PL227194B1

PL227194B1 - Flexible cryogenic conduit

Info

Publication number: PL227194B1
Application number: PL406872A
Authority: PL
Inventors: Wiesław Brojek
Original assignee: Metrum Cryoflex Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Spółka Komandy
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2017-11-30
Also published as: PL406872A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest elastyczny przewód kriogeniczny przeznaczony w szczególności do stosowania w urządzeniach do krioterapii.The subject of the invention is a flexible cryogenic conduit intended in particular for use in cryotherapy devices.

Znany jest polskiego opisu ochronnego Ru 62173 przewód kriogeniczny zastosowany w urządzeniu krioterapeutycznym w celu doprowadzania czynnika kriogenicznego w postaci par azotu do dyszy wylotowej. Znany przewód kriogeniczny składa się z dwóch współosiowych giętkich rurek, pomiędzy którymi jest umieszczona warstwa izolacyjna, a cały przewód jest otoczony ochronną osłoną zewnętrzną.The Polish patent description Ru 62173 is known about a cryogenic conduit used in a cryotherapeutic device to supply the cryogenic factor in the form of nitrogen vapor to the outlet nozzle. The known cryogenic conduit consists of two coaxial flexible tubes, between which an insulating layer is placed, and the entire conduit is surrounded by a protective outer sheath.

Znany jest również z opisu patentowego PL 110 363 sposób wykonywania przewodów elastycznych do transportu cieczy kriogenicznych, w którym na stożkowy rdzeń nawija się metalową spiralę, a na tę spiralę nawija się wielowarstwowo cienką folię tworzywową tak, aby każda następna warstwa krzyżowała się z poprzednią, a następnie na nawiniętą folię nawija się nić z tworzywa sztucznego w taki sposób, aby układała się ona między zwojami metalowej spirali, przez co wciska się wcześniej nałożoną folię pomiędzy zwoje spirali, po czym wysuwa się ze środka rdzeń korzystając z jego stożkowatego kształtu.Also known from the patent description PL 110 363 is a method of making flexible conduits for the transport of cryogenic liquids, in which a metal spiral is wound on a conical core, and a thin plastic foil is wrapped on this spiral in a multilayer manner so that each subsequent layer crosses the previous one, and then, a plastic thread is wrapped on the wound foil in such a way that it fits between the turns of the metal spiral, whereby the previously applied foil is pressed between the turns of the spiral, and the core is pulled out of the center using its conical shape.

Celem wynalazku jest opracowanie elastycznego przewodu kriogenicznego, którego konstrukcja zapewnia szczelność i wysoką elastyczność. Innym celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania szczelnego elastycznego przewodu kriogenicznego ze sprężystym elementem nośnym, bez konieczności stosowania stożkowego rdzenia, jako pomocniczego elementu podtrzymującego, ułatwiającego zdejmowanie przewodu kriogenicznego po jego wykonaniu.The object of the invention is to develop a flexible cryogenic tube, the structure of which ensures tightness and high flexibility. Another object of the invention is to provide a method for manufacturing a sealed flexible cryogenic conduit with a resilient support member without the need for a conical core as an auxiliary support element to facilitate removal of the cryogenic conduit after its manufacture.

Elastyczny przewód kriogeniczny według wynalazku zawiera współosiowe elastyczne warstwy izolacyjne oraz sprężysty element nośny. Rozwiązanie charakteryzuje się tym, że sprężysty element nośny ma postać sprężyny śrubowej, na której jest umieszczona falista rura wykonana z elastycznego tworzywa sztucznego, przy czym śrubowe garby falistej rury przylegają ściśle po swojej stronie wewnętrznej do górnej części zwojów sprężyny śrubowej, zaś śrubowe doliny falistej rury usytuowane pomiędzy zwojami sprężyny śrubowej są co najmniej częściowo wypełnione sznurkowym elementem wypełniającym, a nad sznurkowym elementem wypełniającym jest nałożona warstwa izolacyjno-osłonowa z tworzywowej taśmy osłonowej stykająca się z garbami falistej rury po ich stronie zewnętrznej.The flexible cryogenic conduit of the invention comprises coaxial flexible insulating layers and an elastic support. The solution is characterized by the fact that the resilient carrier is in the form of a helical spring on which a corrugated tube made of flexible plastic is placed, the helical lumps of the corrugated tube adjacent on their inner side closely to the upper part of the turns of the helical spring, and the helical valleys of the corrugated tube located between the turns of the helical spring are at least partially filled with a string filling element, and above the string filling element there is an insulating and covering layer made of a plastic cover strip in contact with the corrugated pipe humps on their outer side.

