CN1090399C - 密封制品 - Google Patents

Abstract

一种制品，包括：(a)一个有空腔的目的物；以及(b)密封件，包括：(i)密封剂；以及(ii)一个载体，该密封剂固定在该载体上；该载体和/或该目的物包括一个或几个固定装置，因而至少在使用时，该载体直接固定在该目的物上，使得至少该密封剂中的一些密封剂被保持在该空腔内。

Description

密封制品

本发明涉及密封制品，特别是用于容纳例如电缆、电线接头、电子装置、光导纤维、光学装置等的容器。本发明的可取的方面涉及电缆闭合件，例如用于封入在电缆之间的接头的电缆接头闭合件。在本说明书中，所谓“电缆”指的是通信电缆(或是导电纤维或是光导纤维)、电缆或其他导电电缆、电线或其他导体、或者光导纤维。

国际专利申请WO96/09483(Raychem)特别公开了一种包括装有长凝胶密封体的长管形载体的密封件。该密封件包括一个用来把该载体固定在一个在使用时装有该制品的目的物上的结构，该结构最好与该载体组成一个整体。该结构例如可以包括一个突起部，该突起部具有可以容纳在该目的物的孔中的扩大部分，以便该载体固定在该目的物上。

在该密封结构中，通常需要在空腔中设置密封剂。例如，当围绕窗或门进行密封时，在窗、门、窗框或门框中的空腔中将需要密封剂。此外，当对容器(例如电缆闭合件)进行密封时，可有一个或多个其中需要设置密封剂的空腔。

根据本发明的第一方面的内容，本发明提供了一种制品，包括：

(a)有空腔的目的物；以及

(b)密封件，它包括：

(i)密封剂；以及

(ii)载体，该密封剂固定在该载体上；

该载体和/或该目的物包括一个或多个固定装置，以便至少在使用时，该载体直接固定在该目的物上，并使得至少该密封剂的一些部分被保持在该空腔内。

由于密封件有带密封剂的载体并且该载体和/或目的物还有将载体固定在目的物上的固定装置，本发明具有密封件的密封剂可以方便而牢固地保持在空腔内的优点。

如上所述，该制品可以例如包括一个容器，在这种情况下，目的物可以有利地包括至少该容器的壳体的一部分。例如，该容器可以适用于容纳电缆和/或电线接头和/或电子装置和/或光导纤维和/或光学装置或其类似物。例如，该容器可以包括电缆闭合件。

根据本发明的第二方面的内容，本发明提供了一种电缆闭合件，包括：

(a)一个壳体，该壳体包括孔和空腔，在使用时，至少一根电缆

   可以穿过该孔和空腔中的每一个延伸出去；以及

(b)一个密封件，包括：

   (i)密封剂；以及

   (ii)载体，该密封剂固定在该载体上；

该载体和/或该壳体包括一个或多个固定装置，以便至少在使用时，该密封件直接或间接地固定在该壳体上，并使得至少该密封剂中的一些密封剂被保持在该空腔内。

由于密封件包括带密封剂的载体并且该载体和/或该壳体还包括将密封件直接或间接地固定在该壳体上的固定装置，本发明的第二个方面所具有的优点是，通常可以保证密封剂数量的正确供给，密封剂的正确定位以及在空腔内的密封剂的方便供给。例如，本发明基本上取消了把密封剂射入、灌注和模制在空腔内的需要(这些工艺过程将是困难和不准确的)。此外，通过固定装置把密封剂保留在空腔内所具有的优点是，通常可以避免引起密封剂从空腔中排出或进入的偶然移动或者其他不需要的运动。例如，这对于该电缆闭合件在使用中一旦被重新打开的情况可能是特别有利的。如果密封剂不能牢固地保留在空腔中，这种重新打开可能引起密封剂的移动，随后可能导致无效密封和/或污染。

