DE2749697A1

DE2749697A1 - Waermerueckstellfaehiger gegenstand

Info

Publication number: DE2749697A1
Application number: DE19772749697
Authority: DE
Inventors: Francis Jozef Anna Mari Blauwe; Frank Karel Amadeus Selleslags
Original assignee: Raychem NV SA
Current assignee: Commscope Connectivity Belgium BVBA
Priority date: 1976-11-08
Filing date: 1977-11-07
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE2749697C2; FR2369912B1; US4569868A; FR2369912A1; BR7707479A; JPS5386775A

Description

DR-INQ. GERALD KLOPSCH "X SOOO KÖLN 1 PATENTANWALT MARSPLATZ 11

3. November 1977 Kl/En

N.V. RAYCHEM S.A., Diestsesteenweg 692, 3200 Kessel-Lo (Belgien) Die Erfindung betrifft wärmerücksteilfähige Gegenstände.

Wärmerückstellfähige Gegenstände, insbesondere wärmeschrumpffähige Gegenstände, werden heute in breitem Umfang auf vielen Gebieten benutzt, wo Isolierung, Abdichtung und Umhüllung erforderlich sind. Gewöhnlich stellen sich diese Gegenstände beim Erhitzen auf oder in Richtung auf ihre ursprüngliche Gestalt zurück, aus der sie vorher deformiert worden sind, jedoch schließt der nachfolgend verwendete Ausdruck "wärmerücksteilfähig" auch Gegenstände ein, die beim Erhitzen eine neue Konfiguration einnehmen, auch wenn sie vorher nicht deformiert worden sind.

Wärmerückstellfähige Gegenstände werden üblicherweise aus Polymermaterialien hergostellt, weiche die Eigenschaft des plastischen oder elastischen Gedächtnisses aufweisen, wie beispielsweise in den US-FS 2.027.962, 3.086.243 und 3.957.372 beschrieben. Bei anderen Gegenständen, wie beispielsweise in der GB-PS 1.440.524 beschrieben, wird ein elastomeres Teil, wie ein äußeres Rohr, durch ein zweites Teil» wie ein inneres Rohr, in einem gestreckten Zu&tand gehalten, vorauf nach Er-

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hitzen das innere Teil erweicht und die Rückstellung des elastomeren Teils ermöglicht.

Solche wärmerückstellfähigen Gegenstände haben folglich häufig die Form von wärmeschrumpffähigen Rohren, Kappen oder Schuhen oder anderen Gegenständen mit geschlossenem Querschnitt und einem oder mehreren offenen Enden. Eine weithin verwendete Methode zur Herstellung solcher Artikel besteht in der Verformung eines geschmolzenen kristallinen thermoplastischen Polymeren in eine Gestalt, die annähernd der Gestalt der am Ende benötigten Abdeckung entspricht, Vernetzung des verformten Polymeren, Erhitzen des vernetzten geformten Polymeren auf eine Temperatur oberhalb des Kristallschmelzpunkts, Ausdehnung des heißen vernetzten verformten Folyr^ren, beispielsweise mittels eines Dorns oder mittels Innendruck, und Abkühlung des Polymeren im ausgedehnten Zustand. Die Erfindung betrifft besonders solche wärmeschrumpffähige Geierstände einschließlich insbesondere solche (jedoch hioraui" nicht beschränkt), die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt werden.

Eine ernsthafte Beschränkung solcher wärrr.eschrumpffähigen Gegenstände besteht darin, daß, wenn bei der Herstellung des Gegenstandes ein zu hohes Ausdehnungsverhältnis, d.h. da_- Verhältnis der Dimension des Gegenstands nach der Ausdehnung, zu der entsprechenden Ausdehnung vor der Expansion zu hoch ist, der Gegenstand bei der Expansion oder während der Schrumpfung zum Splittern bzw. Reißen neigt. Es wurde gefunden, daß dieses Problem besonders an den offenen Enden solcher Gegenstände merkbar wird. Besonders akut wird dieses Problem, wenn der Gegenstand geschnitten wird, so daß Einschnitte bzw. Kerben zurückbleiben, die sich bei der Rückstellung, und/oder wenn der Gegenstand zur Rückstellung um ein großes Substrat veranlaßt wird, unter Zurücklassung eines hohen Grades an nicht aufgelöster Rückstellung ausbreiten. Es wurde gefunden, daß es vorteilhaft ist, das oder jedes

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offene Ende des Gegenstandes als einen Abschnitt auszubilden, derart, daß, wenn der Gegenstand voll geschrumpft ist, daroffene Ende weiter als der benachbarte Teil des C<j<jensta■■··.:-.-y ist. Insbesondere wurde gefunden, daß dem benachbarter. Teil ein höheres Expansionsverhältnis ohne Gefahr eines Splitterns bzw. Reißens gegeben werden kann, als dies sonst möglich ware.

