用于如电缆接头等部件的防风雨方法与装置的制作方法

专利名称：用于如电缆接头等部件的防风雨方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于使如电气部件等结构或装置防风雨(weather-proofing)的方法与装置，并且更具体地涉及在使用共轴接头等的各共轴电缆之间进行防风雨连接的一种新颖且改进的方法与装置的应用。
虽然本发明可用于各种不同的装置和/或结构，但为给出具体实例起见，这里所描述的实施方案是就各共轴电缆之间的防风雨连接问题展示和描述的。
在诸如共轴式电缆等电缆之间的连接可使用防风雨方法或装置，特别是电缆和有关接头拟用于室外或露天使用。为获得这种连接的有效的防风雨性，需要考虑许多问题。例如，最好是防止由于其他环境因素而使湿气进入连接件内，并且尽可能降低诸如接触电阻等连接的电特性。接触电阻可能由于接头材料的腐蚀、其他材料在接头接触表面上的沉积、或其他物理或化学过程而增大，这些物理或化学过程是由于湿气或其他环境因素、污染物或其他外来物质对接头的影响而发生的。
作为一个相关的问题，最好也尽可能减少接头周围的凝聚作用。也就是说，即使排除了环境湿气等，温度和湿度等的变化也可能引起在接头周围形成的凝聚。
第三，当用于野外时，需要某些在接头的各部件之间保持适当扭矩或所需连接力的装置。接头各部件之间的所需接合力的保持有助于保持例如接触电阻等的接头的所需电特性。诸如风载或振动力等各种力会发生在露天电缆及其有关连接中，从而导致会使连接松脱的振动。
因此，已利用了缠绕和密封这种共轴连接件的各种方法。在一种方法中，围绕连接件采用一些易挠曲的丁基橡胶，它们通常是绕接头缠绕的粘性带状材料形式。但是，这种丁基橡胶带对温度变化是敏感的，高温时变软和胶粘而低温时变得较硬和不易挠曲。这些特性会妨碍在过高或过低温度下的安装和/或拆卸。例如，在较高温度下，丁基材料可能转移到安装者的手上和工具上，进一步妨碍安装和/或拆卸。在寒冷天气当它变硬和不易挠曲时，这种橡胶带难于缠绕以便紧密地贴合连接件。从而，采用这种丁基橡胶带的密封方法的合理应用受到该丁基橡胶材料的这些特性的妨碍，这些特性导致连接件的密封不完全或不适当，产生了湿气会凝聚在其中的空隙或气泡，且在过高或过低温度下安装或拆卸时较困难，并且会弄脏安装者的工具或手。
有时利用的第二种方法是提供一冷收缩制品，该制品被张拉到一波纹管上并由管子转移到一电缆上以覆盖接头和其中的连接区。波纹管为一较细长的元件并且在收缩制品施用之后必须将其拆除和卸下。这在操作细长管和将其安置在电缆上并且将被张拉材料转移到连接件上且与连接件适当对准时可能引起一些麻烦。这也造成一些过量的材料、脏污等。当工作在空间一般受限的高楼或其他高的支撑结构中的高架电缆上等时，这些因素可能是特别不方便的。此外，大量这样的细长管形波纹载体与其上的相关冷收缩制品的包装、运送和贮藏可能是不方便的。
本发明的一个方面为如共轴电缆中的共轴接头等装置或结构提供一种改进的防风雨方法。根据本发明的另一方面为如共轴电缆中的共轴接头等装置或结构提供防风雨装置。
按照本发明的更具体方面，为在利用共轴接头等的共轴电缆中提供一种防风雨连接的方法，该方法包括绕电缆和连接件周围密封、排出连接件周围的空气以尽可能减少凝聚、以及减缓接头周围的振动以便保持接头扭矩等步骤。
按照本发明的另一方面，为形成有共轴接头等的共轴电缆中提供一种防风雨连接的装置，该装置包括绕电缆和接头周围安装并且密封连接的密封件、排出连接件周围的空气并尽可能减少凝聚的排气部件、以及保持接头扭矩的减缓振动的部件。
按照本发明的又一方面，为在共轴电缆中以共轴接头等形成的共轴连接提供了设置可重入的防风雨保护层的方法，该方法包括绕连接件周围密封、排出连接件周围的空气以尽可能减少凝聚、和减缓接头周围的振动以便保持接头扭矩、以及根据需要重入所述防风雨保护层等步骤。
附图中

