CN1035687C - 物件的密封 - Google Patents

Abstract

一种柔软的空心密封元件，它可以通过其壁上的开孔而膨胀，用以密封第一物件，该元件具有：在壁的内侧表面上的第一密封材料，其中第一密封材料在膨胀时可以通过元件内的压力而变形以阻塞开孔；和在第一密封材料变形过程中，对物件和紧靠孔眼的壁的外侧表面之间的空隙进行保持的装置。本发明可用于电缆或管件的密封，特别是在管道内的物件或壳体的密封，解决了管件由于膨胀而脱除的问题。

Description

物件的密封

本发明涉及的是物件如电缆或管件的密封、特别是在管道内的物件或壳体的密封。这样作可以用来防止水、气体或其它污染物沿管道而进入人孔等，或用以保护电缆使之不受周围环境的影响。本发明最初是以管道密封来描述的(该术语包括“连通管线”)，本发明还应用于其它密封场合，包括壳体，管件保护和金属孔眼等。

需要进行密封(不包括不明显增厚的粘接)的原因就是在待密封物件和放置其在如一壳体内的某些其它物体之间尺寸或形状上存在差异。例如，管道可以比所承载的电缆或其它物件大几毫米到大几厘米，椭圆形电缆也可能被放置在圆形管道内，或者壳体的安装尺寸要大于放置在其内的电缆尺寸。而当两根或两根以上电缆之间的分叉需要密封时，通常有必要将其构成的凹型截面变为凸型，由此便可通过所说的刚性绕包或其它外套，或通过半壳型或尺寸可恢复(通常为热缩性)套管来封闭。

这种密封通常是采用尺寸一致的密封元件，如O型环，或采用大量的密封剂或热熔粘接剂来形成的。虽然这些密封通常是令人满意的，但有时也会出现问题，例如，尺寸一致的密封元件本身具有低的模量，尤其是，在将其用来填充大的空隙时，随着时间的流逝，它会趋于蠕变。还有，如果不可能引入足够的热量来使热熔粘接剂熔化的话，会出现泄漏通路，而将热量引入管道是很困难的。

由于管道或电缆所需要的材料可能是不相容的，可能还会出现其他困难。电缆通常是由聚乙烯或铅制成的，而管道是由聚氯乙烯、钢或水泥制成的，它们会成为杂质或碎物而难以清除。

在GB1594937(Ragchem)中公开了一种广泛使用的管道密封，它包括一空心体元件，在其元件的内和/或外表面上设有许多相间隔的凸缘，每个凸缘均在其所述表面周围并向外延伸，并且只有在升温时，远离所述表面的至少部分凸缘才会变形，并且至少部分所述表面和/或凸缘表面上具有密封剂。

EP9179657(Ragchem)公开了一种管道密封，尤其是可用来密封四芯电缆，其包含有一个弹簧，在操作过程中，管道密封部分会径向膨胀，由此来密封管道。电缆被管道密封的热缩出口密封。在其内放置有弹簧的管道密封部分加热之后，弹簧才开始工作。加热可以软化密封并使粘合剂发生作用。

EP0152696(Ragchem)公开了一种组件用以密封空隙(如在管道与承载的电缆之间的空隙)，它包括一柔软包层，其设置使其自身绕包并插入到该空隙中，该包层具有一开口端，用以接受可膨胀的或膨胀的填充材料，例如可固化泡沫，使包层膨胀；一容器，它包含所述可膨胀填充材料；和一装置，其设置用来将容器连接到包层上，以传送填充物，使包层有效地膨胀，其特征在于，粘接剂或密封剂是位于包层的外表面上或与其至少部分相结合。EP0152696所公开的内容在此可结合作参考。

其他一些公开了用于密封空心包层的专利说明书包括：EP0100288(Ragchem)公开了一种在至少一延伸物体和绕其表面或每个物体之间形成密封的方法，其包括：

(a)在物体和柔软包层表面之间定位，柔软包层包含有空隙填充复合物，该复合物可经受由低粘性状态到高粘度状态的变化；

(b)至少部分包层可变形，由此使空隙填充复合物可与物体和表面相一致；和

(c)使所述复合物由较低粘度向较高粘度变化。

EP0210807(Ragchem)公开了一种双壁形物体，可采用这样两个相环绕之物体来形成管道密封，这种形式的管件具有少量的填充物，降低了其两壁之间液体(最好是高沸点和低气压)或固体的摩擦。物体能够通过在其两壁之间的剪切力而在基体上旋转，用以提供环境或电气保护。

