专利名称：用于接触特别是长圆筒形物体如缆线或管路/管子的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于接触特别是长形的，例如基本呈圆筒形物体如缆线或管路或管子的装置，在下文中“管路”一词也包括“管子”的含义。
例如，欧洲专利文件第0,744,788 A1号中公开了一种这样的装置，它用于以导电的方式接触圆筒形物体如缆线或管路的导电外表面。该装置包括一个基本结构，在其组装位置上抵靠被接触物体，由涂覆弹性橡胶材料的弹性金属带构成。
这种公知的装置以简单方式组装，但是，其制造却复杂且成本高。
本发明的目的是提供一种权利要求1前序部分中所述的那种装置，却没有公知装置的缺点，本发明的装置更为简单，因而成本更低。
本发明的目的是通过权利要求1的技术方案实现的。
在本发明中，弹性材料至少部分地，最好全部地由至少一种热塑性弹性塑料(TPE)构成。热塑性弹性塑料的性质类似于塑料的性质且易于加工。例如，基本结构在一定程度上由弹性材料构成，如果使用热塑性弹性塑料，那么就可以用注塑法制造。另外，将TPE的基本结构挤压成带也是可行的。除了热塑性弹性塑料以外，基本结构也可以包括另外的弹性材料如硫化的橡胶。
热塑性弹性塑料提供的另一种优点在于混合不必紧临加工前进行。这些材料能够以准备加工的状态得到，在该状态下可被储存。
热塑性弹性塑料提供的特殊优点在于其可以快速硬化，且无需硫化。因此，材料加工时间被缩短，例如，当注塑时，注塑模中的停顿时间可缩短，从而缩短了工作循环，因而使本发明的装置的制造成本更为低廉。
另外，热塑性弹性塑料的特点是高的老化稳定性。热塑性弹性塑料还可提供以下优点—极好的弯曲疲劳耐久力，
—高的冲击耐力，—对化学品和气候老化的高的耐受力，—良好的电学性质，—高的耐撕裂和磨损性能，—能够与聚烯烃共同注塑和共同挤压，—热塑性弹性塑料易于用颜料和着色剂染色，—由于可再循环，而且在加工中不会产生危险的蒸气如亚硝胺，因而热塑性弹性塑料更符合生态学要求。
在本发明中术语“接触”的含义覆盖机械和/或电接触。在电接触的情形中，装置设有接触装置以便在被接触物体和导体如接地缆线之间实现导电连接。
本发明的基本结构基本上可以是刚性的。但是，在本发明的进一步发展中，基本结构是挠性的。在这种情形中，基本结构借助其挠性与被接触物体的表面相配合。以这种方式，即使是非平面或弯曲的物体也可以被接触。被接触的物体可以呈多种几何形状如任意截面的板、杆、管路。
在本发明的另一个实施例中，基本结构的设计使得在其组装位置上时它最好象一个环或套筒那样包封被接触物体。因此，当例如接触缆线或管路时，基本结构可保持可靠地抵靠被接触的物体。
在本发明的另一个适宜的实施例中，基本结构被设计成一个围绕被接触物体的张紧夹子。在这个实施例中，装置的组装得到简化。
本发明的基本结构可以分成若干部分，例如，通过在组装位置上连续在圆周方向安装的几个例如半环形部分来接触缆线或管路。但是，基本结构最好是整体的，其两端设有基本垂直的托架，托架在组装位置上最好可通过螺钉或夹子结合在一起。该实施例的基本结构的整体设计可进一步简化本发明装置的组装。通过相互连接托架，本发明的装置牢固且简单地紧固在被接触的物体上。
在本发明的另一个实施例中，在基本结构的横向上或在某轴向上相互隔开的弹性密封唇边在其纵向上或其圆周上延伸，设置在基本结构的在组装位置上面对被接触物体的一侧上，而且在组装位置上按照密封方式抵靠被接触物体的外表面。按照这种方式，在组装位置上，在被密封物体和基本结构之间包住的一个空间将被密封，从而可防止空气、灰尘或水汽进入。在这个实施例中，密封唇边最好至少部分是热塑性弹性塑料。因此，通过使用热塑性弹性塑料来制造基本结构的一部分而提供的优点同样可在制造密封唇边中得到。
在上述各实施例中，密封唇边可以是分开的，也可以结合于基本结构的弹性材料或与其连为整体。当密封唇边与基本结构为整体时，本发明装置的制造将进一步得到简化。
在本发明的一个实施例中，热塑性弹性塑料具有下述材料性质中的至少一个—肖氏硬度(A)大约为35至85，最好为大约47至70，特别是大约64(DIN 53505-A)，—压缩变形率小于大约40％，最好小于25％(DIN 53517温度70℃，时间48小时)，—抗拉强度高于大约6Mpa(DIN 53540)，—撕裂伸长率高于大约300％(DIN 53504)，—冷标准低于大约-20℃，最好低于大约-40℃特别是低于大约-50℃(DIN 53445-B)，—老化后硬度变化不超过大约±3％(DIN 53508，DIN 53505-A)，—老化后硬抗拉强度变化不大于大约±15％(DIN 53508，DIN53504)—老化后撕裂伸长率变化不高于±20％(DIN 53508，DIN 53504)—所述热塑性弹性塑料是耐臭氧和/或耐紫外线和/或耐油和/或耐气候老化的。
