CN102751689B - 分隔式管道及形成方法 - Google Patents

Abstract

一种分隔式管道包括热塑性管道和至少一个带形基片。带形基片可以是带形纺织品或带形薄膜并且具有第一纵向边缘和第二纵向边缘，所述第一纵向边缘和第二纵向边缘被附着到或者嵌入到所述管道的内表面中以形成至少两个用于围绕电缆或其它细长结构的柔性的、纵向通道。

Description

分隔式管道及形成方法

技术领域

本发明大体上涉及可以将电缆，诸如光纤电缆、同轴电缆、电力电缆、电力配线等电缆设置在其中的分隔式管道。更具体地，本发明涉及具有带形基片的分隔式管道，该带形基片在它的纵向边缘上附着到管道以将所述管道分成两个或多个纵向通道。

本发明还涉及形成可以将电缆，诸如光纤电缆、同轴电缆和类似电缆设置在其内的分隔式管道的方法。更具体地，本发明涉及形成具有带形基片的分隔式管道的方法，该带形基片在它的纵向边缘上附着到管道以将所述管道分成两个或多个纵向通道。

背景技术

电缆，诸如光纤电缆，通常以很大的长度被提供在地下，并且甚至可以延伸许多公里。将电缆埋在地下使得地上的区域不被电缆和其各支撑设备杂乱地占据在本领域中是已知的。更进一步地，通过将电缆设置在地下，能更加保护它免遭天气和其它潜在地危害情况的损坏。

在地下安装期间将电缆设置在管道内以更充分地保护电缆在电缆领域也是已知的。管道，其通常由长长的聚氯乙烯管、聚乙烯管或类似管形成，被放在地下，在其之后通过用吹送或用棒捅而将缆绳设置在管道中。接着，缆绳被附接到其中一个通信电缆。通过从电缆的一端拉缆绳，将电缆拉过管道到达合适位置。一旦被放置在管道内，则电缆免遭可能由天气、水等原因引起的损坏。

当管道在合适的位置时，随后可期望在同一位置通过第二通信电缆。同样，从成本和时间观点来说将期望使用现有管道内的盲区，而不是放置新的长管道。然而，已经发现，仅仅将第二电缆***到已经容纳第一电缆的管道中是困难的。当缆绳被吹到或者“迂回前进”到已经容纳电缆的管道中时(或者第二电缆被“迂回前进”通过具有预先放置的电缆的管道时)，缆绳(或电缆)经常受到第一电缆的阻挠。在这种情形中，缆绳(或第二电缆)变得与第一电缆缠结在一起，或者围绕第一电缆缠绕，引起电缆的损坏。

已经建议提供被***到管道中的分隔器，以将管道分成分离的部分，因此使第二电缆的***更容易。遇到的问题是，当管道被放置在长距离之上时，波动将总是发生在其中。而且，规划了的弯曲、诸如在地下道处或者类似位置处，将经常被遭遇到，致使将已知的分隔器放置在其内如果不是不可能的，也是困难的。

因此，存在对于将管道，诸如地下通信电缆管道分成或隔成分离的部分的装置的需求。也存在对于将提供管道内的空间的改进的使用的隔开装置的需求。

发明内容

提供一种包括热塑性管道和至少一个带形纺织品的分隔式管道。带形基片可以是带形纺织品或带形薄膜，并且具有被附着到或嵌入到管道的内表面的第一纵向边缘和第二纵向边缘，以形成至少两个用于围绕电缆或其它长形结构的柔性的、纵向通道。

还提供一种生产分隔式管道的方法，包括形成具有第一纵向边缘和第二纵向边缘的带形基片。所述带形基片是带形纺织品或带形薄膜。然后将熔化的热塑性塑料挤压成管道的形式并且在管道形成期间或者仅仅在管道形成之后将一个带形基片放置在挤压后的管道内。所述带形基片的第一纵向边缘和第二纵向边缘附着到或者嵌入到所述管道的内表面中。还披露了一种通过同时共同挤压带形薄膜和管道形成分隔式管道的方法。

