專利名稱：纜線或?qū)Ь€束的封閉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及纜線或是導(dǎo)線束的封閉方法。
防止液體沿著纜線或是導(dǎo)線束流動(dòng)的封閉技術(shù)是公知的，例如在US-A-4972042(RK310)中就是使一些熱熔的粘合劑接觸到(通常是絕緣的)導(dǎo)線，并且使一個(gè)熱收縮套管在纜線或是導(dǎo)線束上帶有粘合劑的那一部分周圍收縮。通常是利用熱空氣噴槍或是火焰噴燈施加熱量使套管收縮，使粘合劑熔化并且在導(dǎo)線之間及其四周流動(dòng)，再加上套管的收縮作用，就可以封閉這種纜線或是線束。這些公知的封閉工藝的局限性在于，粘合劑必須能在套管內(nèi)部可以獲得的相對(duì)較低的溫度下熔化并且流動(dòng)(該溫度通常低于100℃)，這樣才不會(huì)使套管過熱或是損壞。這樣就會(huì)在隨后的使用中對(duì)封閉的纜線或是線束可以承受的溫度造成不應(yīng)有的限制。
在WO-A-94/24837(MP1474)中描述了另一種纜線封閉系統(tǒng)，其中在熱熔的封閉粘合劑中摻入了一種鐵磁材料顆粒，顆粒所具有的形狀使其可以與帶有粘合劑的纜線所承受的交變磁場(chǎng)進(jìn)行感應(yīng)耦合。對(duì)具有特殊形狀的這種鐵磁顆粒進(jìn)行感應(yīng)加熱可以使粘合劑熔化和流動(dòng)，從而封閉纜線。熱收縮套管也設(shè)有這類鐵磁顆粒，以便由于暴露在磁場(chǎng)中而將其加熱到它的收縮溫度。這種系統(tǒng)減緩了外部加熱的上述限制。
本發(fā)明也避免了外部加熱，同時(shí)顯著減少了或是完全不需要使用特殊形狀的鐵磁材料顆粒，這種特殊形狀的鐵磁顆?？赡軆r(jià)格昂貴，或者在某些環(huán)境中是不希望使用的。
因此，從最廣泛的意義上說，本發(fā)明提供了一種封閉纜線或是導(dǎo)線束的方法，該方法包括(a)在需要封閉的纜線或是線束的一部分上提供可受熱流動(dòng)的封閉材料體；(b)可選擇地至少在需要封閉的纜線或是線束的那部分周圍提供一個(gè)覆蓋物；其中的封閉材料和覆蓋物(如果有的話)是(i)基本上不導(dǎo)電和基本上非磁性的(基本上不能感應(yīng)加熱)，或是(ii)它們其中之一是可以感應(yīng)加熱的，而另一個(gè)是基本上不能感應(yīng)加熱的，但是，條件是如果導(dǎo)線是不能感應(yīng)加熱的，封閉材料就要是可以感應(yīng)加熱的；以及(c)使纜線或線束承受交變磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)(i)與上述導(dǎo)線和/或(ii)與可以感應(yīng)加熱的封閉材料進(jìn)行感應(yīng)耦合，從而將導(dǎo)線和/或可以感應(yīng)加熱的封閉材料感應(yīng)加熱到使封閉材料流動(dòng)并且封閉纜線或線束的溫度。
具體地說，本發(fā)明提供了一種封閉纜線或是金屬導(dǎo)線束的方法，該方法包括(a)在需要封閉的纜線或是線束的一部分上提供可受熱流動(dòng)的封閉材料體，這種材料體是基本上不導(dǎo)電和基本上非磁性的，以及(b)使纜線或是線束承受交變磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與上述導(dǎo)線進(jìn)行感應(yīng)耦合，從而將導(dǎo)線感應(yīng)加熱到使封閉材料流動(dòng)并且封閉纜線或是線束的溫度。
本發(fā)明的基礎(chǔ)在于這樣一種令人驚奇的發(fā)現(xiàn)，那就是在封閉材料中基本沒有可感應(yīng)加熱的添加劑的情況下可以在導(dǎo)線中感應(yīng)出足夠的熱量，使封閉材料熔化和流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)滿意的封閉。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在需要封閉的纜線或是線束的至少一部分周圍裝有覆蓋物的情況下仍然可以同樣地使用。這種覆蓋物可以是一個(gè)彈性部件，并且用來至少在封閉材料流動(dòng)之前及在流動(dòng)過程中壓緊纜線或是線束的上述部分。
