DE69811347T2

DE69811347T2 - Rückstellbarer gegenstand

Info

Publication number: DE69811347T2
Application number: DE69811347T
Authority: DE
Inventors: D. Borgstrom
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2018-03-18
Also published as: US5856634A; EP0968555A1; EP0968555B1; WO1998042059A1; DK0968555T3; CA2284267A1; DE69811347D1; JP2001516556A; AU6467898A

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen rückstellbaren Gegenstand und ein Verfahren zum Umschließen eines langgestreckten Gegenstands.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Das von dem rückstellbaren Gegenstand der Erfindung umschlossene Substrat kann beispielsweise ein Kabel, das ein Starkstrom- oder Telekommunikationskabel sein kann, und insbesondere eine Kabelverbindung aufweisen. Die Kabelverbindung kann eine Verbindungsstelle oder einen Spleiß zwischen zwei oder mehr Kabeln oder einen Endverschluß eines Kabels beispielsweise an einer Abschlußahne oder -durchführung aufweisen, die mit einer elektrischen Ausrüstung wie etwa einer Schaltanlage oder einem Transformator verbunden ist. Der Endverschluß kann einen Adapter, beispielsweise ein Winkelstück, aufweisen.
Die Erfindung wird ferner insbesondere unter Bezugnahme auf eine In-Line-Verbindungsstelle zwischen zwei elektrischen Starkstromkabeln beschrieben, es versteht sich jedoch, daß dies nur beispielhaft und nicht einschränkend ist.
Verbindungen zwischen zwei Starkstromkabeln müssen, gleichgültig, ob eines oder beide polymer- oder papierisolierte Kabel sind, innerhalb einer schützenden Anordnung eingeschlossen werden, die eine elektrisch isolierende Schicht aufweist. Viele Jahre lang ist zu diesem Zweck die Warmschrumpftechnologie mit von Raychem und anderen erhältlichen Produkten angewandt worden. Es werden jedoch auch Technologien angewandt, die keine Wärme erfordern. Aufsteckhülsen und Winkelstücke sind erhältlich, diese haben aber im Gegensatz zu wärmeschrumpfbaren Produkten schwerwiegende Einschränkungen in bezug auf die aufnehmbaren Bereiche, was eine umfangreiche Lagerhaltung erforderlich macht. Andere sogenannte kalt aufgebrachte Lösungen erfordern die radiale Aufweitung einer rohrförmigen elastomeren Hülle und ihre Anbringung an einem steifen Halteelement, dessen Innendurchmesser größer als der maximale Außendurchmesser der zu umschließenden Kabelverbindung ist. Ein Beispiel der letzteren ist die PST-Nülle, die von 3M erhältlich und beispielsweise in US-A-3515798 beschrieben ist. Eine solche Hülle hat ein inneres Halteelement, das aus einem kontinuierlichen schmalen Streifen aus zähem flexiblem Material in Form einer steifen geschlossenen Wendel besteht, die miteinander verbundene benachbarte Windungen hat. Die Haltehülle wird über der Kabelverbindungsstelle angebracht und der wendelförmige Streifen wird dann abgewickelt, so daß dadurch zugelassen wird, daß die isolierende gedehnte elastische Abdeckung auf die Verbindungsstelle aufschrumpft. Es ist jedoch lästig, den Haltestreifen wendelförmig um das verlängerte Kabel herum abwickeln zu müssen, insbesondere wenn die Arbeit in dem beengten Raum eines Grabens oder Mannlochs zu verrichten ist. Ein weiteres Beispiel einer kalt aufgebrachten Anordnung ist in US-A-3824331 (AMP) beschrieben, wobei eine elastische rohrförmige Abdeckung in einem gedehnten Zustand von einem leicht abnehmbaren äußeren einstückigen Stützelement abgestützt ist, wobei jedes Ende der Abdeckung über die Außenseite der Abstützung zurückgerollt wird. Die Abdeckung und das Stützelement sind an einer inneren Hülle in Form eines längs geschlitzten Rohrs angebracht, das von einem Teilungsstreifen in Form eines I- Stegs in einem Zustand vergrößerten Durchmessers gehalten wird. Wenn die Position über der Kabelverbindungsstelle eingenommen ist, läßt das Entfernen des Teilungsstreifens in Längsrichtung aus dem Schlitz zu, daß das innere Rohr zusammengedrückt und dann frei aus der Abdeckung