根据本发明的第二方面的内容，电缆闭合件的密封件最好通过载体固定在壳体上，该载体则借助于固定装置直接固定在该壳体上。

根据本发明的任一方面，密封件的密封剂通常可以包括任何适当的密封剂。一种特别优选的密封剂是凝胶密封剂。例如，该凝胶可以包括硅胶、脲凝胶、氨基甲酸乙酯凝胶、热塑性凝胶，或者任何适当的凝胶或胶状密封剂。最可取的凝胶密封剂类型包括一种液体延伸的聚合物成分。这种凝胶密封剂的聚合物成分例如可以包括一种弹性体或者一种具有比较刚性的嵌段和比较弹性的嵌段的嵌段共聚物。这类共聚物的实例包括苯二烯-二烯嵌段共聚物，例如在国际专利申请WO88/00603中所公开的苯乙烯-丁二烯或者苯乙烯-异戊二烯的双嵌段或三嵌段共聚物。但是，该聚合物成分最好包括一种或几种苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物。在凝胶中使用的增量液体最好包括油类。这类油可以是烃油，例如石蜡油或环烷基石油，合成油(例如聚丁烯或聚丙烷油)或者其混合物。优先选用的油类是非芳香石蜡油和环烷基烃油的混合物。该凝胶可以含有添加剂，例如水分清除剂(比如苯酰氯)、抗氧化剂、颜料和杀菌剂。

可以使用的另外的密封剂包括聚合物(例如硅酮)泡沫体材料、弹性材料(例如天然或合成橡胶)、或者胶粘剂。但是，通常凝胶密封剂比这些另外的密封剂更优先选用(至少目前是这样)。

密封剂(最好是凝胶密封剂)在室温下用一台史蒂文斯-沃兰结构测试器(Stevens-Volland Texture Analyser)测定所具有的较可取的硬度为大于45g，大于50g更好，大于55g最好，例如在55g与60g之间。它所具有的较可取的应力松弛应小于12％，小于10％更好，小于8％最好。它在室温下用ASTM D638测定的较可取的极限伸长应大于100％，大于600％较好，大于1000％更好，大于1400％最好。在100％应变下的较可取的抗张模数至少为1.8MPa，最好至少为2.2MPa。一般说来，加压变形率小于35％较好，小于25％更好，小于15％更好。密封剂用ASTM D217测定所具有的较可取的圆锥贯入度至少为80(10^-1m.m)，至少为100(10^-1m.m)更好，至少为200(10^-1m.m)最好，但该圆锥贯入度以不大于400(10^-1m.m)为好，最好不大于350(10^-1m.m)。

载体和目的物或壳体最好具有包括相互互锁部分的固定装置。该固定装置例如可以是一个或多个突起部分和/或凹口。该相互互锁部分可以有利地包括卡扣配合部分。最好通过将其推入到空腔中，直到卡扣配合部分相互互锁为止，该密封件固定在目的物或壳体上。载体或者至少其固定装置最好是可以弹性变形的。

载体最好由一种塑料制成。可取的材料包括聚烯烃，例如聚乙烯或聚丙烯。

载体可以有利地包括一个密封剂固定于其上的密封件的支座或另外的支承。载体可以包括例如一个或几个延伸到该密封剂中并且把载体固定在密封剂上的突起部。载体最好基本上是刚性的。它可以例如具有一个或几个肋或其他的加强装置以保证其刚度。载体通常可以采取长条或狭带或块体或其他类似的形状。密封件通常也可以采取长条、狭带或块体或其他类似的形状。

根据本发明的第三方面的内容，本发明提供了一种密封件，包括：

(i)密封剂；以及

(ii)一个载体，该密封剂固定在该载体上；

该载体包括该密封件的支座，该载体呈长条、狭带或块体的形状并且包括一个或多个适合于把该密封件固定在一个目的物上的固定装置。

根据本发明的几个最佳实施例，密封件当它被固定在目的物或壳体上时能够相对于该目的物或壳体移动。该密封件可以例如沿着深入空腔的方向和沿着朝向空腔的外部的方向相对于该目的物或壳体移动。最好，该制品或电缆闭合件还包括至少一个弹性件，该弹性件至少在使用时被安装在空腔内，并且在使用时通过该密封件沿着至少一个方向相对于该目的或壳体移动而受到压缩。

