SK283429B6 - Rúrkovitý výrobok, najmä na inštalačné potrubné vedenia - Google Patents

Abstract

Rúrkovitý výrobok má rovnaký prierez pozdĺž svojej celej dĺžky v pozdĺžnom smere, pričom pozostáva z pevnej rúrky (1), vyrobenej z aspoň jedného plastu. Táto pevná rúrka (1) je ako dostatočne pružná a ohybná, aby mohla byť navíjaná a odvíjaná, tak aj dostatočne tuhá, aby mohla odolávať dostredivým a odstredivým radiálnym silám. Pevná rúrka (1) je opatrená na svojej vnútornej strane a/alebo na svojej vonkajšej strane povrchovou vrstvou (3), ktorej voľná povrchová plocha vytvára treciu povrchovú plochu, pričom povrchová vrstva (3) je vytvorená zo základného materiálu z plastu, v ktorom je rozptýlené mazivo. Častice (4) maziva pevného typu sú rozmiestnené v základnom materiáli z plastu, pričom sú tieto častice (4) aspoň čiastočne vyrovnané s voľnou povrchovou plochou povrchovej vrstvy (3). Mazivo tekutého typu, zlučiteľné so základným materiálom z plastu, je rozptýlené v povrchovej vrstve (3), bez toho, že by došlo k zvlhčeniu voľnej povrchovej plochy povrchovej vrstvy (3).ŕ

Description

Vynález sa týka podlhovastého rúrkovitého výrobku, určeného najmä na inštalačné potrubné vedenia, ktorý má rovnaký prierez pozdĺž svojej celej dĺžky v pozdĺžnom smere, pričom pozostáva z pevnej rúrky, vyrobenej z aspoň jedného plastu. Táto pevná rúrka je tak dostatočne pružná a ohybná, aby mohla byť navíjaná a odvíjaná, ako aj dostatočne tuhá, aby mohla odolávať dostredivým a odstredivým radiálnym silám.

Z uvedenej druhovej definície vyplýva, že predmetom tohto vynálezu je nutné rozumieť také riešenie, ktoré zahŕňa do jednej koncepcie napríklad rovnako dobre inštalačné vedenie, určené na jeden alebo viac káblov alebo na jednu alebo viac rúrok, ktoré sú v tomto inštalačnom vedení nasledovne uložené, rovnako ako ochranný plášť na jeden alebo viac káblov, najmä napríklad elektrických káblov.

Okrem toho na základe výrazov „káble“ a „rúrky“ je nutné danú koncepciu chápať tak, že sa predmet tohto vynálezu vzťahuje na akékoľvek potrubné vedenie, ktoré všeobecne umožňuje prenášanie alebo dopravovanie určitého prúdu, nech už ide o prúd kvapaliny, napríklad vody alebo plynu, o prúd energie, napríklad elektrickej energie, alebo o iné prúdy informácií alebo signálov, napríklad videový prenos prostredníctvom optických káblov, alebo o prúd dát vo forme elektrických signálov, ktoré môžu byť analógové, digitálne a podobne.

Doterajší stav techniky

Na účely predstavenia a definovania predmetu tohto vynálezu, budú teraz uskutočnené odkazy vo forme príkladov na inštalačné potrubné vedenia a/alebo káble, alebo rúrky, alebo potrubia, inštalované v uvedených inštalačných potrubných vedeniach.

Na účely obmedzenia množstva technických inžinierskych prác, a najmä počtu spájacích komôr, je známe mazať treciu povrchovú plochu, zodpovedajúcu vnútornej povrchovej ploche pevnej rúrky, vytvárajúcej inštalačné potrubné vedenia, a/alebo vonkajšiu povrchovú plochu ochranného plášťa alebo puzdra napríklad ochranného plášťa kábla. To v skutočnosti umožňuje zvýšiť dĺžku rúrky, trubice alebo potrubia, ktorá môže byť inštalovaná.

Toto mazanie je obvykle uskutočňované povrchovou vrstvou na vnútornej strane a/alebo vonkajšej strane rúrky, ktorej voľná povrchová plocha predstavuje treciu povrchovú plochu. Na uvedené účely bol navrhnutý celý rad rôznych riešení.

V súlade s obsahom patentového spisu WO 93/14546 pozostáva povrchová vrstva z filmu alebo povlaku maziva, a to alebo v pevnej, alebo v tekutej forme. V prípade povlaku z pevného maziva môže ísť napríklad o základný materiál z plastu, vyrobený z polyetylénu, v ktorom môžu byť rozmiestnené pevné častice, napríklad častice grafitu. V prípade povlaku z tekutého mazív môže ísť napríklad o olej na báze silikónu.

