橢圓形口的密封裝置的製作方法

2023-08-12 20:05:41

專利名稱：橢圓形口的密封裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及口的密封裝置。具體地涉及冷用橢圓形口的密封裝置。具體說來，此橢圓形口的密封裝置被用於光纖的封閉罩(Closure)。
背景技術：
在電信產業中，當需要從幹纜中取出纜線中的光纖或者需要將有源的電子線路加到系統中時，這就要求將光纜剖開。對剖開的光纜必須加以密封。進入或者離開帶有圓形孔或通道的封閉罩的光纜，其密封雖較容易，然而一些工作場所常常需要使用那種會帶來更複雜的密封問題的橢圓形口。這種密封可能包含在線上的封閉罩中，其中光纜纖維進入該封閉罩的一端，新的或者原始的光纜纖維則從外殼的另一端出來；或者包含在所謂的對接封閉罩中，其中的光纜纖維或者要連接的電纜插入外殼的一側，並從封閉罩的其上固定有通常為穹形頂的基礎件，即封閉罩的供光纜進出的部分同側再排出。美國專利US.5,155,794和專利申請序列號No.08/008,227(WO 90/08336)以及美國專利US,5,097,530則描述了優選的光纖對接封閉罩。帶有集成但可拆卸的電子線路管殼的對接封閉罩，則在申請序列號07/439,898和08/000,991的文獻中被描述。這些專利和申請每一份中公開的內容，作為參考，實際上在此被完全結合在說明書中。
因為天然氣管道和通信線路是在同一條地溝中共同挖溝，故存在一種尋找無熱收縮性密封的要求，即對於光纜進出封閉罩的地方採用冷用製品密封。鑑於熱收縮材料作用快、效率高，並能以壽命長和消除張力等額外好處提供極好的密封，故相對而言，故產生出一種能夠安裝在各種溫度變化範圍、且在-40℃至+60℃的重複性熱循環條件下的任意正壓力下提供密封的冷用封閉罩則比較困難。產生出能夠應用在含有可能僅為一英尺寬或者更小基座的，並受基座限制的場合中的機械冷密封，甚至更加複雜。
發明概述本發明能夠保證先前期望的性能以及其它許多好處，這對於閱讀過本發明概要和詳細描述的普通技術熟練人員是顯見的。本發明還能提供對例如光纖對接封閉罩上橢圓口的冷用機械密封裝置，能夠在-40℃至+60℃的重複性溫度循環下，且當需要時，能夠在例如約2磅/平方英寸的正壓力保持密封。這種橢圓形口的端部密封裝置，包括可消除內應力的重複性膠粘劑密封，以及可選擇光纜的對比橡膠密封圈，以保護和密封光纖。此密封裝置為的是要應用在對接封閉罩的不可透漏基座場合中，而且只需使用標準的遠距離通訊檢修工具，例如通用的「管鉗(CAN)」板手，即3/8」和7/16」的六角頭起子即可完成。此外，該密封裝置在今後萬一需在封閉罩中加以改變時，可保證光纜移動和進出。另外，本發明能夠對任意的電子線路管殼提供完整的對接封閉。
附圖簡述

圖1表示包含光纖封閉罩的本發明所述橢圓形口端部密封裝置的分解圖。
優選實施例描述本發明特定優選實施例的實際例子，將參照該附圖加以描述。更確切地說，本發明橢圓形口的密封閉合1000表示在該圖中。此端部密封裝置100包括帶橢圓形口的兩個對開的半殼體10a和10b，其與螺栓12、墊圈14及在半殼體10b上模製出來的接插螺母16一起構成。或者換一種方式，可在兩個半殼體中的適當位置模製或者壓製出接插螺母和俘獲螺栓，即帶有螺紋端及在鄰近螺栓頭處的光杆螺栓，用來將兩部分連在一起。在兩個半殼體中帶有螺母接插座的進一步好處是，其時這兩部分是雌雄同體的，可以降低成本和避免安裝失誤。
