專利名稱：密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)繞細(xì)長(zhǎng)物體密封的密封裝置，特別涉及適合用作端板的密封裝置，該端板可以結(jié)合套筒形成一個(gè)封閉組件，對(duì)諸如通訊電纜線間接頭的細(xì)長(zhǎng)的基體進(jìn)行封閉。
本發(fā)明主要以對(duì)電纜線或電纜線間的連接頭的形狀的細(xì)長(zhǎng)物體進(jìn)行環(huán)繞密封的密封裝置來(lái)予以說(shuō)明。然而，它也可以應(yīng)用來(lái)對(duì)其它細(xì)長(zhǎng)物體，特別是管道或管道間接頭，進(jìn)行環(huán)繞密封。
人們時(shí)常有必要對(duì)電纜線或其它細(xì)長(zhǎng)物體實(shí)行環(huán)繞密封，例如為了防止?jié)駳饣蚱渌廴具M(jìn)入細(xì)長(zhǎng)物體的某部分，具體地說(shuō)，人們有必要對(duì)電纜系統(tǒng)，諸如通訊電纜系統(tǒng)，提供針對(duì)周圍環(huán)境的密封。人們時(shí)常有必要在這種電纜線中作成接頭，或者以端部對(duì)端部的方式連接電纜線，或者在電纜線之內(nèi)制作分接頭。這種接頭可由接頭盒加以保護(hù)。
已知的接頭盒可包括一個(gè)圍繞接頭的外部件和至少一根電纜線可以穿入接頭盒的端部密封裝置，端部密封裝置對(duì)接頭盒和環(huán)繞電纜線提供良好密封。接頭盒的壽命期一般期望跟它們連接的電纜線相近，比如二十年。要在這樣漫長(zhǎng)的時(shí)間里達(dá)到高水平的環(huán)境和機(jī)械保護(hù)，給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了諸多限制。
國(guó)際專利說(shuō)明書(shū)WO90/05401(Raychem)公開(kāi)了一種細(xì)長(zhǎng)物體用的封閉組件。WO90/05401的優(yōu)選實(shí)施方案公開(kāi)了一種封閉組件，該組件包括在一個(gè)外部套筒之內(nèi)隔開(kāi)配置的兩塊端板，每塊端板至少有一個(gè)開(kāi)口以接納細(xì)長(zhǎng)物體。密封材料位于兩端板之間，兩端板相對(duì)彼此移動(dòng)而壓縮密封材料以使之與(a)外部套筒和與(b)細(xì)長(zhǎng)物體進(jìn)行最佳接觸。在封閉組件已經(jīng)按照WO90/05401的安排放置到細(xì)長(zhǎng)物體周圍之后，壓縮密封材料的所有必要的移動(dòng)都是由移動(dòng)細(xì)長(zhǎng)物體穿過(guò)的一塊端板來(lái)實(shí)現(xiàn)。
兩端板可使穿過(guò)它們的細(xì)長(zhǎng)物體的應(yīng)力得到釋放。這一點(diǎn)可以以如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)兩端板設(shè)計(jì)得盡可能牢固地卡住電纜線或穿過(guò)該端板的其它細(xì)長(zhǎng)物體，使得施加于細(xì)長(zhǎng)物體的諸力被兩端板擋住，而不是由連結(jié)電纜線各個(gè)別導(dǎo)體的任何連接端子來(lái)?yè)踝?。雖然WO90/05401的組件在形成細(xì)長(zhǎng)物體的環(huán)繞密封方面十分成功，但它要求兩端板之一或二者與穿過(guò)它們的各個(gè)細(xì)長(zhǎng)物體之間相對(duì)移動(dòng)，這種移動(dòng)可能跟兩端板的設(shè)計(jì)特性不相容，人們希望兩端板最佳地卡住細(xì)長(zhǎng)物體。
我們?cè)O(shè)計(jì)了一種對(duì)細(xì)長(zhǎng)物體形成環(huán)繞密封的新裝置，它包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)物體可以通過(guò)的密封板，但它不需要該板相對(duì)于細(xì)長(zhǎng)物體移動(dòng)，因此，我們的發(fā)明給了設(shè)計(jì)師更大的自由度來(lái)給密封板提供各種不同特性，例如釋放在其中穿過(guò)的細(xì)長(zhǎng)物體的應(yīng)力。
本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種在細(xì)長(zhǎng)物體周圍形成密封的裝置，它包括(a)一個(gè)密封板，該板上有一個(gè)物體能夠穿過(guò)的孔，并包含一個(gè)與該孔相連通的室；(b)一塊位于其內(nèi)可相對(duì)于該室移動(dòng)的壓力板；和(c)位于室之內(nèi)的一種密封材料，當(dāng)在使用中細(xì)長(zhǎng)物體穿過(guò)密封板內(nèi)的孔時(shí)，該密封材料位于壓力板與細(xì)長(zhǎng)物體之間，其中壓力板在使用時(shí)可以朝著細(xì)長(zhǎng)物體在一個(gè)該物體的橫方向上移動(dòng)而迫使密封材料跟物體密封接觸。
較佳的是，密封板內(nèi)的室圍繞著密封板內(nèi)孔圓周的至少一部分。
不管壓力板移動(dòng)的方向如何，在該室(該室與孔的一部分相連并圍繞該孔圓周的至少一部分)內(nèi)移動(dòng)的壓力板的使用本質(zhì)上是新穎的。
