DK168200B1 - Fremgangsmåde ved sammenføjning af genstande - Google Patents

Description

DK 168200 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til sammenføjning af genstande ved hjælp af ledende, polymere komponenter, samt nye ledende, polymere komponenter.

Ledende polymere stoffer er kendte. De indbefatter 5 en polymerisk komponent og dispergeret eller på anden vis fordelt deri et særligt ledende fyldstof, f.eks. kønrøg. Ledende polymere materialer anvendes i vid udstrækning i elektriske varmeindretninger, heri indbefattet varmeindret-ninger, som er udformede som varmerestituerbare genstande, 10 eller som er fastgjort til varmerestituerbare genstande, således at den pågældende genstand ved tilføring af energi til varmeindretningen restitueres. Det er nyligt blevet vist, at ledende polymere materialer, som bibeholder en væsentlig styrke over deres smeltepunkt, især sintrede poly-15 mere materialer, såsom polyethylen med ultrahøj molekylvægt (UHMWPE), er særligt anvendelige ved modifikationer af rørslanger, som er fremstillede af organiske polymere stoffer (plastslanger) . Der henvises her f.eks. til US patentskrifter nr. 3.987.276, 4.085.286, 4.177.376, 4.177.446, 4.421.582, 20 4.455.482, 4.570.055, 4.575.618, 4.686.071, UK patentskrifterne nr. 1.265.194, 1.449.539 og 2.124.439, tysk patent ansøgning nr. 3.442.674, US patentansøgning nr. 596.761, nu opgivet, offentliggjort som Europa patentansøgning nr.

157.640, nr. 582.105, nu opgivet, offentliggjort som Europa 25 patentansøgning nr. 153.199, og 818.845, nu opgivet, offentliggjort som Europa patentansøgning nr. 231.068, og de sideløbende US patentansøgninger nr. 720.117, nr. 720.118, nr. 784.288, nr. 818.846, nr. 853.805, nr. 867.830, nr. 17.497, nr. 61.353, nr. 61.354, nr. 61.259, nr. 67.679, nr.

30 75.929, nr. 89.389, nr. 120.883, nr. 132.698.

En fremgangsmåde til samling af en første genstand og en anden genstand under anvendelse af et trækelement, som indeholder modstandstråde, er omtalt i FR patentskrift nr. 1 374 690. Trækelementet udvides og fastholdes i sin 35 udvidede tilstand ved hurtig afkøling, og det kan vende tilbage til sin oprindelige størrelse ved opvarmning, hvilket DK 168200 Bl 2 kan ske ved at lede elektrisk strøm gennem varmeelementerne, hvorved den første og den anden genstand sammenføjes.

Det er nu blevet erkendt, at ledende polymere komponenter kan anvendes ved sammenføjning af genstande, selv 5 i det tilfælde, hvor komponenterne selv hverken er varme-restituerbare eller fastgjort til varmerestituerbare genstande .

Ud fra et aspekt er der ved den foreliggende opfindelse tilvejebragt en fremgangsmåde til sammenføjning af en 10 første genstand med en anden genstand, hvilken fremgangsmåde indbefatter følgende trin: (1) placering af den første genstand op mod den anden genstand, (2) frembringelse af varme inden i en ledende, polymer 15 komponent, som (a) ikke er varmerestituerbar, (b) har et forhold mellem arealet af den ydre overflade og voluminet på mindst 15,8 cm2/cm3 (40 inch2/inch3), 20 (c) er placeret mellem den første og den anden gen stand , (d) udvides, når varmen frembringes inden i den, idet varmen frembringes inden i den ledende polymere komponent ved at lade elektrisk strøm løbe der igennem, 25 hvilken elektriske strøm hverken ledes igennem den første eller den anden genstand, idet den første og den anden genstand og den ledende polymere komponent er således indrettet, eller er underkastet en sådan fysisk påvirkning, at udvidelsen af den ledende 30 polymere komponent i tilknytning til frembringelse af varme inden i den resulterer i, at den første genstand bliver sammenføjet med den anden genstand ved den ledende, polymere komponent.

Den ledende, polymere komponent kan udgøre en del af 35 den første genstand og/eller den anden genstand, eller den kan være en særskilt komponent. Det må foretrækkes, at af 3 DK 168200 B1 den første og den anden genstand er mindst én, dog især begge, (hvilket også gælder den ledende, polymere komponent), ikke varmerestituerbar, hvormed menes, at hvis genstanden eller komponenten alene opvarmes fra rumtemperatur til en 5 hvilken som helst anden temperatur, som anvendes ved den omtalte fremgangsmåde, og den herefter afkøles tilbage til rumtemperatur, vil hver af dens dimensioner ved rumtemperatur stort set være uforandret ved en sådan opvarmning og afkøling. Eksempelvis er ingen dimension ændrede med mere end 10 10%. Udtrykket "sammenføjning" anvendes her således at den også indbefatter en forbedring af en eksisterende sammenføjning, f.eks. ved sammensmeltning af flader, som allerede på anden vis fastholdes tæt op mod hinanden. Frembringelse af varme inden i det ledende, polymere materiale sker sædvan-15 ligvis ved at lede elektrisk strøm der igennem, men andre fremgangsmåder kan anvendes, f.eks. opvarmning ved induktion og ultrasonisk opvarmning.