W korzystnym rozwiązaniu, warstwa izolacyjno-osłonowa wykonana z tworzywowej taśmy osłonowej ma śrubowe wgłębienie rozciągające się nad dolinami falistej rury, przy czym pomiędzy tworzywową taśmą osłonową a sznurkowym elementem wypełniającym jest utworzona wolna przestrzeń.In a preferred solution, the insulating and covering layer made of a plastic cover strip has a helical recess extending over the valleys of the corrugated pipe, and a free space is formed between the plastic cover strip and the filling string.

W innym korzystnym rozwiązaniu, na tworzywowej taśmie osłonowej stykającej się z garbami falistej rury jest umieszczona elastyczna osłona termoizolacyjna z osłoną ochronną, przy czym elastyczna osłona termoizolacyjna jest wykonana z aerożelu.In another advantageous solution, a flexible heat-insulating casing with a protective casing is arranged on the plastic cover strip in contact with the ribs of the corrugated pipe, the flexible heat-insulating cover being made of airgel.

Korzystnie, falista rura jest wykonana z materiału termokurczliwego, w szczególności z termokurczliwej rury teflonowej albo z termokurczliwej rury kevlarowej.Preferably, the corrugated tube is made of a heat-shrinkable material, in particular of a heat-shrinkable Teflon tube or of a heat-shrinkable Kevlar tube.

W korzystnym rozwiązaniu taśma osłonowa stykająca się z zewnętrznymi garbami falistej rury jest wykonana z teflonu.Preferably, the cover strip in contact with the outer ribs of the corrugated tube is made of Teflon.

Również korzystnie, sprężyna śrubowa ma postać sprężyny walcowej.Also preferably, the helical spring is in the form of a cylindrical spring.

Sposób wytwarzania elastycznych przewodów kriogenicznych według wynalazku, w którym na sprężysty element nośny nakłada się elastyczne warstwy izolacyjne charakteryzuje się tym, że na sprężysty element nośny w postaci walcowej sprężyny śrubowej, nakłada się walcową rurę z termokurczliwego elastycznego tworzywa sztucznego, a następnie podgrzewa się tę walcową rurę i obkurcza na górnej części zwojów sprężyny śrubowej przekształcając ją w falistą rurę, po czym w śrubowe doliny falistej rury powstałe pomiędzy zwojami sprężyny śrubowej nawija się sznurkowy element wypełniający, a nad sznurkowym elementem wypełniającym nawija się warstwę izolacyjno-osłonową z tworzywowej taśmy osłonowej tak, aby taśma ta stykała się z garbami falistej rury po ich stronie zewnętrznej.The method for producing cryogenic flexible hoses according to the invention, in which flexible insulating layers are applied to an elastic support element, is characterized in that a cylindrical tube made of heat-shrinkable flexible plastic is applied to the elastic support element in the form of a cylindrical coil spring and then the cylindrical pipe is heated. the pipe and shrinks on the upper part of the coils of the helical spring, transforming it into a corrugated pipe, then a string filling element is wound into the helical valleys of the corrugated pipe formed between the coils of the coil spring, and an insulating and covering layer made of a plastic cover tape is wound over the string filling element. that the strip is in contact with the humps of the corrugated tube on their outer side.

W korzystnym rozwiązaniu, na tworzywową taśmę osłonową stykającą się z zewnętrzną stroną garbów falistej rury nakłada się elastyczną osłonę termoizolacyjną i osłonę ochronną.In a preferred embodiment, a flexible heat-insulating casing and a protective casing are applied to the plastic cover strip in contact with the outer side of the corrugated tubing.

