專利名稱：物件的密封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是物件如電纜或管件的密封、特別是在管道內(nèi)的物件或接頭部分的密封。這可以用來防止水、氣體或其它污染物沿管道而進入人孔等，或用以保護電纜接頭。本發(fā)明最初是以管道密封來描述的，(該術(shù)語包括“連通線”)而發(fā)明還應(yīng)用于其它密封場合，包括接頭套，管件保護和金屬孔眼等。
所需要的密封(而不是不明顯增厚的粘接)的原因就是在待密封物件和放置其在如一殼體內(nèi)的某些其它物體之間尺寸或形狀上的差異。例如，管道可以比所承載的電纜或其它物件大幾毫米到大幾厘米，橢圓形電纜也可以放置在圓形管道內(nèi)，或者比安置其內(nèi)的連接電纜大的接頭套外殼安裝尺寸內(nèi)。而當(dāng)兩根或兩根以上電纜之間的分線需要密封時，通常有必要將其構(gòu)成的凹型截面變?yōu)橥剐?，由此便可通過所說的剛性繞包或其它外套，或通過半殼型或尺寸可恢復(fù)(通常為熱縮性)套管來封閉。
這種密封通常是采用尺寸一致的密封元件，如O型環(huán)，或采用大量的密封劑或熱熔粘接劑，來形成的。而這些密封材料以通常的加工方式和令人滿意的形式來密封時，有時會出現(xiàn)問題，例如，尺寸一致的密封元件本身具有低的模量，尤其是，在將其用來填充大的空隙時，隨著時間的流逝，它會趨于蠕變。還有，如果不可能引入足夠的熱量來使熱熔粘接劑熔化的話，會出現(xiàn)泄漏通路，而將熱量引入管道是很困難的。
由于管道或電纜所需要的材料可能是疏松的，可能還會出現(xiàn)困難。電纜通常是由聚乙烯或鉛制成的，并且管道是由聚氯乙烯、鋼或水泥制成的，它們會成為雜質(zhì)或碎物而難以清除。
在GB1594937(Ragchem)中公開了一種廣泛使用的管道密封，它包括一空心體元件，在其元件的內(nèi)和/或外表面上提供有許多相間隔的凸緣，每個凸緣是在其所述表面周圍并向外延伸，并且只有在升溫時，遠離所述表面的至少部分凸緣才會變形，并且至少部分所述表面和/或凸緣表面上具有密封劑。
EP 0179657(Ragchem)公開了一種管道密封，尤其是可用來密封四芯電纜，其包含有一彈簧，在操作過程中，管道密封部分會徑向膨脹，由此來密封管道。電纜可通過管道密封的熱縮出口密封。在其內(nèi)放置有彈簧的管道密封部分加熱之后，彈簧才開始工作。加熱可以軟化密封并觸發(fā)粘合劑。
EP 0152696(Ragchem)公開了一種組件用以密封空隙(如在管道與承載的電纜之間的空隙)，它包括一柔軟包層，其設(shè)置使其自身繞包并插入到該空隙中，該包層具有一開口端，用以接受可膨脹的或膨脹的填棄材料，例如可固化泡沫，使包層膨脹;一容器，它包含所述可膨脹填充材料;和一裝置，其設(shè)置用來將容器連接到包層上，以傳送填充物，使包層有效地膨脹，其特征在于，粘接劑或密封劑是位于包層的外表面上或與其至少部分相結(jié)合。EP 0152696所公開的內(nèi)容在此可結(jié)合作參考。
公開了用于密封心包層的其它專利說明書包括下面的。EP 0100228(Ragchem)公開了一種在至少一延伸物體和繞其表面或每個物體之間形成密封的方法，其包括(a)在物體和柔軟包層表面之間定位，柔軟包層包含有空隙填充復(fù)合物，該復(fù)合物可經(jīng)受由低粘性狀態(tài)到高粘度狀態(tài)的變化;
(b)至少部分包層可變形，由此使空隙填充復(fù)合物可與物體和表面相一致;和(c)使所述復(fù)合物由較低粘度向較高粘度變化。
EP 0210807(Ragchem)公開了一種雙壁形物體，可采用其兩個相疊纏繞以形成管道密封，這種形式的管件具有少量的填充物，降低了其兩壁之間液體(最好是高沸點和低氣壓)或固體的摩擦。物體能夠通過在其兩壁之間的剪切力而在基體上旋轉(zhuǎn)，用以提供環(huán)境或電氣保護。
