CN1129987A - 椭圆形口的密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冷用椭圆形口的密封装置，其对于光缆的密封特别有用。此封闭装置包括对安装在一起以限定外壳的壳体件的外围楔形体的密封，使光纤定位、抵制密封材料移动并沿光缆纵轴提供应力消除的柔性内抓手。

Description

椭圆形口的密封装置
本发明的技术领域
本发明涉及口的密封装置。具体地涉及冷用椭圆形口的密封装置。具体说来，此椭圆形口的密封装置被用于光纤的封闭罩(Closure)。
发明背景
在电信产业中，当需要从干缆中取出缆线中的光纤或者需要将有源的电子线路加到系统中时，这就要求将光缆剖开。对剖开的光缆必须加以密封。进入或者离开带有圆形孔或通道的封闭罩的光缆，其密封虽较容易，然而一些工作场所常常需要使用那种会带来更复杂的密封问题的椭圆形口。这种密封可能包含在线上的封闭罩中，其中光缆纤维进入该封闭罩的一端，新的或者原始的光缆纤维则从外壳的另一端出来；或者包含在所谓的对接封闭罩中，其中的光缆纤维或者要连接的电缆插入外壳的一侧，并从封闭罩的其上固定有通常为穹形顶的基础件，即封闭罩的供光缆进出的部分同侧再排出。美国专利US.5,155,794和专利申请序列号No.08/008,227(WO 90/08336)以及美国专利US,5,097,530则描述了优选的光纤对接封闭罩。带有集成但可拆卸的电子线路管壳的对接封闭罩，则在申请序列号07/439,898和08/000,991的文献中被描述。这些专利和申请每一份中公开的内容，作为参考，实际上在此被完全结合在说明书中。
因为天然气管道和通信线路是在同一条地沟中共同挖沟，故存在一种寻找无热收缩性密封的要求，即对于光缆进出封闭罩的地方采用冷用制品密封。鉴于热收缩材料作用快、效率高，并能以寿命长和消除张力等额外好处提供极好的密封，故相对而言，故产生出一种能够安装在各种温度变化范围、且在-40℃至+60℃的重复性热循环条件下的任意正压力下提供密封的冷用封闭罩则比较困难。产生出能够应用在含有可能仅为一英尺宽或者更小基座的，并受基座限制的场合中的机械冷密封，甚至更加复杂。
发明概述
本发明能够保证先前期望的性能以及其它许多好处，这对于阅读过本发明概要和详细描述的普通技术熟练人员是显见的。本发明还能提供对例如光纤对接封闭罩上椭圆口的冷用机械密封装置，能够在-40℃至+60℃的重复性温度循环下，且当需要时，能够在例如约2磅/平方英寸的正压力保持密封。这种椭圆形口的端部密封装置，包括可消除内应力的重复性胶粘剂密封，以及可选择光缆的对比橡胶密封圈，以保护和密封光纤。此密封装置为的是要应用在对接封闭罩的不可透漏基座场合中，而且只需使用标准的远距离通讯检修工具，例如通用的“管钳(CAN)”板手，即3/8”和7/16”的六角头起子即可完成。此外，该密封装置在今后万一需在封闭罩中加以改变时，可保证光缆移动和进出。另外，本发明能够对任意的电子线路管壳提供完整的对接封闭。
附图简述
图1表示包含光纤封闭罩的本发明所述椭圆形口端部密封装置的分解图。
优选实施例描述
本发明特定优选实施例的实际例子，将参照该附图加以描述。更确切地说，本发明椭圆形口的密封闭合1000表示在该图中。此端部密封装置100包括带椭圆形口的两个对开的半壳体10a和10b，其与螺栓12、垫圈14及在半壳体10b上模制出来的接插螺母16一起构成。或者换一种方式，可在两个半壳体中的适当位置模制或者压制出接插螺母和俘获螺栓，即带有螺纹端及在邻近螺栓头处的光杆螺栓，用来将两部分连在一起。在两个半壳体中带有螺母接插座的进一步好处是，其时这两部分是雌雄同体的，可以降低成本和避免安装失误。
