СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПРОНИКНОВЕНИЯ ВЛАГИ ЧЕРЕЗ КАБЕЛЬНЫЙ ВЫХОД КОЖУХА Российский патент 2023 года по МПК H01R13/52 

Перекрестная ссылка на родственную заявку

[0001] В настоящей заявке испрашивается приоритетное преимущество предварительной заявки на патент США с серийным номером 62/678,609, поданной 31 мая 2018 г., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки во всех целях.

Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Изобретение относится к влагоизоляции, в частности к герметизации кабелей.

Уровень техники

[0003] Кабелям может требоваться герметизация в точке входа в устройство, такое как датчик или переключатель. В некоторых применениях, например в авиации, изменения температуры, влажности и давления происходят таким образом, что влага попадает внутрь устройства. При холоде на больших высотах влага в устройстве превращается в лед, который расширяется и может вызвать физические повреждения, усугубляющие проблему. Сопротивление изоляции (IR, от англ. insulation resistance) при традиционной герметизации кабеля снижается менее чем за 100 циклов.

Сущность изобретения

[0004] В одном из вариантов осуществления системы, вариант осуществления системы герметизации от влаги, льда, жидкости или газа может включать в себя: кабель, имеющий изоляцию, и один или более проводов, расположенных в изоляции; корпус, имеющий конусное выходное отверстие, соединенное с внутренним объемом, причем один или более проводов кабеля могут быть присоединены к одному или более выводам, расположенным во внутреннем объеме; конусное уплотнение, имеющее конусную внешнюю поверхность и внутреннее отверстие, причем во внутреннем отверстии конусного уплотнения может быть размещен кабель; герметик, расположенный в указанном внутреннем объеме и вокруг одного или более проводов кабеля, присоединенных к одному или более выводам; и обжимной колпачок, установленный поверх конусного уплотнения для вжатия конусного уплотнения в конусное выходное отверстие; причем сжимающее давление от обжимного колпачка может вытеснять герметик внутрь кабеля и в пространство вокруг одного или более проводов кабеля, при этом отверждение герметика может изолировать кабель от проникновения влаги.

[0005] В дополнительных вариантах осуществления системы изоляция кабеля может быть внешней изоляцией кабеля. Корпус может включать в себя верхний корпус, причем верхний корпус может содержать конусное выходное отверстие и внутренний объем. Первая сторона конусного выходного отверстия может иметь больший диаметр, чем вторая сторона конусного выходного отверстия. Конусное выходное отверстие может быть соединено с внутренним объемом рядом со второй стороной конусного выходного отверстия. Конусное выходное отверстие может быть, по меньшей мере частично, расположено на фланце верхнего корпуса. Корпус может дополнительно включать в себя нижний корпус, причем нижний корпус может включать в себя один или более выводов. Первая сторона конусного уплотнения может иметь больший диаметр, чем вторая сторона конусного уплотнения, при этом конусное уплотнение может быть расположено в конусном выходном отверстии так, чтобы первая сторона конусного уплотнения находилась рядом с первой стороной конусного выходного отверстия, а вторая сторона конусного уплотнения находилась рядом со второй стороной конусного выходного отверстия. Внутреннее отверстие конусного уплотнения может содержать по меньшей мере один стопор для предотвращения выхода изоляции кабеля со второй стороны конусного уплотнения. Герметик может представлять собой герметик с низкой вязкостью, такой как силиконовые эластомеры. Обжимной колпачок может иметь отверстие, при этом отверстие обжимного колпачка может принимать кабель. Обжимной колпачок может быть расположен поверх конусного уплотнения, чтобы вжимать конусное уплотнение в конусное выходное отверстие, образуя первое уплотнение между конусной внешней поверхностью конусного уплотнения и конусным выходным отверстием и второе уплотнение между внутренним отверстием конусного уплотнения и внешней изоляцией кабеля, причем герметик может вытесняться внутрь кабеля и в пространство вокруг одного или более проводов кабеля так, что он будет вытеснен за конусное выходное отверстие, обеспечивая надежную механическую силу сопротивления при натяжении кабеля.

[0006] Вариант осуществления способа герметизации от влаги, льда, жидкости или газа может включать в себя следующее: вставляют кабель во внутреннее отверстие конусного уплотнения, имеющего конусную внешнюю поверхность; соединяют один или более проводов кабеля с одним или более выводами корпуса; заполняют внутренний объем герметикой, причем герметик окружает один или более проводов кабеля, присоединенных к одному или более выводам; вставляют конусное уплотнение в конусное выходное отверстие в корпусе, причем указанное конусное выходное отверстие соединено с внутренним объемом; и устанавливают поверх конусного уплотнения обжимной колпачок для вжатия конусного уплотнения в конусное выходное отверстие; причем сжимающее давление от обжимного колпачка вытесняет герметик внутрь кабеля и в пространство вокруг одного или более проводов кабеля, при этом отверждение герметика изолирует кабель от проникновения влаги.

