RO117219B1

RO117219B1 - Element de etansare, tubular, flexibil

Info

Publication number: RO117219B1
Application number: RO95-00464A
Authority: RO
Inventors: Alain Wambeke; Joseph Willems
Original assignee: Raychem Sa Nv
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1993-08-25
Publication date: 2001-11-30
Also published as: UA29458C2; EP0658242B1; FI950996A0; HU9500628D0; IN182683B; JP3485566B2; KR100300936B1; CN1035687C; PL171144B1; IL106902A0; GR3020512T3; MY111064A; AU683018B2; CA2142347A1; ATE140306T1; KR950703714A; BG99474A; PL307684A1; MY112562A; NO950841D0

Abstract

Prezenta inventie se refera la un element de etansare, tubular, flexibil, utilizat la realizarea izolatiei cablurilor sau tevilor, de mediul inconjurator, in particular pentru cele aflate in interiorul unui conduct, sau in cazul unei cutii de conectare, in scopul de a preveni trecerea apei, gazului sau altor agenti contaminati, intr-un conduct, printr-o gaura de vizitare etc. sau de a proteja fata de mediu o conexiune intre cabluri. Elementul (1) de etansare, tubular, flexibil, care poate fi umflat printr-o gaura (8) dintr-un perete (4), pentru a etansa un obiect, este constituit dintr-un prim material (10) de etansare, dispus pe o suprafata dinspre interior a peretelui (4), acest prim material (10) de etansare putand fi deformat, pentru a bloca gaura (8), datorita presiunii din interiorul elementului, cand acesta este umflat, si un mijloc (18) pentru a mentine, in timpul deformarii respectivului prim material (10) de etansare, separarea dintre respectivul obiect si o suprafata dinspre exterior a peretelui, imediat adiacenta gaurii (8).

Description

Prezenta invenție se referă la un element de etanșare, tubular flexibil, utilizat la realizarea izolației cablurilor sau țevilor de mediul înconjurător, în particular, pentru cele aflate în interiorul unui conduct, sau, în cazul unei cutii de conectare, în scopul de a preveni trecerea apei, gazului sau a altor agenți contaminați, într-un conduct, printr-o gaură de vizitare etc. sau de a proteja, față de mediu, o conexiune între cabluri.

Motivul pentru care este necesară o izolație (ca alternativă pentru o legătură adezivă, fără o grosime semnificativă) ar fi existența unei diferențe de formă sau dimensiune între obiectul izolat și alte obiecte - de exemplu, carcasa în care e adăpostit. De exemplu, un coduct poate avea dimensiuni mai mari cu câțiva milimetri până la câțiva centimetri decât cablul sau obiectul pe care îl adăpostește; un cablu oval poate fi introdus într-un conduct circular; sau dimensiunile învelișului unei conexiuni după instalare pot fi mai mari decât ale cablurilor conectate. Deasemenea, atunci când o ramificare a două sau mai multe cabluri trebuie izolată, va fi necesară convertirea formei concave a secțiunii transversale combinate a acestora la o formă convexă, care să poată fi inclusă în interiorul unei înfășurări rigide sau altui tip de înveliș ori în semiforme sau manșon cu dimensiuni ajustabile (în general termoretractabil).

Asemenea izolații au fost de obicei realizate prin intermediul unui element izolator adaptabil, de exemplu un inel O, sau prin folosirea unei substanțe adezive topite sau substanțe izolatoare.

Aceste tipuri de izolații funcționează în general într-o manieră satisfăcătoare, putând apare însă probleme. De exemplu, elementele izolatoare adaptabile, prin însăși natura lor, au un modul de elasticitate scăzut, iar atunci când sunt utilizate pentru umplerea unor spații mari, pot prezenta pe perioade lungi de timp o tendință de deplasare. Deasemenea pot apare canale de scurgere dacă în masa de adeziv nu s-a introdus o cantitate suficientă de căldură în vederea topirii. Furnizarea căldurii în interiorul unei conducte este dificilă. Alte dificultăți pot apare datorită incompatibilității între materialele cablurilor și conductelor conținătoare. Cablurile sunt realizate din polietilenă sau plumb, în vreme ce conductele pot fi realizate din policlorură de vinii, oțel sau ciment - care poate fi murdar sau fărâmicioase și dificil de curățat.

O izolație pentru conducte larg folosită, prezentata în GB 1594937 (Raychem), cuprinde un element cavitar prevăzut pe suprafața sa internă și/sau pe cea externă cu mai multe bride distanțate, fiecare bridă extinzându-se în afara și în jurul suprafeței respective iar cel puțin o porțiune a bridei aflată la distanță de suprafața respectivă fiind deformabilă - dar numai la temperatură ridicată - iar cel puțin o parte a suprafeței (suprafețelor) respective și/sau suprafața bridelor fiind acoperite cu o substanță izolantă.

EP 0179657 (Raychem) prezintă o izolație pentru conducte destinată unui număr de aproximativ patru cabluri, conținând un arc care în momentul operării extinde radial zona de izolație față de conductă. Cablurile sunt izolate prin intermediul unor orificii retractabile termic. Arcul este operat după încălzirea porțiunii izolației în care el se află. Prin încălzire, materialul izolației se poate înmuia, activând un adeziv.

EP 0152696 (Raychem) prezintă un ansamblu destinat izolației unui spațiu intermediar (de exemplu spațiul dintre un conduct și cablul pe care îl conține), cuprinzând o anvelopă flexibilă prevăzută a fi inserată în spațiul intermediar prin

RO 117219 Bl înfășurare și prezentând o deschidere prin care poate fi umplută cu un material expandat sau expandabil, un container pentru materialul expandat de umplere și mijloace de conectare a containerului la anvelopă în vederea umplerii și expansiunea acesteia, caracterizat prin aceea că cel puțin pe o parte din suprafața exterioară a 50 anvelopei se găsește un strat adeziv sau izolator.