在本发明的最佳实施例中，壳体(即一个电缆闭合件或其他容器的壳体)包括至少两个壳体零件，它们可以被组合在一起(例如围绕至少一根电缆)，在其上密封件相对于该壳体机械地移动，由此压缩一个或每个弹性件并且使该(或每个)弹性件由于其回弹性而对密封剂作用压缩力。

这种结构的优点在于只需要把壳体零件组合在一起就可以在密封剂上作用压缩力。因此，它无需为了把这样压缩力作用在密封剂上而接着移动(例如朝向电缆方向)一块加压板，从而与某些现有技术的闭合件或其他的容器相比，减少了该闭合件或其他容器的复杂程度(并使成本降低)，此外与这类闭合件或其他容器所需要的安装步骤相比还简化了该安装步骤。简化(并由此缩短)安装步骤和安装所需要的工具的要求以及减少与制造用合件相关的成本的要求正在日益变得重要。

有以下若干原因可以说明为什么由空腔中的弹性件对密封剂作用压缩力是有利的。一个原因是，至少在最佳实施例中，弹性件可以迫使密封剂与延伸到闭合件中的电缆密封接触或者与在容器中的电线接头等密封接触。另一个原因是，至少对于某些较佳的密封剂(例如凝胶)来说，当这些密封剂受压缩时通常可以改进其密封能力。闭合件或其他的容器可能需要在一个很长时间周期(例如几个月，或者更具有代表性的，几年)内保持密封，而在该时间周期内，通常它将承受较大的温度变化。通常正是这些原因才使密封件处于受弹性件压缩的情况下，即通常由一个弹性件对密封件作用偏置的压缩力。这种结构所具有的优点是，密封剂的体积变化(例如由于温度变化所造成的)和/或密封剂的蠕动、渗漏等通常可由弹性件的回弹性自动地调节，同时保持作用在密封件上的压缩力。由于其弹性，该弹性件将随着密封剂的膨胀、收缩或漏失而自动地沿着相关的方向相应地作出较可取的膨胀或收缩，因此它可以基本上保持作用在密封剂上的压缩力。

本发明的电缆闭合件的一个或每个弹性件优选地沿着一方向受到压缩，该方向基本上是横向的，最好基本上垂直于电缆穿过空腔延伸出去的方向。此外或者另一方面，一个或每个弹性件在使用时最好位于例如该密封剂与一个所述壳体零件之间沿横向并与一个或每个电缆间隔一定距离处。在围绕电缆闭合该壳体零件时，一个或每个弹性件最好在载体与一个或几个壳体零件之间受到密封件的载体的压缩。

一个或每个弹性件可以有利地包括至少一个弹簧，最好是至少一个片簧和/或螺旋弹簧。该弹性件还可以包括至少一块板或其他零件，该板把压缩力从一个或每个弹簧传递到密封剂上。此外或另一方面，一个或每个弹性件至少部分地由至少一种弹性聚合材料制成，更好是由一种弹性材料，最好是由一种天然或合成橡胶(例如硅酮橡胶)制成。该弹性聚合材料可以包括例如一种聚合物泡沫材料。弹性件的一种特别可取的形式包括一根管子或者其他中空的弹性聚合件。一个或每个弹性件可以是壳体零件中的至少一个壳体零件的一个组成部分，但它最好与该壳体零件分开并且可以插入该壳体零件内。

在最佳实施例中，闭合件还包括至少一个用来夹紧在使用中穿过空腔延伸出去的一根或几根电缆的夹紧件。该夹紧件最好把电缆相对于该壳体零件或者至少其中之一的该壳体零件固定。

一个或每个夹紧件最好采取长条的形状，它在使用时被卷绕在一根或多根电缆上，并且当壳体零件被组合在一起时，它最好与该壳体零件中的至少一个壳体零件互锁。该长条可以是例如象在国际专利申请PCT/GB95/02229中所公开的一个固定条(该专利的全部公开内容通过引用结合在本文中)。也就是说，该长条可以包括一根用来卷绕在一个长目的物(例如一根或几根电缆)上的固定条，在使用时这样卷绕的该长条当在该目的物周围受到压缩时能够减少长度，从而可使该长条围绕该目的物收缩。