V patentovom spise EP 0 326 711 je opisované riešenie, ktoré je porovnateľné zo zhora uvedeným riešením v tom zmysle, že pevná povrchová vrstva predstavuje vnútornú vrstvu rúrky, vyrobenej prietlačným lisovaním spolu s vonkajšou vrstvou.

V súlade s obsahom patentového spisu DE 3 539 304 je tu pridaná povrchová vrstva, pozostávajúca z mazacieho tuku alebo z pasty, ktoré majú mazacie vlastnosti, pričom však sú priľnavé, takže táto povrchová vrstva zostáva vnútri príslušnej rúrky.

Táto mazacia pasta alebo mazací tuk pozostáva zo zmesi tekutého maziva a častíc pevného maziva.

Podstata vynálezu

V súlade s predmetom tohto vynálezu bol preto vyvinutý rúrkovitý výrobok, najmä na inštalačné potrubné vedenia, majúci rovnaký prierez pozdĺž celej svojej dĺžky v pozdĺžnom smere, pozostávajúci z pevnej rúrky 1, vyrobenej z aspoň jedného plastu, pričom táto pevná rúrka 1 je tak dostatočne pružná a ohybná na jej navíjanie a odvíjanie, ako aj dostatočne tuhá na odolávanie dostredivým a odstredivým radiálnym silám, pričom pevná rúrka 1 je opatrená na svojej vnútornej strane a/alebo na svojej vonkajšej strane povrchovou vrstvou 3, ktorej voľná povrchová plocha tvorí treciu povrchovú plochu, pričom povrchová vrstva 3 je vytvorená zo základného materiálu z plastu, v ktorom je rozptýlené mazivo, pričom jednak sú častice 4 maziva pevného typu rozmiestnené v základnom materiáli z plastu, pričom sú tieto častice 4 aspoň čiastočne vyrovnané s voľnou povrchovou plochou povrchovej vrstvy 3, a jednak je mazivo tekutého typu, zlučiteľné so základným materiálom z plastu, rozptýlené v povrchovej vrstve 3.

Tekutým mazivom je výhodne silikón.

Tekuté mazivo má viskozitu najviac 1000 centistokov pri izbovej teplote, najmä od 10 do 1000 centistokov.

Časticami 4 pevného maziva sú výhodne mikroskopické guľôčky, majúce priemer najviac 200 pm a najmä od 1 do 15 pm.

Pevná rúrka 1 pozostáva zo základného materiálu z plastu, v ktorom sú rozmiestnené častice 4 suchého maziva, pričom sú tieto častice 4 čiastočne vyrovnané s aspoň jednou vnútornou alebo vonkajšou voľnou povrchovou plochou 2 na vytvorenie suchej trecej povrchovej plochy.

Tekuté mazivo je rozptýlené do plastu, pričom vonkajšia povrchová plocha aj vnútorná povrchová plocha základného materiálu je suchá.

Tekuté mazivo pozostáva z prísady, ktorej podiel sa rovná aspoň 0,02 % hmotnostných základného materiálu z plastu, pričom robí najmä od 0,02 % do 0,08 % hmotnostných základného materiálu.

Podiel pevného maziva k tekutému mazivu sa rovná aspoň 5 % , najmä potom leží medzi 5 % a 20 %, a výhodne sa rovná 10 %.

Predmetom tohto vynálezu je teda rúrkovitý výrobok so stálym a takmer suchým mazaním trecej povrchovej plochy alebo trecích povrchových plôch pevnej rúrky, pričom dochádza na podstatné zníženie trecích síl v porovnaní s uvedenými riešeniami.

Na tento účel bolo v súlade s predmetom tohto vynálezu zistené vzájomné prepojenie pôsobenia medzi na jednej strane časticami maziva pevného typu, ktoré sú rozmiestnené v základnom materiáli z plastu, pričom sú tieto častice aspoň čiastočne vyrovnané s voľnou povrchovou plochou povrchovej vrstvy, a na druhej strane mazivom tekutého typu, zlučiteľným so základným materiálom z plastu, ktoré je rozptýlené v povrchovej vrstve, bez toho, že by došlo k zvlhčeniu voľnej povrchovej plochy povrchovej vrstvy.

Zistený účinok uvedeného vzájomného prepojenia môže byť vysvetlený skutočnosťou, že častice pevného maziva, ktoré sú vyrovnané s povrchovou plochou, sú akoby následne namazané tekutým mazadlom, ktoré ich zvlhčuje.