GB 2006890(kraftwerk Union)公開了一種密封，它包括一由彈性塑料構(gòu)成的容器，其局部填充有液體，該液體是提供在保護管壁與管件周圍絕緣層之間。容器實質(zhì)上是環(huán)形的，并且在保持絕緣和管件之間密封時，可允許管件軸向和徑向移動。
NS 3038732(Scott和Bond)公開了一種用于密封管線外套的可膨脹密封套管，它包括一空心彈性裝置，它具有一膨脹結(jié)構(gòu)可對應(yīng)于所述外套的內(nèi)表面，并與所述管線的管外表面接觸;還有一裝置，可用來將液體引入所述空心彈性裝置，并同時使其膨脹;以及多個按角度設(shè)置的相對堅實的襯墊裝置，它與所述空心彈性裝置形成整體，并且其橫向可用于在所述外套內(nèi)定中心和支撐所述管件，每個所述襯墊裝置具有一慣穿通路用以將液體傳送到所述空心彈性裝置的空心內(nèi)部。
US 2816575(Stokes)公開一種用以敷設(shè)管件的設(shè)備，其采用了膨脹環(huán)形密封環(huán)。
US 3339011(Ewers Jr等人)公開了一種氣密電纜接頭殼，它包括一縱向隙可密封的圓筒形外殼，在其各縱向端內(nèi)和相鄰位置上具有一裝置用以保持和隔開每對端壁板，每個端壁板包括兩個半圓盤部分，它具有圓形外邊緣和內(nèi)邊緣，沿其上還排列有阻斷裝置。
由此，電纜可以通過所述對準(zhǔn)的開口而進入所述外殼，和可膨脹密封裝置，它被限定在每對所述端壁板之間，并具有與所述板開口一致的開口，所述膨脹裝置是可膨脹的，當(dāng)如此限定時，使所述電纜對應(yīng)地通過所述端壁開口，其特征在于，所述端壁是可移動的，它可從所述裝置移動到保持它們的位置上，并且所述半圓形圓盤部分可樞軸地相互釘在一起，并與它們的切開口一起形成所述板的所述開口，由此使所述半圓形盤可樞軸地打開，以放置所述管件。
在GB 1077314(Woodward Iron Company)中還公開了一種可膨脹填充裝置，它可插入到襯套配合表面和管件連接的插口端部之間。
在GB1421960(Commissariat a′I′Energie Atomique)中公開了一種空壁形套管，其中可注入液體，用于管道的熱絕緣。
在GB2028601(Raychem)中公開了一種可膨脹封裝元件，其具有密封材料，并可用來密封電纜。
US907136公開了一種用于管件連接的密封，它是通過折疊敞開的網(wǎng)狀織物并施加膠等來構(gòu)成。
雖然在上述說明書公開的許多物件均能提供令人滿意的密封，但也還存在一些問題。例如，固化或其它凝固材料的使用會阻止或使得難以再從物件上除去，并且密封的普通氣體壓力通常會由于泄漏或氣體擴散而縮短其壽命，還有，對物件來說所需的昂貴。笨重，易損壞和易腐蝕的金屬數(shù)值都是突出的問題。
我現(xiàn)在設(shè)計出一種管道密封，或接頭套，或其它密封元件，在某些實施例中，它就克服這些和其它問題，并且通過簡單的空氣壓力來膨脹密封套，從而使其作用于例如管道及其承載電纜之間的空間。
令人驚奇的結(jié)果就是，我已能夠保證，通過一孔使密封膨脹，并且該孔可靠地阻止了任何管件由于膨脹而脫除。
由此，本發(fā)明提供了一種柔軟空心的密封元件，它可通過其壁上的一孔而膨脹，從而密封第一物件，該元件具有在壁的內(nèi)側(cè)表面上的第一密封材料，其中第一密封材料在膨脹時，可以通過壓力而變形，從而阻塞開孔;和用以保持的裝置，在第一密封材料變形過程中，物件和壁的外側(cè)表面之間的空隙會直接靠近開孔。
用以保持的裝置可具有一種或多作用，可解釋如下。