Zastosowanie falistej rury, której śrubowe doliny usytuowane pomiędzy zwojami sprężyny śrubowej są co najmniej częściowo wypełnione sznurkowym elementem wypełniającym, z nawiniętą tworzywową taśmą osłonową stykającą się z garbami falistej rury, zapewnia szczelność przewodu kriogenicznego, jego wysoką wytrzymałość mechaniczną, a przy tym dużą elastyczność pozwalającąThe use of a corrugated pipe, the helical valleys of which located between the turns of the helical spring are at least partially filled with a string filling element, with a wound plastic covering tape in contact with the corrugated pipe protrusions, ensures the tightness of the cryogenic pipe, its high mechanical strength and, at the same time, high flexibility allowing

PL 227 194 B1 na swobodne manewrowanie przewodem podczas zabiegów kriomedycznych. Sznurkowy element wypełniający pełni rolę izolatora termicznego, elementu stabilizującego kształt śrubowych dolin falistej rury oraz środka zwiększającego wytrzymałość mechaniczną elastycznego przewodu kriogenicznego. Poprzez zastosowanie tworzywowej taśmy osłonowej, nad sznurkowym elementem wypełniającym, stykającej się z garbami falistej rury, uzyskuje się dodatkową izolację termiczną.PL 227 194 B1 to freely maneuver the conduit during cryo-medical procedures. The string-like filling element acts as a thermal insulator, an element stabilizing the shape of the helical valleys of the corrugated pipe and an agent increasing the mechanical strength of the flexible cryogenic conduit. Additional thermal insulation is obtained through the use of a plastic cover tape above the string filling element, in contact with the humps of the corrugated pipe.

Umieszczenie elastycznej osłony termoizolacyjnej z osłoną ochronną na tworzywowej taśmie osłonowej pozwala na uzyskanie jeszcze lepszych właściwości izolacyjnych elastycznego przewodu kriogenicznego, przez co możliwe jest stosowanie takiego przewodu do zabiegów wymagających stosowania bardzo niskich temperatur czynnika schładzającego i dużych czasów aplikacji.Placing a flexible heat-insulating sheath with a protective sheath on a plastic casing tape allows for even better insulating properties of a flexible cryogenic conduit, which makes it possible to use such a conduit for procedures requiring the use of very low temperatures of the cooling agent and long application times.

Zastosowanie termokurczliwej walcowej rury umożliwia uzyskanie falistej rury ze śrubowymi dolinami usytuowanymi pomiędzy zwojami sprężyny śrubowej poprzez wykonanie prostej operacji podgrzewania.The use of a heat shrinkable cylindrical tube makes it possible to obtain a corrugated tube with helical valleys located between the turns of the helical spring by performing a simple heating operation.

Poprzez zastosowanie operacji obkurczania termokurczliwej rury umożliwione zostało zastosowanie elementu nośnego w postaci walcowej sprężyny śrubowej, co pozwala na zmniejszenie kosztów wykonania elastycznego przewodu kriogenicznego i upraszcza konstrukcję urządzeń kriogenicznych, w których ten przewód jest stosowany.By using the operation of shrinking the heat shrinkable tube, it is possible to use a support in the form of a cylindrical helical spring, which allows to reduce the cost of making a flexible cryogenic conduit and simplifies the construction of cryogenic devices in which the conduit is used.

