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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bei vielen Anwendungen ist es erforderlich, ein Gehäuse an Orten zu platzieren, an denen entflammbare Gase oder Dämpfe vorhanden sind. Zum Beispiel kann ein Arbeiter von atmosphärischen Bedingungen umgeben sein, die zu einer Gefährdung beitragen. Eine sauerstoffreiche Atmosphäre könnte eine durch Funkenflug verursachte Verpuffung besonders begünstigen. Eine ähnliche Situation könnte in einer staubbelasteten Atmosphäre, oder in einer Atmosphäre, die entflammbare Gase oder Dämpfe enthält, auftreten. An solchen Orten ist es notwendig, Schutzvorkehrungen gegen die Entzündung entflammbarer Gase oder Dämpfe zu treffen, um das Auftreten von Explosionen zu verhindern.
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Elektrische Schaltschränke können dazu verwendet werden, allerlei Elektro- und Datenübertragungsgeräte zu beherbergen. Das Gehäuse schützt die elektrischen Geräte vor der Umgebung und hilft dabei, das Gerät vor unbefugtem Zugriff zu schützen. Die Lochabdichtungen werden verwendet, um Löcher in dem Gehäuse abzudecken. Die Löcher werden verwendet, um elektrische Leitungen oder anderes Gerät in und aus dem Gehäuse zu führen. Wenn es nicht verwendet wird, muss das Loch abgedichtet werden, um zu verhindern, dass entflammbare Gase oder Dämpfe durch das Loch in das Gehäuse eintreten können.
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In der Vergangenheit bestanden Lochabdichtungen aus einem Außenkörper mit einem äußeren Abschnitt, der sich ein Stück über die Oberfläche des Gehäuses erstreckt. Diese Lochdichtungen waren jedoch für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereich ungeeignet. Es besteht daher Bedarf an einer Lochdichtung mit Klassifizierung für den explosionsgefährdeten Bereich.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft das Gebiet der elektrischen Schaltschränke, und insbesondere eine Lochabdichtung für ein Gehäuse, das sich in einem explosionsgefährdeten Bereich befindet, in dem entflammbare Gase oder Dämpfe vorhanden sein können. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Lochabdichtung, die verhindern kann, dass diese entflammbaren Gase oder Dämpfe eine Lochöffnung passieren und sich an funkenschlagenden Bauteilen, die sich in einem Gehäuse befinden könnten, entzünden.
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Die Ausführungsformen der Offenbarung stellen eine Abdichtung für ein Gehäuse für den Einsatz in einem explosionsgefährdeten Bereich zur Verfügung, wobei die Abdichtung eine erste Halteplatte mit mindestens einem Zapfen, eine zweite Halteplatte mit mindestens einer ersten Öffnung, eine zwischen der ersten Halteplatte und der zweiten Halteplatte positionierte und mindestens eine zweite Öffnung umfassende komprimierbare Dichtungsanordnung, einen Außenkantenabschnitt und eine an der Außenkante entlang ausgebildete Vertiefung, mindestens ein Befestigungselement mit mindestens einer dritten Öffnung, wobei das mindestens eine Befestigungselement die erste Halteplatte und die Dichtung an der zweiten Halteplatte festzuziehen vermag, und mindestens ein Durchgang aufweist, der sich in einer Linie durch die zweite Halteplatte, die komprimierbare Dichtung und das mindestens eine Befestigungselement erstreckt.
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Ausführungsbeispiele der Offenbarung stellen auch eine Lochabdichtung für ein Gehäuse für den Einsatz in einem explosionsgefährdeten Bereich zur Verfügung, wobei die Lochabdichtung eine kreisförmige erste Halteplatte mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, mindestens einen zylindrischer Zapfen, der sich aus der zweiten Oberfläche erhebt, eine kreisförmige zweite Halteplatte mit einer ersten Oberfläche, einer zweiten Oberfläche, und einer ersten kreisförmigen Öffnung, die so ausgebildet ist, dass sie den mindestens einen zylindrischen Zapfen aufnehmen kann, eine kreisförmige Dichtung mit einer kreisförmigen zweiten Öffnung, und ein Befestigungselement mit einer kreisförmigen dritten Öffnung, die so angeordnet ist, dass sie den mindestens einen zylindrischen Zapfen der kreisförmigen ersten Halteplatte aufnehmen kann, umfasst.