因此發(fā)明的第二個(gè)方面是給細(xì)長(zhǎng)物體形成環(huán)繞密封提供一個(gè)裝置，它包括(a)一個(gè)密封板，該板有一個(gè)物體可以穿過(guò)的孔，該板包含一個(gè)跟該孔連通室，并且該室圍繞著該孔洞圓周的至少一部分；(b)位于其內(nèi)并可相對(duì)于室移動(dòng)的壓力板；和(c)位于室內(nèi)的密封材料，當(dāng)細(xì)長(zhǎng)物體在使用中穿過(guò)密封板內(nèi)的孔時(shí)，密封材料位于壓力板和細(xì)長(zhǎng)物體之間，其中壓力板在使用中可以移動(dòng)而迫使密封材料跟物體進(jìn)行密封接觸。
發(fā)明的第三個(gè)方面是給細(xì)長(zhǎng)物體形成一種環(huán)繞密封的裝置，它包括(a)第一密封件和第二密封件，每件具有至少一個(gè)孔隙來(lái)限定細(xì)長(zhǎng)物體通過(guò)密封裝置的路徑；(b)兩密封件之間的密封材料；和(c)對(duì)密封材料進(jìn)行加壓的裝置，它可以給密封材料加壓而不需要兩密封件相對(duì)于細(xì)長(zhǎng)物體移動(dòng)。
按照發(fā)明的第三個(gè)方面的裝置的第一和第二密封件最好共同包括一個(gè)密封板。在兩個(gè)密封件之間的密封材料最好是包含在位于兩個(gè)密封件之間的室之內(nèi)。
依據(jù)本發(fā)明，每一方面的密封裝置最好適于形成一個(gè)封閉組件的一塊端板，該封閉組件包括有一個(gè)套筒和一塊或兩塊所述端板。
發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一個(gè)封閉組件，該組件包括一個(gè)套筒和一塊端板，或最佳地是按照發(fā)明的第一、第二或第三個(gè)方面設(shè)置的兩塊端板。端板最好在使用中密封在套筒的端部?jī)?nèi)。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案是密封板包括沿該孔分割線可以分離的兩個(gè)或兩個(gè)以上部件。例如，密封件可以包括兩個(gè)半殼，半殼帶有配對(duì)而大致扁平的表面，其中每一個(gè)具有一個(gè)通道，當(dāng)諸表面的位置相互頂住時(shí)，各通道協(xié)同提供一個(gè)接納細(xì)長(zhǎng)物體的通路。每個(gè)半殼例如可包括一個(gè)橫截面大致成半圓形的圓板。
使用分成兩半密封板的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是該裝置可以重新進(jìn)入。重新進(jìn)入這個(gè)詞的意思是封閉體可以重新打開(kāi)讓細(xì)長(zhǎng)的基體進(jìn)入而一般不會(huì)損壞或挪開(kāi)整個(gè)組件。在本申請(qǐng)中，密封板分成各個(gè)部分，如果人們希望在密封板之內(nèi)挪動(dòng)或置換細(xì)長(zhǎng)物體，板的各部分就有可能一再分離和重新布置。
密封板和室的構(gòu)成方式是當(dāng)壓力板朝向細(xì)長(zhǎng)物體移動(dòng)時(shí)，壓力板的邊緣大致上是貼靠在室各內(nèi)壁。這意味著，基本上所有密封材料被推向細(xì)長(zhǎng)物體，而在壓力板各邊緣周圍的密封材料大致上不會(huì)竄入或侵入壓力板已經(jīng)從其移開(kāi)的室部分。這個(gè)效果是壓力板的移動(dòng)首先迫使密封材料跟細(xì)長(zhǎng)物體接觸而后壓縮密封材料。當(dāng)密封材料是凝膠時(shí)，這特別有益。
密封材料的優(yōu)選組成在后面詳細(xì)說(shuō)明。
壓力板最好是可以在裝置外面用手操作。裝置的構(gòu)成最好能允許這種外部操作。例如，裝置可包括一個(gè)連通室和裝置外側(cè)的過(guò)道，一根操縱桿可從壓力板通過(guò)該過(guò)道延伸到裝置的外側(cè)，在那里，它可由手操作而使壓力板作必要的移動(dòng)。
裝置最好具備一個(gè)彈力件，該彈力件的配置是以彈力方式使壓力板頂住密封材料。最好將其包含在其內(nèi)部。除此之外，還有別的部件，如操縱桿，可以包含在其內(nèi)部，以實(shí)現(xiàn)用手來(lái)操縱壓力板移動(dòng)。希望有這個(gè)彈力件是因?yàn)樗谡麄€(gè)裝置壽命期間內(nèi)在密封裝置上恒定地施加一個(gè)壓力，這是在安裝該裝置期間通過(guò)移動(dòng)壓力板施加到密封裝置上的壓力以外的一個(gè)壓力。這個(gè)彈力件可以是一根彈簧等。
本發(fā)明第三個(gè)方面優(yōu)選實(shí)施方案中，密封裝置之間保持有密封材料，密封裝置是由例如大致上堅(jiān)硬的塑料模制件作成。密封裝置可以具備隔離層以使諸密封件相互保持一固定距離，并且使組合的諸密封件比它們能相互相對(duì)自由移動(dòng)時(shí)可能具有的更大的剛性。
給密封材料加壓通常只是使之產(chǎn)生位移從而與細(xì)長(zhǎng)物體進(jìn)行密封接觸，并且與裝置和/或隨裝置使用的套筒或套管等其它組件進(jìn)行密封接觸。而后密封材料可能保持在跟密封材料加壓件相關(guān)聯(lián)的某種彈力件的壓力之下。然而，密封材料可能在體積上減少，而且如果在這個(gè)意義上它是可以壓縮的話，它可能產(chǎn)生它自己的彈性偏壓。
按照發(fā)明第三個(gè)方面的對(duì)密封材料加壓的裝置最好是如這里關(guān)于本發(fā)明的第一和第三方面所描述的一個(gè)或多個(gè)加壓板。壓力板可在套筒之內(nèi)滑動(dòng)。該套筒在密封部件內(nèi)形成，或與密封部件連通。另一選擇是，密封材料加壓裝置可能是一片在密封件內(nèi)的或跟其連通的隔膜片，使該膜片移動(dòng)而向密封材料加壓。
還有一種選擇是提供一種螺桿或其它構(gòu)件，它能向前進(jìn)入諸密封件之間的空間內(nèi)而向密封材料加壓。
