專利名稱：Emc防護壓縮單元和包括該壓縮單元的密封系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于密封系統(tǒng)的壓縮單元，密封系統(tǒng)用于纜或管的密封件、導通件或穿引件。本發(fā)明尤其涉及適于屏蔽電磁干擾的壓縮單元和包括該壓縮單元的密封系統(tǒng)。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，存在具有框架的纜穿引件或類似物，在其中放置多個模塊以容納纜、線或管。模塊由例如橡膠或塑料的彈性材料制成并且因此是可壓縮的。通常，在框架內部以一排或更多排的方式并排地容納有多個模塊以及某種類型的壓縮單元。壓縮單元放置在框架和模塊之間，以使得當壓縮單元膨脹時可壓縮模塊將圍繞著纜、線或管被壓縮。為了描述方便，本說明書中主要使用“纜”或“服務設施”的表述，但其應當寬泛地解釋并且本領域的技術人員應當意識到其同樣涵蓋管或線。另一種密封件、纜穿引件、管貫穿件等呈大致圓柱形形式并且用于容納在壁中的套筒中或壁中的開口中。為了以理想的方式起作用，密封件應當緊貼地裝配到容納該密封件的壁的套筒或開口中，并且密封件應當能夠適于實際的安裝尺寸。安裝尺寸由套筒或開口的內徑限定。密封件具有圓柱形的可壓縮本體，可壓縮本體在位于可壓縮本體相對端處的配件之間軸向地壓縮。通過軸向壓縮，圓柱形本體會徑向地向內和向外膨脹。上述類型的密封件或穿引件用于在許多不同的環(huán)境下進行密封，比如用于機柜、技術室、接線盒以及機器。它們可以使用在不同的工業(yè)環(huán)境中，比如汽車、電信、發(fā)電和配電以及海運業(yè)和海上作業(yè)。密封件或穿引件必須密封隔離流體、氣體、火、嚙齒動物、白蟻、灰塵、濕氣等等，并且可以容納用于電力、通信、計算機等等的纜或線，用于諸如水、壓縮空氣、液壓流體和烹飪氣體之類的不同氣體或液體的管，或用于載荷保持的線。上述兩種類型的容納單個纜等的部件通常在內側具有一疊可剝離層或片。這些層或片被剝離，直到部件的內徑適合于容納在所述部件中的纜的外徑。這些片彼此足夠牢固地附著以保持在一起，同時又足夠松散以使得能夠將片一個接一個地或多個片一起地從這疊片上剝離。在某些實施方式中，在外側也具有可剝離層或片，使得能夠使例如環(huán)形密封件的外部尺寸適應于特定的開口或套筒。本領域技術人員將會理解，包括層的不同部件的具體形狀和形式可以改變，而不脫離本發(fā)明的主旨。例如，這疊層可以具有環(huán)形以外的其它橫截面形式。通常，在開口中設置一個或多個可壓縮模塊。然后，模塊被壓縮以實現(xiàn)單個模塊之間、以及單個模塊與設置在其中的纜或管之間的緊密配合。申請人利用兩個主要的方案實現(xiàn)壓縮，然而本發(fā)明不局限于這些方案。第一方案涉及將壓縮單元和模塊一起布置在框架的范圍內。之后，壓縮單元機械地膨脹，并且壓縮可壓縮模塊。本申請人在若干申請中描述了該類型的壓縮單元。第二方案涉及在兩個壓縮板之間設置彈性體，并且在彈性體中的開口中設置可壓縮模塊。通過壓縮板壓縮彈性體將會使壓縮體膨脹，并且隨著壓縮體膨脹其將壓縮可壓縮模塊。該方案同樣由本申請人在若干申請中描述。存在壓縮單元的其他示例，并且明顯地，本發(fā)明不應當局限于任何特定類型的壓縮單元。
