CN100433457C - 用于使管子、电缆的外表面上的一导电部分导电地触点接通的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在管子、电缆等外表面尤其在同轴电缆去绝缘的外导体上一个导电部分导电地触点接通的装置。此装置有一个在装配状态贴靠在要触点接通的物体上的、至少部分由弹性材料制成的基体(4)。按本发明基体(4)的弹性材料至少含有一种至少部分硫化的乙烯丙烯橡胶。按本发明的装置(2)可方便和经济地制造以及有多种用途，例如设计为带有接触装置的装置，用于特别长的例如基本上圆柱形的物体，例如管子或电缆(32)的导电部分的导电地触点接通。

Description

用于使管子、电缆的外表面上的一导电部分导电地触点接通的装置

技术领域

本发明涉及一种用于使管子、电缆等外表面尤其在同轴电缆局部去绝缘的外导体上的导电部分导电地触点接通的装置。

背景技术

由EP 0744788 A1已知所涉及类型的装置，它有一个在装配状态贴靠在要触点接通的物体上的基体，基体由金属夹箍构成，它覆有弹性材料层，弹性材料由橡胶构成。DE19842380A1公开了一种用于使管子、电缆的外表面上的一导电部分导电地触点接通的装置，包括一个在装配状态贴靠在要触点接通的物体上的、至少部分由弹性材料制成的基体，以及包括用于在此物体的导电部分与一导体之间形成导电连接的接触装置。这些装置的缺点在于，其在机械性能方面不能很好地满足各种条件下的使用，从而不是总能可靠地实现良好的电接触。

发明内容

本发明的目的是提供一种上述类型的装置，它是有抵抗能力的并有良好的机械性能。

为此，本发明提供一种用于使管子、电缆等外表面(尤其在同轴电缆局部去绝缘的外导体)上的一导电部分导电地触点接通的装置，包括一个在装配状态贴靠在要触点接通的物体上的、至少部分由弹性材料制成的基体，以及包括用于在此物体的导电部分与一导体(例如地线)之间形成导电连接的接触装置，其特征为：弹性材料至少含有一种至少部分硫化的乙烯丙烯橡胶以及至少有下列材料性质之一：

-压缩残余应变小于约40％，优选地小于约25％(DIN 53517，温度70℃，持续48小时)，

-冷却系数小于约-20℃，优选地小于约-40℃，尤其约-50℃(DIN 53445-B)，

-老化后的硬度变化不大于约±3(DIN 53508，DIN 53505-A)，

-老化后拉伸强度的变化不大于约±15％(DIN 53508，DIN 53504)，

-老化后断裂伸长的变化不大于约±20％(DIN 53508，DIN 53504)。

按本发明这种弹性材料至少含有一种至少部分硫化的乙烯丙烯橡胶。由于采用这样一种乙烯丙烯橡胶，使本发明的装置获得令人惊异的特别有利的机械性能。例如基体的这种弹性材料在宽的硬度范围有特别高的拉伸强度。此外，基体的弹性材料特别耐臭氧、耐风化和耐化学腐蚀。由于使用乙烯丙烯橡胶，基体的弹性材料还有杰出的电绝缘性能。压缩残余应变、耐热性以及低温下的柔韧性，可根据配方和聚合物成分或聚合物混合体在大的范围内选择。

乙烯丙烯橡胶的硫化度可按具体要求改变。

基体的弹性材料可含有唯一的一种乙烯丙烯橡胶。但它也可以含有多种乙烯丙烯橡胶。

按本发明思想的一种特别有利的进一步设计，基体的弹性材料含有至少一种乙烯丙烯橡胶与至少一种热塑性弹性体(TTE)的共混物(Blend)。热塑性弹性体有类似于塑料的特性以及能易于加工。例如，若基体用弹性材料制造，则当它采用热塑性弹性体时便可按压注法生产。

出人意料地业已证实特别有利的是，乙烯丙烯橡胶是EPDM(三元乙丙橡胶)。在这种实施形式中提供了特别有利的机械性能。

按本发明的装置的基体原则上基本上可以设计为刚性的。但一种合乎目的的进一步发展规定，基体设计为可弯曲的。在这种实施形式中，基体由于其柔韧性因而可与要触点接通的物体表面相适配。这就允许触点接通即使很不平或弯曲的物体。