Ifølge et andet aspekt tilvejebringes der ved den foreliggende opfindelse en genstand, som ikke er varmere-20 stituerbar, og som indbefatter (a) et element, som er udformet som et bånd, og som er fremstillet af et ledende, polymert materiale, som (I) indbefatter en sammensintret polymerisk 25 komponent, som består af polyethylen med meget høj molekylvægt, idet der er fordelt ledende fyldstofpartikler i den polymeriske komponent, og (II) hvis volumen forøges med mindst 10%, når 30 det opvarmes fra 23°C til smeltepunktet for i det mindste en del af den polymeriske komponent, (b) elektroder, som kan forbindes med en elektrisk kraftkilde, og som, når de er således forbundne, 35 bevirker, at der løber en strøm gennem det ledende polymere element.

4 DK 168200 B1

Den ledende polymere sammensætning består fortrinsvis af polyethylen, især af polyethylen med meget høj molekylvægt (UHMWPE), sammen med et ledende fyldstof i partikler, især kønrøg. I almindelighed må det foretrækkes at sammensætningen 5 i hovedsagen indbefatter (a) en matrix som i hovedsagen består af organiske polymere partikler, som er således sammensintrede, at partiklerne er smeltet sammen uden fuldstændig at tabe deres identitet, og 10 (b) fyIdstofpartikler, især kønrøg, som er disperge- rede i den nævnte matrix, men som er tilvejebragt hovedsagelig udelukkende på eller nær ved grænserne for de sammensmeltede partikler.

Egnede udformninger er omtalt i US patentansøgning 15 nr. 596.761, som nu er opgivet, og som er offentliggjort som Europa patentansøgning nr. 157.640 og nr. 720.117, hvortil henvises. Selv om UHMWPE foretrækkes, kan andre polymere stoffer sintres, heri indbefattet polytetrafluorethylen, polyphenylensulfid og polyimider.

20 Sådanne ledende polymere stoffer kan frembringes ved sintring af en tør blanding af de polymere partikler og fyldstoffet. En typisk proces indbefatter komprimering af den tørre blanding, sintring af den komprimerede blanding ved eller over atmosfæretryk og ved en temperatur, ved hvil-25 ken det polymere materiale blødgøres, men uden at flyde i væsentlig grad, efterfulgt af afkøling under tryk. Sintringen kan udøves i en form for frembringelse af en genstand af en udpeget form, eller en sintret blok eller stang (ofte tilvejebragt ved ekstrusion) kan behandles ved spåntagning på 30 en drejebænk eller maskinbearbejdes på anden vis til frembringelse af en genstand med på forhånd udpegede dimensioner.^ Overfladen kan være glat eller ru, og genstandens tekstur kan ændres eksempelvis kan der frembringes riller med et egnet spåntagende instrument, hvis sådan forud fastsættes, 35 til forøgelse af overfladearealet, eksempelvis af hensyn til varmeoverføring eller vedhæftning. Uregelmæssige over- 5 DK 168200 B1 flader eller flader med ribber foretrækkes til stærke svejsninger.

Det ledende polymere materiale, som er egnet til anvendelse i den foreliggende opfindelse, har i almindelighed 5 en lav elektrisk modstand, i almindelighed under 1000 ohm* cm, især under 100 ohm cm, og særligt under 10 ohm cm, f.eks. i området fra ca. 0,5 til 10 ohm cm. Hvis det ledende polymere materiale skal påvirkes elektrisk, afhænger den ønskede modstand af kraftkilden, som f.eks. kan være en jævnstrøms-10 kilde op til ca. 48 volt eller en vekselstrømskilde op til 120 eller 240 volt. Sintringen frembringer lav elektrisk modstand ved en lavere opfyldning med ledende fyldmateriale, end det er tilfældet ved et produkt fremstillet ved smeltning og blanding. Således indeholder den foretrukne sintrede 15 sammensætning, som anvendes ved den foreliggende opfindelse, mindre end 9%, fortrinsvis mindre end 7%, især 2-6% efter volumenet af kønrøg eller et andet ledende fyldstof. Særlige foretrukne produkter af kønrøg markedsføres af Akzo Chemie under handelsnavnet Ketjenblack EC og af Degussa under han-20 delsnavnet Printex XE-2. Det lave niveau af kønrøg hjælper-med til at fastholde de ønskede fysiske egenskaber ved det polymere materiale, såsom bøjelighed, god brudforlængelse, stor trækstyrke, god modstandsevne mod kærvdannelse og påvirkning, og god kemisk modstandsevne. Det ledende polymere 25 materiale kan om ønskes tværbindes.

Foretrukne polymere stoffer er sådanne, som opretholder en forholdsvis høj viskositet omkring deres blødgø-rings- eller smeltepunkt. Det vil sige at det er sådanne polymere stoffer, som ved en temperatur på 50°C over blød-30 gøringspunktet har en smelteflydnings indeks på mindre end 0,3 g/10 min., især mindre end 0,1 g/10 min., og i særlig grad mindre end 0,05 g/10 min. Ved en belastning på 3 kg, og en smeltef lydeindeks mindre end 3,0 g/10 min., især mindre end 1,0 g/10 min., og i særlig grad mindre end 0,1 g/10 35 min. ved en belastning på 15 kg. UHMWPE, som har en molekyl-* vægt fortrinsvis større end 1,5 million, især større end 6 DK 168200 B1 3,0 millioner, og ofte op til 4 til ca. 6 millioner, er det mest foretrukne polymere materiale til den foreliggende opfindelse, selv om polyethylen med meget høj molekylvægt (VHMWPE), som har en molekylvægt på ca. 600.000 til 1,5 5 million også kan anvendes efter en smelteblanding.