Gegenstand der Erfindung ist ein hohler wärmerückstellfähiger Gegenstand mit einem oder mehreren offenen Enden, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das Ausmaß der verfügbaren Rückstellung in einem ersten Bereich an einem offenen Ende wesentlich geringer ist als das Ausmaß der verfügbaren Rückstellung in einem zweiten Bereich, der dem ersten Bereich benachbart und entfernt von dem betreffenden offenen Enue ist. Die Erfindung ist besonders anwendbar auf wärmeschrumpf fähige Gegenstand _> aus Materialien, insbesondere Kunststoffen, die die Eigenschaft des elastischen oder plastischen Gedächtnisses besitzen (obwohl sie auch in nützlicher Form auf andere Formen von wärmerückstellfähigen Gegenständen einschließlich wärmeexpandierbaren Gegenständen angewandt werden kann). Aus Zweckmäßigkeitsgründen wird die Erfindung daher nachfolgend in Verbindung mit solchen wärmeschrumpffähigen Gegenständen beschrieben. In diesen Gegenständen ist die "verfügbare oder auch vorrätige Rückstellung" diejenige, die in Abwesenheit einer äußeren Spann- bzw. Rückhalteeinrichtung erhalten werden kann.

Sie ist annähernd gleich der angewandten Expansion (obwohl aufgrund von Spannungsrelaxation die Expansion um bis zu 5 % höher sein kann).

Unter den wärmeschrumpffähigen Gegenständen sind besonders diejenigen mit einem geschlossenen Querschnitt zu nennen, obwohl in einigen Fällen die Erfindung nützlicherweise auch auf sogenannte Umwickeleinrichtungen der beispielsweise in den US-PS 3.243.211, 3.297.819 und 3.379.218 sowie den GB-PS 1.155.470, 1.211.988 und 1.346.479 beschriebenen Art angewendet werden. Die Gegenstände sind gewöhnlich rohrförmig

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und haben ein oder mehrere offene Enden, wobei der Ausdruck "rohrförmig" sowohl hohle zylindrische Bauteile als .:>uch Konstruktionen von unregelmäßiger und/oder variierenden querschnitt ebenso wie solche mit komplexerer Bauweise, '■■:~ 2 Y-förmige, T-förmige und X-förmige Konstruktionen mil 3 ■- .τ 4 Enden, einschließt.

In den meisten Fällen haben die Endabschr.itte einen größ>jr_n Querschnitt nach der Rückstellung als der benachbarte zweit ο Bereich, der einen wesentlich größeren Grad an Rückstellung hat. Der Endbereich kann eine begrenzte Länge von be i spi.·.■'..---weise 1 bis 10 cm aufweisen, jedoch kann in einigen r'äll-_··. dem Gegenstand eine unterschiedliche Expansion verliehen ..orden, so daß ein ansteigendes Expansionsverhältnis rri- d-. : Entfernung vom offenen Ende erzeugt wird. Die Erfindung ist .'.>her nicht auf wärmeruckstellfähige Gegenstände mit e:nc?i ,!:^- kreten Endbereich beschränkt.

Es ist einzusehen, daß der Endbereich nicht-wärmerückste::- fähig sein kann, d.h. ein Expansionsverhältnis von 0 hab. :: kann, für viele Anwendungszwecke ist jedoch ein kleines Au-maß an Wärmeruckstellf ähigkeit vorteilhaft. In solchen "al .-> ist die Rückstellung jedoch bevorzugt weniger als 10u i, L■..■·- sonders bevorzugt weniger als 25 % (entsprechend Expans :'_■··:.-;-Verhältnissen von 1 und 0,25).

Andererseits weist der zweite Bereich im allgemeinen ein hjhes Maß an verfügbarer Rückstellfähigkeit auf, um die Vorteile der Erfindung voll nutzen zu können. Die Expansionsverhältnisse, die in Abwesenheit von Endbereichen, wie sie erfindungsgemäß gefordert werden, zum Splittern beim Schrur.pf =?n führen, sind unter anderem abhängig von dem verwendeten PoLymeren und der Dicke. Selte'n tritt ein Problem bei Expansionsverhältnissen unterhalb 2,5 auf, und üblicherweise könne:·. Expansionsverhältnisse bis zu 3,0 sicher verwendet werden. Bei Expansionsverhältnissen von 3,5 und höher stellt die

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Spaltung jedoch gewöhnlich ein Problem dar, was noch stärker für Verhältnisse von 4,0, 4,5 und 5,0 gilt. Die Erfindung ist daher besonders anwendbar bei Verhältnissen von 4 bis ο und darüber, z.B. bis zu 10, d.h. wo das Ausmaß an verfü.-barer Rückstellung 400 bis 1000 %, gewöhnlich 400 bis 600 ο beträgt, insbesondere wenn der Prozentsatz von nicht aufgelöster Rückstellung nach dem Schrumpfen hoch ist.

Ein weiterer für das geschilderte Problem relevanter Faktor ist der Unterschied in den Ausdehnungsverhältnissen des EnI-bereichs und des benachbarten zweiten Bereichs. Im allgemeinen sollte dieser Unterschied umso größer sein, je höher die Expansionsverhältnisse sind, jedoch ist in den meisten Fällen ein Unterschied von wenigstens 0,5, bevorzugt wenigstens 1,0 und besonders bevorzugt wenigstens 1,5 erwünscht. Dieser Unterschied sollte bevorzugt wenigstens das 0,4-fache, insbesondere wenigstens das Q,5-fache des Expansionsverhältnisses des benachbarten zweiten Bereichs sein.

Die wärmerücksteilfähigen Gegenstände gemäß der Erfindung können ein oder mehrere offene Enden haben, wobei die Erfindung vorteilhaft auf jedes offene Ende angewendet werden kann. Weiter können die Gegenstände ein oder mehrere Enden haben, die verschlossen sind, deren Öffnung jedoch beispielsweise durch Schneiden zu einem späteren Zeitpunkt vorgesehen ist. Die Erfindung kann auch vorteilhaft auf solche vorübergehend verschlossene Enden angewandt werden.