Przedmiot wynalazku jest zilustrowany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny widok elastycznego przewodu kriogenicznego zastosowanego w urządzeniu do kriostymulacji, fig. 2 przedstawia częściowy powiększony przekrój osiowy odcinka elastycznego przewodu kriogenicznego, fig. 3 - częściowy powiększony przekrój osiowy odcinka elastycznego przewodu kriogenicznego z dodatkową elastyczną osłoną termoizolacyjną, fig. 4 - odcinek walcowej sprężyny śrubowej z nałożoną walcową rurą z termokurczliwego tworzywa przed operacją obkurczania w przekroju osiowym, fig. 5 - odcinek walcowej sprężyny śrubowej z nałożoną falistą rurą z termokurczliwego tworzywa po operacji obkurczania w przekroju osiowym, fig. 6 - odcinek walcowej sprężyny śrubowej z nałożoną falistą rurą i ze sznurkowym elementem wypełniającym nawiniętym w śrubowych dolinach falistej rury w przekroju osiowym, fig. 7 - odcinek elastycznego przewodu kriogenicznego, po operacji przedstawionej na fig. 6 z nawiniętą tworzywową taśmą osłonową, zaś fig. 8 - odcinek elastycznego przewodu kriogenicznego, po operacji przedstawionej na fig. 7 z nałożoną elastyczną osłoną termoizolacyjną i z teflonową osłoną ochronną.The subject of the invention is illustrated in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a schematic view of the cryogenic flexible tube used in the cryostimulation device, Fig. 2 shows a partial enlarged axial section of a section of the cryogenic flexible tube, Fig. 3 - partial enlarged axial section of the flexible section Fig. 4 - a section of a cylindrical coil spring with a cylindrical tube made of heat shrinkable material before the shrinking operation in the axial section, Fig. 5 - a section of a cylindrical coil spring with a corrugated heat shrinkable plastic tube after the shrinking operation axial, fig. 6 - a section of a cylindrical coil spring with a corrugated pipe and with a filler string wound in the helical valleys of the corrugated pipe in axial section, fig. 7 - a section of flexible cryogenic conduit, after the operation shown in fig. 6 with 8 is a section of a flexible cryogenic conduit, after the operation shown in Fig. 7 with a flexible heat-insulating cover applied and a Teflon protective cover.

Jak przedstawiono na fig. 1 elastyczny przewód kriogeniczny 1 ma dwie końcówki 2, 3 łączące go z urządzeniem do kriostymulacji 4 i z dyszą aplikacyjną 5.As shown in Fig. 1, the flexible cryogenic conduit 1 has two ends 2, 3 connecting it to the cryostimulation device 4 and to the application nozzle 5.

Wyrwany i powiększony odcinek elastycznego przewodu kriogenicznego do kriostymulacji w temperaturach czynnika powyżej 73 K w czasie podawania czynnika schładzającego do 40 minut, przedstawiony na fig. 2 ma sprężysty element nośny w postaci stalowej walcowej sprężyny śrubowej 6, na której jest osadzona falista rura 7 wykonana z elastycznego termokurczliwego tworzywa sztucznego odpornego na działanie niskich temperatur, takiego jak w szczególności teflon lub kevlar. Śrubowe garby falistej rury 7 przylegają ściśle po swojej stronie wewnętrznej do górnej części zwojów sprężyny śrubowej 6, a śrubowe doliny falistej rury 7 są usytuowane pomiędzy zwojami sprężyny śrubowej 6. Śrubowe doliny falistej rury 7 są w swej dolnej części częściowo wypełnione sznurkowym elementem wypełniającym 8. Jako sznurkowy materiał wypełniający może być stosowany każdy materiał odporny na niskie temperatury w postaci sznurka, nici, plecionki lub linki z włókien lnianych, konopnych, bawełnianych, ze zwłóknionych tworzyw sztucznych albo z włókien mineralnych. Nad sznurkowym elementem wypełniającym 8 jest nawinięta tworzywowa taśma osłonowa 9 w postaci taśmy teflonowej stykająca się z garbami falistej rury 7 po ich stronie zewnętrznej. Tworzywowa taśma osłonowa 9 może być wykonana także z innego materiału nietracącego swej elastyczności w niskich temperaturach.The torn out and enlarged section of the flexible cryogenic conduit for cryostimulation at medium temperatures above 73 K during the supply of the cooling agent for up to 40 minutes, shown in Fig. 2, has an elastic bearing element in the form of a steel cylindrical coil spring 6 on which a corrugated pipe 7 made of flexible heat-shrinkable plastic resistant to low temperatures, such as in particular Teflon or Kevlar. The helical lobes of the corrugated tube 7 on their inner side fit tightly against the upper part of the turns of the helical spring 6, and the helical valleys of the corrugated tube 7 are located between the turns of the helical spring 6. The helical valleys of the corrugated tube 7 are partially filled in their lower part with the filler string 8. Any low-temperature-resistant material in the form of a string, thread, braid or rope made of flax, hemp, cotton, fibrous plastic or mineral fibers can be used as the string filling material. A plastic cover strip 9 in the form of a Teflon strip is wound over the string 8, in contact with the ribs of the corrugated pipe 7 on their outer side. The plastic covering strip 9 can also be made of another material which does not lose its flexibility at low temperatures.