甚至更令人驚奇的是覆蓋物可以是一種可受熱收縮的部件，它可以在纜線或是線束的上述部分周圍收縮。這種新穎的利用由纜線或是線束內(nèi)部的導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量的方法使得可以有利地使用具有較高熔點(diǎn)或是軟化溫度的封閉材料，而不會(huì)損壞可受熱收縮的覆蓋物?？墒軣崾湛s部件本身的內(nèi)部或是在粘合劑或是其他材料的內(nèi)部襯墊中也可以帶有可以感應(yīng)加熱的添加劑，這樣，僅有封閉材料才依賴于導(dǎo)線中產(chǎn)生的熱量。
封閉材料的熔化或是軟化點(diǎn)以及可受熱收縮的覆蓋物(如果有的話)的閾值收縮溫度通常是選擇在適當(dāng)?shù)臏囟?，通過導(dǎo)線的感應(yīng)加熱可以產(chǎn)生這一溫度，同時(shí)又不會(huì)損壞導(dǎo)線所攜帶的任何電絕緣材料。例如，用直徑0.25到6mm的PVC-絕緣導(dǎo)線制成的多達(dá)100線的汽車線束的溫度額定值是105℃(T2 Rating)，如果采用軟化溫度為85℃而流動(dòng)溫度為110℃的粘合劑和恢復(fù)溫度低于100℃的可以熱收縮的套管，并且使用工作頻率在0.2到1MHz之間的2.5kW功率的感應(yīng)加熱器，就可以在3分鐘之內(nèi)完成封閉工作。低溫度額定值(例如T1＝70℃)的PVC需要使用軟化溫度為50-60℃而流動(dòng)溫度為80-90℃的熱熔粘合劑和恢復(fù)溫度低于90℃的可以熱收縮的管。
作為另一種用于封閉具有50-60℃范圍的低絕緣軟化點(diǎn)的導(dǎo)線的粘合劑，可以用諸如聚異丁烯等膠粘劑材料代替熔化粘合劑。在安裝過程中，導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量使膠粘劑軟化并且增加其流動(dòng)性。在這種情況下，可以用熱收縮套管或是橡膠套管使封閉塊體凝固。
本發(fā)明特別適用于細(xì)金屬絲構(gòu)成的導(dǎo)線，這些導(dǎo)線的幾何形狀使其自身能夠與施加的磁場(chǎng)形成感應(yīng)耦合，該導(dǎo)線例如是由許多典型直徑為75到150微米的獨(dú)立絞合線構(gòu)成的銅線。它們被絞合在一起制成導(dǎo)線，并且通?？梢允褂?到50股絞線，這取決于導(dǎo)線的最終截面面積。一般的材料是銅，并且可以鍍上鎳、錫或是銀。然而，也可以使用其他導(dǎo)體材料，例如鎳或是鋁。
任何適當(dāng)?shù)姆忾]材料都可以使用，在由導(dǎo)線產(chǎn)生的溫度下這些材料將流動(dòng)，并且將充分地凝固，在隨后的使用中把纜線封閉。在上述美國(guó)專利US-A-4972042中描述了最佳的熱熔粘合劑，它的說明書公開內(nèi)容可供本文參考。
可熱收縮的覆蓋物最好如美國(guó)專利US-A-4972042或是WO-A-94/24837中描述的那樣，它的說明書可供本文參考。
如果使用彈性的覆蓋物，它可以用EPDM橡膠，氯丁橡膠，聚酯橡膠，或是天然橡膠制成。覆蓋物的尺寸和形狀沒有限制，只要它能夠充分地?cái)D壓組件，把流動(dòng)的封閉材料限制在纜線或是線束中形成滿足要求的封閉的位置。
以下要通過進(jìn)一步的說明來更詳細(xì)地解釋本發(fā)明的這一方面的具體實(shí)施例。
例1采用以4、5個(gè)通道梳狀形式(comb profiles)提供的Rayblock 85Polyamide熱熔粘合劑來封閉由60條100微米直徑絞合線的1.5mm2銅導(dǎo)線構(gòu)成的線束，線束上具有絕緣等級(jí)為T2(105℃)的0.5mmPVC外套。導(dǎo)線被裝在梳狀物的各個(gè)通道中，每個(gè)通道中最多有三條線。外部的熱收縮管是直徑為25mm的40mm長(zhǎng)的TAT-125熱收縮管。使用250kHz的感應(yīng)加熱器在一個(gè)5匝的50mm直徑螺旋線圈中產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)。線圈的工作電流是150安培，提供的場(chǎng)強(qiáng)是750安匝，在60秒內(nèi)完成了纜線束的封閉，線束中達(dá)到的最高溫度是130℃。
