede comprender una unión, o empalme, entre dos, o más, cables, o una terminación de un cable, por ejemplo sobre una espiga o manguito aislador terminal conectado a equipo eléctrico tal como dispositivo de distribución o un transformador. La terminación puede comprender un adaptador, por ejemplo un codo. La invención será descrita adicionalmente de manera particular con referencia a una junta en línea entre dos cables de energía eléctrica, pero debe entenderse que esto es a manera de ejemplo solamente y no a manera de limitación. Las juntas entre dos cables de energía, ya sea que uno u otro o ambos sean cables aislados con polímero o papel, necesitan estar encerrados dentro de un arreglo protector que incluye una capa aislante eléctricamente. La tecnología de encogimiento por calor ha sido aplicada para este propósito durante muchos años, con productos disponibles de Raychem y otros. Sin embargo, también se emplean tecnologías que no requieren calor. Mangas y codos de poner por empuje (push-on) están disponibles pero a diferencia de productos encogibles por calor, estos tienen severas limitaciones de rango de captura que necesitan un gran inventario. Otras llamadas soluciones aplicadas en frío requieren una manga tubular elastomérica para ser expandida y montada radialmente sobre un miembro retenedor rígido, cuyo diámetro interno es más grande que el diámetro externo máximo de la junta de cables a ser encerrada. Un ejemplo del último es la manga PST disponible de 3M, como se ejemplifica en EU-A-3515798. Tal manga tiene un miembro retenedor interno que consiste de una tira angosta continua de material flexible duro en la forma de una espiral cerrada rígida que tiene rizos adyacentes interconectados. La manga sostenida se monta sobre la unión de cables y la tira helicoidal es desenrollada entonces, permitiendo así a la cubierta elástica estirada aislante encogerse sobre la junta. Sin embargo, es inconveniente tener que desenrollar la tira de sostén helicoidalmente alrededor del cable extendido, especialmente si el trabajo tiene que hacerse en el espacio confinado de una zanja o agujero de hombre. Otro ejemplo de un arreglo aplicado en frío está descrito en EU-A-3824331 (AMP), en el cual una cubierta tubular elástica está soportada en una condición estirada mediante un miembro de soporte de una pieza externa removible fácilmente, cada extremo de la cubierta estando enrollada hacia atrás sobre el lado externo del soporte. La cubierta y el miembro de soporte están montados en una manga interna en ia forma de un tubo partido longitudinalmente mantenido en un estado de diámetro incrementado mediante una tira divisoria en la forma de un rayo I. Cuando está en posición sobre la junta de cables, la remoción de la tira divisoria longitudinalmente desde el corte permite al tubo interno ser estrechado y entonces retirado libremente de la cubierta. Los extremos de la cubierta se desenrollan entonces sobre las secciones de cable adyacentes y el miembro de soporte externo es removido. Se apreciará que tal arreglo requiere un miembro retenedor interno y uno externo, cada uno de los cuales tiene que ser removido. La EP-B-O 530 952 (3M) describe un ensamble de cubierta en el cual un tubo elastomérico es mantenido en una condición estirada en un núcleo de soporte interno. El núcleo es frágil de manera que la aplicación al mismo de una fuerza más allá de la producida por el tubo causa ruptura del núcleo para permitir la contracción del tubo elastomérico sobre el substrato. Los fragmentos del núcleo colapsado permanecen dentro del tubo y deben ser, por lo tanto, tan pequeños como sea posible para facilitar su acomodo dentro del mismo. Con cada uno de estos arreglos, el miembro retenedor está dispuesto internamente de la manga que va a ser aplicada al cable de substrato. Así, la manga no puede tener convenientemente un recubrimiento interno, de gel, masilla o adhesivo por ejemplo, aplicado a la misma. Este problema, se evita mediante el ensamble de manga recuperable descrito en EU-A-4410009 (Sigmaform), en el cual un tubo elastomérico interno se mantiene en una condición estirada radialmente teniendo un tubo rígido externo rodeando y asegurado a la superficie externa del mismo. El tubo externo es un poliuretano adhesivo termofijo rígido por lo que el tubo externo es suficientemente adhesivo para mantener el tubo interno en su condición estirada, pero se desprenderá del tubo interno por impacto de fuerza. La EU-A-4070746 (Raychem) describe un artículo tubular recuperable en el cual se retiene una manga elastomérica en una condición expandida radialmente mediante una coacción externa que está unida a la misma. La coacción es suficientemente fuerte para retener la manga en su forma expandida bajo condiciones ordinarias de almacenaje, pero es susceptible de ataque por solventes que debilitan la unión suficientemente para permitir que la manga elastomérica se desprenda de la coacción y recuperarse a su estado original. La EU-A-4233731 (Raychem) describe un artículo recuperable dimensionalmente que comprende un miembro elástico hueco el cual ha sido expandido a una configuración dimensionalmente inestable en la cual es retenida mediante un seguro colocado entre y separando dos partes del miembro hueco en alejamiento de la trayectoria de recuperación del mismo. El seguro está hecho de un material que se debilita o cambia su forma por calentamiento y/o tratamiento químico, por