附图说明

现在将参考附图、仅仅以示例性的方式描述本发明的示例性的实施方式，其中：

图1是本发明的一个实施方式的示意图，其具有形成两个通道的一个带形基片。

图2是本发明的一个实施方式的示意图，其具有形成三个通道的两个带形基片。

图3是本发明的一个实施方式的示意图，其具有形成三个通道的一个带形基片。

图4是本发明的一个实施方式的示意图，其具有形成两个通道的一个带形基片，其中所述带形基片被朝着所述管道的内表面移动。

图5是本发明的一个实施方式的示意图，其具有形成五个通道的两个带形基片。

具体实施方式

已经制造了这里所描述的分隔式管道。各分隔式管道提供一种结构，允许将电缆拉过而不被阻碍或由于摩擦而导致过多的热堆积。此外，分隔式管道不允许在管道的其它通道中的相邻电缆之间的接触或交替损失。

术语“带形基片”指由任何合适的材料诸如纺织品或薄膜制成的柔性材料长带。术语“纵向边缘”指沿着带形基片的长度的边缘。术语“轴向轴线”指带形基片的沿着它的长度的轴线。“整体的”，在本应用中，意味着两种或多种材料在不进一步使用任何胶或粘合剂的情况下彼此连接。分隔式管道可以被认为是整体式的。

现在参考图1，示出了分隔式管道10的一个实施方式。在图1中，管道100包括一个带形基片200。带形基片200具有两个纵向边缘，第一纵向边缘200a和第二纵向边缘200b，它们都被附着到管道100的内表面100a。这形成两个通道310和320，其中可设置电缆或其它长形结构。电缆或其它长形结构可以在分隔式管道的形成期间、在管道被形成之后、或者在管道被安装之后被放置到通道中。形成后的分隔式管道是柔性的和轻量的，以及一些可选的技术。

管道10(有时也被称作管子或管)，可以是由诸如热塑性塑料等的可挤压的材料形成的任何合适的管道。管道可具有任何合适的壁厚、内直径和外直径。用在光纤领域中的管道趋向于具有大约12mm到50mm的内直径。在其它实施方式中，管道可以具有非常大的内直径，例如从大约100mm到150mm，或者可以具有非常小的直径，例如小于大约50mm。管道优选为是柔性的。在一个实施方式中，管道由选自于包括聚乙烯、聚丙烯、聚酯和聚氯乙烯组成的组的聚合物形成。管道可包括凹凸的表面以减少薄膜与电缆、拉线、或其它长形结构的接触量。在一个实施方式中，管道的内表面或外表面具有有织纹的表面。有织纹的表面的一个例子是“桔皮”表面，其中织纹类似于桔子(水果)的表皮的凹凸表面。这种有织纹的表面可以用来减少摩擦系数并且允许更容易地***电缆或其它细长结构。管道可以是光滑壁的、波状的或类似的。

带形基片200可以由任何合适的材料形成。带形基片应当是柔性的，具有低的摩擦系数以避免电缆的损坏，并且优选为具有高的强度以避免在电缆的安装期间被撕破。在一个实施方式中，带形基片应当能经受住用来形成管道的热塑性聚合物的挤压温度。

优选地，带形基片的摩擦系数(动力或滑动摩擦系数)在大约0.06到大约0.14之间，并且也可以使用大约0.08到大约0.13的更窄的范围。在一个实施方式中，目前的织物的抗拉强度在从大约45kg/cm到大约70kg/cm的范围内。在另一实施方式中，带形基片的伸长百分比在22.5kg的力时在2％和5％之间并且在45.5kg的力时在5％和10％之间。带形基片优选为具有大约0.025英寸到0.100英寸的厚度。带形基片优选为具有大约200lbs/cm到600lbs/cm的断裂强度。带形基片优选为具有10cm³/cm²/s到70cm³/cm²/s的透气度。优选地，带形基片具有由ASTMD6827测量的在大约100和400克力之间的硬度。

