ТРУБКА ТЕРМОУСАЖИВАЕМАЯ МНОГОСЛОЙНАЯ

ТРУБКА ТЕРМОУСАЖИВАЕМАЯ МНОГОСЛОЙНАЯ
Полезная модель относится к нромышленным областям, где требуется получение методом термоусадки трубки механически прочного, электроизоляционного, антикоррозионного и/или декоративного, в том числе цветного, покрытия различных объектов, например, в муфтах силовых кабелей, при ремонте или соединении гидравлических труб и др. Во многих случаях технически необходимо получение многослойного покрытия, имеющего разные свойства (физико-механические, электрические, цвет и др.) наружных и внутренних слоев. При этом, во избежание образования межслойных пустот, несостыковок, необходимо обеспечить плотное обжатие слоев между собой.
Известны однослойные термоусаживаемые трубки на основе разных материалов (полиэтилен, поливинилхлорид, силиконовый каучук и др.) (Сборник «Термоусаживаемые трубки и детали из полимеров и их композиций. Л., 1988)
Недостатком таких конструкций термоусаживаемых трубок является невозможность одномоментного изготовления покрытия с разными свойствами его наружных и внутренних слоев, а проведение последовательной термоусадки нескольких трубок усложняет монтаж всего покрытия, создает опасность загрязнения межслойных поверхностей, а также опасность повреждения покрываемого объекта и самого покрытия в результате многократного нагрева.
Известна термоусаживаемая трубка для сращивания телефонного кабеля, внутри которой расположена вторая трубка из плавкого или размягчающегося под действием тепла адгезионного материала, а между
этими трубчатыми элементами создан тенловой барьер в виде трубчатой сетки (см. GB заявка №1603298 МПК Н 02G 15/18,1981 г.).
Недостатком данного решения является то, что внутренние трубчатые элементы, служащие для герметизации жил кабеля, не являются составными элементами самой термоусаживаемой трубки, которая, как и в нредыдущем прототипе, выполнена однослойной.
Наиболее близким аналогом является двухслойная термоусаживаемая трубка, в которой две трубчатые заготовки соединяются по схеме «трубка в трубке в процессе совместной соэкструзии, после чего производится радиальное расширение полученной двухслойной заготовки (проспект фирмы Райхем «Энергетика. Кабельная арматура, 98/99,с.9).
Такое решение обеспечивает хорошее соединение двух слоев. Однако, недостатком данного решения является невозможность дополнительного повышения после термоусадки радиального сжатия слоев между собой и обжатия покрываемого объекта, так как в результате соэкструзии внутренний диаметр верхнего слоя равен наружному диаметру нижнего слоя и, соответственно, после термоусадки эти диаметры уменьшаются до одинаковой величины. Другим недостатком данного решения является практическая невозможность изготовления многослойной конструкции, в которой разные слои выполнены из материалов, требующих существенно разных режимов переработки, что нельзя обеспечить в процессе совместной экструзии или совместной вулканизации.
Задачей, решаемой полезной моделью, является получение покрытия с разными свойствами его наружных и внутренних слоев при одновременном обеспечении высокого сжатия слоев между собой.
Ноставленная задача решается за счет того, что в трубке термоусаживаемой многослойной, получаемой посредством радиального расширения трубчатых заготовок, предварительно соединенных по схеме
«трубка в трубке, и предназначенной для изготовления методом термоусадки покрытий различных объектов, внутренний диаметр трубчатой заготовки каждого верхнего слоя не менее, чем на 10%, меньше наружного диаметра трубчатой заготовки соседнего нижнего слоя. При этом внутренний диаметр трубчатой заготовки каждого верхнего слоя не более, чем на 30%, меньше наружного диаметра трубчатой заготовки соседнего нижнего слоя. Кроме того, трубчатые заготовки могут быть выполнены из разных полимерных материалов или их композиций.