另一项进一步发展规定，基体设计为使它在装配状态优选地环形或套管状围扣住要触点接通的物体。例如，当管子或电缆触点接通时，基体以此方式可靠地固定在要触点接通的物体上。

另一种恰当的实施形式规定，基体设计为可夹紧地围绕着要触点接通的物体的卡箍。在这种实施形式中，简化了按本发明的装置的装配。

按本发明的装置的基体可设计为由多部分组成，例如为了管子或电缆的触点接通，通过在装配状态沿周向彼此相继的多个例如半环形的部分实现。但有利的是基体设计为一整体，在其自由端有折角或弯折的夹板，它们在装配状态优选地借助螺钉或夹紧装置可互相连接。由于基体的整体结构，所以在此实施形式中进一步简化了按本发明的装置的装配。通过将夹板互相连接起来，此装置可以快速和简便的方式固定在要触点接通的物体上。

另一种有利的实施形式规定，此装置有密封装置，用于密封在装配状态在要触点接通的物体与基体之间形成的空腔，防止空气和/或水分侵入。因此，例如防止了水分进入接触区内，在接触区内此装置触点接通要触点接通的物体的导电部分。

上述实施形式的另一项进一步发展规定，密封装置有沿基体轴向彼此隔开距离地沿基体周向延伸的弹性材料密封条，它们在装配状态布置在基体面朝要触点接通的物体一侧，并在装配状态紧密地贴靠在要触点接通的物体的外表面上。以此方式实现在装配状态在要触点接通的物体与基体之间构成的空腔的密封，防止侵入空气、灰尘或水分。在上述实施形式中，密封条的弹性材料恰当地含有至少一种热塑性弹性体和/或至少一种至少部分硫化的乙烯丙烯橡胶，尤其是EPDM。

上述实施形式的一项有利的进一步发展规定，密封唇由与基体相同的弹性材料制成，尤其是与基体的弹性材料设计为一体。因此进一步简化了按本发明的装置的制造。

按一种实施形式，基体的弹性材料至少有下列材料性质之一：

-肖氏硬度(A)约为35-85，优选地约47-70，尤其约64(DIN53505-A)，

-拉伸强度大于约6MPa(DIN53540)，

-断裂伸长大于约300％(DIN53504)，

-这种弹性材料耐臭氧和/或耐UV(紫外线)和/或耐油和/或耐风化。

原则上基体可以全部用弹性材料制造。但一种有利的进一步发展规定，基体有支承件，弹性材料与之连接。以此方式提高了按本发明的装置的稳定性。

上述实施形式的一项进一步的发展规定，支承件基本上设计为带状，它沿基体的纵向或周向优选地沿其全长延伸并优选地构成夹板。这种实施形式结构特别简单并因而能经济地生产。

在具有支承件的实施形式中，支承件优选地用金属尤其用黄铜和/或特种黄铜和/或低合金铜和/或铬镍合金钢制造。这些材料有非常好的导电能力。

恰当的是接触装置有接触元件，它装在基体在装配状态面朝要触点接通的物体一侧并与基体连接。

具有接触元件的实施形式的进一步发展规定，接触元件用金属制造，优选地由金属的扁平的编辫线、扁带或编织带构成。这类接触元件都很便宜。

恰当的是接触元件与支承件连接。若支承件是用金属制的，则通过在一个导体(例如地线)与在装配状态可从外部接近的支承件之间建立导电连接，便可借助于此贴靠在要触点接通的物体上的接触元件与此导体形成导电连接。

另一项进一步发展规定，基体至少有一个用导电材料制的接触突起，在装配状态它贴靠在要触点接通的物体的导电部分上并由此构成接触装置。在此实施形式中不需要单独的接触元件，所以按本发明的装置的结构进一步得到简化。