壓縮單元壓縮所有的模塊，這意味著雖然每個模塊僅被壓縮較小的程度，但壓縮單元必須顯著膨脹。模塊以及系統(tǒng)的其余部分可以設計成增強該密封系統(tǒng)——它們組成該密封系統(tǒng)的一部分——的特定性質。性質的示例可包括防火、密封、機械摩擦、抗壓、抗爆、屏蔽電磁
干擾等等。在某些安裝中，至關重要的是，弱化電磁干擾以保護位于容納框架的壁或隔板的內側或外側的不同電氣設備或電子設備。在上述類型的系統(tǒng)中能夠弱化沿著纜或管的屏蔽部行進的干擾以及可產生RFI (射頻干擾)的電磁輻射。電氣設備和電子設備或多或少地對由電磁輻射產生的電磁干擾敏感。電磁干擾可由電磁輻射產生，電磁輻射通常由載有快速改變的信號的電路發(fā)射，作為其正常工作的副
產品，并且電磁輻射導致在其它電路中感應出不需要的信號(干擾或噪音)。這中斷、阻礙或者以其他方式降低或限制這些其它電路的有效性能。其能夠被有意地感應出來，例如呈一些電子對抗的形式；或者被無意地感應出來，由雜散發(fā)射和響應、互調產物等引起。在需要確保防護RFI的環(huán)境中使用的纜具有呈傳導層形式的屏蔽部，屏蔽部圍繞纜導體并作為防護電磁干擾的防護裝置。為了起到作用，纜屏蔽部必須能夠將由電磁干擾產生的電流從纜上傳輸走，這通過纜屏蔽部的接地來實現(xiàn)。正確的接地對于獲得良好電磁干擾防護效果是至關重要的，并且是所有電子設計和電氣設計的重要部分。在接地效率與實現(xiàn)的弱化之間存在聯(lián)系。為了使射頻干擾最小化并弱化電磁輻射，應形成某些類型的波導(陷波器)和/或RFI屏蔽部。波導應當接地。如今，存在不同類型的所謂EMC模塊。EMC表示電磁兼容性，即電氣設備或電子設備在其目標電磁環(huán)境中正常工作的能力。EMC模塊設置有某些類型的波導和/或RFI屏蔽部和接觸纜屏蔽部的電觸頭以將纜屏蔽部承載的電磁騷擾/干擾分接到地面。波導通常是形成為管、管道或類似物的某種類型的傳導材料，其目的是用作用于RFI的陷波器。通常，RFI屏蔽部垂直地穿過整個EMC模塊。一個示例可以是由涂覆有銀并設置在橡膠材料中的玻璃珠制成的RFI屏蔽部。通常，在RFI屏蔽部中制有開口以使纜或管通過。與纜屏蔽部接觸的傳導材料可覆有錫涂層。為了具有良好的連接，傳導材料應當具有一定的長度并且優(yōu)選地360°地圍繞纜屏蔽部。此外，在當今的許多安裝中，必須在壓縮單元上或壓縮單元中設置專門的傳導材料的蓋部，以確保防護RFI和任何突出螺栓的正確接地。在許多軍事應用、石油開采、醫(yī)院、飛機、船、不同類型的車輛以及某些工業(yè)等等中，存在對干擾更為敏感的某些區(qū)域，即如果這些區(qū)域受到破壞則后果非常嚴重。這些區(qū)域比其他區(qū)域需要更加高效的弱化。在許多示例中，還希望弱化框架的內側設備以阻礙偵察或其他不期望的監(jiān)視。例如根據標準IEEE 299或MIL-STD 285，弱化效果以分貝(dB)為量度。存在提供一些電磁干擾弱化的很多設備。在許多情形下，通過一套相對復雜的經改進的部件和處理步驟來提高弱化效果。然而，通過已知的設備，當容納纜時難以實現(xiàn)超過大約60dB的弱化。然而，對于敏感區(qū)域，弱化應當為至少60dB或優(yōu)選地更大。一種難以切實屏蔽的特定元件是壓縮單元，因為該單元通常包括在使用中膨脹的組件。
