专利名称：Emc防护压缩单元和包括该压缩单元的密封系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于密封系统的压缩单元，密封系统用于缆或管的密封件、导通件或穿引件。本发明尤其涉及适于屏蔽电磁干扰的压缩单元和包括该压缩单元的密封系统。
背景技术：
在现有技术中，存在具有框架的缆穿引件或类似物，在其中放置多个模块以容纳缆、线或管。模块由例如橡胶或塑料的弹性材料制成并且因此是可压缩的。通常，在框架内部以一排或更多排的方式并排地容纳有多个模块以及某种类型的压缩单元。压缩单元放置在框架和模块之间，以使得当压缩单元膨胀时可压缩模块将围绕着缆、线或管被压缩。为了描述方便，本说明书中主要使用“缆”或“服务设施”的表述，但其应当宽泛地解释并且本领域的技术人员应当意识到其同样涵盖管或线。另一种密封件、缆穿引件、管贯穿件等呈大致圆柱形形式并且用于容纳在壁中的套筒中或壁中的开口中。为了以理想的方式起作用，密封件应当紧贴地装配到容纳该密封件的壁的套筒或开口中，并且密封件应当能够适于实际的安装尺寸。安装尺寸由套筒或开口的内径限定。密封件具有圆柱形的可压缩本体，可压缩本体在位于可压缩本体相对端处的配件之间轴向地压缩。通过轴向压缩，圆柱形本体会径向地向内和向外膨胀。上述类型的密封件或穿引件用于在许多不同的环境下进行密封，比如用于机柜、技术室、接线盒以及机器。它们可以使用在不同的工业环境中，比如汽车、电信、发电和配电以及海运业和海上作业。密封件或穿引件必须密封隔离流体、气体、火、啮齿动物、白蚁、灰尘、湿气等等，并且可以容纳用于电力、通信、计算机等等的缆或线，用于诸如水、压缩空气、液压流体和烹饪气体之类的不同气体或液体的管，或用于载荷保持的线。上述两种类型的容纳单个缆等的部件通常在内侧具有一叠可剥离层或片。这些层或片被剥离，直到部件的内径适合于容纳在所述部件中的缆的外径。这些片彼此足够牢固地附着以保持在一起，同时又足够松散以使得能够将片一个接一个地或多个片一起地从这叠片上剥离。在某些实施方式中，在外侧也具有可剥离层或片，使得能够使例如环形密封件的外部尺寸适应于特定的开口或套筒。本领域技术人员将会理解，包括层的不同部件的具体形状和形式可以改变，而不脱离本发明的主旨。例如，这叠层可以具有环形以外的其它横截面形式。通常，在开口中设置一个或多个可压缩模块。然后，模块被压缩以实现单个模块之间、以及单个模块与设置在其中的缆或管之间的紧密配合。申请人利用两个主要的方案实现压缩，然而本发明不局限于这些方案。第一方案涉及将压缩单元和模块一起布置在框架的范围内。之后，压缩单元机械地膨胀，并且压缩可压缩模块。本申请人在若干申请中描述了该类型的压缩单元。第二方案涉及在两个压缩板之间设置弹性体，并且在弹性体中的开口中设置可压缩模块。通过压缩板压缩弹性体将会使压缩体膨胀，并且随着压缩体膨胀其将压缩可压缩模块。该方案同样由本申请人在若干申请中描述。存在压缩单元的其他示例，并且明显地，本发明不应当局限于任何特定类型的压缩单元。
压缩单元压缩所有的模块，这意味着虽然每个模块仅被压缩较小的程度，但压缩单元必须显著膨胀。模块以及系统的其余部分可以设计成增强该密封系统——它们组成该密封系统的一部分——的特定性质。性质的示例可包括防火、密封、机械摩擦、抗压、抗爆、屏蔽电磁
干扰等等。在某些安装中，至关重要的是，弱化电磁干扰以保护位于容纳框架的壁或隔板的内侧或外侧的不同电气设备或电子设备。在上述类型的系统中能够弱化沿着缆或管的屏蔽部行进的干扰以及可产生RFI (射频干扰)的电磁辐射。电气设备和电子设备或多或少地对由电磁辐射产生的电磁干扰敏感。电磁干扰可由电磁辐射产生，电磁辐射通常由载有快速改变的信号的电路发射，作为其正常工作的副