在上述实施形式中，接触突起或每个接触突起恰当地设计在支承件上。若支承件例如用薄板制成，则接触突起可通过在薄板中压入的凹槽或隆凸构成。

附图说明

下面借助于附图进一步说明本发明，附图中表示了一些实施例。

其中：

图1按本发明的装置第一种实施例示意透视图；

图2通过部分与图1所示装置触点接通的电缆的轴向剖面放大图；

图3与图1所示装置触点接通的电缆示意透视图；

图4在与图2相同的视图中表示按本发明的装置的第二种实施例；

图5按图1的装置的径向内表面示意图；

图6通过图4所示装置在装配状态的示意径向剖面；

图7按本发明的装置第三种实施例示意透视图；

图8在与图7类似的视图中表示按本发明的装置的第四种实施例；

图9在与图7相同的视图中表示图8所示的装置，其中端部件与一块夹板连接；以及

图10在与图8相同的视图中表示图8所示的装置，其中端部件与两块夹板连接。

具体实施方式

在附图中相同或对应的结构部分采用同样的标号。

图1表示按本发明的装置第一种实施例，其形式是用于同轴电缆局部去绝缘的外导体导电地触点接通的装置2。装置2有一个用弹性材料制的可弯曲的基体4，在该材料中内埋入带状的金属支承件6。此弹性材料由至少一种至少部分硫化的乙烯丙烯橡胶优选地EPDM(三元乙丙橡胶)构成，或由至少一种乙烯丙烯橡胶，优选地EPDM，与至少一种热塑性弹性体(TPE)组成的共混物(Blend)构成。

在此实施例中，弹性材料有下列材料性质：

-肖氏硬度(A)约为64(DIN 53505-A)；

-压缩残余应变小于约25％(DIN 53517，温度70℃，持续48小时)；

-拉伸强度大于约6MPa(DIN 53504)；

-断裂伸长大于约300％(DIN53504)；

-冷却系数小于约-40℃，尤其约-50℃(DIN 53445-B)；

-老化后的硬度变化不大于约±3(DIN 53508，DIN 53505-A)；

-老化后拉伸强度的变化不大于约±15％(DIN 53508，DIN 53054)；

-老化后断裂伸长的变化不大于约±20％(DIN 53508，DIN 53504)；

-此弹性材料在最大程度上耐臭氧、耐UV和耐油。

基体4在其端部有折角的夹板8、10，其中支承件6沿基体4周向一直延伸到夹板区内。在夹板8中制有通孔，在装置2的装配状态图1中没有表示的螺钉穿过通孔延伸并旋入制在夹板10的螺纹孔14内，使得通过旋紧螺钉可将夹板8、10互相连接起来，在这种情况下装置2的基体4围绕着要触点接通的物体。因为螺钉在螺孔14内与金属制的支承件6接触，所以它们可用来建立支承件并因而是要触点接通的物体与图1中没有表示的连接电缆，例如地线的导电连接。

此外，装置2在基体内表面16上设沿轴向彼此隔开距离的密封条18、20，它们沿基体4的周向延伸并在装置2的装配状态紧密地贴靠在要触点接通的物体的外表面上。在图示的实施例中，除密封条18、20外沿轴向在它们外面还没有其他的密封条22、24。在此实施例中，密封条18、20以及其他的密封条22、24用与基体4相同的弹性材料制造并与基体设计成一体。按本发明的装置2例如可以这样制造，即，在构成密封条18、20以及其他的密封条22、24的情况下，支承件6通过从外部注入弹性材料而埋入其中。由图2可以看出，穿过弹性材料在支承件6的内表面26上露出接触区28。

在图2所示的装配位置，装置2通过密封条18、20以及其他密封条22、24贴靠在基本上圆柱形的物体的外表面30上，在附图所示的实施例中贴靠在电缆32的外表面(外套表面)上。在电缆32的外表面30上通过外导体去绝缘形成导电区34。在导电区34与支承件6内表面26之间设一接触元件36，用于在外表面30与内表面26之间形成导电连接，在此实施例中接触元件由弹性石墨制的元件构成，它与支承件6连接以及沿基体4的轴向布置在密封条22、24之间并远离它们。但接触元件36也可用金属制造，例如由金属的辫编线或编织带构成。

