NO175448B - Formgjenvinnbar artikkel - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår generelt formgjenvinnbare artikler som inneholder en åpning. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen et omslag som er egnet for omslutning av et substrat og som omfatter en gjenvinnbar vevnad som har et gjenvinningsforhold på minst 2:1, og som inneholder en åpning gjennom hvilken det strekker seg en ventil eller plugg.

Formgjenvinnbare artikler er kjente. De benyttes for eksempel til å omgi eller omslutte et substrat, f.eks. et rør eller en kabel, en rørskjøt eller en kabelskjøt. Som et typisk eksempel omfatter artikkelen en varmegjenvinnbar polymerhylse som ved anvendelse av varme på hylsen krympes rundt substratet som skal omsluttes. For noen anvendelser, f.eks. for en skjøt mellom telekommunikasjonskabler, er det vanlig å inkludere en forholdsvis stiv foring rundt skjøten, under hylsen, for å beskytte skjøten.

Det er også kjent å innlemme en ventil i skjøtlukke-systemet. Denne kan benyttes for en rekke forskjellige formål. For eksempel blir nyinstallerte telekommunikasjonsskjøt-lukke-anordninger typisk testet for lekkasje ved at skjøten kortvarig settes under overtrykk ved hjelp av en ventil. Dette kalles "en hurtigtest" ("flash-test"). Noen telekommunikasjonssyste-mer blir også permanent satt under overtrykk. I disse tilfel-ler kan en ventil tilveiebringe adgang til en trykkovervåk-ningsanordning som virker som en lekkasjedeteksjonsanordning, idet et fall i trykkavlesningen indikerer en lekkasje i systemet. For eksempel beskriver GB patentskrift 1 585 154 en varmekrympbar polymerhylse i hvilken en ventil er montert i en stabil del av hylsen. EP-patentskrift 0 082 010 beskriver en alternativ konstruksjon i hvilken ventilen er montert på foringen og strekker seg gjennom et hull i hylsen.

Varmegjenvinnbare artikler som omfatter en formgjen-vinnbar vevnad (recoverable fabric), er også kjente. For eksempel beskriver GB-patentskrift 2 135 836 en gjenvinnbar vevnadshylse som i forbindelse med en foring benyttes som et kabelskjøthylster. I en foretrukket utførelse bærer foringen en ventil gjennom hvilken skjøten kan settes under overtrykk. Ventilen, som er en av ett stykke bestående anordning, er skjøvet mellom vevnadshylsens fibrer til det ytre av hylsen,

og en mutter fester hylsen og foringen mot en bunndel av

ventilen.

Foringjenvinnbare vevnadsmaterialer er også vist og beskrevet i de britiske patentskrifter 2 107 216, 2 133 740 og 2 134 334.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en omslag av den innledningsvis angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det videre omfatter

en fastspenningsdel omfattende en hul nagle som er fastklemt rundt kanten av åpningen,

en rørformet del som har innvendige og utvendige skruegjenger og omfatter et første parti som passerer gjennom naglen, og et andre parti som virker som en stopper mot omslagets ene overflate,

en mutter som er påskrudd på den utvendige skrue-gj enge og som virker som en stopper mot omslagets andre overflate, og

en ventil eller plugg som er innskrudd i den innvendige skruegjenge slik at den kan kontrollere passasje av fluidum gjennom åpningen.

Vevnaden i omslaget ifølge oppfinnelsen vil vanligvis omfatte en krympbar (fortrinnsvis varmekrympbar) hylse som fortrinnsvis omfatter polymerfibrer som (i det minste i det endelige produkt) oppviser egenskapen med elastisk eller plastisk hukommelse, hvilken egenskap er beskrevet f.eks. i US-patentskriftene 2 027 962, 3 086 242 og 3 597 372. Slik det er gjort klart f.eks. i US-patentskrift 2 027 962, kan en opprinnelig, dimensjonsmessig varmestabil form være en transi-ent eller forbigående form i en kontinuerlig prosess i hvilken f.eks. et ekstrudert rør ekspanderes (eller i det foreliggende tilfelle ekspanderes et vevnadsrør eller fibrer strekkes, vanligvis under deres dannelse) til en dimensjonsmessig varmeustabil form i et separat trinn.

