SK26895A3

SK26895A3 - Elastic hollow sealing element

Info

Publication number: SK26895A3
Application number: SK268-95A
Authority: SK
Inventors: Alain Wambeke; Joseph Willems
Original assignee: Raychem Sa Nv
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1993-08-25
Publication date: 1995-10-11
Also published as: UA29458C2; EP0658242B1; FI950996A0; HU9500628D0; IN182683B; JP3485566B2; KR100300936B1; CN1035687C; PL171144B1; IL106902A0; GR3020512T3; MY111064A; AU683018B2; CA2142347A1; ATE140306T1; KR950703714A; BG99474A; RO117219B1; PL307684A1; MY112562A

Description

Tento vynález sa týka pružného dutého tesniaceho prvku pre substráty ako sú káble alebo rúrky, najmä v kanáloch alebo spletených v plášti. Používa sa, aby sa zabránilo prenikaniu vody, plynu alebo inej kontaminujúcej látky kanálom, prielezom atď. alebo k ochrane spojeného káblu pred prostredím. Vynález bude popísaný hlavne na tesnení kanálu, pričom tento termín zahrňuje i priechody, ale vynález je rovnako použiteľný na iné prípady utesnenia, vrátane obalov spojených vodičov, ochranných rúrok a priechodiek, atď. ĽŕV'fbyr; r ťa r______rCoi/)/ .<,/

Dôvod, prečo sa môže vyžadovať skôr tesnenie, ako lepivý spoj nemajúci významnú hrúbku, je nepomer medzi veľkosťou tvaru medzi substrátom, ktorý sa má utesniť a nejakým iným predmetom ako je plášť, vo ktorom leží. Napríklad kanál môže byť o niekoľko milimetrov až o niekoľko centimetrov väčší ako kábel alebo iný substrát, ktorý ho nesie, oválny kábel môže ležať vo vnútri kruhového kanálu alebo inštalovaná veľkosť plášťa spoja môže byť väčšia ako spojené káble vo vnútri. Rovnako ak sa má utesniť rozvetvenie medzi dvoma alebo viac káblami, bude obecne nutné previesť ich kombinovaný vydutý prierez na vypuklý tvar, ktorý môže byť uzavrený napríklad tuhým obalom alebo iným plášťom alebo polovicami plášťa alebo rozmerové vratnou (obecne teplom zmŕštiteľnou) priesuvkou.

Toto tesnenie sa obvykle vytváralo použitom tvárneho tesniaceho prvku, napríklad o-krúžku alebo použitom tesniacej hmoty alebo taviaceho lepidla. I keď toto tesnenie pracuje obecne spoľahlivo, občas sa objavujú problémy. Napríklad vďaka svojej povahe majú tvárne tesniace prvky nízky modul a najmä tam kde sa používajú k vyplneniu veľkých ’ ’ V· ’^V- ¹

-2medzier majú tendenciu behom ďalšej doby vykazovať tok. Rovnako sa môžu objaviť miesta s netesnosťou pokiaľ nebolo možné priviesť do tavného lepidla dostatok tepla k jeho roztaveniu. Preto je napríklad obtiažne zaviesť teplo do kanálu..

Potiaže môžu tiež vznikať k vôli materiálom potrebným pre kanále a káble, ktoré môžu byť vzájomne nezlučiteľné. Káble sa často vyrábajú z polyetylénu alebo olova a kanále z polyvinylchloridu, ocele alebo cementu, ktoré môžu byť znečistené alebo drobivé a. obtiažne čistiteľné.

Široko používané tesnenie kanálov, uvedené v patente VB 1 594 937 (Raychem) je dutý prvok vybavený na svojom vnútornom a/alebo vonkajšom povrchu radom od seba vzdialených prírub, pričom každá príruba je deformovateľná po celom tomto povrchu, prinajmenšom ale tá časť príruby, ktorá je na vzdialenej strane od tohoto povrchu, ale len za zvýšenej teploty a najmenej časť tohoto povrchu a alebo povrchu prírub má na sebe tesniaci materiál.

EP 01 79657 (Raychem) uvádza tesnenie kanálov, najmä pre utesnenie okolo štvorice káblov, ktoré je tvorené pružinou, ktorá keď je v činnosti radiálne rozťahuje tú časť tesnenia kanálu, ktorá má utesňovať voči kanálu. Káble sú utesnené výstupmi tesnenia kanálu, ktoré sa teplom zmrštili. Pružina je uvedená do činnosti po zahriatí súčasti tesnenia kanálu, vo ktorom leží. Ohriatie spôsobí zmäknutie materiálu tesnenia a aktivuje lepidlo.

EP 01 52696 (Raychem) zobrazuje súbor pre utesnenie štrbiny (akou je štrbina medzi kanálom a káblom, ktorý je

-3v ňom), ktorou tvorí pružný obal, ktorý je usporiadaný tak, aby sa dal zabaliť do seba pre vloženie do štrbiny, pričom obal má v sebe otvor, ktorým sa do nej dostane expandovateľný alebo expandujúci výplňový materiál, napríklad vulkanizovateľná pena, pre expandovanie obalu, ďalej zo zásobníku obsahujúceho tento expandovateľný plniaci materiál a prostriedkov pre spojenie tohoto zásobníka s obalom za účelom vpravenia plniva do nej, aby sa docielilo expanzie obalu, vyznačujúci sa tým, že lepidlo alebo tesnivo je umiestnené na najmenšej časti vonkajšieho povrchu obalu alebo s ňou spojené. Obsah EP 0152696 je tu uvedený ako odkaz.

K ďalším popisom patentov, ktoré uvádzajú duté obaly pre utesnenie patrí nasledujúce: EP 01 00228 (Raychem), ktorý uvádza metódu pre vytvorenie tesnenia medzi najmenej jedným pozdĺžnym predmetom a povrchom, obklopujúcim tento alebo každý predmet, ktorý zahrňuje:

a) umiestnenie pružného obalu, obsahujúceho látku, ktorá vyplní medzeru, ktorý je schopný prejsť zo stavu z nízkou viskozitou na stav s vyššou viskozitou;

b) deformovanie najmenšej časti obalu, čím sa spôsobí, že látka vyplňujúca medzeru sa upraví podľa objektu a povrchu a

c) vyvolanie zmeny z nižšej na vyššiu viskozitu.