在一个实施方式中，带形基片200是带形纺织品。所用的带形纺织品可以是任何合适的纺织品，但是优选为是柔性的、具有低摩擦系数和高抗拉强度的纺织品。纺织品可以是编织物、机织织物、非织造材料或单向丝(unidirectional)。带形纺织品可以具有额外的功能化学性质，诸如低摩擦、耐火、粘附性、或添加颜色的。化学性质可以在纱的形成期间被添加到纱或者可以在纺织品的形成之前或之后被应用到纱上。在一个实施方式中，纺织品具有大约2到20盎司每码的重量，并且在另一实施方式中具有大约10到12盎司每码的重量。纺织品中的纱之间的距离将有助于纺织品的透气性和分隔式管道的柔性。进一步地，具有这些形状应当允许带形纺织品在分隔式管道内更容易地移动以改变通道的大小和使它更易于将电缆安装在空的通道之间中。

在一个实施方式中，带形纺织品是机织纺织品。织物的基本成分也可以是，例如，平纹的、缎纹的、斜纹的、篮状编织的、毛葛的、提花的、和绉绸的机织纺织品。优选地，机织纺织品是平织纺织品。已经示出，平织织物具有良好的磨蚀和磨损性能。斜织已经被示为具有良好的复合弯曲性能，因此对于一些带形纺织品来说其也可以是优选的。在一个实施方式中，在经向中的端数在35和70之间。在一个实施方式中，经纱的丹尼尔在350和1200丹尼尔之间。在一个实施方式中，纺织品是空气能透过的，其增加分隔式管道的柔性，并且可允许带形纺织品在分隔式管道内更容易地移动以改变通道的大小和使得它更易于将电缆安装在空的通道之间之中。

在另一实施方式中，带形纺织品是编织物，例如圆形针织物、反面平织的圆形针织物、双面针织物、单平针织物，两端起绒织物、三端起绒织物、毛圈编织物或双环编织物、衬纬经编织物、经编织物和具有或不具有微丹尼尔面的经编织物。

在另一实施方式中，带形纺织品是多轴的、诸如三轴的织物(编织物、机织织物或非织造材料)。在另一实施方式中，带形纺织品是斜经织物。在另一实施方式中，带形纺织品是非织造材料。术语非织造材料指包括大量的缠绕的和/或热熔的纱的结构，以提供具有一定程度的整体一致性的同等结构。用作带形纺织品的非织造织物可以由多种方法，诸如熔纺方法、水缠方法、机械缠绕方法、缝合方法和类似方法形成。在另一实施方式中，带形纺织品是单向纺织品并且可以具有交叠的纱或者可以在纱之间具有间隙。

制成形成带形基片200的带形纺织品的纱可以是任何合适的纱。“纱”，在这个应用中，如同这里所使用的那样包括单丝长形体、多丝长形体、丝带、带、纤维、条带和类似物。术语纱包括多个上面所提及的物品的任意一个或组合。纱可以是任何合适的形式，诸如短纤纱、单丝、多丝、单一成分、双成分、或者多成分，并且具有任何合适的横截面形状，诸如圆形、多瓣形(multi-lobal)、正方形或长方形(条带)，和椭圆形。

纱的一些合适的材料包括聚酰胺、芳香族(包括meta形式和para形式)、人造纤维、PVA(聚乙烯醇)、聚酯、聚烯烃、乙烯聚合物、尼龙(包括尼龙6、尼龙6，6、和尼龙4，6)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、棉、钢、碳、玻璃纤维、钢、聚丙烯、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、用聚乙二醇(PEG)修改的PET、聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙(包括尼龙6和尼龙6，6)；再生纤维素(诸如人造纤维或Tencel)；弹性体材料诸如斯潘德克斯弹性纤维；高性能纤维诸如聚酰胺，和聚酰亚胺天然纤维诸如棉、亚麻、苎麻纤维、和***纤维，蛋白质材料诸如丝、羊毛、和其它动物毛诸如安哥拉山羊毛、羊驼毛和小羊驼毛，纤维增强聚合物，热固性聚合物，它们的配合物，和它们的混合物。

在一个实施方式中，纺织品的纱具有比形成管道的热塑性聚合物更高的熔化温度，因此在形成分隔式管道的挤压过程期间它们将不熔化。在另一实施方式中，纱不具有熔化温度(诸如由热固性聚合物或一些天然纤维制成的纱)，但是必须能在不显著地损失物理性能的情况下经受住管道的挤压条件。