Ved fremstillingen av polymere, varmegjenvinnbare artikler i alminnelighet kan det polymere materiale tverrbin-des på hvilket som helst stadium ved fremstillingen av artikkelen, hvilket vil forbedre temperaturstabilitet og øke den ønskede dimensjons-gjenvinnbarhet. Én måte for fremstilling av en varmegjenvinnbar artikkel omfatter strekking eller forming av polymermaterialet til den ønskede, varmestabile form, senere tverrbinding av polymermaterialet, oppvarming av artikkelen til en temperatur over polymerens krystallinske smeltepunkt eller, for amorfe materialer, mykningspunktet, alt etter tilfellet, deformasjon av artikkelen og avkjøling av artikkelen mens den er i den deformerte tilstand, slik at artik-kelens deformerte tilstand er varmeustabil. Anvendelse av varme vil få artikkelen til å anta sin opprinnelige, varmestabile form.

Vevnaden omfatter fortrinnsvis fibrer som er blitt gjort varme-gjenvinnbare ved tverrbinding ved hjelp av bestråling. Der hvor dette er tilfellet, er det bekvemt å innlemme tverrbindingstrinnet i den samlede fremstilling av fiberen. Fiberen kan ekstruderes, strekkes ved en temperatur under dens smeltepunkt, fortrinnsvis med et beløp fra 500 - 2000 %, og deretter utsettes for bestråling for å bevirke tverrbinding. En mindre foretrukket måte for fremstilling av fiberen er å ekstrudere materialet, bestråle for å tverrbinde, deretter oppvarme fiberen, fortrinnsvis til en temperatur over dens smeltetemperatur, strekke fiberen og deretter avkjøle. HDPE-fibrer (høytetthetspolyetylenfibrer) bestråles fortrinnsvis med en dose på fra ca. 5 til ca. 35 megarad, mer foretrukket fra ca. 5 til ca. 25 megarad, og mest foretrukket fra ca. 7 til ca. 18 megarad, spesielt fra 10 til ca. 18 megarad. Det gelinnhold som er et resultat av dette, er fortrinnsvis minst 20 %, mer å foretrekke minst 30 % og mest å foretrekke minst 40 %. I praksis vil et maksimum på ca. 90 % være tilstrekkelig for de fleste formål.

Som et alternativ kan vevnaden være varmegjenvinnbar ved at den omfatter elastomere komponenter som holdes i en strukket tilstand ved hjelp av en andre komponent som ved oppvarming svekkes og således tillater de elastomere komponenter å restitueres eller gjenvinnes.

Ved gjenvinnbarhet ved hjelp av varme er gjenvinningstemperaturen fortrinnsvis 60°C eller mer, og mer å foretrekke fra 80 til 250°C.

Som foran angitt, omfatter omslaget en fastspenningsdel som er anbrakt rundt åpningen i vevnaden, og som er i form av en nagle. Åpningen i vevnaden skjærer fortrinnsvis i det minste noen av vevnadens fibrer. Dette er ønskelig for at åpningen skal være tilstrekkelig stor til at en del eller komponent, fortrinnsvis en ventilbunn, kan innføres gjennom denne. Der hvor vevnadens fibrer er gjennomskåret, er fastspenningsdelen fortrinnsvis anbrakt for å gripe i det minste noen, og fortrinnsvis alle, de gjennomskårne fibrer. Der hvor fibrene er gjenvinnbare, hvilket er det foretrukne tilfelle,

hindrer gripekraften "rømning" av fibrene, dvs. krymping av fibrene bort fra åpningen, hvilket kunne resultere i en svek-kelse av området av vevnad rundt åpningen. Den fastspennings-kraft som utøves, er fortrinnsvis tilstrekkelig til å motstå fibrenes gjenvinningskrefter.

Den type fibrer som benyttes i vevnaden, og oppbyg-ningen av den vevnad som kan benyttes, vil bli kort behandlet i det følgende. Man regner med at hvilken som helst vevnad eller strikket eller ikke-vevd agglomerasjon av hvilke som helst fibrer kan benyttes forutsatt at den nødvendige grad av gjenvinning kan innføres. For det foreliggende formål skal uttrykket vev også omfatte fletninger, da produktene er like-artede selv om fremstillingsmetodene er forskjellige. Uttryk-kene varp og veft kan strengt tatt ikke anvendes på fletninger, men når de benyttes her under henvisning til vevnader,

kan de betraktes som om de også angår fletninger ved hjelp av vilkårlig valg av fiberretninger. Gjenvinnbarhet tilveiebringes fortrinnsvis ved veving eller strikking av fibrer som allerede er gjenvinnbare, i stedet for å deformere en vevnad (fabric) som er vevd eller strikket av dimensjonsmessig sta-bile fibrer. Ved den første av disse muligheter vil vevnadens gjenvinningsforhold avhenge ikke bare av gjenvinningsforholdet for dens fibrer, men også av typen av veving eller strikking.