EP 0210807 (Raychem) uvádza výrobok s dvojitou stenou, pričom dve z nich sa môžu použiť jedna okolo druhej tak, že vytvorí tesnenie kanálu, vo tvare rúrky majúcej medzi svojimi stenami malý objem náplne kvapaliny znižujúcej

-4trenie (s výhodou s vysokým bodom varu a nízkou tenziou pár) alebo pevnej látky medzi jeho dvoma stenami. Výrobok je schopný otočiť, sa cez substrát strihom medzi jeho dvoma stenami a tým poskytovať elektrickú ochranu a ochranu voči prostrediu.

VB 2 006 890 (Kraftwerk Union) uvádza tesnenie zahrňujúce zásobník, vytvorený z pružnej fólie z plastu a čiastočne vyplnené kvapalinou, ktorá je medzi ochrannou rúrkou v stene a izolačnou vrstvou okolo rúrky. Zásobník je v podstate prstencového tvaru a umožňuje, aby sa potrubie pohybovalo axiálne a radiálne a pritom vytváralo tesnenie medzi izolačnou vrstvou a rúrkou.

USA 3 038 732 (Scott a Bond) uvádza nafukovateľné tesniace puzdro pre tesnenie plášťa a potrubia, ktoré zahrňuje duté pružné prvky majúce po nafúknutí tvar, ktorý kopíruje vnútorný povrch tohoto plášťa a je vo styku s vonkajším povrchom rúrky tohoto potrubia, prostriedky pre vpravenie tečúcej látky do týchto dutých pružných prvkov, ktorá ich nafúkne a niekoľko šikmo umiestnených, relatívne pevných dištančných prvkov, spojených s týmito dutými pružnými prvkami a priečnych voči ním pre vystredenie a podoprenie tejto rúrky v tomto puzdre, pričom každý z týchto dištančných prvkov má v sebe priechod pre spojenie s kvapalinou v dutom vnútrajšku tohto dutého pružného prvku.

USA 2 816 575 Stokes uvádza aparát pre kladenie potrubia, ktoré využíva nafúkané obvodové tesniace krúžky.

USA 3 339 011 (Ewers Jr. a kol.) uvádza pneumaticky utesnený kábel spojený v plášti, ktorý zahrňuje pozdĺžne delený utesniteľný valcový plášť, majúci v blízkosti obidvoch koncov myslené pozdĺžne v sebe prostriedky

-5k udržaniu a umiestneniu koncových nástenných panelov od seba, pričom každý koncový nástenný panel zahrňuje dve polokruhovité kotúčové časti majúce zaoblené vonkajšie okraje a vnútorné okraje vrátane v jednej rade umiestnených výrezov v nich, pričom káble môžu vstupovať do tohoto plášťa týmito výrezmi, ktoré sú v jednom rade za sebou a nafukovacie tesniace prvky uzavreté medzi každým párom týchto koncových nástenných panelov a majúce otvory v rade s otvormi v paneloch, pričom sú tieto nafukovacie prvky expandovateľné, pokiaľ sú takto uzavreté proti týmto káblom, ktoré prechádzajú cez koncové otvory v stene vyznačujúce sa tým, že tieto koncové steny sa dajú odstrániť z týchto prvkov, ktoré ich pridržujú a tieto polovice polokruhového kotúča sú spolu spojené čapom tak, že sú ich výrezy u seba, takže vytvárajú tieto otvory týchto panelov, pričom tieto polokruhové časti kotúča môžu byť otočné otvorené od seba pre umiestnenie týchto vodičov.

Nafukovací upchávkový prvok pre vkladanie medzi stykové plochy hlavového a hladkého konca potrubného spoja je uvedený vo VB 1 077 314 (Wodward Iron Company).

Vo VB 1 421 960 (Commissariat á 1'Energie Atomigue) je uvedená objímka s dutými stenami, do ktorej sa má vstrieknuť kvapalina pre tepelnú izoláciu kanálov.

Vo VB 2 028 601 (Raychem) sa uvádza nafukovací uzatvárací prvok majúci na sebe tesniaci materiál a používajúci sa pre utesňovanie káblov.

USA 907 136 uvádza tesnenie pre potrubné spoje, vytvorené skladaním otvorenej sieťovej tkaniny s naneseným lepidlom, atď.

I keď mnohé z výrobkov popísaných vo vyššie uvedených popisoch sú schopné byť uspokojivým tesnením, niektoré problémy zostávajú. Napríklad použitie vulkanizácie alebo inak sieťovateľných materiálov môže brániť alebo robiť obtiažnym následné odstránenie výrobku a jednoduché natlakovanie tesnenia plynom bude obecne znamenať, že výrobok má krátku životnosť kvôli netesnostiam alebo difúzii plynu. Rovnako sa vyžadujú drahé ťažkopádne, ľahko poškoditeľné a korozujúce kovové ventily, ktoré vyčnievajú z výrobku.

u.

Teraz som vyvinul tesnenie kanálu alebo plášťa alebo iný tesniaci prvok, ktorý môže v určitých prevedeniach zabrániť týmto a iným problémom a môže fungovať tak, že sa proste tlakom vzduchu nafúkne vankúšik v priestoru medzi napríklad kanálom a káblom, ktorý je v ňom uložený.

Prekvapivým výsledkom je, že som bol schopný zaistiť, že je otvor cez ktorý je tesnenie nafúknuté spoľahlivo zablokovaný po odstránení rúročky použitej pre nafúknutie.

Predkladaný -vynález poskytuje pružný dutý tesniaci prvok, ktorý môže byť nafúknutý cez otvor v jeho stene tak, aby tesnil voči prvému výrobku pričom tento prvok má prvý tesniaci materiál na dovnútra obrátenom povrchu steny, pričom tento prvý tesniaci materiál môže byť deformovaný tak, aby tlakom zablokoval otvor v prvku keď sa nafúkne a prostriedok pre udržovanie oddelenia medzi výrobkom a von obráteným povrchom steny bezprostredne v blízkosti otvoru behom deformácie prvého tesniaceho materiálu.

