專利名稱：用于連接管道或電纜的熱收縮套管的密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于連接管道或電纜的熱收縮套管的密封結(jié)構(gòu)以及該套管，更具體地說，涉及一種密封性能的改進，其改進方法是，在要密封的基底與熱收縮套管接觸時使熱收縮套管受熱時實現(xiàn)均勻收縮，并且在該熱收縮套管的兩個熱收縮端預制較厚的拐角部分；本發(fā)明還涉及，通過在熱收縮套管的片狀材料之間設置增強纖維來提高熱收縮套管的抗裂性。
一般來說，油管、氣管或各種電纜都用連接套管包覆在它們的連接部位，以對這些部位防止潮汽、有害物質(zhì)等。為此目的，現(xiàn)在廣泛使用熱收縮套管，這種套管通常用具有遇熱收縮特性的合成纖維材料或聚合物片材制成。
上述熱收縮套管大致分成管狀的和片狀的；前者的特點是可確保優(yōu)異的密封性能，而后者的特點是，作為固定裝置的C型槽鐵桿安裝就位后在套管兩端受熱的密封過程中難以避免該C型槽鐵的接合部位受損壞。
圖5表示傳統(tǒng)的片式熱收縮套管的剖視圖，該套管與要密封的基底相連接。
如該圖所示，這種密封結(jié)構(gòu)是由下述步驟制成的用片狀熱收縮套管10環(huán)繞包覆住待密封基底；將套管10的兩端部分10a相互對稱地彎曲，以在中段構(gòu)成各中空護欄10b，填充件12插在該中空護欄10b內(nèi)；并且從具有與外部C型槽鐵14相聯(lián)的兩個中空護欄10b的套管外部加熱，因此，受熱套管10收縮，而同時涂覆在套管內(nèi)表面上的熱熔性粘合劑16熔化，熔化的粘合劑環(huán)繞填充到基底P的外表面，以實現(xiàn)密封。
但是，按照上述工藝步驟裝配的傳統(tǒng)密封結(jié)構(gòu)會造成如下問題第一，熱收縮的大小取決于厚度和各區(qū)域的面積而變化，尤其是當加熱裝置環(huán)繞套管10散發(fā)熱量時，構(gòu)成中空護欄10b的兩個彎折部分10c的區(qū)域由于厚度較大對熱傳導不利，從而導致各區(qū)域不均勻的熱收縮。
第二，在為了解決上述問題而由加熱裝置把更強烈的熱量指向彎折部分10c的情況下，由于套管材料通常耐熱能力弱，所以套管的局部受熱集中區(qū)域，即護欄周圍區(qū)域10b及彎折區(qū)域10c常常受到嚴重損壞以至破裂，這就會引起適當密封結(jié)構(gòu)的失效。
第三，在上述情況下，即使局部加熱不會損壞中空護欄10b和彎折區(qū)10c部分，但靠近彎折區(qū)10c的部分在收縮時所經(jīng)受的收縮力可能非常強，以致驅(qū)使插在中空護欄10b內(nèi)的填充件12脫離熱收縮套管10，從而也會造成密封故障。
第四，即使是在為了有助于解決上述問題，通過閉合相互頂接的彎折區(qū)10c的接縫處10d而把一個防漏氣墊18壓緊在套管10內(nèi)表面區(qū)域之上，即便如此，在熱收縮套管10熱收縮時的密封特性也不會得到很大改進。
如上所述，通過把傳統(tǒng)熱收縮套管10用于基底P的密封結(jié)構(gòu)涉及一系列嚴重問題，即在防止空氣或水漏入熱收縮套管10方面不夠完善，從而使套管功能達不到最佳狀態(tài)。
因此，本發(fā)明是要解決上面列舉的已有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于連接管道或電纜并不使用在已有技術(shù)中使用的填充件及防漏氣墊而具有優(yōu)異密封性能的熱收縮套管的密封結(jié)構(gòu)，而且通過提高所用套管的強度來增強其抗裂性。本發(fā)明還旨在提供一種用在這種密封結(jié)構(gòu)中的熱收縮套管。