Alte specificații privind anvelopele utilizate pentru izolație sunt prezentate în continuare. EP 0100228 (Raychem) descrie un procedeu de realizare a unei izolații între cel puțin un obiect alungit și o suprafață care îl înconjoară, implicând:

- poziționarea între obiect și suprafață a unei anvelope flexibile conținând o 55 compoziție de umplere capabilă de a trece de la o stare de vâscozitate scăzută la una de vâscozitate ridicată;

- deformarea cel puțin a unei părți a anvelopei determinând conformartea compoziției de umplere față de obiect și suprafața înconjurătoare;

- creșterea valorii vâscozității compoziției de umplere. 60

EP 0210807 (Raychem) prezintă un element cu perete dublu, cei doi pereți fiind dispuși unul în jurul celuilalt pentru a forma un conduct de izolare sub forma unui tub prezentând între cei doi pereți un volum mic de umplere cu un lichid (preferabil având un punct de fierbere ridicat și o presiune de vapori scăzută) sau un solid destinate reducerii frecării. Elementul respectiv se poate deplasa în raport cu un 65 obiect prin alunecarea între cei doi pereți ai săi, pentru a-l proteja față de mediu sau din punct de vedere electric.

GB 2006890 (Kraftwerk Union) prezintă o izolație ce cuprinde un container fabricat dintr-o folie elastică de material plastic, umplut parțial cu un lichid dispus între un tub protector din perete și stratul izolator al unei conducte. Containerul are formă 70 toroidală și permite mișcările axiale și radiale ale conductei, menținând izolația între tubul protector și conductă.

US 3038732 (Scott and Sond) prezintă o bucșă gonflabilă destinată izolării căptușelii conductelor, cuprinzând un element cavitar elastic care în stare gonflată se conformează suprafeței interioare a căptușelii și vine în contact cu suprafața exte- 75 rioară a conductei; mijloace pentru introducerea unui fluid în interiorul elementului elastic și gonflarea acestuia; mai multe elemente de distanțare relativ solide dispuse simetric și făcând corp comun cu elementul elastic gonflabil, destinate a centra și sprijini conducta în interiorul căptușelii, fiecare element de distanțare prezentând o trecere de comunicație care asigură circulația lichidului în interiorul bucșei elastice. 80

US 2816575 (Stokes) prezintă un procedeu de instalare a unei conducte folosind inele de izolație gonflate.

US 3339011 (Swers Sr. ș.a.) prezintă o cutie de conectare izolată pneumatic cuprinzând o carcasă cilindrică despicată longitudinal prezentând în interior, adiacent capetelor sale longitudinale, mijloace pentru a fixa și distanța câte o pereche de 85 panouri de capăt, fiecare dintre-acestea incluzând două porțiuni de disc semicirculare cu marginile exterioare rotunjite, iar marginile interioare prezentând contururi aliniate; cablurile pot fi introduse în carcasă prin spațiile delimitate de aceste contururi; mijloace de izolație gonflabile localizate între cele două panouri pereche de capăt, prezentând deschideri aliniate cu cele ale panourilor, mijloacele de izolație fiind expan- 90 dabile peste cablurile introduse în deschiderile din panourile de capăt, caracterizată prin aceea că panaourile de capăt pot fi detașate de mijlocele lor de fixare iar porțiRO 117219 Bl unile de disc semicirculare sunt articulate pivotant una de alta, contururile lor lăturate delimitând deschiderile panourilor, iar porțiunile de disc semicirculare putând fi depărtate pivotant în vederea instalării cablurilor.

Un dispozitiv gonflabil de etanșare pentru inserția între suprafețele complementare ale capetelor arbore - alezaj a două conducte articulate este prezentat în GB 1077314 (Woodward Iron Company).

Un manșon cu pereți cavitari în care se injectează fluid în vederea izolației termice a conductelor a prezentat în GB 1421960 (Commissariat d'Energie Atomique).

Un element de închidere gonflabil din material izolant, folosit la izolația cablurilor a descris în GB 2028601 (Raychem).

US 907136 prezintă un dispozitiv de etanșare pentru articulațiile conductelor format prin plierea unei țesături cu ochiuri largi și aplicarea unui adeziv etc.

Soluțiile propuse în specificațiile de mai sus prezintă mai multe dezavantaje. De exemplu, folosirea vulcanizării sau altor metode de montare pot împiedica sau face dificilă îndepărtarea ulterioară a dispozitivului iar simpla presurizare a gazului din interior oferă o viață scurtă dispozitivului de izolație, datorită difuziei gazului sau existenței porilor. Deasemenea, sunt necesare ventile metalice scumpe, corodabile ușor de avariat, voluminoase, proeminente în afară.

Problema pe care o rezolvă invenția este realizarea unui element de etanșare care să funcționeze prin presurizarea aerului dintr-o anvelopă aflată în spațiul dintre conduct și cablul pe care îl conține, obținându-se siguranța blocării găurii prin care s-a realizat gonflarea, la îndepărtarea dispozitivelor de gonflare.

Elementul de etanșare, tubular flexibil, conform invenției, este constituit din:

- un prim material de izolație la suprafața dinspre interior a peretelui, material ce poate fi deformat pentru a bloca gaura de gonflare prin presiunea din interiorul dispozitivului gonflat;

- mijloace pentru menținerea, în timpul deformării primului material de izolație, a separației dintre elementul izolat și suprafața dinspre exterior a peretelui adiacent găurii.