上述材料性质本身是很有利的，但是特别对于本发明装置的易于制造和长的工作寿命来说，则尤为有利。
原则上，基本结构可完全由热塑性弹性塑料构成。但是，在本发明的一个有利的实施例中，基本结构设有一个支承件，热塑性弹性塑料连接于该支承件。因此，本发明的装置的稳定性得以增加。热塑性弹性塑料可按照任意方式，例如通过浇注或注塑成形法结合在支承件上。但是，它也可以呈挤压带构件的形式。
在本发明的另一个实施例中，支承件是一条带，在基本结构的纵向或圆周方向上，最好在其全长上延伸，且最好形成托架。这个实施例结构特别简单，从而降低了制造成本。
关于包括支承件的各实施例，该支承件最好是金属的，特别是黄铜和/或高强度黄铜和/或低合金铜和/或铬镍合金钢。上述材料可提供极好的导电性，因而当本发明的装置是在导电构件如缆线或管路之间形成电接触的装置的一部分，支承件是传导电流的构件时是特别有利的。
本发明的装置用途广泛，例如用作阳极或阴极保护或用于安装通过一个孔进入一管路且由本发明的例如套筒状装置包封的传感器。在一个实施例的工作方式中，本发明的装置构成一个密封装置，它密封特别是长形的，例如基本呈圆筒形的物体如管路、软管或缆线的外表面。
在另一个实施例的工作方式中，本发明的装置构成一个特别为长形的，例如基本呈圆筒形的物体如管路或缆线的固定装置。例如呈密封的通道形式的装置可用于机械式固定管路、软管或缆线。
权利要求15涉及用于电接触特别是长形的，例如基本呈圆筒形物体如管路或缆线的导电构件的装置。该权利要求包括本发明的用于在被接触的物体和导体如接地缆线之间形成导电连接的装置。
在本发明的用于形成电接触的其它实施例中，接触件是金属的，最好由扁平股线、平带或金属编带构成。这种接触件成本低廉。
在包括接触件的其它实施例中，接触件连接于支承件。如果支承件是金属的，那么，通过在导体如接地缆线和在组装位置上可从外部触及的支承件之间形成导电连接，从而被接触物体通过与该物体抵靠的接触件而形成电连接。
在本发明的另一个实施例中，基本结构包括至少一个导电接触凸起，其在组装位置上抵靠被接触物体的导电部分，从而构成接触装置。这个实施例不要求分开的接触件，因而进一步简化了本发明装置的结构。
在上一个实施例中，接触凸起在支承件上适当设置。例如，如果支承件是金属片构成的，那么，接触凸起可以由在金属片上压成的弯曲或凸出部构成。
取决于具体的需要，热塑性弹性塑料可以在很宽的范围内选择。例如，在上述各实施例中，热塑性弹性塑料可以是热塑性聚氨酯(TPE-U)和/或苯乙烯嵌段共聚物(TPE-S)和/或热塑性聚烯弹性塑料(TPE-O)和/或聚醚酰胺嵌段共聚物和/或热塑性共聚多酯(TPE-E)和/或至少一种热塑性弹性塑料的弹性塑料合金。
权利要求23限定了一种制造复合产品的方法，所述复合产品由至少一种热塑性弹性塑料和/或至少一种如权利要求1至22所述的支承材料构成的。权利要求24和25涉及上述方法进一步实施。
现在对照以下附图详述本发明的实施例。
图1是本发明装置的第一实施例的立体图，图2是由图1所示装置电接触的电缆的一部分的放大轴向剖视图，图3是图1所示装置接触的缆线的立体图，图4是本发明装置的第二实施例的类似于图2的视图，图5是图1所示本发明装置的径向内表面的示意图，图6是处于装配位置的图4所示装置的径向示意剖视图，图7是本发明装置的第三实施例的立体图，图8是本发明装置的第四实施例的类似于图7的视图，图9是图8所示装置的与图7相同的视图，一端由一托架相连，图10是图8所示装置的与图8相同的视图，两端由两个托架相连。
在附图中相同的标号表示相同或相应的零件。
图1表示本发明装置的第一实施例，装置2用于以导电的方式接触长圆筒形物体如管或电缆的导电部分。装置2包括一个热塑性弹性塑料制成的挠性基本结构4，该结构中嵌入一个金属带状支承件6。
该实施例中的热塑性弹性塑料有下述材料性质—肖氏硬度A大约为64(DIN 53505-A)—压缩变形率小于大约25％(DIN 53517温度70℃，时间48小时)，—抗拉强度高于大约6Mpa(DIN 53504)，—撕裂伸长率(tear elogation)大于大约300％(DIN 53504)，