為了實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，熱收縮套管與其兩端的一裝卡具相固定，其各端由一加熱裝置加熱，以使其收縮及形成比未加熱的其余部分更厚的一拐角部分，把由此處理過的熱收縮套管環(huán)繞包覆著要密封的基底，C型槽鐵裝配在上述兩個拐角部分以便將其固定，其余部分受到加熱裝置加熱而在總體上均勻收縮，同時使涂覆在套管內(nèi)表面上的熱熔性粘合劑熔化并環(huán)繞要密封的基底周邊填充，從而利用片狀的熱收縮套管形成完善的密封結(jié)構(gòu)；將增強纖維設置在熱收縮片材之間，以提高所述熱收縮套管的抗裂性；熱收縮片材的一個或兩個外表面上覆蓋有一層或兩層保護片；該保護片的一個表面上涂有熱熔性粘合劑。
現(xiàn)在將參照附圖所示的本發(fā)明優(yōu)選實施例來更詳細地描述本發(fā)明，其中

圖1是固定件的剖視圖，表示制作本發(fā)明的熱收縮套管兩端的工藝方法；圖2是由圖1方法獲得的熱收縮套管的正視圖；圖3是表示由圖2中所示的熱收縮套管所密封的基底接觸狀態(tài)的剖視圖；圖4是應用于圖3的、包含有增強纖維的本發(fā)明多層復合熱收縮套管的剖視圖；圖5是傳統(tǒng)熱收縮套管的剖視圖，表示其與要密封基底的接觸狀態(tài)。
圖1表示通過裝卡具的一橫截面，該圖解釋了本發(fā)明中制作熱收縮套管兩端的大概過程。
如該圖所示，提供一對上裝卡具52和下裝卡具54；裝卡具50包括一個用于成型拐角的模子56；該模子位于上裝卡具的外側(cè)。在上下裝卡具52、54之間給裝卡具供有片狀的熱收縮套管或套管型材60；套管60被上下裝卡具52、54夾緊，同時將套管60的端部向外延長到超過裝卡具50的長度，該長度根據(jù)熱收縮率來確定。
在這種狀態(tài)下，當使用電加熱器和燃氣噴炬之類加熱裝置加熱熱收縮套管60的端部時，隨著該端部局部收縮，該套管的端部成型為與角狀模子56的內(nèi)輪廓相一致的收縮角部60a(如圖中虛線所示)。
確定收縮后拐角部分的尺寸需考慮熱收縮套管60的厚度和收縮率。
例如，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，在一典型的收縮率為80％的情況下，套管60的長度減小到五分之一并且厚度增加到五倍。更具體地說，當套管60的厚度設為t并且套管60從裝卡具50向外延長的長度設為1時，則在由熱收縮工序成型之后，拐角部分60a的長度為1/5，厚度為5t。
在上述情況下，盡管拐角部分60a的尺寸可不受限制，但其斷面形狀最好是正方形或長寬比大體接近于1的矩形。因此，套管60超過固定件50的延長部分1最好滿足下列關(guān)系式(1)。
20t＜1＜30t......(1)另一方面，建議使用上述拐角成型模子56，以改善拐角部分60a的尺寸穩(wěn)定性和外觀。其理由是，由于熱收縮套管的特性，不使用拐角成型模子56成型的拐角部分可能具有粗糙不平的外觀，這不僅降低了尺寸穩(wěn)定性，而且尤其是在利用C型槽鐵固定拐角部分60a時會造成性能不良的問題，下文將對此進行說明。
另一種損害收縮的拐角部分60a附近的尺寸穩(wěn)定性的可能性在于，如果提供給套管60的端部區(qū)域的熱量比例較小，則熱量不可避免地要傳導到緊鄰的上裝卡具52和下裝卡具54。有鑒于此，為防止上下裝卡具52、54受熱，最好分別在上下裝卡具52、54內(nèi)設置冷卻通道52a、54a，冷卻水、冷卻油或冷空氣可從該通道中流過。
圖2表示利用上述裝卡具50而得到的熱收縮套管60的正視圖，其中拐角部件60a是在利用加熱裝置對套管型材的兩端加熱后按照拐角成型模子56的內(nèi)輪廓成型的。