[0007] Дополнительные варианты осуществления способа могут включать в себя следующее: вставляют кабель, имеющий внешнюю изоляцию кабеля, через отверстие в обжимном колпачке, причем во внешней изоляции кабеля расположены один или более проводов. Корпус может дополнительно включать в себя верхний корпус и нижний корпус. Нижний корпус может быть прикреплен к верхнему корпусу, причем верхний корпус может иметь конусное выходное отверстие, соединенное с внутренним объемом, при этом во внутреннем объеме могут быть расположены один или более выводов. Герметик может быть герметиком с низкой вязкостью. Установка обжимного колпачка поверх конусного уплотнения может дополнительно включать в себя образование первого уплотнения между внешним диаметром конусного уплотнения и конусным выходным отверстием и второго уплотнения между внутренним отверстием конусного уплотнения и внешней изоляцией кабеля. Выход кабеля из конусного уплотнения можно предотвратить с помощью по меньшей мере одного стопора.

Краткое описание чертежей

[0008] Компоненты на чертежах не обязательно представлены в масштабе, вместо этого акцент сделан на иллюстрации принципов изобретения. Одинаковые номера позиций обозначают соответствующие детали на разных видах. Варианты осуществления проиллюстрированы в качестве примера, а не ограничения, на прилагаемых чертежах, на которых:

[0009] На фиг. 1 представлен с пространственным разделением деталей вид с частичным разрезом системы для герметизации кабеля в точке входа.

[0010] На фиг. 2 представлен вид с частичным разрезом системы по фиг. 1 в сборе.

[0011] На фиг. 3 представлен с пространственным разделением деталей аксонометрический вид другой системы для герметизации кабеля в точке входа.

[0012] На фиг. 4 представлен аксонометрический вид системы по фиг. 3 в сборе.

[0013] На фиг. 5 представлен с пространственным разделением деталей вид в разрезе по А-А системы по фиг. 4.

[0014] На фиг. 6 представлен вид в разрезе по А-А системы по фиг. 4 в сборе.

[0015] На фиг. 7 представлена блок-схема способа герметизации кабеля в точке входа.

Осуществление изобретения

[0016] Нижеследующее описание сделано с целью иллюстрации общих принципов вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе, и не подразумевает ограничения концепций, раскрытых в настоящем документе. Кроме того, конкретные признаки, раскрытые в настоящем документе, могут использоваться в сочетании с другими раскрытыми признаками в каждой из различных возможных комбинаций и перестановок. Если в настоящем документе конкретно не указано иное, то все термины должны интерпретироваться как можно более широко, включая понятия, вытекающие из описания, а также понятия, понятные специалистам в данной области техники, и/или понятия, определенные в словарях, научных трудах и т.д.

[0017] Система и способ герметизации от влаги, льда, жидкости и/или газа, раскрытые в настоящем документе, обеспечивают активную герметизацию кабеля в точке входа в устройство, так что проникновение влаги предотвращается, а уплотнение поддерживает сопротивление изоляции (IR) на протяжении более 200 циклов обледенения. Кабель может иметь внешний слой изоляции и один или более проводов, расположенных внутри внешнего слоя изоляции. Один или более проводов могут быть присоединены к одному или более выводам, расположенным во внутреннем объеме корпуса. Затем внутренний объем может быть заполнен герметикой. В некоторых вариантах реализации внутри конусной полости может быть сжат твердый эластомер с проходом для проводов. Второй герметик под твердым эластомером может нагнетаться под действием сжатия в проводные жилы и изоляцию для предотвращения капиллярного переноса влаги по проводам. Это сжатие может также герметизировать любые дефекты эластомера относительно конусного корпуса. Конусное отверстие в корпусе соединяется с внутренним объемом и имеет размер, обеспечивающий размещение конусного уплотнения, расположенного вокруг кабеля. Поверх конусного уплотнения устанавливается обжимной колпачок для вжатия конусного уплотнения в конусное выходное отверстие.