目前使用的一個方案是改造金屬蓋部，當壓縮單元處于完全膨脹狀態(tài)下、從而將存在的模塊壓縮到所需程度時，金屬蓋部覆蓋壓縮單元的整個延伸部。雖然是有效的，但該方案稍顯麻煩，因為其需要附加的部件和額外的工作。在EP-A-I 484 541中公開了另外的解決方案，其中在壓縮單元內部設置有褶皺的屏蔽部。壓縮單元膨脹時，褶皺的屏蔽部會伸展開并且仍然提供屏蔽。盡管實現(xiàn)了其目的，但該系統(tǒng)需要相當復雜的制造工藝。此外，褶皺的屏蔽部的存在本身和完整性是不容易證實的。在EP-A-I 479 958中公開了第三個已知的解決方案。根據該解決方案，壓縮單元的部件可以真空涂覆有導電涂層，比如涂覆有金屬合金。該解決方案被證實是高效的，然而其需要頗為復雜的制造方法，這當然會影響最終產品的成本。本發(fā)明的目的是提供一種用于實現(xiàn)電磁干擾屏蔽的改進的、在很多方面有所簡化的解決方案。

發(fā)明內容
根據權利要求I所述的創(chuàng)新性壓縮單元，其特征在于，導電柔性片包圍壓縮組件的一端，使得其在一個方向上提供完全的屏蔽，并且在另一方向上提供充分的電接觸。該特征產生若干有益效果，例如片可以被改造用于現(xiàn)有的壓縮單元，使得不必提供定制的壓縮單元。將會滿足框架的原始要求。各易在視覺上估計片的完整性從而估計系統(tǒng)的屏蔽能力。片的尺寸可以確定為容許壓縮單元的顯著壓縮/膨脹，并且不會像現(xiàn)有技術解決方案那樣容易疲勞或磨損。無需改變壓縮單元的制造過程。如果開發(fā)了壓縮單元的新設計，如果需要調整的話，容易對片進行調整以適應新設計。在一個或更多個實施方式中，柔性片是網狀件。使用網狀件允許壓縮組件的彈性材料在網線之間突出，這有助于密封性質并增加了相對于接觸表面的摩擦。同樣,對于相應的材料尺寸，網狀件比片更加有彈性，即由直徑為0. 3mm的線制成的網狀件比由相同材料制成的0. 3mm的片更有彈性和“易屈服”。在另一個實施方式中，導電網狀件完全地或部分地嵌入壓縮單元中，并且連接裝置確保網狀件在一端和地面電接觸并使網狀件在另一端和纜屏蔽部電接觸。接觸裝置可以由網狀件本身提供，或者由與網狀件電接觸的其他部件——例如連接器——提供。單個纜屏蔽部的屏蔽和網狀件之間的最終接觸影響接地特性，并且會受到存在的墊板等的影響?？梢詮囊粋€極端容易地理解該概念如果框架或開口由與地面連接的均質傳導板覆蓋，將幾乎沒有電磁輻射的泄露。遠離該極端的任何步驟將會降低屏蔽特性。因此，以下情況是有益的所有相鄰部件(框架/壓縮單元/墊板/模塊/纜)在它們的整個接觸區(qū)域以低電阻的連接方式電連接，并且所有部件都連接到地面(可選地通過其它部件連接)。如果例如墊板沒有與相鄰模塊良好地電接觸，則將會存在電磁輻射可以通過的“縫隙”。很明顯，存在沒有使用所有上述部件的實施方式，例如在某些實施方式中可以略去墊板。然而，相鄰部件之間的電接觸仍是重要的問題。應當指出，所需的防護程度可能改變，使得某些泄露可能被接受。因此，本發(fā)明不應當限于所有相鄰部件電接觸的情形?！鞍鼑敝傅氖蔷W狀件覆蓋壓縮組件的端部和相鄰表面的一部分，這被認為對應于通常的定義。在一個或更多個實施方式中，壓縮組件可以被例如螺釘裝置穿過。在該情形下，螺釘裝置也可以穿過網狀件，但仍認為網狀件包圍壓縮組件的一端。在一個實施方式中，壓縮組件包括由橡膠或類似彈性材料制成的兩個可壓縮楔形部，兩個可壓縮楔形部可以通過螺釘裝置而朝向彼此或遠離彼此移動；以及另外兩個可壓縮楔形部，所述另外兩個可壓縮楔形部也能夠朝向彼此或遠離彼此移動并且與前述兩個楔形部共同作用。在一個或更多個實施方式中，這四個楔形部可以通過柔性帶保持在一起，并且可以與所述帶形成整體，以由楔形部一起形成容易搬運的單元，從而形成能夠容易地安裝到框架中的集裝式部件。除了屏蔽性質外，WO 96/11353中公開了這樣的壓縮組件(通過參引并入本文)，并且此文中描述的相關細節(jié)，參見壓縮組件的結構，也被認為形成本申