Prostriedok pre udržovanie oddelenia môže mať jednu alebo viac funkcií, ktoré budú vysvetlené nižšie.

-Ί Tesniaci prvok môže byť dodaný s pripraveným otvorom, alebo môže byť otvor prevedený behom montáže alebo inak podl'a potreby a keď je to treba. Tesniaci prvok môže byť taktiež dodaný s rúročkou (ktorou môže byť pružná rúročka z plastu ako je polytetrafluoretylén alebo nylon, atď. alebo to môže byť kovová alebo iná tuhá rúročka, ktorá môže byť vložená pred nafúknutým cez otvor a prvý tesniaci materiál.

Alternatívne môže byť rúročkou nástroj, pričom v tomto prípade to môže byť nástroj pre jednorázové použitie, dodávaný s každým tesniacim prvkom ako súprava alebo to môže byť opakovane použiteľný nástroj pre použitie u mnoho tesniacich prvkov.

Prostriedok pre oddelenie výrobku na vonkajšom povrchu steny môže byť podložka umiestnená na otvore. U prevedenia, kde je nutné previesť otvor behom montáže to znamená umiestnenie v polohe, kde je treba previesť otvor. V tomto prípade môže prostriedok pre udržovanie pôsobiť ako vodítko pre akýkoľvek prostriedok (ako je rúrka sama), ktorý bude použitý k prevedeniu otvoru. Podobne ak je otvor predom vytvarovaný, ale tesniaci prvok je dodaný bez nasadenej rúročky, prostriedok pre udržovanie môže pôsobiť tak, že zavedie rúrku do otvoru.

U výhodných prevedení tvorí prostriedok pre udržovanie komoru okolo otvoru (ktorá rovnako zahrňuje umiestnenie ďalšieho otvoru). Taká komora sa dá vytvoriť o-krúžkom alebo podložkou alebo podobným dutým výrobkom , ktorý je pripevnený k povrchu tesniaceho prvku. Podobného účinku sa dá dosiahnuť ak je prostriedok pre udržovanie oddelenia nedieľnou súčasťou tesniaceho prvku, napríklad nerovného von obráteného povrchu steny.

-8Ak sa zabráni tomu, aby sa povrch obrátený smerom von u otvoru dostal do styku s prvým výrobkom, potom prebytočný tlak v tesniacom prvku bude schopný vytlačiť časť prvého tesniaceho materiálu cez a tým sa zaistí, že otvor som, že určitá veľkosť otvor pri dostatočnom prietoku bude riadne zablokovaný. Zistil deformácie a tiež pretlačenia tesniaceho materiálu cez otvor je žiadúca. Ak by sa stena tesniaceho prvku posunula proti výrobku, ktorý sa má tesniť, tlakový rozdiel v otvore by sa veľmi rýchle znížil skoro na nulu. Mohlo by sa objaviť nedostatočné vybočenie tesniaceho materiálu a trvalá netesnosť: i keď malá k vôli veľmi malému tlakovému rozdielu môže zostať.

Tesniaci prvok môže mať druhý tesniaci materiál na von smerujúcom povrchu steny, pričom tesniaci materiál s výhodou nie je prítomný nad a okolo otvoru. Druhý tesniaci materiál môže niesť vonkajší z o-krúžkov alebo iný prostriedok, ktorý vytvára komoru okolo otvoru alebo môže sám tvoriť prostriedok pre zaistenie oddelenia.

Keď je prítomný taký druhý tesniaci materiál buď na tesniacom prvku tak ako je dodaný alebo keď sa namontuje, prostriedok^ pre zaistenie oddelenia, môže mať druhú alebo alternatívnu funkciu a to takú, že napomáha udržovať uspokojivý tlakový rozdiel cez otvor alebo začiatočný tok cez otvor. O-krúžok alebo iný prostriedok môže pôsobiť ako bariéra medzi prvým tesniacim materiálom (keď sa pretlačil cez otvor) a druhým tesniacim materiálom alebo medzi jeho súčiastkami. Môže to byť užitočné tam, kde jeden materiál alebo jeho časť môže poškodiť druhý materiál. Napríklad prvý tesniaci materiál s výhodou zahrňuje olejom nastavený materiál ako je gél a druhý tesniaci materiál s výhodou zahrňuje mastix, ktorý je rozpustiteľný v oleji. Gél bude po nafúknutí tesniaceho materiálu stlačovaný a za dlhú dobu

-9v nepriaznivých podmienkach sa môže objaviť určité vylučovanie oleja. Olej z gélu môže spôsobovať eventuálne to, že sa kazí susedný mastix tam, kde nie je o-krúžok, alebo iný prostriedok podľa vynálezu.

O-krúžok alebo iný prostriedok pre udržovanie bariéry môže zahrňovať akýkoľvek vhodný materiál a v súčasnosti dávam prednosť syntetickým kaučukom, ako sú tie ktoré sa založené na kopolyméru vinylidenfluoridu a hexafluoropropenu, napríklad ochrannou známkou Viton.

Aby bol tesniaci prvok tesniaci materiál (ktorý je v toho, ktorý je známy pod ľahko nafúknuteľný, prvý jeho vnútri) je s výhodou pokrytý na svojom vnútornom povrchu separačnou vrstvou. Taká separačná vrstva môže zahrňovať veľmi tenkú pružnú polyetylénovú fóliu alebo inú polymérnu fóliu, ako je tá, ktorá je známa pod ochrannou známkou Cling Film. Tento tesniaci materiál môže byť pridržovaný na svojom mieste pomocou klapky z polyméru, pripevnené ku stene tak, že je materiál umiestnený medzi klapku a stenu.