當(dāng)使用滑動(dòng)壓力板或隔膜時(shí)，那么可能需要單獨(dú)的裝置來(lái)移動(dòng)壓力板或隔膜片以便向密封材料加壓。這個(gè)裝置可能是一個(gè)裝在螺紋軸上的螺絲件，也可能是一個(gè)彈力件如線圈彈簧，或可能是一個(gè)組合裝置。
密封材料加壓件最好是這樣的，即如果希望的話，它可以使密封材料不受壓。
跟密封材料相接觸而對(duì)其加壓的裝置的一部分(如壓力板或隔膜片)可以，舉例來(lái)說(shuō)，在形狀上是圓形，但是如果希望跟密封材料接觸的面積為最大，同時(shí)允許開(kāi)口孔給細(xì)長(zhǎng)物體或諸物體留下最大的余地，其它形狀也可以使用(如橢圓形)。
人們可以把本發(fā)明的裝置跟依據(jù)WO90/05401的裝置相結(jié)合。這樣通過(guò)密封件整體的移動(dòng)對(duì)密封材料施加一定的壓力，而其余的加壓則按照本發(fā)明而提供。然而，最好沿著細(xì)長(zhǎng)物體沒(méi)有該密封件的相對(duì)移動(dòng)。這就使得該密封件設(shè)計(jì)成對(duì)穿過(guò)它們的細(xì)長(zhǎng)物體或諸物體產(chǎn)生最佳卡緊效果或密封效果。還有，在密封那些更為重要的區(qū)域處，密封材料不會(huì)產(chǎn)生剪切變形。如果密封裝置是用于在其二端有壓力差的情況下，如當(dāng)它用于加壓電纜線系統(tǒng)時(shí)那樣，這對(duì)取得最佳壓力也是有益的。
凡在密封板有兩個(gè)或多個(gè)部件時(shí)，一個(gè)、幾個(gè)或最好所有部件可以包括一個(gè)室、一塊加壓板和凝膠。能夠使用的精確結(jié)構(gòu)方式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)是顯而易見(jiàn)的，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)位于孔內(nèi)的穿過(guò)該壓力板的細(xì)長(zhǎng)物體的最佳密封。
一個(gè)本發(fā)明裝置優(yōu)選的實(shí)施方案在密封板內(nèi)的孔中包括兩個(gè)或多個(gè)同心密封環(huán)，在使用時(shí)，諸環(huán)相互可獨(dú)立移動(dòng)以使該密封板中的孔適應(yīng)不同尺寸的諸細(xì)長(zhǎng)物體。這里使用的“諸環(huán)”這個(gè)詞意指任何封閉形狀環(huán)線，不一定是圓形的，實(shí)際形狀當(dāng)然取決于延伸通過(guò)它的細(xì)長(zhǎng)物體形狀。如所優(yōu)選的那樣，在密封板包括沿分割該孔的一條或多條線可分離的兩個(gè)或多個(gè)部件，該環(huán)也最好在相應(yīng)的各部件中沿所述分割線類似地分割。例如對(duì)于橫截面大致成半圓形的半殼來(lái)說(shuō)，最好使用橫截面成半圓形形狀的環(huán)。各環(huán)在其相拼合的邊緣表面最好具有協(xié)合舌簧連結(jié)的凹溝連結(jié)以支撐按同心圓排列的各個(gè)環(huán)，但容許各個(gè)環(huán)互相分離開(kāi)以適應(yīng)不同直徑的物體。使用這樣的環(huán)本身并不是新事，例如在美國(guó)US-A-121507中就有描述。
然而，本申請(qǐng)具體地優(yōu)選使用的環(huán)系統(tǒng)是該系統(tǒng)的一種改進(jìn)型。在此改進(jìn)型中，每個(gè)環(huán)包括有一個(gè)伸縮舌片，它跟鄰近各環(huán)上的舌片分開(kāi)并伸向該組合環(huán)的一側(cè)。在該組合位置上，各環(huán)的位置是這樣的，它們使得各舌片延伸到密封板之內(nèi)的室內(nèi)。當(dāng)裝置安裝好且密封材料被迫趨向被插入的細(xì)長(zhǎng)物體時(shí)，密封材料的移動(dòng)促使每一舌片推向并超越相鄰舌片、超越在從其延伸出來(lái)的環(huán)和相鄰環(huán)之間的任何間隙。它也迫使受壓的最內(nèi)環(huán)上的舌片在使用中頂住細(xì)長(zhǎng)物體。這樣就能密封任何在細(xì)長(zhǎng)物體和最內(nèi)環(huán)之間的間隙。達(dá)約0.5毫米的間距可以用這種方式充分地密封。這種改進(jìn)環(huán)的安排據(jù)信從本質(zhì)上說(shuō)是新穎的。
與此相類似，發(fā)明的另一目的是提供兩個(gè)或兩個(gè)以上密封材料的同心環(huán)，一個(gè)環(huán)的最外表面是以可裝卸的方式地固定在相鄰環(huán)的最內(nèi)表面上，每環(huán)包括有一個(gè)舌片，此舌片跟相鄰諸環(huán)上的舌片是分離的，并從各同心環(huán)的一個(gè)共同表面上延伸，延伸的方向是離開(kāi)各環(huán)平面，由此向各環(huán)所述共同表面施加的壓力迫使各舌片的每一個(gè)朝著諸環(huán)的所述共同表面頂著相鄰舌片。
從諸環(huán)向外延伸的諸舌片的較佳的安排是彎曲成大致“u”或“n”的圖形以提供最佳密封。最好是每舌片的自由尾端到“u”或“n”一側(cè)比每舌片另一端(直接連接到每環(huán)的主體)較長(zhǎng)，這種安排使密封最佳。
諸密封環(huán)的材料可以使用任何適合的密封材料，如美國(guó)US-A-5124057所描述的。一種合適的材料是橡膠。
