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Die
Erfindung betrifft eine Kabeldurchführung zur Durchführung
mindestens eines elektrischen Kabels durch eine eine kreisförmige Öffnung aufweisende
Wand. Daneben betriff die Erfindung noch ein Verfahren zur Durchführung
mindestens eines elektrischen Kabels durch eine kreisförmige Öffnung
in einer Wand, mit Hilfe einer Kabeldurchführung.
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Eine
Kabeldurchführung wird in der Regel dann eingesetzt, wenn
ein elektrisches Kabel aus einem ersten Raum durch eine Wand in
einen zweiten Raum eingeführt werden soll, wobei in dem
zweiten Raum elektrische oder elektronische Geräte, die über
das Kabel angeschlossen werden, angeordnet sind. Bei dem zweiten
Raum kann es sich beispielsweise um ein Schaltgerät oder
einen Schaltschrank handeln, so daß es sich dann bei der
Wand, durch die das Kabel durchgeführt werden muß,
um eine Gehäusewand oder Schaltschrankwand handelt. Der zweite
Raum kann jedoch auch ein von einer Trenn- oder Schottwand abgetrennter
Raum, beispielsweise ein Elektronikraum sein. Die Aufgabe einer
Kabeldurchführung besteht dabei insbesondere darin, die Öffnung
in der Wand zuverlässig abzudichten, so daß das
Eindringen von Verunreinigungen oder Feuchtigkeit in den die elektrischen
oder elektronischen Geräte aufweisenden zweiten Raum verhindert
wird.
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Soll
nur ein einzelnes elektrisches Kabel durch eine Öffnung
in der Wand durchgeführt werden, so wird in der Praxis
häufig eine sogenannte PG-Verschraubung als Kabeldurchführung
verwendet. Aus der
DE
299 20 465 U1 ist eine Kabeldurchführung bekannt,
die ähnlich einer PG-Verschraubung eine Gewindemuffe mit
einem Bund und einem durch die Wandöffnung hindurchführbaren
Gewindehals sowie eine Mutter aufweist. Darüber hinaus weist
die bekannte Kabeldurchführung noch eine Dichtung und ein
Formteil auf, wobei im montierten Zustand sowohl das Formteil als
auch die Dichtung auf der Seite der Gewindemuffe an der Wand angeordnet
sind. Die Dichtung wird dabei zwischen dem Formteil und der betreffenden
Wandseite verspannt, wodurch eine sichere Abdichtung auch bei größeren Toleranzen
hinsichtlich der Größe der Wandöffnung erreichbar
ist.
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Die
DE 197 23 032 C1 offenbart
eine Kabeldurchführung bzw. Kabeleinführung, die
im wesentlichen aus einem rechteckigen Rahmenteil, einem ebenfalls
rechteckigen Dichtelement, welches mehrere Öffnungen aufweist,
und einem mit dem Rahmenteil verschraubbaren Druckteil besteht.
Das Rahmenteil wird dabei über der Öffnung in
einer Wand eines Steckverbinder-Gehäuses angeschraubt.
Bei der Montage wird das Druckteil mittels Schrauben mit dem Rahmenteil
verschraubt, wodurch das zwischen dem Rahmenteil und dem Druckteil
angeordnete Dichtelement komprimiert und somit die Abdichtung der
durch die Öffnungen durchgeschobenen Kabel erreicht wird.
Bei dieser Kabeldurchführung ist zusätzlich ein
zweites Dichtelement erforderlich, welches zwischen der Gehäusewand
und dem Rahmenteil angeordnet werden muß.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kabeldurchführung
zur Durchführung mindestens eines elektrischen Kabels durch
eine kreisförmige Öffnung zur Verfügung
zu stellen, die eine hohe Schutzart ermöglicht und darüber
hinaus möglichst einfach an unterschiedliche Anforderungen
angepaßt werden kann. Insbesondere soll dabei die Möglichkeit
bestehen, die Kabeldurchführung mit möglichst geringem
Aufwand an eine unterschiedliche Anzahl von durchzuführenden
elektrischen Kabeln anzupassen. Darüber hinaus liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Durchführung
mindestens eines elektrischen Kabels durch eine kreisförmige Öffnung
in einer Wand mit Hilfe einer Kabeldurchführung anzugeben,
bei dem die Kabeldurchführung möglichst einfach
montiert werden kann.