ejemplo siendo degradable químicamente cuando se somete a un solvente. En una modalidad se interpone una cuña sencilla de material fusible en la rotura en la circunferencia de un tubo dividido de aleación de cobre berilio. En otra modalidad un miembro tubular hecho de un plástico de ingeniería tiene protuberancias de cola de milano en su superficie externa entre las cuales tiras de un policarbonato son insertadas para mantener la configuración expandida. La EP-A-0590469 (Kabelmetal) describe un artículo elastomérico tubular recuperable que se mantiene en su estado expandido mediante medios de abrazadera termoplásticos en la forma de un perfil aplicado helicoidalmente a la superficie externa del tubo expandido. Es un objetivo de la presente invención proporcionar un artículo recuperable y su método de manufactura, en el cual el artículo es sostenido en su configuración expandida mediante un medio retenedor externo ventajoso como para no interferir con cualquier capa interna, de material de gel, adhesivo o masilla por ejemplo, el cual puede estar aplicado internamente al mismo como un recubrimiento o que puede estar colocado alrededor del substrato a ser encerrado. Así, de acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un artículo recuperable que comprende un miembro tubular elástico interno que es mantenido en una configuración expandida lateralmente mediante acoplamiento con un medio retenedor externo, en donde la superficie externa del miembro interno está provista con una pluralidad de canales que se extienden a lo largo del mismo y el medio de retenedor ocupa los canales para proporcionar dicho acoplamiento retenedor, en donde el medio de retenedor está dispuesto para ser removido intacto sin cualquier cambio substancial en las propiedades moleculares estructurales del medio retenedor, por lo que se permite la recuperación del miembro tubular interno hacia su configuración no expandida. El artículo de la presente invención, en contraste con los arreglos retenedores conocidos antes descritos, está así dispuesto para recuperarse mediante remoción simple del medio retenedor que no involucra la aplicación de calor o un tratamiento químico, incluyendo la aplicación de un solvente, ni la destrucción física del medio retenedor, con la ventaja de simplificación de instalación en un substrato. La simplificación lograda por el presente artículo se basa en la realización que mediante selección de materiales apropiados de, y si es necesario con formación apropiada del interacoplamiento físico entre, el medio retenedor y el miembro tubular elástico interno, el miembro elástico puede no solamente ser mantenido afuera cuando se requiere, a saber durante almacenaje y transporte, sino también puede estar hecho para recuperarse cuando es necesario jalando afuera simplemente el medio retenedor, tal como pelando las tiras alargadas, de los canales del miembro interno. Así, la relación entre la fuerza de recuperación que tiende a regresar el artículo hacia su configuración no expandida, original, puede ser equilibrada con el coeficiente de fricción en la interfase entre el medio retenedor y el miembro elástico. Convencionalmente, la fuerza de recuperación y la fricción han necesitado ser tan altas con el fin de proporcionar el retenedor afuera, que no ha sido posible, por lo menos manualmente, convenientemente simplemente remover el medio retenedor, intacto, del artículo expandido. Mediante la selección de material para el miembro que es mantenido afuera para ser de modulus suficientemente bajo, y/o seleccionando el espesor de pared para ser tan bajo como sea posible, consistente con el propósito del artículo, y/o arreglando para que la fricción interfacial sea suficientemente baja, usando un lubricante y/o forma apropiada, se ha comprendido ahora que se puede proporcionar un arreglo retenedor mucho más simple que lo que hasta ahora se había pensado que era posible. De preferencia, el medio retenedor comprende una pluralidad de tiras que están dispuestas como un ajuste apretado en cada uno de los canales respectivos. Cada tira puede comprender una pluralidad de miembros retenedores separados longitudinalmente que llenan substancialmente su cavidad en posiciones discretas a lo largo de su longitud, miembros retenedores sucesivos de cada tira estando articulados juntos. Los miembros retenedores pueden ser integrales con los enlaces entre ellos, y pueden ser de un material polimérico de alto modulus. Alternativamente, las articulacones, que pueden ser proporcionadas mediante una capa de soporte continuo por ejemplo, pueden estar formados de una capa elastomérica y los miembros retenedores discretos pueden ser de un material de modulus elevado. Alternativamente, y de preferencia, cada tira puede llenar substancialmente su canal en cada punto a lo largo de su longitud, por ejemplo como teniendo una sección transversal substancialmente uniforme a lo largo del mismo. Las tiras pueden ser huecas o sólidas. En modalidades en las que el medio retenedor comprende una pluralidad de tiras, el artículo puede incluir uno o más (de preferencia dos) soportes, por ejemplo en la forma de anillos, para retener el miembro tubular (de preferencia vía las tiras retenedoras), en una configuración de sección transversal substancialmente circular. El o cada soporte está colocado de preferencia adentro radialmente de las tiras retenedoras y/o el miembro tubular. El o cada