例2按上述方式密封由100條線構(gòu)成的線束，但是采用具有6個(gè)通道的6個(gè)Raybloek 85粘合劑梳，熱收縮管為直徑為75mm的50mm長(zhǎng)的TAT-125管。完成密封的時(shí)間是45秒。
例3線束與例1中相同，只是用15mm直徑的硬度為60IRHD的40mm氯丁橡膠套管代替了熱收縮套管。在與例1相同的條件下，在45秒之內(nèi)完成了樣品的封閉。
例4用一種聚異丁烯膠粘劑(3M公司的EMB-45R)封閉與例1中相同的線束，采用的氯丁橡膠套管與例3中相同。樣品在感應(yīng)加熱器中被加熱60秒，膠粘劑在此期間從彈性套管下面流動(dòng)，并且完成密封過程。
例5線束與例1中相同，只是導(dǎo)線上的絕緣采用溫度等級(jí)為T3(125℃)的Raychem Type 62聚酯線，與聚酰胺粘合劑梳Rayblock 105一起使用該線束。熱收縮套管的商標(biāo)是Raychem ATUM24/8，線束被加熱90秒后完成密封，在線束內(nèi)部記錄到的最高溫度是160℃。
本發(fā)明在另一方面提供了一種纜線或是導(dǎo)線束的封閉方法，其中的封閉材料是可以感應(yīng)加熱的，而覆蓋物是基本上不能感應(yīng)加熱的，該方法包括(a)在需要封閉的纜線或是線束的一部分上提供(i)可以感應(yīng)加熱并且受熱流動(dòng)的封閉材料體，以及(ii)至少處在需要封閉的纜線或是線束的該部分周圍的一個(gè)基本上不能被感應(yīng)加熱的覆蓋物，以及(b)使纜線或是線束的上述部分承受交變磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與上述封閉材料進(jìn)行感應(yīng)耦合，從而將封閉材料感應(yīng)加熱到使其流動(dòng)并且封閉纜線或是線束的溫度。
在這種另外的方法中，導(dǎo)線可以和以前一樣是可以感應(yīng)加熱的、也可以是基本上不能感應(yīng)加熱的導(dǎo)線，例如是光纖。
如果基本上不能感應(yīng)加熱的覆蓋物在受熱時(shí)可以收縮，它最好能夠在由于感應(yīng)加熱和/或所造成的封閉材料的流動(dòng)而遇到的溫度下收縮。
如果覆蓋物是彈性的，最好把它設(shè)置成至少能在封閉材料發(fā)生流動(dòng)之前及流動(dòng)期間壓緊需要封閉的纜線或是線束的那部分。
可以例如在WO-A-94/24837(MP1474)中描述的材料中選擇適用于本方法的可感應(yīng)加熱的封閉材料。對(duì)于本發(fā)明各方面中使用的不能感應(yīng)加熱的封閉材料來說，在某些情況下可能需要使用可凝固的材料，其粘度在流動(dòng)并且封閉纜線或是線束之后增大，這樣就加強(qiáng)了封閉效果，并且減少了由于以后的溫度變化造成封閉失效的危險(xiǎn)。最佳的可凝固封閉材料可以從分別包含一種凝固系統(tǒng)的各分開的反應(yīng)成分的交錯(cuò)層中間選擇，在WO-A-9527764(B247)中描述了這些材料，它的說明書可供本文參考。
權(quán)利要求
1.一種封閉纜線或?qū)Ь€束的方法，該方法包括(a)在需要封閉的纜線或是線束的一部分上提供可受熱流動(dòng)的封閉材料體；(b)可選擇地至少在需要封閉的纜線或是線束的那部分周圍提供一個(gè)覆蓋物；其中的封閉材料和覆蓋物(如果有的話)是(i)基本上不導(dǎo)電和基本上非磁性的(基本上不能感應(yīng)加熱)，或(ii)其中之一是可以感應(yīng)加熱的，而另一個(gè)是基本上不能感應(yīng)加熱的，但是，條件是如果導(dǎo)線是不能感應(yīng)加熱的，封閉材料就要是可以感應(yīng)加熱的；以及(c)使纜線或線束承受交變磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)(I)與上述導(dǎo)線和/或(II)與可以感應(yīng)加熱的封閉材料進(jìn)行感應(yīng)耦合，從而將導(dǎo)線和/或封閉材料感應(yīng)加熱到使封閉材料流動(dòng)并且封閉纜線或是線束的溫度。