請的一部分。在本文中，應當指出，可以使用其它類型的壓縮單元，并且它們落入由所附權利要求限定的本發(fā)明的范圍內。


圖I是密封系統(tǒng)的前視圖，該密封系統(tǒng)設置有根據本發(fā)明的第一實施方式的壓縮單元。圖2是根據本發(fā)明的第一實施方式的壓縮單元的側視圖，其中，不帶有導電網狀件。圖3A和圖3B是根據本發(fā)明第一實施方式的、分別處于松弛狀態(tài)和壓縮狀態(tài)的壓縮單元的側視圖。圖4是從相反方向觀察的圖I的密封系統(tǒng)的視圖。圖5和圖6是根據本發(fā)明第二實施方式的壓縮單元的部分剖視側視圖。圖7是與圖5和圖6中的密封系統(tǒng)相似的密封系統(tǒng)的立體圖。圖8是根據本發(fā)明的第三實施方式的壓縮單元的示意圖。圖9是圖8的壓縮單元設置在框架中的示意圖。
具體實施例方式圖I不出了從第一側觀察的密封系統(tǒng),該密封系統(tǒng)包括根據本發(fā)明的第一實施方式的壓縮單兀。系統(tǒng)包括框架I，框架I中設置有可壓縮模塊2。壓縮模塊2具有可剝尚材料層5以適應于設置在其中的服務設施的尺寸，所述服務設施例如為管或纜。在沒有設置服務設施的情況下，設置有膠芯6以提供密封并定位可剝離層5。墊板4位于成排的可壓縮模塊2之間。墊板4以可滑動的方式設置并用于定位可壓縮模塊2并分配來自壓縮單元3的壓縮。在圖I中示出的壓縮單元3類似于根據現(xiàn)有技術的壓縮單元。參見圖2，螺釘7—其頭部可見一用于以下段描述的方式使壓縮單元3膨脹。圖2示出根據現(xiàn)有技術的壓縮單元的側視圖，其能夠使對圖I的壓縮單元3的理解簡單化。螺釘頭部7可以在圖2的左側看到。壓縮單元具有壓縮組件，壓縮組件包括由螺釘7互連的兩個相對的楔形部11、12。通過迫壓這兩個楔形部11、12使它們朝向或遠離彼此，兩個共同作用的楔形部14、15會被迫壓成遠離或朝向彼此。因此，水平尺寸的減少引起豎向尺寸的膨脹，由此會壓縮可壓縮模塊。在先前引用的WO申請中充分地描述了至此描述的壓縮模塊3。圖3A和3B示出導電網狀件16如何設置成使其包圍壓縮組件的一端。在本文中，要強調的是，“壓縮組件”是“壓縮單元”的子單元，從而壓縮單元包括壓縮組件和例如螺釘、配件等等的其他部件。導電網狀件16具有這樣的延伸部其與設置在壓縮單元的上面、下面和側面的框架接觸，并且其阻斷通過壓縮單元傳播(從左到右，或者從右到左，在圖3中)的電磁干擾。壓縮單元本身可以定位在框架中的任何位置；頂部、底部或頂部和底部之間。
圖4示出從相反方向觀察的圖I的密封系統(tǒng)。圖5和6示出本發(fā)明的第二實施方式，其中使用了具有圓柱形外表面的壓縮組件。利用了這種壓縮組件的壓縮單元，或可壓縮本體20，在本申請人的若干申請中得到了很好的描述。在此僅描述能使對本發(fā)明的理解簡單化的結構細節(jié)。在可壓縮本體20的兩端可設置有配件22、24。配件22、24通過諸如螺釘26的壓縮裝置互連，所述壓縮裝置可以被緊固以實現(xiàn)壓縮。