GB2006890(kraftwerk Union)公开了一种密封，它包括一由弹性塑料构成的容器，其局部填充有液体，该液体位于保护管壁与管件周围绝缘层之间。容器实质上是环形的，并且在保持绝缘和管件之间密封时，可允许管件轴向和径向移动。

US308732(Acott和Bond)公开了一种用于密封管线外套的可膨胀密封套管，它包括一空心弹性装置，它具有一膨胀结构可对应于所述外套的内表面，并与所述管线的管外表面接触；还有一装置，可用来将液体引入所述空心弹性装置，并同时使其膨胀；以及多个按一定角度设置的相对坚实的衬垫装置，它与所述空心弹性装置形成整体，并且横向放置，以便在所述外套内对管件进行中心定位和支撑，每个所述衬垫装置具有一惯穿通路用以将液体传送到所述空心弹性装置的空心内部。

US2816575(Stokes)公开一种用以敷设管件的设备，其采用了膨胀环形密封环。

US3339011(Ewers Jr等人)公开了一种气密电缆接头壳，它包括一可密封纵向间隙的圆筒形外壳，在其各纵向端内和相邻位置上具有一装置用以保持和隔开每对端壁板，每个端壁板包括两个半圆盘部分，它具有圆形外边缘和内边缘，沿其上还排列有阻断装置。

由此，电缆可以通过所述对准的开口而进入所述外壳，和

可膨胀密封装置，它被限定在每对所述端壁板之间，并具有与所述板开口一致的开口，所述膨胀装置是可膨胀的，当膨胀时，膨胀装置紧贴通过所述端壁开口的电缆，其特征在于，

所述端壁是可从保持它们的位置上进行移动的，并且

所述半圆形圆盘部分枢轴式地相互钉在一起，并与它们的切开口一起形成所述板的所述开口，由此使所述半圆形盘可枢轴式打开，以放置在所述管件的周围。

在GB1077314(Woodward Iron Company)中还公开了一种可膨胀填充装置，它可插入到衬套配合表面和管件连接的插口端部之间。

在GB1421960(Commissariat a′I′Energie Atomique)中公开了一种空壁形套管，其中可注入液体，用于管道的热绝缘。

在GB2028601(Raychem)中公开了一种可膨胀封装元件，其具有密封材料，并可用来密封电缆。

US907136公开了一种用于管件连接的密封，它是通过折叠敞开的网状织物并施加胶等来构成。

虽然在上述说明书公开的许多物件均能提供令人满意的密封，但也还存在一些问题。例如，固化或其它凝固材料的使用会阻止或使得难以日后将其除去，并且密封的简单的气密性通常会由于泄漏或气体扩散而缩短其寿命，还有，对物件来说昂贵的造价，笨重，易损坏和易腐蚀的金属阀门都是突出的问题。

本发明旨在提供一种管道密封，它能克服上述技术的缺点，通过一孔使密封膨胀，并且该孔可靠地阻止了任何管件由于膨胀而脱除。这样以简单的空气压力来膨胀密封套，从而使其作用于例如管道及其承载电缆之间的空间。

由此，本发明提供了一种柔软空心的密封元件，它可通过其壁上的一孔而膨胀，从而密封第一物件，该元件具有：

在壁的内侧表面上的第一密封材料，其中第一密封材料在膨胀时，可以通过压力而变形，从而阻塞开孔；和

用以保持的装置，在第一密封材料变形过程中，物件和壁的外侧表面之间的空隙会直接靠近开孔。

用以保持的装置可具有一种或多作用，对这些作用的解释如下。

密封元件可提供有制备好的孔，或安装过程中或在其它需要情况下制备的孔，密封元件还可提供一管(其可包括柔软塑料管，如聚四氟乙烯或尼龙等，或者由一种金属或其它刚性管组成)，它可以在膨胀之前，通过孔并通过第一密封材料而预先安装。另外，管又可以是一种工具，在这种情况下，它即可以作为专供一种密封元件使用的可处置的工具，又可作为供许多密封元件上同使用的一种可重复使用的工具。

用以保持与壁的外侧表面的间隙的方法可包括一位于开孔处的垫片。在实施例中，孔在安装过程中制成，这使所述开孔处于一定位置上。在这种情况下，用以保持的装置为用来开孔的任何装置(如管件本身)起着导引的作用，同样，如果孔预先制成，设置密封元件时管件尚未放入，那么保持装置可将管引入开孔中。