图1为说明本发明的防风雨方法与装置的一个实施方案的分解透视图；图2为说明本发明的防风雨方法与装置的第二实施方案的分解透视图；图3为说明本发明的防风雨方法与装置的另一实施方案的透视图4为有局部剖面的正视图，进一步说明图3的方法与装置。
现在参见附图，先参见图1，其中示出本发明的防风雨方法与装置的第一实施方案。虽然这里所述的本发明各实施方案是参照将共轴电缆的长度部分或片段互连所用的共轴接头示出的，但本发明也可以有其他的应用，例如借助各种型式的接头或拼合连接件等在各种其他型式的电缆或包括单股电线或多股电线的电线之间进行连接。本发明也可用于包括但不限于电气装置的防风雨装置和结构中。
图1示出一直径较大的共轴电缆12与一直径较小的共轴电缆14之间的连接件10。该连接件采用一适合的共轴接头，该共轴接头包括用以容纳直径较大的电缆12的直径较大的第一接头部分16和与其相互配合的用以容纳直径较小的电缆14的直径较小的第二接头部分18。应当指出，权利要求1的方法与装置同样可应用于同样尺寸的电缆之间的防风雨和密封的连接并能使用同样尺寸的接头部件。
仍参见图1，设有一泡沫铸塑件20，并且在所示实施方案中，它具有两个基本上对称的半部分22和24，它们可绕接头16和18的外表面相互配合。泡沫铸塑件20具有足够的长度或轴向长度以完全覆盖接头16和18并且在其各端包括附加的延伸部26和28以便在接头16、18的每一侧密封地接合和覆盖相应电缆12和14的一短段。接头及其每一侧的该电缆的这一短段可称为“连接件”，该连接件按照本发明是防风雨的。
泡沫铸塑件20优选包括一闭孔预模塑泡沫塑料件，它具有整体的较坚实或较硬的表皮以提供若干刚性以便在往电缆12、14和接头16、18上施用的过程中控制其形状。同时，泡沫铸塑件20的内部部分是稍稍更易挠曲的，以便在两部分或两半部分22和24被接合或压在一起时能使其基本上绕电缆12、14和接头16、18的外轮廓成形。
此外采用某种形式的带或缠绕件30以便将泡沫铸塑件绕电缆12、14和接头16、18的周围固定就位并且提供附加的密封。在所示实施方案中，该带或缠绕件30可包括聚氯乙烯绝缘带或塑化带，塑化带在被张拉和缠绕在泡沫铸塑件20上时自动合并。缠绕件或带的适用材料的一个例子是具有塑化性的乙烯丙烯聚合物(EPR)带，例如由Texas、Austin的3M,Electrical Products Division提供的商标为SCOTCHTM,130C无衬橡胶拼接用粘带(Linerless Rubber Splicing Tape)。
根据需要，半部分22和24可沿一个边缘铰接(未示出)并设置有相互配合的弹键件(未示出)，例如，类似于在相对边缘的弹键52、54(见后述)中的其中一组。这能形成绕连接件10周围紧闭的一整体“蛤壳式”外形，并且它锁上弹键，而且在拆除带30之后可以打开弹键并且拆除以便于重入。
闭孔预模塑泡沫铸塑件20的适用材料的例子如下(1)发泡聚丙烯(EPP)泡沫塑料、例如BASF AG提供的NEOPOLENP；或Kaneka TexasCorpartion提供的EPERAN PP；或2)Illinois的Oletex of SouthHolland，或Massachusetts、Hyannis的Sentinel Products Corp.提供的交联聚乙烯泡沫塑料。
上述方法和装置具有许多有利的特性。例如，预模塑的泡沫铸塑件20的设置基本上控制了被缠绕的外表面的构形或形状，使得可采用可控的或可预测数量的缠绕件30并甚至可以成套等供应。另一方面，缠绕件30可以连续的成卷形式供应，其待利用的数量由安装者选择。泡沫铸塑件20通过在有关区域设置渐变的或圆锥的外表面32也有助于减少电缆与接头尺寸之间较陡过渡区的影响(在图1所示的实施方案中)。
此外，泡沫铸塑件20能排出空气以尽可能减少凝聚和绕连接件10周围的气穴，同时减缓可能由风载荷或振动力引起的振动。带30密封隔离了湿气或其他环境元素和/或污染物。该方法获得较清洁、简单和快速的安装。在较大输电线电缆与直径较小的电缆如跨接线等之间的连接中，泡沫铸塑件20限定和控制缠绕的几何形状。这使连接可用可控数量的缠绕材料以“足球形状”有效地加以缠绕，这种足球形状在工业中通常是允许的。然而，如上所述，一等同的装置与方法可用于互连同样尺寸的电缆，或用于防风雨的其他装置或结构而并不背离本发明。