产品，并且电磁辐射导致在其它电路中感应出不需要的信号(干扰或噪音)。这中断、阻碍或者以其他方式降低或限制这些其它电路的有效性能。其能够被有意地感应出来，例如呈一些电子对抗的形式；或者被无意地感应出来，由杂散发射和响应、互调产物等引起。在需要确保防护RFI的环境中使用的缆具有呈传导层形式的屏蔽部，屏蔽部围绕缆导体并作为防护电磁干扰的防护装置。为了起到作用，缆屏蔽部必须能够将由电磁干扰产生的电流从缆上传输走，这通过缆屏蔽部的接地来实现。正确的接地对于获得良好电磁干扰防护效果是至关重要的，并且是所有电子设计和电气设计的重要部分。在接地效率与实现的弱化之间存在联系。为了使射频干扰最小化并弱化电磁辐射，应形成某些类型的波导(陷波器)和/或RFI屏蔽部。波导应当接地。如今，存在不同类型的所谓EMC模块。EMC表示电磁兼容性，即电气设备或电子设备在其目标电磁环境中正常工作的能力。EMC模块设置有某些类型的波导和/或RFI屏蔽部和接触缆屏蔽部的电触头以将缆屏蔽部承载的电磁骚扰/干扰分接到地面。波导通常是形成为管、管道或类似物的某种类型的传导材料，其目的是用作用于RFI的陷波器。通常，RFI屏蔽部垂直地穿过整个EMC模块。一个示例可以是由涂覆有银并设置在橡胶材料中的玻璃珠制成的RFI屏蔽部。通常，在RFI屏蔽部中制有开口以使缆或管通过。与缆屏蔽部接触的传导材料可覆有锡涂层。为了具有良好的连接，传导材料应当具有一定的长度并且优选地360°地围绕缆屏蔽部。此外，在当今的许多安装中，必须在压缩单元上或压缩单元中设置专门的传导材料的盖部，以确保防护RFI和任何突出螺栓的正确接地。在许多军事应用、石油开采、医院、飞机、船、不同类型的车辆以及某些工业等等中，存在对干扰更为敏感的某些区域，即如果这些区域受到破坏则后果非常严重。这些区域比其他区域需要更加高效的弱化。在许多示例中，还希望弱化框架的内侧设备以阻碍侦察或其他不期望的监视。例如根据标准IEEE 299或MIL-STD 285，弱化效果以分贝(dB)为量度。存在提供一些电磁干扰弱化的很多设备。在许多情形下，通过一套相对复杂的经改进的部件和处理步骤来提高弱化效果。然而，通过已知的设备，当容纳缆时难以实现超过大约60dB的弱化。然而，对于敏感区域，弱化应当为至少60dB或优选地更大。一种难以切实屏蔽的特定元件是压缩单元，因为该单元通常包括在使用中膨胀的组件。
目前使用的一个方案是改造金属盖部，当压缩单元处于完全膨胀状态下、从而将存在的模块压缩到所需程度时，金属盖部覆盖压缩单元的整个延伸部。虽然是有效的，但该方案稍显麻烦，因为其需要附加的部件和额外的工作。在EP-A-I 484 541中公开了另外的解决方案，其中在压缩单元内部设置有褶皱的屏蔽部。压缩单元膨胀时，褶皱的屏蔽部会伸展开并且仍然提供屏蔽。尽管实现了其目的，但该系统需要相当复杂的制造工艺。此外，褶皱的屏蔽部的存在本身和完整性是不容易证实的。在EP-A-I 479 958中公开了第三个已知的解决方案。根据该解决方案，压缩单元的部件可以真空涂覆有导电涂层，比如涂覆有金属合金。该解决方案被证实是高效的，然而其需要颇为复杂的制造方法，这当然会影响最终产品的成本。本发明的目的是提供一种用于实现电磁干扰屏蔽的改进的、在很多方面有所简化的解决方案。
发明内容
根据权利要求I所述的创新性压缩单元，其特征在于，导电柔性片包围压缩组件的一端，使得其在一个方向上提供完全的屏蔽，并且在另一方向上提供充分的电接触。该特征产生若干有益效果，例如片可以被改造用于现有的压缩单元，使得不必提供定制的压缩单元。将会满足框架的原始要求。各易在视觉上估计片的完整性从而估计系统的屏蔽能力。片的尺寸可以确定为容许压缩单元的显著压缩/膨胀，并且不会像现有技术解决方案那样容易疲劳或磨损。无需改变压缩单元的制造过程。如果开发了压缩单元的新设计，如果需要调整的话，容易对片进行调整以适应新设计。在一个或更多个实施方式中，柔性片是网状件。