PL169476B1

PL169476B1 - Uszczelnienie zamkniecia koncowego PL PL

Info

Publication number: PL169476B1
Application number: PL92304809A
Authority: PL
Inventors: Russell P Smith; Thomas S Croft
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1992-02-18
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1996-07-31
Also published as: DE69209322T2; AU3421693A; IL104230A; ES2085145T3; HU215288B; JPH07503839A; CZ198294A3; CN1076557A; DE69209322D1; RU2098905C1; HU9402393D0; ZA93142B; RU94045910A; CN1050456C; US5258578A; MX9300538A; EP0627132A1; BR9207082A; WO1993016516A1; TR27615A

Abstract

1. Uszczelnienie zamkniecia koncowego przezna- c zone do uszczelniania przestrzeni pomiedzy kablami i pomiedzy kablami a zamknieciem, uniemozliwiajace przechodzenie plynu poprzez to uszczelnienie, które zawiera elastyczny, gietki czlon posiadajacy przeciwlegle strony i co najmniej jeden otwór przechodzacy przez ten czlon oraz wyciecie wykonane w obwodowej krawedzi, polaczone z ta obwodowa krawedzia oraz otwór umozli- wiajacy umieszczenie tego czlonu wokól kabla z kablem usytuowanym w otworze, znamienne tym, ze ma wymie- niony czlon (18) skladajacy sie z czesci rdzeniowej (20) posiadajacej zewnetrzna powierzchnie obwodowa (30) z rozstawionymi koncami oraz elementami scianek (25) tworzacymi co najmniej pare cylindrycznych otworów (24) poprzez wymieniona czesc rdzeniowa (20) przecho- dzacych pomiedzy wymienionymi koncami, przy czym jedna krawedz kazdego otworu laczy sie z zewnetrzna powierzchnia obwodowa (30) czesci rdzeniowej (20) two- rzac szczeline wejsciowa do kazdego otworu (24) z obwodu (30) czesci rdzeniowej, i ma wydluzona czesc koncówkowa (22), posiadajaca przeciwlegle powierzch- nie (32,34) polaczone krawedziami bocznymi oraz wolny koniec (36), przy czym ta wydluzona czesc koncówkowa (22) jest integralnie polaczona z powierzchnia czesci rdzeniowej (20) 1 wystaje z niej, jedna powierzchnia (32) jest wykonana stycznie do wymienionej scianki (25) two- rzacej jeden z wymienionych otworów (24), przy czym wymieniona czesc koncówkowa (22) ma dlugosc wystar- czajaca do owiniecia dookola wymienionej . . . F IG. 5 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie zamknięcia końcowego kabli przeznaczone do uszczelniania przestrzeni pomiędzy kablami i pomiędzy kablami a zamknięciem, zwłaszcza samodopasowujące się uszczelnienie zamknięcia końcowego kabli wchodzących w koniec zamknięcia dla splotu lub zakończenia kabla, uniemożliwiające przechodzenie płynu poprzez to uszczelnienie.

Znanych jest wiele rozwiązań uszczelnień zamknięć końcowych splotów dla zamknięć lub zakończeń splotów kablowych pasujących do wielu różnych średnic drutów i kabli i wiele różnych zamknięć końców. Jedno z takich uszczelnień końcowych opisane jest w opisie patentowym US 4902855. Opisane uszczelnienie końcowe zawiera piankowy kołnierz, który jest założony wokół kabla lub kabli, a wokół tego kołnierza umieszczony jest pierścień przecięty tak, aby pasował do kabla na gotowym złączu, przy czym pierścień ten ma przecięcie, które łączy wewnętrzny otwór z zewnętrznym obwodem i wzdłuż drogi, która jest styczna do wewnętrznego otworu. .

W opisie patentowym US 4 963 698 opisano uszczelniony wyrób kablowy i sposób uszczelniania przestrzeni pomiędzy dwoma kablami i zamknięciem, w którym kable wychodzą z zamknięcia. Wyrób jest kształtowym wyrobem z polimerowego żelu o wartości penetracji stożka około 30 - 400 (10 ¹ mm) i wydłużeniu od około 25% do około 850%. Żele takie są szeroko znane w tej dziedzinie, np. żele na bazie silikonu, żele na bazie poliuretanu lub żele na bazie polistyreno-butadienostyrenu, polistyreno-izoprenostyrenu oraz żele na bazie kopolimeru blokowego polistyrenoetyleno-butyleno-styrenowego. Korzystnymi były kompozycje żeloidowe zawierające usieciowany polimer niesilikonowy o zawartości nienasyconych olefinów mniejszej niż 10% molowych ze zdyspergowaną w nim cieczą w ilości od około 20% do około 95% wagowych w przeliczeniu na ilość wagową cieczy i polimeru, i od 0 do 0,3 części objętościowej wypełniacza. Kształtowy wyrób ma korzystnie pewną liczbę otworów korzystnie nieco mniejszych od rozmiaru kabli. Żel rozciąga się, aby pomieścić kable o większym rozmiarze. Przewidziano szczelinę przechodzącą od krawędzi każdego otworu do zewnętrznej krawędzi wyrobu, tak że ten kształtowy wyrób może być umieszczony wokół kabli bez dostępu do wolnego końca kabla. Kształty tego wyrobu przedstawiono na fig. 4, 5 i 6.

