Пристрій для закриття кабелю і ущільнювальний елемент для нього

Настоящее изобретение относится к герметизированным изделиям, особенно контейнерам, например, для размещения электрических проводников, электрических соединений, электронных устройств, оптических волокон, оптических устройств и т. п. Предпочтительные аспекты изобретения относятся к устройствам для закрытия кабелей, например, для закрытия кабельных спаек для разгораживания спаек между кабелями. В этом описании под словом "кабель" подразумевается телекоммуникационный кабель (проводящее или оптическое волокно), электрический кабель или другой проводящий кабель, провод или другой проводник, или же оптическое волокно. Из патентной заявки WO 96/09483 известно устройство для закрытия кабеля, включающее корпус, имеющий отверстие и полость, через которые проходит, по крайней мере, один кабель, и уплотнительный элемент, включающий держатель и прикрепленный к нему материал для уплотнений, причем держатель имеет крепежные средства и полость имеет крепежные средства, при этом крепежные средства держателя выполнены с возможностью взаимодействия с крепежными средствами полости таким образом, что по крайней мере часть материала для уплотнений находится в полости. Держатель уплотнительного элемента выполнен в виде удлиненного трубчатого тела, от которого отходит стреловидный элемент, конец которого выполняет роль крепежного средства. Удлиненное трубчатое тело держателя окружено материалом для уплотнения. Уплотнительный элемент с помощью крепежных средств держателя сначала сцепляется с крепежными средствами полости, а затем прижимается к краям корпуса, в которых выполнена полость. При этом часть материала для уплотнения вдавливается в полость. Такая конструкция уплотнительного элемента больше подходит для герметизации противостоящих краев двух смыкающихся половин устройства для закрытия кабеля, но неудобна и ненадежна при использовании для герметизации входов и выходов кабелей, сращения которых находятся в этом устройстве. В основу изобретения поставлена задача, разработать устройство для закрытия кабеля, в котором можно было бы просто и надежно герметизировать входы и выходы кабелей. Второй задачей изобретения является разработка уплотнительного элемента для использования в таком устройстве. В устройстве для закрытия кабеля, содержащем корпус, имеющий отверстие и полость, через которые проходит, по крайней мере, один кабель, и уплотнительный элемент, включающий держатель и прикрепленный к нему материал для уплотнений, причем держатель имеет крепежные средства и полость имеет крепежные средства, при этом крепежные средства держателя выполнены с возможностью взаимодействия с крепежными средствами полости таким образом, что по крайней мере часть материала для уплотнений находится в полости, поставленная задача согласно изобретению решаются тем, что материал для уплотнений выполнен в виде блока, а держатель выполнен в виде полосы, прикрепленной к блоку. В уплотнительном элементе, включающем материал для уплотнения и держатель, к которому он прикреплен, поставленная задача согласно изобретению решена тем, что материал для уплотнения выполнен в виде блока, а держатель выполнен в виде полосы, прикрепленной к материалу для уплотнения, причем полоса содержит одно или более крепежных средств для зацепления с по крайней мере одним крепежным средством полости. Благодаря выполнению материала для уплотнения в виде блока, а держателя в виде полосы, прикрепленной к блоку, достигается плотное прилегание уплотнительного элемента к стенкам полости и возможность его перемещения по отношению к кабелям для последующей надежной герметизации их входов и выходов. Материал для уплотнений герметизирующего элемента может в целом содержать любой подходящий материал для уплотнений. Особенно предпочтительным материалом для уплотнений является гелевый. Гель может, например, содержать силиконовый гель, карбамидный гель, уретановый гель, термопластический гель или же любой подходящий гель, или геллоидный материал для уплотнений. Наиболее предпочтительный тип гелевого материала для уплотнений содержит полимерный состав с жидкостью в качестве наполнителя. Полимерный состав гелевого материала для уплотнений может, например, содержать эластомер или блоксополимер, содержащий сравнительно жесткие блоки и сравнительно эластомерные