[0018] Преимущество конусного выходного отверстия заключается в том, что сборочное усилие создает уплотнение с эффектом положительной силы в направлении сжатия при использовании твердого эластомера. Конусное выходное отверстие обеспечивает значительное вытеснение герметика, когда он нагнетается в провода, при этом эластомер сжимает провода, а герметик вытесняется за конец конуса и обеспечивает прочность, придающую кабелю, содержащему провода, прочность на отрыв. Герметик, или компаунд, может проходить вверх по проводу внутри полости, и/или герметик может выходить за пределы полости и в верхнее обжимное конусное уплотнение. Количество используемого герметика зависит от типа провода, калибра проводов и/или изоляции. Количество используемого герметика обеспечивает достаточное расстояние вытеснения для предотвращения попадания влаги в полость. В некоторых вариантах осуществления герметик может быть вытеснен до точки, в которой провод обжимается в эластомерном конусном уплотнении. Сжатие со стороны обжимного колпачка также выталкивает герметик из внутреннего объема внутрь кабеля и в пространство вокруг одного или более проводов кабеля. После отверждения герметика кабель будет герметизирован относительно корпуса. В некоторых вариантах осуществления уплотнение может быть твердым эластомером, таким как резиновая пробка. В других вариантах осуществления уплотнение может быть из полученного литьем под давлением и/или отвержденного материала. Уплотнение можно втолкнуть в конусное выходное отверстие или трубку корпуса и прижать к конусной части. На нижнем конце эластомер может вытесняться за конусную часть и заполнять полость за ее пределами. Такое вытеснение способствует уплотнению и обеспечивает значительное сопротивление вытягиванию усилием, приложенным к кабелю. Герметик, нагнетаемый внутрь кабеля и в пространство вокруг одного или более проводов кабеля, может вытесняться за конусное выходное отверстие и наружу корпуса, чтобы обеспечить надежную механическую силу сопротивления натяжению кабеля. Эта сила сопротивления может препятствовать отделению кабеля от корпуса, позволяющему воде попадать в зазоры, образовавшиеся при натяжении кабеля, и т.п.

[0019] Существует четыре пути проникновения влаги в корпус: трещины в компаунде, открывающее путь расслоение компаунда, перепады давления, пропускающие воду или пар через кожух кабеля, и перепады давления, пропускающие воду через изоляцию отдельных проводов. Раскрытые в настоящем документе система и способ предотвращают и/или сводят к минимуму все четыре пути для предотвращения проникновения воды и поддержания сопротивления изоляции (IR) в малом форм-факторе. В некоторых вариантах осуществления герметизация может также включать в себя: минимизацию точек проникновения, максимизацию электрического расстояния между поверхностями и/или использование защитного компаунда.

[0020] Система и способ, раскрытые в настоящем документе, герметизируют кабель и его сквозное отверстие от проникновения влаги и обледенения, как это можно увидеть, например, в применениях в летательном аппарате или в устройствах, подверженных воздействию окружающей среды, где условия давления, температуры и относительной влажности могут меняться в экстремальном диапазоне, что может привести к повреждению или отказу из-за попадания влаги. В некоторых случаях отказ может быть вызван пробоем диэлектрика, пробоем изоляции и/или физическим повреждением из-за расширения льда или коррозии из-за влаги. Устройства, в которых могут присутствовать такие условия, включают в себя датчики давления, датчики температуры, реле давления, оптоизоляторы, незащищенные средства контроля окружающей среды, такие как освещение, обогрев, спринклер, камеры, радар, матричный ультразвуковой датчик, морское оборудование и т.п.

[0021] В системе и способе, раскрытых в настоящем документе, используется резиноподобный материал для герметизации внешней стороны кабеля. Отверстие, через которое кабель выходит из корпуса, может быть конусным, при этом большая сторона отверстия находится дальше всего от корпуса. Конусное резиноподобное уплотнение может проходить поверх кабеля и вставляться в конусную часть выходного отверстия. Затем это уплотнение может быть вжато в конусное отверстие, что приведет к воздействию направленной радиально внутрь силы на внешний диаметр кабеля. В некоторых вариантах осуществления перед вжатием уплотнения на место может быть использован герметизирующий материал с низкой вязкостью для заполнения объема вокруг паяных соединений кабеля. При вставке и вжатии резиноподобного уплотнения в конусное отверстие, герметик может нагнетаться внутрь кабеля и в пространство вокруг отдельных выводных проводов. После отверждения этот герметизирующий материал с низкой вязкостью может герметизировать кабель, предотвращая проникновение влаги между подводящими проводами и по ним. Многожильный кабель с внутренней оплеткой и внешней изоляцией кабеля может быть вставлен в стальной корпус датчика с использованием раскрытых системы и способа, при этом он будет стойким к воздействиям циклических, от высоких к низким, изменений значений температуры, давления, вакуума, и от высокого содержания влажности в атмосфере до низкой влажности, как встречается при применении в авиации.