V dôsledku predmetu tohto vynálezu sa inštalačné potrubné vedenie stáva takým, že je bez akýchkoľvek ďalších modifikácií zlučiteľné so všetkými bežnými a známymi inštalačnými technikami, nech už ide o techniky ťahania, používané napríklad na malé káble alebo o techniky prefukovania, používané napríklad na káble s nadstavcom, alebo o techniky preftikovania a pretláčania.

Okrem toho v prípade, keď je pevným mazivom elektrický vodič, tak mazivový systém podľa tohto vynálezu umožňuje znižovať aspoň čiastočne statické napätie, vyvíjané prostredníctvom trenia medzi potrubným vedením a káblom pri inštalácii tohto kábla.

Predmet tohto vynálezu teda má nasledujúce druhotné charakteristické znaky:

- pevné mazivo má lamelámu štruktúru, ako je napríklad grafit, alebo má ďalej polymému štruktúru s orientovanými dlhými priamymi reťazcami, ako je napríklad polytetrafluórctylcn;

časticami pevného maziva sú mikroskopické guľôčky, ktoré majú priemer najviac 20 pm, výhodne potom medzi 1 až 15 pm;

- tekutým mazivom je výhodne, ale nie výlučne, silikón; ten má viskozitu najviac 1 000 centistokov pri izbovej teplote, a výhodne napríklad medzi 10 a 1000 centistokov, pričom hrúbka filmu tekutého maziva na voľnej povrchovej ploche povrchovej vrstvy nepresahuje 1 pm;

- pevné mazivo predstavuje plnivo;

- povrchová vrstva je nepravidelná pozdĺž obvodu pevnej rúrky a zodpovedá napríklad pozdĺžnym rebrám alebo drážkam; ale takáto rovnaká povrchová vrstva môže byť spojitá pozdĺž celého obvodu pevnej rúrky.

Výhodne je to pevná rúrka, ktorá pozostáva zo základného materiálu z plastu, v ktorom sú rozmiestnené častice suchého maziva, pričom sú tieto častice čiastočne vyrovnané s aspoň jednou vnútornou alebo vonkajšou povrchovou plochou a predstavujú tak suchú treciu povrchovú plochu, zatiaľ čo je tu rozptýlené tekuté mazivo, a to bez toho, že by došlo k zvlhčeniu alebo vonkajšej povrchovej plochy, alebo vnútornej povrchovej plochy tohto základného materiálu.

V súlade s výhodným riešením podľa tohto vynálezu potom pevné mazivo predstavuje plnivo, ktorého podiel sa rovná aspoň 5 % hmotnostných z množstva základného materiálu z plastu, pričom táto hodnota leží najmä medzi 5 % hmotnostných a 20 % hmotnostných tohto základného materiálu.

V súlade s tým istým výhodným riešením podľa tohto vynálezu potom základný materiál obsahuje v rozptýlenom stave tekuté mazivo, ktoré predstavuje prísahu, ktorej podiel sa rovná aspoň 0,02 % hmotnostných z množstva základného materiálu z plastu, a najmä leží medzi 0,02 % hmotnostných a 0,08 % hmotnostných z množstva tohto základného materiálu.

V tomto prípade sa môže napríklad pomer pevného maziva k tekutému mazivu rovnať aspoň 5 %, pričom môže ležať najmä medzi 5 % a 20 %.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude v ďalšom podrobnejšie vysvetlený na príkladoch jeho praktického uskutočnenia, ktorých opis bude podaný s prihliadnutím na priložené výkresy, kde:

obr. 1 znázorňuje schematický pohľad v osovom reze na inštalačné potrubné vedenie podľa tohto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje schematický pohľad v osovom reze na puzdro na ochranu kábla podľa tohto vynálezu; a obr. 3 znázorňuje schematický pohľad v reze na inštalačné potrubné vedenie podľa tohto vynálezu, ale v trocha odlišnom uskutočnení.

Príklady uskutočnenia vynálezu

V súlade s vyobrazením na obr. 1 pozostáva rúrkovitý výrobok alebo inštalačné potrubné vedenie podľa tohto vynálezu z pevnej rúrky 1, vyrobenej z plneného plastu (napríklad z polyetylénu s vysokou hustotou), ktorý je tak dostatočne pružný a ohybný, aby mohol byť navíjaný a odvíjaný, ako aj dostatočne tuhý, aby mohol odolávať dostredivým a odstredivým radiálnym silám. Táto pevná rúrka 1 má suchú treciu povrchovú plochu, zodpovedajúcu jej vnútornej ploche 2.