在最佳实施例中，保持装置在开孔周围(还包括可在预期开孔的位置)形成一空腔，该腔可以通过固定于密封元件表面上的O形环或垫圈或类似的空心物构成。如果用以保持间隙的装置是密封元件整体的一部分，例如一种非平面的外侧表面，则可以获得同样效果。

如果邻近开孔的外侧表面阻止了与第一物件的接触，那么密封元件内的过高压力将会使一些最初的密封材料以适当流速通过开孔而排出，由此保证了开孔得到适当的阻塞。我已发现，一定量的变形和通过孔来排除密封材料是很有用的。如果密封元件的壁相对于待密封物件而移动，则通过开孔的压力差将会迅速地降低到几乎为零。可能会出现密封材料排除不充足的现象，由于很小的压力差，也将会造成永外的泄漏，即使很小。

密封元件在壁的外侧面上可具有第二密封材料，在开孔上和其周围最好没有密封材料。第二密封材料可以靠近O形环或其它装置的外侧，而在孔的周围形成一空腔，或者其本身构成保持间隙的装置。

当该第二密封材料存在时，它或是在设置密封元件时存在的，或是在安装时存在的，用以保持间隙的装置可具有第二或其它作用，就是协助保持贯穿或最初流过开孔的令人满意的压力差。O形环或其它元件在第一密封材料(当其通过开孔而形成时)和第二密封材料之间，或在其成分之间，起着阻挡层的作用，当一种材料或其成分会破坏其它材料时，这是有益的。例如，第一密封材料最好是由油胀材料组成，如凝胶，并且第二密封材料最好是由一种可油溶的胶组成。凝胶将在密封材料膨胀以后处在压缩状态下，并且在长期处于不利条件下以后，会出现一些油析出。由凝胶析出的油在O形环或本发明其它元件不存在时可能会破环相邻的胶。

O形环或其它用以保持的元件可以由任何适用的材料组成，目前，我喜欢用合成橡胶，如亚乙烯氟和六氟丙烯共聚物为基础的材料，就如以Viton为商标的公知材料。

为了使密封元件可以容易地膨胀，第一密封材料(在其内的材料)最好是覆盖在释放层的内侧表面上，该释放层可以由很薄的柔软的聚乙烯或其它聚合物薄膜组成，如以Cling Film为商标的公知材料。该密封材料可以借助于固定在壁上的聚合片而保持在适当位置上，以致使材料定位在片和壁之间。

上述提到了各种用以保持间隙的装置的优点，而至少在一段时间内保持开孔二侧的明显压力差大概是最重要的。较宽广范围的凝胶(或其它)密封的设计将是可能的。在没有本发明的情况下，如果密封元件是通过凝胶或其它第一密封材料上的孔而提供预先安装的膨胀管时，可能会出现问题，并且如果膨胀后去掉管可达到自动的密封的话，也会出现问题。该自动密封，如上所述，它是通过排除凝胶以阻塞开孔而实现的，这是所希望的。因为，这避免了对于昂贵笨重的阀门的要求。出现的问题就是可能会由于长期与管放置一起而导致凝胶或其它材料显示出一定的凝固，当膨胀之后最后去掉管时，所保留的孔难以闭合，因此便需要保持足够时间的有效压力差。

而本发明最大的优点就是，它与预先安装的管有关，该管贯穿趋于凝固的第一密封材料，本发明还提供了在其它应用场合下较可靠地自动密封的优点。例如，用以保持间隙的装置可以采用其它密封材料来提供，可设计出各种形式，预先安装的管可不贯穿密封材料(它可以在该材料和密封元件壁之间通过)或者膨胀管在安装过程中插入。

本发明的空心密封元件可经受若干机械、温度和压力试验，并且获得了成功的结果。特别是将密封元件膨胀到50Kpa，并测试泄漏15分钟，以测量整个强度，并在2.8bar下进行长期测试。氦可以用来充气膨胀，并且可以使用精密氦气检测器来监测任何泄漏。我还能够生产出一种自动密封系统，用来加压的氦通过孔的通路不大于仅仅通过壁而从孔中扩散的基本水平。可以选择适当的壁材料(下面讨论)，使得测试不出氦气。可以依据具体的使用来选择材料的精确特性和密封元件的设计形式；然而得到令人吃惊的结果，就是孔直接通过元件的壁或在搭接物的壁之间，不需要昂贵阀门和其所带有缺点，便可自动密封。可以相信，可膨胀物件以前在不进行周期性的再膨胀而使其能使用多年的情况下从不用于环境密封(特别是在电缆附件技术方面)。