Bevorzugte Gegenstände gemäß der Erfindung können aus beliebigen, für die Herstellung von wärmeschrumpffähigen Gegenständen gebräuchlichen bekannten Polymeren und Polymergemischen hergestellt werden. Im allgemeinen haben die Gegenstände eine einheitliche Struktur und eine konstante Zusammensetzung; es können jedoch auch Laminate aus zwei wärmeschrumpffähigen Polymeren verwendet werden. Die Gegenstände können durch Verbin* dung zweier oder mehrerer verschiedener Teile, z.B. mit Kleb-

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42,

stoff, konstruiert werden. Geeignete Polymere schließen Polyolefine, insbesondere Polyäthylen, Copolymere von Äthylen und Vinylacetat (die besonders wertvoll sind, wenn Flexibilität erforderlich ist), Copolymere von Äthylen und Äthylacrylat, chlorierte oder fluorierte Polymere, insbesondere Polyvinylchlorid, Polyvinylidenfluorid und Polymere mit von Polyvinylidenfluorid stammenden Grundeinheiten, Hexafluoräthylen und Chlortrifluoräthylen sowie Kautschuke, wie Äthylenpropylen-Kautschuk, chlorierte Kautschuke (Neopren) und Silikonkautschuke, die in Mischung mit einem kristallinen oder glasartigen Polymeren, wie einem Olefinpolymeren, angewandt werden können, ein.

Die innere Oberfläche des Gegenstands kann mit einem Kleboder Dichtungsmittel, wie einem Heißschmelzkleber oder einem Kitt, versehen sein. Besonders geeignete Heißschmelzkleber umfassen beispielsweise Polyamidmaterialien, Äthylen/Vinylacetat-Copolymere und Terpolymere (mit oder ohne inkorporierte> Wachse) und Polyester. Solche Materialien sind beispielsweise in der GB-PS 1.440.810 und der DT-OS 2.709.717 beschrieben.

Ebenfalls geeignet sind härtbare Klebstoffe, die auch beim Erwärmen schmelzen und fließen, die jedoch danach nicht heißschmelzbar sind. Weiter sind zu nennen Epoxyharze und herkömmliche Kitte, wie beispielsweise die auf mit geeigneten bekannten Materialien modifizierten Butyl- und Isobutylenkautschuken basierenden Produkte. Die Art des verwendeten Dichtungsmittels und die Anwendungsmethode hängt offensichtlich von den besonderen Erfordernissen des Einzelfalls ab.

Gestalt und Konstruktion der wärmerückstellfähigen Artikel gemäß der Erfindung hängen von der vorgesehenen Verwendung ab. In einigen Fällen können die offenen Endbereiche bevorzugt dicker als die benachbarten hochrückstellfähigen Bereiche sein, wobei es in diesem Fall zweckmäßig sein kann, einen Formkörper herzustellen, der (vor der Expansion) überall die gleiche Wandstärke aufweist, so daß das Verhältnis der Dicke

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des offenen Endes zu der Dicke des benachbarten Bereichs nach der Expansion im wesentlichen dasselbe ist wie das reziproke Verhältnis ihrer Expansionsverhältnisse.

Ähnlich hängt die Form des offenen Endes und des benachbarten Bereich nach dem Schrumpfen von den relativen Größen des Gegenstands und der Substrate ebenso ab wie von den Expansionsverhältnissen dieser zwei Bereiche. Es können daher beide Bereiche in Berührung mit dem Substrat über ihre gesamte Länge schrumpfen. DaB der Bereich des offenen Endes spontan beim Erhitzen auf eine Größe zurückgestellt wird, die weiter als das Substrat ist und daher einen Kragen am Ende des Artikels bildet, der aus dem Kontakt mit dem Substrat ausspringt. Je nach der betreffenden Anwendungsweise kann dieser Kragen an seiner Stelle belassen oder nachfolgend abgeschnitten werden.

Im allgemeinen liegen die wärmerückstellfähigen Gegenstände in Form einer rohrförmigen Muffe mit zwei offenen Enden oder einer rohrförmigen Kappe mit einem offenen und einem geschlossenen Ende vor, wobei die Muffe oder Kappe bevorzugt kreisförmigen Querschnitt hat, jedoch kann auch ein anderer Quer- schnitt vorliegen. Oft wird ein im wesentlichen konstanter Querschnitt bevorzugt.

Die Gegenstände sind bevorzugt monolithisch, d.h. aus einem Stück geformt, sie können aber auch aus zwei oder mehreren Teilen hergestellt werden, die miteinander beispielsweise mittels eines Klebstoffs verbunden werden oder auf andere Weise aneinander befestigt werden.

Die erfindungsgemäßen wärmerückstellfähigen Gegenstände sind besonders nützlich, wenn das für eine bestimme Anwendung erforderliche Ausmaß der Rückstellung sehr hoch ist, da die Gegenstände imstande sind, ein hohes Ausmaß an Rückstellung zu liefern oder ein hohes Ausmaß an nicht-rückgestellter Spannung ohne Splittern aufzunehmen.