此对开的半壳体10a和10b，进一步可以沿其外缘由边缘楔形件18a和18b加以密封。当结合在一起时，主体的边缘便形成梯形延伸的截面，尽管适合的任意锁紧形状也可以接受。这些边缘密封件最好带有比沿截面边缘延伸的梯形轨槽深的中心凹槽19a，以提供方便运动的间隙并为过量的胶粘剂提供胀槽。在操作中，半壳体10a和10b是配对的，螺栓12和垫圈14旋转以在椭圆口上形成初始的密封装置100，并将边缘的楔形件18a和18b装在外缘，以提供额外的密封并一起消除应力。模压在半壳体10a和10b上的是制动档块20a(20b未表示)，它随着楔形件18a和18b的推进向下弯曲，随后当楔形件完全啮合而产生密封时发出“卡搭声”。此制动挡块能够防止楔形件18a和18b在时间周期长时及/或在热循环时滑落，和/或在粗糙环境下振掉。当需要再打开壳体时，将边缘的柔性制动档块20a及20b抓手压下去，且使楔形件18a和18b滑落。
与基础件200和圆穹顶300的单元连在一起的端部密封，构成了对接的闭合密封1000。此圆穹顶可以通过任何适合的密封结构连在基座上，例如美国专利US 5,155,794中热收缩塑料或美国专利US 5,097,530和申请08/008,227中的企口槽和涨圈，或者US 07/439,898，US 07/473,143(WO 90/05930)和US 4,924,034中的自动定心夹紧装置和卡环结构。如前提供的每一份专利或者申请，完全在此被结合作为参考。
两个半壳体10a和10b，限定了围绕此封闭罩的椭圆形口500的密封件。作为此密封件两个半壳体10a和10b的适用材料，必需具有良好的耐化学性，在安装载荷下具有最小的伸长(最好小于5％)，耐冲击，具有低的吸湿性和良好的模压加工性能，耐紫外线及在-40℃至+60℃下耐用。此材料的例子是塑料，例如玻璃填充的聚丙烯。作为楔形块18a和18b的适合材料与半壳体类似，但此材料还必需具有低的蠕变。其实例是塑料，例如玻璃填充材料如尼龙或者聚酰胺。
在密封罩100的内部有塑料衬套24a及24b，其上带有齿、刃形支承或其它高摩擦的啮合件，以与椭圆形口500啮合。其适合材料是玻璃填充的尼龙。可供选择的是，此壳体可能包括有齿状物、刃形支承之类模压其中，其中壳体的材料足够硬以咬入椭圆口500(即啮合)。在此椭圆口衬套和胶粘密封剂28a及28b之间有一个区域22a及22b，它包含一层密封剂材料23以密封住椭圆口500，而且胶粘密封剂28a和28b夹在柔性的抓手38a及38b和40a及40b之间。这样两组抓手及其角度向外，能够改善沿光缆纵轴的安装和消除应力。最好将此抓手模压在主体的隔板(Closure)而不是在任何衬套上。适合的密封材料是胶粘剂，例如丁基胶粘剂，乙柄三元橡胶(EPDM)、环氧树脂或者硅酮胶粘剂。优选的胶粘剂是在压力而非温度作用下能够流动的交联的丁基胶粘剂。密封罩主体中的抓手是朝向密封罩开口的，并在该主体中位于区域22和两抓手间的区域之间的通道逐渐变细的，使密封剂23和28融合在密封罩的截顶上。因而本设计能够保证完全围绕缆对口的密封，以及确保消除漏泄的途径。
为了消除光缆应力，对于相互邻近的光缆包括带有两个半边孔的羊毛油脂或者铠装30a及30b。螺栓拧紧在33及34上以将光缆牢固地夹紧而提供应力的消除。此羊毛油脂帮助将不同规格的光缆箍制和密封起来，同时提供应力消除而与缆的尺寸无关。此单元的规格是能贴合在抓手和主体一半的橡胶密封圈接纳部分之间的空间29a及29b中。