блоки. Примером таких сополимеров могут быть блоксополимеры стирола и диена, например, диблок- или триблоксополимеры стирола и бутадиена или стирола и изопрена, как, например, изложено в Международной патентной заявке WO 88/00603. Предпочтительно, однако, чтобы состав полимера содержал один или более стирол-этиленпропилен-стирол блоксополимер. Наполнительные жидкости, используемые в геле, предпочтительно содержат масла. Это могут быть углеродные масла, например, парафиновое или нафтеновое, синтетические масла, например, полибутеновое или полипропеновое, или же смесь из них. Предпочтительным маслом является смесь неароматизированных парафинов и нафтенового углеродного масел. Гель может содержать добавки, например, такие, как влагопоглотители (например, бензоил хлорид), антиокислители, пигменты и фунгициды. Другими материалами, которые могут использоваться, являются полимерные вспененные материалы (например, кремнийорганический пенопласт), эластомерные материалы, например, натуральный или синтетический каучук, или же мастики. Эти другие материалы для уплотнений являются, однако, в целом менее предпочтительными (по крайней мере, в настоящее время), чем гелевые. Материал для уплотнений (предпочтительно, гелевый) предпочтительно имеет твердость при комнатной температуре, определяющуюся с использованием анализатора текстуры Стивена-Волланда (Steven-Volland), более 45г, лучше более 50г, лучше всего более 55г, например, между 55г и 60г. Он предпочтительно имеет релаксацию напряжений менее 12%, лучше менее 10%, лучше всего менее 8%. Предельное удлинение, также при комнатной температуре, предпочтительно больше 100%, более предпочтительно более 600%, наиболее предпочтительно более 1000%, особенно более 1400%, как определяется по ASTM D638. (ASTM Американское общество тестирования материалов) Модуль прочности на разрыв при 100% растяжении составляет предпочтительно, по крайней мере, 1,8МПа, более предпочтительно, по крайней мере, 2,2МПа. В общем, остаточная деформация составляет предпочтительно менее 35%, более предпочтительно менее 25%, наиболее предпочтительно менее 15%. Предпочтительно, чтобы материал для уплотнений имел коническое проникновение, измеряющуюся по ASTM D217, по крайней мере, 80 (10'1мм), более предпочтительно, по крайней мере, 100 (10-1мм), еще более предпочтительно, по крайней мере, 200 (10-1мм) и предпочтительно не более 400 (10-1мм), более предпочтительно не более 350 (10-1мм). Держатель и корпус имеют крепежные средства, содержащие сцепляющиеся между собой части. Крепежными средствами могут, например, быть один или более выступ и/или одна или более выемка. Полезно, чтобы сцепляющиеся между собой части могли быть защелкивающимися. Предпочтительно, чтобы герметизирующий элемент мог быть прикреплен к объекту или корпусу просто путем проталкивания его внутрь полости до тех пор, пока защелкивающиеся части не сцепятся между собой. Держатель, или, по крайней мере, его крепежные средства, является, предпочтительно, упруго деформируемым. Держатель предпочтительно изготавливается из пластиковых материалов. Предпочтительными материалами являются полиолефины, например, полиэтилен или полипропилен. Полезно, чтобы держатель представлял собой опору или другое поддерживающее средство для герметизирующего элемента, к которому прикрепляется материал для уплотнений. Держатель может включать, например, один или более выступ или же другие сжимающие элементы, проходящие внутри материала для уплотнений и закрепляющие его на держателе. Держатель предпочтительно является по существу жестким. Он может, например, иметь одно или более ребро или другие средства, обеспечивающие его жесткость. Согласно нескольким предпочтительным вариантам конструкции изобретения, герметизирующий элемент может двигаться по отношению к объекту или корпусу, когда он к ним присоединен. Герметизирующий элемент может, например, двигаться по отношению к объекту или корпусу по направлению дальше вглубь полости или же по направлению к ее наружной части. Наиболее предпочтительно, чтобы устройство для закрытия кабеля могло далее содержать, по крайней мере, один упругий элемент, который, по крайней мере при использовании, содержался бы в полости, и который при использовании подвергался бы сдавливанию изза движения герметизирующего элемента по отношению к корпусу по крайней мере в одном направлении. В