I alminnelighet vil vevnaden være oppbygget slik at de gjenvinnbare fibrer effektivt kan strekke seg i det minste i den retning hvor gjenvinning kreves. For å oppnå radial gjenvinning av en rørformet vevnad, kan derfor bare varpen, eller bare veften, eller både veften og varpen, være gjenvinnbare.

I mer kompliserte vevninger, såsom en triaksial vevning, kan den ene eller den andre av varpene være gjenvinnbar. En fordel med benyttelsen av vevnader er at perfekt enakset gjenvinning, eller en valgt oppdeling i gjenvinning mellom to retninger, kan oppnås. Der hvor vevnaden er strikket, vil benyttelsen av en gjenvinnbar fiber frembringe gjenvinning i alle retninger, selv om selektiv gjenvinning kan tilveiebringes ved hjelp av styrt varp- eller veft-innføring.

Forskjellige virkninger uttrykt ved f.eks. endelig gjenvinningsforhold, styrke og fleksibilitet, vil være et resultat av forskjellige typer av vevning eller strikking,

selv om de samme fibrer benyttes. Eksempler på typer av vevning omfatter toskaftvevning, tvill, brutt tvill, fiskebein, atlasbinding, satengbinding, linon, javabinding, sekkevevning, panamavevning og kombinasjoner av disse. Vevningen kan være enkelttrådsvevning, eller dersom høyere tetthet eller tykkere vevnader (stoffer) ønskes, kan flertrådsvevninger benyttes.

De fibrer som benyttes til å fremstille den gjenvinnbare vevnad, kan være monofilamenter, multifilamenter eller spunne stapelgarn. Større fleksibilitet kan oppnås ved å benytte multifilament- eller flertrådsgarn, selv om problemer kan påtreffes ved tverrbinding som følge av det store overflate-areal. Eksempler på polymermaterialer som kan benyttes, omfatter polyolefiner, såsom polyetylen (særlig HDPE) og poly-propylen, polyamider, polyestere, polyeterterketoner, poly-aryleterketoner, nyloner og fluorpolymerer, såsom FEP, etylenperfluor-kopolymer, polyvinylidenfluorid og TFE-kopolymerer. Gjenvinningstemperaturen, med hvilken man mener den temperatur ved hvilken gjenvinning vil gå i hovedsaken til fullførelse, er fortrinnsvis 60° C eller mer, mer å foretrekke 80 - 250° C og mest å foretrekke 120 - 150° C. Foretrukne, gjenvinnbare fibrer har en glass-overgangstemperatur Tg på minst 140° C.

En ikke-gjenvinnbar fiber kan benyttes som forsterk-ning eller supplement til de gjenvinnbare fibrer, eller kan utgjøre hovedkomponenten i en eller flere dimensjoner av vevnaden. Følgende ikke-gjenvinnbare materialer kan betraktes som illustrerende: Glassfibrer, karbonfibrer, ståltråder eller andre metallfibrer, polyestere, aromatiske polymerer, såsom aromatiske polyamider, for eksempel Kevlar (handelsnavn), imider og keramikk. Den ikke-gjenvinnbare komponent kan være permanent, slik at den gir den gjenvunne artikkel øket styrke etc, eller den kan være til stede i separat form for bare å lokalisere den gjenvinnbare komponent under installasjon.

En foretrukket vevnad for benyttelse ved den foreliggende oppfinnelse omfatter en rørformet vev med en veft av gjenvinnbare fibrer, fortrinnsvis høytetthetspolyetylenfibrer, og en varp av varmestabile (ikke gjenvinnbare) fibrer, fortrinnsvis glassfibrer.

For noen anvendelser er det ønskelig at vevnaden

er tett eller ugjennomtrengelig. Den grad i hvilken vevnaden trenger å være ugjennomtrengelig, avhenger av anven-delsen av omslaget. Der hvor omslaget benyttes til å

forsegle en skjøt mellom trykksatte kabler, vil en høy ugjennomtrengelighet være ønskelig dersom energi og trykk-settingsmedium ikke skal gå til spille. I andre situasjoner kan ugjennomtrengelighet for vann, olje, brennstoff eller hydrau-liske fluida være nødvendig. En viss grad av gjennomtrengelig-het vil vanligvis være akseptabel, avhengig av beskaffenheten av substratet og av den tidslengde som omslaget vil være i bruk.