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Die Ausführungsbeispiele der Offenbarung stellen auch ein Verfahren zur Montage einer Abdichtung an einem Gehäuse in einem explosionsgefährdeten Bereich zur Verfügung, wobei das Gehäuse eine Wand aufweist, und wobei das Verfahren die Schritte des Führens mindestens eines Zapfens einer ersten Halteplatte durch mindestens eine Öffnung einer Dichtung, des Auffindens einer Vertiefung an einer Außenkante der Dichtung und des Einsetzens eines äußeren Flanschs der ersten Halteplatte in die Vertiefung der Dichtung, des Platzierens der erste Halteplatte und der Dichtung auf einer erste Seite der Wand, des Platzierens einer zweiten Halteplatte um den mindestens einen Zapfen der ersten Halteplatte, des Platzierens der zweiten Halteplatte auf der zweiten Seite der Wand, des Verbindens mindestens eines Befestigungselements mit dem mindestens einen Zapfen, um eine zusammenpressende Kraft gegen die erste und zweite Halteplatte gegen die Wand auszuüben, umfasst.
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Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung wird man nach Betrachtung der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche besser verstehen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Lochabdichtung;
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2 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer ersten Halteplatte;
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3 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Dichtung;
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4 ist eine Draufsicht, die die Dichtung von 3 montiert in der ersten Halteplatte von 2 zeigt;
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5 ist eine Seitenquerschnittsansicht der Dichtung und der ersten Halteplatte von 4 entlang der Schnittlinie A-A;
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6 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer zweiten Halteplatte;
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7 ist eine perspektivische Ansicht eines Befestigungselements; und
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8 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer Dichtung, die zwischen einer ersten und zweiten Halteplatte montiert ist, und durch ein Befestigungselement an Ort und Stelle gehalten wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Bevor irgendwelche Ausführungsformen der Erfindung im Detail erläutert werden, muss man verstehen, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Konstruktionsdetails und die Komponentenanordnung, wie sie in der folgenden Beschreibung dargelegt oder in den folgenden Zeichnungen veranschaulicht werden, beschränkt ist. Die Erfindung eignet sich für andere Ausführungsformen und kann auf verschiedene Weise ausgeübt und ausgeführt werden. Man muss auch verstehen, dass die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie zum Zwecke der Beschreibung erfolgt und nicht als einschränkend angesehen werden soll. Die Verwendung von „einschließlich“, „umfassend“ oder „mit“ und Varianten davon soll die danach aufgeführten Elemente und Äquivalente davon sowie zusätzliche Elemente umfassen. Sofern nicht anders angegeben oder anderweitig beschränkt, werden die Begriffe „verbunden“ und „gekoppelt“ und Varianten davon in breitem Sinne verwendet und umfassen sowohl direkte als auch indirekte Befestigungen, Verbindungen, Träger und Kupplungsstücke. Ferner beschränken sich „verbunden“ und „gekoppelt“ nicht auf körperliche oder mechanische Verbindungen oder Kopplungen.
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Die folgende Diskussion wird präsentiert, um es einem Fachmann zu ermöglichen, die Ausführungsformen der Erfindung herzustellen und zu verwenden. Für den Fachmann werden diverse Modifikationen an den erläuterten Ausführungsformen leicht ersichtlich sein, und die allgemeinen Prinzipien hierin können auf andere Ausführungsformen und Anwendungen angewendet werden, ohne dabei von Ausführungsformen der Erfindung abzuweichen. Daher sollen Ausführungsformen der Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern es soll ihnen der weiteste Umfang zugesprochen werden, der im Einklang mit den hier offenbarten Prinzipien und Merkmalen steht. Die folgende detaillierte Beschreibung muss unter Berücksichtigung der Figuren gelesen werden, in denen gleiche Elemente in verschiedenen Figuren gleiche Bezugszeichen haben. Die Figuren, die nicht unbedingt maßstabsgetreu sind, zeigen ausgewählte Ausführungsformen und sind nicht dazu gedacht, den Schutzumfang der Ausführungsformen der Erfindung zu beschränken. Fachleute werden erkennen, dass es zu den hier zur Verfügung gestellten Beispielen viele nützliche Alternativen gibt, die in den Umfang der Ausführungsformen der Erfindung fallen.
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1 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Lochabdichtung 10 für den Einsatz in einem explosionsgefährdeten Bereich. In einer Ausführungsform ist die Lochabdichtung 10 in der Lage die IP66-Klassifizierung in einem explosionsgefährdeten Bereich mit erhöhter Sicherheit zu erreichen. Die IP66-Klassifizierung ist eine Klassifizierung aus dem IP-Code, der von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission veröffentlicht wird, und der den Schutzgrad klassifiziert und bewertet, den mechanische Verkleidungen und elektrische Schaltschränke gegen das Eindringen von Staub, versehentlichen Kontakt, und / oder Wasser bieten. Eine IP66-Klassifizierung bietet einen vollständigen Schutz gegen den Eintritt von Staub oder dass von starken Düsen (zum Beispiel 12,5 mm Düsen) projiziertes Wasser in ein Gehäuse aus irgendeiner Richtung eindringt.