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Diese
Aufgabe ist bei einer eingangs beschriebenen Kabeldurchführung
dadurch gelöst, daß die Kabeldurchführung
einen Dichtring, eine in den Dichtring einsetzbare, mindestens eine
Aussparung aufweisende Halterungsplatte, mindestens ein Dichtelement,
das in der mindestens einen Aussparung in der Halterungsplatte angeordnet
ist, und ein von außen an dem Dichtring befestigbares verstellbares Spannelement
aufweist, wobei die Aussparung derart ausgebildet und in der Halterungsplatte
angeordnet ist, daß sie nach außen offen ist,
das Dichtelement eine Öffnung aufweist und bei angezogenem Spannelement
eine radiale Dichtkraft auf den Dichtring wirkt.
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Die
erfindungsgemäße Kabeldurchführung ist
zunächst dadurch einfach in einer kreisförmigen Öffnung
einer Wand einsetzbar, daß sie einen Dichtring aufweist,
dessen Außendurchmesser an den Durchmesser der Öffnung
angepaßt ist. Der Dichtring dient dabei zur abdichtenden
und sicheren Befestigung der Kabeldurchführung in der Öffnung
der Wand. Der Abdichtung der durch die Kabeldurchführung
durchzuführenden Kabel dienen die in der Halterungsplatte
angeordneten Dichtelemente, wobei die Halterungsplatte je nach Anzahl
der durchzuführenden Kabel eine entsprechende Anzahl an
Aussparungen und Dichtelementen aufweist. Auch wenn die erfindungsgemäße
Kabeldurchführung grundsätzlich auch zur Durchführung
nur eines Kabels eingesetzt werden kann, so ist sie vorzugsweise
jedoch zur Durchführung mehrerer Kabel vorgesehen. Eine einfache
Anpassung der Kabeldurchführung an eine unterschiedliche
Anzahl von durchzuführenden elektrischen Kabeln kann dabei
einfach durch Verwendung unterschiedlicher Halterungsplatten mit
einer entsprechenden Anzahl an Aussparungen vorgenommen werden.
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Durch
das außen an dem Dichtring befestigbare verstellbare Spannelement
kann eine radiale Spannkraft auf den Dichtring aufgebracht werden, wodurch
sowohl die durch die einzelnen Dichtelemente durchgeführten
Kabel durch die Dichtungen und die Öffnung in der Wand
durch den Dichtring zuverlässig abgedichtet werden als
auch der Dichtring in der Öffnung sicher befestigt wird.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Dichtring an
seinem Außenumfang eine Nut zum Eingriff des Randes der Öffnung
in der Wand auf, wodurch sowohl die Abdichtung der Öffnung
als auch die Befestigung des Dichtrings in der Öffnung
verbessert wird.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Dichtring an seinem
Außenumfang eine zweite Nut zur Aufnahme des Spannelements auf.
Hierdurch wird die Montage und genaue Positionierung des Spannelements
an den Dichtring erleichtert. Vorzugsweise weist der Dichtring zusätzlich
an seinem Innenumfang eine Nut zur Aufnahme der Halterungsplatte
bzw. der in die Aussparungen in der Halterungsplatte angeordneten
Dichtelemente auf.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Dichtring
ein ringförmiges Verstärkungselement auf, das
so dimensioniert ist, daß das erste Ende des Verstärkungselements
dann, wenn der Dichtring in der Öffnung der Wand eingesetzt
ist, durch die Öffnung ragt und das zweite Ende des Verstärkungselements
in axialer Richtung des Dichtringes im Bereich des Spannelements
endet. Das Verstärkungselement, das vorzugsweise aus Metall
besteht, weist somit eine annähernd gleiche Breite wie
der Dichtring auf. Durch die Anordnung des Verstärkungselements
innerhalb des Dichtringes, wird zunächst die Steifigkeit
des Dichtringes vergrößert. Darüber hinaus
wird durch das ringförmige Verstärkungselement
die beim Anziehen des Spannelements radial wirkende Kraft auch auf den
Dichtungsbereich in der Öffnung der Wand umgelenkt, so
daß beim Anziehen des Spannelements nicht nur die in den
Aussparungen eingesetzten Dichtelemente komprimiert sondern gleichzeitig
auch der Dichtring in der Öffnung der Wand fixiert wird.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Kabeldurchführung sind in der Halterungsplatte mehrere
angestanzte Aussparungen ausgebildet, die bedarfsweise aus der Halterungsplatte
heraustrennbar sind. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen,
die Anzahl der Aussparungen in der Halterungsplatte auf einfache
Art und Weise an die Anzahl der durchzuführenden elektrischen
Kabel anzupassen. Weist eine Halterungsplatte beispielsweise vier
angestanzte Aussparungen auf, wobei jedoch zunächst nur
drei Kabel durch die Kabeldurchführung durchgeführt
werden sollen, so werden auch nur drei Aussparungen aus der Halterungsplatte
herausgetrennt. Wenn später die Durchführung eines
weiteren Kabels erforderlich wird, so kann einfach eine weitere
Aussparung aus der Halterungsplatte herausgetrennt und ein weiteres
Dichtelement in der Aussparung angeordnet werden. Die wesentlich
aufwendigere Ausbildung einer weiteren Öffnung in der Wand
ist dagegen nicht erforderlich.