herausgezogen wird. Die Enden der Abdeckung werden dann auf die benachbarten Kabelabschnitte abgerollt, und das äußere Stützelement wird entfernt. Es versteht sich, daß eine solche Anordnung ein inneres und ein äußeres Halteelement benötigt, die jeweils entfernt werden müssen. EP-B-0530952 (3M) beschreibt eine Abdeckungsanordnung, bei der ein elastomeres Rohr in einem gedehnten Zustand auf einem inneren Stützkern gehalten wird. Der Kern ist brechbar, so daß das Aufbringen einer Kraft auf ihn, die über die von dem Rohr erzeugte Kraft hinausgeht, das Brechen des Kerns verursacht, um die Kontraktion des elastomeren Rohrs auf das Substrat zuzulassen. Die Fragmente des kollabierten Kerns verbleiben in dem Rohr und müssen deshalb möglichst klein sein, um ihre Unterbringung darin zu erleichtern.
Bei jeder dieser Anordnungen ist das Halteelement im Inneren der Hülle angeordnet, die auf das Substratkabel aufzubringen ist. Es ist also nicht zweckmäßig, daß auf die Hülle eine Innenbeschichtung aus beispielsweise Gel, Mastix oder Klebstoff aufgebracht ist. Dieses Problem wird von der rückstellbaren Hüllenanordnung vermieden, die in US-A-4410009 (Sigmaform) beschrieben ist, bei der ein inneres elastomeres Rohr dadurch in einem in Radialrichtung gedehnten Zustand gehalten wird, daß ein äußeres steifes Rohr seine äußere Oberfläche umgibt und daran befestigt ist. Das äußere Rohr ist ein steifer warmhärtender Polyurethanklebstoff, wobei das äußere Rohr ausreichend haftend ist, um das innere Rohr in seinem gedehnten Zustand zu halten, sich aber beim Auftreffen einer Kraft von dem inneren Rohr ablöst. US-A-4070746 (Raychem) beschreibt einen rückstellbaren rohrförmigen Gegenstand, bei dem eine elastomere Hülle von einem damit verbundenen äußeren Begrenzungselement in einem in Radialrichtung aufgeweiteten Zustand gehalten wird. Das Begrenzungselement hat hinreichende Festigkeit, um die Hülle unter normalen Lagerbedingungen in ihrer aufgeweiteten Form zu halten, ist jedoch anfällig für den Angriff von Lösungsmitteln, die die Verbindung ausreichend schwächen, um zuzulassen, daß sich die elastomere Hülle von dem Befestigungselement ablöst und in Richtung ihres ursprünglichen Zustands rückstellt. US-A-4233731 (Raychem) beschreibt einen dimensionsmäßig rückstellbaren Gegenstand, der ein hohles elastisches Element aufweist, das zu einer dimensionsmäßig instabilen Konfiguration aufgeweitet worden ist, in der es von einem Halteelement gehalten wird, das zwischen zwei Teilen des hohlen Elements positioniert ist und diese von deren Rückstellweg weg voneinander trennt. Das Halteelement besteht aus einem Material, das seine Gestalt bei Erwärmung und/oder chemischer Behandlung schwächt oder ändert, beispielsweise dadurch, daß es chemisch zersetzbar ist, wenn es einem Lösungsmittel ausgesetzt wird. Bei einer Ausführungsform ist ein Einzelkeil aus schmelzbarem Material in dem Spalt im Umfang eines gespaltenen Rohrs aus Beryllium-Kupferlegierung angeordnet. Bei einer weiteren Ausführungsform hat ein rohrförmiges Element, das aus einem technischen Kunststoff besteht, schwalbenschwanzförmige Vorsprünge an seiner äußeren Oberfläche, zwischen die Streifen eines Polycarbonats eingesetzt sind, um die aufgeweitete Konfiguration aufrechtzuerhalten. EP-A-0590469 (Kabelmetall) beschreibt einen rückstellbaren elastomeren rohrförmigen Gegenstand, der von einer thermoplastischen Stützeinrichtung in Form eines Profils, das wendelförmig auf der äußeren Oberfläche des aufgeweiteten Rohrs angebracht ist, in seinem aufgeweiteten Zustand gehalten wird.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen rückstellbaren Gegenstand und sein Herstellungsverfahren bereitzustellen, wobei der Gegenstand von einer vorteilhaften äußeren Halteeinrichtung in seiner aufgeweiteten Konfiguration gehalten wird, um nicht irgendeine innere Schicht beispielsweise aus Gel, Klebstoff oder Mastixmaterial zu beeinträchtigen, die in seinem Inneren als eine Beschichtung aufgebracht oder um das zu umschließende Substrat herum angeordnet sein kann.