密封元件可提供有制備好的孔，或安裝過程中或在其它需要情況下制備的孔，密封元件還可提供一管(其可包括柔軟塑料管，如聚血氟乙烯或尼龍等，或者它由一種金屬或其它剛性管組成)，它可以在膨脹之前，通過孔并通過第一密封材料而預(yù)先安裝。另外，管又可以是一種工具，在這種情況下，它可以作這一種提供各密封元件的自由使用的工具，或者是作為與許多密封元件一同使用的一種可重復(fù)使用的工具。
用以保持與壁的外側(cè)表面的間隙的方法可包括一位于開孔處的墊片。在實施例中，孔在安裝過程中制成，這使所開孔處于一定位置上。在這種情況下，用以保持的裝置為用來開孔的任何裝置(如管件本身)起著導(dǎo)引的作用，同樣，如果孔預(yù)制成而提供的密封元件未放入管，那么用以保持的裝置可將管引入開孔中。
在最佳實施例中，用以保持的裝置在開孔周圍(還包括在預(yù)期開孔的位置)形成一空腔，該腔可以通過固定于密封元件表面上的O形環(huán)或墊圈或類似的空心物構(gòu)成。如果用以保持間隙的裝置是密封元件整體的一部分，例如一種非平面的外側(cè)表面，則可以獲得同樣效果。
如果鄰近開孔的外側(cè)表面阻止了與第一物件的接觸，那么密封元件內(nèi)的過壓力將會使一些最初的密封材料在適當(dāng)流速下通過開孔而排出，由此保證了開孔得到適當(dāng)?shù)淖枞?。我已發(fā)現(xiàn)，一定量的變形和通過孔來放置密封材料是所希望的。如果密封元件的壁相對于待密封物件而移動，則通過開孔的壓力差將會迅速地降低到幾乎為零?？赡軙霈F(xiàn)密封材料放置的不充足，并且由于很小的壓力差，將會保持永久的泄漏，既使很小。
密封元件在壁的外側(cè)表面上可具有第二密封材料。，密封材料在開孔上和其周圍最好沒有。第二密封材料可以靠近O形環(huán)或其它裝置的外側(cè)，而在孔的周圍形成一空腔，或者其本身構(gòu)成保持間隙的裝置。
當(dāng)該第二密封材料存在時，其或是在提供的密封元件上，或是在安裝時，用以保持間隙的裝置可具有第二或其它作用，就是協(xié)助保持貫穿或最初流過開孔的令人滿意的壓力差。O形環(huán)或其它元件在第一蜜封材料(當(dāng)其通過開孔而形成時)和第二密封材料之間，或在其成分之間，起著阻擋層的作用。這是有益的，在那是一種材料或其成分會破壞其它材料。例如，第一密封材料最好里由可油脹材料組成，如凝膠，并且第二密封材料最好是由一種可油溶的膠組成。凝膠將在密封材料膨脹以后處壓在縮狀態(tài)下，并且在長期處于不利條件下以后，會出現(xiàn)一些油析出。由凝膠析出的油在O形環(huán)或本發(fā)明其它元件不存在時可能會破壞相鄰的膠。
O形環(huán)或其它用以保持的元件可以由任何適用的材料組成，目前，我喜歡用合成橡膠，如亞乙烯氟和六氟丙烯共聚物為基礎(chǔ)的材料，就如以Viton為商標(biāo)的公知材料。
為了使密封元件可以容易地膨脹，第一密封材料(在其內(nèi)的材料)最好是覆蓋在釋放層的內(nèi)側(cè)表面上，該釋放層可以由很薄的柔軟的聚乙烯或其它聚合物薄膜組成，如以Cling Film為商標(biāo)的公知材料。該密封材料可以借助于固定在壁上的聚合片而保持在適當(dāng)位置上，以致使材料定位在片和壁之間。
上述提到了各種用以保持間隙的裝置的優(yōu)點，而保持至少一段時間的貫穿開孔的明顯壓力差大概是最重要的，較寬廣范圍的凝膠(或其它)密封的設(shè)計將是可能的。在沒有本發(fā)明的情況下，如果密封元件是通過凝膠或其它第一密封材料上的孔而提供預(yù)先安裝的膨脹管時，可能會出現(xiàn)問題，并且如果膨脹后去掉管可達到自動的密封的話，也會出現(xiàn)問題。該自動密封，如上所述，它是通過放置凝膠以阻塞開孔是所希望的。因為，這避免了對于昂貴笨重的閥門的要求。關(guān)于出現(xiàn)的問題就是可能會由于長期與管放置一起而導(dǎo)致凝膠或其它材料顯示出一定的凝固，當(dāng)膨脹之后最后去掉管時，所保持的孔難以閉合，因此便需要保持足夠時間的有效壓力差。