此對開的半殼體10a和10b，進一步可以沿其外緣由邊緣楔形件18a和18b加以密封。當結合在一起時，主體的邊緣便形成梯形延伸的截面，儘管適合的任意鎖緊形狀也可以接受。這些邊緣密封件最好帶有比沿截面邊緣延伸的梯形軌槽深的中心凹槽19a，以提供方便運動的間隙並為過量的膠粘劑提供脹槽。在操作中，半殼體10a和10b是配對的，螺栓12和墊圈14旋轉以在橢圓口上形成初始的密封裝置100，並將邊緣的楔形件18a和18b裝在外緣，以提供額外的密封並一起消除應力。模壓在半殼體10a和10b上的是制動檔塊20a(20b未表示)，它隨著楔形件18a和18b的推進向下彎曲，隨後當楔形件完全嚙合而產生密封時發出「卡搭聲」。此制動擋塊能夠防止楔形件18a和18b在時間周期長時及/或在熱循環時滑落，和/或在粗糙環境下振掉。當需要再打開殼體時，將邊緣的柔性制動檔塊20a及20b抓手壓下去，且使楔形件18a和18b滑落。
與基礎件200和圓穹頂300的單元連在一起的端部密封，構成了對接的閉合密封1000。此圓穹頂可以通過任何適合的密封結構連在基座上，例如美國專利US 5,155,794中熱收縮塑料或美國專利US 5,097,530和申請08/008,227中的企口槽和漲圈，或者US 07/439,898，US 07/473,143(WO 90/05930)和US 4,924,034中的自動定心夾緊裝置和卡環結構。如前提供的每一份專利或者申請，完全在此被結合作為參考。
兩個半殼體10a和10b，限定了圍繞此封閉罩的橢圓形口500的密封件。作為此密封件兩個半殼體10a和10b的適用材料，必需具有良好的耐化學性，在安裝載荷下具有最小的伸長(最好小於5％)，耐衝擊，具有低的吸溼性和良好的模壓加工性能，耐紫外線及在-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。作為楔形塊18a和18b的適合材料與半殼體類似，但此材料還必需具有低的蠕變。其實例是塑料，例如玻璃填充材料如尼龍或者聚醯胺。
在密封罩100的內部有塑料襯套24a及24b，其上帶有齒、刃形支承或其它高摩擦的嚙合件，以與橢圓形口500嚙合。其適合材料是玻璃填充的尼龍。可供選擇的是，此殼體可能包括有齒狀物、刃形支承之類模壓其中，其中殼體的材料足夠硬以咬入橢圓口500(即嚙合)。在此橢圓口襯套和膠粘密封劑28a及28b之間有一個區域22a及22b，它包含一層密封劑材料23以密封住橢圓口500，而且膠粘密封劑28a和28b夾在柔性的抓手38a及38b和40a及40b之間。這樣兩組抓手及其角度向外，能夠改善沿光纜縱軸的安裝和消除應力。最好將此抓手模壓在主體的隔板(Closure)而不是在任何襯套上。適合的密封材料是膠粘劑，例如丁基膠粘劑，乙柄三元橡膠(EPDM)、環氧樹脂或者矽酮膠粘劑。優選的膠粘劑是在壓力而非溫度作用下能夠流動的交聯的丁基膠粘劑。密封罩主體中的抓手是朝向密封罩開口的，並在該主體中位於區域22和兩抓手間的區域之間的通道逐漸變細的，使密封劑23和28融合在密封罩的截頂上。因而本設計能夠保證完全圍繞纜對口的密封，以及確保消除漏洩的途徑。
為了消除光纜應力，對於相互鄰近的光纜包括帶有兩個半邊孔的羊毛油脂或者鎧裝30a及30b。螺栓擰緊在33及34上以將光纜牢固地夾緊而提供應力的消除。此羊毛油脂幫助將不同規格的光纜箍制和密封起來，同時提供應力消除而與纜的尺寸無關。此單元的規格是能貼合在抓手和主體一半的橡膠密封圈接納部分之間的空間29a及29b中。