Z rôznych výhod prostriedkov pre udržovanie oddelení uvedených vyššie je azda najdôležitejšie udržovanie výrazného tlakového rozdielu pred a za otvorom aspoň po krátku dobu. Je možný širší rozsah prevedenia gélového (alebo iného) tesnenia.Ak sa nepoužije vynález, môžu vzniknúť problémy ak je tesniaci člen dodaný s nafukovacou rúročkou predom nainštalovanou cez otvor v gélu alebo inom tesniacom materiálu a ak sa očakáva automatické tesnenie po odstránení rúročky po nafúkaní. Toto automatické tesnenie vytlačením gélu tak, aby sa zablokoval otvor ako to je popísané vyššie je žiadúce, pretože sa vylúči potreba drahého ventilu tvoriaceho blok. Uvádzané problémy môžu

-10vyplývať z gélu alebo iného materiálu, u ktorého dochádza k určitému toku po dlhšej dobe, ak zostáva rúročka na svojom mieste. Keď sa potom nakoniec rúročka odstráni po nafúknutí, je obtiažne uzavrieť otvor, ktorý zostane. Z toho vyplýva požiadavka udržovať výrazný tlakový rozdiel po dostatočnú dobu.

Najväčšie výhody vynálezu sa dajú očakávať vo spojitosti s napred nainštalovanými ruročkami, ktoré preniknú cez prví tesniaci materiál, majúci tendenciu tiecť. Výhodou vynálezu je i spoľahlivejšie automatické tesnenie v iných situáciách. Napríklad prostriedok pre udržovanie vzájomného oddelenia môže byť opatrený inými tesniacimi materiálmi s konštrukciami, kde vopred namontovaná rúročka neprenikne cez tesniaci materiál (môže prejsť medzi takýmto materiálom a stenou tesniaceho prvku) alebo kde nafukovacia rúročka je vkladaná v priebehu montáže.

Duté tesniace prvky podľa vynálezu boli podrobené náročnému mechanickému, teplotnému a tlakovému skúšaniu a boli získané úspešné výsledky. Konkrétne boli tesniace prvky nafúknuté na 50 kPa a skúšané na netesnosti po dobu 15minút, aby sa vyskúšala celková pevnosť a na 2,8 baru pre dlhodobé skúšanie. Pre nafukovanie sa použilo hélium a k zisťovaniu netesnosti sa použil kvalitný detektor.hélia. Bol som schopní vytvoriť automatický tesniaci systém, kde priechod hélia cez otvor použitý na natlakovanie nebol väčší ako hladina na pozadí, ktorá vyplývala z čírej difúzie stenami mimo otvor. Vhodné materiály na stenu (preberané nižšie) sa dajú vybrať tak, že sa nezistí žiadny hélium. Presná povaha materiálu a konštrukcia tesniaceho prvku sa dajú vybrať v závislosti na zamýšľanom použití. Prekvapivým výsledkom ale je, že otvor priamo cez stenu prvku alebo medzi stenami prekrývajúceho sa spoja atď. môže automaticky

-11tesniť bez potreby náročných ventilov a všetkých nevýhod, ktoré prinášajú. Je domnienka, že nafukovateľné výrobky neboli nikdy predtým použité pre utesnenie voči prostrediu (najmä nie ako príslušenstvo u káblov) , kde sa vyžaduje životnosť na mnoho rokov bez potreby periodického dofukovania.

I keď sa to v súčasnosti neuprednostňuje, je možné previesť vnútornú klapku cez otvor v stene alebo medzi stenami prvku. Klapka spolu s prvým tesniacim materiálom môže utesňovať vďaka tlaku panujúcemu vo vnútri prvku. Klapka s výhodou zahrňuje pružnú polymérnu fóliu, ktorá je pripevnená ku stene prvku tak, že rúrka môže prejsť cez otvor a odsunúť klapku, pričom rúrka s výhodou prechádza medzi klapkou a stenou v podstate v rovine steny (povedzme v uhlu menšom ako 45° k tejto rovine) . Tesniaci materiál napríklad gél alebo mastix môže byť prítomní medzi klapkou a stenou, napríklad ako povlak na klapke. Klapka môže byť pripevnená alebo privarená ku stene pozdĺž dvoch línii, oddelených od seba malou medzerou (povedzme 5 - 20 mm) , ktorá je taká, že je možné vložiť rúrku cez otvor v stene a medzi stenou a klapkou obecne pozdĺž osy kanálu vytvoreného medzi dvoma spojmi alebo čiarami sváru.

Otvor môže byť prevedený medzi prekrývajúcimi sa stenami prekrývajúceho sa spoja, avšak ani to nie je v súčasnosti uprednostňované. (Prekrývajúci sa spoj môže vzniknúť pri vytváraní prvok vytvorením hadice z fólie materiálu). Otvor, ktorý prekračuje šírku prekrývajúceho sa spoja , sa môže zmenšovať v priereze smerom von z tesniaceho prvku. Otvor môže mať preto kónický tvar alebo sploštený kónický tvar. Tesniaci materiál (hlavne mastix alebo gél) môže byť prevedený v tomto kužeľovitom alebo inak tvarovanom otvore tak, že je tesniaci materiál vytlačovaný vnútorným

-12tlakom aby zablokoval otvor. Veľkosť otvoru, fyzikálne vlastnosti a množstvo tesniaceho materiálu sa dajú vybrať tak, že materiál netečie z otvoru v neprijateľnej miere. Klapka uvedená vyššie sa dá použiť vo spojitosti s týmto typom otvoru.

Ako bolo uvedené vyššie, prvý tesniaci materiál s výhodou zahrňuje gél. Gél môže byť tvorený olejom nastaveným polymérnym materiálom. Polymérny materiál môže byť priečne zosieťovaný. Dávam prednosť tomu, aby mal gél tvrdosť pri izbovej teplote ako je to stanovené s použitím analyzátoru Stevens-Volland Textúre Analyzér väčší ako 45 g, najmä väčší ako 50 g, najmä väčší ako 60 g. Má s 'výhodou relaxáciu po napätí menšiu ako 12 % a najmä menšiu ako 10 % a predovšetkým menšiu ako 8 %. Konečné predĺženie, tiež pri izbovej teplote, je s výhodou väčšie ako 60 %,najmä väčšie ako 1000 %, predovšetkým väčšie ako 1400 %, tak ako je to stanovené podľa ASTM D638. Modul v ťahu pri 100 % napätí je s výhodou najmenej 1,8 MPa ešte výhodnejšie najmenej 2,2 MPa. Obecne ustrnutie v tlaku bude menšie ako 35 %, najmä menšie ako 25 %. Gély sa s výhodou robia z olejov nastavovaných blokových kopolymérov majúce tvrdé bloky a kaučukové bloky. Príklady zahrňujú trojblokové kopolyméry typu styren-etylen-butylen-styren (ako sú tie ktoré sa známe od firmy Shell pod ochrannou známkou Kraton, napr. G165O, 1651 a 1652). Množstvo blokového polyméru môže byť povedzme od 5 - 35 % celkovej hmotnosti gélu, pričom výhodné množstvo je 4 - 15 %, najmä 6 - 12 %, najlepšie okolo 7 %. Množstvo kopolyméru a jeho molekulová hmotnosť sa môžu meniť tak, aby dávali požadované fyzikálne hodnoty, ako je tvrdosť. Čím je menšie percento polyméru a teda väčšie percento oleja, tým menší vnútorný pretlak je potrebný k utesneniu otvoru, ktorý zostane po vytiahnutí rúročky.