而本發(fā)明最大的優(yōu)點就是，它與預(yù)先安裝的管有關(guān)，該管貫穿趨于凝固的第一密封材料，本發(fā)明還提供了在其它應(yīng)用場合下較可靠地自動密封的優(yōu)點。例如，用以保持間隙的裝置可以采用其它密封材料來提供，可設(shè)計出各種形式，預(yù)先安裝的管可不貫穿密封材料(它可以在該材料和密封元件壁之間通過)或者膨脹管在安裝過程中插入。
本發(fā)明的空心密封元件可經(jīng)受若干機械、溫度和壓力試驗，并且獲得了成功的結(jié)果。特別是將密封元件膨脹到50KPa，并測試泄漏15分鐘，以測量整個強度，并在2.8bar下進行長期測試。氦可以用來充氣膨脹，并且可以使用精密氦氣檢測器來監(jiān)測任何泄漏。我還能夠生產(chǎn)出一種自動密封系統(tǒng)，其通過孔用來加壓的氦的通路不大于導(dǎo)致遠離開孔而通過壁擴散的基本水平?？梢赃x擇適當(dāng)?shù)谋诓牧?下面討論)，使得測試不出氦氣?？梢砸罁?jù)具體的使用來選擇材料的精確特性和密封元件的設(shè)計形式;然而得到令人吃驚的結(jié)果，就是孔直接通過元件的的壁或在搭接等的壁之間，不需要昂貴閥門和其所帶有缺點，便可自動密封?？梢韵嘈?，可膨脹物件以前從不用于密封(特別是在電纜附件技術(shù)方面)，而不需要周期性再膨脹使其可得到許多年的使用期限。
雖然目前還未出現(xiàn)，而內(nèi)部蓋片可通過元件壁內(nèi)(或其之間)的孔來提供，與第一密封材料成一體的蓋片可以對應(yīng)于元件內(nèi)的壓力而密封。蓋片最好是由固定于元件壁上的柔軟聚合物薄片來組成，從而使管通過孔并放置蓋片，管最好是在蓋片和基本平面的壁(即與平面成小于45°的角)之間通過。密封材料，如凝膠或膠體，可以在壁和蓋片之間提供，例如可以在蓋片上作為一種涂層。蓋片可以沿由小間隙(即5-20mm)所分開的兩條線而連接或焊接到壁上，使得管可以沿兩條連接或焊接的線之間形成的通道軸，通過壁上的孔并在壁和蓋片之間插入。
孔可以在疊合連接的搭接壁之間來提供，而目前這還未出現(xiàn)。(搭接是由于構(gòu)成管的材料層元件變形的結(jié)果)。開孔沿搭接寬度伸展，它可以在朝向密封元件外側(cè)的截面尺寸上減小。因此，開孔具有漏斗或扁平漏斗形。密封材料(最好是膠體或凝膠)可以在該漏斗或其它形狀的開孔內(nèi)提供，以致將密封材料通過內(nèi)部壓力而排出用于阻塞開孔?？梢赃x擇孔的大小和密封材料的物理特性和數(shù)量，使材料不會從開孔中漏出而達到不可接受的程度。上述的蓋片可用來與該類型開孔配合使用。
如上所述，第一密封材料最好是由凝膠組成。凝膠是由一種油聚配合材料制成。聚合物材料可以是交聯(lián)的。我提出，凝膠在室溫下具有一定硬度，使用Stevens-Vouand Texture分析儀來確定，其大于45g，特別是大于50g尤其大于60g，它最好具有一定的應(yīng)力松馳，其小于12%，特別在小于10%，尤其要小于8%。還有在室溫下，其最后的伸長最好大于60%，尤其是大于1000%，特別是大于1400%，這是按照ASTM D638來確定的。在100%張力下拉伸模量最好至少1.8，更好至少為2.2MPa。壓縮固化將小于35%，尤其小于25%。凝膠最好是具有硬塊和橡膠塊的油塊共聚物的延伸來制成。實例可包括乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯型的三般共聚物(如，由Shell Trade Mark Kraton生產(chǎn)的公知產(chǎn)品，即G1650、1651和1652)。結(jié)塊共聚物的數(shù)量可以為凝膠總量的5-35%，最好其量為4-15%，尤其為6-12%，特別是約為7%。共聚物的數(shù)量以及其分子量可以改變，以達到所需的物理特性，如硬度。聚合物的百分含量越小，油的百分含量就越大，還需要少量的內(nèi)部余壓，用以密封去掉管后的孔。