在內抓手中有適合的密封材料單元28，以對纜進行密封。此適合的密封材料是一些規定用作密封的材料23，如膠粘劑，最好是交聯的丁基膠粘劑。這些抓手配備充分的密封，且當光纜沿其縱軸在任意方向上被推或者突然猛拉時，能夠阻止光纜移動以及膠粘劑的滯流。抓手之間的間隙是以使膠粘劑的擠出減少，例如約為1/8″或者更小。最好使抓手在其封閉罩中的基座上比較厚，並以距基座平面略小於90°的角度(如85°至88°)向外，即朝向封閉罩開口的角度。當從公共的垂直線觀察時，這種向外的角度85°/88°或者102°/105°，能夠幫助獲得光纜向外偏和對中心的傾向，以提供給向推拉應力消除及為密封劑膨脹提供餘地。
該殼體一半進一步包括一密封膨脹區域33，位於纜應力消除接收區29和柔性抓手之間。這在安裝較大光纜和/或在熱循環時為密封劑的膨脹提供餘地。
在離開橢圓形口的封閉罩外緣上，有橡膠對心密封圈26a及26b，以阻止水向下流到纜而進入封閉罩，且在安裝時幫助纜對心。這些橡膠密封圈具有嵌套式的構形，其一部分可更換，以適應各種規格的纜。適合的橡膠密封圈材料是橡膠，例如矽酮、乙丙三元橡膠或者腈橡膠。對於特別小的纜來說，可以將附加的膠粘劑帶50及60纏在纜的周圍製成，並對夾在柔性抓手38a/b和40a/b間的膠粘劑提供充分的密封。可供選擇地是，這些膠粘帶50及60包括一層安裝時減少拉伸的，例如聚丙烯的聚合物薄膜。
在優選實施例中，此密封裝置的兩部分構形，允許該密封的一半滑到基座200的口500上，且其另一半則從外部加上去。螺栓用來將這些單元內連在一起。這種構形的密封裝置已被用於約從0.35英寸至0.77英寸變化的不同尺寸纜組合的密封，安裝在從室溫約20℃向下到約-7℃的任何地方，並在從-40℃至+60℃超過100個周期的循環和約為2磅/平方英寸數量級的正壓力下未出現故障，可供選擇地是在10英尺的水位差之下。
本發明是參照特定的優選實施例進行描述的。然而對於本領域普通技術人員顯見的各種變形，預期在本發明的範圍之內。例如膠粘劑材料可供選擇用根據美國試驗材料標準(ASTM)中D217提供的具有約50至150(10-1mm)圓錐貫入度的凝膠材料代替。如插頭36和插座38之類的插銷結構，可以加到或者模壓在密封罩的一半上面，以幫助將主體兩半裝在一起。此外，各元件的材料可以變成其它類型的塑料和/或根據使用或作用變成澆注的金屬外殼。特別大的纜可能需要額外的冗長密封。可以利用外緣螺栓來取代邊緣的楔形體。此橢圓口密封裝置可以用於銅質(copper)遠距離通訊產業中橢圓形口的封口，或者作為建築物、地下庫、船或收音機中流水槽出水端(bulk head)的密封。最後，本密封裝置可對圓形纜開口加以變換。
權利要求
1.至少用於密封一種大致為圓形纜的口密封裝置，包括主體的第一和第二個半殼體，其間限定一個外殼，所述外殼帶有一個用於橢圓形口的開口，和與其相反的用於纜進入或者離開此外殼的另一開口；連接組件，以將此兩半殼體連接在一起；沿此外殼的縱向外圍提供附加密封的邊緣封閉件；每一半殼體中的橢圓形口的卡緊部分，以及每一半殼體中的橢圓形口的密封區域；半殼體中的柔性的內纜接收抓手，以將密封材料接收在抓手之間，所述柔性抓手能夠箝制密封材料並提供應力消除和抵制纜沿其縱軸方向上的移動，所述抓手相對於沿半殼體及纜穿過的縱軸作出的垂線，以小於約90°的角度向外傾斜。
2.根據權利要求1的密封裝置，進一步包括位於柔性抓手和與橢圓口一側相反的另一側之間，以接收消除纜應力的羊毛油脂的部分，而且邊緣封閉件為邊緣的楔形體封閉件。
3.根據權利要求1的密封裝置，其中所述的連接組件包括至少在兩個半殼體之一中的接插螺母和螺栓。
4.根據權利要求3的密封裝置，進一步包括有為纜出入此外殼用的對中的橡膠密封圈。
5.根據權利要求4的密封裝置，其中所述橢圓口密封區內和柔性抓手之間的密封材料是膠粘劑。