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Zur
Erleichterung der Einführung bzw. Durchführung
eines Kabels durch die Öffnung im Dichtelement kann das
Dichtelement einen radial verlaufenden Schlitz aufweisen, so daß das
Kabel nicht durch die Öffnung im Dichtelement bzw. das Dichtelement
mit seiner Öffnung über das Kabel geschoben werden
muß, sondern das Kabel auch radial durch den Schlitz in
die Öffnung im Dichtelement eingedrückt werden
kann.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die eingangs
genannte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Kabeldurchführung mit einem Dichtring,
einer Halterungsplatte, mindestens einem Dichtelement und einem
Spannelement, zunächst der Dichtring in die Öffnung
in der Wand eingesetzt wird, anschließend mindestens ein Dichtelement
in mindestens eine Aussparung in der Halterungsplatte und danach
die Halterungsplatte in den Dichtring eingesetzt wird, und schließlich
das Spannelement von außen an dem Dichtring befestigt und
angezogen wird.
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Bezüglich
der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird zunächst auf die vorigen Ausführungen bezüglich
der erfindungsgemäßen Kabeldurchführung
verwiesen. Dadurch, daß zunächst der Dichtring
in die Öffnung in der Wand eingesetzt wird, wird darüber
hinaus verhindert, daß es zu Verletzungen eines Monteurs
oder zu Beschädigungen eines elektrischen Kabels an einer
scharfkantigen Öffnung in der Wand kommen kann, da der
Rand der Öffnung durch den Dichtring abgedeckt ist.
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Grundsätzlich
besteht die Möglichkeit, die erfindungsgemäße
Kabeldurchführung auch zur Durchführung nur eines
elektrischen Kabels durch eine Öffnung in einer Wand einzusetzen.
Besonders vorteilhaft ist der Einsatz der erfindungsgemäßen
Kabeldurchführung jedoch dann, wenn mehrere elektrische
Kabel durch eine Wand durchgeführt werden müssen,
da auch diesem Fall lediglich eine Öffnung in der Wand
erforderlich ist. Die der Anzahl der durchzuführenden Kabel
entsprechende Anzahl an Aussparungen bzw. Dichtelementen ist nämlich
in der Halterungsplatte ausgebildet bzw. angeordnet. Sind in der
Halterungsplatte mehrere angestanzte Aussparungen ausgebildet, so
wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise
zunächst eine der Anzahl der einzuführenden Kabel
entsprechende Anzahl an Aussparungen aus der Halterungsplatte ausgetrennt
und anschließend in jede Aussparung ein Dichtelement eingesetzt.
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Die
erfindungsgemäße Kabeldurchführung bzw.
das erfindungsgemäße Verfahren bieten dabei nicht
nur die Möglichkeit, die Kabeldurchführung auf einfache
Art und Weise an eine unterschiedliche Anzahl an einzuführenden
Kabeln anzupassen, sondern auch die Möglichkeit, die Kabeldurchführung
an unterschiedliche Kabel mit unterschiedlichen Durchmessern anzupassen.
Soll lediglich eine gleiche Anzahl an Kabeln mit einem anderen Durchmesser durch
die Kabeldurchführung durchgeführt werden, so
müssen nur die in den Aussparungen angeordneten Dichtelemente
ausgetauscht werden. Soll eine größere Anzahl
an Kabeln durch die Kabeldurchführung durchgeführt
werden, als die Halterungsplatte Aussparungen aufweist, so muß die
Halterungsplatte ausgetauscht werden; der Dichtring verbleibt jedoch in
der Öffnung in der Wand. Je nach Einsatzort und Anforderung
können für die einzelnen Bauteile unterschiedliche
Materialen verwendet werden. Für die Halterungsplatte kann
beispielsweise sowohl Kunststoff als auch Metall, insbesondere Edelstahl
verwendet werden.
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Aufgrund
der hohen erreichbaren Schutzart sowie der großen Flexibilität
ist die erfindungsgemäße Kabeldurchführung
dort besonders vorteilhaft einsetzbar, wo hohe Anforderungen an
die Dichtigkeit gestellt werden, wie dies beispielsweise im Schiffsbau
der Fall ist.