在使用諸密封環(huán)的地方，各環(huán)設(shè)置在密封板內(nèi)孔之內(nèi)。最好是它們伸展到密封板表面之外，而裝置另外包括一個(gè)卡緊裝置，此裝置可環(huán)繞諸環(huán)外伸部分設(shè)置以便對(duì)穿過(guò)諸環(huán)的物體(諸物體)提供應(yīng)力釋放。將諸密封環(huán)在一個(gè)端板中結(jié)合套筒使用時(shí)，各環(huán)可以向套筒內(nèi)或套筒外或同時(shí)向套筒內(nèi)外伸出。根據(jù)設(shè)計(jì)、伸縮性和應(yīng)力釋放的需要，在使用中，各環(huán)可以在裝置的橫截于所插入的細(xì)長(zhǎng)物體的方向上移動(dòng)一個(gè)短距離(例如，在類似油管或電纜線的圓柱體細(xì)長(zhǎng)物體的情況下是徑向)。諸環(huán)可以移動(dòng)的2-6毫米，例如達(dá)約4毫米。
依據(jù)本發(fā)明，在壓力板和延伸通過(guò)本裝置的細(xì)長(zhǎng)物體之間提供密封材料，為了方便起見(jiàn)，它最好是提供到壓力板上。
如上面所提及的，按照本發(fā)明，密封裝置最好是結(jié)合一個(gè)套筒使用，形成一個(gè)封閉裝置，如一個(gè)接頭封閉體。在此情況下，本發(fā)明的裝置是給套筒提供一塊端板。本發(fā)明提供一個(gè)裝置，該裝置把端板密封到穿過(guò)端板的細(xì)長(zhǎng)物體上。在套筒結(jié)合端板使用時(shí)，在套筒和端板之間也有必要密封。在使用中，端板在典型情況下是位于套筒端部之內(nèi)，因而在套筒末端的內(nèi)表面和端板的外表面(確定端板厚度的表面)之間有必要加以密封。為了完成這種密封，本發(fā)明的密封裝置最好在確定其厚度的表面上設(shè)有一道或多道凹溝。而后一種密封環(huán)諸如橡膠O形環(huán)或索眼環(huán)就可設(shè)置到這些凹溝里形成端板和套筒之間的密封。套筒可以在一端密封以便只使用一個(gè)單一的密封裝置，通過(guò)它電纜線進(jìn)入或離開(kāi)接頭，但電纜線接頭優(yōu)選的方式包括每端帶有一個(gè)密封裝置的外部套筒。套筒每端的各密封裝置可以用一條或多條連桿箍結(jié)在一起以給所得接頭盒提供軸向拉力。
本發(fā)明的密封裝置可以使用各種式樣的套筒，例如包繞式套筒，這是在密封裝置已經(jīng)安裝在細(xì)長(zhǎng)基體之上后裝上的。如WO90/05401就公開(kāi)了各種合適的套筒。為了易于進(jìn)入接頭盒，我們傾向于該套筒在尺寸方面是穩(wěn)定的，也就是說(shuō)，在尺寸方面不因受熱松動(dòng)而失效。
我們已經(jīng)通過(guò)一個(gè)穿過(guò)密封板的細(xì)長(zhǎng)物體對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，怎樣使密封板、壓力板和室內(nèi)孔的數(shù)目適合于容納和密封一個(gè)以上的細(xì)長(zhǎng)物體是顯而易見(jiàn)的。
在壓力板和細(xì)長(zhǎng)物體之間可以使用任何合適的密封材料。所使用的密封材料較佳的是其拉長(zhǎng)度為至少100％，其70℃的壓縮變化小于30％，更佳的是密封材料在23℃和在1Hz的動(dòng)力學(xué)存儲(chǔ)模數(shù)小于107達(dá)因/平方厘米。
密封材料的斯迪文-弗倫德(Steven-Vollend)硬度(也就是用斯迪文-弗倫德結(jié)構(gòu)分析儀所測(cè)硬度)大于45克，特殊情況下大于60克，其最終拉長(zhǎng)度(ASTM D638)大于60％，特殊情況下大于100％。
較優(yōu)選的密封材料是一種所施壓力去除后可恢復(fù)其原狀的密封材料。這有利于在可能需要時(shí)挪開(kāi)密封裝置以進(jìn)入細(xì)長(zhǎng)物體。例如，就可能需要進(jìn)入電纜線接頭盒以修理接頭或在其內(nèi)增添、挪開(kāi)或重組各個(gè)導(dǎo)體。
我們也傾向于主張對(duì)于細(xì)長(zhǎng)物體和/或各密封件和密封材料加壓件，密封材料的固有強(qiáng)度大于其粘合強(qiáng)度。
一種特別優(yōu)選的材料是凝膠。凝膠指的是一種以液體方式延伸的聚合物組合物，它優(yōu)選地具有的圓錐穿透值(如下面所描述，用ASTM D217的改進(jìn)型測(cè)量)在30-400范圍之內(nèi)(I0-1毫米)，最終拉長(zhǎng)度(如下面所描述，用ASTM D412測(cè)量)為大于100％，且對(duì)于至少100％的拉長(zhǎng)度具有基本上是塑性的變形。該組合物可以包含三維交聯(lián)分子結(jié)構(gòu)或者僅僅表現(xiàn)為似乎包含有這樣的分子結(jié)構(gòu)(膠凝體)。
凝膠或膠凝體組合物可以在使用時(shí)包含嵌段共聚物，該共聚物具有相對(duì)堅(jiān)硬的嵌段體和相對(duì)彈塑的嵌段體(如氫化橡膠嵌段體)，這種共聚物的例子包括聚苯乙烯-二烯嵌段共聚物(線性的或徑向的)，如聚苯乙烯-丁二烯或者聚苯乙烯-異戊二烯雙嵌式或三嵌共聚物或者聚苯乙烯-乙烯-丁烯-聚苯乙烯三嵌共聚物。WO-A-90/05401中所描述凝膠材料的一切優(yōu)選特性也可在本發(fā)明中使用。WO-A-90/05401全部公開(kāi)內(nèi)容并入此處作為參考。
現(xiàn)在將以實(shí)例參照附圖描述本發(fā)明的各種實(shí)施方案。


圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的一種接頭封閉組件。
圖2是本發(fā)明密封裝置的半殼之一部分切面的透視圖。
圖3是示出附加特性的圖2密封裝置的透視圖(未部分切割)。
圖4表示將圖2和圖3密封裝置安裝在電纜線周圍作為接頭封閉組件的一塊端板。
圖5表示容納和密封不同直徑的電纜線的任選密封特性，該電纜線進(jìn)入圖1-4的密封裝置。
圖6a和圖6b表示本發(fā)明密封裝置的兩個(gè)優(yōu)選形式的概略圖。