—冷标准(cold standard)小于大约-40℃(DIN 53445-B)，—老化后硬度变化不高于±3(DIN 53445-B)，—老化后抗拉强度变化不高于±15％(DIN 53508，DIN 53504)，—老化后撕裂伸长变化不高于±20％(DIN 53508，DIN 53504)，—热塑性弹性塑料是耐臭氧、耐紫外线及耐油的。
基本结构4在其两端装配托架8，10，支承件6沿基本结构4的圆周方向延伸至托架区域。在托架8上设有通孔，以便当图1的装置2处于的装配位置时穿过未画出的螺钉，所述螺钉旋入托架10上形成的螺孔14中，拧紧螺钉后，托架8，10可相互紧固，因而装置2的基本结构4封闭被接触的物体。螺孔14中的螺钉形成与金属支承件6的接触，它们可用来形成支承件及被接触的物体与图1中未画出的连接电缆，例如接地缆线的导电连接。
另外，装置2在基本结构的内表面16与相互轴向偏至在基本结构4的圆周方向铺设的密封唇边18，20相配合，在装置2的组装状态中，密封唇边以密封方式接触被接触物体的外表面。在图示实施例中，除了密封唇边18，20以外，在其外部还设有附加密封唇边22，24。在图示实施例中，密封唇边18，20，以及附加密封唇边22，24是由与基本结构4相同的热塑性弹性塑料制成的，并与基本结构连为整体。本发明的装置2可以通过嵌入支承件6制造，同时也形成密封唇边18，20，附加密封唇边通过挤压涂层嵌在热塑性弹性塑料中。但是，基本结构4连同密封唇边18-24也可以由挤压的带材构成。图2表示热塑性弹性塑料在支承件6的内表面26上留出一个接触区28。
关于图2所示的装配位置，装置2连同密封唇边18，20及附加密封唇边22，24一起抵靠在基本呈圆筒形的物体的外表面30上，在本例中是抵靠在缆线32的外表面上。一个导电区34已通过除去外导体的绝缘层在缆线32的外表面30上形成。在外表面30和支承件6的内表面26之间形成导电连接的接触件36安装在导电区34和支承件6的内表面26之间，该接触件在本例中是由弹性石墨制成的。但是，接触件36也可以由金属制成，例如，是多胶绞合金属线或金属编带。
当用图1中未画出的螺钉将托架8拧紧在托架10上时，基本结构4封闭缆线32的外表面30，密封唇边18，20和附加密封唇近22，24受压缩，以密封方式抵靠缆线32的外表面30，因而基本结构内表面和缆线32的外表面30之间形成的空间被密封唇边密封，防止灰尘和水汽渗入。另外，在托架8，10上可设置密封件以密封由基本结构4的内表面16和缆线32的外表面在基本结构的圆周方面包住的空间。
另外，当托架8，10被紧固时，接触件36在支承件6的内表面26和缆线32的外表面30上的导电区34之间受到压缩，从而在缆线32的外导体和支承件6之间形成导电连接。以这种方式，借助穿过支承件6和螺孔14螺钉可以在缆线32的外导体和外部导体如接地缆线之间形成导电连接。
图2表示密封唇边18，20相对于基本结构4的支承件6的相关纵向边缘38，40安装，使每条密封唇边18，20从有关纵向边缘38，40内的一个区域轴向延伸至有关纵向边缘38，40附近。以这种方式，在本发明装置2在支承件6和缆线32的外表面30之间安装在缆线32上时，密封唇边可靠地均等地受到压缩，而不是沿轴向分别向外被压出。由于基本结构以及密封唇边18，20和附加密封唇边22，24的弹性材料是热塑性弹性塑料，本发明的装置2的制造成本低廉。热塑性弹性塑料易于加工，例如可用注塑、浇注或挤压等方法低成本地生产，无需硫化。因此生产周期被缩短，使成本下降。
由于热塑性弹性塑料的上述材料性质，本发明的装置2坚固耐用、使用寿命长、老化稳定性好，可以承受高的机械应力。另外，其适用的温度范围大。
图1和2所示的装置2也可用作密封装置，例如用于密封特别是基本呈圆筒形物体的外表面上的导电触头等，以防止水汽或灰尘进入接触区域。在这种应用场合中，将不需要接触装置，特别是金属接触件36，那些部位需要支承件6。
图3表示图1和2所示的装置2处于组装位置。显然，在组装位置上基本结构4抵靠缆线32，象一衬套那样将其封闭。
图4是本发明的用于形成导电接触的装置的第二实施例，它与图1所示实施例的区别在于接触件36已由接触凸起取代，在图4中只画出一个接触凸起38。接触凸起38是由(相对于缆线的)横截面基本为凸形的隆起构成的，在顶视图中看去，基本呈圆形轮廓。
图5是基本结构4的径向内表面的视图，以顶视图表示接触凸起38和另一个接触凸起40，每个接触凸起由支承件6上的圆形凸出部构成。