在一个实施方式中，纺织品包括经纱和纬纱，其是单丝。在另一实施方式中，经纱是单丝并且纬纱是多丝。在另一实施方式中，经纱是单丝并且纬纱是交替排列的单丝和多丝纱。在另一实施方式中，经纱和纬纱是多丝。在另一实施方式中，经纱是多丝。在另一实施方式中，经纱是多丝并且填充纱是单丝。短语“交替排列”指单丝到多丝纱的重复图案。在一个实施方式中，单丝到多丝纱的排列是1∶1。其它比例，诸如1∶2，1∶3，2∶3，3∶4，或3∶5，例如，也可以被使用，作为产品规格规定。对于包含单丝纱的实施方式，纱的丹尼尔优选为在大约200和800丹尼尔之间。对于包含多丝纱的实施方式，纱的丹尼尔优选为在大约200和1000丹尼尔之间。

带形基片200也可以是带形薄膜。优选地，这个薄膜由热塑性聚合物制成，但是也可以由包括热固性塑料的任何其它合适的材料制成。一些合适的热塑性聚合物包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚乙烯醇、它们的混合物和它们的共聚物。优选地，薄膜由选自于由聚酯、聚烯烃、和聚酰胺组成的组的热塑性塑料形成。带形薄膜可以具有穿孔或者可以是连续的。穿孔将有助于薄膜的透气性和分隔式管道的柔性。进一步地，具有穿孔应当允许带形薄膜更易于在分隔式管道内移动以改变通道的大小并且使得它更易于将电缆安装在空通道之间中。进一步地，带形薄膜可以是纤维增强的或者不是。包含纤维的薄膜可以增强薄膜的断裂强度。在一个实施方式中，带形薄膜的至少一个表面具有有织纹的表面。有织纹的表面的一个例子是“桔皮”表面。这个有织纹的表面可以用来减少摩擦系数并且允许更易于***电缆或其它长形结构。

在一些实施方式中，在管子的挤压期间(或者仅仅在管子的挤压之后)，已经形成的、独立式的带形薄膜被***到管道中。在一个实施方式中，这个带形薄膜被定向，意味着在挤压之后薄膜在至少一个轴向上被进一步伸展。这种定向用来增强被放置到管道中的薄膜的尺寸稳定性和强度。在一个实施方式中，制成薄膜的聚合物具有比用来形成管道的聚合物更高的熔化温度。在另一实施方式中，薄膜不具有熔化温度(诸如热固性聚合物)。在这个实施方式中，薄膜必须能在不显著地损失物理性能的情况下经受住管道的挤压条件。在制造过程期间，在管道的挤压期间或者仅仅在管道的气压之后将已经形成的、独立式的带形薄膜引入导管道中，并且在这个过程期间薄膜必须不损失显著的物理性能。在薄膜形成或者被应用到形成后的薄膜上之前，带形薄膜可以具有添加到聚合物的化学性质以提供低摩擦、耐火、粘性或颜色。薄膜可以包括凹凸表面以减少薄膜与电缆、拉线或其它细长结构的接触量。

尽管在图1中示出了第一纵向边缘200a和第二纵向边缘200b都附着到管道100的内壁的带形基片200，但是可以有带形基片的仅仅一个边缘被附着到管道100的内壁的实施方式。

在一个实施方式中，带形基片200的纵向边缘(200a，200b)被嵌入到管道的内表面中。被“嵌入”意味着带形基片的边缘不仅仅附着到内壁的表面而是实际上存在于管道的壁内使得边缘被管道的材料完全覆盖、围绕和固守。

在一个实施方式中，带形基片的宽度，被定义为第一纵向边缘200a和第二纵向边缘200b之间的距离，在管道的内周长的大约32和60％之间。在另一实施方式中，带形基片200的宽度大于管道的直径。例如，在图4中，示出了分隔式管道的另一实施方式，其中带形基片(或薄膜)的更长的宽度是有益的，因为它可以朝着管道的内表面移动进入到分隔式管道的一个隔室中，因此更少摩擦地打开另一(未填充的)通道和更易于安装电缆。