圖7表示本發(fā)明的兩個(gè)密封裝置，是按連通接頭封閉體的方式排列的，即相互隔開(kāi)并由兩個(gè)長(zhǎng)條連結(jié)件連接在一起。
圖8表示本發(fā)明的半個(gè)密封裝置。
圖9a和圖9b是本發(fā)明密封裝置另一形式的一半的兩個(gè)視圖。
圖10是圖8所示密封裝置另一形式的一半的兩個(gè)視圖。
圖11是本發(fā)明一個(gè)經(jīng)過(guò)組裝的電纜線接頭封閉體的橫截面圖。
圖12是圖11所示封閉體密封裝置之一的A-A橫截面圖。
圖13是表示圖12密封裝置的B-B橫截面圖。
圖14是本發(fā)明密封裝置另一形式兩個(gè)密封件(部分切除)的透視圖(例如依據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面)。
圖15是類似于圖14的密封裝置一半的部分的分解透視圖。
圖16是類似于圖14和圖15密封裝置的透視圖。
圖17是兩個(gè)密封裝置(類似于圖14-16所示)的透視圖，有箍連桿，但是沒(méi)有密封材料，環(huán)繞著它們可以裝設(shè)一個(gè)套筒以形成一個(gè)接頭盒。
現(xiàn)在我們參照各附圖。圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)封閉組件，它環(huán)繞著進(jìn)入纜線和引出纜線3之間的接頭1。封閉組件沒(méi)有套筒5和各端板7。每個(gè)端板7包括由各夾板11夾住的密封材料9。每對(duì)夾板11包括有纜線3可以穿過(guò)的一個(gè)孔或多個(gè)孔。夾板11可以互相相對(duì)移動(dòng)，最好是相對(duì)于纜線軸向移動(dòng)。這種移動(dòng)可以通過(guò)螺蓋13和螺栓15來(lái)實(shí)施。一起移動(dòng)夾板11的目的是橫向壓縮密封材料9，這使密封材料9徑向地向外頂著套筒產(chǎn)生變形和/或向內(nèi)頂著纜線產(chǎn)生變形?，F(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方案還包括鄰近各纜線的一個(gè)附加密封層16。密封材料9的變形可以通過(guò)密封材料16傳送到各纜線。如果希望的話，可以設(shè)有彈力件17(可任選地設(shè)在螺栓13的一個(gè)或多個(gè)上面)以保持密封材料9和/或16處于壓力之下。
圖2和圖5表示本發(fā)明密封裝置的幾種實(shí)施方案，它可以用來(lái)代替圖1現(xiàn)有技術(shù)所示的各端板7。本發(fā)明的裝置跟現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于為了實(shí)現(xiàn)對(duì)纜線的密封，沒(méi)有必要使纜線通過(guò)的板相對(duì)于纜線移動(dòng)。
現(xiàn)在我們來(lái)參照本發(fā)明的各附圖，圖2(它是本發(fā)明密封裝置一個(gè)半殼部分經(jīng)部分切除后的透視圖)。本發(fā)明密封裝置每個(gè)半殼是密封板21，它的橫截面大致是半圓形，包括其扁平表面上接納纜線的一個(gè)通道23。密封板21包括一個(gè)跟通道23連通的室25。位于室25之內(nèi)的是一塊壓力板27，搭附在壓力板27上的一個(gè)手柄29延伸出室25到密封板內(nèi)的切除部分31。這種方式使得壓力板27經(jīng)由密封板21的手柄29從外面加以操縱。在壓力板27和通道23之間設(shè)置的是凝膠材料33。凝膠33設(shè)在壓力板27之上。該裝置還包括圍繞進(jìn)入室25的孔23的同心密封環(huán)35。這些同心環(huán)35可以獨(dú)立移動(dòng)以適應(yīng)所進(jìn)入的纜線的不同尺寸。
壓力板27和室25是這樣設(shè)置的當(dāng)壓力板27由手柄29移動(dòng)時(shí)，壓力板的邊緣貼靠在室25各壁的后面以便在使用中凝膠23壓向通道23中插入的物體。在操作運(yùn)行時(shí)，在壓力板27移動(dòng)前圖2所示半殼當(dāng)然環(huán)繞細(xì)長(zhǎng)物體與其相應(yīng)的另一半相配對(duì)。
為了把壓力板安裝在密封板內(nèi)，壓力板27應(yīng)在安裝環(huán)繞細(xì)長(zhǎng)物體的密封板各半殼之前安裝在室25里面。
類似地，環(huán)繞各纜線的同心環(huán)35的數(shù)目在把各半殼裝設(shè)在諸纜線周圍之前應(yīng)加以調(diào)整。
諸同心環(huán)35最好延伸到參考數(shù)字37所示的密封板的一側(cè)。這樣使得應(yīng)力釋放夾(為清楚起見(jiàn)，未示出)可以設(shè)置到諸同心環(huán)凸出部分37的周圍。
壓力板27可以由彈簧來(lái)支承(例如通過(guò)手柄29上的一根彈簧)以維持凝膠33上的壓縮力即使在已經(jīng)完成安裝以后也是如此。這保證在密封裝置的壽命期間內(nèi)凝膠受到壓縮。