предпочтительном варианте конструкции изобретения корпус состоит по крайней мере из двух частей, которые могут сдвигаться вместе (например, вокруг по крайней мере одного кабеля), вследствие чего герметизирующий элемент автоматически двигается по отношению к корпусу, сдавливая, таким образом, каждый или единственный упругий элемент, из-за чего упругий элемент благодаря своей упругости оказываете сдавливающее воздействие на материал для уплотнений. Одним из преимуществ этого является тот факт, что сдавливающее воздействие на материал для уплотнений может достигаться путем простого сдвигания частей корпуса. Это позволяет избежать необходимости дальнейшего перемещения сдавливающей пластины (например, навстречу кабелю (ям) для такого сдавливающего воздействия на материал для уплотнений; таким образом, уменьшается сложность (и возникает возможность уменьшения стоимости) устройства или другого контейнера по сравнению с определенными прежними устройствами или другими контейнерами, а также облегчается процедура установки по сравнению с процедурой, требующейся для таких устройств и других контейнеров. Необходимость облегчить (и, таким образом, ускорить) процедуру установки и действия, для нее необходимые, а также необходимость уменьшить стоимость, связанную с производством закрытий, становятся все более и более важными. Есть несколько причин, почему сдавливающее воздействие упругого элемента на материал для уплотнений в полости может быть полезным. Одна причина заключается в том, что, по крайней мере в предпочтительных вариантах конструкции, упругий элемент может приводить материал для уплотнений в герметичный контакт с кабелем (кабелями), проходящими внутри устройства, или же с электрическими соединителями и т.д. в контейнере. Другая причина заключается в том, что, по крайней мере в нескольких предпочтительных материалах для уплотнений, например, в гелях, герметизирующие качества часто улучшаются при попадании материала для уплотнений под давление. Может требоваться, чтобы закрытие или другой контейнер оставались герметичными в течение долгого периода времени (например, месяцев, а чаще лет), а в течение таких временных периодов обычно происходят большие колебания температуры. В целом по этим причинам материал для уплотнений помещается под давление с помощью упругого элемента, т.е. элемента, который производит давление на материал для уплотнений. Преимущества этого заключаются в том, что изменения объема (например, под влиянием изменений температуры) и/или ползучести, просачивания и т.д. материала для уплотнений обычно автоматически нейтрализуются из-за упругости упругого элемента, благодаря чему поддерживается сдавливающее воздействие, направленное на материал для уплотнений. Благодаря своей упругости упругий элемент предпочтительно расширяется и сжимается автоматически, в направлении, соответствующем расширению, сжатию или уменьшению материала для уплотнений, и, таким образом, в сущности, поддерживает свое давление на материал для уплотнений. Единственный или каждый упругий элемент устройства предпочтительно сдавливается в направлении в сущности боковом, а более предпочтительно в сущности перпендикулярном направлению, в котором кабель (кабели) тянется через полость. Дополнительно или альтернативно единственный или каждый упругий элемент предпочтительно располагается при использовании сбоку от единственного или каждого кабеля, отделенный от него промежутком, например, между материалом для уплотнений и упомянутой частью корпуса. Единственный или каждый упругий элемент предпочтительно сдавливается при закрытии частей корпуса вокруг кабеля (кабелей) держателем герметизирующего элемента, предпочтительно между держателем и одной или более, частью корпуса. Полезно, чтобы единственный или каждый упругий элемент мог представлять собой, по крайней мере, одну пружину, предпочтительно, по крайней мере, одну пластинчатую пружину и/или спиральную пружину. Упругий элемент может далее содержать, по крайней мере, одну пластину или другой элемент, который передает сдавливающее воздействие от единственной или каждой пружины к материалу для уплотнений. Дополнительно или альтернативно единственный или каждый упругий элемент может изготавливаться, по крайней мере, частично из, по крайней мере, одного упругого полимерного материала, предпочтительно эластомера, более предпочтительно