-13Konštrukcia popísaná vyššie nájde zvlášť použitie pri ochrane pred prostredím u zásobovacích vedeniach, ako je potrubie a káble, najmä u telekomunikačných káblov. Najmä sa dajú použiť pri vytvorení tesnenia kanálu alebo plášťa so spletenými vodičmi. V prípade utesnenia kanálu bude prvý výrobok tak ako je vedený vyššie zahrňo\rať kábel vedený v kanále a druhý výrobok, voči ktorému je prvý utesnený bude zahrňovať kanál. Tesnenie kanálu bude tesniť prstencový priestor medzi káblom a kanálom a slúžiť k zabráneniu kontaminantov, najmä vode v priechode pozdĺž kanálu, napríklad do priechodu alebo budovy alebo iné oblasti, ktorá má byť udržovaná suchá alebo čistá. V kanále sa môže vytvoriť tlak a je teda žiadúci, aby existoval prostriedok obmedzujúci pohyb tesnenia v kanále pozdĺž kanálu, spôsobený rozdielom tlaku v ňom.

Druhý tesniaci materiál vonkajšom povrchu tesniaceho tesnenie voči kanálu. Ak sa môže byť umiestnený na prvku, aby sa vytvorilo použije mastix ako druhý tesniaci materiál, môže byť žiadúca uvoľňovacia vrstva, aby sa dalo s tesnením kanálu snadno manipulovať, najmä tak, aby sa dalo snadno vložiť do kanálu. Vonkajší povrch môže byť opatrený tenkou pružnou polymérnou fóliou, napríklad položenou na vrstvu mastixu. Taká fólia môže umožňovať mastixu deformovať sa tak, že vyplní medzery a tým zabráni netesnostiam, môže omedziť lepivosť a tým usnadniť montáž a môže mať veľmi vysoký koeficient trenia, najmä pre plasty ako sú polyvinylchlorid a polyetylén, čo sú typické materiály z ktorých sú zhotovované káble a kanále. Preferované fólie zahrňujú lineárny a nízkohustotný polyetylén, ako je ten, ktorý je známy ako cling film (lepivá fólia). Povrch tesniaceho prvku, ktorý bude obrátený smerom ku kanálu sa môže pokryť touto fólií vo väčšej miere (a eventuálne i celkom) a tým sa vytvorí väčšie tesnenie

-14voči kanálu, ako voči káblu. Fólia môže mať v sebe otvory, umožňujúce v určitej miere priamy styk medzi tesniacim materiálom a prvým alebo druhým povrchom. Fólia môže byť medzi dvoma vrstvami mastixu alebo iného tesniaceho materiálu a tak vytvárať kombinovaný laminát majúci pevnosť. V tomto prípade otvory vo fólii umožňujú, že sú obidve vrstvy spolu priamo spojené.

Pri použití môže existovať tendencia, že sa tesniaci materiál na tesniacom prvku posunie, napríklad tlakom vo vnútri kanálu. Posunutie sa dá obmedziť takými prostriedkami ako je prúžok peny na povrchu tesniaceho prvku, ktorý môže pôsobiť napríklad ako hrádza.

Vynález sa dá rovnako použiť pre utesnenie prvého výrobku, ako je kábel alebo spojený kábel, oproti prostrediu.

Tu sa dá použiť tesniaci prvok spolu v podstate tuhým plášťom, v ktorom môže byť umiestnená aspoň časť prvého výrobku.

Plášť môže byť na jednom konci zaslepený a na otvorenom konci sa môže použiť jeden alebo viac tesniacich prvkov k utesneniu vstupu káblu a výstupu, Týmto spôsobom sa môže vytvoriť plášť spojeného .káblu, . ktorý utesňuje to, čo je známe ako radiálny distribučný bod v telekomunikačnej distribučnej sieti. Takáto konštrukcia sa dá rovnako použiť pre tesnenie spoja optických káblov. V tomto prípade môže plášť obsahovať jeden alebo niekoľko spojov optických káblov.

U inej konštrukcie plášť má najmenej dva otvorené konce, čo umožňuje vytvorenie priebežného (in-line) spoja

-15(a nie spoja na tupo) pre medené a vláknové káble. Tento plášť môže byť rúrkovitej alebo obalovej konštrukcie. Tam kde sa má utesniť kábelové rozvetvenie, môže byť tesniaci člen umiestnený medzi rozvetvenými káblami a medzi týmito káblami a púzdrom alebo iným druhým výrobkom. Obecne bude prvok prechádzať medzi rozvetvením káblov a bude obalený okolo rozvetvených káblov.

Vynález tiež poskytuje metódu utesnenia prvého výrobku ako je kábel, čo zahrňuje najmenej čiastočné umiestnenie prvého výrobku do druhého výrobku (ako je kanál alebo obal alebo iný plášť), umiestnenie tesniaceho prvku podľa vynálezu medzi prvý a druhý výrobok a nafúknutie tesniaceho prvku tak, aby sa utesnila medzera medzi prvým a druhým tesniacim prvkom.