現(xiàn)在來(lái)參照?qǐng)D3，它表示圖2密封板半殼的未切除截面圖。它也表示凝膠41的附加特性，凝膠41是在密封板21各半殼配對(duì)的扁平表面上和在密封板半殼21的各半圓曲面周圍延伸的各凹溝43上。這些凹溝43可以容納各O形環(huán)等，以形成端板21和結(jié)合端板21使用的套筒之間的密封以構(gòu)成接頭封閉組合件。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4。圖4表示的密封板是與套筒安裝在一起的圖2和圖3的密封板，其套筒的結(jié)構(gòu)類似于現(xiàn)有技術(shù)在圖1內(nèi)所示的結(jié)構(gòu)。如圖所見(jiàn)，凝膠33已經(jīng)被壓縮到與進(jìn)入接頭封閉組合件的纜線3密封接觸。應(yīng)力釋放夾45在本圖中所示是設(shè)置在各同心密封環(huán)35的凸出部分37的周圍。如圖4所示，該應(yīng)力釋放作用是由接頭組合件外面提供的。它可代之以或另外由內(nèi)部來(lái)提供，即在密封板的內(nèi)表面上提供。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5。這是本發(fā)明密封裝置內(nèi)所用的各同心環(huán)35第三個(gè)實(shí)施方案的一個(gè)橫截面圖。如所示，每個(gè)密封環(huán)35設(shè)有一個(gè)延伸到各同心環(huán)一側(cè)的舌片47。每個(gè)舌片從各同心環(huán)共同表面49以離開(kāi)各環(huán)的平面的方向延伸。每個(gè)舌片大致上以一個(gè)“n”形結(jié)構(gòu)延伸?！皀”的尾巴51大體上比舌片47的較近端53長(zhǎng)。每個(gè)尾巴51在相鄰環(huán)的舌片上面延伸。在本發(fā)明中，各同心環(huán)是圓周式排列的，所以各舌片47延伸進(jìn)入密封帶里的室25。結(jié)果是當(dāng)壓力板27推向纜線時(shí)，凝膠的移動(dòng)作用到各舌片47上，推動(dòng)舌片的各尾巴頂著它們的近鄰并頂著各同心環(huán)的共同表面49。因此，跨越各同心環(huán)的共同表面構(gòu)成了良好密封。因此，在各相鄰的同心環(huán)之間不可能出現(xiàn)滲漏。
最內(nèi)一個(gè)同心環(huán)的尾47′在使用時(shí)也頂著插入的纜線進(jìn)行密封。這樣凝膠的移動(dòng)使得該尾巴對(duì)最內(nèi)同心環(huán)和纜線之間的任何間距進(jìn)行跨越式密封。這一設(shè)計(jì)使得纜線和最內(nèi)同心環(huán)之間達(dá)0.50毫米的間距“D”(見(jiàn)圖5)得以有效地密封。
圖6a和圖6b以圖例示一塊壓力板相對(duì)于兩種不同密封材料的配置。在兩種配置中，密封材料最好都包括凝膠，且壓力板包括有一個(gè)安裝在軸1055上面的壓力部件1053，該軸1055延伸于壓力裝置各個(gè)半件之間。一個(gè)螺旋彈簧1057位于軸1055之上使壓力部件1053偏向密封材料和各纜線1059一側(cè)。在圖6a中，某種密封材料1061(如凝膠)位于壓力板的壓力表面(即面向各纜線的表面)上；有某種另外的密封材料1063位于各纜線1059的周圍(例如凝膠)，該密封材料1063最好與凝膠1061相同，雖然不一定與凝膠1061相同。這后一種密封材料1063最好包括纜線插入密封裝置之前已經(jīng)環(huán)繞每一纜線上的一個(gè)窄條或帶，最好是凝膠帶子。圖6b是另外一種配置，其中腔室里大致所有密封材料1063都是以帶或窄條形式出現(xiàn)的，最好是凝膠的，它們經(jīng)繞在各纜線周圍。
圖7表示本發(fā)明的兩個(gè)密封裝置101，配置成一個(gè)聯(lián)通的纜線接頭封閉體，即相互隔開(kāi)并以連通方式配置，但由兩個(gè)長(zhǎng)條的連結(jié)件103連接在一起，連接方式是該長(zhǎng)條在它們的外周外延伸于它們之間。每個(gè)密封裝置101是空心的并包括第一、第二隔開(kāi)的端板105和一個(gè)延伸于各端板之間的外周(外圓周)壁107。壁107大體上把各端板之間的空間包圍住，因而產(chǎn)生一個(gè)空腔或者室109，在其中，至少在使用時(shí)，密封材料如凝膠(未示出)可以存留。每個(gè)密封裝置101有兩個(gè)纜線延伸通過(guò)的進(jìn)入孔。
每個(gè)密封裝置101具有位于其第一和第二端板105之中的通道101，在使用時(shí)，在每個(gè)通道里有一個(gè)卡緊件(未示出)。底部靠左密封裝置101如所畫(huà)出的以虛線輪廓表示這些卡緊件中的兩個(gè)，還有箭頭說(shuō)明卡緊件移動(dòng)從而卡住纜線的方向，其方向大致上垂直于纜線。每個(gè)通道101具有一個(gè)比較寬的部件1013以容納卡緊件的一個(gè)卡緊部件和一個(gè)比較窄的部件1015以容納卡緊件螺紋軸。通道窄部件1015延伸到密封裝置的外周以便可從裝置的外部用螺紋進(jìn)一步將軸擰進(jìn)密封裝置而推動(dòng)卡緊件的卡緊部件頂住延伸穿過(guò)密封裝置的纜線。
每個(gè)密封裝置101包括有兩個(gè)主部件(如所示的各個(gè)半件)，它們可以分離于一個(gè)與使用時(shí)延伸通過(guò)該裝置的各纜線大致共平面的平面內(nèi)。各個(gè)半件在點(diǎn)1017處栓在一起。圖8-10是兩個(gè)不同但又類似的密封裝置各個(gè)半件的各種視圖。圖8和10表示密封裝置一種形成的兩個(gè)視圖。圖9a和圖9b表示密封裝置另一種更佳形成的兩個(gè)視圖。每個(gè)半件是通過(guò)孔1017栓到其配對(duì)半件上。圖中示出端板105、外周壁107、空腔109和通道1011(和窄部件1015)。每個(gè)半件外周有一個(gè)大致成半圓形的通道或凹溝1019(它在組裝的密封裝置里形成一個(gè)大致成圓形的通道或凹溝)以進(jìn)行O形環(huán)密封。O形環(huán)(它可以由例如一種彈塑材料，特別是橡膠，形成)在密封裝置和接頭封閉件外罩之間形成密封。各半件中的每一個(gè)具有多個(gè)在空腔109和通道1019之間連通的窗口(即間距)1021，使用時(shí)密封材料從空腔通過(guò)它們延伸。這些窗口通常有雙重功能第一是它們使密封材料形成密封從而大體上阻塞每個(gè)半件如配對(duì)面1023之間流體(例如濕氣或氣體)的縱向流通；第二是它們使密封材料接觸密封O形環(huán)，從而在每個(gè)所謂的“三點(diǎn)”處形成良好密封，“三點(diǎn)”即是密封裝置縱向密封(由密封材料在窗口提供的)與密封裝置圓周密封(由O形環(huán)提供的)會(huì)合的地方。