Avantajele invenției sunt:

- eliminarea căilor de scurgere posibile:

- poate reduce aderența facilitând instalarea;

- poate prezenta un coeficient de frecare foarte ridicat - în particular față de materialele plastice: policlorură de vinii și polietenă, materialele tipice din care sunt realizate cablurile și conductele.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură cu fig. 1-7 care reprezintă:

- fig. 1, izolație pentru conducte în funcțiune;

- fig.2, modul de realizare-a unui dispozitiv de izolație;

- fig.3, diferite straturi ale unui dispozitiv de izolație într-o configurație parțial înfășurată;

- fig. 4a, 4b, 4c, modul de utilizare a unui tub de gonflare cu un dispozitiv de izolație;

- fig.5a, 5b, 5c, încorporarea unui inel O într-un perete al unui dispozitiv de izolație;

RO 117219 Bl

- fig.6a, 6b, o formă preferată de utilizare a primului material izolant în cadrul invenției: 140

- fig. 7a, 7b, 7c, 7d, izolația unei conexiuni ramificate între cabluri folosind dispozitivul de izolație.

Elementul de etanșare 1, tubular flexibil, conform invenției, este constituit din:

- un prim material 10 de izolație la suprafața dinspre interior a peretelui 4, material ce poate fi deformat pentru a bloca gaura de gonflare 8 prin presiunea din 145 interiorul dispozitivului gonflat;

- mijloace 18 pentru menținerea, în timpul deformării primului material de izolație 10, a separației dintre elementul izolat și suprafața dinspre exterior a peretelui adiacent găurii 8.

Mijloacele 18 de menținere pot îndeplini una sau mai multe funcții, explicate 150 mai jos.

Elementul de etanșarel poate fi furnizat cu gaura preformată sau aceasta poate fi făcută în timpul instalării sau oricând e necesar. Deasemenea, elementul de etanșare 1 poate fi furnizat împreună cu un tub (din material plastic flexibil, de exemplu politetrafluoretilenă sau nylon etc., sau un tub de metal sau alt material rigid) 155 ce poate fi preinstalat înaintea gonflării prin gaura 8 și primul material de izolației0. Alternativ, tubul poate fi utilizat ca o sculă, fie o sculă de unică folosință furnizate împreună cu elementul de etanșare într-un set: fie o sculă reutilizabilă pentru mai multe elemente de etanșare.

Mijloacele 18 de menținere a separației elementului izolat față de suprafața 160 dinspre exterior a peretelui 8 pot consta dintr-un element de distanțare la nivelul găurii 8. La aplicațiile practice ce presupun realizarea găurii 8 în timpul instalării elementului 1, mijloacele de menținere 18 a separației sunt poziționate în locul unde urmează să se facă gaura. în acest caz, mijloacele de menținere a separației pot fi folosite pentru ghidarea mijloacelor de realizare a găurii (cum ar fi tubul însuși). Dacă 165 gaura este preformată, însă elementul de etanșare 1 este furnizat cu tubul nemontat, mijloacele18 de menținere a separației pot ghida tubul în interiorul găurii. în aplicațiile practice preferate ale invenției, mijloacele de menținere 18 a separației formează o cameră 19 în jurul găurii 8 (ce include localizarea viitoarei găuri). 0 asemenea cameră poate fi delimitată de un inel 0 sau o garnitură de etanșare sau un element similar 170 fixat de suprafața elementului 1. Un efect asemănător poate fi obținut dacă mijloacele de menținere 18 a separării constituie parte integrală a elementului 1 de izolație, de exemplu sub forma unei suprafețe exterioare reliefate a peretelui 4. Dacă suprafața exterioară adiacentă găurii este împiedicată ar veni în contact cu primul element izolat, atunci presiunea mare din interiorul elementului de etanșare 1 va asigura 175 ieșirea unei cantități suficiente de material izolant prin gaură, asigurând blocarea ei eficientă. S-a observat că este de dorit să apară dislocarea unei anumite cantități de material izolant prin gaură. Dacă peretele elementului de etanșare 1 s-ar deplasa în contact cu elementul ce trebuie izolat, diferența de presiune de o parte și de alta a găurii 8 ar scade rapid către zero. Dislocarea de material izolant prin gaură ar fi 180 insuficientă, creindu-se o etanșare imperfectă, nesemnificativă datorită diferenței mici de presiune.

RO 117219 Bl

Elementul de etanșare 1 poate cuprinde și un al doilea material izolant 6 peste suprafața dinspre exterior a peretelui 4, acesta lipsind de preferință deasupra și în jurul găurii 8. Cel de-al doilea material izolant 6 poate veni în contact cu exteriorul inelului 0 sau mijloacelor de delimitare a unei camere în jurul găurii, sau poate reprezenta el însuși un mijloc de menținere a separației. în cazul în care este prezent cel de-al doilea material izolant S, fie furnizat odată cu elementul de etanșare 1, fie instalat odată cu acesta, mijloacele 18 de menținere a separației pot avea o funcție secundă sau alternativă celei de a ajuta la menținerea unei diferențe de presiune satisfăcătoare de o parte și de cealaltă a găurii 8, respectiv a unei curgeri prin ea. Inelul O sau celelalte mijloace pot acționa ca o barieră între primul material izolator 10 (când acesta a ieșit prin găuri] și cel de-al doilea material izolator 6. Aceasta poate fi necesară atunci când unul dintre materiale sau o componentă a sa pot deteriora celălalt material. De exemplu, primul material izolant 10 cuprinde de preferință o componentă suspendată în ulei - de exemplu sub forma unui gel - iar cel de-al doilea material izolant 6 cuprinde de preferință un mastic, care este solubil în ulei. Gelul se află sub presiune în urma gonflării elementului 1, iar după perioade lungi de timp și în condiții nefavorabile poate apare separația uleiului. Uleiul din gel poate determina deteriorarea masticului adiacent în absența inelului 0 sau altor mijloace, conform invenției. Inelul Ό sau alte mijloace de menținere pot fi fabricate din orice material satisfăcător, de preferință cauciucuri sintetice, de exemplu cele bazate pe un copolimer de fluorură de viniliden.