该固定条可以包括一个或几个最好是多个可伸缩部分，并且该条可以由于该可伸缩部分中的一个或几个部分的伸缩而减少长度。该伸缩部分可以借助于各种机构中的任何一种机构进行伸缩，例如通过套叠(以类似于一个可伸缩的望远镜的方式)。但是，最好一个或每个可伸缩部分可以通过变形(例如由于被压扁或者伸缩或者由于被弯曲)。因此一个或每个可伸缩部分应可取地包括该固定条的一个相对薄弱的部分，并且最好包括一个或几个在基本上不可伸缩的部分之间延伸的薄板条，例如一个或几个可以变形的比较薄的部分。

最好是，该固定条沿着其长度的至少一部分(最好全部)包括多个互相交替设置的可伸缩和不可伸缩部分。通常这种结构能够沿着固定条的长度提供基本上均匀的退让性，使得该条可以围绕一根或多根电缆比较均匀或基本均匀地收缩。

具有用来容纳密封剂的空腔的壳体零件当在使用中组合在一起时最好还基本上封入一个电缆接头，也就是说，一个或每个用来容纳密封材料的空腔最好构成电缆接头闭合件的壳体零件的一个组成部分。这种结构的优点是能提供一种十分简单但又特别可靠的密封的电缆接头闭合件。壳体零件最好是可以被固定在一起的两个半壳。此外或另一方面，该壳体零件在使用时被组合在一起以前可以先连接起来，例如用铰链连接或其他枢轴连接的方式。该壳体零件可以例如借助于一个或几个所谓的活铰链而连接成一个整体。该壳体零件最好用一种塑料制成，例如聚丙烯，但是其他材料也可以使用，例如金属。

由该壳体零件为密封剂提供的一个或每个空腔最好由至少一个(最好每个)壳体零件的至少两个彼此间隔一定距离的壁所限定，这些壁最好与该壳体零件的其余部分形成一个整体。这些壁上最好有至少一个孔，以允许一根或几根电缆穿过空腔延伸出去。另一种办法是，这些壁的一部分可以被切去或者根据(或当)需要时才把这一部分除去，以便提供所需要的孔。为此，这些壁例如可以具有易卸部分和/或可移动的互锁部分。

在本发明的最佳实施例中，闭合件还包括一个或几个细长密封件，在使用时该细长密封件在壳体零件的对置的边缘表面之间密封并且该细长密封件最好还密封地与空腔中的密封剂相接触。通过与空腔内的密封剂的这种密封接触就可以密封住闭合件的所谓的三重点(即这样的一些点，在这些点处例如一个端部密封将与一个位于壳体零件的对置的边缘表面之间的纵向密封相会合)。

下面将参照下列附图通过实例对本发明进行说明，附图中：

图1是插入在空腔内的本发明的一个密封件的示意图；

图2是本发明的另一种密封件和弹性件的示意图；

图3是本发明的一个电缆闭合件的一部分的示意图；以及

图4是本发明的一个电缆闭合件的两个壳件零件的示意图。

图1(A至C)是插入到本发明的一个目的物3的空腔15中的本发明的密封件2的示意图。密封件2包括一块密封剂5(最好是凝胶密封剂)和其上固定着密封剂5的载体4。该载体包括密封件2的长条形的支座。该载体具有突起部6，它插入密封剂中并且把该载体固定在该密封剂上。该载体在其两侧还具有用来与空腔15中的固定装置10进行互锁的固定装置8。

空腔15中的固定装置10包括在该空腔的壁上伸入到该空腔中的突起部。当把密封件2推入空腔15中时，载体4就在该空腔中的固定装置10的上表面部分上滑动，从而使该载体的固定装置8与在该空腔的对置侧上的固定装置10互锁(如图1C中所示)。这样，密封件2就被固定在空腔15中。

在图1C中所示的固定装置上，密封件2可以相对于目的物3先沿着深入空腔15的方向移动，然后再沿着朝向空腔15的外部的方向移动。这是因为空腔15的固定装置10离开该空腔的底面的距离足以允许进行上述移动。图1B和1C中示出位于空腔15的底部的弹性件7。当密封件2在该固定位置上进一步往该空腔中移动时，弹性件7就受到压缩。该受压缩的弹性件7由于其回弹性就在该密封件上作用反向力，以迫使其朝向空腔15的外部。如图1所示的弹性件7包括一条聚合物泡沫体。