并且，泡沫铸塑件20和缠绕件30在重量上一般比现有技术的丁基橡胶带材料轻。由于从泡沫铸塑件的可控的几何外形而言，缠绕是较恒定且可控的，故所得到的结构在美学上也更是可接受的。此外，这种外形可以较快且清洁地拆除，相反，现有技术的丁基橡胶带较粘并难以拆除。一条沿缠绕件30侧面的纵向切缝使泡沫铸塑件20可以安全且容易地被拆除。不同于现有技术的丁基橡胶带，泡沫铸塑件对温度的变化较不敏感而有利于在各种环境状况下安装和操作。泡沫铸塑件的材料不象丁基橡胶带那样会粘附安装者的手或工具，这又方便了安装和拆除。泡沫铸塑件20和缠绕件30若采用塑化带，则能在1米的水中经受住24小时的浸渍。
再参见图2，图中示出本发明的第二实施方案。防风雨性由卡扣形式的刚性壳体40提供，壳体40可以是剖分式组件，在所述实施方案中，壳体40包括两个互补的和对称的半壳体42、44。如图1同样型式的电缆连接示于图2中，并且同样的标号用来表示同样的零部件，包括电缆12,14和相应的接头16,18。如同图1中，这可以包括直径较大的输电线电缆与直径较小的电缆如跨接线之间的连接。然而，体现在图2中的发明可以用于同样尺寸的电缆和接头或用于其他装置中而并不背离本发明。半壳体42和44一起构成一组合壳体40，它是大体上圆柱形的和中空的。壳体40的纵向或轴向长度足以覆盖相应接头16和18的整个轴向长度，并且沿相应电缆12和14延伸一段附加长度以便完全包围和密封连接件10。壳体或外壳40可包括较为刚性的“可耐气候”的塑料，例如Valox 357U或364,GE Plastics出品的聚酯/PBT热塑性塑料。
密封通过设置一低硬度可压缩的密封或密封材料50的密封垫来实现，密封垫沿半壳体42和44的相应相互配合边缘以及沿组装时与相应电缆12和14接合的那些表面延伸。可压缩密封垫的适用材料是Santoprene 101-64，一种来自Advanced Elastomer Systems的热塑性弹体。
操作时，将对称的和互补的半壳体42、44沿连接件或装置对准以将其密封和卡扣在一起。在这方面，互补的、对准的成组卡扣突舌52和凸缘54可沿相应半壳体42和44的相应端面和相互接合边缘来形成。实际上，半壳体42和44可与图2中所示上部的半壳体42一样，只是绕由电缆12和14限定的纵向轴线相对于半壳体44转过180°。将设置在壳体40的中空内部中的一些泡沫材料60压成与接头16和18接触以排出气穴，从而阻止绕接头周围的凝聚、霉菌或发霉等。这种泡沫材料还有助于减缓振动，从而有助于保持接头16和18之间所推荐的扭矩或连接力。为此目的可采用一种较软的闭孔泡沫塑料，以便紧密地贴合各接头的外表面并消除气穴。
体现在图2中的本发明通过松脱开相应半壳体42和44之间的可松脱式卡扣锁合(例如突舌52和凸缘54)也是可以重入和重新使用的。半壳体42和44的安装和拆卸通过用手动接合或脱开相应互锁卡扣突舌和相配合凸缘52和54是比较简单而快速的。只采用了极少数目的零部件，即只有半壳体42和44、密封垫50和一些泡沫材料60。这种装置也设计成在1米的水中经受住24小时的浸渍。不同于上述现有技术的丁基橡胶带缠绕方法，并且如同图1的实施方案，图2的实施方案无论是在安装或拆卸时或在使用中对温度的变化都是较不敏感的。
另一方面，半壳体42、44可以沿一个边缘铰接而只沿相对边缘具有突舌和凸缘52、54，以形成“蛤壳式”外形。
以下参见图3和4，示出了本发明的又一个实施方案。图3中，一弹体配混料的细长挤塑管70被扩张至大于待覆盖接头或其他装置的最大外径的一个内径。在所示实施方案中，示出利用相配合的互连接头部件116、118实现直径较大的电缆112与直径较小的电缆113之间的类似连接，该连接总体用标号110表示。管70的弹体配混料可包括这样一些材料，例如1)由Rhode Island的Teknor Apex Co.提供的热塑性材料，或2)由Delaware的ARLON Silicone Technologies Division提供的硅酮材料。如这里所述这些材料可加以张拉，然后收缩到较小的回复直径。