6.根據權利要求5的密封裝置，其中所述的膠粘劑是交聯的丁基膠粘劑。
7.根據權利要求1的密封裝置，其中的殼體部分是由玻璃填充的聚丙烯製做的，而且連接兩個半殼體的組件是螺母和螺栓之類的組件。
8.根據權利要求1的密封裝置，其中所述的卡緊部分，選自由卡緊的襯套或模壓在半殼體上的區域或者它們的組合組成的小組之中。
9.根據權利要求1的密封裝置，進一步包括有箝制相鄰纜的纜箝制機構，以及帶有在殼體中將此箝制機構接收在內部柔性抓手之間的部分和接收對中纜的橡膠密封圈的區域的外殼。
10.根據權利要求9的密封裝置，其中所述的半殼體包含沿其外緣的制動檔塊，以接納楔形體。
11.根據權利要求10的密封裝置，其中所述的卡緊部分是玻璃填充的尼龍製成的襯套，邊緣楔形體是由玻璃填充的尼龍製成。
12.根據權利要求11的密封裝置，進一步包括有光纖封閉罩的基礎件和密封在此基礎件上的穹形件，其組合則構成光纖的封閉罩。
13.根據權利要求10的密封裝置，進一步包括有位於柔性抓手和橢圓口密封區之間的邊緣通道，以讓每一區域中的密封劑在安裝時散布和粘連在一起，以形成連續的密封區。
14.根據權利要求13的密封裝置，進一步包括有在半殼體中的插頭和插頭接插件。
15.根據權利要求14的密封裝置，其中所述的半殼體為雌雄同體的。
16.一套能夠組裝以形成圍繞橢圓形口密封的零件，包括兩個半殼體，至少其中之一帶有與其聯合在一起的螺母件，另一個半殼體帶有與其聯合在一起的螺栓件；包括有密封和夾緊半殼體外緣的邊緣楔形件；橢圓形口卡緊襯套；密封從橢圓口中排出纜的對中的橡膠密封圈，以及將纜密封在一組模壓在半殼體中的柔性抓手內的分開的膠粘劑，所述柔性抓手能夠抵制膠粘劑和纜沿纜的縱軸移動，並將半殼體密封到橢圓口上。
17.根據權利要求16的整套零件，其中所述的半殼體包括位於柔性抓手和抓手與卡緊襯套間區域之間的通道，以在安裝這套零件時讓上述區域中的膠粘劑與抓手之間的膠粘劑粘連。
18.一種光纖封閉罩，包括有能夠密封到基底件上面以形成外殼的穹形件；一個基礎件，所述基礎件至少帶一個橢圓形的貫穿口，以提供通向穹形頂和基礎件之間形成的外殼的入口；以及一個橢圓形口的密封，該密封包括主體的第一和第二個半殼體，其間限定一個帶密封口的外殼，所述外殼帶有一個用於基礎件中橢圓形口的開口，和與其相反的用於纜進入或者離開此帶密封口外殼的另一開口；連接組件，以將此兩半殼體連接在一起；沿此帶密封口外殼的縱向外圍提供附加密封的邊緣楔形體封閉件；每一半殼體中的橢圓形口的卡緊部分；每一半殼體中的橢圓形口的密封區域；位於半殼體中並與其成一整體的柔性內纜接收抓手，以將密封材料接收在抓手之間，所述柔性抓手能夠箝制密封材料並提供應力消除和抵制纜沿其縱軸方向上的移動，所述抓手相對於沿半殼體及纜穿過的縱軸作出的垂線，以約小於90°的角度傾斜。
19.一種在橢圓形口中密封纜的方法，包括將兩個半殼體圍繞橢圓形口聯在一起，上述半殼體帶有口卡緊區域、口密封區域和纜密封區域，而由一個通道連在一起；圍繞口對這些半殼體加壓，以將口和纜密封，將口和纜的密封區中的密封劑驅趕到一起，以形成連續的纜和口的密封。
全文摘要
本發明提供一種冷用橢圓形口的密封裝置，其對於光纜的密封特別有用。此封閉裝置包括對安裝在一起以限定外殼的殼體件的外圍楔形體的密封，使光纖定位、抵制密封材料移動並沿光纜縱軸提供應力消除的柔性內抓手。
文檔編號G02B6/44GK1129987SQ94193186
公開日1996年8月28日 申請日期1994年7月21日 優先權日1993年7月23日
發明者M·莫桑, K·梅利亞, M·麥考, M·施坦堡, D·韋特邁耶, J·哈勒, L·科特 申請人:雷伊化學公司