图2示出了本发明的另外的实施方式，其中分隔式管道10包括具有两个带形基片200的管道100，各带形基片200具有附着到管道100的内壁的第一纵向边缘200a和第二纵向边缘200b。这形成三个用于放置电缆或长形结构的通道310、320、330。尽管图2示出了具有两个带形基片200，但是可以有具有三个或更多个带形基片200的实施方式。

图3示出了本发明的额外的实施方式，其中分隔式管道10包括带有一个带形基片200的管道100，该带形基片200具有附着到管道100的内壁的第一纵向边缘200a和第二纵向边缘200b以及可选地附着到管道100的内壁的材料的额外的点200c(在第一边缘200a和第二边缘200b之间)。额外的点200c沿着织物的纵轴线延伸。具有一个带形基片200的管道100形成具有三个通道310、320、330的分隔式管道。

用于形成分隔式管道的一种方法以已经形成的、独立式的带形基片200开始。接着，该已经形成的带形基片被引入到管道的挤压过程，在那里带形基片200的第一和第二边缘200a、200b在管道的挤压期间或者仅仅在挤压之后(在管道的聚合物仍然在它的T_g以上时)被附着到或嵌入到管道100的内表面中。在这个实施方式中，带形基片的材料(纺织品的纱或薄膜的聚合物)优选为具有比形成管道的聚合物更高的熔化温度。在带形基片200的材料不具有熔化温度的情况下，优选地，带形基片必须能在不显著地损失物理性能的情况下经受住管道的形成(挤压过程)条件。在形成管道的挤压过程期间，在管道仍然处于至少部分地熔化时用，例如辊或柔性肋将带形基片引入到正在形成的管道中，并且压到熔化的管道的表面中。这允许带形基片的边缘被附着到或者嵌入到管道的材料中。多个带形基片能被引入到正在形成的管道中导致形成多个通道，诸如图2和5中所示的那样。

在一个实施方式中，在挤压过程期间有两个带形基片被引入以形成具有三个通道310、320和330的管道，如图2中所示。在另一实施方式中，在挤压过程中***带形基片200使得两个边缘(第一纵向边缘200a和第二纵向边缘200b)以及所述带形基片的另一部分沿着管道的纵轴线被附着到管道的内壁。在这个实施方式中，如图3中所示，第一纵向边缘200a、第二纵向边缘200b和另外的点200c被附着到或嵌入到管道100的聚合物中。通过该带形基片200形成三个通道310、320和330。

在另一实施方式中，通过同时挤压第一熔化的热塑性塑料和第二熔化的热塑性塑料形成管道。第一和第二聚合物的这种同时挤压可以来自于共同挤压。第一和第二热塑性塑料是具有不同成分、熔化温度和/或物理性质的不同的和不一样的聚合物。第一热塑性塑料形成管道并且第二热塑性塑料形成管道内的带形薄膜。第一热塑性塑料选自于由聚乙烯、聚丙烯、聚酯和聚氯乙烯组成的组。第二热塑性塑料选自于由聚酯、聚烯烃和聚酰胺组成的组。在一个实施方式中，第二热塑性塑料具有比第一热塑性塑料的熔化温度更高的熔化温度。在另一实施方式中，第二热塑性聚合物是与第一热塑性塑料相同的聚合物，只是比第一热塑性塑料更薄以允许带形薄膜的弯曲。在另一实施方式中，带形薄膜可具有穿孔以允许空气在通道之间流动，从而当将绳索或电缆拉过管道时让带形薄膜移动不挡道(朝着管道的内表面)，因此增加管道的横截面，其导致更小的摩擦和更易于拉扯。

在这个实施方式中，第二熔化的热塑性塑料形成一个具有嵌入到管道的第一热塑性塑料中的第一纵向边缘和第二纵向边缘以形成两个通道的带形薄膜形式的带形基片。在另一实施方式中，第二熔化的热塑性塑料形成2个带形基片以形成3个通道。在另一实施方式中，第二熔化的热塑性塑料形成至少3个带形基片，各自具有至少一个嵌入到管道的第一热塑性塑料中的边缘。