管70的回复直径优选为稍小于待覆盖的连接件或装置的最小直径。因此，管70的一端在图3和4所示例子中紧密地接合着直径较小的电缆114。使用前，挤塑管70被卷成大体圆环形以便为以后的现场使用提供紧凑而方便的包装。使用时，将成卷的管70安置在连接件或其他装置的一端上，在图3和4中这包含直径较小的电缆114。然后管70可向另一电缆112的方向展开卷。例如，一波纹材料的圆环柱芯(未示出)可选择性地用来卷起管。
当展开卷时，弹体管收缩至其回复直径，以便大体上贴合连接件或其他装置的外部形状、包括接头116和118及电缆112的外部形状，其作用是既相对环境因素或污染物密封装置又能排除会在其中形成凝聚的气穴等。弹体材料对可能由风载荷或振动力引起的振动也起减缓作用。之后可以去掉圆环形柱芯74或将其作为管70的一整体部分加以保持，从而它可以用来在管70的重入和/或重新使用时展开管卷。另一方面，以图3和4所示的方式形成的密封可通过沿管70的一侧切出一纵向缝隙来重入，但在这种情况下它不能重新使用。相信这种装置和方法比上述的冷收缩缠绕方法在现场能更紧凑、快速和方便地安装，在后者中冷收缩件装在一细长波纹管上。图3和4的实施方案也设计成能在1米的水中经受住24小时的浸渍。
这里所示例和描述的是用于共轴电缆连接件或其他装置的防风雨方法和装置的几个实施方案。应当指出每个上述实施方案共同具有至少三个步骤、特征和部件，即1)密封一安装在连接件或其他装置周围并使它们耐气候的密封件；2)排气一排出空气的部件以尽可能减少凝聚；以及3)减缓振动一振动减缓部件以有助于保持接头扭矩。应当指出，在图3的实施方案中，弹性体管提供所有这三个部件或步骤。本发明具有许多优点和/或益处，其中一些在上文已进行了讨论并将其概述如下在密封之前排出空气、尽可能减少连接件或装置周围的气穴，以便消除凝聚的可能性；减缓由风载荷或振动力引起的振动以保持所推荐的接头扭矩；密封隔离开环境因素，例如灰尘、雨和雪，但不限于这些，从而例如保持输电线电性能的完善；适应于各种电缆直径的过渡和各种装置的外形的需要；消除凝聚引起的霉菌和发霉的可能性；因操作要求最少使组装容易和具有可重复性；在不规则的表面如变化直径的波纹共轴电缆上实现密封；在防风雨装置重入或拆除时清洁接头或装置；对安装温度不敏感；对拆卸温度不敏感；由于没有材料转移到手上而使得较易于安装和拆卸；在1米的水中经受住24小时的浸渍；缩短安装时间；安装后很少或没有废弃的材料；以及不需要安装工具。
尽管本发明可以允许有各种改型和替代形式，以上通过实施例已示出和描述了几个具体的实施方案，但应当理解这并不意味着将本发明限于所公开的具体形式。相反，其目的的是包括属于由附属权利要求所限定的本发明的精神与范围之内的所有改型、等同物和替代物。
权利要求
1．一种用于使如利用共轴接头等的共轴电缆的连接件等结构或装置防风雨的方法，该方法包括以下步骤绕结构周围密封；排出结构周围的空气以尽可能减少凝聚；以及减缓结构周围的振动。
2．权利要求1的方法，其特征在于密封、排气和减振各步骤通过以下各步来完成预张拉弹体配混料的挤塑管，将预张拉的管卷成大体上圆环形；将圆环形管安置在结构的一端；在连接件上展开管卷；以及使弹体管能收缩到其贴合于结构的回复直径。
3．权利要求1的方法，其特征在于密封、排气和减振各步骤包括设置一具有易挠曲的内表面和较硬外表面的泡沫铸塑件，绕所述结构周围挤压该铸塑件使其易挠曲的内表面绕所述连接件周围成形以尽可能减少气穴；绕该泡沫铸塑件张拉和缠绕一个带以便密封所述结构，该泡沫铸塑件和该带一起完成密封、排湿气和减振各步骤。