Nafúknutie sa dá previesť napojením rúročky na zdroj tlakujúcej kvapaliny a ( ak nie je už namontovaná na svojom mieste) prestrčením rúročky cez otvor v stene (alebo medzi stenami) tesniaceho prvku. Tlakujúca kvapalina je s výhodou stlačiteľná, s -výhodou vzduch alebo dusík alebo iný inertný plyn. Ak sa používa kvapalina ako je voda, bude obecne nutné, aby bol tesniaci prvok rozťažný, aby sa vytvorila tlaková rezerva ku kompenzácii pohybu prvej a druhej plochy. Ak je tesniaci prvok rozťažný, je pravdepodobné, že v ňom bude dochádzať k toku alebo deformácii. Dávam prednosť tomu, aby mal minimálne roztiahnutie a aby sa pre nafúknutie použil plyn.

Tesniaci prvok, ktorý je pružný sa bude deformovať pri nafukovaní až dôjde k tesniacemu výrobkom, napríklad vyplnením a kanálom, v ktorom leží. Tesnenie styku s prvým a druhým prstenca medzi káblom sa dá previesť i keď nie sú kanál a kábel sústredné a pre oválnosť alebo inak

-16nešikovný tvar prierezu kábla alebo kanála. Keď sa dosiahne požadovaného -vnútorného tlaku, je možno rúrku proste vytiahnuť, čo umožňuje, aby vnútorný tlak automaticky uzavrel otvor. Je prekvapujúce, že sa takto dá dosiahnuť vysokého vnútorného pretlaku a utesnenia, ktoré bude trvať po mnoho rokov.

Je žiadúce, aby nafukovanie nebolo príliš rýchle, pretože vlastný tesniaci prvok a akýkoľvek tesniaci materiál, ktorý nesie sa musí riadne deformovať tak, aby sa dostal do tesniaceho spojenia s káblom v kanále. Je možné použiť ručnú pumpu (ako je pumpička na bycikel) elektrickú pumpu, tlakovú plynovú fľašu alebo iný vhodný prostriedok. U väčších púmp môže byť žiadúce používať redukciu tlaku.

Stena tesniaceho prvku bude obecne pružná a teda schopná sa prispôsobiť substrátom rôznej veľkosti alebo nepravidelného alebo nešikovného tvaru. Môže zahrňovať najmenej tri vrstvy, napríklad jednu, ktorá slúži k zachyteniu kvapaliny, jednu ktorá dodáva mechanickú pevnosť, na príklad pevnosť v ťahu voči vnútornému tlaku, pevnosť proti roztrhnutiu alebo odolnosť proti prepichnutiu a jednu vrstvu slúžiacu k vytvoreniu tesnenia oproti substrátu tým, že sa prispôsobí malým nepravidelnostiam v povrchu substrátu. Na tomto konci môže stena zahrňovať prvú vrstvu kovu (alebo metalizovaného plastového materiálu alebo kovom pokrytého plastového materiálu) s ktorým je po prípade kvapalina a druhú vystužujúcu vrstvu, ako je vysokohustnostný polyetylén, spolu s tretou vrstvou s priamym alebo nepriamym vzťahom s prvou vrstvou a umiestnenou medzi prvú vrstvu a substrát. Tretia vrstva uvedená vyššie môže zahrňovať deformovaťelný materiál ako je kaučuk alebo iný elastomer alebo penu. Ako táto tretia vrstva sa dajú použiť i iné materiály, napríklad tesniace

-17materiály ako sa tesniva,.napríklad ako je uvedené vyššie. Dávam prednosť pre mnohé použitie, aby neexistovala žiadna trvalá adhézia medzi tesniacim prvkom a kanálom alebo káblom. Obecne dávam prednosť, aby druhá vrstva mala tvrdosť od 35-85, s výhodou 40-80, najlepšie 45-75 Shore. Rôzne funkcie, uvedené vyššie sa dajú zaistiť s použitým menej vrstiev, kde jedna vrstva má jednu alebo dve funkcie.

Stena môže zhrňovať napríklad laminát z kovovej fólie a vrstvu plastu na obidvoch stranách. Tieto vrstvy plastu môžu umožňovať, aby bola stena zvarovaná dohromady teplom a aby sa tak vytvoril obal bo tvaru obálky. Privarená alebo pripevnená klapka, ktorá bude skôr namáhaná strihom ako na odlupovanie po nafúknutí výrobku s výhodou siaha pozdĺž tesniaceho prvku tam kde je tesniaci prvok obecne valcový. Jednoduché zvary aby sa uzavreli konce sa potom dajú robiť teplou raznicou.

Môžu existovať pevnosti, ako sú orientované alebo i ďalšie vrstvy k vôli mechanickej orientované, napríklad biaxiálne dve vrstvy uniaxiálne orientované z polyetylénu s vysokou hustotou ako je polyetylén známy pod ochrannou známkou Vateron.

Možná štruktúra je nasledujúca, pričom uvedené rozmery sú len rozmery výhodné:

kopolymér	15	- 30	mikrónov
Valeron (ochranná známka)	40 -	160	mikrónov
Mylar (ochranná známka)	10 -	30	mikrónov
hliník (ako jedna z vrstiev)	5 -	60	mikrónov
Mylar (ochranná známka)	10 -	30	mikrónov
lineárny polyetylén s nízkou	hustotou 0 -	80	mikrónov
kopolymér	15	- 30	mikrónov

-18Alternatívna štruktúra zahrňuje nasledujúce

Rayofix T	(ochranná známka)	75 -	125	mikrónov
polyester	0 (ako Mylar)	75 -	125	mikrónov
hliník		8 -	16	mikrónov
polyester	0 (ako Mylar)	75 -	125	mikrónov
Rayofix T		75 -	125	mikrónov

Rayofix je terpolymér, zahrňujúci etylenbutylakrylát, kyselinu akrylovú a etylén.