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Im
einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten,
die erfindungsgemäße Kabeldurchführung
bzw. das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die den Patentansprüchen
1 und 13 nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
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1 eine
Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen
Kabeldurchführung,
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2 eine
Schnittdarstellung durch eine in einer Öffnung in einer
Wand eingesetzte Kabeldurchführung,
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3 eine
vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der
Kabeldurchführung gemäß 2,
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4 eine
Wand mit vier verschiedenen Varianten einer Kabeldurchführung,
von der Außenseite und von der Innenseite, und
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5 zwei
voneinander beabstandete Wände mit jeweils einer Kabeldurchführung
und durch die Kabeldurchführung durchgeführten
elektrischen Kabeln.
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1 zeigt
eine Kabeldurchführung 1 zur Durchführung
von drei elektrischen Kabeln 2 durch eine kreisförmige Öffnung 3,
die in einer Wand 4 ausgebildet ist. Bei der Wand 4 kann
es sich beispielsweise um eine Wand eines Schaltschrankes oder eine
Trenn- bzw. Schottwand eines abgetrennten Raumes handeln, in den
die elektrischen Kabel 2 zum Anschluß von in dem
Schaltschrank oder dem Raum angeordneten elektrischen oder elektronischen
Geräten durch die Öffnung 3 eingeführt
werden sollen. 1 zeigt dabei die Kabeldurchführung im
noch nicht montierten Zustand, während in den 2 bis 5 die
Kabeldurchführung 1 jeweils bereits in die Öffnung 3 der
Wand 4 eingesetzt ist.
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Wie
insbesondere aus der Explosionsdarstellung der 1 erkennbar
ist, weist die Kabeldurchführung 1 einen Dichtring 5,
eine mehrere Aussparungen 6 aufweisende Halterungsplatte 7,
mehrere Dichtelemente 8 und ein Spannelement 9 auf.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 1, 2 und 5 sind
in der Halterungsplatte 7 jeweils drei Aussparungen 6 ausgebildet,
so daß die Kabeldurchführung 1 auch jeweils
drei Dichtelemente 8 aufweist, die jeweils in eine der
Aussparungen 6 eingesetzt werden. Jedes Dichtelement 8 weist
dabei eine an den Außendurchmesser des durchzuführenden
Kabels 2 angepaßte Öffnung 10 auf,
so daß die Dichtelemente 8 der Kabelabdichtung
dienen.
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Zur
Montage des Dichtringes 5 in der Öffnung 3 der
Wand 4 ist am Außenumfang des Dichtrings 5 eine
Nut 11 ausgebildet, die den Randes der Öffnung 3 aufnimmt,
wie dies insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich
ist. Darüber hinaus weist der Dichtring 5 an seinem
Außenumfang eine zweite Nut 12 zur Aufnahme des
Spannelements 9 auf. Schließlich ist am Innenumfang
des Dichtrings 5 noch eine Nut 13 ausgebildet,
die zur Aufnahme und Halterung der Halterungsplatte 7 mit
den in den Aussparungen 6 angeordneten Dichtelementen 8 dient.
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Zusätzlich
zu den zuvor genannten Bauteilen weist die Kabeldurchführung 1 noch
ein ringförmiges Verstärkungselement 14 auf,
das vorzugsweise aus Metall besteht. Wie insbesondere aus 2 ersichtlich
ist, entspricht die Breite des Verstärkungselement 14 in
etwa der Breite des Dichtringes 5, wobei im montierten
Zustand das erste Ende 15 des Verstärkungselements 14 durch
die Öffnung 3 ragt und das zweite Ende 16 des
Verstärkungselements 14 in axialer Richtung des
Dichtringes 5 bzw. des Verstärkungselements 14 im
Bereich des Spannelements 9 angeordnet ist. Aus 2 und 3 ist
dabei ersichtlich, daß das erste Ende 15 des Verstärkungselements 14 nach
außen abgebogen ist und aus dem Dichtring 5 herausragt,
wobei das erste Ende 15 des Verstärkungselements 14 das
korrespondierende Ende des Dichtrings 5 teilweise umfaßt.
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Durch
die Anordnung des Verstärkungselements 14 innerhalb
des Dichtringes 5 wird zunächst die Festigkeit
des Dichtringes 5 erhöht. Damit der Dichtring 5 mit
dem eingesetzten Verstärkungselement 14 trotzdem
noch eine ausreichende Flexibilität aufweist und der Dichtring 5 in
die Öffnung 3 in der Wand 4 eingesetzt
werden kann, weist das Verstärkungselement 14 mehrere
in Umfangsrichtung benachbarte zueinander angeordnete Segmente 17 auf,
die jeweils über einen Verbindungsabschnitt 18 miteinander
verbunden sind. Wie aus 1 ersichtlich ist, weisen die
einzelnen Verbindungsabschnitte 18 in axialer Richtung
jeweils eine deutlich geringe Länge als die einzelnen Segmente 17 auf.