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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer rohrförmigen Kappe, die ein offenes Ende mit einem ersten Expansionsverhältnis, einem Zwischenabschnitt mit einem zweiten Expansionsverhältnis und einem geschlossenen Ende mit einem dritten Expansionsverhältnis aufweist, wobei das zweite Expansionsverhältnis größer als das erste und dritte ist, die jeweils gleich oder unterschiedlich sein können. Eine solche Kappe kann zum Verschluß bzw. zur Abdichtung eines hohlen Kabel- bzw. Schutzrohrs beispielsweise der unterirdisch oder in Gebäuden verlegten Art verwendet werden, so daß Versorgungsleitungen, Telefonkabel usw. später durchgeführt werden können. Lediglich das offene Ende des Gegenstandes wird über das Ende des Schutz- bzw. Kabelrohrs geführt und wird dann erhitzt, um das Aufschrumpfen auf das Schutz- bzw. Kabelrohr zu bewirken, während eine wesentliche Schrumpfung des restlichen Teils des Gegenstandes verhindert wird. Ein Weg zur Verhinderung der Schrumpfung des Restteils des Gegenstandes besteht darin, daß der Gegenstand ein offenes Ende aufweist, dessen Innenumfang geringfügig größer ist als der Außenumfang des Zwischenabschnitts und des geschlossenen Endabschnitts, sowie einen flexiblen Zwischenabschnitt, so daß der Zwischenabschnitt und das geschlossene Ende durch Stoßen entlang der Rohrachse durch das offene Ende und in das Innere des Kabelrohrs geschoben werden, wo sie gegen die auf das offene Ende aufgebrachte Wärme geschützt sind. Der Zwischenbereich ist daher bevorzugt aus einer flexiblen Polymermasse, beispielsweise aus einem Äthylen/Vinylacetat-Copolymeren, hergestellt. Bevorzugt hat das Ende auf seiner Außenseite einen Vorsprung, der ergriffen werden kann, um das Ende und den Zwischenbereich aus dem Rohr herauszuziehen, nachdem das Ende auf das Rohr aufgeschrumpft wurde.

Der große Vorteil des Verschließens eines Rohrs auf diese Weise besteht darin, daß das Rohr nunmehr durch eine Kappe verschlossen ist, die zum Abschluß bzw. zur Abdichtung der Verbindung zwischen dem Rohr und einem Kabel (oder einer Versor-

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gungsleitung oder einem anderen langgestreckten Substrat) verwendet werden kann, welches nachträglich durch das Rohr geführt wird. Es wird dann das geschlossene Ende zur Erzeugung eines zweiten offenen Endes mit einem größeren Expansionsverhältnis als das Expansionsverhältnis des Zwischenbereichs abgeschnitten; das langgestreckte Substrat wird durch das Hohlrohr und das zweite offene Ende hindurchgeführt; darauf werden Zwischenbereich und zweites offenes Ende erhitzt, um das Aufschrumpfen des Zwischenbereichs auf das langgestreckte Substrat zu bewirken. Das Vorhandensein eines zweiten offenen Endes bedeutet, daß dem Zwischenabschnitt ein höheres Expansionsverhältnis gegeben werden kann, so daß daher Substrate in einem breiteren Größenbereich als dies sonst möglich wäre abgedichtet werden können.

Die Abmessungen und Expansionsverhältnisse einer Kappe gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung hängen selbstverständlich von dem abzudichtenden Rohr und dem langgestreckten Substrat ab, jedoch ist üblicherweise der Bereich des offenen Endes 2 bis 10 cm lang, der Zwischenabschnitt 2 bis 5 cm und der Bereich des geschlossenen Endes 1 bis 5 cm bei einem Innendurchmesser der Kappe von 2 bis 15 cm.

Eine Abwandlung dieser bevorzugten Ausführungsform stellt eine Kappe dar, die einen offenen Endbereich aufweist, der nicht wärmeschrumpffähig ist, jedoch so dimensioniert ist, daß er 5 im Schiebesitz auf dem Rohr sitzt. Eine solche Kappe ist nicht von Anfang an ein wärmeschrumpffähiger Gegenstand gemäß der Erfindung, jedoch wird ein solcher Gegenstand im Verlauf der Installation hergestellt, wenn das Ende des geschlossenen Endbereichs abgeschnitten wird.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer rohrförmigen Kappe, die einen offenen Endbereich mit einem ersten Ausdehnungsverhältnis, einem Zwischenbereich mit einem zweiten Ausdehnungsverhältnis und einem nicht-expan-

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dierten geschlossenen Endbereich aufweist, wobei das zweite Expansionsverhältnis größer als das erste Expansionsverhältnis ist. Eine solche Kappe ist besonders für die Abdichturn eines langgestreckten Substrats nützlich, das einen Z¹VU-::!-- schnitt einer Dimension aufweist, die größer ist als >ior Hauptteil der Substrate, insbesondere ein Telef or.j-.ab*. 1 , ;■>.: eine Vielzahl von Drähten enthält, an die Klemmen bef:st:.:' sind. In steigendem Ausmaß werden Klemmer", an Telefc :\.-\ jb·.¹" in der Fabrik angebracht, um einige der Kosten und "r.beq. ■-lichkeiten, die die Installation an Ort und Stelle ::-,:!_ ; -^ bringen, zu vermeiden. Es ist äußerst wichtig, den Lr ■.■ ^!^c . · ■ι .:h , an dem die Klemmen befestigt sind, zu schützen, wühr-.ind -I.¹.-' Kabel von der Fabrik zur Verlegungsstelle gebracht w; vä. ..i;r Installierung der Kappe wird sie über das- Substrat ir St-j lung gebracht, so daß sich der geschlossene Endberei.:!- Ϊ j·. . den Endabschnitt bis zum Hauptteil des Substrats irs'.ro;.·.! , worauf der Zwischenabschnitt des Gegenstands erhitzt xi; ., ur das Aufschrumpfen auf den Hauptteil des Kabels, jede·.;- : /-iL auf den Endbereich des Substrats, zu bewirken. Die Arwes·. nheit des offenen Endbereichs mit niedrigerem Expans: < nsv< ■■ hältnis bedeutet, daß dem Zwischenbereich ein höhere.; Ex: >isionsverhältnis gegeben werden kann und daß dieses d^'..er ■;..<: einen breiteren Endbereich,als dies anderweitig der ■ all ■>· '■ <~o, geführt werden kann. Diese Verbesserung ist von besonder·.¹:" Wichtigkeit im Fall von Telefonkabeln, da die Vielza." Klemmen, die an den einzelnen Drähten befestigt werden (-■■*'*- 400 oder mehr), einen beachtlichen Raum einnehmen, dosser-. Ή-fang !läufig wenigstens das 4-Fache, z.B. etwa das 6-rach·. dos Umfangs des Hauptteils des Kabels aufweist, auf das -er schenabschnitt der Kappe unter Abdichtung aufschrumpfen :\κ'Λ.