De ledende polymere stoffer, som er anvendelige til den foreliggende opfindelse, har fortrinsvis ZTC-egenskaber, dvs. at modstanden inden for driftstemperaturområdet, f.eks. inden for 23-250°C ændres med en faktor på mindre end 5,.

10 fortrinsvis mindre end 2, og især mindre end 1.

Til en egnet binding til en genstand kan det ledende polymere materiale, når det opvarmes elektrisk eller på anden vis, med fordel opnå en bindelinietemperatur på mindst 135°C, fortrinsvis 150°c, og med fordel mindst 200°C og 15 især mindst 250°C. Den udpegede temperatur skal fortrinsvis under normale omgivelsesbetingelser nås på mindre end 30 minutter, fortrinsvis mindre end 15 minutter, og med fordel mindre end 5 minutter, især dog på 0,5 til 3 minutter, når der anvendes en kraftkilde på mindre end 50 volt. En sådan 20 hurtig opvarmning og sådanne hurtige temperaturer kan resultere i korte installationstider og minimal beskadigelse af det ledende polymere materiale, grundmaterialet og det omgivende materiale. I almindelighed er det tidligere blevet erkendt, at den maksimale energitæthed, som sådanne ledende-25 polymere materialer kan bære, kun var op til 25 watt/cm3, før der indtrådte en beskadigelse af det polymere materiale.

Miljøbeskyttelse af kabler og rør kan opnås ved at vikle et materialelag omkring et bærende materiale, dvs. ved anvendelse af en strømpe, som er viklet omkring. En 30 effektiv forsegling med lav profil kan tilvejebringes mellem kanterne af den omvundne strømpe ved anvendelse af en forseglingsstrimmel eller en anden indretning af et ledende polymert materiale. Det ledende polymere materiale kan ved opvarmning være tilvejebragt med en væsentlig varmeudvidel-35 seskoefficient, og forseglingsindretningen kan ved opvarmning virke ved at fastholde de to flader, som skal sammenføjes, DK 168200 B1 7 henholdsvis ved at dække et gab imellem dem.

Forseglingsstrimmelen kan stort set være cirkulær, oval eller rektangulær på tværsnit og er med fordel tilvejebragt med modstillede eller indbyrdes adskilte riller, 5 adskilt ved et midtstillet område, i hvilke riller kantdelene af de omvundne strømper eller det omvundne lag kan indsættes. Kanterne kan placeres i forseglingsstrimmelen enten ved at lade strimmelen glide ind over kanten, eller ved at indstille den på tværs ind i strimmelen. Det må foretrækkes, at der 10 tilvejebringes organer til fastholdelse af kanterne i rillerne og mod det midtstillede område, eksempelvis under anvendelse af en omvinding med f.eks. et elastomerisk bånd placeret omkring strømpernes omkreds. Det må foretrækkes,* at det midtstillede område udvider sig under opvarmning til 15 forbedring af en svejsning eller binding i området. Hvis materialet i forseglingsstrimmelen, hvad der må foretrækkes, og materialet langs kantdelene er kompatible, kan det ved opvarmning og tryk ske, at de trænger ind i hinanden, hvorved bindingen eller svejsningen forbedres. I rillerne i for-20 seglingsindretningen kan der tilvejebringes bindemiddel. Rillerne kan være glatte eller udformede således, at de fastholder placeringen af strømpekantdelene under opvarmningen eller samlingen, idet der eksempelvis kan være tilvejebragt en form, hvormed frembringes en klikpasning til 25 kantdelene, og riller kan have en sådan størrelse, at kantdelene er løst tilpassede, idet bindingen indtræder som følge af varmeudvidelse. I en foretrukken udførelsesform er riller større end kantdelene og er udformede med sideudskæringer, som kan opfyldes ved udvidelse af det ledende poly-30 mere materiale. Herved styrkes det bundne område yderligere, idet bindingslinien påvirkes ved tryk og forskydning. I en anden udførelsesform er forseglingsstrimmelen udformet som en stang af et ledende polymert materiale med en enkelt slids eller kanal udskåret ind i midterområdet. Ved opvarm-35 ning vil udpegede dele af forseglingsstrimmelen udvides således, at de indeholder de isatte kantdele. Opvarmning af 8 DK 168200 B1 forseglingsstrimmelen kan ske udefra (f.eks. ved en blæselampe eller i en ovn) eller varmen kan frembringes internt, hvis der er indlagt elektroder i strimmelen, eller hvis sådanne er placerede på den ene eller begge overflader. Det 5 må foretrækkes, at elektroderne forløber i hele strimmelens længde, og de kan være isolerede, f.eks. ved at være belagt på den ene eller på begge sider med et elektrisk isolerende materiale.

