专利名称：密封组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及可按螺旋形缠包于细长物件(如通信电缆，电力电缆或管道)例如在细长物件与外包物(如电缆接头封闭套管或管子)之间形成密封的密封组件。本发明还涉及形成电缆接头封闭件的一套部件，其中包括1个或数个此类密封组件。
德国专利第4135570C1号公开一种用于缠包穿过管子的电缆从而在电缆和管子之间形成密封的密封带，其中所述密封带至少在绕向电缆的内侧有一个最好用突出的摩擦物制造的粗糙表面。所述摩擦物可以是细粒金刚砂或刚玉粉，即它们可以是金属或塑料，并粘结于密封带的材料上。
WO94/05935(Ray chem)号国际专利申请公开了一种密封件，它包含1)锥入度(cone penetration)在80-400(10-1毫米)之间，极限伸长至少为100％的密封材料；2)夹持密封材料的弹性夹持部件。
根据本发明提供的一种密封组件，可按螺旋形缠包于细长物件的周围，它包含1)1条密封材料带；2)在邻近密封材料带部位并在其纵向侧缘外面延伸的一列夹紧件；其中夹紧件在使用中促使密封件夹紧以螺旋形方式缠包的细长物件。
本发明的密封件具有下述优点，因为它在密封材料带附近有一列在密封材料带的纵向侧缘之外延伸的夹紧件，而不是(像德国4135570C1号专利的密封带那样)埋入或粘结于密封材料之内，该密封材料的密封效果通常不为夹紧装置所损坏。
所述密封组件最好还包括在所述密封材料带附近在其纵向侧缘外边延伸的第二列夹紧件，该纵向侧缘与另一侧缘相对应，所述第一列夹紧件在该另一侧缘外边延伸。这样做就具有能使所述密封组件把以螺旋形缠包的细长件夹紧在螺旋线缠包的密封材料带的两个轴向侧边上的优点，从而能帮助将密封材料保持在细长件周围的应有位置上。
根据本发明的优选实施例，所述密封组件还有一个供密封材料带及/或该列或各列夹紧件连结之用的支承带。所述支承带可以包含单件的聚合材料，最好是具有弹性的，例如天然的或人造的橡胶材料，这是有利的。所述支承带可以包含一些纤维制品，股绳，线等等之类的东西，尤其是用聚酰胺、聚烯烃、聚酯、玻璃和/或金属制成的织物或无纺布形式的东西。作为附加的或替代的方案。
所述支承带可弹性伸展，这是有利的。这样就可以具有一当支承带被拉伸时，支承带对密封材料能施加压力(即因此施加方向相反的缩回力)的优点。
可以将支承带(最好是密封材料与支承带一起)沿纵向和/或横向进行预拉伸，这是有利的。最好是此种预拉伸会引起方向相反的缩回(因而是压缩的)力，施加于所述密封材料。在使用中，被预拉伸的密封组件通常都会具有缩回的倾向，从而挤压密封材料。这样常常是有利的，因为某些密封材料，特别是凝胶和胶粘剂通常在受挤压时效能最佳。特别可取的是将所述密封组件沿纵向进行预拉伸，使密封组件在使用中具有松开的趋势。将密封组件容纳在套管、管等等之内，其缩回(如松开引起的)趋势最好基本上得以防止。所谓“预拉伸”，是指密封组件在缠包于细长件之时或之前被拉伸。在本发明的某些实施例里，在把密封材料连于其上之前支承带甚至就可进行预拉伸。
所述夹紧件列内的各夹紧件最好独立地连于支承带(如果有的话)。各夹紧件最好用机械锁定的方式，例如利用夹紧件或支承带上的一个或数个突出部或其它部分，锁定于支承带或夹紧件上的一个或数个孔或凹部内的方法连于支承带，作为附加的或换代的方案。有一种特别优选的设计，有一列或数列沿支承带延伸的孔或凹部用于锁定夹紧件。还有一种特别优选的设计，它把各个夹紧件通过譬如简单的机械锁定方式支承于(例如夹于)支承带的一根或数根股绳，纤维材料或线上。