上述設(shè)計形式特別適用于供給線的密封，如管件物電纜，特別是遠程通信電纜。特別是，它們可以用來構(gòu)成管道密封或接頭套管。在管道密封情況下，上面所稱的第一物件將由管道承載的電纜組成，以及對第一物件加以密封的第二物件將由管道組成。管道密封將密封電纜和管道之間的環(huán)形空間，并用以防止污染物，特別是水，沿管道通過，如進入人孔或建筑物，或其它要保持干燥或清潔的區(qū)域。在管道中可建立壓力，因此，就需要提供一種方式用以限制管道密封隨通過它的壓力差而沿管道運動。
第二密封材料可以提供到密封元件的外側(cè)表面上，用以形成對管道的密封。如果采用膠泥作為第二密封材料的話，便需要一可釋放層，以為了使管道密封易于操作，特別是，使得其可易于插入管道。還可在外側(cè)表面上提供一薄軟聚合薄膜，例如，在膠泥層上。該薄膜允許膠泥變形，以填充空隙，由此消除了泄漏通路，它可減小粘性便于安裝，并可具有很高的摩擦系數(shù)，特別是對于塑料材料，如聚氯乙烯和聚乙烯，通常的材料可用以制造電纜和管道。薄膜最好是由線性低密度聚乙烯組成，如稱作“粘著薄膜”的材料。朝向管道的密封元件表面可覆蓋這樣的薄膜，使其在很大程度上(和選擇完美地)對管道提供比對電纜更大的摩擦力。薄膜可以在其上開孔，并允許部分直接在密封材料與第一或第二表面之間接觸。薄膜可以在膠泥或其它密封材料的兩層之間來提供，以提供具有強度的復(fù)合層。在這種情況下，薄膜上的開孔允許兩層直接相互接合。
在應(yīng)用中，密封元件上的密封材料可趨于移動，如通過管道內(nèi)的壓力。而移動又受到某些部分的限制，如在密封元件表面上的泡沫帶，即它起著阻塞的作用。
本發(fā)明還可用于密封第一物件，如電纜或電纜接頭。
這里，密封元件可以與基本剛性外殼一同來使用，而至少第一物件部分可放置在其內(nèi)。
外殼可以是一端封閉的，一個或多個密封元件可用來密封開口端的電纜入口和出口。以這種方式，可以制成電纜接頭外套，用以密封遠距離通信分配網(wǎng)絡(luò)中的稱作徑向分布點的部分。這種設(shè)計形式還可用于密封光纖電纜之間的接頭。在這種情況下，外殼可包含個外或多個光纖接頭部分。
在另一種設(shè)計中，外殼具有至少兩個開口端，從而可生產(chǎn)出用于銅或纖維電纜的排成行的(而不是平接)接頭外殼。該外殼可以是管狀或卷繞設(shè)計形式。當(dāng)分線電纜需要密封時，密封元件可以定位在分線電纜之間，和這些電纜與外殼或其它第二物件之間。通常，元件將在分線電纜之間通過，并與分線電纜卷繞在一起。
本發(fā)明還提供了一種密封第一物件，如電纜，的方法，它包括在第二物件(如管道或卷繞或其它外殼)內(nèi)至少局部定位第一物件，本發(fā)明的密封元件定位在第一和第二物件之間，和使密封元件膨脹，用以密封第一和第二密封元件之間的空隙。
膨脹可通過將管道連接到加壓流體源處并且(如果其未放置在適當(dāng)位置上時)將管道通過密封元件壁(或壁之間)的開孔而插入。加壓液體最好是可壓縮的，可任選空氣或氦氣，或其它惰性氣體。如果是用一種液體，如水，通常有必要使密封元件具有彈性，以為了使所提供的壓力余量可用以補償?shù)谝缓偷诙砻娴倪\動。如果密封元件是彈性的，那么很可能會經(jīng)受蠕變或固化。這希望其最好具有最小彈性，并且使用氣體來膨脹。