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird also ein rückstellbarer Gegenstand bereitgestellt, der ein inneres elastisches rohrförmiges Element aufweist, das in einer in Querrichtig aufgeweiteten Konfiguration durch Eingriff mit einer äußeren Halteeinrichtung gehalten wird, wobei die Halteeinrichtung folgendes hat: einen ersten Bereich, der mit dem inneren Element nur an in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Bereichen davon verbunden ist, und einen zweiten Bereich, der nicht mit dem inneren Element verbunden ist, wobei der erste Bereich der Halteeinrichtung von dem zweiten Bereich trennbar ist, um die Rückstellung des inneren Elements in Richtung seiner nicht aufgeweiteten Konfiguration zuzulassen.
Bevorzugt weisen der erste und der zweite Bereich der Halteeinrichtung Streifen auf, die sich in Längsrichtung des Gegenstands, bevorzugt parallel zueinander und bevorzugt parallel zu der Längsachse des Gegenstands, erstrecken.
Der Gegenstand kann auf seine äußere Oberfläche an in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Bereichen aufgetragenes Material haben, um dadurch die zweiten Bereiche der Halteeinrichtung zu definieren. Bei einer solchen Ausführungsform kann die Halteeinrichtung dann zweckmäßigerweise auf die gesamte äußere Oberfläche des rohrförmigen Elements aufgebracht, beispielsweise über sie formgepreßt sein, und gleichzeitig das anschließende Entfernen der zweiten Bereiche zulassen, die über der Beschichtung liegen, an der sie nicht haftend angebracht worden sind. Dieses Entfernen kann durch Vorsehen eines relativ dünnen Wandbereichs in der Halteeinrichtung zwischen jedem ersten und zweiten Bereich davon erleichtert werden. Eine solche Konfiguration kann durch zinnenförmige Ausbildung der Halteeinrichtung erzielt werden.
Eines und bevorzugt beide von dem inneren rohrförmigen Element und der Halteeinrichtung bestehen vorteilhafterweise aus polymerem, beispielsweise elastomerem Material.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung des rückstellbaren Gegenstands bereitgestellt, der ein inneres elastisches rohrförmiges Element aufweist, das in einer in Querrichtung aufgeweiteten Konfiguration durch Eingriff mit einer äußeren Halteeinrichtung gehalten wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
(a) Formen des elastischen rohrförmigen Elements;
(b) Aufweiten des elastischen Elements zu einer in Querrichtung aufgeweiteten Konfiguration;
(c) Aufbringen von Materialzwischenstreifen in Längsrichtung an in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Bereichen auf die äußere Oberfläche des aufgeweiteten rohrförmigen Elements, um dadurch ein äußeres Element im wesentlichen daran zu hindern, in diesen Bereichen an dem rohrförmigen Element zu haften; und
d) Formen eines äußeren Halteelements um das innere rohrförmige Element und die Zwischenstreifen herum, um mit der freiliegenden Oberfläche des inneren Elements eine Verbindung zu bilden, und derart, daß das äußere Element an den Rändern jedes Zwischenstreifens relativ dünn ist, wobei Bereiche des äußeren Elements, die über den Zwischenstreifen liegen, anschließend entfernt werden können, um dadurch zuzulassen, daß sich das innere Element in Richtung seiner nicht aufgeweiteten Konfiguration rückstellt.
Die Erfindung stellt ferner ein Substrat bereit, beispielsweise ein elektrisches Substrat wie etwa eine Kabelverbindung, einen Endabschluß oder ein Winkelstück, das in dem rückgestellten Gegenstand nach dem genannten Aspekt der Erfindung eingeschlossen oder nach einem Verfahren nach dem genannten weiteren Aspekt der Erfindung hergestellt ist.
Nachstehend werden ein rückstellbarer Gegenstand und sein Herstellungsverfahren jeweils gemäß der vorliegenden Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG(EN)