Ved en særlig udførelsesform af opfindelsen fastgøres 10 en indretning, som er egnet til at tilvejebringe adgang for tryk til et rør eller et kabel eller en anden forsyningsledning med et fluidt materiale eller en gas, til et rør eller en forsyningsledning. Indretningen består i det mindste delvis af et ledende polymert materiale, som ved opvarmning 15 (fortrinsvis efter at elektroderne i materialet er forbundet med en elektrisk kraftkilde) bevirker, at indretningen svejses til røret. Der kan tilvejebringes et hul i forsyningsledningen ved et organ til optagelse af en hane indretning, * efter at indretningen er blevet isat, eller hullet kan til-20 vejebringes før isætteisen. Den første fremgangsmåde foretrækkes dog for at undgå tryktab i røret under påsætningen, og for at muliggøre at indretningen kan virke som styr ved boring.

Indretningen er fortrinsvis tilvejebragt med en i 25 hovedsagen ensartet sammensætning, og fastgørelsesfladen, elektroderne og organerne til optagelse af et haneorgan er fortrinsvis tilvejebragt i ét stykke. Indretningen kan være hovedsagelig cirkulær på tværsnit eller fortrinsvis i hovedsagen plan. I tilknytning til den cirkulære indretning kan 30 den ene elektrode være placeret i en rille i omkredsen, og den anden elektrode kan være placeret i et hovedsageligt aksialt hul, som også virker som organ for optagelse af et haneorgan. Berøringsmodstanden mellem indretningen og elektroderne kan formindskes og vedhæftningen forbedres ved 35 påmaling med sølvmaling mellem det ledende polymere materiale og elektroden. Elektroderne består fortrinsvis af en bøjelig 9 DK 168200 B1 tråd eller en flettet tråd, eller kan være tilvejebragt som sølvmaling. I en foretrukken udførelsesform er indretningen hovedsagelig plan og indbefatter et ledende polymert bånd med to elektroder udformede som metalstriber placeret på 5 modstående kantdele. Organet til optagelse af et haneorgan er cylindrisk og rager ud fra overfladen af båndet. Der er udformet et hul gennem båndet således, at der kan skabes tilgang af fluider gennem haneorganet og efter udpegning* også til optagelse af haneorganet. Denne foretrukne indretlo ning kan være bøjelig, således at den kan udformes i overensstemmelse med overfladen på rør af mange forskellige størrelser. Indretningen kan, hvis dette ønskes, fjernes fra røret efter påsætningen ved at tilføre energi igen således, at svejselinien smeltes igen.

15 I en anden udførelsesform kan forseglingsgenstanden indbefatte et ledende polymert materiale, som er udformet som et bånd, således at den kraft, som kan påtrykkes det ledende polymere materiale (udtrykt i effekttæthed) kan forøges til i det mindste 50 watt/cm3, fortrinsvis dog mindst 20 til 100 watt/cm3, og i visse tilfælde op til 200 watt/cm3 eller højere. Bånd, som kan tåle sådanne høje kraftbelastninger, er yderst nyttige for tilvejebringelse af store mængder varme i snævre og begrænsede rum på kort tid med en samlet lav energitilførsel. Benævnelsen "bånd" angiver poly-25 mert materiale af en hvilken som helst udformning (f.eks. en strimmel, en stang eller stykker med et ovalt tværsnit eller med et uregelmæssigt afrundet tværsnit), hvori forholdet mellem det ydre varmeafgivende overfladeareal og det polymere volumen (i den varmefrembringende del) er tilstræk-30 kelig stor til at materialet kan modstå en minimal effektudsendelse på mindst 50 watt/cm3 (1,09 watt/cm2 (7 watt/-inch2) på tværs af båndoverfladen mellem elektroderne), når båndet er i berøring med et massivt underlag.

Forholdet mellem arealet af den ydre overflade og 35 det polymere volumen er mindst ca. 40 inch2/inch3 (ca.

16 cm2/cm3), fortrinsvis mindst ca. 130 inch2/inch3 (ca.

10 DK 168200 B1 51 cm2/cm3), og det kan være ca. 200 inch2/inch3 (ca.

79 cm2/cm3) eller højere. I den mest foretrukne form er båndet ca. 1-6 cm bredt og op til 2 mm tykt med længdegående elektroder (f.eks. metalbånd, flettet tråd eller sølvmaling 5 eller en sammensætning af disse) placeret langs med (eller tæt ved) kanterne af den ene eller begge overflader. I en foretrukken udførelsesform kan elektroderne eller andre laminære elementer være fastgjort til det ledende polymere bånd ved anvendelse af et ledende klæbemiddel. Det ledende 10 klæbemiddel, som er udformet som en selvbærende strimmel sammensat af et organisk polymert stof og dispergeret i dette polymere materiale et særligt ledende fyldstof, er· placeret mellem båndet og elektroderne eller andre laminære elementer, og lamineres under tryk ved en temperatur, som 15 er tilstrækkelig høj til at smelte klæbemidlet. Laminære elementer ud over elektroderne, f.eks. tråde, glaslag eller keramiske lag eller andre dielektrika kan også være fastgjort ved klæbemidlet. Klæbemidlet er i almindelighed udskåret i en form, som modsvarer det laminære element, og dækker i 20 almindelighed mindst 30% af det laminære elements areal, fortrinsvis mindst 50% af arealet af det laminære element, og især mindst 75% af det laminære elements areal. Båndet kan være dækket med et dielektrisk lag.