柔軟的密封元件在膨脹時將變形并與第一和第二物件相配合來密封，如可將其填充到電纜及放置電纜的管道之間的環(huán)形區(qū)域。盡管管道和電纜之間缺乏同心度，盡管電纜和/或管道具有橢圓或其它難以處理的截面形狀，仍可進行密封。當(dāng)達到所需要的內(nèi)部壓力時，管可以簡單地除去，使內(nèi)部壓力自動地封閉開孔。令人吃驚的是，可以獲得高的內(nèi)部壓力，并且以這種方式進行的密封將保持許多年。
由于密封元件本身以及其所帶有的任何密封材料必須適當(dāng)?shù)刈冃问沟门c電纜和管道相配合地來密封，所以需要膨脹不要太快?？梢圆捎檬謩颖?如自行車泵)、電泵、加壓氣簡或其它適用的加壓裝置，較大功率的氣泵就需要與一減壓器一同使用。
密封零件的壁通常是柔軟的，并由此能夠適用于各種尺寸和/或不規(guī)則的或難以處理的形狀的物體。它可包括至少三層，如，一層是用來保持流體，一層用來提供機械強度，如，抗內(nèi)部壓力的拉伸強度、耐撕裂強度或耐穿孔強度，和一層通過對物體表面不規(guī)整性的小范圍調(diào)整來形成對物體的密封。最后，壁可包括一第一金屬層(或金屬化塑料材料或金屬層涂層塑料材料)，流體可任意與其接觸，和第二加強層，如高密度聚乙烯，它可與第三層一同使用，它們可直接或間接地與第一層成面對面的關(guān)系，并且定位在第一層和物體之間，上面所稱第三層可以由變形材料組成，如橡膠或其它彈性物，或泡沫制品，其它材料也可用作該第三層，如，密封材料，即密封劑，如上所述。我還提出了，對于許多應(yīng)用，在密封元件與管道和電纜之間不要出現(xiàn)永久性粘接。通常，我指出，第二層具有35-85的肖氏硬度，最好為40-80，尤其為45-75。而上面所指的各種作用是通過若干層來提供的，其一層具有兩個或多個作用。
壁可以由例如一塑料材料層和一側(cè)上帶有一層金屬薄膜的疊層來組成。該塑料層可使其壁通過熱焊接來進行密封。蓋片焊接或接合將在物體膨脹時在剪切而不是剝離下進行，最好是沿密封元件的長度上延伸，其密封元件通常為圓筒形。然后，通過熱壓來形成在剝離下的簡單焊接，用以封閉其端部。
為了機械強度可提供附加層，如定向的，例如雙軸定向的或兩層單軸定向的，高密度聚乙烯即以Valeron為商標(biāo)的公知產(chǎn)品?？赡艿慕Y(jié)構(gòu)如下;只要選取尺寸就可。
共聚物 15-30微米Valeron(商標(biāo)) 40-160微米Mglar(商標(biāo)) 10-30微米鋁(可作一層或多層) 5-60微米Mglar(商標(biāo)) 10-30微米線性低密度聚乙烯 0-80微米共聚物 15-30微米另一種結(jié)構(gòu)包括Rayofix T(商標(biāo)) 75-125微米聚酯“O”(如Mglar) 75-125微米鋁 8-16微米聚酯“O”(如Mglar) 75-125微米Rayofix T 75-125微米“Rayofix”是一種三元聚合物，它包括乙烯丁基丙烯酸，丙烯酸和乙烯基團。
這些結(jié)構(gòu)是可以改變的，例如可刪掉mylar，或在其位置上使用不同的材料。另外，每層或提供一涂層，用以輔助接合或焊接，例如，可提供聚氨酯及其適用的相應(yīng)于3.7g/m2的厚度。共聚物應(yīng)允許進行熱接合或焊接，它可包括一熱熔粘接，如一種基于乙烯乙酸乙烯酯的材料。在接合/焊合線上，使用較大厚度的共聚物(如大于200微米)，可更好地填補覆于不規(guī)整部分。另外或再有，可以使用聚酰胺基粘接劑。結(jié)構(gòu)最好具有至少為10%的延伸至斷裂，更好至少為20%。該結(jié)構(gòu)可以在密封中使用，如其可由聚合物組成，如，一種彈性物，即橡膠，可采用如尼龍進行增強。再有，可以使該聚合物的疊層結(jié)構(gòu)，或是其單獨使用。其它材料可減小蠕動。
通常，只需要在沿貫穿任何可能的泄漏通路的線路上出現(xiàn)管道壁與電纜或其它物體之間的密封接觸，可選取大寬度的接觸區(qū)域。因此，具有橡膠薄帶或其它層如上述的凝膠或膠泥的密封元件只在其表面部分上延伸就足夠了。