圖8至10所示的各密封裝置半件沒(méi)有它們各自的壓力板，這些壓力板在使用時(shí)向各纜線移動(dòng)迫使密封材料(也未示出)頂住纜線。然而，圖中示出了連通每個(gè)裝置空腔和裝置外面的各通道1025。在使用時(shí)每條通道容納一個(gè)連結(jié)到壓力板上的螺紋軸以把壓力板用螺紋擰向纜線。
圖9b密封裝置的空腔具有在靠近其端板之一處凸紋和凹溝交替出現(xiàn)的1027區(qū)域。這些凸紋和凹溝增加了密封裝置本體部分和密封材料之間一切外侵濕氣為了穿過(guò)密封裝置和進(jìn)入接頭封閉體必須走過(guò)的路程長(zhǎng)度。因此，它們對(duì)外侵濕氣提供了一道附加的屏蔽。
圖11表示本發(fā)明一個(gè)經(jīng)過(guò)組裝的聯(lián)通纜線接頭封閉體的橫截面。該封閉體包括有兩個(gè)密封裝置101，每個(gè)位于大致成圓柱體形的外罩1029的一端。連接桿103伸展在兩個(gè)密封裝置之間并進(jìn)行互連。在這個(gè)實(shí)施方案中，每個(gè)密封裝置具有把每個(gè)密封裝置兩個(gè)半件連結(jié)在一起的栓子1031。多對(duì)卡緊件1033位于每個(gè)密封裝置各端板中，在每對(duì)卡緊件之間成螺線地纏繞的、在一個(gè)纜線進(jìn)入孔內(nèi)的是一個(gè)扣緊帶1034。每個(gè)密封裝置還有一個(gè)壓力板1035位于其中央空腔內(nèi)，每個(gè)壓力板有一個(gè)螺旋彈簧1051形式的彈力件裝在其軸1047上面，以使壓力板頂住密封材料。
外罩1029是周圍包裹式的，具有一個(gè)縱向密封層1037的縱向延伸的開(kāi)口孔，它跟位于各密封裝置周圍的O形環(huán)1039接觸。外罩1029最好是由各封閉件1040來(lái)封閉，1040具有楔形通道，該通道在在外罩外側(cè)上面的楔形軌道(未示出)上滑行。當(dāng)然封閉外罩的任何其它形式都可使用。
圖12表示圖11所示接頭封閉體各密封裝置之一的A-A橫截面。這個(gè)橫截面以圖示方式說(shuō)明了密封裝置的各卡緊件1033，它們位于各通道1011內(nèi)且可以移動(dòng)。每個(gè)卡緊件1033有一個(gè)弧形卡緊表面1041配有各卡緊凸出部分1043。
圖13表示圖12密封裝置的B-B橫截面。這個(gè)橫截面以圖示方式說(shuō)明了壓力板1035，該壓力板包括裝在軸1047上的、在兩個(gè)密封裝置半件之間延伸的兩個(gè)壓力部件1045。擰緊軸1047上面的1049螺帽迫使兩個(gè)壓力部件1045互相相對(duì)地靠近，接著最后在使用時(shí)趨向靠近延伸到封閉體內(nèi)的各纜線。軸1047在其上有一個(gè)螺旋形彈簧1051使各壓力部件1045彼此靠近。
圖14的密封裝置包括一個(gè)外部密封件(201)和一個(gè)內(nèi)部密封件(202)。密封件(201)具有與密封件(2)里的相應(yīng)開(kāi)口(204)對(duì)準(zhǔn)的開(kāi)口(203)。密封件(201)上的向外伸出的套筒(205)包含一個(gè)活塞或隔膜片(206)。這個(gè)活塞是由備有一個(gè)螺帽(208)的頂蓋(207)夾持在套筒(205)中的。頂蓋(207)在其周圍有螺紋，這在圖15里可以看得更清楚。在活塞(206)和頂蓋(207)之間可以?shī)A持一個(gè)螺旋形線圈或其它彈簧(209)來(lái)提供彈簧負(fù)載。彈簧施加到活塞上的力可以通過(guò)使用螺帽(208)和扳手把頂蓋擰進(jìn)或擰出套筒來(lái)加以調(diào)整。最好包括一塊金屬的彈簧給密封材料提供一個(gè)永久彈簧偏壓來(lái)補(bǔ)償產(chǎn)品壽命期間的任何蠕變或壓縮變化。
如圖14可見(jiàn)，在密封件(201)和(202)之間設(shè)有隔離圓柱體(2010)以把它們相互隔開(kāi)一個(gè)預(yù)定距離，并增加裝置剛性。
如圖15所示，在各密封件(201)和(202)之間提供一種凝膠或其它密封材料(2011)。密封材料的形狀要使得能給纜線提供相應(yīng)于密封件(202)和(203)中開(kāi)口(203)和(204)的開(kāi)口。圖15示出與圖14所示的在形式上略微不同的密封裝置，其中套筒(205)與外部密封件(201)不形成一個(gè)整體，而是在密封件(201)中的一個(gè)開(kāi)口之內(nèi)。
密封裝置可以作成至少兩部分，每部分包括密封件(201)、密封件(202)和密封材料(2011)的一部分。這些密封部件和材料可以圍繞穿過(guò)開(kāi)口(203)和(204)的各纜線安裝并用螺母(2012)緊固在一起。
開(kāi)口(203)和(204)可以適用于不同尺寸纜線，使用的是各開(kāi)口之間可以移動(dòng)的插件，它們用來(lái)支撐各纜線和/或夾持密封材料。
一對(duì)密封裝置可以設(shè)置在各纜線的周圍和接頭的任一側(cè)并用可挪動(dòng)的箍桿條(2014)緊固在一起。
而后，一個(gè)圓柱形套筒或其它外殼可以設(shè)置在各密封件和箍桿條的周圍。
如果必要，套筒的內(nèi)側(cè)尺寸可以由一個(gè)O形環(huán)或其它合適的密封件調(diào)整到各密封件的外側(cè)尺寸。