Tieto štruktúry sa môžu meniť napríklad tým, že sa vynechá Mylar alebo sa použije iný materiál na miesto neho. Ďalej každá vrstva môže byť vybavená povlakom, ktorý napomáha upevňovaniu alebo zvarovaniu, napríklad je možno použiť polyuretán a vhodná hrúbka zodpovedá 3,7 g/m². Kopolymér by mal dovoľovať spojovanie teplom alebo zvarovanie a môže zahrňovať tavné lepidlo ako je lepidlo na báze etylenvinylacetátu. Väčšia hrúbka kopolyméru (napríklad až 200 mikrónov) by sa dala použiť pozdĺž spoja či zvaru pre lepšie vyplnenie nepravidelnosti. Ďalej alebo alternatívne je možno použiť vrstvu adheziva na báze polyamidu. Štruktúra má s výhodou predĺženie pri pretrhnutí najmenej 10 %, s výhodou najmenej 20 %. Táto štruktúra sa dá použiť v rámci obalu napríklad jedna zahrňuje polymér ako je elastomer, ako je kaučuk, eventuálne zosilnený napríklad nylonom. Alternatívne môže byť laminováný na taký polymér alebo môže byť použitý sám. Ďalší materiál môže znižovať tok.

Obecne je len nutné, aby sa medzi stenou kanálu a kábla alebo iným substrátom objavil tesniaci kontakt pozdĺž čiary, ktorá ide cez všetky potencionálne cesty netesnosti, aj keď je možné dať prednosť oblasti kontaktu o významnej šírke. Môže byť teda postačujúca pre tesniaceho člena, aby mal

-19tenký pás kaučuku alebo inú vrstvu, ako je gél alebo mastix, uvedený vyššie, ktorá je len na časti jeho povrchu.

f*ŕg.hía.Ä______iŕo v HA

Vynález je ďalej znázornený na priložených výkresoch, na ktorých:

Obr. 1 znázorňuje použitie tesniaceho prvku pre utesnenie kanála.

Obr. 2 ukazuje ako sa vytvára tesniaci prvok.

Obr. 3 ukazuje rôzne vrstvy tesniaceho prvku v čiastočne rozbalenom stave.

Obr. 4A, 4Ba 4C ukazujú použitie rúrky s tesniacim členom.

Obr. 5A, 5B a 5C ukazuje zabudovanie o-krúžku do steny s tesniacim prvkom.

Obr. 6A a 6B ukazuje výhodný tvar prvého tesniaceho materiálu pre použitie vynálezu

Obr. 7A, 7B, 7C a 7D ukazuje utesnenie rozvetvenia káblu s použitým tesniaceho prvku.

Na obrázku 1 je ukázaný tesniaci prvok 1 ako tesnenie kanálu, pričom utesňuje obvodovú medzeru medzi káblom 2 a kanálom 3. Tesniaci prvok 1 má pružné a s výhodou v podstate nepružné steny 4, medzi ktoré sa vnesie tlak vytvárajúci látka ako je vzduch 5. Vonkajší povrch stien 4 môže byť. vybavený tesniacim materiálom 6 ako je mastix, ktorý vyplní nepravidelnosti povrchu kanála.

Obrázok 2 ukazuje spôsob ako sa dá zhotoviť tesniaci prvok 1.

List 7 materiálu, s výhodou laminátu, je opatrený otvorom 8, cez ktorý sa neskoršie vloží rúročka, aby sa tesniaci prvok nahustil. Otvor 8 sa pokryje klapkou 9, pričom sa môže vložiť medzi list 7 a klapku 9 tesniaci

-20materiál 10. Potom sa list 7 stočí do rúrky a prekrytím a zvarením alebo zlepením sa vytvorí spoj 11. V ďalšom kroku sa vloží pozdĺž povrchu listu 7 a do otvoru 8 rúročka 12 pre neskoršie nafúknutie. Tento výrobok môže byť dodaný s už nasunutou rúročkou. Alternatívne môže byť dodávaná rúročka oddelene. V tomto prípade môže byť žiadúce dbať pri výrobe na to, aby sa neupchala budúca trasa tejto rúročky alebo aby sa aspoň označilo kam by sa mala pozdejšie rúročka vložiť, pretože otvor 8 nebude obecne viditeľný.

Po vložení rúročky 12 sa urobia koncové uzávery 13 opäť buď zvarením alebo slepením, prípadne s preložením. Nasledujúci krok zahrňuje nanesenie vnútorného tesniaceho materiálu 6 medzi penu alebo iné tesniace uzávery 14, ktoré obmedzujú možnosť posunutia behom používania. Vonkajší tesniaci materiál 6 sa nanesie ako poslední. Táto vrstva môže byť pokrytá priliehavou fóliou alebo inou vhodnou veľmi tenkou a veľmi pružnou vrstvou. Môže slúžiť k zníženiu lepivosti a zvýšeniu trenia. Zvláštne vonkajšie vrstvy a vnútorné vrstvy môžu byť prevedené i obrátene.

Tesniaci prvok 1 podľa obrázku 3 je ukázaný v čiastočne rozbalenom stave. Vzťahové značky zodpovedajú vyššie uvedeným. Naviac vrstva tesniaceho materiálu 15 ako je mastix je umiestnená na dovnútra obrátenom povrchu, ktorý je vo styku s káblom.

Obrázky 4A, 4B a 4C ukazujú vloženie a odstránenie rúročky 12. Trubička bola odstránená vytiahnutím, nebolo nutné prevádzať krútenie a podobne, pretože bola držaná na svojom mieste len trením alebo slabou adhézii. Je prekvapujúce, že je možné dosiahnuť uspokojivého nafúknutia a nasledujúceho utesnenia bez skrutkovania alebo bajonetového alebo iného mechanického spojenia medzi prvkom

-21a stenou. Na obrázku 4C. pretlačil vnútorný tlak časť tesniaceho materiálu 10 cez otvor 8 a dosiahlo sa tak perfektného utesnenia. Obrázky 5a 6 nižšie ukazujú čo je možno u vynálezu tohoto stavu dosiahnuť.

Tesniaci prvok podľa vynálezu je znázornený na obr. 5A v rozloženom stave, 5B je priestorový pohľad a obrázok 5C je pohľad v reze.