Middelet for å gjøre vevnaden i hovedsaken ugjennomtrengelig kan for eksempel være et polymermateriale som benyttes i forbindelse med, er fastklebet til eller strekker seg gjennom hele den gjenvinnbare vevnad, det kan være en fSring hvor foringen har i hovedsaken arkform i stedet for f.eks. form av et bur, eller det kan være en eller annen anordning ved hjelp av hvilken vevnadens beskaffenhet forandres. En gjenvinnbar vevnad som er gjort ugjennomtrengelig, kan ha meget god trykk-bevaring der hvor ugjennomtrengelighet for luft er nødvendig. Dette er beskrevet i det forannevnte GB-patentskrift 2 135 836.

Omslaget ifølge oppfinnelsen kan hensiktsmessig ha form av en hylse, og det er da fordelaktig at omslaget omfatter en foring som har en gjennomgående åpning som kan innrettes med åpningen i den gjenvinnbare vevnad for å tillate passering av fluidum fra foringens innside til omslagets utside. Åpningen i foringen og det andre parti av omslagets rørformede del er hensiktsmessig innrettet til å samvirke med

hverandre.

Samvirket mellom åpningen i foringen og omslaget har flere fordeler. For det første tilveiebringer det en passasje fra omslagets utside til foringens innside gjen-

nom hvilken fluidum kan passere; for det andre,

når omslaget og foringen benyttes rundt en kabel, kan det tilveiebringes elektrisk adgang til kabelskjermingen; og for det tredje, når en ventil eller plugg eller annet tilbehør er skrudd inn i den rørformede del der hvor foringen og omslaget er låst fast til hverandre, overføres det anvendte vridnings-moment delvis til den forholdsvis stive foring bort fra den mer sårbare hylse.

Ifølge oppfinnelsen er det også tilveiebrakt en innesluttet kabelskjøt omfattende et skjøtomsluttende omslag av den innledningsvis angitte type, og som er kjennetegnet ved de i krav 8 angitte, karakteriserende trekk.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende

i forbindelse med et utførelseseksempel under henvisning til tegningene, der fig. 1 er et tverrsnittsriss som viser et gjennomhullet omslag eller dekke ifølge oppfinnelsen, fig. 2 er et tverrsnittsriss som viser en rørformet sammenstilling som kan innføres i åpningen i omslaget på fig. 1 og til hvilken en ventil eller plugg kan festes, fig. 3 er et skjematisk riss som viser en foring som er egnet for benyttelse sammen med omslaget ifølge oppfinnelsen, og fig. 4 er et tverrsnittsriss som viser den rørformede sammenstilling på fig. 2 installert på omslaget ifølge fig. 1 og på foringen ifølge fig. 3.

Idet det henvises til tegningene, viser fig. 1 et ugjennomtrengelig, formgjenvinnbart vevnadsomslag 2 som inneholder en åpning 4. Omslaget omfatter formgjenvinnbare høy-tetthets-polyetylenfibrer som er innstøpt i en polymergrunn-masse. En nagle 6 er fastklemt rundt kanten av åpningen 4.

Fig. 2 viser en rørformet montasje eller sammenstilling som kan monteres i åpningen 4. Den omfatter en rørformet del 8, en gummitetningsring 9, en klebemiddelbelagt etylen-vinylacetat-skive 10, og en mutter 12. Den rørformede del 8 omfatter et sylindrisk, første parti 14 og et skiveformet, andre parti 16. Det sylindriske parti 14 er både innvendig og utvendig skruegjenget. Skivepartiet 16 er forsynt med en periferisk ribbe 18. Den rørformede del 8 inneholder en ring-formet tetningsring 17 som ligger an mot skivepartiet 16 inne i det sylindriske parti 14. Mutteren 12 er innvendig gjenget og er i inngrep med det sylindriske parti 14. En plugg eller ventil (ikke vist) kan skrues inn i det sylindriske parti 14. Denne tetter mot tetningsringen 17.