[0022] Система, раскрытая в настоящем документе, обеспечивает активное уплотнение по сравнению с пассивным уплотнением, которое встречается в узлах с заливкой компаундом. Эта активная герметизирующая система защищает от проникновения влаги, которое является причиной неудовлетворительных результатов при диэлектрических испытаниях, в различных условиях и по нескольким путям проникновения влаги. Система сводит к минимуму или исключает виды неисправностей, обусловленные попаданием влаги, такие как расслоение материала, растрескивание, диффузия, капиллярное действие, прямой поток и тепловая перекачка. Это активное уплотнение достигается за счет обжатия резиноподобного конусного уплотнения вокруг кабеля. Обжатие уплотнения позволяет ему сохранять свою герметизирующую способность во время теплового расширения и сжатия окружающих материалов.

[0023] На фиг. 1 представлен с пространственным разделением деталей вид с частичным разрезом системы 100 для герметизации кабеля 102 в точке входа. Кабель 102 может включать в себя внешнюю изоляцию 104 кабеля и один или более проводов 106, расположенных внутри внешней изоляции 104 кабеля. Один или более проводов 106 можно присоединить к одному или более выводам 108. Нижний корпус 122 может включать в себя один или более выводов 108. Нижний корпус 122 может быть соединен с верхним корпусом 120. Нижний корпус 122 может быть каким-либо кожухом, прикрепленным к верхнему корпусу 120. В некоторых вариантах осуществления нижний корпус 122 и верхний корпус 122 могут быть любым числом корпусов, например, одним, двумя, тремя или более. Выводы 108 могут быть соединены со стенкой корпуса, конструкцией на печатной плате (РСВ, от англ. printed circuit board), на подузле, детали на независимой внутренней конструкции и т.п.

[0024] Верхний корпус 120 системы 100 может включать в себя конусное выходное отверстие 110 и внутренний объем 116. Первая сторона 130 конусного выходного отверстия 110 может иметь больший диаметр, чем вторая сторона 132 конусного выходного отверстия 110. Конусное выходное отверстие 110 может соединяться с внутренним объемом 116 рядом со второй стороной 132 конусного выходного отверстия и нижним корпусом 122. В некоторых вариантах осуществления конусное выходное отверстие 110 может быть по меньшей мере частично расположено во фланце 138 верхнего корпуса 120.

[0025] Конусное уплотнение 112 может иметь конусную внешнюю поверхность 134. Первая сторона 124 конусного уплотнения 112 может иметь больший диаметр, чем вторая сторона 126 конусного уплотнения 112. Первая сторона 124 конусного уплотнения 112 может быть противоположной второй стороне 126 конусного уплотнения 112. Конусное уплотнение 112 также может иметь внутреннее отверстие 128. Внутреннее отверстие 128 конусного уплотнения 112 может иметь размер, обеспечивающий размещение кабеля 102. В некоторых вариантах осуществления внешний диаметр внутреннего отверстия 128 конусного уплотнения может быть по существу равен внешнему диаметру внешней изоляции 104 кабеля. Конусное уплотнение 112 может быть расположено в конусном выходном отверстии 110 так, чтобы первая сторона 124 конусного уплотнения 112 находилась рядом с первой стороной 130 конусного выходного отверстия 110, а вторая сторона 126 конусного уплотнения 112 находилась рядом со второй стороной 132 конусного выходного отверстия 110. В некоторых вариантах осуществления угол сторон конусного уплотнения 112 может по существу совпадать с углом сторон конусного выходного отверстия 110. Конусное уплотнение 112 используется для герметизации внешнего диаметра кабеля 102. После того, как конусное уплотнение 112 будет надето на кабель 102 и установлено внутри конусного отверстия 110, оно сжимается, образуя герметичное уплотнение. В некоторых вариантах осуществления размер конусного уплотнения 112 может быть больше, чем размер конусного выходного отверстия 110, чтобы обеспечить сжатие конусного уплотнения 112 в конусном выходном отверстии 110. В других вариантах осуществления размер конусного уплотнения 112 может быть по существу равным размеру конусного выходного отверстия 110.