Die Abmessungen und Expansionsverhältnisse einer Kacpe gcvii^r; dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung hängen selbstverständlich vom Substrat ab, jedoch ist üblicherweise der bereich des offenen Endes 1 bis 7,5 cm, vorzugsweise 1 bis 3 er. lang, der Zwischenabschnitt 2 bis 15 cm, vorzugsweise 7 bii

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12 cm und der Bereich des geschlossenen Endes 20 bis 100 cn lang bei einem Kappendurchmesser von 10 bis 25 cm.

Die wärmerückstellfähigen Gegenstände gemäß der Erfindung können auf verschiedene Weisen hergestellt werden; die Erfindung ist nicht auf eine besondere Herstellungsart beschränkt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines wärmerückstellfähigen Gegenstandes, das gekennzeichnet ist durjh

1) Verformung eines geschmolzenen thermoplastischen kriscaL-linen Polymeren zu einem Formkörper mit einem geschlossenen Querschnitt und wenigstens einem offenen Ende, woL ι das oder die offenen Enden durch einen Endbereich gebildet werden, dessen Innenumfang größer als der Innenunfang eines benachbarten Abschnitts ist;

2) Vernetzung des Formteils;

3) Erhitzen des vernetzten Formkörpers auf oberhalb des Schmelzpunkts des Polymeren;

4) Expandieren des erhitzten Formkörpers und

5) Abkühlung des Formkörpers während er im ausgedehnten Zustand gehalten wird.

Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bedeckung eines Teils eines langgestreckten Substivts, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man um diesen Teil des Substrats wenigstens einen Teil des obigen wärmeschrunpf- ihigen Gegenstands in Stellung bringt und wenigstens einen Toil des Gegenstands zwecks Aufschrumpfen auf das Substrat erhitzt.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der F^; juren erläutert.

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, eines Gegenstands in seiner wärmestabilen Form.

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2 7 A 9 6 y 7

- yi -

Figur 2 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des

wärmerückstel If ähigen Gegenstands nach Figur 1 ir.

seiner wärmerückstelIfähigen Forrr. und um das EnJ-: eines Rohrs herum angeordnet.

Figur 3 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine.;

wärmerückstellfähigen Gegenstands der Figuren 1 ίπ ί 2, nachdem er innerhalb des Rohrs umgewendet worden iόt.

Figur 4 ist eine weitere Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des wärmerückstellfähigen Gegenstands der Figuren bis 3, nachdem es aus dem Rohr herausgezogen worden

ist.

Figur 5 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, le.s wärmerückstellfähigen Gegenstands nach Figuren ¹ bis 4 nach Rückstellung um eine Versorgungsleitung, :i innerhalb des Rohrs angeordnet ist.

Figur 6 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines zweiten Gegenstands gemäß der Erfindung in seiner dimensionsstabilen Form.

Figur 7 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Gegenstands von Figur 6 in seiner wärnerücksteLL: \ -

higen Form.

Figur 8 ist ein Querschnitt durch einen wärmerückstel 1 fü:: i. un Gegenstand gemäß der Erfindung in Form einer E;-:'.-. i>; e.

Figur 9 ist ein Querschnitt, der die Endkappe von Fiaur 3 nach Installation an einem Telefonkabel mit an der. e ir. .-.·.-1-

nen Drähten befestigten Klemmen zeigt.

Die Figuren 1 bis 5 zeigen die Verwendung eines wärr.rückstellfähigen Gegenstands gemäß der Erfindung als AbJi.-ht i::· bzw. Verschluß eines Rohrs. In Figur 1 besteht dio '.:S.\:.· aus einem Hohlteil 1 in seiner gegen Warn ee inwirk ..\ \ .... - sionsstabilen Konfiguration mit einem offenen Er.dccr - j: . , einem Zwischenabschnitt 3 und einem geschlossenen En..ibcr· h

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^ßA ORIG_}NAL

Ein Griffvorsprung 5 ist bei 6 am geschlossenen Ende 4 dos Hohlteils 1 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind ·:■.,· Durchmesser des offenen Endbereichs 2 und des geschlossenen Endbereichs 4 beträchtlich größer als die Durchmesse- do. Zwischenbereichs 3.