虽然目前还未出现，而内部盖片可通过元件壁内(或其之间)的孔来提供，与第一密封材料成一体的盖片可以对应于元件内的压力而密封。盖片最好是由固定于元件壁上的柔软聚合物薄片来组成，从而使管通过孔并放置盖片，管最好是在盖片和基本平面的壁(即与平面成小于45°的角)之间通过。密封材料，如凝胶或胶体，可以在壁和盖片之间提供，例如可以在盖片上作为一种涂层。盖片可以沿由小间隙(即5-20mm)所分开的两条线而连接或焊接到壁上，使得管可以沿两条连接或焊接的线之间形成的通道轴，通过壁上的孔并在壁和盖片之间插入。

孔可以设置在叠合连接的搭接壁之间，而目前这还未出现(搭接是由于构成管的材料层元件变形的结果)。开孔沿搭接宽度伸展，它可以在朝向密封元件外侧的截面尺寸上减小。因此，开孔具有漏斗或扁平漏斗形。密封材料(最好是胶体或凝胶)可以在该漏斗或其它形状的开孔内提供，以致将密封材料通过内部压力而排出用于阻塞开孔。可以选择孔的大小和密封材料的物理特性和数量，使材料不会从开孔中漏出而达到不可接受的程度。上述的盖片可用来与该类型开孔配合使用。

如上所述，第一密封材料最好是由凝胶组成。凝胶是由一种油扩张聚合材料制成。聚合物材料可以是交联的。我提出，凝胶在室温下具有一定硬度，使用Stevens-Vouand Texture分析仪来确定，其大于45g，特别是大于50g尤其大于60g，它最好具有一定的应力松驰，其小于12％，特别在小于10％，尤其要小于8％。还有在室温下，其最后的伸长最好大于60％，尤其是大于1000％，特别是大于1400％，这是按照ASTM D638来确定的。在100％张力下拉伸模量最好至少1.8，更好至少为2.2MPa。压缩固化将小于35％，尤其小于25％。凝胶最好是由具有硬段和软段的油性嵌段共聚物延伸制成。实例可包括乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯型的三段共聚物(如，由She11Trade Mark kraton生产的公知产品，即G1650、1651和1652)。嵌段共聚物的数量可以为凝胶总量的5-35％，最好其量为4-15％，尤其为6-12％，特别是约为7％。共聚物的数量以及其分子量可以改变，以达到所需的物理特性，如硬度。聚合物的百分含量越小，油的百分含量就越大，还需要少量的内部余压，用以密封去掉管后的孔。

上述设计形式特别适用于供给线的环境密封，如管件物电缆，特别是远程通信电缆。特别是，它们可以用来构成管道密封或接头壳体。在管道密封情况下，上面所称的第一物件将由管道承载的电缆组成，以及对第一物件加以密封的第二物件将由管道组成。管道密封将密封电缆和管道之间的环形空间，并用以防止污染物，特别是水，沿管道通过，如进入人孔或建筑物，或其它要保持干燥或清洁的区域。在管道中可建立压力，因此，就需要提供一种方式用以限制管道密封随通过它的压力差而沿管道运动。

第二密封材料可以设置在密封元件的外侧表面上，用以形成对管道的密封。如果采用胶泥作为第二密封材料的话，便需要一可释放层，以便于管道密封易于操作，特别是，使得其可易于插入管道。还可在外侧表面上提供一薄软聚合薄膜，例如，在胶泥层上。该薄膜允许胶泥变形，以填充空隙，由此消除了泄漏通路，它可减小粘性便于安装，并可具有很高的摩擦系数，特别是对于塑料材料，如聚氯乙烯和聚乙烯，通常这些材料可用以制造电缆和管道。薄膜最好是由线性低密度聚乙烯组成，如称作“粘着薄膜”的材料。朝向管道的密封元件表面在很大程度上(或者完全)复盖住薄膜，从而对管道提供比对电缆更大的摩擦力。薄膜可以在其上开孔，并允许部分直接在密封材料与第一或第二表面之间接触。薄膜可以在胶泥或其它密封材料的两层之间来提供，以提供具有强度的复合层。在这种情况下，薄膜上的开孔允许两层直接相互接合。