W korzystnym wykonaniu przedstawionym na fig. 2 warstwa izolacyjno-osłonowa nawinięta w postaci tworzywowej taśmy osłonowej 9 na falistą rurę 7 styka się z jej garbami i jest ułożona w postaci wklęsłej nad sznurkowym elementem wypełniającym 8 tworząc śrubowe wgłębienia rozciągające się nad dolinami falistej rury. Poprzez uzyskanie tej wklęsłości korzystnie zmniejsza się sztywność warstwy izolacyjno-osłonowej wykonanej z tworzywowej taśmy osłonowej 9. Bardziej korzystne zmniejszenie sztywności tej warstwy uzyskuje się, gdy tworzywowa taśma osłonowa 9 jest ułożona w postaci wklęsłej z pozostawieniem wolnej przestrzeni 10 nad sznurkowym elementem wypełniającym 8.In the preferred embodiment shown in Fig. 2, the insulating and covering layer wound in the form of a plastic cover strip 9 on the corrugated pipe 7 is in contact with its humps and is arranged in a concave form over the string filler 8, forming helical recesses extending over the valleys of the corrugated pipe. By obtaining this concavity, the stiffness of the insulating and covering layer made of the plastic covering strip 9 is advantageously reduced. A more advantageous reduction in the stiffness of this layer is obtained when the plastic covering strip 9 is arranged in a concave form, leaving a free space 10 above the string filling element 8.

W przypadku wyginania rury walcowej, która nie posiada na swej powierzchni promieniowych lub śrubowych falistości, następuje po stronie zewnętrznej rozciąganie materiału rury, a po stronie wewnętrznej ściskanie. W takiej sytuacji siła potrzebna do wygięcia walcowej rury drastycznie rośnieIn the case of bending a cylindrical tube that does not have radial or helical corrugations on its surface, the tube material is stretched on the outside and compression on the inside. In such a situation, the force required to bend the cylindrical tube increases drastically

PL 227 194 B1 wraz ze zmianą kąta wygięcia, aż do chwili utraty spójności cząstek materiału rury. W przypadku zaś wyginania elastycznego przewodu kriogenicznego 1 według wynalazku ze sprężystym elementem nośnym w postać sprężyny śrubowej 6 z umieszczoną na niej falistą rurą 7, następuje rozginanie fałd falistej rury 7 po stronie zewnętrznej, a po stronie wewnętrznej doginanie, co wymaga znacznie mniejszej siły.With a change in the bending angle, until the cohesion of the pipe material particles is lost. In the case of bending the flexible cryogenic conduit 1 according to the invention with an elastic carrier in the form of a helical spring 6 with a corrugated tube 7 arranged thereon, the corrugations of the corrugated tube 7 are bent on the outer side, and on the inner side bent, which requires much less force.

Przy zaprojektowaniu wklęsłości na warstwie wykonanej z tworzywowej taśmy osłonowej 9 i pozostawieniu wolnych przestrzeni 10 nad sznurkowym elementem wypełniającym, uzyskuje się również znaczne zmniejszenie siły potrzebnej do wygięcia tej warstwy.By designing a concavity on the layer made of the plastic covering strip 9 and leaving gaps 10 above the filler string 10, a considerable reduction in the force required to bend this layer is also achieved.

W innym przykładzie wykonania zilustrowanym na fig. 3 przedstawiony został elastyczny przewód kriogeniczny o polepszonych właściwościach izolacyjnych do zastosowań przy niższych temperaturach czynnika schładzającego i dłuższych czasach aplikacji.In another embodiment, illustrated in Fig. 3, a flexible cryogenic conduit is provided with improved insulation properties for applications with lower coolant temperatures and longer application times.