soporte puede estar colocado adyacente a un extremo del miembro tubular, de preferencia exterior al miembro tubular. En una modalidad más el retenedor puede estar formado por una capa que se extiende alrededor de la circunferencia en-tera del miembro interno y unida al mismo para extenderse sobre la parte superior de las cavidades. En su configuración de retenedor, la capa puede ser desviada a las cavidades, y puede ser quitada hacia fuera, por ejemplo progresivamente desde un extremo del artículo hasta el otro, para girar a una configuración que permite la recuperación del artículo. Ventajosamente, los canales en la superficie externa del miembro elástico interno están formados teniendo una configuración almenada. Ventajosamente, los canales en la superficie externa del miembro interno son re-entrantes para mejorar la retención del medio retenedor. Se apreciará que la formación de las cavidades tiene que ser tal como para asegurar que el miembro interno sea retenido en su configuración expandida bajo condiciones esperadas de almacenaje y transporte a su lugar de aplicación y entonces ser liberado sin la necesidad de fuerza excesiva, de preferencia manualmente, cuando el artículo va a ser aplicado a un substrato. El formado de la interfase entre el miembro interno y el medio retenedor dependerá así de factores tales como (i) el material del miembro tubular interno y del medio retenedor, en particular la dureza relativa, y (ii) la fuerza dentro del miembro tubular expandido que tiende a causar su recuperación, la cual dependerá solo del material, la relación de expansión del miembro, y su espesor. Así, por ejemplo, un miembro interno de pared gruesa hecho de material con modulus relativamente alto, altamente expandido requerirá una cantidad relativamente mayor de intercerrado mecánico mediante el medio retenedor debido a sus fuerzas de recuperación relativamente altas. El miembro interno está hecho de preferencia de material polimérico, de preferencia elastomérico.

Uno o ambos extremos del miembro tubular interno pueden tener ventajosamente una superficie interna biselada (especialmente achaflanada). Esto puede ayudar a evitar que el extremo del miembro tubular se meta a un substrato (v.g. , un cable) alrededor del cual se recupera. El miembro interno puede formar parte de un recinto para una terminación, empalme de cables eléctrico, o los similares, y puede estar formado a partir de material conductor eléctricamente, por ejemplo para formar continuidad eléctrica a través, y/o protección eléctrica de la unión. El miembro tubular interno puede tener una, o más, capas adicionales en su superficie interna, las cuales pueden ser co-extruidas con el mismo. Por ejemplo, una capa aislante eléctricamente y/o una capa polimérica de clasificación de tensión eléctricamente puede ser co-extruida internamente con el miembro interno. Tal capa adicional puede tener diferentes propiedades mecánicas a las del miembro interno, por ejemplo, siendo más elástica para aumentar la conformación con el substrato, por ejemplo un empalme de cables. Puede haber también una capa conductora eléctricamente la más interna, por ejemplo que se extiende a lo largo de solamente parte de la longitud de la(s) otra(s) capa(s), para proporcionar una jaula de Faraday. Una capa interna de gel, masilla o adhesivo puede proporcionarse para aumentar conformación y sellamiento, por ejemplo para excluir aire y/o humedad, con el substrato. También se piensa que tal capa selladora puede aplicarse separadamente al substrato.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un substrato, por ejemplo una unión , terminación o codo de cables, encerrados por un artículo recuperado de acuerdo con el dicho un aspecto de la presente invención. El medio retenedor puede ser aplicado en una forma fluible, y mantenido en lugar mediante una envoltura, de material polimérico u otro adecuado. El material fluible está dispuesto para ser un material endurecible, o curable, tal como yeso blanco, cemento o un sistema de resina epoxi curable u otro termofijo, que puede o no requerir una envoltura. En general, sin embargo, si el medio retenedor es o no fluible inicialmente, puede ser deseable encerrar el artículo de la invención dentro de una funda externa para aumentar la retención del medio retenedor durante almacenaje y transporte. El medio retenedor puede comprender espuma, de preferencia espuma de alta densidad, que puede ser formada en tiras para ajustar en los canales en la superficie externa del miembro interno por ejemplo, o que puede ser espumada in situ para llenar las cavidades expandidas. El medio retenedor puede estar formado, especialmente cuando se trata de configuración de tiras, de material que exhibe buena resistencia a la compresión en la dirección transversal, mientras que exhibe más flexibilidad, o fragilidad, en la dirección longitudinal del miembro interno, para facilitar con esto la remoción controlada del mismo, y así la recuperación controlada del miembro interno. Se ha encontrado que el cartón es un material adecuado, por ejemplo un material que comprende capas compuestas de cartón Kraft de aproximadamente 0.9 mm de espesor. También son materiales adecuados listones de madera, cartón de fibra o cartón de yeso. En el último caso, se ha encontrado adecuado, un cartón que comprende una capa de yeso de 9 mm laminado entre capas de cartón que da un espesor total de aproximadamente 10 mm.

