CZ56995A3 - Packing - Google Patents

Description

Oblast techniky

		--—	—
	ř	i	í ~
r5 O > Z	to	1
t/> C· -i . 5	—	& f
£ ·>	·”	o	oo
n -o <3- ·	‘ tO	° i	íc
o			co

O.

i

Vynález se týká těsnění pro vnější prostředí,!—zeJménía fětenění zvláětě určeného pro příslušenství kabelů, například pro pouzdra tvořící kryty spoje kabelů.

Dosavadní Btav techniky

Těsnění pro příslušenství potřeba v oblasti do nich nedostaly aby se udržel tlak.

vnější prostředí je Často kabelů kvůli tomu, aby se kontaminující látky, jako je voda a někdy i

Jsou-li například spojovány kabely, je třeba odstranit pláště kabelů, aby se obnažily vodiče k provedení spojení. Kolem jinak obnažených vodičů je nutno vytvořit nějakou formu uzávěru, který nahradí odstraněný plášť kabelu. Tyto uzávěry spojů musí mít určitou životnost za nepříznivých podmínek, srovnatelnou s životností kabelů samotných, která může činit asi dvacet let. Problém těsnění pro vnější prostředí tedy zdaleka není jednoduchý.

Tento vynález nalezne využití v že bude zvláště užitečný pro mnoha oblastech, ale očekává se, utěsňování pouzder spojů kabelů z optických vláken a u jiných příslušenství kabelů nebo potrubí. Pouzdra kabelových spojů musí být často Instalována v mokru a blátě a je proto žádoucí, aby se dosáhlo dobrého utěsnění bez potřeby dokonalého vyčištění utěsňovaných povrchů.

Pouzdro pro optická vlákna, kde se zejména očekává využití tohoto vynálezu, je popsáno v evropském patentu č. 0159857 (Raychem). V tomto popisu se popisuje uspořádání schopné uzavřít čelní spoj mezi nejméně dvěma kabely z optických vláken, který se skládá z dutého výrobku skládajícího se ze základní desky a dutého víka, které lze odpojit od základní desky, přičemž základní deska má nejméně dva vzájemně sousedící výstupy, kam lze umístit příslušné kabely z optických vláken, přičemž tento soubor má nejméně jednu součástku pro uspořádání optických vláken, která je umístěna v součástce pro uloženi více optických vláken na trase z jednoho z výstupů do druhého výstupu, přičemž tato trasa má minimální poloměr zakřivení ne menší než je minimální poloměr ohybu téchto optických vláken a první prostředek pro připojení základní desky k dutému víku a druhý prostředek pro připojení nejméně jedné souCástky pro uspořádání optických vláken k základní desce tak,} že když jsou spolu takto první a druhý prostředek propojeny, jsou optická vlákna uložena nejméně v jedné úložné rovině a vyznaCují se tím, že když je první prostředek rozpojen, dá se duté víko odstranit ze základové desky tím, že se posune podélně ve směru, který je v podstatě rovnoběžný s rovinou uložení, v podstatě rovnoběžný s každým ze směrů výstupu na základní desce a v podstatě kolmý k základní desce.

Základní deska a víko, které má s výhodou kloboukovítý tvar, mohou být k sobě přichyceny nějakou mechanickou svorkou, eventuálně spolu s nějakými prostředky pro těsnění vůCi okolnímu prostředí jako jsou plochá těsněni, o-kroužky, mastixové těsnění nebo lepicí páska.

Použití o-kroužků v takovémto zařízení je ovšem velmi známé. Umožňují snadný následný vstup do uzávěru a snadné opětovné utěsnění, dovedou odolávat vysokým tlakům v uzávěru a netrpí ustrnutím v tlaku.