[0026] Обжимной колпачок 114 может иметь отверстие 136 для размещения кабеля 102. Обжимной колпачок 114 может иметь размер, соответствующий фланцу 138 верхнего корпуса 120, чтобы закрепить конусное уплотнение 112 в конусном выходном отверстии 110. В некоторых вариантах осуществления обжимной колпачок 114 может иметь полый конец, обращенный к верхнему корпусу 120. Полый конец обжимного колпачка 114 может быть установлен вокруг фланца 138 и поверх конусного уплотнения 112, когда конусное уплотнение 112 вставлено в конусное выходное отверстие 110. В некоторых вариантах осуществления отверстие 136 обжимного колпачка 114 может иметь внешний диаметр по существу равный внешнему диаметру внутреннего отверстия 128 обжимного колпачка 112 и/или внешнему диаметру внешней изоляции 104 кабеля.

[0027] На фиг. 2 представлен вид с частичным разрезом системы 100 по фиг. 1 в сборе. Внешняя изоляция 104 кабеля 102 вставлена через обжимной колпачок 114 и конусное уплотнение 112. Провода 106 кабеля 102 присоединены к соответствующим выводам 108, расположенным в корпусе 120, 122. Верхний корпус 120 и нижний корпус 122 соединены вместе. Верхний корпус 120 и нижний корпус 122 могут быть соединены герметичной сваркой или другими способами герметичного соединения, например, с герметичным эпоксидным уплотнением. В некоторых вариантах осуществления верхний корпус 120 и нижний корпус 122 могут быть единой деталью, двумя деталями или двумя или более деталями. Корпус 120, 122 может состоять из двух или более частей для обеспечения доступа к выводам 108 и/или для присоединения проводов 106 кабеля 102 к их соответствующим выводам 108 с минимизацией каких-либо отверстий в корпусе 120, 122.

[0028] Во внутреннем объеме 116 находится герметик 118, например, герметик с низкой вязкостью. Герметик 118 может покрывать соединение между проводами 106 и выводами 108. Конусное уплотнение 112 может быть установлено в конусное выходное отверстие. 110. Обжимной колпачок 114 установлен поверх конусного уплотнения 112 и вокруг фланца 138 верхнего корпуса 120, вжимая конусное уплотнение 112 в конусное выходное отверстие 110. Поскольку обжимной колпачок 114 сжимает конусное уплотнение 112 в конусном выходном отверстии 110, некоторая часть герметика 118 во внутреннем объеме 116 может вытесняться из внутреннего объема 116 в конусное выходное отверстие 110 и вокруг пространства между проводами 106 внутри внешней изоляции 104 кабеля. Размер и/или форма внутреннего объема, размер и/или форма конусного выходного отверстия 110, размер и/или форма конусного уплотнения 112, размер и/или форма обжимного колпачка, и/или количество герметика 118, залитого во внутренний объем 116, может быть таким, чтобы обеспечить это намеренное вытеснение герметика 118 в пространство между проводами 106 внутри внешней изоляции кабеля. Конусное выходное отверстие 110 в корпусе 120 может использоваться для образования уплотнения вокруг внешней изоляции 104 кабеля 102, когда он сжат обжимным колпачком 114.

[0029] На фиг. 3 представлен с пространственным разделением деталей аксонометрический вид другой системы 300 для герметизации кабеля 102 в точке входа. Каждый из выводов 108 может иметь отверстие 302 для пропускания провода 106 кабеля 102 и присоединения провода 106 к выводу 108, например, путем пайки. В других вариантах осуществления провода 106 могут быть присоединены к своим соответствующим выводам 108 с помощью одного или более ушек, одного или более обжимных разъемов, одного или более термоусадочных разъемов, одного или более винтовых разъемов, одного или более вставных разъемов и т.п.Верхний корпус 304 может быть прикреплен к нижнему корпусу 306 жестко или с возможностью снятия. В некоторых вариантах осуществления герметик во внутреннем объеме 116 может герметизировать верхний корпус 304 относительно нижнего корпуса 306, когда герметик затвердеет.

[0030] На фиг. 4 представлен аксонометрический вид системы 300 по фиг. 3 в сборе. Верхний корпус 304 соединен с нижним корпусом 306. Обжимной колпачок 114 фиксирует конусное уплотнение в конусном выходном отверстии. Когда конусное уплотнение вжимается в конусное выходное отверстие, герметик из внутреннего объема вытесняется в кабель 102 внутри внешней изоляции 104 кабеля. После затвердевания герметика система 300 предотвращает проникновение влаги даже во время экстремальных погодных циклов, таких как обледенение, и препятствует выдергиванию кабеля 102 из верхнего корпуса 302. Герметик герметизирует внутренний диаметр кабеля 102.