из натурального или синтетического каучука (например, из силиконового каучука). Упругий полимерный материал может, например, содержать полимерный вспененный материал. Особо предпочтительная форма упругого элемента представляет собой трубу или другой полый упругий полимерный элемент. Единственный или каждый упругий элемент может быть цельной частью, по крайней мере, одной из частей корпуса, но предпочтительно, чтобы он был отдельным от части (частей) корпуса и устанавливался на них. В предпочтительных вариантах конструкции устройство далее содержит, по крайней мере, один захватывающий элемент для сжатия одного или более кабеля, проходящего при использовании через полость. Захватывающий элемент(ы) предпочтительно закрепляет кабель (кабели) относительно части (частям) корпуса. Единственный или каждый захватывающий элемент предпочтительно прикрепляется прямо к частям корпуса или, по крайней мере, к одной из частей корпуса. Полезно, чтобы единственный или каждый захватывающий элемент мог иметь форму полосы, которая при использовании обматывается вокруг одного или более кабеля и которая предпочтительно сцепляется, по крайней мере, с одной частью корпуса, когда части корпуса, сдвигаются вместе. В качестве полосы может, например, использоваться удерживающая полоса, как изложено в патентной заявке PCT/GB95/02229 (описание которой включено здесь в качестве ссылки). Полоса может быть выполнена в виде удерживающей полосы для обматывания вокруг вытянутого объекта (например, одного или более кабеля), которая, будучи обмотана таким образом при использовании, может уменьшиться в длине, когда сдавливается вокруг объекта, в связи с этим делается возможным сжатие полосы вокруг кабеля. Удерживающая полоса может содержать одну или более, а предпочтительно множество, сокращающихся частей, и полоса может предпочтительно уменьшаться длине благодаря сокращению одной или более сокращающейся части. Сокращающаяся часть (части) может сокращаться посредством любого из множества способов, например, путем складывания (например, телескопически). Предпочтительно, однако, чтобы единственная или каждая сокращающаяся часть могла сокращаться путем деформации, например, подвергалась бы давлению или сжатию, или под действием сгиба. Единственная или каждая сокращающаяся полоса, таким образом, предпочтительно содержит сравнительно слабую часть сохраняющей полосы и, более предпочтительно, содержит одну или более перемычек, тянущихся между, по существу несокращающимися частями, например, одну или более сравнительно тонкую часть, которая может деформироваться. Предпочтительно, чтобы удерживающая полоса содержала множество чередований сокращающихся и несокращающихся частей, по крайней мере, на части, а предпочтительно на всей своей длине. Преимущество этого заключается в том, что нормально обеспечивается по существу одинаковое сокращение по всей длине полосы, так, что полоса может сжиматься сравнительно или, существенно одинаково вокруг одного или более кабеля. Части корпуса, которые образовывают полость для размещения материала для уплотнений, образуют кабельное закрытие, когда сдвигаются вместе при использовании, т.е. единственная или каждая полость для герметизирующего материала предпочтительно предусматривается как цельная часть частей корпуса закрытия кабельных спаек. Это имеет преимущество, заключающееся в предоставлении очень простого, но крайне надежного герметизированного закрытия кабельных спаек. Части корпуса являются предпочтительно двумя половинами, которые могут скрепляться вместе. Дополнительно или альтернативно части корпуса могут быть соединены еще до объединения их при использовании, например, петлями или другим осевым соединением. Части корпуса могут быть, например, соединены целиком, например, посредством, так называемых «живых петель». Части корпуса предпочтительно изготавливаются из пластиковых материалов, например, из полипропилена, но могут быть использованы и другие материалы, например, металл. Единственная или каждая полость, образованная для материала для уплотнений частями корпуса предпочтительно определяется, по крайней мере, двумя разделенными промежутком стенками, по крайней мере, одной, а предпочтительно каждой, части корпуса, эти стенки являются предпочтительно цельными с остальными частями корпуса. Стенки предпочтительно имеют хотя бы одно отверстие, чтобы