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Die Erfindung betrifft eine Kabeldurchführung zur abgedichteten Durchführung mindestens eines Kabels durch einen Durchbruch, insbesondere durch einen rechteckigen Durchbruch, in einer Wandung, mit einem Anschlusselement, das einen ersten Endbereich zum Befestigen an der Wandung im Bereich des Durchbruchs und einen zweiten Endbereich zur Aufnahme mindestens eines Dichtelements aufweist.
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Kabeldurchführungen dienen der Einführung von vorkonfektionierten, also bereits an entsprechende Kabel angeschlossenen Steckverbindern in Schaltschränke oder sonstige durch Schottwände getrennte Räume. Da die Steckverbinder geometrisch wesentlich größer sind als der Durchmesser der Kabel, sind Lösungen gefragt, bei denen die Lücke zwischen Kabel und Wanddurchbruch mit hoher Schutzart, einfach vor Ort montierbar, dauerhaft zuverlässig und kostengünstig ausgefüllt wird. Darüber hinaus sollen möglichst viele und auch unterschiedliche Leitungen auf engstem Raum rangierbar sein. Bei Schaltschränken, etc. sind zumeist rechteckige Durchbrüche in den Wandungen (Wandausschnitten, vorzugsweise Standard-Wandausschnitten für schwere Industriesteckverbinder) vorhanden.
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Im Bereich der Kabeldurchführungen sind Lösungen in Schutzart IP 54 bekannt für typische Schaltschrankwand-Durchführungen und für höhere Schutzarten in Bahn- und Schiffbau-Anwendungen. Allen bekannten Lösungen gemeinsam ist eine rechteckige Rahmenkonstruktion, die mit verschiedenen Dichtgummis bestückt werden, die seitlich geschlitzt sind, um darin Kabel einzulegen. Die Gummis werden durch Querschrauben im Rahmen komprimiert und mit Montageschrauben vor den Wandausschnitt befestigt.
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Aus den Dokumenten
EP 1 303 020 A2 und
US 5,369,387 A ist jeweils eine Kabeldurchführung zur abgedichteten Durchführung mindestens eines Kabels durch einen im Wesentlichen kreisrunden Durchbruch in einer Wandung bekannt. Diese Kabeldurchführungen weisen jeweils ein Anschlusselement auf, das seinerseits einen ersten Endbereich zum Befestigen an der Wandung im Bereich des Durchbruchs und einen zweiten Endbereich zur Aufnahme von mindestens einem Dichtelement besitzt, wobei das Anschlusselement als hutzenartiges Anschlusselement ausgebildet ist, dessen zweiter Endbereich im Querschnitt rund ist.
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Die
DE 103 49 440 A1 zeigt eine Kabeldurchführung zur abgedichteten Durchführung von Kabeln durch einen rechteckigen Durchbruch in einer Wandung, mit einem rechteckigen Rahmenteil als Anschlusselement, das einen ersten Endbereich zum Befestigen an der Wandung im Bereich des Durchbruchs und einen zweiten Endbereich zur Aufnahme mindestens eines seitlich geschlitzten Dichtelements aufweist.
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Um eine hohe Dichtigkeit zu gewährleisten, müssen die Dichtelemente bei diesen Durchführungen relativ aufwendig verklemmt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kabeldurchführung anzugeben, die für eine Verwendung bei Durchbrüchen, insbesondere rechteckigen Durchbrüchen, in Wandungen vorgesehen ist, eine hinreichende Dichtigkeit gewährleistet und sich dabei einfach und zügig montieren lässt.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei der erfindungsgemäßen Kabeldurchführung ist vorgesehen, dass das Anschlusselement als hutzenartiges Anschlusselement ausgebildet ist, dessen zweiter Endbereich im Querschnitt rund ist und dass die Kabeldurchführung ein den zweiten Endbereich umfänglich umgreifendes Spannelement aufweist. Die Kompression des zweiten Endbereichs mit dem mindestens einen Dichtelement erfolgt über das radial wirkende Spannelement, was eine gleichmäßige Kompression und damit eine deutlich erhöhte Dichtigkeit bewirkt. Diese erhöhte Dichtigkeit ist auch bei größerer Toleranz der Bauteile gegeben. Gleichzeitig ermöglicht das Spannelement eine einfache Handhabung.
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Weiterhin sind mehrere Dichtelemente vorgesehen. Bei mehreren Dichtelementen können einzelne Kabel bzw. einzelne Gruppen von Kabeln leichter in die Dichtelemente eingefädelt werden. Weiterhin kann nach dem Baukasten-Prinzip ein individuell angepasstes Ensemble von benötigten Dichtelementen zu einer Anordnung zusammengestellt werden.