Wyroby o podobnym kształcie przedstawiono we francuskim opisie patentowym nr 1 168 267 na fig. 18, 19 i 20. Również zgłoszenie PCT WO 90/05401, opublikowano 17 maja 1990, opisuje uszczelnienie końcowego mocowania wokół wielu kabli wykonane z żelu, tzn. z wypełnionej cieczą kompozycji polimerowej korzystnie mającej wartość penetracji stożka w zakresie 30 - 400 (10^_1 mm), końcowe wydłużenie większe niż 100%:· z zasadniczo sprężystym odkształceniem do wydłużenia co najmniej 100%. Kompozycja ta może albo zawierać trójwymiarowe, usieciowane formacje cząsteczkowe, albo może jedynie zachowywać się jak gdyby zawierała takie formacje

169 476 cząsteczkowe (żeloidy). Ujawniono specyficzne przykłady i korzystne właściwości, a na str. 12 podano informację, że żel taki może zawierać środek zagęszczający, który wspomaga adhezję żelu do podłoża i do samego siebie.

To k ^λΙ/γλοιλ Unnonuniph mA mouinioio

XV UVtJVJV ΟΙΧΧ111Χ IV νΐΙΠΙΛΙ W Ł«n.lV01V UCXjVXViiliVU Z^MXXXXVXXXyV i\VIlWł»jvił 111V UjU TT Xxx«AJ«^ UUi.VC.Vl niema końcowego, które nadaje się do uszczelnienia wielu różnych rozmiarów kabli i drutów względem zamknięcia lub zamknięć o różnych średnicach i które składa się z części rdzeniowej z wieloma otworami łączącymi się z zewnętrznym obwodem i owijaną częścią końcową, która jest przeznaczona do tworzenia co najmniej jednego pełnego owinięcia wokół obwodu części rdzeniowej uszczelnienia pomiędzy kablami i wokół kabli do wewnętrznej powierzchni zamknięcia.

Według wynalazku uszczelnienie zamknięcia końcowego kabli przeznaczone do uszczelnienia przestrzeni pomiędzy kablami i pomiędzy kablami a zamknięciem, uniemożliwiające przechodzenie płynu poprzez to uszczelnienie, stanowi elastyczny, giętki człon w postaci rdzenia i integralnej z nim,końcówki do owijania dookoła rdzenia. Wymieniony człon ma część rdzeniową posiadającą zewnętrzną powierzchnię obwodową i rozstawione końce oraz elementy ścianek tworzące co najmniej parę cylindrycznych otworów poprzez wymienioną część rdzeniową, usytuowanych pomiędzy wymienionymi końcami, przy czym jedna krawędź każdego otworu łączy się z zewnętrzną powierzchnią obwodową części rdzeniowej tworząc szczelinę wejściową do każdego otworu z obwodu części rdzeniowej. Poza częścią rdzeniową człon ten ma wydłużoną część tworzącą końcówkę, która ma przeciwległe powierzchnie połączone krawędziami bocznymi oraz wolny koniec i jest integralnie złączona z częścią rdzeniową, z której wystaje. Jej jedna powierzchnia jest wykonana stycznie do wymienionej ścianki tworzącej jeden z wymienionych otworów. Część końcówkowa ma długość wystarczającą do owinięcia dookoła wymienionej powierzchni obwodowej części rdzeniowej, by zakryć wszystkie szczeliny wejściowe otworów dla kabli i umieszczane w nich kable. Wymieniony wolny koniec części końcówkowej zwęża się ku końcowi o zmniejszonej grubości.

Uszczelnienie według wynalazku wykonane jest z elastycznego, sprężystego materiału mającego samoistną właściwość samoklejenia, o dużym współczynniku tarcia pomiędzy częścią końcówkową a częścią rdzeniową i, gdy część końcówkowa jest owinięta dookoła części rdzeniowej, pomiędzy zwojami części końcówkowej.

Część rdzeniowa może mieć różne kształty, które odpowiadają końcom zamknięcia. Może być kształtu podłużnego, kołowego, elipsoidalnego lub innego z wypukłymi powierzchniami obwodowymi i jest wykonana z wieloma, co najmniej dwoma, otworami łączącymi się z obwodem. W zasadzie część rdzeniowa ma kształt kołowy lub podłużny. Otwory wykonane w części rdzeniowej mogą mieć różne wymiary łukowe i są wykonane w pewnych odstępach na obwodzie. Zasadniczo otwory te są mniejsze od zewnętrznej średnicy kabli przeznaczonych do umieszczenia w tych otworach. Rdzeń jest sprężysty, aby rozciągał się wokół zewnętrznej powierzchni kabla, zaś część końcówkowa będzie uszczelniać część kabla pomiędzy częścią rdzeniową a wewnętrzną powierzchnią zamknięcia.

Część końcówkowa może być zwężona wzdłużnie na swej długości tak, że szerokość części końcówkowej przy wolnym końcu korzystnie jest mniejsza niż przy części rdzeniowej, może ona również być zwężona poprzecznie na swej szerokości, tworząc jedną krawędź cieńszą od drugiej krawędzi wzdłuż długości części końcówkowej tak, że część końcówkowa może mieć stożkowy przekrój poprzeczny tworząc stożkowe uszczelnienie po owinięciu dookoła kabla. Ponadto, część końcówkowa może mieć ukośne szczeliny w pewnych odstępach na swej długości umożliwiające łatwe skrócenie długości części końcówkowej, w przypadku, gdy średnica współpracującego końca zamykającego jest mniejsza niż średnica części rdzeniowej z całą częścią końcówkową owiniętą wokół części rdzeniowej.

Część końcówkowa może być wykonana z żebrem na jednej powierzchni i z rowkiem na przeciwległej powierzchni zwiększając siły tarcia przez współpracujące ze sobą żebro i rowek przy przesuwaniu owiniętych części osiowo względem otworów.