在各內(nèi)側(cè)密封件和外側(cè)密封件之間的凝膠密封材料而后通過(guò)擰進(jìn)頂蓋(207)加以壓縮，由此來(lái)壓縮彈簧(209)并迫使活塞(206)進(jìn)入密封材料(2011)。密封材料被排擠開(kāi)而形成環(huán)繞穿過(guò)密封裝置內(nèi)各開(kāi)口的、并帶有環(huán)繞其周圍的套筒(未示出)的纜線的緊密密封層。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)細(xì)長(zhǎng)物體進(jìn)行環(huán)繞密封的裝置，它包括(a)一個(gè)密封板，它具有一個(gè)物體從其穿過(guò)的孔并包含一個(gè)與該孔連通的室；(b)一種壓力板，它位于該室之內(nèi)并可相對(duì)該室移動(dòng)；和(c)一種密封材料，它設(shè)置在室之內(nèi)以便在使用中當(dāng)細(xì)長(zhǎng)物體穿過(guò)密封板內(nèi)的孔時(shí)，密封材料位于壓力板和細(xì)長(zhǎng)物體之間，其中壓力板在使用時(shí)可以在物體橫向上向該物體移動(dòng)，以迫使密封材料與物體進(jìn)行密封接觸。
2.按照權(quán)利要求1的一種裝置，其中該室圍繞至少該孔外周的一部分。
3.一種對(duì)細(xì)長(zhǎng)物體進(jìn)行環(huán)繞密封的裝置，它包括(a)一個(gè)密封板，它具有一個(gè)物體可以穿過(guò)的孔，包含一個(gè)跟該孔相連通的，并圍繞著至少該孔外周的一部分的室；(b)一種壓力板，它位于該室之內(nèi)并可相對(duì)于該室移動(dòng)；和(c)一種密封材料，它設(shè)置在室之內(nèi)以便在使用中當(dāng)細(xì)長(zhǎng)物體穿過(guò)密封板內(nèi)的孔時(shí)，該密封材料位于壓力板和細(xì)長(zhǎng)物體之間，其中在使用時(shí)壓力板可以移動(dòng)從而迫使密封材料跟物體進(jìn)行密封接觸。
4.一種按照權(quán)利要求3的裝置，其中壓力板在使用時(shí)在物體橫向上向物體移動(dòng)并迫使密封材料跟物體進(jìn)行緊密接觸。
5.一種按照前面任一權(quán)利要求的裝置，其中密封板包括有兩個(gè)或多個(gè)部件，它們可以沿著一條分割該孔的線分離。
6.一種按照前面任一權(quán)利要求的裝置，其中密封板和室是這樣設(shè)置的，它使得在密封板向細(xì)長(zhǎng)物體移動(dòng)時(shí)，其邊緣大致上貼靠室的內(nèi)壁。
7.一種按照前面任一權(quán)利要求的裝置，其中壓力板可以從裝置的外面用手操縱。
8.一種按照前面任一權(quán)利要求的裝置，它包括一個(gè)彈力件，其彈性的配置是使壓力板頂住密封材料。
9.一種按照前面任一權(quán)利要求的裝置，它包括兩個(gè)或多個(gè)同心密封環(huán)，在使用時(shí)，它們?cè)O(shè)置在密封板內(nèi)的孔之內(nèi)，可以相互獨(dú)立地移動(dòng)使密封板里的孔適應(yīng)不同尺寸的細(xì)長(zhǎng)物體。
10.一種按照權(quán)利要求9的裝置，其中各密封環(huán)伸出密封板的表面，裝置還包括有一個(gè)卡緊裝置，它可以在各環(huán)的伸出部分周圍予以設(shè)置，以便給穿過(guò)各環(huán)的物體提供應(yīng)力釋放作用。
11.一種按照前面任一權(quán)利要求的裝置，它適合于形成一個(gè)封閉組合件的端板，該封閉體包括有一個(gè)套筒和一或兩塊所述端板。
12.一種密閉體組合件，它包括有一個(gè)套筒和一塊或多塊按照權(quán)利要求11的端板。
13.兩個(gè)或多個(gè)密封材料的同心環(huán)，一個(gè)環(huán)的最外表面以可裝卸的方式緊貼在相鄰環(huán)的最內(nèi)表面，且每環(huán)包括有一個(gè)舌片，它從相鄰環(huán)上的舌片分離并以離開(kāi)各平面的方向從各環(huán)的一個(gè)共同表面伸展，由此向著各環(huán)所述共同表面施加的壓力迫使各舌片的每一個(gè)頂著相鄰舌片朝向所述的各環(huán)的共同表面。
14.一種對(duì)一個(gè)細(xì)長(zhǎng)物體形成環(huán)繞密封的密封裝置，它包括(a)第一密封件和第二密封件，每件具有至少一個(gè)確定一個(gè)細(xì)長(zhǎng)物體穿過(guò)密封裝置路徑的孔隙；(b)各密封件之間的一種密封材料；和(c)給密封材料加壓的裝置，其中該密封材料的加壓裝置可以在不相對(duì)于細(xì)長(zhǎng)物體移動(dòng)各密封件的情況下起作用。
全文摘要
一種對(duì)一個(gè)細(xì)長(zhǎng)物體形成環(huán)繞密封的裝置，它包括(a)一個(gè)密封板，它具有一個(gè)物體可以從其穿過(guò)的孔并包含一個(gè)與該孔相連通的室；(b)一塊壓力板，它設(shè)置在該室之內(nèi)并可相對(duì)于該室移動(dòng)；和(c)一種密封材料，它設(shè)置在室內(nèi)，這樣，當(dāng)細(xì)長(zhǎng)物體在使用中通過(guò)密封板里的孔時(shí)，密封材料位于壓力板和細(xì)長(zhǎng)物體之間，其中在使用中壓力板可以在物體的橫向上向物體移動(dòng)而迫使密封材料與物體進(jìn)行密封接觸。
文檔編號(hào)F16L5/02GK1142285SQ9419486
公開(kāi)日1997年2月5日 申請(qǐng)日期1994年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月1日
發(fā)明者J·丹姆, J·M·E·諾爾夫, M·米歇爾斯, E·拉里曼斯 申請(qǐng)人:Nv雷伊化學(xué)有限公司