UHMWPE og VHMWPE er foretrukne polymere materialer 25 til anvendelse til sådanne bånd på grund af deres store rumfangsudvidelse ved forøgede temperaturer, dvs. mindst en 10% forøgelse af rumfanget, sommetider så meget som 30%' forøgelse af rumfanget ved temperaturer over smeltepunktet. UHMWPE ledende polymere materialer foretrækkes, hvor der 30 skal anvendes tryk, eftersom de opretholder en fast, ela-stomerisk form uden at flyde over smeltepunktet. VHMWPE ledende polymere materialer kan være de foretrukne, når det er nødvendigt at udfylde hulrum mellem båndet og underlaget. Hvis båndet er udformet med spalter eller huller skåret 35 igennem det, og båndet smelter overfladen på underlaget, kan smeltet materiale fra underlaget flyde igennem hullerne, 11 DK 168200 B1 spalterne eller åbningerne, hvorefter det størkner igen.* Således kan båndet fastgøres til underlaget uden svejsning.

De indgående materialer kan i så tilfælde være inkompatible.

Båndet kan anvendes til at forsegle kanterne på et 5 omviklet materialelag, til at stuksvejse enderne på to rør, eller til at forsegle en koblingsmuffe eller et koblingsrør til et rør ved at frembringe en overlapsøm. F.eks. kan en koblingsindretning (eksempelvis en muffe eller en skive af polyethylen) blive udforet på både den indvendige og den 10 udvendige side med et lag af bånd. Koblingsindretningen kan herefter anvendes til at frembringe forbindelse og tilvejebringe en slutmuffeafspærring mellem rør af forskellige diametre og forskellige materialer. Dette er især vigtigt ved anvendelse i tilknytning til fjernvarmeanlæg, hvor der 15 tilvejebringes forbindelse mellem den ydre omkreds på et stålrør og den indre overflade på et plastrør. Båndets udvidelsesegenskaber muliggør, at der tilvejebringes en tæt forsegling til begge rør, og polyethylenskiven tilvejebringer en stærk fysisk fugt af spærring mellem det større polyethylen-20 rør og den isolation, som omgiver det mindre stålrør, og sikrer, at rørene forbliver rettede ind i forhold til hinanden. Alternativt kan båndet vikles omkring et underlag. Det kan foldes i længden og indføres i rillerne i en forseglingsstrimmel til anvendelse ved opvarmning og svejsning eller 25 binding, hvorved forseglingsstrimmelen kan fremstilles ud fra en større mængde forskellige materialer (eksempelvis materialer som ikke er egnede til smeltning), end det var tilfældet, hvis selve forseglingsstrimmelen skulle kunne opvarmes elektrisk.

30 Ved andre anvendelser kan båndet blive foldet på længden og et underlag, et klæbende lag eller et skumlag.*

Et skumlag er i særdeleshed nyttigt, når båndet anvendes til forsegling af kabler af forskellig form og størrelse til endeplader i et lukket rum, som står under tryk. Det 35 sammentrykkede skumlag udøver en kraft, som presser båndet mod den flade, hvortil det er bundet, og skumlaget udligner 12 DK 168200 B1 enhver uensartethed eller uregelmæssighed i kabel over fladen.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken: fig. 1 viser en bøsning til omvikling med en for-5 seglingsstrimmel til fastgørelse af bøsningen, når denne er omviklet, fig. 2 viser en forseglingsstrimmel med elektriske opvarmningsorganer, fig. 3 og 4 viser forskellige udførelsesformer af en 10 forseglingsstrimmel, fig. 5 viser en forseglingsstrimmel med en midtstillet udskæring, fig. 6 er en perspektivisk afbildning af et tyndt, bøjeligt, ledende bånd af polymert materiale med et hoved-15 sageligt rektangulært tværsnit, fig. 7 er en afbildning af et tværsnit af en sammenføjning ved en overlapning med en koblingsbøsning, fig. 8 er et tværsnit af en stuksvej set rørsammenføjning, hvortil anvendes et ledende bånd af polymert materiale, 20 fig. 9 viser et ledende bånd af polymert materiale indsat i rillerne i en forseglingsstrimmel, fig. 10 anskueliggør forskellige anvendelser af et ledende bånd af polymert materiale i tilknytning til kabel-splisning, 25 fig. 11 viser set fra siden en i den foreliggende opfindelse tilvejebragt indretning for tryktilgang, fig. 12 viser den påmonterede tryktilgangs indretning, fig. 13 anskueliggør en anden udførelsesform af en tryktilgangsindretning set ovenfra, 30 fig. 14 er et tværsnit af den i fig. 10 viste tryk tilgangsindretning.

Fig. 1 viser en omviklingsmuffe 1 med to plane kantdele 2, som kan indgå i en rørformet opbygning ved anvendelse af en forseglingsstrimmel 10. Forseglingsstrimmelen 10 er 35 udformet med kantriller 11, hvor ind i kantdelene 2 kan optages ved at lade dem glide på langs i forhold til strim- * 13 DK 168200 B1 melen, eller ved at indsætte dem på tværs. Forseglingsstrimmelen kan være f.eks. fra 1 til 10, især 1 til 5 og i særlig grad 2 til 4 cm bred og 0,5 til 3 cm tyk, idet dog dens nøjagtige størrelse vil være afhængig af størrelsen af muffen 5 1. Forseglingsstrimmelen kan opvarmes på en hvilken som helst egnet måde, eksempelvis ved en blæselampe eller ved varm luft, men elektrisk opvarmning foretrækkes. Det må foretrækkes, at opvarmningen hovedsagelig er lokaliseret i området 12, og det må foretrækkes, at opvarmningen bevirker, 10 at kanterne på kantdelene 2 svejses hertil. Hvis dette foretrækkes, kan et klæbemiddel være tilvejebragt, hvilket klæbe-’ middel aktiveres ved opvarmning.