各个夹紧件在外形制造上最好做到在使用中当密封组件或螺旋形缠包于细长件时，连续的各包层的夹紧件能互相锁定，从而基本防止各包层沿细长件发生意外轴向相对移。作为附加或替代方案，各夹紧件沿密封组件可相隔足够的间隔，做到在缠包密封组件时，连续缠绕的夹紧件互相配合。夹紧器最好设有齿或其它夹紧突出部。各夹紧件可以，譬如用硬塑料或金属制造，这是有利的。
根据本发明的特别优选实施例，密封组件还包括在使用中至少有助于将密封材料沿轴向相对于密封组件作螺旋形缠包的细长件保持在密封组件上的夹持装置。所述夹持装置可包括夹紧件，或可是夹紧件的一部分。然而，所述夹持装置最好包含一个或数个密封组件的附加部件。该夹持装置最好连于支承带(如有的话)或者是支承带的一个整体部分。
所述夹持装置可以包括一条紧邻密封材料带纵向边延伸的第一夹持带，这是有利的。该夹持装置最好还包括一条紧邻另一密封材料带纵向边延伸的第二夹持带，该另一纵向边与第一夹持带紧邻延伸的所述纵向边相对应。第一和/或第二夹持带各位于密封材料带与所述列或一列夹紧件之间，那就更好。
夹持装置或各夹持装置最好可弹性压缩，例如用弹性的和/或泡沫聚合物材料制成。这样就具有特殊的优点，即当密封组件缠包细长件并承受挤压力时(例如当电缆接头套管或密封装置封闭细长件时)，夹持装置最好受压，由于其弹性，最好对密封材料施加反方向的挤压力(密封材料本身最好基本上不可压缩)。有些密封材料(特别是凝胶，例如下面详细说明的)在受压时功能最佳。可是，这些密封材料经过某一时间周期可能易发生蠕变或张弛和/或由于温度波动体积可能发生变化。弹性可压缩的夹持装置的优点是，如果在使用中密封材料发生蠕变、张弛，或者体积上增大或减少，已被压缩的夹持装置，会自动作出反应，或者由于其弹性而膨胀，或者由于其压缩性而进一步收缩(根据情况而走)，因而基本上能对密封材料保持压力。
夹持装置最好用聚合的(例如聚硅酮，聚烯烃，聚氨酯)泡沫材料和/或弹性材料(例如天然或人造橡胶)制成。夹持装置的材料的压缩永久变形(根据ASTMD395在70℃时测定)不超过15％较好，不超过10％更好，特别是不超过5％。
本发明的特别优选实施例，即包括一条密封材料带，一列夹紧件，密封材料的夹持装置，和一条支承带，具有的优点是，这些部件把下列4个特点即密封，夹紧、密封材料的夹持和可以保持对密封材料进行挤压的潜能储存(例如受压时通过弹性可压缩夹持装置，在拉伸时通过弹性可伸展支承带)结合在一起了。本发明的优选实施例把所有这些特点集于一体(密封组件)意味着通常用于提供上述特点的其它部件一般说来不必要了，因而简化了电缆接头封闭罩。沟槽密封装置等等的设计和安装。
密封组件的密封材料一般可包括任何适于密封的材料，密封材料的一种优选形式包括胶粘剂，最好是具有高压缩永久形变和最低的蠕变性。所述胶粘剂最好包括一种或数种基本上为非晶体材料，例如含沥青材料，弹性材料和/或热塑聚合物。所述胶粘剂可包含一种或数种填充剂或其它添加剂。一般可以用作本发明的密封材料的胶粘剂的例子公开于美国专利3243211号，3297819号和4206786号。引用这些专利各自的全部公开内容在这里作为参考。胶粘剂的有利特性是在形成密封的过程中，它通常变形，一般能易于流动，但经过一段时间它通常是稳定的，并可以有很高的机械强度。所述胶粘剂的软化点(按ASTME28测量时最好在130℃左右，在23℃时经受滚筒剥离试验(根据QAPK02)试验)时，剥离强度最好为130牛顿/25毫米。优选胶粘剂(根据ISO04587试验时)的绝对强度大于160牛顿，最好大于250牛顿。用于本发明的优选胶粘剂具有很高的一般为100％的压缩永久形变。