Byli jsme si však vědomi urCitých nevýhod použití jednoduchých o-kroužků. Například síla, které jsou vystaveny a následný rozsah jejich deformace jsou rozhodující pro dosažení dobrého utěsněni. Požadované síly jsou obecně vysoké a výsledkem je, že výrobek, který se má utěsnit musí být pevný a tudíž obecně mít tlusté stěny. V případě uzávěru pro optická vlákna popsaného výše to znamená, že základová deska a přinejmenším dolní okraj kloboukovítého víka musí být robustní. Další nevýhodou je, že jak o-kroužek, tak i povrchy základové desky a víka musí být pečlivě vyCištěny a nesmí být poškrábány nebo mít na sobě zatekliny *

z tváření atd. Rozměrové změny, vyplývající z tlaku, tepla nebo nadměrného mechanického zatížení by mohly zabránit dosažení dobrého utěsnění a dobrá íunkCnost při nízkých teplotách není pravděpodobná kvůli ztrátám elastomerních vlastností materiálů, ze kterých je vyrobena větéina o-kroužků.

Objevili jsme, že se lze nevýhodám o-kroužků vyhnout, je-li použit o-kroužek nebo jiný nosný dlen ve spojení s vhodným těsnicím materiálem. Tato nová kombinace vytváří překvapivé výhody, které nejsou zřejmé ani z jedné z těchto složek, pokud se použijí odděleně. Je to dáno diky schopnoeti nosného Clenu akumulovat energii tak jak se o tom pojednává dále.

Podstata vynálezu

Podstatou tohoto vynálezu je těsnění, mající:

(a) těsnicí materiál s kuželovitým průnikem v rozmezí 80 až 400 (10^-1 mm) a mezním prodloužením nejméně 100 % a (b) elastomerní nosný Clen pro těsnicí materiál.

Kuželovitý průnik a mezní prodloužení se měří v souladu s americkou národní normou ASTM-D217 a ASTM-D638.

Kuželovitý průnik je s výhodou nejméně 100, s výhodou nejméně 120 a s výhodou méně než 350 a zvláětě méně než 200 (10^_1mm). Mezní prodloužení je s výhodou nejméně 200, zejména nejméně 400 %.

Jako těsnicí materiál mohou být použity různé materiály, ale dáváme přednost gelu. Gely mají různé výhody, například mohou být vysoce přizpůsobivé při pokojové teplotě, protože mohou být tak pružné, že jsou téměř jako tekuté, což jim umožňuje přizpůsobit se těsněnému substrátu. Mají zesíťovanou strukturu, která jim dodává pružnost, kohezní pevnost a tvarovou stálost. Zesíťovaná struktura může být dána síťovitými chemickými vazbami jako je tomu v případě silikonového nebo polyuretanového gelu nebo může vyplývat z vytváření krystalických oblastí, jako je tomu v případě termoplastických gelů, jako jsou ty, které jsou založeny na blokových kopolymerech. V každém případě bude mít gel nějakou formu třírozměrné polymerní Bítě, nastavené olejem nebo jiným materiálem. Gely jsou uvedeny v US 4600261 a toto uveřejnění se zde zahrnuje formou odkazu.

Dáváme přednost gelům, které jsou předem zesíťovány, nebo u nichž je jinak vytvořena třírozměrná struktura mimo substrát, který se má chránit. Zjistili jsme, že to má výhodu oproti složkám gelu, které se liji mezi povrchy a potom zesíťují. Takto jsme schopni předem vytvořit těsnění, se kterým se dá snadno manipulovat a skladovat ho před jeho umístěním například mezi základní desku a víko uzávěru pro optické vlákno.

O-kroužek nebo jiný nosný Clen zejména dovoluje, aby se těsnění vystavilo stlačení v jednom směru (například ve směru, ve kterém jsou víko a základová deska k sobě přitlačovány), ale omezuje následné vytlačováni těsnicího materiálu v kolmém směru. Nosný člen má s výhodou tu funkci, že se v něm ukládá energie vynaložená když se dávají dohromady součástky, které se mají utěsnit. Mírné vytlačení těsnicího materiálu se dá tedy kompenzovat následným uvolněním nosného členu. Takto lze těsnicí materiál mít stále pod tlakem, čímž se zabrání vytvoření cest pro netěsnosti. Pro pružný nosný člen lze použít jakýkoliv vhodný materiál, ale dáváme přednoet kaučuku, jako je přírodní kaučuk, silikonový kaučuk, nitrilový kaučuk, EPDM kaučuk nebo neoprenový kaučuk. Materiál nosného členu má s výhodou tvrdost Shaw A v rozmezí 30 až 80, s výhodou 40 až 70, ještě výhodněji 50 až 60.