當沿軸向方向壓縮時，可壓縮本體將沿徑向方向膨脹，從而實現(xiàn)徑向向內和徑向向外的密封，并且可壓縮本體還將設置在可壓縮本體中的服務設施相對于設置有該可壓縮本體的結構中的開口進行密封，如圖6所示。從這個角度講，相比前述壓縮組件，從術語的實際意義上說，第二實施方式不包括任何可移動部件(但是顯然，當壓縮裝置迫使配件朝彼此移動時，配件將朝向彼此移動)。在該情形下設置有類似的網狀件28。應當注意，圖5和6的橫截面沒有給出網狀件28的真實外形，并且特別地，網狀件28的外形不是真正的橫截面視圖并且僅應理解為為了方便理解該結構的一種表示。圖7中以立體圖示出的實施方式中公開了形式上更正確的圖示。在圖5和6的實施方式中，網狀件28從位于可壓縮本體的外周處的位置起延伸，并延伸到位于最外層剝離材料層30的外周處的位置。如果可剝離材料層不是傳導性的，則網狀件可以替代地延伸到位于最內層可剝離材料層的內周上的位置。壓縮組件的包圍可以提供足夠的屏蔽，并且將具有這樣的優(yōu)點可壓縮本體和可剝離材料片30都不需要具有傳導特性。在圖7中的實施方式中，網狀件設置成還包圍位于可壓縮本體的一端的配件和壓縮裝置，并且為相同的部件使用相同的附圖標記。圖8的示意圖示出根據本發(fā)明第三實施方式的壓縮單元的作用方式。如圖2和3的壓縮單元那樣，從一側示出了作用方式。在該實施方式中，兩個相對的楔形部向下迫壓置于這兩個相對楔形部之間的第三楔形部以完成壓縮。兩個相對楔形部包括開口，壓縮裝置可以穿過該開口延伸，并且第三楔形部包括用于相同目的的長形槽。為了使壓縮單元起作用，這兩個相對楔形部必須能夠相對彼此移動。這兩個相對楔形部中的一個可附接至框架或與框架集成，而另一個能夠通過例如螺釘之類的緊固裝置而移動，從而選擇性地朝先前一個前后移動。在圖8中示出了壓縮單元的作用方式。隨著壓縮螺釘32在一端通過螺母而被緊固，第一壓縮楔形部34和第二壓縮楔形部36將被朝彼此擠壓，如圖8中的水平箭頭所示。借助于壓縮楔形部34-38的傾斜表面，當第一壓縮楔形部34和第二壓縮楔形部36被朝彼此擠壓時，中間壓縮楔形部38將沿圖8中的豎向箭頭的方向移動。由于存在接受壓縮螺釘32的槽(未示出)，以及中間壓縮楔形部38的、寬度小于框架的固定裝置之間的距離的部分，中間壓縮楔形部38能夠沿豎直方向移動。中間楔形部38將朝向框架中的開口內部的模塊移動并壓縮該模塊。在該實施方式中，網狀件40可以設置成包圍全部三個楔形部34-38。在另一實施方式中，其中壓縮單元設置在具有以下設計的框架中即框架本身提供與兩個楔形部34、36的延伸部相對應的區(qū)域的必要屏蔽，則網狀件可以僅設置成包圍中間楔形部38的突出部。這在圖9中示出，其中壓縮單元設置在這樣的框架101中，僅示出框架101的一部分。框架可以類似于圖I的框架，然而圖8的壓縮單元以更大的程度集成到框架101中。如果框架由塑料制成，則第一楔形部34甚至可以以便利的方式與框架101—件式地形成?？蚣?01應當包括開口，螺釘32可以延伸穿過該開口或工具可以延伸穿過該開口以操作螺釘32。圖中未清楚示出可壓縮模塊如何設置在壓縮單元下方的開口 42中。另外應當指出，圖8和9僅僅是示意性的。在一個實施方式中，第一壓縮楔形部34和第二壓縮楔形部36由例如PA 66，306F或類似物的塑料材料制成，而第三楔形部38由例如EPDM、Roxylon或類似物的橡膠材料制成。通常，在壓縮楔形部34-38的傾斜接觸表面上設置有潤滑劑。相比先前的解決方案，本創(chuàng)新性系統(tǒng)已經出人意料地被證實在電磁輻射或RFI的