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In einer Ausführungsform kann die Lochabdichtung 10 aus einer ersten Halteplatte 20, einer Dichtung 30, eine zweite Halteplatte 40 und einem Befestigungselement 50 gemacht sein. Die Lochabdichtung 10 kann verwendet werden, um eine Öffnung 60 in einer Wand 70 einer Struktur, beispielsweise eines Gehäuses oder eines elektrischen Schaltschranks, abzudichten. Es können sich eine oder mehrere Öffnungen 60 in jeder Wand 70 eines Gehäuses befinden. Diese Öffnungen 60 können verwendet werden, um Kabel, Leitungen oder andere Wunschobjekte durch eine Wand 70 eines Gehäuses zu führen. Die Wand 70 kann aus Blech, Kunststoff oder anderen in dem Fachgebiet bekannten Materialien geformt sein.
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In dieser Ausführungsform ist die Öffnung 60 kreisförmig und sind die Halteplatten 20, 40 und die Dichtung 30 von kreisförmiger Gestalt, um zu den geometrischen Abmessungen der Öffnung 60 zu passen. Die Halteplatten 20, 40 und die Dichtung 30 können jedoch in jeder Größe oder Gestalt ausgebildet sein, die sich zum Abdichten einer Öffnung 60 eignet. Die Halteplatten 20, 40 können aus rostfreiem Stahl oder anderen geeigneten Materialien gemacht sein, um eine Klassifizierung für den explosionsgefährdeten Bereich gemäß der ATEX- oder IECex-Zertifizierungsstandards zu erfüllen.
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2 veranschaulicht eine Ausführungsform einer ersten Halteplatte 20. Die erste Halteplatte 20 hat einen Außendurchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Öffnung 60. Dadurch wird sichergestellt, dass die erste Halteplatte 20 in der Lage sein wird, die Öffnung 60 vollständig abzudecken, um zu verhindern, dass gefährliche Gase oder Dämpfe durch die Öffnung 60 eintreten. Die erste Halteplatte 20 kann einen Zapfen 22 einschließen. In einer Ausführungsform ist der Zapfen 22 von zylindrischer Gestalt und auf der ersten Halteplatte 20 mittig angeordnet. Der Zapfen 22 kann sich jedoch überall auf der ersten Halteplatte 20 befinden. Der Zapfen 22 kann an einer Außenfläche des Zapfens 22 ein Gewinde haben, das es dem Zapfen 22 ermöglicht, in ein Befestigungselement 50 mit Gewinde einzugreifen. Die erste Halteplatte 20 kann an ihrer äußeren peripheren Kante einen äußeren, abgewinkelten Flansch 24 haben. In einer Ausführungsform ist dieser äußere Flansch 24 ungefähr dreißig Grad in Bezug auf die Wand 70 abgewinkelt.
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3 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Dichtung 30. Die Dichtung 30 kann eine separate Komponente sein oder die Dichtung 30 kann in der ersten Halteplatte 20 integriert sein. Die Dichtung 30 ist vorzugsweise aus einem elastomeren Material, wie beispielsweise einem Silikonmaterial, oder einem anderen Material gemacht, das geeignet ist, um die Klassifizierung für den explosionsgefährdeten Bereich der Lochabdichtung 10 beizubehalten. In einer Ausführungsform ist die Dichtung 30 wie ein Ring geformt und umfasst mindestens eine Öffnung 32. Die Öffnung 32 ist so bemessen, dass sie zumindest den Zapfen 22 der ersten Halteplatte 20 aufnimmt. Die Öffnung 32 befindet sich auf der Dichtung 30 in einer Position, die es erlaubt, die Dichtung 30 an die ersten Halteplatte 20 zu koppeln, während sie es auch ermöglicht, die Öffnung 32 in Linie mit dem Zapfen 22 der ersten Halteplatte 20 zu bringen.
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Die Dichtung 30 kann auch eine Vertiefung 34, die sich in der Nähe eines Außenkantenabschnitts der Dichtung 30 befindet, umfassen. Die Vertiefung 34 ist so ausgebildet, dass sie den äußeren Flansch 24 der ersten Halteplatte 20 aufnimmt. Der äußere Flansch 24 kann mit der Vertiefung 34 gekoppelt werden, um zu bewirken, dass die erste Halteplatte 20 automatisch im Hinblick auf die Dichtung 30 zentriert wird, wenn die Dichtung 30 und die erste Halteplatte 20 miteinander verbunden werden. Die Vertiefung 34 weist eine Lippe auf, die es ihr ermöglicht, um den äußeren Flansch 24 zu greifen und ihn zu bedecken.