在内抓手中有适合的密封材料单元28，以对缆进行密封。此适合的密封材料是一些规定用作密封的材料23，如胶粘剂，最好是交联的丁基胶粘剂。这些抓手配备充分的密封，且当光缆沿其纵轴在任意方向上被推或者突然猛拉时，能够阻止光缆移动以及胶粘剂的滞流。抓手之间的间隙是以使胶粘剂的挤出减少，例如约为1/8″或者更小。最好使抓手在其封闭罩中的基座上比较厚，并以距基座平面略小于90°的角度(如85°至88°)向外，即朝向封闭罩开口的角度。当从公共的垂直线观察时，这种向外的角度85°/88°或者102°/105°，能够帮助获得光缆向外偏和对中心的倾向，以提供给向推拉应力消除及为密封剂膨胀提供余地。
该壳体一半进一步包括一密封膨胀区域33，位于缆应力消除接收区29和柔性抓手之间。这在安装较大光缆和/或在热循环时为密封剂的膨胀提供余地。
在离开椭圆形口的封闭罩外缘上，有橡胶对心密封圈26a及26b，以阻止水向下流到缆而进入封闭罩，且在安装时帮助缆对心。这些橡胶密封圈具有嵌套式的构形，其一部分可更换，以适应各种规格的缆。适合的橡胶密封圈材料是橡胶，例如硅酮、乙丙三元橡胶或者腈橡胶。对于特别小的缆来说，可以将附加的胶粘剂带50及60缠在缆的周围制成，并对夹在柔性抓手38a/b和40a/b间的胶粘剂提供充分的密封。可供选择地是，这些胶粘带50及60包括一层安装时减少拉伸的，例如聚丙烯的聚合物薄膜。
在优选实施例中，此密封装置的两部分构形，允许该密封的一半滑到基座200的口500上，且其另一半则从外部加上去。螺栓用来将这些单元内连在一起。这种构形的密封装置已被用于约从0.35英寸至0.77英寸变化的不同尺寸缆组合的密封，安装在从室温约20℃向下到约-7℃的任何地方，并在从-40℃至+60℃超过100个周期的循环和约为2磅/平方英寸数量级的正压力下未出现故障，可供选择地是在10英尺的水位差之下。
本发明是参照特定的优选实施例进行描述的。然而对于本领域普通技术人员显见的各种变形，预期在本发明的范围之内。例如胶粘剂材料可供选择用根据美国试验材料标准(ASTM)中D217提供的具有约50至150(10-1mm)圆锥贯入度的凝胶材料代替。如插头36和插座38之类的插销结构，可以加到或者模压在密封罩的一半上面，以帮助将主体两半装在一起。此外，各元件的材料可以变成其它类型的塑料和/或根据使用或作用变成浇注的金属外壳。特别大的缆可能需要额外的冗长密封。可以利用外缘螺栓来取代边缘的楔形体。此椭圆口密封装置可以用于铜质(copper)远距离通讯产业中椭圆形口的封口，或者作为建筑物、地下库、船或收音机中流水槽出水端(bulk head)的密封。最后，本密封装置可对圆形缆开口加以变换。

Claims (19)

1.至少用于密封一种大致为圆形缆的口密封装置，包括：
主体的第一和第二个半壳体，其间限定一个外壳，所述外壳带有一个用于椭圆形口的开口，和与其相反的用于缆进入或者离开此外壳的另一开口；
连接组件，以将此两半壳体连接在一起；
沿此外壳的纵向外围提供附加密封的边缘封闭件；
每一半壳体中的椭圆形口的卡紧部分，以及
每一半壳体中的椭圆形口的密封区域；
半壳体中的柔性的内缆接收抓手，以将密封材料接收在抓手之间，所述柔性抓手能够箝制密封材料并提供应力消除和抵制缆沿其纵轴方向上的移动，所述抓手相对于沿半壳体及缆穿过的纵轴作出的垂线，以小于约90°的角度向外倾斜。
2.根据权利要求1的密封装置，进一步包括位于柔性抓手和与椭圆口一侧相反的另一侧之间，以接收消除缆应力的羊毛油脂的部分，而且边缘封闭件为边缘的楔形体封闭件。