分隔式管道可以任选地包括拉线或绳。这些可以在分隔式管道的制造期间、在管道形成之后、或者在管道放置之后被放置在管道的中的至少一个通道中。拉线，其常规地是紧紧编织的、相对平的材料带，可以用于将电缆拉过通道。然而，具有基本上圆横截面的拉绳可以与更小直径的电缆一起成功地使用。

在一个实施方式中，拉线由紧紧地编织的、聚酯材料形成，其展现出在大约400磅和大约3000磅之间的抗拉强度。在另一实施方式中，可使用缠绕的圆绳索(例如，多个绳)，其中这种拉绳由聚丙烯、聚酯和类似材料制成。

分隔式管道被设计成容纳电缆或其它长形物体。这些可以在分隔式管道的制造期间，在管道形成之后，或者在管道放置之后被放置在管道中的至少一个通道中。

这里所引用的所有参考资料，包括出版物、专利公布和专利如同单独地和特定地指出各参考资料被以引用的方式结合和在这里整体地阐述地引用的方式结合到这里。

描述发明的上下文中的(尤其是下面的权利要求的上下文中的)术语“一”和“该”以及类似指示词的使用将被解释为覆盖单数和复数，除非在这里以其它方式指出了或者明显与上下文相矛盾。术语“包括”、“具有”、“包含”等将被解释为开放式的术语(也就是，意味着“包括，但不限于”)，除非以其它方式指出了。这里的数值范围的叙述仅仅旨在用作单独地参考落入该范围内的各单独值的速记方法，除非在这里以其它方式指出了，并且各分离值如同它在这里被单独地叙述了那样地被包含到说明书中。能以任何合适的次序执行这里所描述的所有方法，除非在这里以其它方式指出了或者明显与上下文相矛盾。这里所提供的任何和所有例子，或示例性语言(举例来说，“诸如”)的使用仅仅旨在更好地示出本发明并且不造成对本发明的范围的限定，除非以其它方式主张了。说明书中没有的语言应当被解释为指示任何未主张的元件不作为本发明的执行的要点。

这里描述了本发明的优选实施方式，包括发明人已知的用于执行本发明的最好模型。在阅读了前面的描述之后那些优选实施方式的变化对本领域普通技术人员来说将变得是显而易见的。发明人期望技术工人根据需要使用这种变化，并且发明人旨在本发明可以以与这里的特定描述不同的其它方式执行。因此，本发明包括在附属到这里的权利要求中叙述的主题的所有修改和等同语，如同由适用的法律所允许的那样。而且，上面所描述的元件在它们的所有可能变化中的任何组合被包含在本发明中，除非这里以其它方式指出了或者明显与上下文相矛盾。

Claims (6)

1.一种生产分隔式管道的方法，包括按顺序的以下步骤：

形成具有第一纵向边缘和第二纵向边缘的带形纺织品，其中所述带形纺织品选自于由机织材料、非织造材料和编织材料组成的组，其中所述带形纺织品是透气的；

将熔化的热塑性聚合物挤压成具有内表面和外表面的至少部分地熔化的管道的形式，其中所述管道的内表面和外表面是连续的；

在管道形成期间或者在管道刚形成后将至少一个带形纺织品设置在挤压后的管道内，并且，

将所述带形纺织品的第一纵向边缘和第二纵向边缘压入所述至少部分地熔化的管道的内表面中，其中所述带形纺织品的所述第一纵向边缘和所述第二纵向边缘嵌入到所述管道的内表面中。

2.如权利要求1所述的方法，其中在所述带形纺织品的第一纵向边缘和第二纵向边缘之间的距离为所述管道的内表面的周长的32％和60％之间。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述带形纺织品的所述第一纵向边缘和所述第二纵向边缘之间的距离大于所述管道的内直径。

4.如权利要求1所述的方法，其中在形成期间或者在刚形成之后，将至少两个带形纺织品设置在所述管道内。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述带形纺织品包括聚合物，其熔化温度大于所述管道的热塑性聚合物的熔化温度。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述带形纺织品形成用于围绕电缆的至少两条挠性的、纵向的通道。