Nosný člen může být o-kroužek a dáváme přednost tomu, aby to byly dva v podstatě soustředné o-kroužky, přičemž prstencový prostor mezi nimi obsahuje těsnicí materiál. Dva o-kroužky se mohou navzájem spojit, například prstencovým pásem a v tomto případě může být těsnicí materiál na obou stranách povrchu tohoto pásu. Nosný člen může být dutý, potom je pneumaticky natlakovatelný. Energie může být uložena navíc i ve stlačeném plynu nebo namísto toho, aby se deformoval sám nosný člen.

Může být žádoucí mít prostředky, kterými se těsnicí materiál dá udržet na nosném členu a na v tomto smyslu může mít nosný člen povrch opatřený vroubkováním nebo výčnělky nebo upraven tak, aby v

to napomáhalo spojení mezi těsnicím materiálem a nosným členem. Jak je uvedeno výše, těsnicí člen podle vynálezu se dá použít při ochraně proti vnějšímu prostředí u uzávěru kolem optického vlákna a součástí vynálezu je tedy rovněž uzávěr pro spoj optických vláken nebo nebo jiných kabelů nebo jiné pouzdro, které se skládá z:

(1) první části, mající první povrch, (2) druhé části mající druhý povrch, přičemž tento druhý povrch se dá dát na první povrch a tím se uzavře pouzdro a (3) těsnění podle vynálezu které se dá umístit mezi první a druhý povrch tak, že pohyb prvního a druhého povrchu k eobě stlačí těsnění a způsobí, že se nosný člen dostane do styku s prvním 1 druhým povrchem

Pouzdro může mit navíc:

(4) prostředek pro udržení prvního a druhého povrchu ve styku β nosným členem.

Tam, kde pouzdro má uzávěr spoje optických vláken, může obsahovat jedno nebo několik pater nebo jiných součástek pro uspořádání optických vláken, s výhodou na základní desce a zvláStě výhodně otočně upevněných na základní desce. Základní deska může mít jeden nebo několik výstupů pro vstup kabelů, které mají být spojeny a kabely mohou být v těchto výstupech utěsněny libovolným vhodným prostředkem, například pomocí trubičky, která se teplem smrětí.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je dále vysvětlen s odkazem na přiložené výkresy, ve kterých:

obr. 1 je uzávěr pro spoj optických kabelů podle známého stavu techniky, obr. 2A a 2B ukazují uspořádání těsnicího členu podle vynálezu, obr. 3 ukazuje alternativní konstrukci těsnění.

Příklady Provedeni vynálezu

Obrázek 1 ukazuje pouzdro pro spoj optických kabelů, které je popsáno v EP 0159857. Základní deska X a kloboukovité víko 2

- 6 spolu tvoří uzávěr pro použití jako pouzdro pro Celní spoj kabelů s optickými vlákny. Základní deska X je s výhodou vyrobena tvářením z vysokohustotního polyetylénu nebo polypropylénu naplněného skelnými vlákny. Výstupy 3 mohou být provedenyv základní desce, kterou kabely procházejí. U nové instalace se mohou požadovat jen některé výstupy 3 a ostatní mohou být tudíž' doCasně uzavřeny tak jak je to ukázáno u pozice Toto uzavření se dá provést jakýmkoliv vhodným prostředkem, ale dáváme přednost tomu, aby výstup byl vyroben s uzavřenými konci, které se dají prostě odříznout podle potřeby. Kloboukovíté víko může být vyfouknuto a může mít zábranu proti vlhkosti ve formě par jako je kovová fólie.