Przewód przedstawiony na fig. 3 ma sprężysty element nośny w postaci stalowej sprężyny śrubowej 6, na której jest osadzona falista rura 7 wykonana z teflonu. Falista rura 7 ma śrubowe garby przylegające ściśle po swojej stronie wewnętrznej do górnej części zwojów sprężyny śrubowej 6, zaś śrubowe doliny falistej rury 7 usytuowane pomiędzy zwojami sprężyny śrubowej 6 są częściowo wypełnione sznurkowym elementem wypełniającym 8 w postaci bawełnianej linki. Nad sznurkowym elementem wypełniającym 8 jest nawinięta teflonowa taśma osłonowa 9 stykająca się z garbami falistej rury 7 po ich stronie zewnętrznej. Ponadto, na teflonowej taśmie osłonowej 9 stykającej się z garbami falistej rury 7 jest nałożona elastyczna osłona termoizolacyjna 11 wykonana z aerożelu z teflonową osłoną ochronną 12. W przykładzie wykonania osłona termoizolacyjna 11 została wykonana z rury utworzonej z aerożelu, przy czym jako aerożel zastosowano środek o nazwie handlowej nanogel® firmy Cabot Corporation. Tak utworzony elastyczny przewód kriogeniczny może być stosowany przy temperaturach czynnika do 73 K w czasie podawania czynnika schładzającego w granicach 20 do 40 minut w zależności od prędkości przepływu tego czynnika i jego stanu skupienia.The conduit shown in Fig. 3 has an elastic bearing element in the form of a steel helical spring 6 on which a corrugated pipe 7 made of Teflon is mounted. The corrugated tube 7 has helical humps tightly abutting on its inside to the upper part of the turns of the helical spring 6, and the helical valleys of the corrugated tube 7 located between the turns of the helical spring 6 are partially filled with a string filler 8 in the form of a cotton cord. Above the filler string 8 is a Teflon covering tape 9 wound in contact with the humps of the corrugated pipe 7 on their outer side. Moreover, a flexible heat-insulating casing 11 made of airgel with a Teflon protective casing 12. In an exemplary embodiment, the heat-insulating casing 11 is made of a pipe made of airgel, and the airgel is an airgel agent the trade name nanogel® from Cabot Corporation. The flexible cryogenic conduit formed in this way can be used at media temperatures of up to 73 K during the supply of the cooling agent within 20 to 40 minutes depending on the flow rate of the refrigerant and its state of aggregation.

W przypadku mniejszych wymagań w zakresie izolacji termicznej, osłona termoizolacyjna 11 może być wykonana z innych mikroporowatych, piankowych albo włóknistych materiałów termoizolacyjnych o małej sztywności postaciowej i odpornych na niskie temperatury.In the case of lower thermal insulation requirements, the thermal insulation shell 11 can be made of other microporous, foam or fibrous thermal insulation materials with low form stiffness and resistance to low temperatures.