In Figur 2 ist das Hohlteil 1 in seiner gegen Wärmeeinwirkung dimensionsinstabilen Konfiguration gezeigt, in der der Innendurchmesser des Zwischenbereichs 3 und der des geschlossenen Endbereichs 4 im wesentlichen gleich sind. Der offene Endb·.:- reich 2 ist in seiner Stellung um ein offenes Ende 7 eine.-; (teilweise gezeichneten) Rohrs 8 gezeigt. Die Bereiche 2 unci

3 treffen sich in einem kegelstumpfförmigen Bereich 9. Da^ Hohlteil 1 ist mit einem Heißschmelzkleber 10 auf seiner Innenseite beschichtet.

In Figur 3 ist der Bereich des offenen Endes 2 des Hohlteils 1 durch Wärme um das offene Ende 7 des Rohrs 8 zurückgestellt. Der Zwischenbereich 3 und der Bereich des geschlossenen L^Jes

4 sind umgewendet und in das Innere des Rohrs 8 hineingeschoben, so daß die innere Oberfläche 11 des Zwischenbercichs 2 der inneren Oberfläche des Rohrs 8 benachbart liegt. Das Rohr 8 mit dem befestigten Hohlteil 1 wird in das Loch 1? in einer Schachtwand 14 gestoßen, bis das offene Ende 7 riv der Wandoberfläche 15 im wesentlichen bündig abschließt. Ein O-Ring 16 dichtet die Lücke zwischen der äußeren Oberfläche des Rohrs 8 und dem Loch 13 in der Schachtwand 14 ab. Selbstverständlich kann, falls das gewünscht ist, der O-Rir.g K> iiie Lücke zwischen der öffnung 13 und der äußeren Oberfläche des offenen Endbereichs 2 des Hohlteils abdichten. Wenn der Zir.-satz eines Kabels durch das Rohr 8 erforderlich ist, können der Zwischenbereich 3 und der Bereich des geschlossenen Endes

4 aus dem Inneren des Rohrs 8 durch Herausziehen an der. Gr ff

5 entfernt werden.

Wie in Figur 4 gezeigt, ist der Zwischenbereich 3 und der Be-

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reich des geschlossenen Endes 4 aus dem Inneren cler-r Xohrs S herausgezogen, so daß sie aus der öffnung 13 in dor -■·'-.?.>■:; \- wand 14 vorspringen. Das hohle Teil 1 wurde bei \~ \ ■ L-..' Ί: des zweiten Endes 4 aufgeschnitten und d< r kappenfor ι ;■- . . r 18 nut den' Vorsprung S verworfen. Das am Ende off-.ne ";.:. ' . j¹ in seiner Stellung um das Rohr 8 ist nun: ehr zur Aul rahn . .·-.. Kabels 19 bereit. Der Zwischenbereich 3 v.ird der ^ ι r. . i rk.;:. ■ von Wärme unterworfen, die zur Schrumpfung auf das K. be] wie in Figur 5 gezeigt, ausreicht. Der restliche 'ϊα. de.- rdboreichs 4 ist zur Rückstellung auf das label 19 nic'-.ΐ i"-stände und ist faltig, spaltet jedoch nicht.

Die Figuren 6 und 7 zeigen weitere zur Verwendung al.- Dichtungen geeignete rückstel 1 fähig Gegenstände. Die Dic-:tun<: Lesteht in ihrer gegen Wärmeeinwirkung dint nsior.sstabi en - · figuration aus zwei getrennten Teilen 20 und 21. Bc-Jo ^; können wärmeschrumpf fähig gemacht werden und vercijr. ,-.it. i. Figur 7 gezeigt zusammengesetzt. Der Tei] 20 besteh;, a.i.- 'icr offenen Muffe mit einem ersten offenen Er.de 22 und t.-. :ν_·:ν .;;-ten offenen Lnde 30 von größerem Innendurchmesser a ^ . cie; · )!ii"-förmige Teil 2 3 zwischen den beiden offenen Enden. :) *: K .""" stellt eine Kappe dar, die ein offenes Erde 24 hat, '..¹Ic. durch den rohrförmigen Abschnitt 26 mit einem geschl sso·> Ende 25 verbunden und bei 28 mit einem Gr if f vcrsprur. ~~> . isehen ist. Der rohrförmige Abschnitt 26 ces Teils 2', .1·- : v Innendurchmesser ähnlich dem des offenen Endes 22 von Ίο: JO ist, ist innen mit einem Heißschmelzkleber 29 besen: .-ite'. .

Figur 7 zeigt, daß beide Teile 20 und 21 zur Vergrö^ ran. , '·.:- res Querschnitts radial ausgedehnt worden sind, wr-be ■ io-Querschnitt des rohrförmigen Abschnitts 26 von Teil 2" ceringfügig größer als der des rohrförmigen Abschnitts 23 Teil 20 ist. Der Abschnitt 23 ist in den rohrförmigen- Be:..: :.-26 eingesetzt, während er auf einem (nickt gezeichne'on) gehalten wird. Der rohrförmige Abschnitt 26 wurde au: d·..: rohrförmigen Teil 23 zurückgestellt, wobei der Heißr-.:U.;e. -

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klebstoff 29 eine Dichtung zwischen diesen beiden liefert. Wenn die so gebildete Dichtung abgekühlt ist, wird der Dorn entfernt.

Die Figuren 8 und 9 illustrieren eine zweite bevorzugte Vet-Wendung der Erfindung.