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Durch
die Anordnung des Verstärkungselements 14 in einem
im Dichtring 5 ausgebildeten, sich im wesentlichen in axialer
Richtung des Dichtringes 5 erstreckenden Schlitz 19 wird
darüber hinaus eine stabile und dichte Halterung des Dichtringes 5 in
der Öffnung 3 der Wand 4 erreicht. Wird
das Spannelement 9 angezogen, so führt dies zunächst
zu einer Verringerung des Durchmessers des Dichtringes 5 im
Bereich des Spannelements 9, wodurch die in den Aussparungen 6 in
der Halterungsplatte 7 angeordneten Dichtelemente 8 komprimiert
werden, so daß diese jeweils eine sichere und zuverlässige
Abdichtung gegenüber einem durch die Öffnung 10 durchgeführten
Kabel 2 bewirken. Darüber hinaus bewirkt ein Anziehen
des Spannelements 9 jedoch auch ein Verkippen des Verstärkungselements 14 derart,
daß das erste Ende 15 des Verstärkungselement 14 bzw. der
einzelnen Segmente 17 den Bereich des Dichtringes 5,
der die Nut 11 aufweist, gegen den Rand der Öffnung 3 drückt,
wodurch der Dichtring 5 sicher in der Öffnung 3 gehalten
und die Öffnung 3 gleichzeitig abgedichtet wird.
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Aus 1 ist
erkennbar, daß die einzelnen Aussparungen 6 in
der Halterungsplatte 7 im wesentlichen U-förmig
ausgebildet sind, wobei die Aussparungen 6 nach außen
offen sind, so daß die Dichtelemente 8 einfach
in die Aussparungen 6 eingeschoben werden können.
Hierzu ist in dem zur Aussparung 6 korrespondierenden Außenumfang
der Dichtelemente 8 eine umlaufende Nut 20 ausgebildet,
wodurch eine sichere Abdichtung zwischen der Aussparung 6 und
dem Dichtelement 8 gewährleistet ist.
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Während
bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
zwei Dichtelemente 8 als umspritzte Dichtungen ausgebildet
sind, weist das rechts oben dargestellte Dichtelement 8 einen
radial verlaufenden Schlitz 21 auf, so daß dieses
Dichtelement 8 auch in radialer Richtung auf ein Kabel 2 aufgeschoben
bzw. ein Kabel 2 bei auseinander gebogenem Dichtelement 8 durch
den Schlitz 21 in die Öffnung 10 eingedrückt
werden kann. Schließlich ist aus 1 noch erkennbar,
daß als Spannelement 9 eine Federbandschelle verwendet
wird, deren Durchmesser über eine Schraube 22 veränderbar
ist.
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In 4 ist
eine Wand 4 mit vier unterschiedlichen Kabeldurchführungen 1 einmal
von der Außenseite (4a) und
einmal von der Innenseite (4b) dargestellt.
Durch die einzelnen Kabeldurchführungen 1 können
dabei unterschiedlich viele und unterschiedlich dicke Kabel 2 durchgeführt
werden. Weisen die einzelnen Öffnungen 3 in der
Wand 4 jeweils einen Durchmesser von beispielsweise 150 mm
auf, so können beispielsweise zwischen drei und sechs Kabel 2 durch
die entsprechend dimensionierten Öffnungen 10 in
den einzelnen Dichtelementen 8 durchgeführt werden.
Wie aus 4 ersichtlich ist, sind dabei
die einzelnen Öffnungen 10 bzw. die einzelnen
Dichtelemente 8 gleichmäßig über
den Umfang der Halterungsplatte 7 verteilt angeordnet.
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Die
Dichtelemente 8 können dabei außer zur Aufnahme
einfacher Kabel 2 auch zur Aufnahme und Abdichtung von
mit den Kabeln 2 vorkonfektionierten Verschraubungen oder
Wellrohradaptern ausgebildet sein, wobei es sich bei den Verschraubungen
beispielsweise um Kunststoff-Verschraubungen, Metall-Verschraubungen
oder EMV-Verschraubungen unterschiedlicher Abmessungen, insbesondere
der Gewindeart M 20, M 25, M 32 und M 40, handeln kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 29920465
U1 [0003]
- - DE 19723032 C1 [0004]