Pentru ca elementul de etanșare 1 să fie ușor gonflabil, primul material izolant 10 (aflat în interiorul său) este de preferință acoperit pe suprafața sa dinspre interior cu un strat de separare. Acesta poate fi format dintr-un film foarte subțire, flexibil, de polietilenă sau alt polimer, de exemplu cel cunoscut sub denumirea comercială Cling Film. Materialul izolant poate fi reținut într-o anumită poziție prin intermediul unei folii de polimer prinsă de perete, materialul fiind poziționat între aceasta și perete.

Printre avantajele oferite de mijloacele pentru menținerea separării menționate mai sus, cel mai important este probabil menținerea cel puțin pentru o perioadă scurtă de timp a unei diferențe de presiune semnificative de o parte și de alta a găurii. 0 gamă mai largă de compoziții ale gelului izolator (sau altor materiale) devine posibilă, în absența invenției pot apare probleme în cazul în care elementul de etanșare 1 e furnizat cu un tub de gonflare preinstalat într-o gaură în gel sau alt material izolant; și în cazul în care se presupune o izolație automată de retragerea tubului după gonflare. 0 asemenea izolație automată prin expulzarea gelului pentru a bloca gaura, așa cum e descris mai sus, este preferabilă datorită evitării folosirii ventilelor scumpe și voluminoase. Probleme la care s-a făcut referire pot apare în cazul gelului sau altor materiale care prezintă un anumit grad de întărire după perioade lungi de timp cu tubul montat. Când tubul e în sfârșit scos după gonflare, gaura rămasă e dificil de închis, de aici necesitatea unei diferențe de presiune ce trebuie menținută o perioadă suficientă de timp.

Deși cele mai importante avantaje ale invenției ar putea fi considerate cele legate de tuburile preinstalate, care penetrează primul material izolant, ce are tendința de a se solidifica, invenția prezintă avantajul unei izolații automate mai sigure și în alte situații.

RO 117219 Bl

De exemplu, mijloacele 8 de menținere a separației pot fi realizate din alte materiale izolante, în configurații în care tubul preinstalat nu penetrează materialul izolant (poate trece printre acest material și peretele elementului de etanșare 1 sau tubul de gonflare este introdus în timpul instalării.

Dispozitivele cavitare de izolație conform invenției au fost supuse unor încercări de rezistență mecanică, termică și de presiune, cu rezultate bune. în particular, elementele de etanșare au fost gonflate la 50 kPa și testate timp de cincisprezece minute pentru existența porilor și rezistența globală, precum și la o presiune de 2,8 bar pentru o testare de lungă durată. Pentru gonflare s-a folosit heliu, iar pentru înregistrarea pierderilor de gaz s-a utilizat un detector de heliu sofisticat. S-a reușit obținerea unui sistem de izolație automat la care trecerea heliului prin gaura folosită pentru presurizare nu a fost mai importantă decât nivelul de fond rezultând în urma difuziei gazului prin pereți. Prin alegerea unor materiale corespunzătoare (prezentate mai jos) difuzia heliului poate deveni nedetectabilă. Natura materialelor și configurația elementului de etanșare 1 pot fi alese în funcție de scopul urmărit; rezultatul surprinzător este că o gaură prin peretele elementului de etanșare 1 sau printre pereții unui ansamblu suprapus etc. se poate închide automat fără a necesita ventile scumpe și dezavantajoase. Se crede că dispozitivele gonflabile nu au mai fost folosite pentru izolații față de mediu (în special în domeniul accesoriilor pentru cabluri), unde durata de viață trebuie să numere mulți ani fără necesitatea unei regonflări periodice.

Deși nu reprezintă în prezent o soluție preferată, un petec interior poate fi poziționat peste gaura 8 în (sau între) pereții elementului 1. Petecul împreună cu primul material izolant 10 pot realiza izolația datorită presiunii din interiorul elementului 1. Petecul este format de preferință dintr-o folie flexibilă de polimer fixată de un perete al dispozitivului astfel încât tubul trece de preferință printre folie și perete, apropiat de planul peretelui (de pildă la mai puțin de 45 de grade de acest plan). Un material izolant, de pildă un gel sau un mastic, poate fi introdus între folie și perete, de exemplu sub forma unui strat dispus pe folie. Folia poate fi lipită sau sudată de perete de-a lungul a două linii separate de un spațiu redus (de ex.5-20mm), astfel încât tubul poate fi introdus în gaura din perete și apoi între perete și folie de-a lungul axei canalului format între cele două linii de sudură.

Gaura poate fi realizată între pereții unei îmbinări prin suprapunere, deși nici această soluție nu este preferată în prezent. îmbinarea prin suprapunere poate fi realizată în timpul fabricării elementului de etanșare 1 prin formarea unui tub dintr-o foaie de material. Gaura, având dimensiunea corespunzătoare lățimii îmbinării prin suprapunere, poate scade în secțiune transversală către exteriorul elementului de etanșare 1. Așadar gaura poate avea o formă de pâlnie sau de altă formă, determinând apoi blocarea găurii datorită presiunii interne. Dimensiunile găurii precum și proprietățile fizice și cantitatea de material izolant pot fi alese astfel încât acesta să nu fie expulzat din gaură în cantitate prea mare. Un petec, conform celor de mai sus, poate fi utilizat în combinație cu acest tip de gaură.