Człon z elastycznego, giętkiego materiału jest wykonany z materiału z grupy obejmującej żele, elastomery, mastyki i pianki. Gdy wykonany jest z żelu to odpowiedni żel ma twardość według

169 476

Shore'a 00 od około 10 do około 50, współczynnik wydłużenia większy niż 1(00% i gęstość mniejszą niz około 0,8 g/cm³ i zawiera co najmniej jeden diizocynianian i co najmniej jeden materiał reagujący z diizocyjanianem wybrany z grupy złożonej z polioli, polimerów poliolowych i polimerów aminowych, gdzie wymieniony żel ma wskaźnik izocyjaninowy mniejszy od 100 lub polimocznikouretan.

Żel ten zawiera od około 10 do około 30% polibutadienu zakończonego grupami hydroksylowymi, od około 2 do około 20 dwufunkcyjnego polimeru butadienowoakrylonitrylowego zakończonego grupami aminowymi, od około 3 do około 8% dimeru kwasowego diizocynianianu C36, od około 15 do około 40% polialfaolefiny, od około 0,5 do około 5% krzemionki, od około 0,5 do około 5% przeciwutleniacza, od około 0,1 do około 5% katalizatora cynkowego i od około 5% do około 25% mikropęcherzyków szklanych.

Uszczelnienie końcowe według wynalazku przeznaczone jest do stosowania przy uszczelnianiu końca zamknięcia kabla napowietrznego, zamknięcia kabla podziemnego lub zamknięcia stojaka, aby uniemożliwić przedostawanie się płynu do wnętrzna zamknięcia lub uchodzenie z zamknięcia.

W ten sposób wynalazek zapewnia uszczelnienie końcowe za pomocą integralnego rdzenia i owiniętej dookoła niego części końcówkowej i doskonale nadaje się do stosowania przy uszczelnianiu przestrzeni przy końcu zamknięcia lub zakończenia poprzez które przechodzą kable, uszczelniając obszar wokół kabli tak, że wilgoć nie może wchodzić w zamknięcie.

Wymieniona powyżej część rdzeniowa ma zewnętrzną powierzchnię obwodową i przeciwległe końce oraz elementy ściankowe tworzące co najmniej parę cylindrycznych otworów przechodzących przez część rdzeniową pomiędzy końcami. Elementy ściankowe tworzące każdy otwór zaczynają się i kończą przy powierzchni obwodowej określającej łukowe powierzchnie w części rdzeniowej tak, że każdy otwór łączy się z zewnętrzną powierzchnią obwodową części rdzeniowej, by utworzyć szczelinę wejściową każdego otworu. Część końcówkowa jest integralnie złączona i odchodzi od tej powierzchni części rdzeniowej, przy czym część końcówkowa ma wystarczającą długość dla owinięcia wokół zewnętrznej powierzchni obwodowej korpusu, aby przykryć wszystkie szczeliny wejściowe otworów. Jedna powierzchnia części końcówkowej rozciąga się zasadniczo stycznie od elementu ściankowego tworzącego otwór i kończy się w zwężeniu do krawędzi o zmniejszonej grubości.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku perspektywicznym uszczelnienie zamknięcia końcowego według jednego wykonania wynalazku, fig. 2 przedstawia widok końca drugiego wykonania z częścią końcówkową częściowo rozerwaną, fig. 3 przedstawia widok z boku innego wykonania, fig. 4 przedstawia widok z boku dalszego wykonania, fig. 5 przedstawia widok końcowy uszczelnienia według wynalazku z częścią końcówkową owiniętą dookoła części rdzeniowej i trzech kabli, fig. 6 przedstawia widok z dołu uszczelnienia końcowego według wynalazku, fig. 7 przedstawia przekrój części końcówkowej z miejsca zaznaczonego liniami 7-7 na fig. 1, fig. 8 przedstawia widok detalu części końcówkowej uszczelnienia zamknięcia końcowego zmodyfikowanej w celu łatwiejszego jej skracania, fig. 9 przedstawia inny widok przekroju wzdłuż linii 7-7 na fig. 1 ilustrujący inną modyfikację części końcówkowej uszczelnienia końcowego, fig. 10 przedstawia widok dalszego wykonania uszczelnienia końcowego wykorzystującego obecny wynalazek, fig. 11 przedstawia widok końcowy uszczelnienia końcowego z fig. 10 owiniętego dookoła dwóch drutów i zatyczki użytej do zablokowania jednego z otworów.

Uszczelnienie zamknięcia końcowego według wynalazku zostanie teraz omówione bardziej szczegółowo w nawiązaniu do rysunku, na którym podobne oznaczenia cyfrowe odnoszą się do podobnych części w kilku figurach.

Uszczelnienie zamknięcia końcowego 15 zawiera człon 18 posiadający część rdzeniową 22, 20a, 20b, 20c i 20d oraz część końcówkową 22,22a, 22b, 22c i 22d, jak pokazano w kilku figurach na rysunku.

Na fig. 1 człon 18 ma część rdzeniową 20 wykonaną w kształcie kołowym na jednym końcu i ta część rdzeniowa 20 ma wiele otworów 24 ograniczonych półkołowymi ściankami 25, które wystają pomiędzy końcami 26, z których tylko jeden pokazano na fig. 1. Ścianki 25 zaczynają się i kończą przy zewnętrznej powierzchni obwodowej 30 części rdzeniowej 20 tworząc szczelinowe otwory

169 476 łączące się z otworami 24, by umożliwić umieszczenie części rdzeniowej 20 dookoła kabli lub przewodów o obiegu zamkniętym. Z jednego z tych otworów 24 odchodzi część końcówkowa 22.