尤其优选的是这些密封材料可另外包括或不包括凝胶。所述凝胶，譬如可以包括硅酮凝胶，脲凝胶、尿脘凝胶、热塑凝胶或任何适合的凝胶或凝胶状密封材料。优选凝胶包含掺入油(oil-extended)的聚合物成份。凝胶的硬度，使用史蒂文斯—沃兰特征分析仪(Stevens-VollandTexture Analyser)测定，在室温条件下大于45g，尤其大于50g，特别是大于55g，例如在55g至60g之间是优选的。其应力张弛小于12％，尤其小于10％，特别是小于8％是优选的。极限伸长，根据ASTMD638测定也在温室条件下大于100％较好，大于600％更好，大于1000％特别好，大于1400％尤其好。在100％应力情况下的拉伸模量至少为1.8MPa较好，至少为2.2MPa更好。在一般压缩永久形变下(根据ASTM D395在70°条件下测定)小于35％较好，小于25％更好，小于15％特别好。根据ASTM D217测定，所述凝胶的锥入度至少为50(10-1毫米)较好，至少为100(10-1毫米)更好，至少200(10-1毫米)还要好些，但不大于400(10-1毫米)较好，不大于350(10-1毫米)特别好。所述凝胶的聚合物成份譬如可以包含胶物或具有较硬块和较弹性块的块状共聚物。此种共聚物的例子包括苯乙烯-二烯嵌段共聚物，例如苯乙烯-丁二烯或苯乙烯-异戊二烯二段型或三段型共聚物，例如在国际专利出版物WO88/00603号中公开的那些。然而所述聚合物的成份最好包括一种或数种苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物，例如由日本Kuraray以“Septon”商标出售的那些。使用于所述凝胶的稀释液最好包括油。所述油可以是烃类油，例如链烷烃油或环烃油，合成油，例如聚丁烯油或聚丙烯及其混合物。优选油是非芳烃族石蜡和环烷烃油的混合油。所述凝胶可以含添加剂，诸如除湿剂(例如氯苯酰)，防氧化剂，色素和杀菌剂。
凝胶之前以得到优先选用是因为凝胶常常是出色的密封材料，部分地是由于凝胶能使其接触表面湿润，部分地是由于凝胶的其它物理和化学特性。然而凝胶的某些或全部的优先物理特性也许存在于密封材料中而不是凝胶本身。此种密封材料的优先特性之一是它具有45克到130克的史蒂文斯-沃兰硬度，50克到70克更好。所述密封材料的另一优先特性是它的锥入度，按ASTM D217测定至少为50(10-1毫米)，较好至少为100(10-1毫米)更好时为至少200(10-1毫米)，和较好为不大于400(10-1毫米)，特别是不大于350(10-1毫米)。
可以使用的其它密封材料包括聚合的(如聚硅酮)泡沫材料，弹性材料，如天然或人造橡胶，胶粘剂，特别是压敏胶粘剂，可固化/活性密封材料或者滑脂，例如硅酮脂。
上面已经提到，除了密封组件之外，本发明还涉及组成电缆接头封闭罩的一套部件。因此，本发明的第三个方面是提供组成电缆接头封闭罩的一套部件，它包括1)根据本发明的一个或数个密封组件；2)一个封围电缆接头的套管，在螺旋形缠包一根或数根有接头的电缆时最好还有一个或各个密封组件。
最好在使用中把一个或各个密封组件缠包于一根或数根电缆和/或安置于两根或多根电缆(后者用于构成一分支线)之间，所述套管围封电缆和密封组件。封围所述套管和/或本套部件的一个或数个其它部件，如一个或数个密封装置时，可压缩该密封材料和/或夹持装置(如果有的话)和/或使夹紧件(如果有的话)夹紧电缆是有利的。