Kolejne etapy sposobu wytwarzania elastycznego przewodu według wynalazku zostały przedstawione kolejno na fig. 4, fig. 5, fig. 6, fig. 7 i fig. 8. Według wynalazku, jak przedstawiono na fig. 4, na walcową sprężynę śrubową 6, o średnicy zewnętrznej 20 mm, średnicy drutu 2 mm, skoku 5 mm i długości 1200 mm, umieszczoną na trzpieniu walcowym (nie przedstawionym na rysunku), nałożono walcową termokurczliwą rurę teflonową o średnicy 24 mm, grubości 0,5 mm i długości 1300 mm, a następnie obkurczono tę rurę na sprężynie śrubowej 6 poprzez podgrzewanie strumieniem gorącego powietrza. Po operacji obkurczania rura walcowa przyjęła postać falistej rury 7 z dolinami utworzonymi pomiędzy zwojami sprężyny śrubowej 6 i z garbami ukształtowanymi na górnej części zwojów tej sprężyny, jak przedstawiono na fig. 5. W następnym etapie, przedstawionym na fig. 6, wykonano zabieg stabilizacji kształtu falistej rury 7 poprzez nawinięcie sznurkowego elementu wypełniającego 8, w postaci linki bawełnianej o średnicy 2 mm, w powstałe w wyniku obkurczania doliny falistej rury 7. Sznurkowy element wypełniający 8 nałożony w tej operacji oprócz stabilizacji kształtu, pełni rolę izolatora termicznego, a także środka zwiększającego wytrzymałość mechaniczną elastycznego przewodu kriogenicznego. W kolejnym etapie, przedstawionym na fig. 7, nad sznurkowym elementem wypełniającym 8 została nawinięta warstwa izolacyjno-osłonowa z tworzywowej taśmy osłonowej 9. W tym celu użyto taśmy teflonowej o grubości 0,3 mm i szerokości 30 mm, którą nałożono podwójnie na całej długości falistej rury 7. Taśma teflonowa została nałożona z siłą naciągania ok. 30 N, przez co uzyskano jej równomierny styk z garbami teflonowej falistej rury 7, a jednocześnie na otrzymanej w ten sposób warstwie izolacyjno-osłonowej utworzyło się śrubowe wgłębienie rozciągające się nad dolinami falistej rury 7, przy czym pomiędzy tworzywową taśmą osłonową 9 a sznurkowym elementem wypełniającym 8 pozostała wolna przestrzeń 10.The successive steps of the method for producing the flexible conduit according to the invention are shown successively in Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7 and Fig. 8. According to the invention, as shown in Fig. 4, a cylindrical helical spring 6 with a diameter of external 20mm, wire diameter 2mm, pitch 5mm and length 1200mm, placed on a cylindrical mandrel (not shown in the figure), a cylindrical heat shrinkable Teflon tube 24mm in diameter, 0.5mm thick and 1300mm long was applied, then this tube was shrunk on a helical spring 6 by heating with a stream of hot air. After the shrinking operation, the cylindrical tube took the form of a corrugated tube 7 with valleys formed between the turns of the helical spring 6 and with humps formed on the upper part of the turns of this spring, as shown in FIG. 5. In the next step, shown in FIG. 6, a wave stabilization operation was performed. pipe 7 by winding a string filling element 8, in the form of a cotton cord with a diameter of 2 mm, into the corrugated pipe formed as a result of shrinking the valley of the corrugated pipe 7. The string filling element 8 applied in this operation, in addition to stabilizing the shape, acts as a thermal insulator, as well as a means of increasing strength mechanical cryogenic flexible tubing. In the next step, shown in Fig. 7, an insulating and covering layer made of a plastic covering tape 9 was wound over the stringed filling element. For this purpose, a 0.3 mm thick, 30 mm wide Teflon tape was used, which was applied twice along its entire length. of the corrugated pipe 7. The Teflon tape was applied with a stretching force of approx. 30 N, thanks to which it was evenly contacted with the humps of the Teflon corrugated pipe 7, and at the same time, a helical recess was formed on the insulating and covering layer obtained in this way, extending over the valleys of the corrugated pipe 7, with a free space 10 remaining between the plastic cover strip 9 and the filler string 8.

W końcowej operacji (nie przedstawionej na rysunku) wyjmuje się trzpień walcowy, obcina się wystające końce materiałów izolacyjnych i łączy się szczelnie znanymi sposobami elastyczny przewód 1 z metalowymi końcówkami 2, 3, na przykład poprzez zaciskanie albo klejenie.In the final operation (not shown), the cylinder pin is removed, the protruding ends of the insulating materials are cut off and the flexible cable 1 is sealed with the metal terminals 2, 3 in known methods, for example by clamping or gluing.

Elastyczny przewód kriogeniczny o polepszonych właściwościach izolacyjnych otrzymano n akładając elastyczną osłonę termoizolacyjną 11 z osłoną ochronną 12 na przewód przedstawiony na fig. 7. Jako elastyczna osłona termoizolacyjna 11 została zastosowana rura z aerożelu o nazwie handlowej nanogel® firmy Cabot Corporation o średnicy wewnętrznej 22 mm, grubości 5 mm i długości 1200 mm. W celu uproszczenia operacji nakładania, przeciętą wzdłużnie elastyczną osłonę termoPL 227 194 B1 izolacyjną 11 z aerożelu nasunięto na przewód kriogeniczny zmontowany w poprzednim przykładzie wykonania, według fig. 7 i całą osłonę termoizolacyjną 11 owinięto osłoną ochronną 12 używając do tej operacji taśmy teflonowej o grubości 0,3 mm i szerokości 30 mm.A flexible cryogenic conduit with improved insulating properties was obtained by applying a flexible thermal insulation sheath 11 with a protective sheath 12 to the conduit shown in Fig. 7. As a flexible thermal insulation sheath 11, an airgel pipe of the trade name nanogel® from Cabot Corporation with an internal diameter of 22 mm was used, 5 mm thick and 1200 mm long. In order to simplify the application operation, the longitudinally cut flexible airgel thermocouple 11 was slipped over the cryogenic conduit assembled in the previous embodiment, according to Fig. 7, and the entire heat-insulating jacket 11 was wrapped with a protective cover 12 using 0-thick Teflon tape for this operation. , 3 mm and 30 mm wide.

