[发明专利]密封元件以及带有该密封元件的电缆接头罩

说明书

本发明涉及环境的密封，特别是一种专用作电缆附件，例如电缆接头封闭罩的密封元件。

为了防止水的污染并且有时为保持压力，在电缆附件的设计中通常需要考虑环境的密封。例如在连接电缆时必须除去电缆外壳，以便露出用于联接的导体。另外，必须在暴露的导体周围进行某种形式的封闭，以便代替被除去的电缆外壳。这种接头外罩在有害的环境条件下必须具备与电缆本身的寿命相应的使用寿命，例如二十年。因此，环境密封的问题是决不能轻视的。

本发明可以用于许多领域，但是预期最适用于光纤接头罩和其他电缆或管件附件的密封。电缆接头罩通常需要装设在潮湿或泥泞的环境中，它需要有良好的密封，但是被密封的表面并不要求严格的清洁。

在欧洲专利说明书0159857号(Raychem)中公开了一种特别适合采用本发明的光纤罩。其中描述了一种能够容纳至少两条光纤电缆之间的对接接头的部件，该部件包括：

由一个基盘和可与该基盘脱离的一个空心盖构成的空心部件，基盘上具有至少两个相互邻近的出口用于分别容纳光纤电缆；该部件具有至少一个装设在部件内部的光纤编组体，用于存放处于一个出口到另一个出口的通路中的一组光纤，上述通路的最小曲率半径不小于上述光纤的最小弯曲半径；以及

用于把基盘连接到空心盖上的第一装置以及用于把至少一个光纤编组体连接到基盘上的第二装置，从而在第一和第二装置如此连接之后，使光纤被存放在至少一个存放平面中，其特征是，当第一装置脱离空心盖时，空心盖可以沿一定的方向移动而脱离基盘，该方向与存储平面基本平行，与基盘上每个出口的方向基本平行，并且基本上垂直于基盘。

基盘和盖最好是圆形的，可以用某种机械夹板和选定的某种环境密封装置一起把它们固定成一体，上述环境密封装置可以是密封垫，O形环，树脂密封或粘合剂。

在这种器件中使用O形环当然是广泛公知的，这种方式便于向光纤罩内重复地引线并且容易再次形成密封，可以经受罩内的高压，并且不受压缩作用的损害。

然而，我们也已经认识到了使用O形环的某些缺点，例如，O形环所承受的力以及随之变形的程度对所需的良好密封来说是不可靠的。所需的压力通常很高，从而要求被密封的部件必须很坚固，也就是说，其外壁要厚。在上述光纤罩的情况下，就意味着基盘及至小圆盖的下部边缘必须采用粗糙的构造。进一步的缺点还有，O形环和基盘的表面以及被密封的圆顶都需要仔细地清洗，并且不能有擦痕或模压的缝隙。由压力，受热或额外的机械负荷造成的尺寸上的变化也可能有碍于良好的密封，并且由于大多数用于制做O形环的材料在低温下会失去弹性，其性能也不能满足可靠性的要求。

本发明的目的在于，把O形环或其他保持元件与一种适当的密封材料结合使用，从而克服O形环的上述缺点。这种新的结合方式能产生惊人的效果，这种效果在两者单独使用时是没有的。其原因可能是由于保持元件具有存储能量的能力，这将在下面描述。

本发明提供了一种密封元件，它包括：

(α)一种圆锥渗透量在80至400(10^-1mm)之间并且极限伸长度至少为100％的密封材料，以及

(b)用于该密封材料的一种弹性保持元件。

上述圆锥渗透量的极限伸长度是按照美国国家标准鉴定ASTM-D217和ASTM-D638测试的结果。

圆锥渗透量至少应为100，最好是至少为120，并且应该小于350，而最好是小于200(10^-1mm)。极限伸长度应至少为200，最好是至少为400％。

许多材料都可以被用做密封材料，但我们最喜欢用凝胶。凝胶具有许多优点，例如，由于它们由于在室温下具有类似液体的可弯曲性能，因此其具有高度的适形性能，从而与被密封的衬底相吻合。凝胶具有交链的结构，从而具备弹性，附着强度和形状的稳定性。交链的结构可能来自交链状的化学粘合剂，例如在使用硅胶或聚胺脂胶的情况下，或者是源于其结晶区域的构造，例如在使用以块状共聚物为基础的热塑性凝胶的场合。无论哪种情况，凝胶都包括借助于油或其他物质伸展的某种形式的三维聚合物网络。在美国专利US4600261中所述的凝胶在本文中作为参考。

我们希望使用预塑化的凝胶，或者用其他方式形成其三维结构使其与被保护的衬底脱离。我们发现，最好是把凝胶的成分浇注到要密封的表面之间，然后使其凝固。由此就能使密封元件预先成形，以便在将其定位在基盘和光纤罩的圆顶间之前便于搬运和储存。