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Die Dichtelemente sind dabei als Dichtsektoren ausgebildet. Dichtsektoren haben eine Form, die der eines einzelnen Tortenstücks einer angeschnittenen Torte entspricht. Dabei weist die Anordnung der zusammengesetzten Dichtsektoren die Form einer Scheibe mit kreisrunder Grundfläche mit den vorgenannten Vorteilen auf.
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Unter dem Begriff „hutzenartiges Anschlusselement” ist ein Anschlusselement zu verstehen, bei dem die Endbereiche zumindest nicht axial gegenüberliegend angeordnet sind. Somit kann die Kabeldurchführung so montiert werden, dass das Anschlusselement zwischen dem Dichtelement/den Dichtelementen und dem Durchbruch in der Wandung (Wandausschnitt) in einem bestimmten Winkel nach unten zeigt. Die Vorteile bestehen darin, dass die Leitungen am Kabeleintritt nicht so stark geknickt werden, wie bei rein wandparallelen Kabelwanddurchführungen und dass sich Feuchtigkeit und Staub von oben nicht an den Dichtzonen sammeln kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das hutzenartige Anschlusselement rohrbogenförmig ausgebildet ist. Das bzw. die am Rohrbogen geführte(n) Kabel werden sanft umgeleitet, wodurch die Gefahr eines Abknickens der Kabel weiter verringert wird.
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Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass der innere Radius des Rohrbogens größer als der Durchmesser des Kabels ist. Es ergibt sich ein kabelschonender Biegeradius, mit dem die Kabel in der Kabeldurchführung unterstützt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine erste Stirnfläche des ersten Endbereichs und eine zweite Stirnfläche des zweiten Endbereichs einen Winkel ausbilden, der zwischen 30° und 90° liegt. Dieser Winkelbereich ermöglicht einerseits ein leichtes Einführen der Kabel bzw. der Kabel mit daran angeschlossenen Steckverbindern, andererseits eine größtmögliche schonende Unterstützung der eingeführten Kabel.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der erste Endbereich als Anschlussflansch ausgebildet. Dieser ist bevorzugt an den Durchbruch angepasst. Insbesondere ist der Anschlussflansch ein rechteckiger Anschlussflansch.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Spannelement als Kompressionsschelle ausgebildet. Eine Kompressionsschelle in Form einer sogenannten „Schlauchschelle” ist bekannt und einfach handhabbar. Die Kompressionsschelle besteht bevorzugt aus einem ringförmigen Metallband und eine Stellschraube zum Festziehen. Diese ist so angebracht, dass durch Drehen der Stellschraube der Innendurchmesser der Kompressionsschelle – zum Beispiel über ein in Strukturen des Bandes eingreifendes Schneckengewinde – verringert wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das eine Dichtelement oder zumindest eines der Dichtelemente mindestens einen Durchführungsdurchbruch und einen Schlitz aufweist, der sich vom Durchführungsdurchbruch bis zum Rand des Dichtelements erstreckt. Durch elastisches Verformen des Dichtelements ist es möglich, das Kabel durch den Schlitz in den Durchführungsdurchbruch einzuführen. Kehrt das Dichtelement anschließend in seine ursprüngliche Form zurück, so ist ein Abschnitt des Kabels vom Dichtelement umfänglich vollständig umgeben. Das Dichtelement ist vorzugsweise aus Gummi oder einem ähnlich elastisch verformbaren Material.
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Mit Vorteil ist vorgesehen, dass das eine Dichtelement oder die Anordnung der zusammengesetzten Dichtelemente eine Grundfläche mit größerer Flächenausdehnung aufweist als der Durchbruch in der Wandung. Durch diese Maßnahme sind viele und auch unterschiedliche Leitungen deutlich besser „rangierbar”.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das eine Dichtelement oder die Anordnung der zusammengesetzten Dichtelemente die Form einer Scheibe mit kreisrunder Grundfläche aufweist. Bei runder Grundfläche des Dichtelements bzw. der Anordnung der Dichtelemente wird für eine besonders gleichmäßige Dichtigkeit gesorgt.