3.根据权利要求1的密封装置，其中所述的连接组件包括至少在两个半壳体之一中的接插螺母和螺栓。
4.根据权利要求3的密封装置，进一步包括有为缆出入此外壳用的对中的橡胶密封圈。
5.根据权利要求4的密封装置，其中所述椭圆口密封区内和柔性抓手之间的密封材料是胶粘剂。
6.根据权利要求5的密封装置，其中所述的胶粘剂是交联的丁基胶粘剂。
7.根据权利要求1的密封装置，其中的壳体部分是由玻璃填充的聚丙烯制做的，而且连接两个半壳体的组件是螺母和螺栓之类的组件。
8.根据权利要求1的密封装置，其中所述的卡紧部分，选自由卡紧的衬套或模压在半壳体上的区域或者它们的组合组成的小组之中。
9.根据权利要求1的密封装置，进一步包括有箝制相邻缆的缆箝制机构，以及带有在壳体中将此箝制机构接收在内部柔性抓手之间的部分和接收对中缆的橡胶密封圈的区域的外壳。
10.根据权利要求9的密封装置，其中所述的半壳体包含沿其外缘的制动档块，以接纳楔形体。
11.根据权利要求10的密封装置，其中所述的卡紧部分是玻璃填充的尼龙制成的衬套，边缘楔形体是由玻璃填充的尼龙制成。
12.根据权利要求11的密封装置，进一步包括有光纤封闭罩的基础件和密封在此基础件上的穹形件，其组合则构成光纤的封闭罩。
13.根据权利要求10的密封装置，进一步包括有位于柔性抓手和椭圆口密封区之间的边缘通道，以让每一区域中的密封剂在安装时散布和粘连在一起，以形成连续的密封区。
14.根据权利要求13的密封装置，进一步包括有在半壳体中的插头和插头接插件。
15.根据权利要求14的密封装置，其中所述的半壳体为雌雄同体的。
16.一套能够组装以形成围绕椭圆形口密封的零件，包括两个半壳体，至少其中之一带有与其联合在一起的螺母件，另一个半壳体带有与其联合在一起的螺栓件；包括有：密封和夹紧半壳体外缘的边缘楔形件；椭圆形口卡紧衬套；密封从椭圆口中排出缆的对中的橡胶密封圈，以及将缆密封在一组模压在半壳体中的柔性抓手内的分开的胶粘剂，所述柔性抓手能够抵制胶粘剂和缆沿缆的纵轴移动，并将半壳体密封到椭圆口上。
17.根据权利要求16的整套零件，其中所述的半壳体包括位于柔性抓手和抓手与卡紧衬套间区域之间的通道，以在安装这套零件时让上述区域中的胶粘剂与抓手之间的胶粘剂粘连。
18.一种光纤封闭罩，包括有：
能够密封到基底件上面以形成外壳的穹形件；
一个基础件，所述基础件至少带一个椭圆形的贯穿口，以提供通向穹形顶和基础件之间形成的外壳的入口；以及
一个椭圆形口的密封，该密封包括：
主体的第一和第二个半壳体，其间限定一个带密封口的外壳，所述外壳带有一个用于基础件中椭圆形口的开口，和与其相反的用于缆进入或者离开此带密封口外壳的另一开口；
连接组件，以将此两半壳体连接在一起；
沿此带密封口外壳的纵向外围提供附加密封的边缘楔形体封闭件；
每一半壳体中的椭圆形口的卡紧部分；
每一半壳体中的椭圆形口的密封区域；
位于半壳体中并与其成一整体的柔性内缆接收抓手，以将密封材料接收在抓手之间，所述柔性抓手能够箝制密封材料并提供应力消除和抵制缆沿其纵轴方向上的移动，所述抓手相对于沿半壳体及缆穿过的纵轴作出的垂线，以约小于90°的角度倾斜。
19.一种在椭圆形口中密封缆的方法，包括：
将两个半壳体围绕椭圆形口联在一起，上述半壳体带有口卡紧区域、口密封区域和缆密封区域，而由一个通道连在一起；
围绕口对这些半壳体加压，以将口和缆密封，将口和缆的密封区中的密封剂驱赶到一起，以形成连续的缆和口的密封。
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