在应用中，密封元件上的密封材料可趋于移动，如通过管道内的压力。而移动又受到某些部分的限制，如在密封元件表面上的泡沫带，即它起着阻塞的作用。

本发明还可用于密封第一物件，如电缆或电缆接头。

这里，密封元件可以与基本刚性外壳一同来使用，而至少一部分第一物件可放置在其内。

外壳可以是一端封闭的，一个或多个密封元件可用来密封开口端的电缆入口和出口。以这种方式，可以制成电缆接头壳体，用以密封远距离通信分配网络中的称作径向分布点的部分。这种设计形式还可用于密封光纤电缆之间的接头。在这种情况下，外壳可包含一个或多个光纤接头部分。

在另一种设计中，外壳具有至少两个开口端，从而可生产出用于铜或纤维电缆的排成行的(而不是平接)接头外壳。该外壳可以是管状或卷绕设计形式。当分线电缆需要密封时，密封元件可以定位在分线电缆之间，和这些电缆与外壳或其它第二物件之间。通常，元件将在分线电缆之间通过，并与分线电缆卷绕在一起。

本发明还提供了一种密封第一物件，如电缆，的方法，它包括：

在第二物件(如管道或卷绕或其它外壳)内至少局部定位第一物件，

本发明的密封元件定位在第一和第二物件之间，和

使密封元件膨胀，用以密封第一和第二密封元件之间的空隙。

膨胀可通过将管道连接到加压流体源处并且(如果其未放置在适当位置上时)将管道通过密封元件壁(或壁之间)的开孔而插入来进行。加压流体最好是可压缩的，可任选空气或氦气，或其它隋性气体。如果是用一种液体，如水，通常有必要使密封元件具有弹性，以便使所提供的压力余量可用以补偿第一和第二表面的运动。如果密封元件是弹性的，那么很可能会经受蠕变或固化。这希望其最好具有最小弹性，并且使用气体来膨胀。

柔软的密封元件在膨胀时将变形并与第一和第二物件相配合来密封，如可将其填充到电缆及放置电缆的管道之间的环形区域。尽管管道和电缆之间缺乏同心度，尽管电缆和/或管道具有椭圆或其它难以处理的截面形状，仍可进行密封。当达到所需要的内部压力时，管可以简单地除去，使内部压力自动地封闭开孔。令人吃惊的是，可以获得高的内部压力，并且以这种方式进行的密封将保持许多年。

由于密封元件本身以及其所带有的任何密封材料必须适当地变形使得与电缆和管道相配合地来密封，所以膨胀进行得最好不要太快。可以采用手动泵(如自行车泵)、电泵、加压气简或其它适用的加压装置，较大功率的气泵就需要与一减压器一同使用。

密封零件的壁通常是柔软的，并由此能够适用于各种尺寸和/或不规则的或难以处理的形状的物体。它可包括至少三层，如，一层是用来保持流体，一层用来提供机械强度，如，抗内部压力的拉伸强度、耐撕裂强度或耐穿孔强度，一层通过对物体表面不规整性的小范围调整来形成对物体的密封。最后，壁可包括一第一金属层(或金属化塑料材料或金属层涂层塑料材料)，流体可任意与其接触，第二加强层，如高密度聚乙烯，它可与第三层一同使用，它们可直接或间接地与第一层成面对面的关系，并且定位在第一层和物体之间，上面所称第三层可以由变形材料组成，如橡胶或其它弹性物，或泡沫制品，其它材料也可用作该第三层，如，密封材料，即密封剂，如上所述。我还提出了，对于许多应用，在密封元件与管道和电缆之间不要出现永久性粘接。通常，我指出，第二层具有35-85的肖氏硬度，最好为40-80，尤其为45-75。而上面所指的各种作用是通过若干层来提供的，其一层具有两个或多个作用。

壁可以由例如一塑料材料层和一侧上带有一层金属薄膜的叠层来组成。该塑料层可允许壁热焊接到其上，以形成封套。盖片焊接或接合将在物体膨胀时在剪切状态下而不是剥离下进行，最好是沿密封元件的长度上延伸，其密封元件通常为圆筒形。然后，通过热压来形成在剥离状态下简单焊接，用以封闭其端部。