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Grundsätzlich sind die verschiedensten Verbindungsarten zwischen den Dichtungselementen denkbar. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Dichtelemente mittels einer Verzapfung miteinander verbindbar. Eine derartige Verbindung ist eine besonders einfach realisierbare lösbare Verbindung. Bevorzugt ist dazu vorgesehen, dass die Dichtelemente an ihren einen Flanken Zapfen und an ihren anderen Flanken Sacklöcher zur Aufnahme von Zapfen aufweisen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Anordnung der zusammengesetzten Dichtelemente einen Mittelzapfen auf. Dabei sind die Dichtelemente insbesondere als Dichtsektoren ausgebildet. Der Mittelzapfen ist bevorzugt als selbstklemmender Mittelzapfen ausgebildet. Zur Abdichtung der besonders kritischen mittleren Position wird dieser verliergesicherte Zapfen vorgeschlagen, der zu jedem Dichtsektor einen kleinen Formschluss beinhaltet. Die Dichtsektoren (Dichtsegemente) untereinander sind dabei bevorzugt ebenfalls durch Zapfen oder Stege miteinander verbunden, so dass insgesamt ein mechanisch stabiler und einfach zu montierender Verbund entsteht.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 die Seitenansicht einer Kabeldurchführung gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung an einer einen Durchbruch aufweisenden Wandung,
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2 die Frontalansicht einer Kabeldurchführung gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung,
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3 ein als Dichtsektor ausgebildetes Dichtelement für eine der Kabeldurchführungen gemäß 1 und 2,
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4 eine Anordnung der Dichtelemente für eine der in den 1 und 2 gezeigten Kabeldurchführungen und
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5 den zweiten Endbereich der Kabeldurchführung mit als Kompressionsschelle ausgebildetem Spannelement.
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Die 1 zeigt die Seitenansicht einer Kabeldurchführung 10, die an einer einen Durchbruch 12 aufweisenden Wandung 14 eines Schaltschranks mittels Verschraubung 16 befestigt ist. Der Durchbruch 12 des in 1 gezeigten Beispiels ist ein rechteckiger Durchbruch. Zur Verdeutlichung der Befestigungsposition der Kabeldurchführung 10 an der Wandung 14 ist diese in einer Schnittdarstellung gezeigt, die den Durchbruch (den Wandausschnitt) 12 erkennen lässt.
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Die Kabeldurchführung 10 weist ein hutzenartiges Anschlusselement 18 auf, das einen ersten Endbereich 20 zum Befestigen an der Wandung 14 im Bereich des Durchbruchs 12 und einen zweiten Endbereich 22 zur Aufnahme von (in den 2 bis 5 gezeigten) Dichtelementen 24 der Kabeldurchführung 10 besitzt. Dieser zweite Endbereich 22 der Kabeldurchführung 10 ist im Querschnitt rund, wie in den 2 und 5 erkennbar. Weiterhin weist die Kabeldurchführung 10 ein den zweiten Endbereich 22 vollumfänglich umgreifendes Spannelement 26 auf. Dieses Spannelement 26 ist als eine Kompressionsschelle 28 mit einem Schneckengewinde 30 ausgebildet.
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In 1 sind weiterhin mehrere mittels der Kabeldurchführung 10 durch den Durchbruch 12 in den Schaltschrank eingeführte Kabel 32 gezeigt, deren Enden mit (nicht gezeigten) Steckverbindern versehen sind. Jedes der Kabel 32 weist mindestens einen elektrischen Leiter und eine den Leiter umgebende elektrische Isolierung auf.
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Das hutzenartige Anschlusselement 18 ist rohrbogenförmig ausgebildet, wobei der innere Radius des Rohrbogens größer ist als der Durchmesser jedes der Kabel 32. Der erste Endbereich 20 ist als rechteckiger Anschlussflansch 34 ausgebildet, über dessen Anschlussplatte 36 die Kabeldurchführung 10 im Bereich des Durchbruchs 12 an die Wandung 14 angeschraubt ist. Eine von der Anschlussplatte 36 definierte erste Stirnfläche 38 des ersten Endbereichs und eine (gedachte) zweite Stirnfläche 40 des zweiten Endbereichs bilden einen Winkel von etwa 45° aus.