Технический результат от использования предлагаемого решения заключается в том, что при образовании покрытия в результате термоусадки многослойной трубки каждый верхний слой стремится уменьшить свой внутренний диаметр по направлению к центру до величины, меньшей наружного диаметра соседнего нижнего слоя, что обусловлено предлагаемым различием соответствз ющих размеров трубчатых заготовок. Вследствие этого, повышается центростремительное радиальное сжатие слоев, что способствует уплотнению материала слоев и обеспечивает их плотное, практически монолитное соединение между собой. Одновременно повышается общее обжатие покрываемого объекта, что особенно важно при покрытии объектов сложной конфигурации. Экспериментально установлено, что оптимальные результаты достигаются при минимальном различии соответствующих размеров трубчатых заготовок на уровне 10%. Уменьшение этого различия ниже установленного уровня снижает требуемый полезный эффект. Увеличение этого различия выше установленного уровня в 30% затрудняет соединение трубчатых заготовок по схеме «трубка в трубке. Сами трубчатые заготовки могут выполняться из разных полимерных материалов, например, из композиций на основе этиленпропиленового и силиконового каучуков, или из разных композиций на основе этиленпропиленового каучука.
1 ГП/ I i у /  т у
IGCii
Благодаря вышесказанному обеснечивается получение многослойного покрытия, в котором отдельные слон могут иметь разный цвет и/или механические, электрические и др. свойства и одновременно обеспечивается высокое сжатие слоев между собой и хорошее обжатие покрываемого объекта.
Помимо вышесказанного, предложенное решение имеет следующие сопутствующие технические эффекты.;
1.При радиальном растяжении однослойной толстостенной заготовки возрастает опасность локального механического повреждения материала заготовю из-за высокого различия степени растяжения ее внутренних и наружных поверхностей, тогда как при растяжении предлагаемой многослойной заготовки, имеющей суммарно такую же толщршу, в каждом слое указанное различие степени растяжения выражено в значительно меньщей степени, благодаря чему ту еньщается неравномерность механического напряжения материала и, соответственно, уменьшается возможность образования локальных повреждений.
2.Известно, что многослойная электрическая изоляция имеет более высокую электрическую прочность, по сравнению с однослойной изоляцией равной толцщны, нри отсутствии межслойных воздущных включений, что и обеспечивается предложенным решением.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 показаны поперечные сечения исходных трубчатых заготовок до радиального расщирения:
на рис. а)-заготовка для внутреннего слоя, на рис. б)-заготовка для среднего слоя, на рис. в)-заготовка для верхнего слоя;
im-i
на фиг. 2 показано соединение трубчатых заготовок (фиг 1) по схеме «трубка в трубке .
на фиг. 3 показана предлагаемая трехслойная термоусаживаемая трубка (поперечный разрез).
Трубчатые заготовки 1, 2 и 3 изготовлены из полимерных материалов или их композиций, причем для разных слоев могут быть выбраны разные материалы или все заготовьси 1, 2 и 3 могут быть изготовлены из одинакового материала. При этом внутренние диаметры заготовок 2 и 3 меньше наружных диаметров, соответственно, заготовок 1 и 2. Для обеспечения соединения трубчатых заготовок 1, 2 и 3 по схеме трубка в трубке трубчатые заготовки 2 и 3 для верхних слоев предварительно частично расшрфяются по отношению к трубчатым заготовкам для соседних нижних слоев.
Пример 1. Пеобходимо  электроизоляционное покрытие зоны соединения жил силового кабеля, в которое входит соединительная гильза с наружным диаметром 28-30 мм и два отходяших участка кабеля, имеюших диаметр 18-20 мм. Принято, что такое покрытие должно иметь двухслойную конструкцию, а для хорошего облегания гильзы и участков кабеля внутренний слой должен иметь твердость на 30-40%, а толшину в 2-2,5 раза меньше твердости и толшины внешнего слоя. Для получения термоусаживаемой трубки используются две трубчатые заготовки 1 и 2, изготовленные стандартными методами из электроизоляционных смесей на основе этиленпропиленового каучука. Составы смесей обеспечивают придание трубке термоусаживаемьгх свойств, а также обеспечивают твердость (в условных единицах по Шору) трубчатой заготовке 1 - 40-45, а трубчатой заготовке 2 - 60-65. Заготовка 1 имеет наружный диаметр 18мм и толш;ину стенки 2мм, заготовка 2 имеет внутренний диаметр 14,4 мм, что на 20% меньше наружного диаметра заготовки 1, и толшину стенки 5 мм. Заготовка 2 предварительно частично расширяется до увеличения
iooom
внутреннего диаметра до 19 мм. Затем заготовка 1 вставляется в заготовку 2 по схеме «трубка в трубке, носле чего полученная двухслойная заготовка радиально расширяется до увеличения внутреннего диаметра в 2,7-2,8 раза. Полз енная двухслойная термоусаживаемая трубка имеет средний внутренний диаметр 38,5 мм, суммарную среднюю толщину стенки 3,9 мм, твердость внутреннего и наружного слоев, соответственно, 43 и 64 усл. ед. по Шору. После термоусадки трубки на соединительную гильзу и отходящие участки кабеля образуется гладкое, механически прочное и твердое снаружи покрытие, хорощо облегающее весь покрываемый участок и имеющее практически монолитное соединение слоев между собой.