Wewnętrzna powierzchnia 32 części końcówkowej 22 odchodzi od jednego z otworów 24 zasadni---—Z----.u'- j- 'I 2 «„.wor.__i cU., Λ — w i -2 4- ; a i a a a d „ a al i ~ ~a*T..^-».r,a iw umuę uu audum zr ιvwJls<|ZG- uiwui i w ιπκρ^να iM/ŁCuuwwjni uiwuiw.

końcówkową 22 ma zasadniczo jednakową grubość i przekrój poprzeczny wzdłuż swej długości, aż prawie do wolnego końca 36, gdzie jej grubość zaczyna się zmniejszać lub zwężać do wolnej krawędzi tworząc gładkie przejście do zewnętrznej powierzchni 34 po owinięciu części końcowej wokół powierzchni obwodowej 30 części rdzeniowej i ewentualnej odsłoniętej części przewodu lub kabla umieszczonego w każdym z otworów 24.

Figura 2 przedstawia uszczelnienie zamknięcia końcowego 15a według wynalazku, gdzie część rdzeniowa 20a jest wykonana z dwoma otworami 24a. Fig. 3 przedstawia uszczelnienie końcowe 15b, gdzie część rdzeniowa 20b ma otwory 24 o różnych średnicach usytuowane wokół zewnętrznej obwodowej powierzchni 30b. Fig. 4 przedstawia część rdzeniową 20c z wieloma otworami 24c, które są niesymetryczne.

Część końcówkowa 22 może również mieć wiele różnych konfiguracji. Ważne jest jednak to, aby część końcówkowa 22 miała długość wystarczającą do owinięcia jej dookoła zewnętrznej powierzchni obwodowej 30 części rdzeniowej 20 co najmniej raz w zakresie kąta 360 stopni dookoła środka. Część końcówkowa 22 może mieć jednak każdą długość większą niż zewnętrzny obwód części rdzeniowej 20.

Figura 5 przedstawia część końcówkową 22 owiniętą dookoła części rdzeniowej 20c, przy czym część końcówkowa 22 jest owinięta więcej niż jednym zwojem wokół części rdzeniowej 20 i trzech kabli 28 umieszczonych w uszczelnieniu.

Figura 6 przedstawia, że część końcówkowa 22a może również zwężać się w kierunku wzdłużnym zmieniając szerokość części końcówkowej tak, że staje się ona węższa przy wolnym końcu 36.

Na fig. 7 pokazano, że część końcówkowa 22b, niezależnie od tego czy ma jednakową szerokość, czy też jej szerokość maleje, może również zwężać się w kierunku poprzecznym, by powodować, że wewnętrzny koniec uszczelnienia ma inną średnicę zewnętrzną niż przy końcu zewnętrznym, co w wyniku daje stożkowy kształt uszczelnienia końcowego. W tym przykładzie realizacji przeciwległe krawędzie części końcówkowej 22b mają różne grubości wzdłuż długości części tylnej. Ponadto grubość lub wymiar krawędzi może maleć w kierunku wolnego końca. Część końcówkowa jest przystosowana do wykonania kilku owinięć dookoła części rdzeniowej.

Figura 8 przedstawia część końcówkową 22c, która ma wstępnie ukształtowane szczeliny 31 umożliwiające łatwe urwanie części końcówkowej 22c na różnej długości przez oderwanie części końcowej za szczeliną 31.

Jak pokazano w przekroju poprzecznym na fig. 9 część końcówkowa 22d może również być wykonana z parą grzbietów lub żeber 33 i z rowkami 35 utworzonymi na przeciwległych powierzchniach części końcówkowej 22d. W tym wykonaniu grzbiet 33 ma kształt trapezoidu i ciągnie się wzdłuż zewnętrznej powierzchni części końcówkowej, kiedy jest owinięty i na następnych owinięciach rowek 35 nakrywa grzbiet 33, zwiększając pomiędzy owinięciami drogę wzdłuż uszczelnienia, i ma współczynnik tarcia taki, że siła osiowa wzdłuż osi uszczelnienia końcowego jest większa i owinięcia części końcówkowej ' 22 nie mogą przesuwać się teleskopowo względem siebie.

Figura 10 przedstawia uszczelnienie końcowe 15d z częścią rdzeniową 20d, która jest podłużna w przeciwieństwie do zwykle kołowej. Część rdzeniowa 20d ma kształt, który ma zasadniczo wypukłe powierzchnie, tak że część końcówkowa 22 może być ciasno owinięta wokół zewnętrznej powierzchni tworząc uszczelnienie zamknięcia dla wilgoci. Część rdzeniowa 20d jest wykonana z wieloma otworami 24d przyjmującymi kable.

Na fig. 11 uszczelnienie końcowe Ł5d pokazano z parą kabli 28, z jednym lub z kilkoma żyłami, umieszczonymi w dwóch z trzech otworów 24d, a w trzecim otworze przedstawiono korek 40, by pokazać, że uszczelnienia końcowe według wynalazku są wszechstronne i jeśli nie ma drutu, uszczelnienie będzie nadal działać, a korek, taki jak lity człon cylindryczny, można umieścić w dodatkowym otworze z częścią końcówkową owiniętą dookoła uzyskując takie samo uszczelnienie wykonane dla zamknięcia. Kiedy do uszczelnienia ma być przyłożone ciśnienie, otwór 24d może

169 476 być wykonany z rowkami w swej powierzchni wewnętrznej, które przebiegają wokół jego osi, a korek 40 może być wykonany z żebrami otaczającymi zewnętrzną powierzchnię cylindryczną, które współpracują z rowkami, tak żeby korka nie można było łatwo wypchnąć z otworu 24d.