现在参照附图通过实例说明本发明。这些附图有
图1表示本发明密封组件的一种优选形式的透视图；图2表示图1中的密封组件的剖面图；图3简略表示按本发明用一套部件组装的安装于电缆接头周围的电缆接头封闭件之一部分的剖面；图4表示本发明之密封组件的另一优选形式的支承带的透视图5表示的不仅是图4里的支承带，而是完整的密封组件的透视图。
图1和图2显示的是本发明的密封组件1，它包括一条密封材料(如凝胶)带3和两列夹紧件5，此两列夹紧件与所述密封材料带3相邻并分布于其两个纵向侧缘7之外。密封材料带3和夹紧件5都附着于支承带9上，所述支承带包括一条弹性材料(如橡胶)带。在密封材料带3和各列夹紧件5之间各有一个呈夹持带11形式的夹持装置，所述夹持装置，在使用中，将密封材料3保持于所述夹持带的横方向上(即与密封材料带要缠包的电缆或其它细长件相对说来的轴向上)各夹持带11是支承带9整体的一部分，但也不必总是这样。各夹持带11都具有弹性，可以压缩，并且如图上所画的那样，还各有一个例如橡胶或泡沫聚合材料制造的弹性可压缩层21。
沿支承带9的纵向方向，靠近其各横边分布一列孔13，相应的夹紧件5的一部分插入各孔或其中的部分孔内，从而夹紧件就用机械的方法与支承带9连结在一起。每个夹紧件都有齿或其它形式的用于固定的突出部15，以助固定于电缆或其它细长件上。每个夹紧件还在其两个相反的面17，19上制成型面，做到密封组件在使用中围绕细长件作螺旋形缠包时，连续包层或环圈的夹紧件5互相锁定在一起，这样就可基本上防止包层沿细长件轴向发生意外移动。
图3以剖面示意图的方法表示缠包于电缆25上并带有图1和图2中的密封组件1的电缆接头封闭套管23的一部分。为了清楚起见，只画了密封组件的1个包层，但在一般情况下，密封组件要绕电缆两圈或两圈以上。箭头表示所述套管23正封围电缆25和密封组件1，这样就使密封组件的密封材料带3受挤压。密封组件的夹持带11由于密封材料3在其径向上的压缩而引起的轴向膨胀而受挤压，然而，却可将密封材料基本保持在轴向方向上。正如上面所说明的那样，因为夹持带11具有弹性，密封材料3的任何胀或缩一般都会为夹持带相应的缩或胀所抵销。所述套管23的靠合也会迫使夹紧件5紧紧地贴于电缆25，使密封组件1固定于电缆，而且还因为套管的外形能与密封组件锁合，也间接地使电缆固定于套管。
图4以透视图表示本发明密封组件的另一种形式的支承带。这种支承带包括用弹性纤维线27和混纺的纵向加强件29疏杵编织出的一块织物。所述弹性纤维线最好用聚丁二烯制造，加强件29最好含有聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、聚酯或玻璃纤维或金属(如铝或铜)线。
图5以透视图表包括图4中所示的那种支承带在内的完整的密封组件。所述密封组件包括支承于支承带的某些弹性纤维线27上的密封材料3(如凝胶)带。将密封材料3挤压于弹性纤维线27上可能是有利的。紧挨密封材料带3两个纵向边各有一条夹持带31，该带最好用泡沫聚合材料(如聚乙烯)制造。各夹持带31都支承于某些的弹性纤维线27上。在各夹持带31的与密封材料3相反的一侧，紧挨每一夹持带31，分布一列夹紧件33。夹紧件33支承于(如夹于)加强件29上。为了更加可靠，各夹紧件的一部分35还插入各自的夹持带31的槽37内。
权利要求
1.能沿细长件周围呈螺旋形缠包的密封组件，它包括1)1条密封材料带；2)邻近所述密封材料带并在其纵向边之外延伸的一列夹紧件；其特征是夹紧件在使用中促使所述密封组件夹紧呈螺旋形缠包的细长件上。