Tales medios retenedores son baratos comparativamente y son también biodegradables. Se piensa también, sin embargo, que el medio retenedor del artículo de la invención puede ser polimérico, de preferencia biodegradable. El medio retenedor puede ser extruido en la superficie externa del miembro tubular interno. De acuerdo con un aspecto más de la presente invención, se proporciona un substrato alargado, que puede comprender un componente eléctrico, por ejemplo un empalme, terminación o codo de cables eléctricos, encerrado por un artículo recuperado de acuerdo con el dicho un aspecto de la invención, en el cual el medio retenedor se desprende del miembro interno de un extremo a otro. Los artículos recuperables, cada uno de acuerdo con la presente invención, serán descritos ahora, a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: La Figura 1 es una vista isométrica de una modalidad de artículo recuperable; La Figura 2 es una vista de extremo del artículo de la Figura 1 ; La Figura 3 es una vista isométrica del artículo de las Figuras 1 y 2 que forma parte de un empalme de cables de energía en línea; y Las Figuras 4, 5 y 6 muestran parte del medio retenedor alternativo adicional. Las Figuras 1 y 2 muestran un artículo recuperable 2 en el cual ha sido expandido un miembro 4 tubular elástico interno que tiene una superficie externa almenada. La expansión ha ensanchado los doce canales de las almenas que se extienden paralelas entre ellas, y estos han sido llenados por tiras de retenedor 6 respectivas, cada una de las cuales es de un material polimérico de alto modulus, hueco, de sección transversal generalmente rectangular, y se extienden de un extremo del miembro 4 hasta el otro. Una capa 8 la más interna de material elastomérico está unida a la superficie interna del miembro 4. Las tiras 6 son tales que pueden ser peladas (desprendidas) de sus canales respectivos, con lo que se permite al artículo 4, 8 recuperarse. La Figura 3 muestra un artículo 140 de acuerdo con la modalidad precedente, en su condición recuperada sobre un empalme de cables de energía eléctrica en línea. El artículo 140 consiste de un miembro 142 elástico almenado conductor eléctricamente, que muestra sus canales 143, y una capa la más interna 144 de material polimérico eléctricamente aislante. Cada cable tiene un forro 146 polimérico externo, alambre 148 de protección a tierra doblados hacia atrás, y dieléctrico 150 primario. Antes de la recuperación del artículo 140, la región alrededor del conector de los conductores de cable (no mostrada) ha sido encerrada dentro de una capa 166 de material de control de tensión, que ha sido comprimido para conformar con los componentes subyacentes por la recuperación del artículo 140, con lo que se excluye aire de la región de empalme. Aunque no se muestra, será entendido que un forro protector externo se va a aplicar al empalme como se muestra en la Figura 3 para abarcar el artículo 140 y para sellar a cada forro 146 de cable. La continuidad eléctrica a través de la junta vía la capa conductora 142, entre los alambres 148 de cable también será hecha. Ventajosamente, el forro de protección externo es como se describe en la Solicitud de Patente Británica No. 9626364.5, cuyo contenido entero se incluye en la presente por referencia. En una modalidad más, se logra o mejora una reducción en fricción entre las tiras retenedoras y los canales de las almenas recubriendo por rocío los lados de los canales del miembro interno o de las tiras retenedoras con un material de baja fricción, o aplicando una grasa a los mismos. Tal modalidad puede necesitar entonces una funda temporal o cubierta para retener el medio retenedor en acoplamiento hasta que el artículo va a ser aplicado a un substrato. Las Figuras 4 y 5 muestran tiras retenedoras 30, 40 alternativas, respectivamente, formadas mediante extrusión de material de lamina. Las modalidades de medio retenedor descritas hasta ahora han sido de tiras de sección transversal uniforme para acoplar en los canales del miembro elástico interno a lo largo continuamente de la longitud del mismo. La tira retenedora 100 de la Figura 6, por otra parte, comprende una serie de bloques poliméricos 102 separados a lo largo de una pieza de cuerda o alambre 104. Los bloques 1 02 están formados para ajustar en los canales expandidos del miembro retenedor interno, y cada tira 100 puede ser removida entonces de su canal jalando el alambre 104 en una manera de pelado (desprendido).