本發(fā)明進一步通過所附附圖來說明，其中

圖1表示使用中的管道密封;
圖2表示密封元件的構(gòu)成;
圖3表示局部繞包構(gòu)造成的密封元件各層;
圖4A、4B和4C表示管與密封元件一同使用;
圖5A、5B和5C表示O形環(huán)插入密封元件壁;
圖6A和6B表示使用本發(fā)明的第一密封材料的最佳構(gòu)造;
圖7A、7B、7C和7D表示使用封密元件的分線電纜接頭的密封。
在圖1中，所示的密封元件1是作為管道密封，用以密封電纜2和管道3之間的環(huán)形空隙。密封元件1具有柔軟性，并且最好基本上為彈性的，在壁4之間可以引入加壓流體5，如空氣。壁4的外表面可提供密封材料6，如膠泥，用以填補管道表面上的不規(guī)整部分。
圖2表示一種制造密封元件1的方法。
材料薄片7最好為疊層，它提供有一孔8，管在以后可以通過該孔而插入，用以膨脹密封元件?？?可覆蓋一蓋片9，密封材料10可任意地在薄片與蓋片9之間提供。接下來，將薄片7構(gòu)成一管，并且通過焊接或接合來構(gòu)成搭接11。在下一步驟中，為了以后加壓的管12可以沿薄片層7的表面定位，并進入孔8中。由此可提供放置好的該管的產(chǎn)品。另外，管可以單獨提供，在這種情況下，就需要在制造過程中使用某些方法，以防止對于管的未來通路的阻塞，或由于孔8通常是不可見的，所以至少應(yīng)提供指示用于以后插入管。
在管12插入后，再通過焊接或接合，可選擇折合，來進行端部密封13，以后的步驟包括，在泡沫或其它阻擋層14之間可提供內(nèi)密封材料6，用以在工作中限制其位移。在接下來的最后步驟中，可提供外密封材料6，該層可由粘接薄膜或其它適用的很薄和很柔軟的層覆蓋，它可用以降低粘性并增加摩擦力。最外層和內(nèi)層可以互換。
在圖3中表示出了局部繞包構(gòu)造的密封元件1。其參考數(shù)字對應(yīng)于上述的數(shù)字。另外，密封材料層15，如膠泥，可以定位在與電纜相配合的其內(nèi)側(cè)表面上。
圖4A、4B和4C表示了管12的插入和拔出。管由于在前是僅通過摩擦力或弱粘接而保持在其位置上的，所以只通過拉而不必折卸等便可以將其拔出。令人驚奇的，在探針與壁之間不用螺紋或卡口或其它機構(gòu)連接，便可獲得令人滿意的膨脹及其密封。在圖4C中，可通過孔8對一些密封材料10施加內(nèi)部壓力，用以保證完全的密封。圖5和6在下面表示了本發(fā)明是如何保證其實現(xiàn)的。
在部件分解圖5A、透視圖5B和截面圖5C中，部分地示出了本發(fā)明的密封元件。
這些圖表示了密封元件壁4;在外側(cè)表示上的第二密封材料6;覆蓋材料6上的可釋放層17;通過壁上的孔8的管12;和用以保持壁4與待密封表面如圖1管道3的內(nèi)側(cè)部分分離的裝置的O形環(huán)18?？梢钥吹?，O形環(huán)在孔8的周圍構(gòu)成一空腔19，從而為密封材料10從孔中流出留出空間。由于壁不能相對外部表面，如管道表面，而迅速變齊平，而在孔的外側(cè)上將存在一低壓力(通常為1 bar)，使過量的內(nèi)部壓力(如2-3 bar標(biāo)準(zhǔn)的)導(dǎo)致膨脹，使所需要的膠泥10排出。
圖6A表示了通過將凝膠或其它密封材料的圓片10連接或類似方式到密封元件壁4的內(nèi)側(cè)表面的連接。凝膠是放在孔8的下面(如所示)，管將通過孔來膨脹密封元件。當(dāng)然，壁4斷片下的范圍是在密封元件內(nèi)，而在其上的范圍是在密封元件外部。為了防止凝膠10將壁4粘著到相對的壁上(未示出)，可以用施放層20來覆蓋凝膠，它包括一聚合物，如可用于“粘接薄膜”。施放層具有一通孔，如所示，以為了使膨脹管可以與壁的表面基本垂直地通過凝膠和施放層。圖6B表示了凝膠、施放層和壁的組裝結(jié)構(gòu)。