'r^rocm nłwnrAw » mnrmorńw mimτίπτγ»!*» V-oYi1ł mo noctoniHora· p j jpw τν v j vw yx w tt x r»aujvsi ivuun nuj^puj^w.

ŚREDNICE OTWORÓW W RDZENIU

5 i Średnica otworów w rdzeniu	Zakres kabla 1 !
! 5,08 mm ł	7,62 - 38,1 mrn
! 10,16 mm	12,7 - 44,45 mm
16,51 mm	19 - 50,8 mm	i 1 __1
: 22,8 mm	25,4 - 69,9 mm j
s 1 25,4 mm ΐ	27,9 - 88,9 mm ..	t i
i 38,1 mm t ^r	40,6 - 101,6 mm	i {

Uszczelnienie zamknięcia końcowego 15 wykonuje się z materiału, który może być odlewany lub formowany w litą bryłę lub wytłaczany i cięty na oddzielne uszczelnienia końcowe. Korzystnymi materiałami są żele mające współczynnik wydłużenia przy zerwaniu co najmniej 100%, korzystniej 200%, wartości twardości według Shore® 00 od około 10 do około 50 i wartość penetracji stożka 1/4 od około 10 do około 60. Przydatne żele obejmują poliuretany i poliestry. Korzystnymi żelami są poliuretany, polimoczniki i ich mieszaniny, pochodzące z reakcji poliizocyjanianów z ciekłymi lub półciekłymi poliolami lub poliaminami.

Użyteczne organiczne składniki izocyjanianowe obejmują dowolny odpowiedni izocyjanian mający wymagane grupy funkcyjne, na przykład diizocyjaniany, określenie izocyjanian obejmuje również prepolimery z zakończeniem izocyjanianowym. Poliizocyjaniany mogą być liniowe lub rozgałęzione, alifatyczne, cykloalifatyczne, aryloalifatyczne, heterocykliczne lub aromatyczne. Przykłady takie obejmują dimer kwasowego diizocyjanianu (DDI), diizocyjanian izoforonu (IPDI, l-izocyjaniano-3,3,5-trimetylo-5-izocyjanianometylocykloheksan), diizocyjanian-4,4'-difenylometanowy (MDI), 4,4'-metyleno-bis (cykloheksylodiizocyjanian) (H12MDI) oraz ich mieszaniny.

Izocyjanian powinien być obecny w ilości wystarczającej dla zapewnienia wskaźnika izocyjanianowego ponieważ około 150, korzystnie poniżej około 100. Równoważniki każdego składnika można obliczać dzieląc rzeczywistą ilość wagową części każdego składnika przez równoważnik wagowy. Równoważnik wagowy jest tu obliczany raczej na podstawie liczby aktywnych grup wodorowych, a nie na podstawie liczby atomów zawierających aktywny wodór. Test Zerewitnoffa stosowany do określania aktywnego wodoru, opisano w Journal of the American Chemical Society, tom 49, strona 3181 (1927).

Poliolami przydatnymi dla wynalazku są ciekłe lub pół-ciekłe poliole, przy czym dobrze zachowują się poliole z dwoma lub trzema grupami funkcyjnymi. Odpowiednie poliole mogą być dobrane spośród polioli polieterowych na bazie tlenku etylenu, tlenku propylenu, tlenku butylenu, tetrahydrofuranu, epichlorohydryny lub ich mieszanin, pochodnych kwasu rycynolowego, na przykład oleju rycynowego, polioli-poliestrowych, polioli poliamidowych lub poliestroamidowych, polioli zawierających aminę trzeciorzędową, na przykład etoksylowanych amidów, propoksylowanych amidów lub amin, polioli poli-alkadienowych pochodzących od polimerów lub

169 476 kopolimerów butadienowych oraz ich uwodornionych pochodnych, poliacetal, poliwęglanów zawierających grupy hydroksylowe, polihydroksylowych żywic (met)akrylowych, polioli politioeterowych itp. Użyteczne są również związki polihydroksylowe zawierające miałko rozdrobnione polimery organiczne w postaci zdespergowanej lub rozpuszczonej, na przykład dyspersje polimerów poliolowych, szczepionych kopolimerów poliolowych, roztwory polimerów poliolowych lub ich mieszaniny. Polimerami poliolowymi mogą być poliole zawierające wysokocząsteczkowe poliaddukty, takie jak polimoczniki lub polihydrazodikarbonamidy lub poliuretano-moczniki, znane jako poliole PIPA lub PHD, albo szczepione kopolimery poliolowe, które są poliolami modyfikowanymi przez polimeryzację winylu.

Odpowiednie aminy polimeryczne obejmują więcej niż jedną pierwszo- lub drugorzędową grupę aminową zdolną do reagowania z grupami izocyjaninowymi. Przykładami są poliaminy poli-oksyalkilenowe pochodzące z aminowania polioli polieterowych z większością grup hydroksylowych zastąpioną przez grupy aminowe, poliamidoaminy lub poliaminy pochodzące z dimeryzowanych kwasów tłuszczowych, polibutadieny z zakończeniem aminowym, politetrahydrofuran z zakończeniem aminowym, kopolimery polibutadieno-akrylonitrylowe z zakończeniem aminowym, polietery z zakończeniem aminowym, poliaminy zawierające ugrupowania mocznikowe, cyjanoetylenowane etery polioksypropylenowe z zakończeniem aminowym lub ich mieszaniny.