Fig. 2 viser en forseglingsstrimmel, hvortil to elektroder 13 er fastgjort, idet de fortrinsvis er indlejret i 15 området 12. Når elektroderne forbindes med en kraftkilde, vil forseglingsstrimmelen blive opvarmet.

Fig. 3 og 4 viser alternative udførelsesformer af forseglingsstrimler. Hver strimmel er tilvejebragt med kantriller 11. Rillerne 11 i fig. 3 er af en forholdsvis simpel 20 form. Rillerne 11 i fig. 4 indbefatter fremspring 15, som samvirker med tilsvarende riller 16 på kantstykkerne på pladen 2. Hver forseglingsstrimmel indbefatter en tap 17, som dækker elektroderne 13.

Fig. 5 viser en anden udformning af forseglingsstrim-25 melen 10, med en midtstillet slids 18, som er placeret midt mellem elektroderne 13. Slidsen kan indeholde udskæringer 19, som ved udvidelse af det ledende polymere materiale kan fyldes op. I denne udførelsesform opvarmes størstedelen af forseglingsstrimmelen og ikke blot den midtstillede del, når 30 elektroderne bliver strømførende.

Fig. 6 viser et ledende bånd af polymert materiale, hvori båndet 20 har fået påtrykt elektroder 21 med ledende blæk for tilvejebringelse af god elektrisk forbindelse med det ledende polymere materiale, og elektrode- (eller bus-) 35 tråde 22 er herefter placeret på de trykte blækelektroder 21. Efter udpegning kan et dielektrisk lag 23 blive lamineret DK 168200 Bl 14 på båndet for at tilvejebringe isolation og for at sikregod kontakt mellem trådene 22 og blækelektroderne 21. Efter udpegning kan et andet dielektrisk lag blive lamineret på den anden side af båndet, og de to dielektriske film kan 5 herefter forsegles langs kanterne for indkapsling af båndet.

Fig. 7 viser en overlægningssammenføjning mellem rørene 31 og 32 under anvendelse af koblingen 33. Koblingen 33 er udformet med nedfræsninger 34, som er udskåret i koblingens indre overflade til udformning af en fordybning til 10 båndet 20. Elektrodetråde 22 kan forløbe fra det ledende bånd 20 af polymert materiale gennem væggen på koblingen 33 i et hvilket som helst udpeget punkt. I fig. 7 er den venstre side af koblingen på røret 32 vist, før der ledes energi til båndet og den højre side på røret 31 er det smeltede 15 område vist efter at båndet har fået tilført energi.

I fig. 8 er vist en stuksamling mellem rørene 41 og* 42, hvori det ledende bånd 21 af polymert materiale er placeret over sømmen 44, idet der anvendes kompressionsorganer, som er et bånd af silicone elastomer, til at presse båndet 20 imod sømmen 44 for opretholdelse af god termisk kontakt, og for at fastholde trykket på båndet, når det polymere materiale, og det ledede polymere bånd udvides under opvarmningen.

Fig. 9 viser en forseglingsstrimmel 10, hvori i ril-25 lerne 11 er indsat dele af et ledende bånd 20 af polymert materiale til anvendelse ved opvarmning og svejsning af kantdelene 2 på omviklingsmuffen.

Fig. 10 viser forskellige anvendelser af et ledende bånd 20 af polymert materiale. En splidsemuffe 50 består af 30 to halvskaller, som omgiver kablet 5. Reparation af kabelkappen er vist ved 51 som en simpel omvikling af båndet. En forsegling mellem et kabel eller et rør og en ledning er vist ved 52. En forsegling mellem et kabel og endepladen på en splidsemuffe er vist ved 53, og en forsegling mellem de 35 to halvdele af en endeplade er vist ved 54. En længdeløbende forsegling mellem halvskallerne er vist ved 55, og en for- 15 DK 168200 B1 segling mellem et kabel og en afslutningsmuffe er vist ved 56.

Fig. 11 viser en tryktilgangsindretning 60 på et kabel 61. Indretningen 60 er tilvejebragt med en første 5 flade 62, som er svejset til kabelkappen 63. Et lag klæbemiddel kan være tilvejebragt mellem den første flade og kabelkappen. Indretningen er fortrinsvis tilvejebragt med en diameter på fra 1 til 5 cm, idet dog en diameter på 1,5 til 3 cm må foretrækkes, og en højde fra 0,5 til 2,5 cm, 10 fortrinsvis dog 0,75 til 2 cm. Indretningen 60 er tilvejebragt med organer 64 til optagelse af et haneorgan, såsom en ventil, idet organet 64 indbefatter en aksial udboring, som kan være tilvejebragt med et indre gevind (fortrinsvis udformet direkte i UHMWPE-sammensætningen, men efter udpeg-15 ning i en foring i hullet) hvormed haneorganet kan fastgøres. Organet 65 til optagelse af en første elektrode er vist som en langs omkredsen placeret rille, som er anbragt tæt ved fladen 62. Organ til optagelse af en anden elektrode er vist som 66, som indgår som en del af udboringen 64 til 20 optagelse af haneorganet. Det må imidlertid foretrækkes, at den anden elektrode er placeret i hovedsagen i samme plan, som rillen 65, således at strømmen ledes radialt, som vist med pilene i fig. 11.