Пример 2. Пеобходимо получить декоративное трехслойное цветное покрытие, имеющее ступенчатую конструкцию. Для получения термоусаживаемой трубки используются три трубчатые заготовки 1, 2, 3, изготовленные стандартными методами из цветных (например, красной, синей, белой) смесей на основе этиленпропиленового каучука, придающих трубкам термоусаживаемые свойства. Заготовка 1 имеет наружный диаметр 21 мм, толщину стенки 3 мм, длину 200 мм, заготовка 2 имеет внутренний диаметр 14,7 мм, что на 30% меньще наружного диаметра заготовки 1, наружный диаметр 19,7 мм и длину 150 мм, заготовка 3 имеет внутренний диаметр 17,7 мм, что на 10% меньше наружного диаметра заготовки 2, наружный диаметр 21,7 мм и длину 100 мм. Предварительно заготовки 2 и «е радиально частично расширяются, соответственно, до величин внутреннего диаметра 22 и 26 мм. Затем последовательно, с симметричным расположением по центру, заготовка 2 одевается на заготовку 1, а заготовка 3 одевается на заготовку 2 по схеме «трубка в трубке. После этого полученная трехслойная заготовка радиально расширяется до увеличения внутреннего диаметра в 2,5 раза. Полученная трехслойная термоусаживаемая трубка имеет средний внутренний диаметр 37,5 мм, максимальный наружный диаметр (по слою, образованному заготовкой 3) 45 мм. После термоусадки
трубки на покрываемый объект, например, на изогнутую металлическую трубку с наружным диаметром 17 мм, образуется гладкое трехцветное ступенчатое покрытие.
Пример 3. Необходимо получить двухслойное электроизоляционное покрытие, имеющее внутренний слой из электроизоляционной смеси на основе силиконового каучука, а наружный слой - из электроизоляционной смеси на основе этиленпропиленового каучука. Такое решение существенно расширяет возможность направленного выбора электрических и механических свойств всего покрытия, благодаря сочетанию двух слоев из разных по химическому составу материалов. Для получения термоусаживаемой трубки используются две трубчатые заготовки 1 и 2, изготовленные стандартными методами из электроизоляционных смесей на основе силиконового (заготовка 1) и этиленпропиленового (заготовка 2) каучуков. Составы смесей обеспечивают придание трубке термоусаживаемых свойств. Трубчатая заготовка 1 имеет толщину стенки 1,5 мм и наружный диаметр 13 мм, трубчатая заготовка 2 имеет внутренний диаметр 11 мм, что на 15% меньше наружного диаметра заготовки 1, и толщину стенки 5 мм. Заготовка 2 предварительно частично расширяется до увеличения внутреннего диаметра до 14 мм и одевается на заготовку 1 по схеме «трубка в трубке. После этого полученная двухслойная заготовка радиально расширяется до з еличения внутреннего диаметра в 1,9-2 раза. Полученная термоусаживаемая трубка имеет средний внутренний диаметр 20 мм и среднюю толщину стенки 4 мм. После термоусадки полученной трубки на макет узла соединения двух длин кабеля (с габаритными размерами 13-14 и 17-18 мм) образуется гладкое, механически прочное, монолитное покрытие, хорошо облегающее макет узла соединения.
(МИП9