позволить одному или более кабелю проходить через полость. Альтернативно части стенок могут быть вырезаны или же удалены иным образом, как и когда, требуется, чтобы обеспечить необходимое отверстие (отверстия). С этой целью стенки могут, например, иметь хрупкие части и/или перекрывающиеся удаляемые части. В особенно предпочтительных вариантах изобретения устройство далее содержит один или более вытянутый уплотняющий элемент, который при использовании образует уплотнение между противоположными крайними поверхностями частей корпуса и который, кроме того, предпочтительно также находится в герметичном контакте с материалом для уплотнений в полости. При таком герметичном контакте с уплотненном в полости могут быть герметизированы так называемые тройные точки закрытия (т.е. такие точки, в которых, например, концевое уплотнение контактирует с продольным уплотнением между противоположными крайними поверхностями частей корпуса). Изобретение будет далее описано на конкретном примере с обращением к сопроводительным чертежам, из которых; фиг.1 является схематическим изображением герметизирующего элемента, вставляемого в полость, согласно изобретению; фиг.2 является изображением другого герметизирующего элемента, а также упругого элемента, согласно изобретению; фиг.3 является изображением части кабельного закрытия согласно изобретению; и фиг.4 является изображением двух частей корпуса кабельного закрытия согласно изобретению. Фиг.1(А-С) является схематической иллюстрацией герметизирующего элемента 2 согласно изобретению, вставляемого в полость 15 корпуса 3 согласно изобретению. Герметизирующий элемент 2 содержит блок материала для уплотнений 5 (предпочтительно гелевого материала для уплотнений) и держатель 4, к которому прикреплен материал для уплотнений 5. Держатель содержит опору герметизирующего элемента 2 в форме полосы. Держатель имеет выступ 6, который проходит внутрь материала для уплотнений и закрепляет держатель на нем. Держатель также имеет по бокам крепежные средства 8, которые предназначены для сцепления с крепежными средствами 10 в полости 15. Крепежные средства 10 в полости 15 имеют выступы на стенах полости, которые выступают внутрь нее. При перемещении герметизирующего элемента 2 внутрь полости 15 держатель 4 скользит по выступающей верхней части крепежных средств 10 полости, и крепежные средства 8 держателя сцепляются со средствами 10 полости на противоположной стороне (как показано на фиг.1С). Таким образом, герметизирующий элемент 2 удерживается в полости 15. В закрепленной позиции, показанной на фиг.1С, герметизирующий элемент 2 может двигаться по отношению к корпусу 3 в направлении далее внутрь полости 15, а затем по направлению к ее наружному краю. Это происходит, потому что крепежные средства 10 полости 15 отделены от основания полости промежутком, достаточным для такого движения, фиг.1В и 1С показывают упругий элемент 7, размещенный в основании полости 15. Когда в закрепленной позиции герметизирующий элемент 2 двигается далее внутрь полости, упругий элемент 7 сдавливается. Благодаря своей упругости сдавленный упругий элемент 7 вызывает действие на герметизирующий элемент противоположной силы, направленной к наружному краю полости 15. Упругий элемент 7, показанный на фиг.1, выполнен в виде полосы полимерного вспененного материала. На фиг.2 показан другой герметизирующий элемент 2 и другой упругий элемент 7. Герметизирующий элемент 2 подобен такому же элементу, показанному на фиг.1, за исключением того, что держатель 4 включает ребра жесткости 12 на стороне, противоположной материалу для уплотнений 5. Упругий элемент 7 выполнен в виде листовой пружины. На фиг.3А показана в перспективе часть одной из частей корпуса 3 устройства 1 согласно изобретению. Часть корпуса 3 представляет собой половину, которая при использовании сдвигается вместе с другой половиной (не показана), чтобы огородить кабельную спайку (например). Также изображен герметизирующий элемент 2, содержащий блок материала для уплотнений 5 (например, геля) и держатель 4. Упругий элемент 7 содержит листовую пружину 9 и пластину 11, которая присоединяется заклепкой или другим соединительным средством 13. В части корпуса образована полость 15, являющейся половиной целой полости, образующейся при использовании, когда две части корпуса сдвигаются вместе. Полость 15 расположена