Dutý výrobek obsahuje prostředek pro uspořádání optických vláken, který se skládá z řady pater g. Každé patro má s výhodou prostředek é pro uložení trubiček spojů, ve kterých jsou umístěny spoje vláken. Patra jsou s výhodou přichycena u běžného provedeni na nosiCi 7, který je připevněn k základní desce X. Patra jsou ukázána jako zavěšená podél svých kratších okrajů, ale lze rovněž provést jiné zavěšení například otočně nebo rotačně např. kolem jednoho rohu v rovině pater. Zavěšení umožňuje, aby byla vybraná patra otevřena pro provedení spojů nebo pro opravu. Rovněž je k dispozici prostředek pro uzamčeni pater v zavěšené poloze. Uspořádání podle vynálezu se dá použít následovně. Nejprve se protáhnou dva kabely, které se mají spojit ve směru šipek skrz dva z výstupů 3 tak, aby se řekněme 1,5 m každého kabelu dostalo do pouzdra se spojem. Potom se odstraní z kabelů plášť až na základní desku 1, čímž se obnaží 1,5 m vláken. Potom se odřízne pevné jádro každého kabelu, přičemž se ho ale nechá dostatečná délka, aby ho bylo možno připevnit do upevňovacích otvorů S· Potom se každé vlákno jednoho kabelu spojí se správným vláknem druhého kabelu. Potom je možno na každém patře uložit jednotlivá

vlákna, dvojice vláken nebo skupiny řekněme 10 nebo 12 spojených vláken. Když se jedno patro naplní, tak se posune otočením v místě zavěšení 2 a tím se zpřístupní jiné patro. Každé patro má b výhodou obroučku 10. která zajišťuje dostatečné oddělení mezi sousedními patry a zabraňuje tomu, aby vlákno sklouzlo z patra. Uzávěr se spoji může navíc nebo namísto toho mít oddělovače vláken.

Těsnění podle vynálezu jsou ukázána na obrázcích 2 a 3 a tato těsnění se dají použít u uzávěru se spoji tak jak je to znázorněno na obrázku 1 zejména aby se vytvořilo utěsněni vůči vnějSímu prostředí mezi základní deskou i a kloboukoví tým vlkem 2·

Obrázek 2A ukazuje těsnění před instalací a obrázek 2B ukazuje tonto těsnění tvořící utěsnění vůči vnějSímu prostředí mezi základní deekou JL a kloboukoví tým víkem 2· Základní deska X je ukázána pro přehlednost bez výstupů 2 a víko 2 j© ukázáno jenom zčásti.

Těsněni 11 se skládá v podstatě ze dvou soustředných o-kroužků 12, 13, spojených dohromady s výhodou jako jeden kus, pomocí pásu

14. který je vložen jako prstenec mezi ně. Mezi o-kroužky nad a pod prstencovým pásem se umístí <?el nebo jiný těsnicí materiál

15. Jak je patrné, těsnicí materiál 15 mírně vyčnívá nad protilehlé povrchy nosného členu (zde nad a pod horní a dolní konce o-kroužků). Když se tedy dá dohromady kloboukové víko 2 a základní deska i s těsněním mezi nimi, těsnicí materiál 1J5 se stlačí tak jak je to ukázáno na obrázku 2B. O-kroužky 12 a JL3 zabrání nebo omezí posunuti těsnicího materiálu 15 v příčném směru tak jak je to nakresleno, t.j. v radiálním směru v případě pouzdra se spojem jako je pouzdro znázorněné na obr. i a použitá energie může být nejméně zčásti akumulována jako deformace o-kroužků, například tím, že se způsobí zploětění průřezu a nebo radiální protažení vnějěího kroužku a nebo radiální stlačení vnitřního kroužku. Takto lze kompenzovat nejméně zčásti uvolněním nosného členu tok nebo ustrnutí v tlaku u těsnicího materiálu během funkčního období.

Těsnicí člen, ukázaný na obrázku 3 se skládá ze dvou o-kroužků s těsnicím materiálem mezi nimi, přičemž prstencový pás mezi nimi podle obrázku 2 byl vynechán. Na obrázku 3 je rovněž zobrazena kruhová svorka 17, obvykle tvořená ze dvou polovin, spojených dohromady, která se dá dát kolem obvodu základní desky a kloboukovitého víka, aby je držela pohromadě. Lze použít i prostředky, které stahují části svorky 17 k sobě a tím udržují těsnicímateriál 15 stlačený. Tento prostředek může rovněž nebo namístcí nosného členu akumulovat energii a kompenzovat pak tok atd.' těsnicího materiálu během doby existence uzávěru. Jeden z o-kroužků, ukázaný na obrázku 3 je dutý tak jak je to znázorněno u vztahové značky ig. Takto lze vytvořit o-kroužek, který se dá pneumaticky natlakovat. Oba o-kroužky mohou být pochopitelně duté.