在夹板8与夹板10借助于图1中未表示的螺钉夹紧时，基体4围绕着电缆32的外表面30，在这种情况下密封条18、20以及其他密封条22、24被压缩，紧密地压靠在电缆32的外表面上，并因而密封住在基体内表面与电缆32外表面30之间构成的空腔，以防灰尘和水分的侵入。除此之外还可在夹板8、10上设密封装置，它们沿基体周向密封在基体4的内表面16与电缆32外表面30之间形成的空腔。

此外，在夹板8、10夹紧时，接触元件36在支承件6内表面26与电缆32外表面30上的导电区34之间受压缩，并以此方式在电缆32的外导体与支承件6之间建立导电连接。借助于在螺纹孔14内穿过支承件6的螺钉，则可在电缆32外导体与一外部导体例如地线之间建立导电连接。

由图2可见，密封条18、20分别相对于基体4的支承件6相关的纵边38、40按这样的方式布置，即，密封条18、20分别沿轴向从一个在相关纵边38、40里面的区域一直延伸到大体在相关纵边38、40所在的区域内。以此方式保证，当装置2装到电缆32上时，密封条18、20的材料在支承件6与电缆32外表面30之间均匀压缩，不会分别沿轴向向外挤出。

由于弹性材料有上述材料性质，所以按本发明的装置2坚固、使用寿命长、耐老化以及能承受大的机械负荷。除此之外它能在大的温度范围内使用。

在图1和2中表示的装置2还可以用作密封装置，例如作为在一个尤其圆柱形物体的外表面上导电地触点接通装置等的密封装置，以防水份或灰尘侵入触点接通区。在这种情况下，金属的接触装置，尤其接触元件36以及可能还有支承件6都是不需要的。

图3表示处于装配状态的图1和图2所示的装置2。可以看出在此装配位置基体4贴靠在电缆32上并套管状围扣住电缆。

图4表示按本发明的用于导电地触点接通的装置第二种实施例，它与图1所示实施例的区别在于，取代接触元件36设接触突起，在图4中只能看到其中的一个用标号38表示的接触突起。接触突起38由一个在横截面内朝电缆32方向凸出在俯视图中看基本是圆形的形式上为隆凸的型面构成。

由表示基体4径向内表面视图的图5可以看出，接触突起38和另一个接触突起40分别由一个在俯视图中为支承件6内的圆形型面构成。

图6表示通过处于装配状态的装置2的径向剖面示意图，可以看出，除接触突起38、40外还有另一个接触突起42，以及这些接触突起38、40、42沿基体4的周向彼此基本上等距分布。

图7表示按本发明的装置2第三种实施例，它与图1所示实施例的基本区别在于，单独的端部件44、46与夹板8、10连接，在图7中将它们从夹板8、10抬高后表示。在此实施例中，端部件44、46由模制件构成，它们完全用弹性材料制造。在此实施例中，端部件44、46压注在夹板8、10在装配状态互相面对的平的表面48、50上。但它们也可以用其他任意方式与夹板8、10连接。端部件44、46有在装配位置互相紧密地贴靠的密封面52、54。

图8表示按本发明的装置2第四种实施例，它与图1所示实施例的区别在于，支承件6有沿基体4轴向互相隔开距离地沿周向延伸的凹槽56、58，凹槽内装入用弹性材料制的单独的密封条构件60、62。密封条构件60、62可粘在凹槽56、58内或形状相配地或夹紧地固定在凹槽内，它们各有两个沿轴向彼此隔开距离的密封条64、66或68、70。

图9表示按图8的装置2，在这里端部件46与夹板8连接。为避免在密封条构件60、62与密封面54相邻的区域内产生不密封，端部件46朝相邻密封条构件60、62的自由端可有互补的槽，密封条构件60、62的自由端可以嵌入槽中。但端部件46也可以与密封条构件60、62紧密连接，例如通过压注。

图10表示按图9的装置，其中端部件44按与端部件46对应的方式与支承件6连接。在按图8至10的实施形式中，密封条构件60、62优选地用与端部件44、46相同的弹性材料构成。这些密封条构件60、62也可与端部件44、46设计成一体。密封条构件60、62和/或端部件44、46例如也可以压注在支承件6上。

Claims (22)