Wie in Figur 8 gezeigt, ist der wärmerückstellfähige Gegenstand als eine Endkappe 31 mit einem Bereich des offenen Endes 32 ausgebildet, welcher ein Ausdehnungsverhältnis von etwa 2 am offenen Ende hat, ferner einen Zwischenabs'initt mit einem Ausdehnungsverhältnis von etwa 5 und einen Bereich eines geschlossenen Endes 34, welcher nicht wärmeschrumpfbar ist. Die Kappe besteht aus Polyäthylen hoher Dichte. Die punktierten Linien in Figur 1 zeigen Abschnitte 32' .:nü .! 3' xles Gegenstands vor der Expansion, die zu Bereiche':- 32 „■ .J Il werden. Typische Abmessungen drei solcher Endkappen sin.!: (in cm)

a-focdefqh

1.	2,	0	10,	2	0,	2	7	,1	,4	2,	5	7	,6	10	.2
2.	3,	8	15,	2	0,	3	8	,9	,4	2,	5	7	,6	10	,2
3.	6,	4	2Ό,	3	0,	3	11	,4	,4	2,	5	7	,6	10	,2

Alle drei kappen haben eine Gesamtlänge von 86,4 cm; die Kappe von Figur 8 ist aus Zweckmäßigkeitsgründen abgerundet.

In Figur 9 weist das Telefonkabel 40 eine- Vielzahl ν m Drähten 41 auf, die von einer Schutzhülle 42 umr.ap.telt ist, welche vom Ende des Kabels entfernt worden ist. Ar. den enden der Drähte 41 sind Klemmen befestigt; die MaJse der Drähte und Klemmen wird mit 43 bezeichnet. Eine Endkappe 31 wie in Figur 8 wurde über die Drähte und Klemmen 4 3 geführt und die Abschnitte 32 und 33 wurden unter Bildung geschrumpfter Ue-

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2 7 U 9 6 ⁽:J 7

reiche 32a und 33a erhitzt. Der Abschnitt. 33a steht ,;i B rührung mit dem Kabel, während der Abschnitt 32a, Ic οi· niederes ExpansionsverhäLtn ls hat, einen abstt.her: .·: '::■· bildet.

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e i te

Claims

- γι - Patentansprüche

1)JWärmerückstellfähiger Gegenstand mit einem oder mehrerer. offenen Enden, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausmaß an verfügbarer Rückstellfähigkeit in einem ersten Bereich an einem offenen Ende wesentlich geringer als das Ausmaß an verfügbarer Rückstellfähigkeit in einem zweiten, an den ersten Bereich angrenzenden und von dem offenen Ende entfernt gelegenen Bereich ist.

2) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß er wärmeschrumpffähig ist.

3) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen geschlossenen Querschnitt.

4) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem organischen Polymeren hergestellt ist, welches die Eigenschaft des plastisehen oder elastischen Gedächtnisses aufweist.

5) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach einem der Ansprüche

2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen

den Expansionsverhältnissen des Bereichs des offenen Endes

und des angrenzenden Bereichs wenigstens 1,0, vorzugsweise wenigstens 1,5 beträgt. ·

6) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach einem der Anspruchs

2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen erstem und zweitem Ausdehnungsverhältnis wenigstens gleich dem 0,4-Fachen, vorzugsweise wenigstens gleich den; 0,5-ia- chen des zweiten Ausdehnungsverhältnisses ist.

7) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch ein zweites Ausdehnungsvet -

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hältnis von wenigstens 2,5, vorzugsweise wenigstens ; . .. , insbesondere 3,5 und besonders bevorzugt wenigstens 4,t und ganz besonders bevorzugt von wenigstens 5,1.

8) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach einem der Anspräche

2 bis 7, gekennzeichnet durch ein ExpansionsverhMlt.ni ο ;ics Bereichs des offenen Endes von weniger als 2, vorzugsweise von weniger als 1.

9) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach einem der Ansprüche

2 bis 8, gekennzeichnet durch eine Beschichtung wenig tons eines Teils der inneren Oberfläche mit einen Heiß-ehr!. klebstoff.

10) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach einer, der Arspr';:■;> 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang des Bereichs des offenen Endes nach unbehinderter Rückstellung größer als der des Zwischenabschnitts ist.

11) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach einem der Ansprüche 2 bis 10, gekennzeichnet durch die Form eines Rohrs mit zwei offenen Enden.

12) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach einem der Ansprl. -j 2 bis 10, gekennzeichnet durch die Form einer rohrförr iaen Kappe mit einem offenen und einem geschlossenen EnJe.

13) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen bis auf das geschlossene Ende im wesentlichen konstanten Querschnitt.

14) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach Anspruch 12 oder '3, gekennzeichnet durch einen Abschnitt an einem offenen Ende mit einem ersten Expansionsverhältnis, einem Zwischen.abschnitt mit einem zweiten Expansionsverhältnis und einem Bereich mit einem geschlossenen Ende nut einem dritten

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Expansionsverhältnis, wobei das zweite Expansionsverh:⁴ nis größer als das erste und dritte ExpansionsverhäI tv ist.

15) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß erstes und drittes Expansions /erb;i !·■-nis im wesentlichen gleich sind.

16) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach Anspruch 14, ca.· :ch gekennzeichnet, daß der Innenumfang des Bereich= -iit :· offenen Ende geringfügig größer ist als der äußere ümta.iq des Zwischenabschnitts und des Bereichs mit den geschlossenen Ende und daß der Zwischenabschnitt aus eine·" flexiblen Material derart besteht, daß der Bereich des geschlossenen Endes und der Zwischenabschnitt durch das offene Ende in das Rohr hineingeschoben werden können.

17) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen Vorsprung zum Ergreifen auf der Außenseite des Bereichs des geschlossenen Endes.

18) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach einem der Ansprüche 14 bis 17, gekennzeichnet durch eine Länge des Bereich; mit offenem Ende von 2 bis 10 cm, des Zwischenabschnitts von 2 bis 15 cm und des Bereichs mit geschlossenen-. Ende von 1 bis 5 cm bei einem Durchmesser von 2 bis 15 cn.

19) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch einen Bereich mit einem offenen Ende mit einem ersten Expansionsverhältnis, einen Zwischenabschnitt mit einem zweiten Expansionsverhältnis umi einem nicht expandierten Bereich mit geschlossenem Ende, wobei das zweite Expansionsverhältnis größer als das erste Expansionsverhältnis ist.

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20) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine Länge des Bereichs mit offenem Ende von 1 bis 7,5 cm, des Zwischenabschnitts von 2 bis 5 cm und des Bereichs mit geschlossenem Ende von 20 bis 100 cm bei einem Durchmesser von 10 bis 25 cm.

21) Verfahren zur Abdeckung eines Teils einer langgestreckten Unterlage, dadurch gekennzeichnet, daß man um diesen Teil der Unterlage wenigstens einen Teil eines wärmeschrumpffähigen Gegenstandes nach einem der Ansprüche 2 bis 20 herum anordnet und wenigstens einen Teil des Gegenstandes zwecks Aufschrumpfens auf die Unterlage erhitzt.

22) Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß man lediglich den Bereich mit dem offenen Ende eines Gegenstands nach einem der Ansprüche 14 bis 19 über das Ende eines hohlen Leitungsrohrs in Stellung bringt und diesen Bereich des offenen Endes ohne wesentliche Schrumpfung des restlichen Teils des Gegenstandes auf das Leitungsrohr aufschrumpft.

23) Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Gegenstand nach Anspruch 16 oder 17 verwendet und den Zwischenabschnitt und den Bereich des geschlossenen Endes während des Erhitzens des offenen Endes im Inneren des Leitungsrohrs plaziert.

24) Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Schrumpfung des Bereichs mit offenem Ende das Ende des Bereichs mit dem geschlossenen Ende unter Erzeugung eines Bereichs mit einem zweiten offenen Ende mit einem Expansionsverhältnis größer als das Expansionsverhältnis des Zwischenbereichs abgeschnitten wird, ein langgestrecktes Substrat durch das hohle Rohr und den Abschnitt mit dem zweiten offenen Ende durchgeführt wird, und der Zwischenabschnitt und der Bereich mit dem zweiten

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offenen Ende zwecks Schrumpfung des Zwischenabschnitts auf das langgestreckte Substrat erhitzt werden.

25) Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Gegenstand nach einem der Ansprüche 12, 13, '9 und 20 über ein langgestrecktes Substrat in Stellung bringt, dessen Endabschnitt größer als sein Hauptteil ist, und den Bereich des offenen Endes sowie den Zwischenabschnitt zwecks Aufschrumpfen des Zwischenabschnitts lediglich auf den Hauptteil, nicht jedoch auf den Endbereich des Substrats, erhitzt.

26) Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß man als langgestrecktes Substrat ein Kabel verwendet.

27) Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Telefonkabel mit einer Vielzahl von Drähten verwendet, an denen Klemmen befestigt sind.

28) Verfahren zur Herstellung eines wärmeschrumpffähigen Gegenstandes nach einem der Ansprüche 2 bis 20, gekennzeichnet durch

1) Verformen eines geschmolzenen thermoplastischen kristal- linen Polymeren zu einem Formkörper mit geschlossene:! Querschnitt und wenigstens einem offenen Ende, wobei das oder die offenen Enden durch einen Endabschnitt gebildet werden, dessen Umfang größer als der Umfang des benachbarten Abschnitts ist; 2) Vernetzen des Formkörpers;

3) Erhitzen des vernetzten geformten Gegenstandes auf ober halb des Kristallschmelzpunkts des Polymeren;

4) Expandieren des erhitzten Gegenstandes und

5) Abkühlen des Gegenstandes in expandierter Stellung.

29) Wärmerücksteilfähiger Gegenstand nach Anspruch 2, gekonn zeichnet durch ein Bereich mit offenem Ende, welches ein

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erstes Expansionsverhaltnis hat, einen Zwischenabschnitt mit einem zweiten Expansionsverhaltnis und einen Bereich mit geschlossenem Ende mit einem dritten Expansionsverhaltnis, wobei das zweite Expansionsverhältnis größer als das erste und dritte Expansionsverhaltnis ist.

30) Wärmerückstellfähiger Gegenstand nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Expansionsverhältnis des Zwischenabschnitts 4 bis 6, das Expansionsverhältnis des Bereichs mit offenem Ende kleiner als 2 und das Expansionsverhältnis des Bereichs mit geschlossenem Ende kleiner als 2 ist.

31) Wärmeschrumpffähiger Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem organischen Polymerer, besteht, einem geschlossenen Querschnitt und wenigstens ein offenes Ende aufweist, wobei das oder die offenen Enden durch einen Abschnitt gebildet sind, der, wenn der Gegenstand ohne Behinderung voll geschrumpft ist, breiter als der benachbarte Abschnitt ist.

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