Według wynalazku mogą być również stosowane środki przedłużające łańcuchy lub sieciujące o małym ciężarze cząsteczkowym (ciężary cząsteczkowe od około 50 do około 400) zawierające co najmniej dwa atomy wodoru reagujące z grupą izocyjanianową. Odpowiednie przykłady obejmują alkanoloaminy, aminy pierwszo- lub drugorzędowe, alifatyczne, cykloalifatyczne, aromatyczne, aryloalifatyczne lub heterocykliczne, polietero poliole o niskim ciężarze równowagowym inicjowane aminą, pochodne rycynoleinowe, związki fosforoorganiczne zawierające grupę hydroksylową i podobne.

Korzystne żele zawierają również środek wypełniający lub plastyfikujący. Przydatne wypełniacze węglowodorowe obejmują takie grupy jak polialfaolefmy, poliolefiny cykliczne, oleje naftowe, oleje roślinne, olej rycynowy, oleje naftenowe, oleje parafinowe, oleje syntetyczne, uwodornione terfenyle, olej sosnowy lub smołę węglową, albo inne pochodne terpenowe. Mogą być również stosowane różne estry łącznie z estrami adypinowymi, ftalowymi, trimelitowymi jak również kopolimery cyklopentadienowe z estrami kwasów tłuszczowych, polimery poliestrowe, żywice estrowe, estry akrylanowe, epoksydowane materiały tłuszczowe, pochodne rycynoleinowe, fosforany lub chlorowcowane estry fosforanowe i podobne.

Można wykorzystać tu każdy tradycyjny katalizator używany przy sporządzaniu poliuretanów. Przykładowe katalizatory obejmują trzeciorzędowe katalizatory aminowe, łącznie z 1,8diazadicyklo[5.4,0] undec-7-enem (DBU) i jego solami, trietylenodiaminą i podobne oraz katalizatory organo-metaliczne cynowe, cynkowe, bizmutowe, ołowiowe, żelazowe itp. Aktualnie korzystny jest BiCat 8, mieszanina neokaprynianu bizmutu i cynku.

Korzystne kompozycje żelowe zawierają również wydrążone mikrokulki. Mikrokulki te mogą być szklane, na przykład Scotchlite™ z firmy Minnesota Mining and Manufacturing Company, (3M), polimerowe, np. Expancel 551DE, z firmy Nobel Industries, UCAR mikrobalonikowe z firmy Union Carbide Corp. i Dualite™ M6001AE z firmy Pierce & Stevens Corp. albo ceramiczne, np. Zeeosphere™ X-40 produkowane przez Zeelan Industries. Takie mikrokulki mogą być również traktowane środkiem sprzęgającym lub zwilżającym, takim jak silan, np. 3-glicydoksypropylotrimetoksysilan, aby umożliwić żywicy skuteczne zwilżanie mikrokulek.

Mogą być również stosowane dodatkowe wypełniacze, np. włókna szklane, włókna grafitowe, materiały włókniste, sadza, mika, krzemiany, węglany, krzemionka dymna i podobne.

Inne użyteczne materiały obejmują elastomery, mastyki i pianki z zamkniętymi komórkami. Użytecznym elastomerem może być dowolny termoplastyczny elastomer, który jest stały w temperaturze pokojowej, ma wydłużenie od około 150 do około 500% i twardość według Shore'a A około 10-75. Odpowiednimi materiałami są naturalny kauczuk, kauczuk butylowy, kauczuk EPDM, poliizopren, polibutadien, poliester, poliuretan, termoplastyczne olefiny, kauczuk chloroprenowy, kopolimery styrenowo-butadienowe (nieuporządkowane lub blokowe), kopolimery akrylonitrylobutadienowe, ich mieszaniny i kopolimery. Kopolimery blokowe mogą mieć konfiguracje liniowe, promieniowe lub gwiaździste i mogą być kopolimerami dwublokowymi (AB) lub trójblokowymi (ABA) lub ich mieszaninami.

169 476

Dostępne w handlu elastomery obejmują elastomery, które można otrzymać pod nazwą handlową Kraton™, takie jak Kraton™ 1107, Kraton™ 1650, Kraton™ 1657 oraz elastomery, które można otrzymać pod nazwą handlową Cariflex™, oba z firmy Shell Chemical Company. Użyteczne są również elasto^aery, które ^aożna otrzy^aać z fir^ay Firestone pod nazwą handlową Stereon™, elastomery, kore można otrzymać pod nazwą handlową Hycar™ itp. Elastomery takie mogą być plastyfikowane, by utworzyć mastyki, które są również użyteczne w połączeniu z innymi materiałami lub spienione, np. Insolite™ dostępny z firmy Uniroyal.

Każda z kompozycji nadających się na uszczelnienia zamknięcia końcowego według wynalazku może również zawierać środki wspomagające, takie jak rozpuszczalniki, wypełniacze, pigmenty, przeciwutleniacze, środki poprawiające płynność, fungicydy, środki powierzchniowo czynne, sadzę, środki zapobiegające rozchodzeniu się płomienia i podobne.

Poniżej przedstawiono przykład sporządzania materiału na uszczelnienie zamknięcia końcowego kabla.

Przykładl . Spiralne uszczelnienie końcowe według wynalazku wykonano przez zmieszanie następujących składników'.