图2示出了另一种密封件2和另一种弹性件7。该密封件2除了载体4在其与密封剂5的对置侧上包括几个加强肋12以外，与图1中所示的密封件相类似。该弹性件7包括一个片簧。

图3A以透视图示出了本发明的电缆闭合件1的一个壳体零件3的一部分。壳体零件3包括一个半壳，该半壳在使用时同另一个半壳(未示出)组合在一起以便例如封入一个电缆接头。图中还示出了一个包括一块密封剂5(例如凝胶)和一个载体4的密封件2。图中还示出了一个包括片簧9和板11的弹性件7，该片簧和板通过铆钉或其他连接装置13互相连接在一起。

壳体零件3包括构成完整空腔的一半的空腔15，在使用时，当把该两个壳体零件组合在一起时就形成了该完整空腔。空腔15设置在彼此间隔一定距离的第一与第二壁17之间，在该壁中设置有两个孔19，电缆可以通过该孔插到闭合件1内。如点划线所示出的，弹性件7位于密封件2与空腔15的内壁之间，当把壳体零件3围绕着一根或几根电缆组合在一起时，密封件2就被压紧在弹性件7上，从而使该弹性件本身受压缩并且使该弹性件通过其回弹性在密封层5上作用一个压缩力。在图3中所示的实施例中，另一个半壳壳体零件(未示出)也装有一个与图示密封件相类似的密封件2；除了图中示出的一个弹性件外，该半壳壳体零件还可以装有或不装另一个弹性件7。密封块5包括用于电缆的孔21。

示于图3A中的半壳式壳体零件3包括两根弹性管(例如由硅酮橡胶制成的)形式的细长密封件23，在使用时，该密封件在该两个半壳式壳体零件的对置的纵向边缘表面25之间进行密封。每个长密封件23座落在该壳体零件的纵向边缘表面25上形成的凹槽中。纵向边缘表面25在紧紧靠近空腔15处的横向宽度(即横向于该纵向或电缆方向的宽度)比它们在别处的宽度更窄。在空腔15处较窄的部分使邻近空腔的每一细长密封件23的长度的一部分横向突入空腔。在该空腔附近的边缘表面25的狭窄可以认为是该壁的内面部分偏移(例如约二分之一)的结果，它可以使该细长密封件沿着横向伸入到空腔15中，最好使其横截面积的三分之一左右(例如一半左右)伸入到该空腔中。这样将具有使在细长密封件23与密封剂5之间的所谓的三重点T[即纵向密封(即细长密封件23)与端部密封(即密封块5)的交点]处的接触面积增加的优点。它还具有使该三重点T对密封剂5的可接近性增加的优点，从而改进了该三重点处由适合的密封剂渗透或润湿。

在间隔的壁17中的电缆孔19中具有凹槽18，在使用时，绕在电缆上的电缆夹紧带上的相应的隆脊与该凹槽互锁，从而把电缆固定在闭合件上。

在图3A中示出的两个半壳式壳体零件3可以通过互锁连接装置27(例如卡扣接头)即在另一个壳体零件(未示出)上的弹性锁扣或突起而连接在一起，该弹性锁扣与图中示出的壳体零件3的直立的连接装置27上的孔互锁。然而，一般说来任何适当的连接装置都可以使用，例如螺钉、螺栓、夹紧装置、连接锁等。此外，一般说来任何连接装置的组合也可以使用，例如在图3A中示出了设置在壳体零件3上的螺纹零件29，以保证在两个半壳式壳体零件在其端部(即在端部密封和三重点密封)之间的紧密结合。固定装置(例如螺纹零件31)可以设置用来使该闭合件与另一个结构(例如一个壁或其他支承件)相固定。

图3B示意地示出了半壳式壳体零件3的全长。图中示出的该半壳在其一端有两个电缆孔，而在其对置端有一个电缆孔，但是一般说来可以对电缆孔的数目设置任何的组合。通常在闭合件的各端可以设置的电缆孔在1至4个之间。