[0031] На фиг. 5 представлен с пространственным разделением деталей вид системы по фиг. 4 в разрезе по А-А. Обжимной колпачок 114 и конусное уплотнение 112 могут быть размещены вокруг внешней изоляции 104 кабеля 102. Выводы 108 прикреплены к нижнему корпусу 306, который соединен с верхним корпусом 304. В некоторых вариантах осуществления корпус может быть выполненным в виде единой детали. Конусное выходное отверстие 110 соединено с внутренним объемом 116, чтобы внутренний объем 116 можно было заполнить герметиком через конусное выходное отверстие 110. При вставке конусного уплотнения 112 герметик может вытесняться из внутреннего объема в конусное выходное отверстие 110.

[0032] На фиг. 6 представлен в сборе вид системы 300 в разрезе по А-А. Для вжатия конусного уплотнения 112 в конусное выходное отверстие 110, поверх конусного уплотнения 112 и вокруг фланца верхнего корпуса 302 установлен обжимной колпачок 114. Между конусной внешней поверхностью конусного уплотнения 112 и конусным выходным отверстием 110 может образоваться первое уплотнение 602. Между внутренним отверстием конусного уплотнения 112 и внешней изоляцией 104 кабеля 102 может образоваться второе уплотнение 600.

[0033] Сжимающее давление от обжимного колпачка 114 вытесняет герметик 118 с низкой вязкостью внутрь кабеля 102 и в пространство 606 вокруг одного или более проводов кабеля, образуя третье уплотнение 606. Отверждение герметика 118 с низкой вязкостью герметизирует кабель 102 относительно верхнего корпуса 302. При заполнении корпуса герметик 118 все еще находится в жидком состоянии. В некоторых вариантах осуществления герметик может быть силиконовым эластомером. Когда конусное уплотнение 112 вжимается в конусное отверстие 110 корпуса 120, оно вытесняет часть герметика в кабель 102. После отверждения этот герметизирующий материал 118 герметизирует внутренние пути утечки в кабеле 102.

[0034] В некоторых вариантах осуществления внутреннее отверстие конусного уплотнения 112 может содержать по меньшей мере один стопор 604 для предотвращения выхода внешней изоляции 104 кабеля со второй стороны конусного уплотнения. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один стопор 604 может быть областью внутреннего отверстия конусного уплотнения 112, имеющей меньший диаметр, чем остальная часть внутреннего отверстия конусного уплотнения 112. В других вариантах осуществления по меньшей мере один стопор 604 может представлять собой один или более выступ, отходящий от внутреннего отверстия конусного уплотнения 112. В других вариантах осуществления по меньшей мере один стопор 604 может быть отдельным от конусного уплотнения 112. Часть внешней изоляции 104 кабеля может быть снята перед вставкой кабеля 102 в конусное уплотнение 112, обеспечивая достаточную длину провода, чтобы провода можно было прикрепить к их соответствующим выводам 108 на нижнем корпусе 304 до соединения нижнего корпуса 304 с верхним корпусом 302 и заполнения внутреннего объема 116 герметиком 118.

[0035] На фиг. 7 представлена блок-схема способа 700 герметизации кабеля в точке входа Способ 700 может включать в себя вставку кабеля во внутреннее отверстие конусного уплотнения (шаг 702). Кабель может содержать внешнюю изоляцию кабеля и один или более проводов, расположенных во внешней изоляции кабеля. Конусное уплотнение может иметь конусную внешнюю поверхность. Далее способ 700 может включать в себя присоединение одного или более проводов кабеля к одному или более выводам корпуса (шаг 704). В некоторых вариантах осуществления корпус может включать в себя нижний корпус, прикрепленный к верхнему корпусу. Верхний корпус может иметь конусное выходное отверстие, соединенное с внутренним объемом. Один или более выводов могут быть расположены в указанном внутреннем объеме.

[0036] Далее способ может включать заполнение внутреннего объема корпуса герметиком (шаг 706). Герметик может быть герметиком с низкой вязкостью. Герметик может окружать один или более проводов кабеля, присоединенных к одному или более выводам. Далее способ может включать в себя вставку конусного уплотнения в конусное выходное отверстие в корпусе (шаг 708).

[0037] Далее способ может включать в себя установку обжимного колпачка поверх конусного уплотнения, чтобы вжать конусное уплотнение в конусное выходное отверстие, с образованием первого уплотнения между внешним диаметром конусного уплотнения и конусным выходным отверстием и второго уплотнения между внутренним отверстием и внешней изоляцией кабеля (шаг 710).