衰減方面具有相同或更高效率。一個示例是與具有改型金屬蓋部的解決方案相比，弱化效果提高了 40dB。網狀件的尺寸可以顯著地改變，并且通常必須被調整成適應待阻斷電磁波的波長。例如彈性、剛度等等的其他參數取決于網格尺寸和網狀件導體的尺寸，并且能夠調整網狀件的性質而不脫離由所附權利要求限定的本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種用于模塊化密封系統(tǒng)的壓縮單元，所述壓縮單元具有壓縮組件，所述壓縮組件設置成當所述壓縮組件在一個方向上被壓縮時在另一個方向上膨脹，并且具有兩個操作狀態(tài) 儲存狀態(tài)，在所述儲存狀態(tài)中所述壓縮組件松弛， 壓縮狀態(tài)，在所述壓縮狀態(tài)中所述壓縮組件的尺寸在一個方向上減小并且在另一個方向上膨脹以實現(xiàn)充分密封的目的， 其特征在于，導電柔性片包圍所述壓縮組件的一端。
2.如權利要求I所述的壓縮單元，其中，所述導電柔性片完全地或部分地嵌入到所述壓縮組件中。
3.如權利要求I所述的壓縮單元，其中，所述導電柔性片是網狀件(16、28、40)。
4.如前述任一項權利要求所述的壓縮單元，其中，所述壓縮組件包括能夠通過螺釘裝置(7)朝向和遠離彼此移動的兩個可壓縮楔形部(11、12)、以及也能夠朝向和遠離彼此移動并且與先前提到的所述兩個楔形部(11、12)共同作用的另外兩個可壓縮楔形部(14、15)。
5.如權利要求4所述的壓縮單元，其中，所述四個楔形部(11、12、14、15)通過柔性帶保持在一起，所述柔性帶用于將所述楔形部(11、12、14、15)保持成能夠相對于彼此移動，使得所述楔形部(11、12、14、15)和所述螺釘裝置(7) —起形成集裝式部件。
6.如權利要求1、2或3所述的壓縮單元，其中，所述壓縮組件不包括任何可移動部件。
7.如權利要求6所述的壓縮單元，其中，所述壓縮組件包括具有大致圓柱形外周的可壓縮本體(20)。
8.如權利要求5或6所述的壓縮單元，其中，所述壓縮組件沿著在中心對稱軸線方向上的一個或更多個縫隙分離。
9.如權利要求1、2或3所述的壓縮單元，其中，所述壓縮單元是框架(101)的整體部分，所述框架(101)具有適于容納一個或更多個模塊的開口、并且與所述模塊一起形成用于諸如纜或管等的服務設施的穿引件，并且所述壓縮單元設置在位于所述框架(101)的所述開口的一端處的蓋部下方的空間中，所述壓縮單元包括第一壓縮楔形部(34)、第二壓縮楔形部(36)和中間壓縮楔形部(38)，所述壓縮楔形部(34-38)具有傾斜的相互接觸的表面。
10.一種使用根據任一前述權利要求所述的壓縮單元的密封系統(tǒng)，其中，所述柔性片設置成與延伸穿過所述密封系統(tǒng)的服務設施直接地物理和電接觸。
全文摘要
一種用于模塊化密封系統(tǒng)的壓縮單元，具有壓縮組件，壓縮組件設置成當其在一方向上被壓縮時在另一個方向上膨脹，并且壓縮單元包括包圍壓縮組件一端的導電柔性片。
文檔編號F16L5/02GK102804535SQ201080026487
公開日2012年11月28日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權日2009年6月18日
發(fā)明者烏爾夫·希爾丁松 申請人:烙克賽克有限公司