2.根据权利要求1的密封组件，其特征在于此组件还包括位于邻近所述密封材料带并在一纵向侧缘之外延伸的第2列夹紧件，该纵向侧缘与另一侧缘相对应，第一列夹紧件在所述另一侧缘之外延伸。
3.根据权利要求1或2的密封组件，其特征在于，还包括一支承带，所述密封材料带和/或所述一列或各列夹紧件连于该支承带。
4.根据权利要求3的密封组件，其特征是所述支承带具有弹性可伸展。
5.根据权利要求4的密封组件，其特征在于所述支承带沿纵向和/或横向进行了预拉伸。
6.根据权利要求3-5中的任一条的密封组件，其特征在于所述支承带包括整块聚合材料最好是弹性材料。
7.根据权利要求3-5中的任一条的密封组件，其特征在于所述支承带包括织物或无纺纤维。
8.根据权利要求3-7中的任一条的密封组件，其特征在于夹紧件列中的每个夹紧件都独立地连结于所述支承带。
9.根据权利要求3-8中的任一条的密封组件，其特征在于夹紧件列中的各个夹紧件都以机械锁定的方法连结于所述支承带。
10.根据权利要求1-10中的任一条的密封组件，其特征在于夹紧件列中的各个夹紧件在外形制造上做到，当所述密封组件在使用中呈螺旋形缠包细长件时，连续包层上的夹紧件互相锁定，因而基本上防止了各包层沿细长件意外的轴向相对移动。
11.根据权利要求1-11中任一条的密封组件，其特征在于各夹紧件是用硬塑料或金属制造的。
12.根据上面权利要求中的任一条的密封组件，其特征在于还包括在使用中至少有助于把密封材料沿相对于按螺旋形缠包密封组件的细长件的轴向保持在密封组件上的夹持装置。
13.根据权利要求12的密封组件，其特征在于所述夹持装置包括紧邻所述密封材料带纵向侧缘延伸的第1夹持带。
14.根据权利要求13的密封组件，其特征在于所述夹持装置还包括紧邻所述密封材料带一个纵向侧缘延伸的第二夹持带，该纵向侧缘与另一侧缘相对应，所述第一夹持带紧邻该另一侧缘延伸。
15.根据权利要求13或者根据在从属于权利要求2时的权利要求14的密封组件，其特征在于第1和/或第2夹持带位于或各自位于所述密封材料带和所述列或其中一列夹紧件之间。
16.根据权利要求12-15中的任一条的密封组件，其特征在于所述夹持装置为弹性可压缩的。
17.根据权利要求16的密封组件，其特征在于所述夹持装置包含弹性和/或泡沫聚合材料。
18.根据从属于权利要求3时的权利要求12-17中的任一条的密封组件，其特征在于所述夹持装置和所述支承带组成一个整体部分。
19.根据上述权利要求中任1条的密封组件，其特征在于所述密封材料包含凝胶，胶粘剂和/或粘性物质，最好是压敏粘性物质。
20.根据上述权利要求中任1条的密封组件，其特征在于所述密封材料具有45g到130g的史蒂文斯—沃兰(Stevens Volland)硬度。
21.形成电缆接头封闭件的一套部件，它包括1)根据上述权利要求中任一条的1个或数个密封组件；2)封闭电缆接头的套管。
全文摘要
能螺旋形地缠包细长件(如电缆)的密封组件(1)包括:1条密封材料(如凝胶密封材料)带(3),邻近所述密封材料带(3)并在所述密封材料带(3)纵向侧缘(7)外延伸的至少一列夹紧件(5)。在使用中,所述夹紧件(5)使所述密封组件(1)夹紧呈螺旋形缠包的细长件。所述密封组件(1)还可以包括1条供所述密封材料带(3)和各列夹紧件(5)连于其上的支承带(9)。
文档编号H02G15/007GK1199511SQ96197489
公开日1998年11月18日 申请日期1996年8月15日 优先权日1995年8月23日
发明者A·瓦姆贝克, T·豪达尔德 申请人:雷伊公司