V súlade s predmetom tohto vynálezu je v pevnej rúrke 1 vytvorená aspoň jedna povrchová vrstva 3, pričom voľná povrchová plocha tejto povrchovej vrstvy 3 vytvára suchú treciu povrchovú plochu alebo vnútornú plochu 2. Táto povrchová vrstva 3 je vytvorená zo základného materiálu z plastu, ktorý zodpovedá plastu pevnej rúrky 1, a v ktorom sú rozmiestnené častice 4 pevného maziva vo forme mikroskopických guľôčok, pričom sú tieto častice 4 čiastočne zarovnané s voľným povrchom vnútornej plochy 2.

V súlade s iným uskutočnením rúrkovitého výrobku alebo inštalačného potrubného vedenia podľa tohto vynálezu, ktoré je znázornené na vyobrazení podľa obr. 3, pozostáva predmetné inštalačné potrubné vedenie z troch sústredných vrstiev 6, 7 a 8, ktoré môžu byť príslušne vyrobené z rôznych plastov. Konkrétne ide o vonkajšiu vrstvu 7, vnútornú vrstvu 6, ku ktorej je pričlenená povrchová vrstva 3, a o ďalšiu strednú vrstvu alebo medzivrstvu 8. Povrchová vrstva 3 nie je pozdĺž obvodu pevnej rúrky 1 súvislé spojitá aje napríklad opatrená pozdĺžnymi rebrami 9 alebo zodpovedajúcimi pozdĺžnymi priľahlými drážkami.

Táto povrchová vrstva 3 však môže byť pochopiteľne tiež súvislo spojitá pozdĺž obvodu pevnej rúrky 1.

Ako jc znázornené na obr. 3, je povrchová vrstva 3 vytvorená rozprašovaním, rozptylom alebo difúziou pevného maziva vo forme častíc, zmiešaného s tekutým mazivom, vnútri pevnej rúrky 1 po jej prietlačnom lisovaní, ale ešte vo viskoelastickej fáze.

Týmto spôsobom je pevné mazivo a tekuté mazivo začlenené do základného materiálu pevnej rúrky 1 z plastu, aspoň na jej povrchovej ploche.

Príklad 1

Rúrka, vyrobená z polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE), ktorý má komerčné označenie DAPLEN 4610 od francúzskej spoločnosti PCD, majúci vnútorný priemer 27 mm a hrúbku 3 mm, je vyrobená prietlačným lisovaním na stroji CMS60 od spoločnosti Cincinatti.

Suspenzia polytetrafluóretylénového (PTEE) prášku, ktorý má komerčné označenie UNILUB T3 od spoločnosti Uniflon, majúceho priemernú veľkosť častíc 16 pm, v silikónovom oleji, ktorý má komerčné označenie 47V100 od spoločnosti Pennwhite, majúcom viskozitu 100 centistokov, je rozprašovaná v delenej forme na výstupe z hlavy prietlačného lisovacieho ústrojenstva do lisovanej rúrky, pokiaľ je táto rúrka ešte viskoelastická. Polytetrafluóretylénový (PTFE) prášok predstavuje 20 % hmotnostných polytetrafluóretylénu (PTFE) vzhľadom na silikónový olej.

Koeficient trenia medzi vnútornou plochou takejto rúrky a puzdrom, vyrobeným z polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE), majúceho rovnaké komerčné označenie, aké už bolo zhora uvedené, je 0,075.

Pokiaľ všetko zostáva rovnaké, pôsobí polytetrafluóretylénový (PTFE) prášok a silikónový olej vo vzájomnom prepojení na účely znižovania koeficientu trenia, pretože:

- koeficient trenia, dosahovaný bez ošetrenia vnútornej plochy rúrky, robí 0,19;

- koeficient trenia, dosahovaný s rozstrekovaným silikónovým olejom, robí 0,102.

Príklad 2

Osemmilimetrový kábel je prefukovaním zatláčaný s nadstavcom do inštalačného potrubného vedenia s dĺžkou 2400 m, ktoré je vyrobené z polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE), a ktoré má vnútorný priemer 26 mm a hrúbku 2,2 mm.

V prvom prípade je vnútorná plocha inštalačného potrubného vedenia potiahnutá tekutým mazivom (silikónovým olejom), špecifikovaným v príklade 1.

V druhom prípade je vnútorná plocha inštalačného potrubného vedenia potiahnutá pevným mazivovým práškom, ktorý je rovnaký, ako v príklade 1.

V prvom prípade nie je možné inštalovať kábel, ktorého dĺžka presahuje 400 m, zatiaľ čo v druhom prípade bolo možné inštalovať káble s dĺžkou až do 700 m, pričom všetky ostatné okolnosti boli rovnaké.