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中的導(dǎo)線是金屬的，其特征是包括(a)在需要封閉的纜線或是線束的一部分上提供可受熱流動(dòng)的封閉材料體，這種材料體是基本上不導(dǎo)電和基本上非磁性的，以及(b)使纜線或是線束承受交變磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與上述導(dǎo)線進(jìn)行感應(yīng)耦合，從而將導(dǎo)線感應(yīng)加熱到使封閉材料流動(dòng)并且封閉纜線或是線束的溫度。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是包括(a)在需要封閉的纜線或是線束的一部分上提供(i)可以感應(yīng)加熱并且可受熱流動(dòng)的封閉材料體，以及(ii)至少處在需要封閉的纜線或是線束的該部分周圍的一個(gè)基本上不能被感應(yīng)加熱的覆蓋物，以及(b)使纜線或是線束的上述部分承受交變磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與上述封閉材料進(jìn)行感應(yīng)耦合，從而將封閉材料感應(yīng)加熱到使其流動(dòng)并且封閉纜線或是線束的溫度。
4.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征是至少在需要封閉的纜線或是線束的那部分周圍設(shè)有一個(gè)最好是基本上不導(dǎo)電并且基本上非磁性的覆蓋物。
5.按照權(quán)利要求3或4的方法，其特征是該覆蓋物是一個(gè)可以熱收縮的部件，使它在纜線或是線束的上述部分周圍收縮。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其特征是可以熱收縮部件能夠由于(i)對(duì)導(dǎo)線和/或封閉材料進(jìn)行感應(yīng)加熱，和/或(ii)在所造成的封閉材料的流動(dòng)所形成的溫度下收縮。
7.按照權(quán)利要求3或4的方法，其特征在于覆蓋物是彈性的，并且把它設(shè)置成至少能在封閉材料發(fā)生流動(dòng)之前及流動(dòng)期間壓緊纜線或是線束的上述部分。
8.按照前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其特征是上述導(dǎo)線是可以感應(yīng)加熱的，并且是被上述磁場(chǎng)感應(yīng)加熱。
9.按照權(quán)利要求1或3或其任一從屬權(quán)利要求的方法，其特征是上述導(dǎo)線中至少有一些是基本上不能感應(yīng)加熱的。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其特征是上述基本上不能感應(yīng)加熱的導(dǎo)線是光纖。
全文摘要
對(duì)在導(dǎo)線系統(tǒng)或是線束中的導(dǎo)線的感應(yīng)加熱能產(chǎn)生熱量,使可熔化的封閉材料流動(dòng)并且堵住導(dǎo)線系統(tǒng)內(nèi)部的空隙,并且使在封閉區(qū)周圍的一個(gè)塑料套管收縮。封閉材料或套管之一(但不是二者)也是可以被感應(yīng)加熱的。
文檔編號(hào)H01B13/32GK1190485SQ9619533
公開日1998年8月12日 申請(qǐng)日期1996年5月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月18日
發(fā)明者D·克羅夫茨 申請(qǐng)人:雷伊化學(xué)有限公司