为了提高机械强度可提供附加层，如定向的，例如双轴定向的或两层单轴定向的高密度聚乙烯即以Valeron为商标的公知产品。可能的结构如下，其尺寸仅为较好的尺寸。

共聚物                15-30微米

Valeron(商标)         40-160微米

Mglar(商标)           10-30微米

铝(可作一层或多层)    5-60微米

Mglar(商标)           10-30微米

线性低密度聚乙烯      0-80微米

共聚物                15-30微米

另一种结构包括：

Rayofix T(商标)       75-125微米

聚酯“O”(如Mglar)    75-125微米

铝                    8-16微米

聚酯“O”(如Mglar)    75-125微米

Rayofix T             75-125微米

“Rayofix”是一种三元聚合物，它包括乙烯丁基丙烯酸，丙烯酸和乙烯基团。

这些结构是可以改变的，例如可删掉聚酯(mylar)，或在其位置上使用不同的材料。另外，每层可提供一涂层，用以辅助接合或焊接，例如，可提供聚氨酯及相应于3.7/m²的厚度。共聚物应允许进行热接合或焊接，它可包括一热熔粘接，如一种基于乙烯乙酸乙烯酯的材料。在接合/焊合线上，使用较大厚度的共聚物(如大于200微米)，可更好地填补覆盖不规整部分。作为替代手段或者附加手段，可以使用聚酰胺基粘接剂。结构最好具有至少为10％的断裂延伸度，更好至少为20％。该结构可以在一封套中使用，如一种由聚合物如，一种弹性物，即橡胶组成的封套，可采用如尼龙进行增强。再有，可以使用该聚合物的叠层结构，或是单独使用。其它材料可减小蠕动。

通常，只需要在沿贯穿任何可能的泄漏通路的线路上出现管道壁与电缆或其它物体之间的密封接触，虽然选取大宽度的接触区域更好。因此，具有橡胶薄带或其它层如上述的凝胶或胶泥的密封元件只在其表面部分上延伸就足够了。

本发明进一步通过所附附图来说明，其中：

图1表示使用中的管道密封；

图2表示密封元件的构成；

图3表示局部包起的密封元件各层的情况；

图4A、4B和4C表示管与密封元件一同使用；

图5A、5B和5C表示O形环插入密封元件壁；

图6A和6B表示使用本发明的第一密封材料的最佳构造；

图7A、7B、7C和7D表示使用封密元件的分线电缆接头的密封。

在图1中，所示的密封元件1是作为管道密封，用以密封电缆2和管道3之间的环形空隙。密封元件1具有柔软性，并且最好基本上为弹性的，在壁4之间可以引入加压流体5，如空气。壁4的外表面可提供密封材料6，如胶泥，用以填补管道表面上的不规整部分。

图2表示一种制造密封元件1的方法。

材料薄片7最好为叠层，它提供有一孔8，管在以后可以通过该孔而插入，用以膨胀密封元件。孔8可覆盖一盖片9，可根据需要将密封材料10任意地设置在薄片与盖片9之间。接下来，将薄片7构成一管，并且通过焊接或接合来构成搭接11。在下一步骤中，为了以后加压，管12可以沿薄片层7的表面定位，并进入孔8中。由此可提供放置好该管的产品。另外，管可以单独提供，在这种情况下，就需要在制造过程中使用某些方法，以防止对于管的未来通路的阻塞，或由于孔8通常是不可见的，所以至少应提供指示，以便以后将管子插入。

在管12插入后，再通过焊接或接合，也可选择折合，来完成端部密封13，以后的步骤包括，在泡沫或其它阻挡层14之间可提供内密封材料6，用以在工作中限制其位移。在接下来的最后步骤中，可提供外密封材料6，该层可由粘接薄膜或其它适用的很薄和很柔软的层覆盖，它可用以降低粘性并增加摩擦力。最外层和内层可以互换。

在图3中表示出了局部包起的密封元件1。其参考数字对应于上述的数字。另外，密封材料层15，如胶泥，可以定位在与电缆相配合的其内侧表面上。

图4A、4B和4C表示了管12的插入和拔出。管由于在前是仅通过摩擦力或弱粘接而保持在其位置上的，所以只通过拉动而不必拆卸便可以将其拔出。令人惊奇的，在插入物与壁之间不用螺纹或卡口或其它机构连接，便可获得令人满意的膨胀及其密封。在图4C中，可通过孔8对一些密封材料10施加内部压力，用以保证完全的密封。图5和6在下面表示了本发明是如何保证其实现的。