Fig. 12 viser en indretning 60, som er fastgjort på 25 et kabel 61. En første elektrode og en prop 68 er vist. Smeltet polymerisk materiale ved kanterne af indretningen 60 angiver, at der er tilvejebragt en god svejsning. Svejselinien mellem kablet og indretningen er vist som en punkteret linie. Et hul 70 er blevet boret gennem kabelkappen 63.

30 Fig. 13 viser en anden udførelsesform af en tryktil gangsindretning. Indretningen 71 indbefatter et bøjeligt fladt bånd 72 af et ledende polymert materiale. Aflange elektrodestrimler 73, eksempelvis metalstrimler, flettede tråde eller sølvmaling, er fastgjort på båndets overflade.

35 Et cylinderformet organ 74 til optagelse af et haneorgan rager ud fra båndets overflade, og er udformet med en udbo- \ 16 DK 168200 B1 ring 75 gennem båndet. Den nedre overflade på båndet kan være glat, eller den kan være tilvejebragt med riller for at forbedre adhæsionen til et underlag.

Fig. 14 er et tværsnit af indretningen i fig. 13 5 langs linien A-A. Rillerne 76 er placerede ved de modstående kanter af båndet for anbringelse af elektroderne 73.

Opfindelsen anskueliggøres yderligere ved de efterfølgende eksempler sammen med ovennævnte tegning.

10 Eksempel 1

Et ledende bånd 20 af polymert materiale, som vist i fig. 3, blev fremstillet ved en tør blanding i en højhastighedsblandemaskine af 95 dele efter rumfang af polyethy-lenpudder med ultrahøj molekylvægt, UHMWPE, (Hostalen 15 GUR-413 fra Hoechst i USA), med en molekylvægt på ca. 4,0 millioner og en gennemsnitlig partikelstørrelse på ca.

0,1 mm, og 5 dele efter rumfang af kønrøg (Ketjenblack EC300 DJ, fra Akzo Chemie). Blandingen blev ekstruderet gennem en trykekstruderingsmaskine og opvarmes til 170°C med en ha-20 stighed af 5 fod/minut (ca. 150 cm/min) og et tryk på 3000 psi (ca. 21 MPa) for frembringelse af en sintret stang med en diameter på 8 inch (ca. 20,3 cm). Stangen blev bearbejdet til frembringelse af et bånd på 0,015 inch x 0,875 inch (0,038 x 2,223 cm).

25 Under anvendelse af en med sølv opfyldt blæk (Electrodag 504, fra Acheson Colloids) blev der malet to elektrodestriber hver med en bredde på 0,1875 inch (0,476 cm) på hver side af båndet med en indbyrdes afstand af 0,5 inch (1,27 cm). Elektrode- eller bustråde blev fremstillede 30 ved affladning af 30 AWG sølvbelagt kobbertråd for frembringelse af et tværsnit på 0,003 x 0,013 inch (0,008 x 0,033 cm), hvorefter 12 affladede tråde blev sammenflettede. Under anvendelse af en valselaminator, som virker med 1 fod/min (30,5 cm/min), blev elektrode-bustrådene placerede på blæk-35 elektrodestriberne, og et 0,012 inch (0,030 cm) lag af klart polyethylenfilm blev lamineret på båndets overflade ovenpå 17 DK 168200 B1 elektrodestriberne og bustrådene, og et andet lag blev lamineret på en nedre flade af båndet og varmeforseglet til kanterne for tilvejebringelse af et fuldstændigt forseglet og isoleret ledende bånd af polymert materiale. Dette bånd 5 kan udskæres i længden, og det øverste lag af polyethylenfilmen kan fjernes fra begge ender, således at de elektriske tråde blottes for strømtilførsel til båndet.

Eksempel 2 10 To plastrør blev sammenføjede på følgende vis. En orange koblingsmuffe af polyethylen med en diameter på 3,5 inch (8,9 cm) blev sprøjtestøbt. To riller med en bredde på 0,875 inch (2,223 cm) og med en indbyrdes afstand på 2 inch (5,08 cm) blev ved maskinbearbejdning udformet på koblings-15 muffens indvendige overflade. To kobberfoliestrimler (hver på 0,002 x 0,188 inch/0,005 x 0,476 cm) med bindemiddel på den ene side således, at de kunne fastholdes på plads i rillerne, blev placerede i rillerne, og det i eksempel 1 omtalte bånd, men uden bustråde og polyethylenfilmlagene 20 blev placerede ovenpå kobberstrimlerne således, at blækelektroderne på båndet ville komme i kontaktmæssig berøring med kobberstrimlerne. Idet der anvendtes en dorn til fastholdelse af båndet på plads, blev ved en spændingsforskel på 30V ledt en strøm på 5,5A til båndet i 1 minut for smeltning og 25 binding af båndet til koblingsmuffen.

Når koblingsmuffen skulle forbindes til et rør blev røret indført i muffen, og båndet fik tilført energi ved 30V/5,5V i 2 minutter. Båndets smeltning til røret og koblingsmuffen blev iagttaget gennem et lille hul, som var.