!-^:-—--- i Henkel DDI 1410	6,5	g
\|- ! Poly bd R45Ht	20,2	g
i Hycar™ 1300 x 21	5,3	g
\ BiCat 8	0,8	g
’ Emery 3006	22,9	g
j Irganox™ 1076 5	1,0	g
Scotchlite™ B23/500	10,0	g
Cab-0-Sil™ M5	1,0	g
Soybean Oil	30,3	g
ίVulcan™ 9A32 (sadza) i	2,0	g

Składniki te wymieszano w temperaturze 23°C i wylano do formy wykonanej z kształtowanego termicznie tworzywa sztucznego o kształcie pokazanym na fig. 2. Całość pozostawiono do utwardzenia na 24 godziny w temperaturze 23°C do powstania żelu, po czym wyjęto go z formy. Otrzymane uszczelnienie końcowe miało średnicę rdzenia około 5,1 cm, długość części końcówkowej wynosiła 33 cm, a szerokość uszczelnienia wynosiła 5,1 cm. Każdy z dwóch otworów w rdzeniu miał średnicę 1,65 cm. materiał żelowy miał twardość według Shore'a 00 21,4.

Przykład II. Uszczelnienie końcowe według wynalazku wykonano z mastyki z usieciowanego kauczuku butylowego sprzedawanego pod nazwą „GS7500 Cross Linked Sealant przez firmę General Sealants, Inc. Ten materiał uszczelniający umieszczono w formie opisanej w przykładzie I przez ułożenie warstwowo pasm mastyki. Mastykę formowano w pozbawioną pustych przestrzeni spójną masę mającą kształt pokazany na fig. 2 za pomocą siły ściskającej wywieranej na otwartą stronę formy. Materiał mastyki miał twardość według Shore'a 00 38.

169 476

Przykład III. Uszczelnienie końcowe podobne do opisanego w przykładzie I powyżej wykonano przez wycięcie matrycą kształti ze spienionego materiału winylo-nitrylo/neoprenowego z zamkniętymi komórkami, sprzedawanego pod nazwą Ensolite IV1 przez firmę Uniroyal Plastics Company.

Przykład IV. Uszczelnienie zamknięcia końcowego podobne do uszczelnienia z przykładu I sformowano przez ściskanie z kompozycji kauczuku nitrylowego oznaczonej „MS-4648C“, sprzedawanej przez firmę Neff-Perkins Company. Uszczelnienie to formowano zannym sposobem w formie stalowej. Kompozycja kauczukowa miała twardość według Shore'a A 20.

PrzykładV. Uszczelnienia z przykładów I - IV badano według następującej procedury:

Badane zamknięcie splotu zbudowano stosując Closure Body Assembly (zespół korpusu zamknięcia) z produktu Armorcast™ Buried Closure-Direct Injection (ABC-DI) 3,0-12 z firmy 3M. Ten zespół członu uszczelnienia zamknięcia ukształtowano cylindrycznie ze wzdłużnym rozszczepieniem arkusza polietylenowego, ze stożkowo ukształtowanymi końcami i z dwoma otworami usytuowanymi na członie do stosowania przy wtryskiwaniu mieszanki otaczającej i przy kontrolowanym ciśnieniu.

Końce wyrównano, tak że kiedy uszczelnienia zamknięcia zamontowano, średnice otworów wynosiły około 6,4 cm. Dwa odcinki nie wypełnionego, polietylenowego kabla telefonicznego z pojedynczą powłoką (100 par żył o numerze 24) użyto do skonstruowania badanego zamknięcia. Zespół badanego zamknięcia miał jeden kabel wychodzący z jednego końca i dwa kable wychodzące z drugiego końca zespołu członu zamknięcia. Wszystkie kable były zakończone pokrywami.

Uszczelnienia zamknięcia końcowego z przykładów I - IV owinięto dookoła kabla i umieszczono tak, żeby po zamontowaniu, uszczelnienia te były usytuowane poniżej stożkowych końców zespołu. Na końcu mającym tylko jeden kabel wychodzący zastosowano korek wykonany z tego samego materiału co uszczelnienie końcowe. Gotowe uszczelnienia końcowe miały średnicę około 8,1 cm.

Zespół członu zamknięcia zmontowano następnie i uszczelniono według instrukcji. Dwie spiralne opaski ściskające umieszczono na zamknięciu w pobliżu końców, aby dodatkowo przytrzymywać zamknięcie. Zamknięcie testowane napełniono następnie mieszaniną do sprawdzania hermetyczności 4442 HiGel™, sprzedawaną przez firmę 3M. Żadne z zamknięć nie przeciekało. Za pomocą ciśnieniowego wtryskowego pistoletu uszczelniającego pod ciśnieniem wywarto ciśnienie 1,05 kg/cm² na materiał otaczający. Znowu nie obserwowano żadnego wycieku mieszaniny z końców zespołu zamknięcia.

Po opisaniu przedmiotowego wynalazku w odniesieniu do kilku przykładów wykonań należy mieć na uwadze, że fachowcy mogą znaleźć modyfikacje nie opisane tutaj, ale uważa się, że wszystkie takie modyfikacje są objęte zakresem załączonych zastrzeżeń patentowych.