在部件分解图5A。透视图5B和截面图5C中，部分地示出了本发明的密封元件。

这些图表示了密封元件壁4；在外侧表面上的第二密封材料6；覆盖材料6上的可释放层17；通过壁上的孔8的管12；和用以保持壁4与待密封表面如图1管道3的内侧壁部分分离的装置的O形环18。可以看到，O形环在孔8的周围构成一空腔19，从而为密封材料10从孔中流出留出空间。由于壁不能相对外部表面，如管道表面，而迅速变齐平，而在孔的外侧上将存在一低压力(通演为1bar)，使过量的内部压力(如2-3bar压力)导致膨胀，使所需要的胶泥10排出。

图6A表示了将凝胶或其它密封材料的圆片10通过粘接或类似方式连到密封元件壁4的内侧表面的情况。凝胶是放在孔8的下面(如图示)，管将通过孔来膨胀密封元件。当然，壁4以下的范围是在密封元件内，而在其以上的范围是在密封元件外部。为了防止凝胶10将壁4粘着到相对的壁上(未示出)，可以用施放层20来覆盖凝胶，它包括一聚合物，如可用作“粘接薄膜”。施放层具有一通孔，如所示，以便于使膨胀管可以与壁的表面基本垂直地通过凝胶和施放层。图6B表示了凝胶、施放层和壁的组装结构。

图7A、7B、7C和7D表示了用来密封套有分线电缆的接头套21出口的密封元件。图7A表示两电缆22离开一外套23。在图7B和7C中示出了靠近外套端部的截面，在图7B中，一密封元件1可包在两电缆周围，其示出了在膨胀以前的情形。在图7C中，采用了两个密封元件1，分别绕于各电缆上。在图7D中示出了将密封元件膨胀了的效果，可以看到，密封元件密封了外套23与电缆22之间的空间，由此防止了污染物进入接头套，(所示的密封元件搭接层可稍微明显地分开点)。图7D的外壳是绕包型，在标号24处形成一封闭口。

毋庸置疑，本发明在此提供了各种密封元件、密封材料和物件，以及涉及密封或阻塞的使用和制造方法。特别是，任何材料、物件结构、密封带及阀门都是可供选择的。

Claims (16)

1.一种柔软的空心密封元件，它可通过其壁上的孔来膨胀，用以密封第一物件，其特征在于该元件具有：

在壁的内侧表面上的第一密封材料，其中第一密封材料可以变形，使得在膨胀时通过元件内的压力来阻塞开孔；和

在第一密封材料变形过程中，对物件和紧靠孔眼的壁的外侧表面之间的空隙进行保持的装置。

2.按照权利要求1的密封元件，其特征在于保持装置包括一位于开孔上的垫片。

3.按照权利要求2的密封元件，其特征在于保持装置在开孔周围形成一空腔。

4.按照权利要求3的密封元件，其特征在于保持装置包括一O形环或一垫圈。

5.按照权利要求1的密封元件，其特征在于还具有：

在壁的外侧表面上的第二密封材料，在开孔上方及周围没有密封材料。

6.按照权利要求5的密封元件，其特征在于第一密封材料包括油充材料，并且第二密封材料是可油溶的，保持装置还用作开孔和第二密封材料之间的阻挡物。

7.按照权利要求1的密封元件，其特征在于第一密封材料是由一凝胶组成。

8.按照权利要求5的密封元件，其特征在于第二密封材料是由一种胶泥组成。

9.按照权利要求3的密封元件，其特征在于保持装置是由一橡胶组成。

10.按照权利要求1的密封元件，其特征在于第一密封材料的内侧表面覆盖有一可释放层。

11.按照权利要求1的密封元件，其特征在于第一密封元件定位的壁和固定于壁上的盖片之间。

12.按照权利要求1的密封元件，其特征在于壁是由金属与聚合物材料的叠层组成。

13.按照权利要求1的密封元件，其特征在于壁在安装和工作情况下基本上是不可拉伸的。

14.按照权利要求1的密封元件，其特征在于它具有一长条封套的形式，它可以绕包在电缆周围，并膨胀，以构成电缆及其周围管道之间的管道密封。

15.按照上述任一权利要求的密封元件，其特征在于它还具有：

一管，流体通过该管引入密封元件，使其膨胀。

16.按照权利要求15的密封元件，其特征在于管可以在膨胀以前，通过壁上的开孔并通过第一密封材料而预先安装。

Images