圖3表示用自圖2的熱收縮套管，它與要密封的基底相接觸，安裝該熱收縮套管的過程包括如下步驟用具有兩個拐角部分60a的套管環(huán)繞包覆要密封的基底，利用加熱裝置預先將拐角部分加熱以使其熱收縮成圖2所示的形狀；使兩個拐角部分60a合攏起來并用C型槽鐵14固定住；然后利用加熱裝置使熱收縮套管60受外部加熱，從而使收縮套管60均勻收縮，同時使涂覆在收縮套管60內(nèi)側(cè)的熱熔性粘合劑62熔化，用來形成收縮套管60與基底P之間緊密接觸或粘合，同時也使兩個拐角部分60a、60a之間的分界面60b內(nèi)的熱熔性粘合劑62熔化，以完成總體密封。雖然這種改進的密封狀態(tài)不需要獨立的填充件，但使用具有適當尺寸和涂有熱熔性粘合劑的墊有助于實現(xiàn)更完善的密封，該墊旨在防止因熱熔性粘合劑62不足而造成的氣體泄露。
熱收縮套管60與要密封的基底P之間的粘合程度一般決取于熱熔性粘合劑62的粘合強度和熱收縮套管60的收縮強度根據(jù)一試驗，熱收縮套管在加熱前厚度為1.5mm，在加熱后，當收縮率為10％時，以抗壓強度度量的粘合度為5kgf/cm2，在收縮率為50％而其厚度為3mm時，其粘合度為10kgf/cm2，從而可見，保持密封狀態(tài)的拐角部分60a的抗壓強度要遠遠高于其它區(qū)域的抗壓強度。
如上所述，熱收縮套管60的收縮拐角部分60a起著密封和固定兩種作用。更具體地說，需要較少熱量的密封，其作用是按傳統(tǒng)技術(shù)由外部加熱通過使熱熔性粘合劑62熔化來實現(xiàn)的。另一方面，就拐角部分60a的固定而言，則需耗費更多熱量，而直接利用具有已通過熱收縮而被固定的拐角部分60a的熱收縮套管，可防止這些部分過度受熱。
防止對怕熱的拐角部分60a加熱和取消使用上述傳統(tǒng)的填充件產(chǎn)生的效果是，有利于用以制成拐角部分的工藝，和提高生產(chǎn)率，即降低成本、減少生產(chǎn)時間。
圖4表示本發(fā)明一實施例的增強纖維型多層復合熱收縮套管的斷面圖，該實施例可用于圖3所示的密封結(jié)構(gòu)。
如該圖所示，從斷面上看，熱收縮套管60包括位于熱收縮片材64、64之間的增強纖維66和片材兩個外表面上設置的保護片68，其中一個保護片的表面上涂有熱熔性粘合劑62。
熱收縮片材64包括用帶硅烷或不帶硅烷的有機過氧化物化學交聯(lián)的然后經(jīng)擴展和壓延后制成的聚烯烴類。需要使用增強纖維是為了增加熱收縮套管的強度并具有抗裂紋擴展的能力，該增強纖維含有尼龍、聚酶、聚丙烯等耐熱塑料。
制造上述熱收縮套管的工藝有兩種，一種是把帶有植入的增強纖維66的熱收縮片材擠壓并經(jīng)受共同擴展；另一種是對中間夾有增強纖維的交聯(lián)和擴展成的套管材料64進行熱封。雖然這兩種工藝對本發(fā)明目的都是可行的，但在使用前一種工藝時應注意，因為在擠壓作業(yè)期間纖維與片材共同經(jīng)受熱膨脹，所以纖維的熱膨脹率應等于或大于熱收縮片材64的熱膨脹率，而且纖維組織應足夠致密，以使至少有一定比例的纖維組織在擠壓后仍保持在初始狀態(tài)。
雖然熱塑性樹脂可能是用作上述保護片68的令人滿意的材料，但是從增強與熱收縮片材64的接觸角度來看，聚烯烴類，特別是交聯(lián)度約為10％的聚烯烴類是最為合適的，更為優(yōu)異的是，交聯(lián)度在20％至40％范圍內(nèi)的聚烯烴類最適合于提高增強作用，這種保護片68可通過將該片與熱收縮片材64一同擠壓的方法、或通過分別擠壓而后熱封的方法生產(chǎn)。為了與熱收縮片材接觸得更好，最好采用前一種方法。
由于熱熔性粘合劑62的流變特性和熱特性明顯不同于保護片68或熱收縮片材64的流變特性和熱特性，所以在分別擠壓操作后將熱熔性粘合劑熔接到片上，或者也可用熱熔性粘合劑敷料器將粘合劑加到該片上。