Așa cum s-a menționat mai sus, primul material izolant 10 include de preferință un gel. Un gel poate fi obținut prin suspendare în ulei a unui polimer, polmerul poate fi cross-linked. Este de preferat ca golul să prezinte la temperatura camerei o duritate mai mare de 45g - determinată cu un analizor de structură Stevens 230

235

240

245

250

255

260

265

270

RO 117219 Bl

Vooland - în particular mai mare de 50 g, în special mai mare de 60 g. Relaxarea după compresiune este de preferință mai mică de 12%, în particular mai mică de 10% și în special mai mică de 8%. Elongația maximă, tot la temperatura camerei, este de preferință mai mare de 60%, în special mai mare de 1000% și în particular mai mare de 1400%, determinată conform ASTM 0368. Modulul de elasticitate la o deformare relativă de 100% este preferabil de cel puțin 1,8, în special mai mare de 2,2 MPa. în general micșorarea de volum în urma solidificării va fi mai mică de 35%, în special mai mică de 25%. Golurile preferate sunt fabricate prin suspendare în ulei a blocurilor de copolimer, dure sau elastice - butilenă - stiren (ca cele cunoscute sub denumirea comercială Kraton a firmei Shell: G 1650, 1651 și 1652). Cantitatea de copolimer poate fi de 5-35% din greutatea totală a gelului, de preferință 4-15% în special 6-12%, în particular 7%. Cantitatea de copolimer și masa sa moleculară pot fi variate pentru a conferi anumite proprietăți fizice, de exemplu duritatea. Cu cât procentajul de polimer e mai mic și deci proporția de ulei e mai mare, cu atât suprapresiunea internă necesară pentru a izola gaura rezultată în urma retragerii tubului trebuie să fie mai mică.

Configurațiile descrise mai sus vor găsi aplicații pentru protecția față de mesiu a liniilor de alimentare, de exemplu conducte sau cabluri, în special cabluri de telecomunicații. în particular, pot fi folosite pentru realizarea unor izolații pentru conducte sau cutii de conectare. în cazul izolației pentru conducte, primul element al acesteia conform celor descrise mai sus va fi reprezentat de un cablu 2 introdus într-un conduct iar cel de-al doilea element al izolației va fi conductul 3. Izolația va interesa spațiul inelar dintre cablu și conduct, servind la prevenirea pătrunderii agenților contaminați, în particular apa, de-a lungul conductului 3, de exemplu într-o gură de vizitare, o clădire sau altă zonă ce trebuie menținută uscată sau curată. în conduct poate apare o creștere a presiunii, de aceea e preferabil să se prevadă mijloace pentru împiedicarea mișcării izolației ca urmare a apariției unei diferențe de presiune de-a lungul conductului.

Un al doilea material izolant 6 poate fi dispus pe o suprafață dinspre exterior a elementului 1, realizând izolația față de conductul 3. Dacă se folosește un mastic drept al doilea material izolant, un strat separator 7 poate fi necesar astfel încât izolația față de conduct să poată fi inserată cu ușurință în el. Un film subțire extensibil de polimer poate fi dispus pe o suprafață exterioară, de exemplu peste un strat de mastic. Un asemenea film poate permite deformarea masticului pentru a umple spațiile goale, eliminându-se astfel căile de scurgere posibile, poate reduce aderența facilitând instalarea și poate prezenta un coeficient de frecare foarte ridicat - în particular față de materialele plastice: policlorura de vinii și polietenă, materialele tipice din care sunt realizate cablurile și conductele. Sunt preferate filmele din polietilenă liniară de densitate scăzută, cunoscute sub denumirea cling film. Suprafața dinspre conductul 3 a elementului de etanșare 1 poate fi acoperită cu un astfel de film într-o proporție mai mare (opțional complet) obținându-se o frecare mai importantă în raport cu conductul decât în raport cu cablul. Filmul poate fi dispus între două structuri de mastic sau alt material izolant pentru a se conferi soliditate stratificării. în acest mod zonele unde filmul este întrerupt permit celor două straturi să vină în contact nemijlocit.

RO 117219 Bl în practică, poate apare tendința materialului izolant din elementul 1 de a fi dislocat, de exemplu datorită presiunii din interiorul conductului. Acest neajuns poate fi împiedicat prin intermediul unei benzi de material poros dispusă pe o suprafață a elementului de etanșare 1, acționând ca un baraj.

Invenția poate fi aplicată și pentru izolația față de mediu a unui cablu sau cutie de conectare a cablurilor. în acest caz, elementul de etanșare 1 poate fi utilizat împreună cu o carcasă rigidă în interiorul căreia poate fi introdus cel puțin parțial primul element al izolației. Carcasa poate avea un capăt orb, unul sau mai multe dispozitive de izolație fiind utilizate pentru izolația capătului unui cablu, care va ieși prin extremitatea deschisă a carcasei. Poate fi realizată în acest mod o cutie de conectare a cablurilor, pentru izolația a ceea ce este numit un punct de distribuție radială într-o rețe de distribuție din telecomunicații. Această configurați poate servi și la realizarea izolației unei conexiuni între cabluri de fibre optice. în acest caz, carcasa poate conține unul sau mai multe dispozitive organizatoare de conexiuni pentru cabluri de fibre optice. într-o altă configurație carcasa prezintă cel puțin două capete deschise, servind la realizarea unei cutii de conectare în-line pentru cabluri din cupru sau fibre optice. 0 asemenea carcasă poate fi de formă tubulară sau tip înfășurare exterioară. în zona de ramificație a cablurilor, elementul de etanșare poate fi poziționt între acestea, precum și între cabluri și carcasă sau alt element secund. în general, elementul de etanșare va trece printre cablurile ramificate și apoi va înfășură împreună cablurile.