图6是处于组装位置上的装置2的径向剖视图，除接触凸起38，40以外还表示另一个接触凸起42，接触凸起38，40，42在基本结构4的圆周方向上是等距分布的。
图7是本发明装置2的第三实施例，它与图1所示实施例的基本区别在于托架8，10设有分开的端部44，46，在图7中，它们从托架8，10提起。在本实施例中，端部44，46是完全由热塑性弹性塑料构成的模制件。在该实施例中，端部44，46是在托架8，10的平面48，50上方注塑的，在组装位置上，它们是相互面对的。但是，它们也可以按照任意方式连接于托架8，10。在组装位置上，端部44，46上的密封表面52，54以密封的方式相互抵靠。
图8表示本发明的装置2的第四实施例，它与图1所示实施例的区别在于支承件6装配有圆周边缘56，58，它们在基本结构4的轴向上间隔开来，用于接纳分开的热塑性弹性塑料的密封唇边构件60，62。密封唇边构件60，62可粘合在边缘56，58中，或通过夹紧或可靠锁紧的方式保持在位，每个密封唇边构件各包括两条轴向间隔开来的密封唇边64，66和68，70。
图9表示图8的装置2和连接着端部46的托架8。为了防止在密封唇边构件60，62邻接密封表面54的区域上的泄漏，端部46可设有凹部，该凹部与邻接的密封唇边构件60，62的自由端互补并用于接纳该自由端。但是，端部46也可以借助覆盖注塑(over-injection)连接于密封唇边构件60，62的端部。
图10表示图9的装置，端部44以相应于端部46的方式连接于支承件6。在图8至10的实施例中，密封唇边构件60，62最好由与端部44，46相同的热塑性弹性塑料制成。另外，密封唇边构件60，62也可以同端部44，46连为整体和/或端部44，46例如可在支承件6上注塑。
权利要求
1.用于接触特别是长形的、例如基本呈圆筒形物体如缆线或管路/管子的装置，它包括一个基本结构(4)，该基本结构在组装位置抵靠被接触物体且至少部分地由弹性材料构成，其特征在于所述弹性材料至少部分地由至少一种热塑性弹性塑料(TPE)构成。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述基本结构(4)是挠性的。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述基本结构(4)被设计成当处于组装位置时最好环形地或象套筒那样包封被接触的物体。
4.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于所述基本结构(4)被设计成夹子，该夹子可围绕被接触的物体紧固。
5.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于所述基本结构(4)是整体的，包括在其自由端上的基本正交的托架(8，10)，所述托架最好可使用螺钉或夹子相连。
6.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于所述装置(2)包括弹性密封唇边(64，66；68，70)，它们在纵向上或在基本结构(4)的圆周方向上是相互分开的，在组装位置上，它们安装在基本结构(4)的面对被接触的物体的一侧，并且在该位置上以密封方式抵靠被接触的物体。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于所述密封唇边(64，66；68，70)的弹性材料至少部分地由热塑性弹性塑料构成。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于所述密封唇边(64，66；68，70)是分开的，或者被连接于基本结构(4)的弹性材料上，或与所述弹性材料连为整体。
9.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于所述热塑性弹性塑料具有下述材料性质中的至少一种—肖氏硬度(A)大约为35至85，最好为大约47至70，特别是大约64(DIN 53505-A)，—压缩变形率小于大约40％，最好小于25％(DIN 53517温度70℃，时间48小时)，—抗拉强度高于大约6Mpa(DIN 53540)，—撕裂伸长率高于大约300％(DIN 53504)，—冷标准低于大约-20℃，最好低于大约-40℃，特别是低于大约-50℃(DIN 53445-B)，—老化后硬度变化不超过大约±3(DIN 53508，DIN 53505-A)，—老化后抗拉强度变化不大于大约±15％(DIN 53508，DIN53504)，—老化后撕裂伸长率变化不高于±20％(DIN 53508，DIN 53504)—所述热塑性弹性塑料是耐臭氧和/或耐紫外线和/或耐油和/或耐气候老化的。