使用网状件允许压缩组件的弹性材料在网线之间突出，这有助于密封性质并增加了相对于接触表面的摩擦。同样,对于相应的材料尺寸，网状件比片更加有弹性，即由直径为0. 3mm的线制成的网状件比由相同材料制成的0. 3mm的片更有弹性和“易屈服”。在另一个实施方式中，导电网状件完全地或部分地嵌入压缩单元中，并且连接装置确保网状件在一端和地面电接触并使网状件在另一端和缆屏蔽部电接触。接触装置可以由网状件本身提供，或者由与网状件电接触的其他部件——例如连接器——提供。单个缆屏蔽部的屏蔽和网状件之间的最终接触影响接地特性，并且会受到存在的垫板等的影响。可以从一个极端容易地理解该概念如果框架或开口由与地面连接的均质传导板覆盖，将几乎没有电磁辐射的泄露。远离该极端的任何步骤将会降低屏蔽特性。因此，以下情况是有益的所有相邻部件(框架/压缩单元/垫板/模块/缆)在它们的整个接触区域以低电阻的连接方式电连接，并且所有部件都连接到地面(可选地通过其它部件连接)。如果例如垫板没有与相邻模块良好地电接触，则将会存在电磁辐射可以通过的“缝隙”。很明显，存在没有使用所有上述部件的实施方式，例如在某些实施方式中可以略去垫板。然而，相邻部件之间的电接触仍是重要的问题。应当指出，所需的防护程度可能改变，使得某些泄露可能被接受。因此，本发明不应当限于所有相邻部件电接触的情形。“包围”指的是网状件覆盖压缩组件的端部和相邻表面的一部分，这被认为对应于通常的定义。在一个或更多个实施方式中，压缩组件可以被例如螺钉装置穿过。在该情形下，螺钉装置也可以穿过网状件，但仍认为网状件包围压缩组件的一端。在一个实施方式中，压缩组件包括由橡胶或类似弹性材料制成的两个可压缩楔形部，两个可压缩楔形部可以通过螺钉装置而朝向彼此或远离彼此移动；以及另外两个可压缩楔形部，所述另外两个可压缩楔形部也能够朝向彼此或远离彼此移动并且与前述两个楔形部共同作用。在一个或更多个实施方式中，这四个楔形部可以通过柔性带保持在一起，并且可以与所述带形成整体，以由楔形部一起形成容易搬运的单元，从而形成能够容易地安装到框架中的集装式部件。除了屏蔽性质外，WO 96/11353中公开了这样的压缩组件(通过参引并入本文)，并且此文中描述的相关细节，参见压缩组件的结构，也被认为形成本申
请的一部分。在本文中，应当指出，可以使用其它类型的压缩单元，并且它们落入由所附权利要求限定的本发明的范围内。
图I是密封系统的前视图，该密封系统设置有根据本发明的第一实施方式的压缩单元。图2是根据本发明的第一实施方式的压缩单元的侧视图，其中，不带有导电网状件。图3A和图3B是根据本发明第一实施方式的、分别处于松弛状态和压缩状态的压缩单元的侧视图。图4是从相反方向观察的图I的密封系统的视图。图5和图6是根据本发明第二实施方式的压缩单元的部分剖视侧视图。图7是与图5和图6中的密封系统相似的密封系统的立体图。图8是根据本发明的第三实施方式的压缩单元的示意图。图9是图8的压缩单元设置在框架中的示意图。
具体实施例方式图I不出了从第一侧观察的密封系统,该密封系统包括根据本发明的第一实施方式的压缩单兀。系统包括框架I，框架I中设置有可压缩模块2。压缩模块2具有可剥尚材料层5以适应于设置在其中的服务设施的尺寸，所述服务设施例如为管或缆。在没有设置服务设施的情况下，设置有胶芯6以提供密封并定位可剥离层5。垫板4位于成排的可压缩模块2之间。垫板4以可滑动的方式设置并用于定位可压缩模块2并分配来自压缩单元3的压缩。在图I中示出的压缩单元3类似于根据现有技术的压缩单元。参见图2，螺钉7—其头部可见一用于以下段描述的方式使压缩单元3膨胀。图2示出根据现有技术的压缩单元的侧视图，其能够使对图I的压缩单元3的理解简单化。螺钉头部7可以在图2的左侧看到。压缩单元具有压缩组件，压缩组件包括由螺钉7互连的两个相对的楔形部11、12。通过迫压这两个楔形部11、12使它们朝向或远离彼此，两个共同作用的楔形部14、15会被迫压成远离或朝向彼此。