Invenția prezintă și un procedeu de izolație față de mediu a unui prim element, de exemplu un cablu, cuprinzând:

- o poziționare cel puțin parțială a primului element în interiorul unui element secund (de exemplu un conduct, o înfășurare externă sau altă carcasă),

- poziționarea, între primul și al doilea element, a elementului de etanșare 1 conform invenției si > I

- gonflarea elementului 1 în vederea izolării spațiului dintre primul și al doilea element.

Gonflarea se poate realiza prin atașarea unui tub la o sursă de fluid sub presiune și (în cazul în care nu este montat deja) inserarea tubului în gaura din peretele (sau între pereții) elementului de etanșare 1. Fluidul sub presiune este de preferință compresibil, aer, azot sau alt gaz inert. Dacă se utilizează un lichid, de exemplu apă, în general e necesar ca elementul de etanșare să fie elastic în vederea realizării unei rezerve de presiune pentru a compensa mișcările celor două elemente. Dacă dispozitivul de izolare este elastic, există probabilitatea alunecării sale lente sau rigidizării. Se preferă să existe o deformare elastică minimă iar pentru gonflare să se utilizeze un gaz.

Elementul de etanșare 1, fiind flexibil, se va deforma la gonflare realizând izolația între primul și al doilea element, de exemplu prim umplerea spațiului inelar dintre cablu și un conduct care îl conține. Izolația poate fi realizată și în absența unei concentricități între cablu și conduct sau în cazul unor forme ovale sau neobișnuite ale secțiunilor transversale ale cablului și/sau conductului.

Când se atinge valoarea dorită a presiunii interne tubul poate fi pur și simplu retras, permițând închiderea automată a găurii datorită presiunii din interior. în acest mod surprinzător pot fi atinse presiunii interne ridicate și se pot obține izolații durabile pentru mulți ani. Se recomandă ca gonflarera să nu fie prea rapidă, deoarece

320

325

330

335

340

345

350

355

360

RO 117219 Bl elementul de etanșare însuși precum și materialul izolant atașat trebuie să se deformeze în mod corespunzător pentru a realiza izolația dintre cablu și conduct. Pot fi folosite ca mijloace de presurizare o pompă de mână (de exemplu o pompă de bicicletă), o pompă electrică, un cilindru de gaz sub presiune și altele. Pompele mai puternice este recomandabil să fie utilizate împreună cu un reductor de presiune.

Peretele elementului de etanșare 1 va fi în general flexibil și deci capabil de a se conforma unor substraturi de diferite dimensiuni și forme. Poate conține cel puțin trei straturi, unul folosind de exemplu pentru a reține fluidul, unul pentru a furniza rezistența mecanică (față de presiunea internă, rezistență la rupere sau penetrare) și unul servind la realizarea unei izolații a substratului prin acomodarea față de neregularitățile de dimensiuni reduse ale suprafeței acestuia. Astfel, peretele poate conține opțional un prim strat metalic (sau material plastic metalizat ori acoperit cu metal) cu care fluidul vine în contact, un al doilea strat de rezistență (de exemplu un strat dens de polietilenă) și un al treilea strat - poziționat direct sau indirect în relație cu primul strat - între primul strat și substrat. Cel de-al treilea strat poate fi format dintr-un material deformabil, de exemplu cauciuc sau alt elastomer, ori material poros. Pentru al treilea strat pot fi utilizate și alte materiale, de exemplu materiale izolante. Este preferabil în cazul multor aplicații practice ca între elementul de etanșare și cablu sau conduct să nu survină o adeziune permanentă. în general se preferă ca stratul secund să prezinte o duritate de 35-85, preferabil 40-80, în special 45-75 shore. Funcțiile relevate mai sus pot fi îndeplinite de un număr mai mic de straturi, unul dintre acestea fiind multifuncțional.

Peretele poate fi realizat ca un ansamblu laminat dintr-un film de metal și un strat de material plastic pe ambele părți. Asemenea straturi de material plastic pot permite sudarea termică a peretelui de el însuși pentru obținerea anvelopei. Un petec sudat sau lipit, care va fi supus mai degrabă la forfecare decât la întindere atunci când dispozitivul este gonflat, este de preferință paralel cu axa elementului 1 când acesta este cilindric. Sudurile simple ale capetelor sale pot fi realizate prin presare la cald.

Pentru asigurarea rezistenței mecanice pot fi adăugate straturi suplimentare, de exemplu orientate biaxial sau două straturi orientate uniaxial de polietilenă cu densitate ridicată - cunoscute sub denumirea comercială Valeron. 0 structură posibilă este următzoarea, oferinsdu-se dimensiunile preferate:

Copolimer	15-	30 microni
Valeron (denumire comercială)	40-	160 microni
Mylar (denumire comercială)	10-	30 microni
Aluminiu (unul sau mai multe straturi)	5-	60 microni
Mylar (denumire comercială)	10-	30 microni
Polietilenă liniară de densitate scăzută	0-	80 microni
Copolimer	15-	30 microni

RO 117219 Bl structură alternativă poate cuprinde:

405

Rayofix 1 (denumire comercială)	75-	125 microni
Poliester 0 (de exemplu Myler)	75-	125 microni
Aluminiu	8-	16 microni
Poliester 0 (de exemplu Myler)	75-	125 microni
Rayofix 1	75-	125 microni

410

Rayofix este un terpolimer incluzând butilacrilat de etilena acid acrilic și grupări etilenice.