圖7A、7B、7C和7D表示了用來密封套于分線電纜連接的電纜接頭套21出口的密封元件。圖7A表示兩電纜22到殘留的外套23。在圖7B和7C中示出了靠近外套端部的截面，在圖7B中，一密封元件1可包在兩電纜周圍，其示出了在膨脹以前的情形。在圖7C中，采用了兩個密封元件1，分別繞于各電纜上。在圖7D中示出了將密封元件膨脹了的效果，可以看到，密封元件密封了外套23與電纜22之間的空間，由此防止了污染物進入接頭套，(所示的密封元件搭接層可稍微明顯地分開點)。圖7D的外殼是繞包型，以標(biāo)忠24表示其封閉。
無庸值疑，這里提及了本發(fā)明所提供的各種密封元件、密封材料和物件，以及涉及密封或阻塞的使用和制造方法，特別是，可以選擇任何材料、物件結(jié)構(gòu)、密封帶及檔板。
權(quán)利要求
1.一種柔軟的空心密封元件，它可通過其壁上的孔來膨脹，用以密封第一物件，該元件具有在壁的內(nèi)側(cè)表面上的第一密封材料，其中第一密封材料可以變形，使得在膨脹時通過元件內(nèi)的壓力來阻塞開孔；和用以保持的裝置，在第一密封材料變形過程中，物件和壁的外側(cè)表面之間的空隙立即靠近開孔。
2.按照權(quán)利要求1的密封元件，其中用以保持的裝置包括一位于開孔上的墊片。
3.按照權(quán)利要求1或2的密封元件，其中用以保持的裝置在開孔周圍形成一空腔。
4.按照權(quán)利要求3的密封元件，其中用以保持的裝置包括一O形環(huán)或一墊圈。
5.按照上述任一權(quán)利要求的密封元件，其中還具有在壁的外側(cè)其表面上的第二密封材料，在開孔上使周圍密封材料可以去掉。
6.按照權(quán)利要求5的密封元件，其中第一密封材料包括油充材料，并且第二密封材料是可油溶的，用以保持的裝置還用作開孔和第二密封材料之間的阻擋物。
7.按照上述任一權(quán)利要求的密封元件，其中第一密封材料是由一凝膠組成。
8.按照權(quán)利要求5或6的密封元件，中其第二密封材料是由一種膠泥組成。
9.按照權(quán)利要求2或3的密封元件，其中用以保持的裝置是由一橡膠組成。
10.按照上述任一權(quán)利要求的密封元件，其中第一密封材料的內(nèi)側(cè)表面覆蓋有一可釋放層。
11.按照上述任一權(quán)利要求的密封元件，其中第一密封元件定位在壁和固定于壁上的蓋片之間。
12.按照上述任一權(quán)利要求的密封元件，其中壁是由金屬與聚合物材料的疊層組成。
13.按照上述任一權(quán)利要求的密封元件，其中壁在安裝和工作情況下基本上是無彈性的。
14.按照上述任一權(quán)利要求的密封元件，其具有一延伸密封形式，它可以繞包在電纜周圍，并膨脹，以構(gòu)成電纜及其周圍管道之間的管道密封。
15.按照上述任一權(quán)利要求的密封元件，其還具有一管，流可通過該管引入密封元件，使其膨脹。
16.按照權(quán)利要求15的密封元件，其中管可以在膨脹以前，通過壁上的開孔并通過第一密封材料而預(yù)先安裝。
全文摘要
一種柔軟空心的密封元件，它可以通過其壁上的開孔而膨脹，用以密封第一物件，該元件具有在壁的內(nèi)側(cè)表面上的第一密封材料，其中第一密封材料在膨脹時可以通過元件內(nèi)的壓力而變形以阻塞開孔；和用以保持的裝置，在第一密封材料變形過程中，物件和壁的外側(cè)表面之間的空隙立即靠近開孔。
文檔編號F16J15/14GK1092139SQ9311830
公開日1994年9月14日 申請日期1993年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月4日
發(fā)明者A·旺比克, J·威廉斯 申請人:雷伊公司