因此，水平尺寸的减少引起竖向尺寸的膨胀，由此会压缩可压缩模块。在先前引用的WO申请中充分地描述了至此描述的压缩模块3。图3A和3B示出导电网状件16如何设置成使其包围压缩组件的一端。在本文中，要强调的是，“压缩组件”是“压缩单元”的子单元，从而压缩单元包括压缩组件和例如螺钉、配件等等的其他部件。导电网状件16具有这样的延伸部其与设置在压缩单元的上面、下面和侧面的框架接触，并且其阻断通过压缩单元传播(从左到右，或者从右到左，在图3中)的电磁干扰。压缩单元本身可以定位在框架中的任何位置；顶部、底部或顶部和底部之间。
图4示出从相反方向观察的图I的密封系统。图5和6示出本发明的第二实施方式，其中使用了具有圆柱形外表面的压缩组件。利用了这种压缩组件的压缩单元，或可压缩本体20，在本申请人的若干申请中得到了很好的描述。在此仅描述能使对本发明的理解简单化的结构细节。在可压缩本体20的两端可设置有配件22、24。配件22、24通过诸如螺钉26的压缩装置互连，所述压缩装置可以被紧固以实现压缩。当沿轴向方向压缩时，可压缩本体将沿径向方向膨胀，从而实现径向向内和径向向外的密封，并且可压缩本体还将设置在可压缩本体中的服务设施相对于设置有该可压缩本体的结构中的开口进行密封，如图6所示。从这个角度讲，相比前述压缩组件，从术语的实际意义上说，第二实施方式不包括任何可移动部件(但是显然，当压缩装置迫使配件朝彼此移动时，配件将朝向彼此移动)。在该情形下设置有类似的网状件28。应当注意，图5和6的横截面没有给出网状件28的真实外形，并且特别地，网状件28的外形不是真正的横截面视图并且仅应理解为为了方便理解该结构的一种表示。图7中以立体图示出的实施方式中公开了形式上更正确的图示。在图5和6的实施方式中，网状件28从位于可压缩本体的外周处的位置起延伸，并延伸到位于最外层剥离材料层30的外周处的位置。如果可剥离材料层不是传导性的，则网状件可以替代地延伸到位于最内层可剥离材料层的内周上的位置。压缩组件的包围可以提供足够的屏蔽，并且将具有这样的优点可压缩本体和可剥离材料片30都不需要具有传导特性。在图7中的实施方式中，网状件设置成还包围位于可压缩本体的一端的配件和压缩装置，并且为相同的部件使用相同的附图标记。图8的示意图示出根据本发明第三实施方式的压缩单元的作用方式。如图2和3的压缩单元那样，从一侧示出了作用方式。在该实施方式中，两个相对的楔形部向下迫压置于这两个相对楔形部之间的第三楔形部以完成压缩。两个相对楔形部包括开口，压缩装置可以穿过该开口延伸，并且第三楔形部包括用于相同目的的长形槽。为了使压缩单元起作用，这两个相对楔形部必须能够相对彼此移动。这两个相对楔形部中的一个可附接至框架或与框架集成，而另一个能够通过例如螺钉之类的紧固装置而移动，从而选择性地朝先前一个前后移动。在图8中示出了压缩单元的作用方式。随着压缩螺钉32在一端通过螺母而被紧固，第一压缩楔形部34和第二压缩楔形部36将被朝彼此挤压，如图8中的水平箭头所示。借助于压缩楔形部34-38的倾斜表面，当第一压缩楔形部34和第二压缩楔形部36被朝彼此挤压时，中间压缩楔形部38将沿图8中的竖向箭头的方向移动。由于存在接受压缩螺钉32的槽(未示出)，以及中间压缩楔形部38的、宽度小于框架的固定装置之间的距离的部分，中间压缩楔形部38能够沿竖直方向移动。中间楔形部38将朝向框架中的开口内部的模块移动并压缩该模块。在该实施方式中，网状件40可以设置成包围全部三个楔形部34-38。在另一实施方式中，其中压缩单元设置在具有以下设计的框架中即框架本身提供与两个楔形部34、36的延伸部相对应的区域的必要屏蔽，则网状件可以仅设置成包围中间楔形部38的突出部。这在图9中示出，其中压缩单元设置在这样的框架101中，仅示出框架101的一部分。框架可以类似于图I的框架，然而图8的压缩单元以更大的程度集成到框架101中。