4．权利要求1的方法，其特征在于密封、排湿气和减振各步骤包括设置具有可耐气候的塑料外形和低硬度可压缩密封垫的剖分式刚性壳体；将一些易挠曲的泡沫填料装入该剖分式壳体组件的内部以便与所述结构的外轮廓贴合而排出空气并减缓振动；绕所述结构周围安置该剖分式组件并将壳体组件卡扣在一起以便移置绕结构周围形成防湿气密封的可压缩密封垫。
5．用于使在共轴电缆等中形成有共轴接头等的连接件等结构和装置能防风雨的装置，该装置包括一密封件，它安装在连接件的周围并将结构密封；一排气部件，它排出结构周围的空气并尽可能减少凝聚；以及一振动减缓部件。
6．权利要求5的装置，其特征在于所述密封件、排气部件和振动减缓部件包括一弹体配混料的挤塑管，该管预张拉到大于待防风雨的结构或装置之外径的一个内径；该挤塑的和经预张拉的管首先卷成大体上圆环形以使其可以安置在结构的一端上并且沿连接件将其展开，从而预张拉弹体管收缩到其贴合于结构的回复直径以便密封隔离开环境因素、减缓振动且排出湿气。
7．权利要求5的装置，其特征在于所述排气部件和振动减缓部件包括设置在所述结构周围的闭孔预模塑的泡沫铸塑料，该铸塑件具有较硬的外皮和较易挠曲的内部，以便紧密地绕结构的周围成形以尽可能减少气穴；所述密封件包括一些绕泡沫铸塑件的外表面张拉和缠绕的带，该带用于密封隔离开湿气和其他的环境因素。
8．权利要求5的装置，其特征在于所述密封件、排气部件和振动减缓部件包括卡扣式壳体，该壳体包括具有较软密封料的整体密封垫的剖分式组件；以及一些在该壳体内部的泡沫填料，用于绕结构或装置的周围成形以便排出空气并阻止凝聚、霉菌或发霉并且减缓振动。
9．权利要求8的装置，其特征在于所述剖分式壳体包括可对准结构各侧的互补的半壳体。
10．权利要求9的装置，其特征在于每个半壳体包括一可耐气候的刚性塑料外壳；并且所述整体密封垫包括沿其表面的低硬度可压缩的密封材料，这些表面接合另一半壳体和结构。
11．权利要求9的装置，其特征在于所述半壳体包括相互配合对准的互配装置，该互配装置在所述结构周围可脱开式地接合所述两个半壳体并且使所述密封垫移置以便密封接合。
12．权利要求7的装置，其特征在于所述泡沫铸塑件包括两个对称的半部分。
13．一种为由共轴电缆中的共轴接头等形成的连接件等结构或装置提供可重入的防风雨保护层的方法，该方法包括以下步骤绕结构周围密封；排出结构周围的空气以尽可能减少凝聚；减缓结构周围的振动；以及根据需要重入所述防风雨保护层。
14．权利要求13的方法，其特征在于所述密封、排气和减振各步骤通过以下各步来完成预张拉弹体配混料挤塑管，将预张拉管卷成大体上圆环形；将圆环形管安置在结构的一端；沿结构展开管卷；以及使弹体管能收缩到其贴合于电缆和结构的回复直径。
15．权利要求14的方法，其特征在于所述重入的步骤包括沿纵向切割挤塑管。
16．权利要求14的方法，其特征在于所述重入的步骤包括将所述弹体管重新卷成圆环形。
17．权利要求14的方法，其特征在于密封、排气和减振各步骤包括设置一具有易挠曲的内表面和较硬外表面的泡沫铸塑件，绕所述结构周围挤压该铸塑件以使其易挠曲的内表面绕所述连接件周围成形以尽可能减少气穴；绕该泡沫铸塑件周围张拉和缠绕一个带以便密封所述结构，该泡沫铸塑件和该带一起完成密封、排湿气和减振各步骤；并且所述重入步骤包括纵向切割所述带。
18．权利要求14的方法，其特征在于密封、排湿气和减振各步骤包括设置具有可耐气候的塑料外部和低硬度可压缩密封垫的剖分式刚性壳体；将一些易挠曲的泡沫填料装入该剖分式壳体组件的内部以便与所述结构的外轮廓贴合而排出空气并减缓振动；绕所述结构周围安置该剖分式组件并将该壳体组件的两剖分件卡扣在一起以便移置可压缩密封垫而绕结构形成防湿气的密封。
全文摘要
一种用于使如利用共轴接头的共轴电缆等所用连接件的结构或装置防风雨的方法,该方法包括绕结构周围密封、排出结构周围的空气以尽可能减少凝聚、和减缓结构周围的振动。
文档编号H01R4/70GK1236210SQ9910665
公开日1999年11月24日 申请日期1999年5月18日 优先权日1998年5月18日
发明者J·M·帕斯克 申请人:安德鲁公司