Fig. 3 viser en foring 19 som har en gjennomgående

åpning, og åpningen er krenelert for å tilveiebringe et antall fleksible fingrer 20. Åpningen kan være utstanset av foringen. Foringen kan være rørformet (som vist) eller av omviklingstype. For å sammenkople foringen og omslaget, skyves skivepartiet 16 av den rørformede montasje gjennom de fleksible fingrer 20 inn i foringen. Ribben 18 på skivepartiet 16 danner inngrep med fingrene 20. Således er det dannet en skyvepasning.

Ved en typisk anvendelse som et innelukke for en kabelskjøt dannes først skjøten, deretter installeres foringen 19, og deretter anbringes og innstilles omslaget 2 i forhold til foringen ved benyttelse av den rørformede sammenstilling, og deretter gjenvinnes omslaget. Skjøten kan deretter trykksettes kortvarig via en ventil som er innskrudd i den rørformede del 8 for å "hurtigteste" innelukket.

Fig. 4 viser den rørformede sammenstilling på fig. 2 installert på omslaget 2 ifølge fig. 1 og på foringen 19 ifølge fig. 3. Den klebemiddelbelagte skive 10 og gummiringen 9 tetter et eventuelt mellomrom mellom kantene av åpningen i vevnaden 2 og den rørformede del 8. Mutteren skrues fast inn i omslaget for å fastgjøre tetningen. Foringens fleksible fingrer 20 og ribben 18 på skivepartiet 16 på den rørformede del 8 danner inngrep med hverandre i en skyvepasning.

Claims (8)

1. Omslag som er egnet for omslutning av et substrat og som omfatter en gj envinnbar vevnad ( 2) som har et g j envin-ningsforhold på minst 2:1, og som inneholder en åpning (4) gjennom hvilken det strekker seg en ventil eller plugg, KARAKTERISERT VED at det videre omfatter en fastspenningsdel omfattende en hul nagle (6) som er fastklemt rundt kanten av åpningen, en rørformet del (8) som har innvendige og utvendige skruegjenger og omfatter et første parti (14) som passerer gjennom naglen, og et andre parti (16) som virker som en stopper mot omslagets ene overflate, en mutter (12) som er påskrudd på den utvendige skruegjenge og som virker som en stopper mot omslagets andre overflate, og en ventil eller plugg som er innskrudd i den innvendige skruegjenge slik at den kan kontrollere passasje av fluidum gjennom åpningen.

2. Omslag ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at åpningen (4) skjærer i det minste noen av vevnadens (2) fibrer og fastspenningsdelen (6) er anbrakt slik at den griper de gjennomskårne fibrer.

3. Omslag ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at det dessuten omfatter en anordning for å gjøre vevnaden i hovedsaken ugjennomtrengelig når vevnaden er gjenvunnet.

4. Omslag ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at anordnin-gen for å gjøre vevnaden ugjennomtrengelig omfatter et polymermateriale som er fastklebet til minst én overflate av vevnaden, eller er i form av et polymert grunnmassemateriale gjennom hvilket vevnaden strekker seg.

5. Omslag ifølge ett av de foregående krav i form av en hylse, KARAKTERISERT VED at det omfatter en foring (19) som har en gjennomgående åpning som kan innrettes med åpningen i den gjenvinnbare vevnad (2) for å tillate passering av fluidum fra foringens innside til omslagets utside.

6. Omslag ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at åpningen i foringen (19) og det andre parti (16) av den rørformede del (8) er innrettet til å samvirke med hverandre.

7. Omslag ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at samvirket omfatter innbyrdes låsing.

8. Innesluttet kabelskjøt omfattende et skjøtomslut-tende omslag bestående av en gjenvinnbar vevnad (2) som har et gjenvinningsforhold på minst 2:1, og som inneholder en åpning (4) gjennom hvilken det strekker seg en ventil eller plugg, KARAKTERISERT VED at omslaget videre omfatter en fastspenningsdel omfattende en hul nagle (6) som er fastklemt rundt kanten av åpningen, en rørformet del (8) som har innvendige og utvendige skruegjenger og omfatter et første parti (14) som passerer gjennom naglen, og et andre parti (16) som virker som en stopper mot omslagets ene overflate, en mutter (12) som er påskrudd på den utvendige skruegjenge og som virker som en stopper mot omslagets andre overflate, og en ventil eller plugg som er innskrudd i den innvendige skruegjenge slik at den kan kontrollere passasje av fluidum gjennom åpningen.