Fig. 1 ist eine teilweise Endansicht eines Gegenstands der vorliegenden Erfindung, während Fig. 2 eine teilweise Draufsicht auf denselben ist.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wie die Figuren zeigen, wird ein elastomeres zylindrisches rohrförmiges Element 2 für die anschließende Rückstellung um ein (nicht gezeigtes) Substrat herum auf den gewünschten Innendurchmesser aufgeweitet. Eine Materialbeschichtung 4 wird auf die äußere Oberfläche des Rohrs 2 in Form von Streifen aufgebracht, die voneinander gleichbeabstandet sind und sich in Längsrichtung parallel zueinander und zu der Achse des Rohrs 2 erstrecken. Das mit Streifen versehene, aufgeweitete Rohr 2 wird dann in eine (nicht gezeigte) Form eingebracht, in die Polyethylen eingepreßt wird, um einen relativ steifen Haltemantel 6 um die rohrförmige äußere Oberfläche herum zu bilden. Die Materialien des Rohrs 2, der Beschichtung 4 und des Mantels 6 werden so ausgewählt, daß nach dem Formvorgang der Mantel 6 eine Verbindung mit der äußeren Oberfläche des Rohrs 2 an Bereichen bildet, an denen keine Streifen 4 vorhanden sind, und der Mantel 6 haftet nicht an dem Streifen 4. Die (nicht gezeigte) Aufweitungseinrichtung kann dann entfernt werden, und das elastomere Rohr 2 wird von dem Außenmantel 6 in seiner in Radialrichtung aufgeweiteten Konfiguration gehalten.
Die äußere Oberfläche des Mantels 6 ist zinnenartig versehen mit breiten Stegen (oder erhabenen Bereichen) 8, 10, die über den beschichteten bzw. unbeschichteten Bereichen der äußeren Oberfläche des rohrförmigen Elements 2 liegen, und schmalen Vertiefungen 12, die zwischen den Stegen an jedem Rand jedes Streifens 4 angeordnet sind. An diesen Rändern ist der Mantel 6 deshalb relativ dünn und läßt zu, daß diejenigen Streifen 4 der Stege 8, die über den Streifen 4 liegen und an denen sie nicht haften, abgelöst werden. Die äußere Oberfläche des rohrförmigen Elements 2 weist dann eine Vielzahl von weit voneinander beabstandeten Stegen 10 auf. Der Halteeffekt des Mantels 6 wird also zerstört, da die Rückstellkräfte innerhalb des Rohrs, die dazu tendieren, es zu seinem ursprünglichen, kleineren Durchmesser zurückzubringen, so wirksam sind, daß sie die äußere Oberfläche radial nach innen ziehen, und die haftenden Mantelstege 10 imstande sind, sich in Umfangsrichtung näher aufeinander zu zu bewegen, bis sich das Rohr 2 vollständig auf das (nicht gezeigte) Substrat rückgestellt hat.
Das Entfernen der nicht haftenden Stege 8 des Haltemantels kann durch das Vorsehen von Zuglaschen 14 erleichtert werden, die zweckmäßigerweise paarweise vorgesehen sein können, wie Fig. 2 zeigt.
Die vorstehende genaue Beschreibung der Erfindung weist Stellen auf, die sich hauptsächlich oder ausschließlich mit speziellen Teilen oder Aspekten der Erfindung befassen. Es versteht sich, daß dies nur der Klarheit und Zweckmäßigkeit dient, daß ein spezielles Merkmal umfangreicher als nur für die Stelle relevant sein kann, an der es beschrieben ist, und daß die vorliegende Offenbarung sämtliche geeigneten Kombinationen der an den verschiedenen Stellen gefundenen Informationen umfaßt. Obwohl die vorliegenden verschiedenen Figuren und Beschreibungen spezielle Ausführungsformen der Erfindung betreffen, versteht es sich gleichermaßen, daß ein spezielles Merkmal, das im Zusammenhang mit einer bestimmten Figur beschrieben ist, auch in dem Ausmaß angewandt werden kann, das im Zusammenhang mit einer anderen Figur, in Kombination mit einem anderen Merkmal oder bei der Erfindung im allgemeinen geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung ist zwar bezüglich bestimmter bevorzugter Ausführungsformen im einzelnen beschrieben worden, sie ist jedoch nicht auf diese bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ist der Umfang der Erfindung durch die anhängenden Ansprüchen definiert.