K utěsnění postačuje slabé přitlačení a jakmile se dosáhne utěsnění, lze absorbovat velký rozsah přítlačných sil a Široký rozsah relativních poloh mezi kloboukovým víkem 2 a základní deskou i, aniž by se těsnění zničilo. Malé nepravidelnosti tvaru kloboukovítého víka a základní desky a vlastního těsněni je možno tolerovat a různé povrchy nemusí být před instalací zcela vyčištěny. Gel s výhodou navlhčí povrch základní desky a kloboukovítého víka což vede k lepSímu těsnicímu účinku. Riziko z nadměrného posunu mezi základní deskou a kloboukovým víkem nebo z nadměrného tlaku se zamezí použitím o-kroužků nebo jiného nosného členu a tím se zabrání nadměrnému toku gelu. Rovněž lze zabránit nadměrnému stlačeni gelu, protože modul pružnosti o-kroužku může být podstatně vySSÍ než je modul pružnosti gelu.

ΎΤΡ’

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Těsnění vyznačující se tím, že se skládá z:

   (a) těsnicího materiálu, majícího kuželový průnik v rozmezí 80 a 400 (10^_1mm) a mezní prodloužení nejméně 100 % a (b) elastomerniho nosného členu pro těsnicí materiál.

   2. Těsněni podle nároku 1, vyznačující se tím, že těsnicím materiálem je gel.

   3. Těsnění podle nároku 1 nebo nároku 2, vyznačující se tím, že nosný člen umožňuje těsnicímu materiálu aby byl stlačen v jednom směru, ale omezuje jeho následné vytlačování v na něm kolmém směru.

   4. Těsnění podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že nosný člen má tvrdost Shaw A v rozmezí 40 až 70.

   5. Těsnění podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že součástí nosného členu je o-kroužek.

   6. Těsnění podle nároku 5, vyznačující se tím, že součástí nosného členu jsou dva v podstatě soustředné o- -kroužky, přičemž prstencový prostor mezi nimi obsahuje těsnicí materiál,

   7. Těsněni podle nároku 6, vyznačující se tím, že o-kroužky jsou navzájem spojeny.

   8. Těsnění podle nároku 7, ve kterém jsou σ-kroužky spojeny prstencovým pásem, přičemž oba protilehlé povrchy pásu jsou opatřeny těsnícím materiálem.

   9. Těsnění podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že nosný člen je dutý, přičemž je pneumaticky natlakovatelný.

   10. Těsnění podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačujíc$ se tím, že nosný člen má vrub nebo výčnělek, ke kterémy přilne těsnicí materiál a tím napomůže uchycení těsnicího materiálu na nosném členu.

   11. Pouzdro, obsahující:

   (1) první část, mající první povrch, (2) druhou část, mající druhý povrch, přičemž druhý povrch může být dán proti prvnímu povrchu, čímž se pouzdro uzavře, (3 těsnění podle kteréhokoliv z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že může být umístěno mezi první a druhý povrch tak, že pohyb prvního a druhého povrchu k sobě vyvodí tlak na těsnění a způsobí, že se nosný člen dostane do styku s prvním i druhým povrchem.

   12. Pouzdro podle nároku 11, vyznačující se tím, že navíc obsahuje:

   (4) prostředek pro udržení prvního a druhého povrchu ve styku s nosným členem.

   13. Pouzdro podle nároku 11 nebo 12, které je uzávěrem pro kabelový spoj, vyznačující se tím, že první částí je základní deska mající kabelové výstupy a druhou částí je víko na tuto základní desku.

   14. Pouzdro podle nároku 13, které je uzávěrem pro kabelový spoj, vyznačující se tím, že má na základní desce součástkft pro uspořádání optických vláken. '

   7P?

   iH3,\.-Awna<i ' avgn

   2β

   ΖΣΕ

   FTFFY / / / / / z / z / /

   PATENTSERVIS

   Praha a.s.

   • 24 -