Tieto obrázky ukazujú stenu 4 tesniaceho prvku, druhý tesniaci materiál 6, ako je mastix na povrchu ukazujúcom smerom von oddeľovaciu vrstvu 17 pokrývajúcu materiál 6, rúročku 12, prechádzajúcu cez otvor 8 v stene a o-krúžok 18 slúžiaci ako prostriedok pre zaistenie oddelenie steny 4 od povrchu, ktorý sa má utesniť, ako je ten, ktorý je vo vnútri kanálu 3 na obr. 1. O-krúžok 18 vytvára komoru 19 okolo otvoru 8 a poskytuje priestor pre vylúčenie tesniaceho materiálu 10 z otvoru. Pretože stena 4 sa nemôže dostať rýchlo do roviny s vonkajším povrchom, akým je stena kanálu, panuje na vonkajšej strane otvoru nízky tlak (obecne 1 bar), ktorý umožňuje vyšší vnútorný tlak (napríklad 2-3 bary pretlaku), ktoré vyplývajú z nafúknutia a to vedie k roztlačeniu gélu 10 podľa potreby.

Obrázok 6A ukazuje pripojenie kotúča gélu alebo iného tesniaceho materiálu 10 lepením alebo inak dovnútra obrátenému povrchu steny 4 tesniaceho prvku. Gél je umiestnený (tak ako je to nakreslené) pod otvor 8 cez ktorý prechádza rúročka 12, ktorá slúži k nafúknutiu tesniaceho prvku. Priestor pod ukázaným fragmentom steny 4 je samozrejme v tesniacom prvku a plocha nad ním je vonku. Aby sa zabránilo v tom, že sa gélom 10 prilepí stena 4 k protiľahlej (neznázornenej) stene, môže byť gél pokrytý oddeľovacou vrstvou 20, ktorá sa skladá z polyméru ako je

-22polymér používaný pre lepiacu fóliu. Oddeľovacia vrstva 20 môže mať priechodní otvor tak, ako je to nakreslené, aby mohla nafukovacia rúročka prejsť gélom a oddel'ovacou vrstvou 20, ktorá je v podstate kolmá na povrch steny 4. Obrázok 6B ukazuje gél, oddeľovaciu vrstvu 20 a stenu 4 v zloženom stave.

Obrázky 7A, 7B, 7C a 7D ukazujú tesniaci prvok použitý pre utesnenie výstupu spojeného káblu z obalu 21, v ktorom je dvojica káblov. Obr.7A ukazuje dva káble 22, vychádzajúce z obalu 23. Na obrázkoch 7B a 7C je znázornený rez v blízkosti konca obalu. Na obrázku 7B bol okolo obidvoch káblov obalený jeden tesniaci prvok a je ukázaný pred jeho nafúknutím. Na obrázku 7C sa používajú dva tesniace prvky, jeden okolo každého káblu. Účinok nafúknutia tesniaceho prvku 1 je ukázaný na obrázku 7D. Tesniaci prvok 1 utesní priestor medzi obalom 23 a tým sa zabráni tomu, že do medzi priestoru vniknú nečistoty. (Prekrývajúce sa vrstvy tesniaceho prvku 1 sú ukázané mierne oddelene k vôli názornosti.) Obal 23 obr. 7D je obaľovacieho typu a uzáver je ukázaný ako pozícia 24.

Aby sa zabránilo pochybnostiam, uvádza sa tu, že vynález poskytuje rôzne tesniace členy, tesniace materiály a výrobky a metódy výroby a použitie spojené s tesnením voči okolnému prostrediu alebo blokovaním. Konkrétne je možné zvoliť si ktorýkoľvek z materiálov, konštrukcii výrobkov, tesniacich pásiek, ventilov.

Claims

1. Pružný dutý tesniaci prvok, ktorý môže byť nafúknutý cez otvor v jeho stene tak, aby tesnil voči prvému výrobku vyznačujúci sa tým, že tento prvok má prvý tesniaci materiál na dovnútra obrátenom povrchu steny, pričom tento prvý tesniaci materiál môže byť deformovaný tak, aby tlakom zablokoval otvor v prvku keď sa nafúkne a prostriedok pre udržovanie oddelenia medzi výrobkom a von obráteným povrchom steny bezprostredne v blízkosti otvoru počas deformácie prvého tesniaceho materiálu.

2. Tesniaci prvok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prostriedok pre udržovanie oddelenia zahrňuje dištančný člen umiestnený na otvore.

3. Tesniaci prvok podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že prostriedok pre udržovanie oddelenia vytvára komoru okolo otvoru.

4. Tesniaci prvok podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že prostriedok pre udržovanie oddelenia je o-krúžok alebo podložka.

5. Tesniaci prvok podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že má naviac druhý tesniaci materiál na von obrátenom povrchu steny, pričom tento tesniaci materiál nie je nad otvorom a okolo otvoru.

6. Tesniaci prvok podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že prvý tesniaci materiál je olejom nastavený materiál a druhý tesniaci materiál je v oleji rozpustný, pričom prostriedok pre udržovanie oddelenia slúži tiež ako bariéra medzi otvorom a druhým tesniacim materiálom.

7. Tesniaci prvok podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že prvým tesniacim materiálom je gél.

8. Tesniaci prvok podľa nároku 5 alebo 6 vyznačujúci sa tým, že druhým tesniacim materiálom je mastix.

9. Tesniaci prvok podľa nároku 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že prostriedok pre udržovanie oddelenia je kaučuk.

10. Tesniaci prvok podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že je prvý tesniaci prvok umiestnený medzi stenu a klapku pripojenú ku stene.

12. Tesniaci prvok podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že sa stena skladá z laminátu z kovového a polymérneho materiálu.

13. Tesniaci prvok podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že stena je za podmienok inštalácie a prevádzky v podstate nenatiahnuteľná.

14. Tesniaci prvok podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že má tvar predĺženej obálky, ktorá sa dá obaliť, okolo kábla a nafúknuť tak, že vytvorí tesnenie medzi káblom a kanálom, ktorý kábel obklopuj e.

15. Tesniaci prvok podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že má naviac rúročku, ktorou ide zaviesť kvapalinu do tesniaceho prvku, ktorá ho nafúkne.

16. Tesniaci prvok podľa nároku 15 vyznačujúci sa tým, že rúročka je umiestnená pred nafúknutím v otvore v stene a vedie cez prvý tesniaci materiál.