ZZc /—

/5 te z ^zr /

7+-o 32 i-^h~v~

U» 34

Λ

Z4c^

Fig.1

246 2Qb

Fig 2 Fig. 3

Fig. 4 Fig.5

Ftg. 7

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Uszczelnienie zamknięcia końcowego przeznaczone do uszczelniania przestrzeni pomiędzy kablami i pomiędzy kablami a zamknięciem, uniemożliwiające przechodzenie płynu poprzez to uszczelnienie, które zawiera elastyczny, giętki człon posiadający przeciwległe strony i co najmniej jeden otwór przechodzący przez ten człon oraz wycięcie wykonane w obwodowej krawędzi, połączone z tą obwodową krawędzią oraz otwór umożliwiający umieszczenie tego członu wokół kabla z kablem usytuowanym w otworze, znamienne tym, że ma wymieniony człon (18) składający się z części rdzeniowej (20) posiadającej zewnętrzną powierzchnię obwodową (30) z rozstawionymi końcami oraz elementami ścianek (25) tworzącymi co najmniej parę cylindrycznych otworów (24) poprzez wymienioną część rdzeniową (2®) przechodzących pomiędzy wymienionymi końcami, przy czym jedna krawędź każdego otworu łączy się z zewnętrzną powierzchnią obwodową (30) części rdzeniowej (20) tworząc szczelinę wejściową do każdego otworu (24) z obwodu (30) części rdzeniowej, i ma wydłużoną część końcówkową (22), posiadającą przeciwległe powierzchnie (32, 34) połączone krawędziami bocznymi oraz wolny koniec (36), przy czym ta wydłużona część końcówkowa (22) jest integralnie połączona z powierzchnią części rdzeniowej (20) i wystaje z niej, jedna powierzchnia (32) jest wykonana stycznie do wymienionej ścianki (25) tworzącej jeden z wymienionych otworów (24), przy czym wymieniona część końcówkowa (22) ma długość wystarczającą do owinięcia dookoła wymienionej powierzchni obwodowej (30) części rdzeniowej i zakrycia wszystkich szczelin wejściowych otworów (24) i umieszczonych w nich kabli, a wymieniony wolny koniec (36) części końcówkowej (22) zwęża się do końca o zmniejszonej grubości.
2. Uszczelnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że wykonane jest z materiału mającego samoistną właściwość samoklejenia, o dużym współczynniku tarcia pomiędzy częścią końcówkową (22) a częścią rdzeniową (20) i pomiędzy zwojami części końcówkowej wokół części rdzeniowej.
3. Uszczelnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymienione otwory (24) mają różne wymiary łukowe i są wykonane w części rdzeniowej (20) w odstępach na obwodzie.
4. Uszczelnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymieniona część rdzeniowa (20) ma kształt kołowy.
5. Uszczelnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymieniona część rdzeniowa (20) ma kształt podłużny.
6. Uszczelnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że część końcówkowa (22) jest zwężona wzdłużnie na swej długości tak, że szerokość części końcówkowej (22) przy wolnym końcu (36) jest mniejsza niż przy części rdzeniowej (20).
7. Uszczelnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymieniona część końcówkowa (22) jest zwężona poprzecznie na swej szerokości, tworząc jedną krawędź cieńszą od drugiej krawędzi wzdłuż długości części końcówkowej.
8. Uszczelnienie według zastrz. 6, znamienne tym, że wymieniona część końcówkowa (22) jest zwężona poprzecznie na swej szerokości, tworząc jedną krawędź cieńszą od drugiej krawędzi wzdłuż długości części końcówkowej.
9. Uszczelnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymieniona część końcówkowa (22) ma ukośne szczeliny (31) w odstępach na swej długości umożliwiające łatwe skrócenie długości części końcówkowej, w przypadku, gdy średnica współpracującego końca zamykającego jest mniejsza niż średnica części rdzeniowej (20) z całą częścią końcówkową (22) owiniętą wokół części rdzeniowej.
10. Uszczelnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że część końcówkowa (22d)jest wykonana z żebrem (33) na jednej powierzchni i z rowkiem (35) na przeciwległej powierzchni zwiększając siły tarcia przez współpracujące ze sobą żebro i rowek przy przesuwaniu owiniętych części osiowo względem otworów.
11. Uszczelnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że wymieniony człon (18) z elastycznego, giętkiego materiału jest wykonany z materiału z grupy składającej się z żeli, elastomerów, mastyk i pianek.

169 476
12. Uszczelnienie według zastrz. 11, znamienne tym, że wymieniony człon (18) jest wykonany z żelu mającego twardość według Shore'a 00 od około 10 do około 50, współczynnik wydłużenia większy niż 100% i gęstość mniejszą niż około 0,8 g/cm³.
13. Uszczelnienie według zastrz. 12, znamienne tym, że wykonane jest z żelu zawierającego co najmniej jeden diizocynianian i co najmniej jeden materiał reagujący z diizocyjanianem wybrany z grupy złożonej z polioli, polimerów poliolowych i polimerów aminowych, gdzie wymieniony żel ma wskaźnik izocyjaninowy mniejszy od 100.
14. Uszczelnienie według zastrz. 13, znamienne tym, ze wymieniony żel zawiera polimocznikouretan.
15. Uszczelnienie według zastrz. 13, zmamienrneiyra, że wymieniony żel zawiera od około 10do około 30% polibutadienu zakończonego grupami hydroksylowymi, od około 2 do około 20 dwufunkcyjnego polimeru butadienowo-akrylonitiylowego zakończonego grupami aminowymi, od około 3 do około 8% dimeru kwasowego diizocynianianu C36, od około 15 do około 40% pohalfaolefiny, od około 0,5 do około 5% krzemionki, od około 0,5 do około 5% przeciwutleniacza, od około 0,1 do około 5% katalizatora cynkowego i od około 5% do około 25% mikropęcherzyków szklanych.