如果框架由塑料制成，则第一楔形部34甚至可以以便利的方式与框架101—件式地形成。框架101应当包括开口，螺钉32可以延伸穿过该开口或工具可以延伸穿过该开口以操作螺钉32。图中未清楚示出可压缩模块如何设置在压缩单元下方的开口 42中。另外应当指出，图8和9仅仅是示意性的。在一个实施方式中，第一压缩楔形部34和第二压缩楔形部36由例如PA 66，306F或类似物的塑料材料制成，而第三楔形部38由例如EPDM、Roxylon或类似物的橡胶材料制成。通常，在压缩楔形部34-38的倾斜接触表面上设置有润滑剂。相比先前的解决方案，本创新性系统已经出人意料地被证实在电磁辐射或RFI的
衰减方面具有相同或更高效率。一个示例是与具有改型金属盖部的解决方案相比，弱化效果提高了 40dB。网状件的尺寸可以显著地改变，并且通常必须被调整成适应待阻断电磁波的波长。例如弹性、刚度等等的其他参数取决于网格尺寸和网状件导体的尺寸，并且能够调整网状件的性质而不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。
权利要求
1.一种用于模块化密封系统的压缩单元，所述压缩单元具有压缩组件，所述压缩组件设置成当所述压缩组件在一个方向上被压缩时在另一个方向上膨胀，并且具有两个操作状态 储存状态，在所述储存状态中所述压缩组件松弛， 压缩状态，在所述压缩状态中所述压缩组件的尺寸在一个方向上减小并且在另一个方向上膨胀以实现充分密封的目的， 其特征在于，导电柔性片包围所述压缩组件的一端。
2.如权利要求I所述的压缩单元，其中，所述导电柔性片完全地或部分地嵌入到所述压缩组件中。
3.如权利要求I所述的压缩单元，其中，所述导电柔性片是网状件(16、28、40)。
4.如前述任一项权利要求所述的压缩单元，其中，所述压缩组件包括能够通过螺钉装置(7)朝向和远离彼此移动的两个可压缩楔形部(11、12)、以及也能够朝向和远离彼此移动并且与先前提到的所述两个楔形部(11、12)共同作用的另外两个可压缩楔形部(14、15)。
5.如权利要求4所述的压缩单元，其中，所述四个楔形部(11、12、14、15)通过柔性带保持在一起，所述柔性带用于将所述楔形部(11、12、14、15)保持成能够相对于彼此移动，使得所述楔形部(11、12、14、15)和所述螺钉装置(7) —起形成集装式部件。
6.如权利要求1、2或3所述的压缩单元，其中，所述压缩组件不包括任何可移动部件。
7.如权利要求6所述的压缩单元，其中，所述压缩组件包括具有大致圆柱形外周的可压缩本体(20)。
8.如权利要求5或6所述的压缩单元，其中，所述压缩组件沿着在中心对称轴线方向上的一个或更多个缝隙分离。
9.如权利要求1、2或3所述的压缩单元，其中，所述压缩单元是框架(101)的整体部分，所述框架(101)具有适于容纳一个或更多个模块的开口、并且与所述模块一起形成用于诸如缆或管等的服务设施的穿引件，并且所述压缩单元设置在位于所述框架(101)的所述开口的一端处的盖部下方的空间中，所述压缩单元包括第一压缩楔形部(34)、第二压缩楔形部(36)和中间压缩楔形部(38)，所述压缩楔形部(34-38)具有倾斜的相互接触的表面。
10.一种使用根据任一前述权利要求所述的压缩单元的密封系统，其中，所述柔性片设置成与延伸穿过所述密封系统的服务设施直接地物理和电接触。
全文摘要
一种用于模块化密封系统的压缩单元，具有压缩组件，压缩组件设置成当其在一方向上被压缩时在另一个方向上膨胀，并且压缩单元包括包围压缩组件一端的导电柔性片。
文档编号F16L5/02GK102804535SQ201080026487
公开日2012年11月28日 申请日期2010年5月20日 优先权日2009年6月18日
发明者乌尔夫·希尔丁松 申请人:烙克赛克有限公司