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Die 2 zeigt die Kabeldurchführung 10 in einer Frontalansicht. In dieser Ansicht ist der im Querschnitt runde zweite Endbereich 22 klar erkennbar. Dieser zweite Endbereich 22 des Anschlusselements 18 ist als ein im Wesentlichen rohrförmiger Abschnitt ausgebildet. Im zweiten Endbereich 22 sind mehrere, also n mit n = 8, als Dichtsektoren 42 ausgebildete Dichtelemente 24 angeordnet. Die im Querschnitt runde Anordnung 44 aus diesen Dichtelementen 24 ist in Form einer Scheibe mit kreisrunder Grundfläche. Die äußere Kontur der Dichtelemente 24, also der Dichtsektoren 42, ist für alle Elemente 24 gleich. Vier der Dichtelemente 24 weisen jeweils mindestens einen Durchführungsdurchbruch 46 und einen zugeordneten Schlitz 48 auf, der sich vom Durchführungsdurchbruch 46 bis zu einem Rand des Dichtelements 24 erstreckt. Die Schlitze 48 sind in den 3 und 5 erkennbar. Die Anzahl und Größe der Durchführungsdurchbrüche (Durchführungsöffnungen) 46 ist bei den Dichtelementen 24 individuell verschieden und an die Durchmesser der durchgeführten Kabel 32 angepasst. Vier weitere der Dichtelemente 24 sind als Blind-Dichtelemente ohne Durchführungsdurchbrüche ausgebildet.
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Die 3 zeigt ein einzelnes Dichtelement 24. Dieses ist als Dichtsektor 42 ausgeführt und weist einen einzelnen Durchführungsdurchbruch 46 und einen zugeordneten Schlitz 48 auf, der sich vom Durchbruch 46 bis zum Rand des Dichtelements 24 auf voller Höhe erstreckt. An einer der Flanken 50 des als Dichtsektor 42 ausgebildeten Dichtelements 24 sind drei zapfen 52 ausgebildet. Diese wirken mit entsprechenden Sacklöchern (nicht gezeigt) von anderen Dichtelementen 24 zusammen, sodass die Anordnung 44 aus miteinander verzapften Dichtelementen 24 besteht.
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Die 4 zeigt die entsprechende Anordnung 44 mit den durchgeführten Kabeln 32 in einer Schnittdarstellung. Die Anordnung 44 weist neben den miteinander verzapften Dichtelementen 24 auch einen axial verlaufenden Mittelzapfen 54 auf, der als selbstklemmender Mittelzapfen mit zwei Köpfen 56 an seinen Enden ausgebildet ist. Der Mittelzapfen 54 hintergreift mit den Vorsprüngen dieser Köpfe 56 sämtliche als Dichtsektoren 42 ausgebildete Dichtelemente 24 und dichtet die Anordnung 44 an der besonders kritischen mittleren Position ab. Der Mittelzapfen 54 ist somit ein verliergesicherter Zapfen.
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Die 5 zeigt schließlich den zweiten Endbereich 22 des Anschlusselements 18 mit der aus den acht Sektoren 42 und dem Mittelzapfen 54 bestehenden und aufgrund der Verzapfung als Verbund ausgebildeten Anordnung 44 und dem den zweiten Endbereich 22 vollumfänglich umgreifenden Spannelement 26. Das Spannelement 26 ist als Kompressionsschelle 28 mit Schneckengewinde 30 – also in der Art einer Schlauchschelle – ausgebildet. Zum Abdichten der Kabeldurchführung 10 im Bereich des zweiten Endbereichs wird die Kompressionsschelle unter Zuhilfenahme eines als Schraubendreher ausgebildeten Werkzeugs 58 festgezogen. Die Kompression der Dichtelemente 24 mit den durchgeführten Kabeln 32 erfolgt über die radialen Spannkräfte, was eine gleichmäßige Kompression und damit eine hohe Dichtigkeit bewirkt. Diese hohe Dichtigkeit ist auch bei größerer Toleranz der Bauteile, also des Anschlusselements 18 im Bereich des zweiten Endbereichs, der Dichtelemente 24 und ihrer Durchführungsdurchbrüche 46, der Kabel 32 und des Mittelzapfens 54 gegeben.
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Der Nutzen dieser Kabeldurchführung 10 liegt
- – im Verzicht auf Steckverbindergehäuse,
- – in der Platzersparnis gegenüber Steckverbindern und
- – in der einfachen, Montage vor Ort.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kabeldurchführung
- 12
- Durchbruch
- 14
- Wandung
- 16
- Verschraubung
- 18
- Anschlusselement
- 20
- Erster Endbereich
- 22
- Zweiter Endbereich
- 24
- Dichtelement
- 26
- Spannelement
- 28
- Kompressionsschelle
- 30
- Schneckengewinde
- 32
- Kabel
- 34
- Anschlussflansch
- 36
- Anschlussplatte
- 38
- Erste Stirnfläche
- 40
- Zweite Stirnfläche
- 42
- Dichtsektor
- 44
- Anordnung
- 46
- Durchführungsdurchbruch
- 48
- Schlitz
- 50
- Flanke
- 52
- Zapfen
- 54
- Mittelzapfen
- 56
- Kopf
- 58
- Werkzeug