Príklad 3

Bolo použité inštalačné potrubné vedenie, vyrobené z polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE), ktoré má vnútorný priemer 27 mm a hrúbku 3 mm, na inštalovanie kábla s vonkajším priemerom 17,6 mm, pričom vnútorná plocha inštalačného potrubného vedenia bola potiahnutá v prvom prípade silikónovým olejom, majúcom viskozitu 100 centistokov, v druhom prípade teflónovým práškom z materiálu Teflon®, majúcom veľkosť častíc 10 pm, a v treťom prípade zmesou prášku v zhora uvedenom silikónovom oleji v množstve 10 % prášku vzhľadom na olej.

V uvedených troch prípadoch mal koeficient trenia, meraný počas pretláčania a vedenia kábla, nasledujúce príslušné veľkosti: 0,102,0,071, 0,0061.

Príklad 4

Bolo použité inštalačné potrubné vedenie, vyrobené z polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE), ktoré malo vnútorný priemer 27 mm a hrúbku 3 mm, na inštaláciu kábla s vonkajším priemerom 17,6 mm, pričom vnútorná plocha inštalačného potrubného vedenia bola potiahnutá mazivovou zmesou, pozostávajúcou z tekutého maziva (silikónu), majúceho viskozitu 100 centistokov, a zo zvyšujúceho sa hmotnostného podielu pevného maziva (teflónového prášku z materiálu Teflon®, majúceho rovnakú veľkosť častíc, ako v predchádzajúcom prípade, pričom hmotnostný podiel robil konkrétne v každom príslušnom prípade 5,10, 15 a 20 % hmotnostných.

V uvedených štyroch prípadoch robili veľkosti koeficientov trenia, meraných počas prefukovania a vedenia kábla, nasledujúce príslušné hodnoty:

0,086

0,085 0,089 0,090.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Rúrkovitý výrobok, najmä na inštalačné potrubné vedenie, majúci rovnaký prierez pozdĺž celej svojej dĺžky v pozdĺžnom smere, pozostávajúci z pevnej rúrky (1), vyrobenej z aspoň jedného plastu, pričom táto pevná rúrka (1) je tak dostatočne pružná a ohybná na jej navíjanie a odvíjanie, ako aj dostatočne tuhá na odolávanie dostredivým a odstredivým radiálnym silám, pričom pevná rúrka (1) je opatrená na svojej vnútornej strane a/alebo na svojej vonkajšej strane povrchovou vrstvou (3), ktorej voľná povrchová plocha tvorí treciu povrchovú plochu, pričom povrchová vrstva (3) je vytvorená zo základného materiálu z plastu, v ktorom je rozptýlené mazivo, vyznačujúci sa tým, že jednak sú častice (4) maziva pevného typu rozmiestnené v základnom materiáli z plastu, pričom sú tieto častice (4) aspoň čiastočne vyrovnané s voľnou povrchovou plochou povrchovej vrstvy (3), a jednak je mazivo tekutého typu, zlučiteľné so základným materiálom z plastu, rozptýlené v povrchovej vrstve (3).
2. 2. Rúrkovitý výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že tekutým mazivom je silikón.
3. 3. Rúrkovitý výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že tekuté mazivo má viskozitu najviac 1000 centistokov pri izbovej teplote, najmä od 10 do 1000 centistokov.
4. 4. Rúrkovitý výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že časticami (4) pevného maziva sú mikroskopické guľôčky, majúce priemer najviac 20 pm a najmä od 1 do 15 pm.
5. 5. Rúrkovitý výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že pevná rúrka (1) pozostáva zo základného materiálu z plastu, v ktorom sú rozmiestnené častice (4) suchého maziva, pričom sú tieto častice (4) čiastočne vyrovnané s aspoň jednou vnútornou alebo vonkajšou voľnou povrchovou plochou (2) na vytvorenie suchej trecej povrchovej plochy.
6. 6. Rúrkovitý výrobok podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že tekuté mazivo je rozptýlené do plastu, pričom vonkajšia povrchová plocha aj vnútorná povrchová plocha základného materiálu je suchá.
7. 7. Rúrkovitý výrobok podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že tekuté mazivo pozostáva z prísady, ktorej podiel sa aspoň rovná 0,02 % hmotnostných základného materiálu z plastu, pričom robí najmä od 0,02 % do 0,08 % hmotnostných základného materiálu.
8. 8. Rúrkovitý výrobok podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že podiel pevného maziva k tekutému mazivu sa rovná aspoň 5 %, najmä potom leží medzi 5 % a 20 %, a výhodne sa rovná 10 %.