Claims (24)

1. REIVI N DICACIONES 1. Un artículo recuperable que comprende un miembro tubular elástico interno que es mantenido en una configuración expandida lateralmente mediante acoplamiento con un medio retenedor externo, en donde la superficie externa del miembro interno está provista con una pluralidad de canales que se extienden a lo largo de la misma y el medio retenedor ocupa los canales para proporcionar dicho acoplamiento retenedor, en donde el medio retenedor está dispuesto para ser removido intacto sin cualquier cambio substancial en las propiedades de estructura molecular del medio retenedor, con lo que se permite la recuperación del miembro tubular interno hacia su configuración no expandida.
2. 2. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 1 en donde la pluralidad de canales se extienden longitudinalmente al artículo, de preferencia paralelos entre ellos.
3. 3. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde el medio retenedor comprende una pluralidad de tiras que están dispuestas como un ajuste apretado en cada uno de los canales respectivos.
4. 4. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 3 en donde cada tira llena substancialmente su canal en cada punto a lo largo de su longitud.
5. 5. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 3 o reivindicación 4, en donde cada tira es hueca.
6. 6. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 3, en donde cada tira comprende una pluralidad de miembros retenedores separados longitudinalmente que llenan substancialmente su cavidad en posiciones discretas a lo largo de su longitud, miembros retenedores sucesivos de cada tira estando articulados juntos.
7. 7. Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los canales están formados por la superficie externa del miembro interno siendo de configuración almenada.
8. 8. Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los canales son re-entrantes, con lo que aumenta la retención del miembro de retenedor.
9. 9. Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el medio retenedor comprende una pluralidad de tiras que están dispuestas como un acomodo apretado en cada uno de los canales respectivos, las tiras siendo huecas y por lo menos en sus regiones extremas, y medio de liberación para acoplar dentro de las tiras para causar que sean removidas de los canales.
10. 10. Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el medio retenedor comprende: (a) un material curado; o (b) material de espuma de alta densidad; o (c) material fibroso compactado; dicho material siendo retenido en lugar mediante una cubierta envolvente, si se requiere.
11. 1 1 . Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el medio retenedor comprende material de forma estable, de preferencia biodegradable.
12. 12. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 1 1 , en donde el material de retenedor es polimérico.
13. 13. Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el miembro tubular interno es conductor eléctricamente.
14. 14. Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el miembro tubular interno está hecho de material polimérico, de preferencia elastomérico.
15. 15. Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un arreglo tubular elástico, interno radialmente, adicional sobre el cual el miembro tubular interno está montado, de preferencia integralmente con el mismo.
16. 16. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el arreglo tubular adicional comprende por lo menos un miembro tubular que es más elástico que el miembro tubular elástico interno.
17. 17. Un artículo de acuerdo con la reivindicación 15 o reivindicación 16, en donde el arreglo tubular adicional comprende un miembro tubular aislante eléctricamente y/o un miembro tubular que controla la tensión.
18. 18. Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, en donde el arreglo tubular adicional está hecho de material polimérico.
19. 19. Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, que comprende una capa conductora eléctricamente la más interna radialmente hacia dentro del arreglo tubular adicional, y colocada de preferencia solamente en una región longitudinalmente central del artículo para proporcionar una jaula de Faraday.
20. 20. Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, de configuración derecha cilindrica substancialmente.
21. 21 . Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el espesor de pared y/o modulus del miembro tubular interno, y de cualquiera otra capa unida al mismo o integral con el mismo, se seleccionan para permitir dicha remoción del medio retenedor.
22. 22. Un artículo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los materiales del medio de retenedor y el miembro tubular interno se seleccionan tales que el coeficiente de fricción entre ellos permite dicha remoción del medio retenedor.
23. 23. Un artículo recuperable substancialmente como se describió antes en la presente con referencia a los dibujos adjuntos.
24. 24. Un componente eléctrico, que incluye un empalme, terminación o codo de cables eléctricos, encerrado por un artículo recuperado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.