Claims

1. Rückstellbarer Gegenstand, der ein inneres elastisches rohrförmiges Element (2) aufweist, das in einer in Querrichtig aufgeweiteten Konfiguration durch Eingriff mit einer äußeren Halteeinrichtung (6) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (6) folgendes hat: einen ersten Bereich, der mit dem inneren Element nur an in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Bereichen davon verbunden ist, und einen zweiten Bereich, der nicht mit dem inneren Element (2) verbunden ist, wobei der erste Bereich der Halteeinrichtung von dem zweiten Bereich trennbar ist, um die Rückstellung des inneren Elements (2) in Richtung seiner nicht aufgeweiteten Konfiguration zuzulassen.

2. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Bereich der Halteeinrichtung (6) Streifen (8, 10) aufweist, die sich in Längsrichtung des Gegenstands, bevorzugt parallel zueinander, erstrecken.

3. Gegenstand nach Anspruch 1, der auf die äußere Oberfläche des rohrförmigen Elements (2) an in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Bereichen aufgetragenes Material (4) hat, um dadurch den zweiten Bereich der Halteeinrichtung zu definieren.

4. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die Halteeinrichtung (6) Zinnenkonfiguration hat.

5. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das innere Element (2) ein im wesentlichen zylindrisches Rohr aufweist.

6. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei die Halteeinrichtung aus polymerem Material gebildet ist.

7. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei das innere rohrförmige Element (2) aus polymerem Material besteht.

8. Elektrisches Substrat, auf das ein Gegenstand nach Anspruch 1 rückgestellt ist.

9. Verfahren zum Herstellen eines rückstellbaren Gegenstands, der ein inneres elastisches rohrförmiges Element (2) aufweist, das in einer in Querrichtung aufgeweiteten Konfiguration durch Eingriff mit einer äußeren Halteeinrichtung (6) gehalten wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

(a) Formen des elastischen rohrförmigen Elements;

(b) Aufweiten des elastischen Elements zu einer in Querrichtung aufgeweiteten Konfiguration;

und ferner gekennzeichnet ist durch

(c) Aufbringen von Materialzwischenstreifen (4) in Längsrichtung an in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Bereichen auf die äußere Oberfläche des aufgeweiteten rohrförmigen Elements (2), um dadurch ein äußeres Element (2) im wesentlichen daran zu hindern, in diesen Bereichen an dem rohrförmigen Element zu haften; und

(d) Formen des äußeren Halteelements (6) um das innere rohrförmige Element (2) und die Zwischenstreifen (4) herum, um mit der freiliegenden Oberfläche des inneren Elements eine Verbindung zu bilden, und derart, daß das äußere Element (6) an den Rändern jedes Zwischenstreifens relativ dünn (12) ist, wobei Bereiche (8) des äußeren Elements, die über den Zwischenstreifen (4) liegen, anschließend entfernt werden können, um dadurch zuzulassen, daß sich das innere Element in Richtung seiner nicht aufgeweiteten Konfiguration rückstellt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Formens von mindestens einem von dem elastischen rohrförmigen Element (2) und dem äußeren Element (6) Formpressen aufweist.