[0038] Далее способ может включать в себя вытеснение герметика внутрь кабеля и в пространство вокруг одного или более проводов кабеля за счет сжимающего давления от обжимного колпачка (шаг 712). Герметик, окружающий кабели, может создать третье уплотнение. Затем способ может включать в себя отверждение герметика, при этом после отверждения герметика кабель будет герметизирован относительно корпуса (шаг 714).

[0039] Раскрытые система и способ активно герметизируют внешний диаметр кабеля, сохраняя герметизацию даже во время теплового расширения и сжатия. Внутренние проходы кабеля герметизируются путем вытеснения герметизирующего материала, нагнетания его внутрь кабеля и последующего отверждения на месте. Разгрузка натяжения кабеля обеспечивается за счет расширения резиноподобного уплотнения внутри корпуса и предотвращения его выдергивания через отверстие в корпусе.

[0040] Предполагается, что могут быть выполнены различные комбинации и/или подкомбинации конкретных признаков и аспектов вышеприведенных вариантов осуществления, по-прежнему находящиеся в пределах объема изобретения. Соответственно, следует понимать, что для создания различных форм раскрытого изобретения, различные признаки и аспекты раскрытых вариантов осуществления могут быть объединены или заменены друг другом. Кроме того, предполагается, что объем настоящего изобретения, раскрытого в настоящем документе с помощью примеров, не должен ограничиваться конкретными раскрытыми вариантами осуществления, описанными выше.

Изобретение относится к средствам предотвращения проникновения влаги через кабельный выход кожуха. Технический результат – улучшение качества герметизации кабеля. Для этого предложены системы, устройства и способы, включающие в себя: кабель (102), корпус (120, 122, 304, 306), имеющий конусное выходное отверстие (110), соединенное с внутренним объемом (116), конусное уплотнение (112), имеющее конусную внешнюю поверхность (134) и внутреннее отверстие (128), при этом во внутреннем отверстии конусного уплотнения размещен указанный кабель; герметик (118), расположенный во внутреннем объеме и вокруг одного или более проводов кабеля; и обжимной колпачок (114), установленный поверх конусного уплотнения и вокруг фланца (138) корпуса, для вжатия конусного уплотнения в конусное выходное отверстие; причем сжимающее давление от обжимного колпачка вытесняет герметик внутрь изоляции кабеля и в пространство (606) вокруг проводов кабеля, причем герметик предотвращает капиллярный перенос влаги по проводам кабеля, при этом отверждение герметика защищает кабель от проникновения влаги. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Система предотвращения проникновения влаги через кабельный выход кожуха, содержащая:

кабель (102), содержащий изоляцию (104) и один или более проводов (106), расположенных в изоляции;

корпус (120, 122, 304, 306), содержащий конусное выходное отверстие (110), соединенное с внутренним объемом (116), при этом один или более проводов кабеля присоединены к одному или более выводам (108), расположенным во внутреннем объеме;

конусное уплотнение (112), содержащее конусную внешнюю поверхность (134) и внутреннее отверстие (128), при этом во внутреннем отверстии конусного уплотнения размещен указанный кабель;

герметик (118) с низкой вязкостью, расположенный во внутреннем объеме и вокруг одного или более проводов кабеля, присоединенных к одному или более выводам; и

обжимной колпачок (114), установленный поверх конусного уплотнения для вжатия конусного уплотнения в конусное выходное отверстие;

причем сжимающее давление от обжимного колпачка обеспечивает вытеснение герметика внутрь изоляции кабеля и в пространство (606) вокруг проводных жил одного или более проводов кабеля, причем герметик выполнен с возможностью предотвращать капиллярный перенос влаги по одному или более проводам кабеля, при этом предусмотрена возможность, при отверждении герметика, изоляции кабеля от проникновения влаги.

2. Система по п. 1, в которой вытеснение герметика внутрь изоляции кабеля обеспечено под действием нагнетания за счет вжатия конусного уплотнения в конусное выходное отверстие.

3. Система по п. 1, в которой изоляция кабеля представляет собой внешнюю изоляцию (104) кабеля, при этом корпус содержит верхний корпус (120, 304), причем верхний корпус содержит конусное выходное отверстие и внутренний объем.

4. Система по п. 3, в которой диаметр первой стороны (130) конусного выходного отверстия больше диаметра второй стороны (132) конусного выходного отверстия.

5. Система по п. 4, в которой конусное выходное отверстие соединено с внутренним объемом рядом со второй стороной конусного выходного отверстия.

6. Система по п. 3, в которой конусное выходное отверстие, по меньшей мере частично, расположено во фланце (138) верхнего корпуса.