W celu otrzymania przewodów kriogenicznych o polepszonych właściwościach możliwe są również inne kombinacje zastosowanych środków technicznych wchodzące w zakres ochrony przedmiotowego wynalazku. Przykładowo, bardzo dobre właściwości termoizolacyjne z zachowaniem wysokiej elastyczności uzyskuje się stosując przewód elastyczny składający się z dwóch przewodów według wynalazku, jednego o mniejszej średnicy a drugiego o większej, nałożonych koncentrycznie na siebie i szczelnie połączonych z końcówkami.In order to obtain cryogenic lines with improved properties, other combinations of technical means are also possible within the scope of protection of the present invention. For example, very good thermal insulation properties while maintaining high flexibility are obtained by using a flexible conduit consisting of two conduits according to the invention, one with a smaller diameter and the other with a larger diameter, coaxially superimposed on each other and tightly connected to the ends.

Claims

A flexible cryogenic conduit comprising coaxial flexible insulating layers and an elastic carrier, characterized in that the elastic carrier is in the form of a helical spring (6) on which a corrugated tube (7) made of flexible plastic is placed, the helical humps of the corrugated tube ( 7) fit tightly on their inner side to the upper part of the turns of the helical spring (6), and the helical valleys of the corrugated pipe (7) between the turns of the helical spring (6) are at least partially filled with the string filling element (8) and above the string element the filling (8) is an insulating and covering layer made of a plastic covering tape (9) in contact with the corrugated pipe (7) humps on their outer side.

Flexible cable according to claim 3. A method as claimed in claim 1, characterized in that the insulating and covering layer made of a plastic cover strip (9) has a helical recess extending over the valleys of the corrugated pipe (7), and a free space is formed between the plastic cover strip (9) and the filler string (8). space (10).

Flexible cable according to claim The method of claim 1, characterized in that a flexible heat-insulating cover (11) with a protective cover (12) is arranged on the plastic cover strip (9) in contact with the barbs of the corrugated pipe (7).

Flexible cable according to claim 3. A method according to claim 3, characterized in that the flexible heat-insulating cover (11) is made of airgel.

Flexible cable according to claim 3. The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that the corrugated tube (7) is made of heat-shrinkable material.

Flexible cable according to claim 3. The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that the corrugated pipe (7) is made of heat shrinkable Teflon pipe.

Flexible cable according to claim 3. The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that the corrugated tube (7) is made of Kevlar heat shrinkable tube.

Flexible cable according to claim The method as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that the cover strip (9) in contact with the outer ribs of the corrugated pipe (7) is made of Teflon.

Flexible cable according to claim 3. The coil spring (1) as claimed in claim 1, 2 or 3, characterized in that the helical spring (1) is a cylindrical spring.

A method for the production of cryogenic flexible conduits, in which flexible insulating layers are applied to a resilient bearing element, characterized in that a cylindrical tube made of heat shrinkable flexible plastic is applied to the resilient support element in the form of a cylindrical coil spring (6), and then it is heated. a cylindrical tube and shrinks on the upper part of the coils of the helical spring (6), transforming it into a corrugated tube (7), then a string filler (8) is wound into the helical valleys of the corrugated tube (7) formed between the coils of the helical spring (6), and over the string filling element (8), an insulating and covering layer made of a plastic covering tape (9) is wound so that the tape is in contact with the ribs of the corrugated pipe (7) on their outer side.

The method according to p. The method of claim 10, characterized in that a flexible heat-insulating casing (11) and a protective casing (12) are placed on the plastic cover strip (4) in contact with the outer side of the corrugated pipe (7) ribs.