盡管可將增強纖維66設在熱收縮片材64的兩個表面或一個表面上，但如上所述試驗表明，將增強纖維放在片材64沿厚度方向的中央，則在增強作用和抗裂性方面都是最為優(yōu)越的。
從上面的描述中可明顯看出，本發(fā)明用于連接管道或電纜的熱收縮套管的密封結(jié)構(gòu)及其熱收縮套管的優(yōu)越性在于在套管的兩個拐角部分預先受熱收縮的情況下，使熱收縮套管與要密封的基底相接觸使熱收縮套管均勻地熱收縮，以形成完善的密封結(jié)構(gòu)，另外，將增強纖維放在熱收縮片材之間又使熱收縮套管具有更高的套管抗裂性。
權(quán)利要求
1.一種密封結(jié)構(gòu)，其用于連接管道或電纜的熱收縮套管，所述熱收縮套管是片狀的，其密封結(jié)構(gòu)是通過從熱收縮套管的兩端起形成收縮的拐角部分，利用加熱裝置預先對熱收縮套管的各端部加熱并使其收縮，及通過利用C型槽鐵固定所述收縮的拐角部分來提供密封結(jié)構(gòu)，這樣，便可對所述收縮的拐角部分壓緊及借助于熱熔性粘合劑在加熱收縮該熱收縮套管時使其結(jié)合起來。
2.按照權(quán)利要求1所述的密封結(jié)構(gòu)，其中，所述各收縮的拐角部分是按拐角成型模子的內(nèi)輪廓制成的，該模子設置在上裝卡具的外側(cè)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的密封結(jié)構(gòu)，其中，以斷面上的高寬比在0.1和10之間來確定該收縮的拐角部分厚度。
4.按照權(quán)利要求2所述的密封結(jié)構(gòu)，其中，上下裝卡具都分別設有防止受熱升溫的冷卻通道。
5.一種熱收縮套管，使用于按照權(quán)利要求1所述的密封結(jié)構(gòu)中，其中，所述熱收縮套管包括熱收縮片材及放置在該片材之間的增強纖維，保護片設置在熱收縮片材的一個或兩個外表面上，并將熱熔性粘合劑涂覆在所述保護片的一個表面上。
6.按照權(quán)利要求5所述的熱收縮套管，其中，所述熱收縮片材包括帶硅烷或不帶硅烷的有機過氧化物化學交聯(lián)的然后經(jīng)擴展和壓延制成的聚烯烴類。
7.按照權(quán)利要求5所述的熱收縮套管，其中，所述增強纖維包括耐熱塑料。
8.按照權(quán)利要求5所述的熱收縮套管，其中，所述保護片包括熱塑性塑料。
9.按照權(quán)利要求5所述的熱收縮套管，其中，所述套管是通過共同擠壓或通過分別擠壓然后再予以熱封來生產(chǎn)的。
10.按照權(quán)利要求5所述的熱收縮套管，其中，在熱收縮片材與它所含有的增強纖維共同擠壓情況下，由于增強纖維與熱收縮片材一起膨脹，所述增強纖維的熱膨脹率等于或大于所述熱收縮片材的熱膨脹率，而且纖維組織足夠致密，以使至少有一定比例的纖維組織在擠壓工序后仍保持在初始狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于連接管道或電纜的熱收縮套管的密封結(jié)構(gòu)以及該套管，更具體地說，涉及一種密封結(jié)構(gòu)的改進，這種改進是通過在要密封的基底與熱收縮套管接觸時，使熱收縮套管受熱時均勻收縮，并且在該熱收縮套管的兩個熱收縮端預制較厚的拐角部分來實現(xiàn)的。本發(fā)明還利用在熱收縮套管的片狀材料之間設置增強纖維來提高熱收縮套管的抗裂性。
文檔編號F16L21/00GK1121270SQ9510960
公開日1996年4月24日 申請日期1995年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月23日
發(fā)明者金埈善, 李鐘昊, 催鐘哲 申請人:Lg電線株式會社