10.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于所述基本结构(4)包括一个支承件(6)，所述热塑性弹性塑料连接于所述支承件。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于所述支承件(6)呈带状，沿基本结构(4)的圆周方向(4)，最好在其全长上延伸，且最好形成所述托架(8，10)。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于所述支承件是金属制成的，特别是黄铜或高强度黄铜和/或低合金铜和/或铬-镍合金钢制成的。
13.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于所述装置(2)构成一个密封装置，它密封特别是长形的，例如基本呈圆筒形物体如管路或缆线(32)的外表面。
14.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于所述装置(2)构成一个固定装置，用于固定特别是长形的，例如基本呈圆筒形物体如管路或缆线。
15.以导电方式接触特别是长形的，例如基本呈圆筒形物体如管路或缆线的装置，其特征在于所述导电方式接触装置包括如上述任一项权利要求所述的装置(2)和在被接触的物体和一导体如接地缆线之间形成导电连接的装置。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于所述接触装置包括一个接触件(36)，该接触件安装在基本结构(4)的在组装位置上面对被接触物体的一侧上。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于所述接触件(36)是金属的。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于所述接触件是扁平股线、平带或编带。
19.如权利要求16至18中任一项所述的装置，其特征在于所述接触件(36)连接于所述支承件(6)。
20.如权利要求15至19中任一项所述的装置，其特征在于所述基本结构(4)包括至少一个导电材料制成的接触凸起(38，40，42)，在组装位置上所述接触凸起抵靠被接触物体的导电部分，从而构成接触装置。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于所述接触凸起是在所述支承件上形成的。
22.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于所述热塑性弹性塑料是热塑性聚氨酯(TPE-U)和/或苯乙烯嵌段共聚物(TPE-S)和/或热塑性聚烯弹性塑料(TPE-O)和/或聚醚酰胺嵌段共聚物和/或热塑性共聚多酯(TPE-E)和/或至少一种热塑性弹性塑料的弹性塑料合金。
23.一种制造复合产品的方法，所述复合产品由至少一种热逆性弹性塑料和/或至少一个支承材料构成，具体来说是一个如上述任一项权利要求所述的装置，其中，热塑性构件通过熔接或覆盖注塑(over-injection)与支承材料相连接。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述熔接是通过镜面焊接进行的。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述支承材料是金属和/或塑料，特别是尼龙。
全文摘要
本发明涉及用于形成与特别是长形的,例如基本呈圆筒形物体如管路和缆线的接触的装置,该装置包括一基本结构(4),它在组装位置上抵靠被接触物体,至少部分地由弹性材料构成。在本发明中基本结构(4)的弹性材料至少部分地由热塑性弹性塑料(TPE)构成。本发明的装置(2)能够以简单、经济的方式制造并有广泛的用途,例如用作形成与特别是长形的,例如基本呈圆筒形物体如管路或缆线(32)的导电件形成导电接触的接触装置。
文档编号H01R4/64GK1247286SQ9911197
公开日2000年3月15日 申请日期1999年8月5日 优先权日1998年8月6日
发明者布里塔·道默 申请人:卡林道默机械零件两合公司