1.用于使管子、电缆的外表面上的一导电部分导电地触点接通的装置，包括一个在装配状态贴靠在要触点接通的物体上的、至少部分由弹性材料制成的基体(4)，以及包括用于在此物体的导电部分与一导体之间形成导电连接的接触装置，其特征为：弹性材料至少含有一种至少部分硫化的乙烯丙烯橡胶以及至少有下列材料性质之一：

-在温度为70℃，持续48小时的情况下，压缩残余应变小于25％，

-老化后拉伸强度的变化不大于±15％，

-老化后断裂伸长的变化不大于±20％。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征为：基体(4)的弹性材料含有至少一种热塑性弹性体与至少一种乙烯丙烯橡胶的共混物。

3.按照权利要求1所述的装置，其特征为：乙烯丙烯橡胶是三元乙丙橡胶EPDM。

4.按照权利要求1所述的装置，其特征为：基体(4)设计为可弯曲的。

5.按照权利要求1所述的装置，其特征为：基体(4)设计为使它在装配状态环形或套管状地围扣住要触点接通的物体。

6.按照权利要求1所述的装置，其特征为：基体(4)设计为可夹紧地围绕着要触点接通的物体的卡箍。

7.按照权利要求1所述的装置，其特征为：基体(4)设计为一整体，在其自由端有夹板(8、10)，所述夹板是有折角的或弯折的，并且它们在装配状态借助夹紧装置可互相连接。

8.按照权利要求1所述的装置，其特征为：该用于使导电部分导电地触点接通的装置(2)有密封装置，用于密封在装配状态在要触点接通的物体与基体(4)之间形成的空腔，防止空气和/或水分侵入。

9.按照权利要求8所述的装置，其特征为：密封装置有沿基体(4)轴向彼此隔开距离地沿基体(4)周向延伸的弹性材料密封条(64、66；68、70)，它们在装配状态布置在基体(4)面朝要触点接通的物体一侧，并在装配状态紧密地贴靠在要触点接通的物体的外表面上。

10.按照权利要求9所述的装置，其特征为：密封条(64、66；68、70)的弹性材料含有至少一种热塑性弹性体和/或至少一种至少部分硫化的乙烯丙烯橡胶。

11.按照权利要求10所述的装置，其特征为：密封条(64、66；68、70)由与基体(4)相同的弹性材料制成。

12.按照权利要求10所述的装置，其特征为：所述密封条(64、66；68、70)与基体(4)具有相同的弹性材料，且二者做成一体。

13.按照权利要求1至12之一所述的装置，其特征为：基体(4)和/或密封条(64、66；68、70)的弹性材料至少有下列材料性质之一：

-肖氏硬度A为35-85，

-拉伸强度大于6MPa，

-断裂伸长大于300％，

-这种弹性材料耐臭氧和/或耐紫外线和/或耐油和/或耐风化。

14.按照权利要求1所述的装置，其特征为：基体(4)有设在所述弹性材料中的支承件(6)。

15.按照权利要求14所述的装置，其特征为：支承件(6)设计为带状，它在基体(4)的纵向及周向沿其全长延伸。

16.按照权利要求15所述的装置，其特征为：支承件用黄铜或特种黄铜或低合金铜或铬镍合金钢制造。

17.按照权利要求1所述的装置，其特征为：接触装置有用导电材料制的接触元件(36)，它装在基体(4)在装配状态面朝要触点接通的物体一侧并与基体连接。

18.按照权利要求17所述的装置，其特征为：接触元件(36)用金属制造。

19.按照权利要求18所述的装置，其特征为：接触元件(36)由金属的扁平的编辫线、扁带或编织带构成。

20.按照权利要求1所述的装置，其特征为：基体(4)至少有一个用导电材料制的接触突起(38、40、42)，在装配状态它贴靠在要触点接通的物体导电的部分上并由此构成接触装置。

21.按照权利要求20所述的装置，其特征为：基体(4)有设在所述弹性材料中的支承件(6)，所述接触突起(38、40、42)形成在所述支承件上。

22.按照权利要求13所述的装置，其特征为：所述弹性材料的肖氏硬度A为47-70。

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