между первой и второй стенками 17, отделенными промежутком, в стенках которого выполнено два отверстия 19, через которые кабели могут протягиваться внутрь закрытия 1. Как обозначено пунктирными линиями, упругий элемент 7 располагается между герметизирующим элементом 2 и внутренней стенкой полости 15, и, когда части корпуса 3 сдвигаются вместе вокруг одного или более кабеля, герметизирующий элемент сдавливается напротив упругого элемента 7, что, в свою очередь, вызывает сдавливание упругого элемента и последующее сдавливающее воздействие упругого элемента, за счет его упругости, на материал для уплотнений 5. В варианте конструкции, показанном на фиг.3 другая (не показанная) половина части корпуса будет также содержать герметизирующий элемент 2, подобный изображенному; она может содержать, а может и не содержать другой упругий элемент 7, в дополнение к изображенному. Блоки материала для уплотнений 5 имеют отверстия 21 для кабелей. Половина части корпуса 3, показанная на фиг.3А включает два вытянутых уплотняющих элемента 23 в форме эластомерных труб (например, изготовленных из силиконового каучука), которые при использовании образуют уплотнение между противоположными продольными крайними поверхностями 25 двух половин частей корпуса. Каждый вытянутый уплотняющий элемент 23 располагается в пазу 33 (см. фиг.4), предусмотренном в каждой из продольных крайних поверхностей 25 частей корпуса. В тех местах, где продольные крайние поверхности 25 непосредственно соседствуют с полостью 15, они уже в поперечном размере (т.е. поперек продольному направлению, тому направлению, в котором тянется кабель), чем гделибо. Эта сравнительная узость в полости 15 вызывает поперечное выступание части длины каждого вытянутого уплотняющего элемента 23, прилегающей к полости, внутрь ее. Узость крайних поверхностей 25 в области полости может пониматься как смещение внутренней части стен (например, около половины), что вызывает выступание вытянутых уплотняющих элементов в поперечном направлении внутрь полости 15 предпочтительно таким образом, чтобы, по крайней мере, около трети, например, около половины области поперечного сечения, выступало в полость. Преимущество этого заключается в увеличении области контакта между вытянутыми уплотняющими элементами 15 и материалом для уплотнений 5 в так называемых тройных точках Τ (т.е. точках пересечения продольных уплотнений - т.е. вытянутых элементов 23 - с конечными уплотнениями - т.е. блоками материала для уплотнений 5). Еще одно преимущество заключается в удобстве расположения тройных точек Τ в материале для уплотнений 5, что улучшает проницаемость с помощью подобного материала для уплотнений к тройным точкам. Отверстия для кабеля 19 в расположенных с промежутком стенках 17 имеют пазы 18, с которыми сцепляются соответствующие ребра кабельных сжимающих полосок, обернутых вокруг кабелей, таким образом, закрепляя при использовании кабели в закрытии. Две половины частей корпуса 3, изображенные на фиг.3А могут объединяться с помощью сцепляющихся (например, зажимом) соединительных средств 27, т.е. упругих защелок или выступов на другой (не показанной) части корпуса, которые сцепляются с отверстиями идущих вверх соединительных средств 27 части корпуса 3, которая показана. Однако вообще могут быть использованы любые подходящие соединительные средства, например, винты, болты, зажимы, защелки и т.д. Более того, вообще может использоваться любая комбинация соединительных средств; например, части с резьбой 29, предусмотренные на части корпуса 3, показанной на фиг.3А, для обеспечения плотного соединения между двумя половинами частей корпуса в их концах, т.е. в концевых уплотнениях и в уплотнениях тройных точек. Прикрепляющие средства, например, часть с резьбой 31, могут предусматриваться для того, чтобы закрытие могло прикрепляться к другой конструкции, например, к стене или другой опоре. Фиг.3В схематически изображает половину части корпуса 3 во всю длину. Изображенная половина имеет два кабельных отверстия в одном конце и одно кабельное отверстие в противоположном конце, но вообще может предусматриваться любая комбинация числа кабельных отверстий. Обычно на каждом конце закрытия предусматривается от одного до четырех отверстий. Фиг.4 изображает часть другого закрытия кабельной спайки 1 согласно изобретению. На этот раз показаны обе половины 3.