Aceste structuri pot fi modificate, de exemplu omițând Myler sau folosind un alt material în locul său. Mai mult, fiecare strat poate fi prevăzut cu un strat acoperitor pentru facilitarea lipirii sau sudării, de exemplu un poliuretan cu grosimea corespunzătoare la 3,7 g/m^a. Copolimerul trebuie să permită lipirea la cald sau sudarea, putâd include un adeziv topit, de pildă unul bazat pe acetat de vinii - etilena. 0 grosime mai importantă a copolimerului (de exemplu până la 200 microni) poate fi utilizată la liniile de sudură/lipire pentru umplerea și acoperirea neregularităților. Se poate adăuga sau folosi alternativ un adeziv pe bază de poliamidă. Structura este preferabil să aibă o alungire la rupere de cel puțin 10%, în special cel puțin 20%. Această structură poate fi utilizată în cadrul unei anvelope care include un polimer de exemplu un elastomer (de exemplu cauciuc), consolidat de exemplu cu nylon, sau poate fi utilizată solitar. Materialul adițional poate reduce mișcarea de derivă.

în general este necesar să se realizeze contactul prin intermediul izolației, între cablu și conduct, de-a lungul unei linii ce întrerupe căile de comunicare posibile, deși ar putea fi preferată o suprafață de contact de lățime semnificativă. Poate fi suficient, prin urmare, pentru un dispozitiv de izolație să conțină o fâșie subțire de cauciuc sau un strat de altă natură, de exemplu gel sau mastic conform celor de mai sus, care să se extindă numai pe o parte din suprafața sa în fig. 1, elementul 1 realizează o izolație pentru conducte, umplând spațiul inelar dintre cablul 2 și conductul 3. Elementul de etanșare 1 prezintă pereții 4, flexibili și de preferință fără capacitate de întindere, între care este introdus un fluid sub presiune 5, de exemplu aer. O suprafață externă a pereților 4 poate fi acoperită cu un material izolator 6, de exemplu mastic, pentru a umple neregularitățile suprafeței conductului.

Fig.2 reprezintă modul în care un element 1 poate fi realizat. O foaie 7 de material, preferabil cu o structură laminată, este prevăzută cu o gaură 8 prin care va fi inserat mai târziu un tub destinat gonflării elementului de etanșare 1. Gaura 8 e acoperită cu un petec 9, un material izolant 10 fiind dispus opțional între foaia 7 și petecul 9. în continuare foaia 7 formează un tub, realizându-se o îmbinare prin suprapunere prin sudare sau lipire. Apoi un tub 12 folosit ulterior pentru presurizarea anvelopei este introdus în gaura 8, de-a lungul suprafeței foii 7. Produsul poate fi livrat deci cu tubul deja poziționat. Alternativ, tubul poate fi livrat separat. în acest din urmă caz, ar putea fi necesară introducerea sa manuală pentru a preveni blocarea trecerii sale, sau cel puțin să se marcheze locul unde tubul va fi instalat deoarece gaura 8 nu

415

420

425

430

435

440

445

RO 117219 Bl va fi în general vizibilă. După inserarea tubului 12 se realizează îmbinările la capete 13, prin sudare sau lipire, opțional cu pliere. Următorul pas constă în aplicarea materialului izolant interior 6 între două benzi de baraj din material poros sau alt material 14 care îi împiedică deplasarea în timpul funcționării. Materialul izolant exterior 6 a fost aplicat în final. Acest strat poate fi acoperit de un strat subțire de polimer (cling film) sau alt strat foarte subțire și flexibil. El servește la reducerea aderenței și la creșterea frecării. Straturile suplimentare intern și extern pot fi schimbate unul cu celălalt.

Elementul de etanșare 1 din fig.3 este prezentat într-o configurație parțial înfășurată. Numerele de poziție corespund celor utilizate mai sus. Un strat suplimentar de material izolant 15, de exemplu mastic, este poziționat peste suprafața dintre interior, aflată în contact cu un cablu.

Fig. 4a, 4b și 4c, prezintă inserția și retragerea unui tub 12 de gonflare. Retragerea se face prin sinplă tragere, nefiind necesară deșurubarea etc. deoarece tubul a fost menținut în poziție prin frecare sau ușoară adeziune. Este surprinzător că o presurizare satisfăcătoare și o izolație consecutivă pot fi realizate fără un șurub sau baionetă sau altă legătură mecanică între perete și tub. în fig.4c se observă sum presiunea internă a expulzat prin gaura 8 o cantitate de material izolant 10, asigurând o izolație perfectă. Fig.5 și 6 prezintă modul prin care invenția realizează această izolație.

Un element de etanșare 1 conform invenției este prezentat parțial în fig.5a (în explozie); fig. 5b este o vedere în perspectivă iar 5c o secțiune transversală. în aceste figuri sunt prezentate peretele 4 al elementului de etanșare 1; un al doilea material izolant 6, de exemplu mastic, pe o suprafață dinspre exterior; un strat separator 17 acoperind materialul 6; un tub 12 trecând prin gaura 8 din perete; și un inel Ό 18 servind drept mijloc de menținere a separației între peretele 4 și suprafața ce trebuie izolată, de exemplu suprafața interioară a conductului 3 din fig.1. Inelul O formează o cameră 19 în jurul găurii 8, spațiu permițând materialului izolant 10 să iasă prin gaură. Deoarece peretele 4 nu poate adera strâns în timp scurt de o suprafață exterioară, de exemplu cea a peretelui conductului, la exteriorul găurii va exista o presiune scăzută (în general 1 bar), permițând suprapresiunii interne (evaluată la 2-3 bar) apărută în urma gonflării să disloce gelul 10.