30 boret gennem væggen i koblingsmuffen over båndet. Ved smeltepunktet skiftede farven, som kunne iagttages gennem hullet, fra sort til orange. Disse betingelser var tilstrækkelige til at frembringe en fremragende binding uden hulrum. Det var udvidelsen af det ledende bånd af polymert materiale og 35 smeltningen af overfladen på røret og koblingsmuffen, som frembragte den hulrumsfri binding.

Claims (11)

1. Fremgangsmåde ved sammenføjning af en første genstand (2,31,41) med en anden genstand (10,33,43), k e n-detegnet ved, at indbefatte: 5 (1) placering af den første genstand (2,31,41,61) op imod den anden genstand (10,33,43,60), (2) frembringelse af varme i en ledende komponent (20,60,72) af polymert materiale, som (a) ikke er varmerestituerbar, 10 (b) har et forholdmellem arealet af den ydre overflade og voluminet på mindst 15,8 cm2/cm3 (40 inch2/-inch3), (c) er placeret mellem den første og den anden genstand, 15 (d) udvider sig, når der frembringes varme inden i den, idet varmen frembringes inden i den ledende komponent af polymert materiale ved at lade en elektrisk strøm løbe der igennem, hvilken elektriske strøm hverken passerer igen-20 nem den første eller den anden genstand, idet den første og den anden genstand og den ledende komponent (20,60,72) af polymert materiale er således tilvejebragt, eller er underkastet sådanne fysiske begrænsninger, at udvidelsen af den ledende komponent (20,60,72) af 25 polymert materiale ved frembringelse af varme i den resulterer i, at den første genstand (2,31,41) forenes med den anden genstand (10,33,43) ved den ledende komponent af polymert materiale.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendete g-30 net ved, at hverken den første genstand (2,31,41) eller den anden genstand (10,33,43) er varmerestituerbar.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at i det mindste den ene af den første og. den anden genstand er en hul ledning sammensat af en isole- 35 rende polymerisk stofsammensætning (31,41).

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1-3, kendete g- DK 168200 B1 net ved, at i det mindste én af genstandene (31,44) er frembragt i en elektrisk isolerende termoplastisk polymerisk stofsammensætning, og at den varme, som frembringes inden i det ledende polymeriske materiale bevirker, at det termoplas-5 tiske polymeriske materiale smelter, hvorved den første og den anden genstand sammenføjes, fortrinsvis ved sammensmeltning af hver af genstandene med de modstående flader på den ledende polymere komponent.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1-4, kendete g-10 net ved, at den første genstand (61) er en hul ledning, fortrinsvis et telefonkabel, og at den anden genstand (60) (I) er udformet som en sadel (62), som sammenføjes med den hule ledning (61), men kun langs en del af ledningens omkreds, og (II) indbefatter organer til optagelse af et hane-15 organ (64,74), som tilvejebringer en vej, hvorigennem kan passere fluider ind i eller ud af ledningen.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at to første genstande (31,32,41,44), som begge er hule ledninger med en ydre overfladedel, som er frembragt 20. en elektrisk isolerende, termoplastisk polymerisk stofsammensætning, forbindes i forlængelse af hinanden ved sammenføjning af hver af dem med en anden genstand (33,43) (I) som er udformet som en cylinder, (II) og i vis endestykker de hule ledninger er 25 placerede, hvilken anden genstand (33,43) omgives med et fastholdelsesorgan, medens varmen frembringes inden i den ledende komponent af polymert materiale.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1-6, kendete g-30 net ved, at det ledende polymere materiale indbefatter (a) en polymerisk komponent, som hovedsagelig består af organiske polymere partikler, fortrinsvis partikler af poly-ethylen med ultrahøj molekylvægt, som er blevet sammensintret således, at partiklerne er smeltet sammen uden fuldstændigt 35 at have tabt deres identitet, og (b) et ledende fyldstof i partikler, hvilket fyldstof i hovedsagen kun er tilvejebragt DK 168200 B1 ved eller tæt ved afgrænsningerne af de sammensmeltede partikler.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at hver af genstandene er sammensat af polyethy- 5 len.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 1-8, kendetegnet ved, at den ledende polymere komponent (20) er tilvejebragt med et forhold mellem arealet af den ydre overflade og volumenet på mindst 51,2 cm2/cm3 (130 inch2/inch3), for- 10 trinsvis mindst 78,7 cm2/cm3 (200 inch/inch3).

10. Genstand, som ikke er varmerestituerbar og som-er tilvejebragt som den ledende polymere komponent ved udøvelse af fremgangsmåde ifølge krav 1-9, kendetegnet ved, at indbefatte: 15 (a) et element, som er udformet som et bånd (10,20) og som er sammensat af et ledende polymert materiale, som (I) indbefatter en sintret polymerisk komponent sammensat af polyethylen med ultrahøj 20 molekylvægt og, fordelt i den polymeriske komponent, et ledende fyldstof i partikler, (II) forøger volumenet med mindst 10%, når det opvarmes fra 23°C til smeltepunktet for i det mindste en del af den polymeriske komponent, 25 (b) elektroder (22), som er udformet til at kunne forbindes til en elektrisk kraftkilde, og som,* når de er således forbundne, bevirker, at en strøm løber gennem det ledende, polymere element.

11. Fremgangsmåde eller genstand ifølge krav 1-10, 30 kendetegnet ved, at den ledende polymere komponent (20) er dækket med et dielektrisk lag (23). 35