7. Система по п. 3, в которой корпус дополнительно содержит нижний корпус (122, 306), причем нижний корпус содержит один или более выводов.

8. Система по п. 4, в которой диаметр первой стороны (124) конусного уплотнения больше диаметра второй стороны (126) конусного уплотнения, при этом конусное уплотнение расположено в конусном выходном отверстии таким образом, что первая сторона конусного уплотнения находится рядом с первой стороной конусного выходного отверстия, а вторая сторона конусного уплотнения находится рядом со второй стороной конусного выходного отверстия.

9. Система по п. 8, в которой внутреннее отверстие конусного уплотнения включает в себя по меньшей мере один стопор (604) для предотвращения выхода изоляции кабеля со второй стороны конусного уплотнения.

10. Система по п. 1, в которой разгрузка натяжения кабеля обеспечена в результате расширения конусного уплотнения внутри корпуса и предотвращения оттягивания конусного уплотнения назад через конусное выходное отверстие в корпусе.

11. Система по п. 1, в которой обжимной колпачок содержит отверстие (136), при этом в отверстии обжимного колпачка размещен кабель.

12. Система по п. 1, в которой обжимной колпачок установлен поверх конусного уплотнения, чтобы вжимать конусное уплотнение в конусное выходное отверстие для образования первого уплотнения (602) между конусной внешней поверхностью конусного уплотнения и конусным выходным отверстием и второго уплотнения (600) между внутренним отверстием конусного уплотнения и внешней изоляцией кабеля, при этом герметик, вытесняемый внутрь кабеля и вокруг одного или более проводов кабеля, вытеснен за конусное выходное отверстие, обеспечивая надежное механическое сопротивление натяжению кабеля.

13. Способ предотвращения проникновения влаги через кабельный выход кожуха, включающий в себя следующее:

вставляют кабель (102) во внутреннее отверстие (128) конусного уплотнения (112), имеющего конусную внешнюю поверхность (134);

присоединяют один или более проводов (106) кабеля к одному или более выводам (108) корпуса (120, 122);

заполняют внутренний объем (116) корпуса герметиком (118) с низкой вязкостью, при этом герметик окружает один или более проводов кабеля, присоединенных к одному или более выводам;

вставляют конусное уплотнение в конусное выходное отверстие (110) в корпусе, при этом конусное выходное отверстие соединено с внутренним объемом; и

устанавливают обжимной колпачок (114) поверх конусного уплотнения, чтобы вжать конусное уплотнение в конусное выходное отверстие;

причем сжимающее давление от обжимного колпачка вытесняет герметик внутрь изоляции кабеля и в пространство (606) вокруг проводных жил одного или более проводов кабеля, причем герметик предотвращает капиллярный перенос влаги по одному или более проводам кабеля, при этом отверждение герметика изолирует кабель от проникновения влаги.

14. Способ по п. 13, дополнительно включающий в себя следующее:

вытесняют герметик внутрь изоляции кабеля под действием нагнетания за счет вжатия конусного уплотнения в конусное выходное отверстие.

15. Способ по п. 13, дополнительно включающий в себя следующее:

устанавливают кабель, содержащий внешнюю изоляцию (104) кабеля, через отверстие (136) обжимного колпачка, при этом во внешней изоляции кабеля расположены один или более проводов, причем корпус дополнительно содержит верхний корпус (120, 204) и нижний корпус (122, 206).

16. Способ по п. 15, дополнительно включающий в себя следующее:

прикрепляют нижний корпус к верхнему корпусу, при этом верхний корпус содержит конусное выходное отверстие, соединенное с внутренним объемом, причем один или более выводов расположены во внутреннем объеме.

17. Способ по п. 13, в котором разгрузку натяжения кабеля обеспечивают в результате расширения конусного уплотнения внутри корпуса и предотвращения вытягивания конусного уплотнения назад через конусное выходное отверстие в корпусе.

18. Способ по п. 13, в котором установка обжимного колпачка поверх конусного уплотнения дополнительно включает в себя:

образование первого уплотнения (602) между внешним диаметром конусного уплотнения и конусным выходным отверстием.

19. Способ по п. 18, в котором установка обжимного колпачка поверх конусного уплотнения дополнительно включает в себя:

образование второго уплотнения (600) между внутренним отверстием конусного уплотнения и внешней изоляцией кабеля.

20. Способ по п. 13, дополнительно включающий в себя:

предотвращение выхода кабеля из конусного уплотнения с помощью по меньшей мере одного стопора (604).