图4示出了本发明的另一种电缆接头闭合件的一部分。这一次两个半壳3都在图中示出了。

Claims (15)

1.一种用于形成一电缆闭合件的制品，所述制品(1)包括：

(a)一壳体(3)，它包括一开孔和一空腔(15)，使用时，至少一根电缆可以穿过该孔和该空腔中的每一个延伸出去，所述壳体适于容纳电缆和/或电线接头和/或电子装置和/或光导纤维和/或光学装置；以及

(b)一密封件(2)，它可被容纳在所述空腔(15)内，所述密封件(2)包括：

(i)一密封剂(5)；和

(ii)一载体(4)，所述密封剂(5)固定在所述载体(4)上；

其中所述载体设有载体固定装置(8)，而所述空腔设有空腔固定装置(10)，所述载体固定装置安排成与所述空腔固定装置互锁，从而至少一些密封剂(5)被保留在所述空腔内，

其特征在于，

所述密封剂(5)包括块体密封剂，所述载体(4)包括一固定于所述块体密封剂的支座条带。

2.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述载体固定装置(8)和所述空腔固定装置(10)一起形成一个卡扣配合连接。

3.如权利要求2所述的制品，其特征在于，所述固定装置(8，10)安装成仅仅通过将所述密封件(2)推入该空腔(15)中直到所述部件相互互锁为止，可将该密封件(2)固定在壳体(3)上。

4.如权利要求3所述的制品，其特征在于，该密封件可相对于它固定于其上的壳体(3)移动。

5.如权利要求4所述的制品，其特征在于，该制品还包括至少一个弹性件(7)，该弹性件至少在使用状态被安装在该空腔(15)内，并且在使用时通过该密封件(2)沿着至少一个方向相对于所述壳体(3)移动而受到压缩。

6.如权利要求5所述的制品，其特征在于，该制品包括一个容器，在该容器中的壳体(3)包括至少两个壳体零件，在使用时该两个壳体零件组合在一起，在其上该密封件(2)相对于该壳体(3)机械地移动，以便压缩所述至少一个弹性件(7)并且使该或每个弹性件由其回弹性对该密封剂(5)施加压缩力。

7.如前述权利要求中任一权利要求所述的制品，其特征在于，所述壳体(3)包括两个半壳体。

8.如权利要求6所述的制品，其特征在于，该或每个弹性件(7)沿着一方向受到压缩，该方向大体是横向的，最好大体垂直于该或至少一个电缆在使用时穿过该空腔延伸出去的方向。

9.如权利要求8所述的制品，其特征在于，该或每个弹性件(7)在使用时位于所述密封件与所述壳体件之间沿横向与该或每个电缆相间隔。

10.如权利要求6所述的制品，其特征在于，该或每个弹性件(7)包括至少一个弹簧(9)，最好是至少一个片簧和/或螺旋弹簧，或者该弹性件至少部分地由至少一种弹性聚合材料制成，优选地是一种弹性体材料，最好是由一种天然或合成橡胶，特别是一种聚合物泡沫体材料制成。

11.如权利要求7所述的制品，其特征在于，所述壳体零件(3)在使用中被组合在一起时，大体上包封一个电缆接头。

12.如权利要求7所述的制品，其特征在于，该制品还包括一个或多个细长密封件(23)，在使用时该细长密封件在所述壳体零件的对置的边缘表面之间密封并且该细长密封件还密封地与所述空腔中的所述密封剂相接触。

13.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述密封剂(5)是凝胶。

14.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述载体(4)包括一个突起部(6)，它向内伸入所述密封剂(5)，用于将该密封剂固定在所述载体上。

15.一种密封件(2)，它用于一种形成电缆闭合件的制品，该密封件包括：

a)一密封剂(5)；以及

b)一载体(4)，该密封剂(5)固定在该载体(4)上；

其特征在于，

所述密封剂(5)包括一块体密封剂，所述载体包括固定于该块体密封剂的一长条支座，所述长条支座包括一个或多个适于与各至少一个空腔固定装置(10)互锁的载体固定装置(8)。

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