Fig. 6a, prezintă atașarea prin lipire sau alt procedeu a unui disc de gel 10 sau alt material izolator de o suprafață dinspre interior a unui perete 4 a unui dispozitiv de izolație. Gelul este plasat sub o gaură 8 prin care va fi introdus un tub în vederea gonflării elementului de etanșare 1. Suprafața de sub fragmentul de perete 4 se găsește bineînțeles în interiorul anvelopei iar suprafața de deasupra se găsește în exterior. Pentru a se preveni lipirea prin intermediul gelului 10 a peretelui 4 de un perete opus (nereprezentat) gelul poate fi acoperit de un strat de separație 20, cuprinzând un polimer, de exemplu cel folosit pentru cling film. Stratul separator poate prezenta o gaură pentru a permite trecerea unui tub de gonflare prin gel și stratul separator, perpendicular pe suprafața peretelui.

Fig.6b prezintă gelul, stratul separator și peretele, în configurație asamblate.

Fig. 7a, 7b, 7c și 7d prezintă dispozitivul folosit la izolația ieșirii unei conexiuni

RO 117219 Bl ramificate între cabluri 21. Fig. 7a prezintă două cabluri 22 ieșind din carcasa 23. în fig. 7b și 7c e prezentată câte o secțiune lângă capătul carcasei. în fig.7b un element de etanșare 1 a fost înfășurat în jurul celor două cabluri, fiind prezentat înainte de gonflare.

în fig 7c sunt folosite două dispozitive de izolație 1, câte unul în jurul fiecărui cablu. Efectul gonflării unui element de etanșare 1 e prezentat în fig.7d. Elementul de etanșare umple spațiul dintre carcasa 23 și cablurile 22, împiedicând pătrunderea agenților contaminați. Straturile suprapuse ale elementului de etanșare sunt reprezentate ușor separate pentru o mai bună claritate. Carcasa 23 din fig. 7d este de tip înfășurat, fiind prezentat în poziția 24 o închidere a acesteia.

Pentru evitarea oricărei ambiguități, menționăm că invenția propune mai multe elemente de etanșare, materiale de izolație și procedeu de realizare și aplicare în practică în domeniul izolației față de mediu sau blocării. în particular, pot fi selectate oricare dintre materiale, configurații, benzi de izolație, supape.

Revendicări

Claims

1. Element (1) de etanșare, tubular flexibil, care poate fi umflat printr-o gaură (8) dintr-un perete (4), pentru a etanșa un prim obiect, caracterizat prin acee că prezintă un prim material (10] de etanșare, dispus pe o suprafață dinspre interior a peretelui (4), acest prim material (10) de etanșare putând fi deformat, pentru a bloca gaura (8), datorită presiunii din interiorul elementului ,când acesta este umflat și un mijloc (18) pentru a menține, în timpul deformrării respectivului prim material (10) de etanșare, separarea dintre respectivul obiect și o suprafața dinspre exterior a peretelui imediat adiacentă găurii (8).

2. Element (1) de etanșare conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că mijlocul (18) de menținere cuprinde un distanțier localizat la respectiva gaură.

3. Element (1) de etanșare, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că mijlocul (18) de menținere formează o cameră (19) în jurul găurii.

4. Element (1) de etanșare, conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că mijlocul (18) de menținere cuprinde un inel (O) sau o garnitură de etanșare.

5. Element (1) de etanșare, conform revendicărilor 1...4, caracterizat prin aceea că prezintă, în plus, un al doilea material (6) de etanșare dispus peste o suprafață dinspre exterior a peretelui, materialul de etanșare fiind absent deasupra și în jurul găurii (8).

6. Element (1) de etanșare, conform revendicării 5, caracterizat prin aceea că primul material (10) de etanșare cuprinde un material suspendat în ulei, iar cel deal doilea material (6) de etanșare este solubil în ulei, mijlocul (18) de menținere servind și ca barieră între gaura menționată și cel de-al doilea material de etanșare.

7. Element (1) de etanșare, conform oricăreia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că primul material (10) de etanșare include un gel.

8. Element (1) de etanșare, conform revendicărilor 5 sau 6, caracterizat prin aceea că al doilea material (6) de etanșare include un mastic.

495

500

505

510

515

520

525

530

RO 117219 Bl

9. Element (1) de etanșare, conform revendicărilor 2 sau 3, caracterizat prin aceea că mijlocul (18) de menținere include un cauciuc.

10. Element (1) de etanșare, conform oricăreia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea ca, o suprafață dinspre interior a primului material de etanșare (10) este acoperită cu un strat (17) separator.

11. Element (1) de etanșare, conform oricăreia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că primul material (10) de etanșare este poziționat între perete și un petec (9) prins de perete.

12. Element (1) de etanșare, conform oricăreia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că peretele (4) include un ansamblu laminat de metal și material polimeric.

13. Element (1) de etanșare, conform oricăreia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că peretele (4) nu are capacitate de întindere, la instalare și în condiții de funcționare.

14. Element (1) de etanșare, conform oricăreia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că are forma unei anvelope alungite ce poate fi înfășurată în jurul unui cablu (2) și umflate pentru a forma o etanșare tubulară între cablu și conducta (3) ce înconjoară cablul (2).

15. Element (1) de etanșare, conform oricăreia din revendicările precedente, caracterizat prin aceea că prezintă în plus un tub (12) prin intermediul căruia poate fi introdus un fluid în interiorul elementului (1) de etanșare în vederea umflării lui.

16. Element (1) de etanșare, conform revendicării 15, caracterizat prin aceea că tubul (12) este preinstalat, înaintea umflării, printr-o gaură (8) din peretele (4) și prin primul material (10) de etanșare.