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4 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Halteplatte 20, die mit einer Dichtung 30 gemäß einer Ausführungsform gekoppelt ist. In einer Ausführungsform kann der Zapfen 22 auf der ersten Halteplatte 20 mittig angeordnet sein. Der Zapfen 22 kann jedoch auch in einer Ein-Zapfen-Konfiguration oder in einer Mehrfach-Zapfenkonfiguration zur Mitte versetzt angeordnet sein.
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5 zeigt eine Querschnittsansicht der miteinander gekoppelten ersten Halteplatte 20 und der Dichtung 30, abgebildet entlang der Schnittlinie A-A von 4. Die Querschnittsansicht zeigt, wie der abgewinkelte Flansch 24 der ersten Halteplatte 20 an die Vertiefung 34 in der ersten Halteplatte 20 gekoppelt werden kann. Diese Ansicht veranschaulicht auch eine Ausführungsform, wie eine Lippe der Vertiefung um den Teil mit dem äußeren Flansch 24 der ersten Halteplatte 20 greifen kann.
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6 veranschaulicht eine Ausführungsform einer zweiten Halteplatte 40. Die zweite Halteplatte 40 kann eine Öffnung 42 haben, die so dimensioniert ist, dass sie den Zapfen 22 aufnimmt. Die Öffnung 42 kann in etwa den gleichen Durchmesser wie der Durchmesser des Zapfens 22 der ersten Halteplatte 20 haben. In einer Ausführungsform hat die zweite Halteplatte 40 eine abgewinkelte äußere Umfangskante 44, die so ausgebildet ist, dass sie mit der Dichtung 30 koppelt. In einer weiteren Ausführungsform kann die zweite Halteplatte 40 eine Gewindeöffnung aufweisen, die so ausgebildet ist, dass sie mit dem Zapfen 22 der ersten Halteplatte 20 zusammenwirkt. Die zweite Halteplatte 40 mit einer Gewindeöffnung kann so ausgestaltet werden, dass sie es einem Benutzer gestattet, die zweite Halteplatte 40 gegen die Wand 70 und die erste Halteplatte 20 festzuziehen.
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7 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Befestigungselements 50, das so ausgestaltet ist, dass es mit dem Zapfen 22 der ersten Halteplatte 20 koppelt. Das Befestigungselement 50 hat eine Öffnung mit einem Gewinde, das sich an der Innenfläche der Befestigung 50 befindet. Das Innengewinde des Befestigungselements 50 ist so konfiguriert, dass man es mit dem auf der Außenfläche des Zapfens 22 befindlichen Gewinde verbinden kann. Die Gewindegänge des Befestigungselements 50 und des Zapfens 22 wirken so zusammen, dass sie es einem Benutzer ermöglichen, das Befestigungselements 50 näher an den Zapfen 22 zu ziehen, um eine enge Abdichtung zwischen der ersten Halteplatte 20 und der zweiten Halteplatte 40, bzw. der Wand 70 zu schaffen. In einer Ausführungsform kann das Befestigungselement 50 eine Sechskantmutter sein, aber es sollte für den Durchschnittsfachmann klar sein, dass verschiedene andere Befestigungselemente ebenfalls geeignet wären. Beispielsweise kann das Befestigungselement 50 eine Mutter, wie beispielsweise eine Flügelmutter oder Flanschmutter sein.
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Um eine Lochabdichtung 10 innerhalb einer Öffnung 60 zu montieren, bringt ein Benutzer zunächst eine Dichtung 30 an einer erste Halteplatte 20 an. In einer Ausführungsform erfordert dieser Schritt, dass ein Benutzer den abgewinkelten Flansch 24 der ersten Halteplatte 20 in eine Vertiefung 34 in der Dichtung 30 einführt. Der abgewinkelte Flansch 24 wird in radialer Richtung durch die Dichtung 30 bedeckt. Beim Anbringen der Dichtung 30 an der ersten Halteplatte 20 sollte auch der Zapfen 22 der ersten Halteplatte 20 durch die Öffnung 32 der Dichtung 30 geführt werden. Sobald die Dichtung 30 an der ersten Halteplatte 20 montiert ist, kann ein Benutzer dann die erste Halteplatte 20 und die Dichtung 30 auf die Öffnung 60 auf einer ersten Seite 72 der Wand 70 platzieren. Die erste Halteplatte 20 und die Dichtung 30 sollten die Öffnung 60 vollständig bedecken.
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Um die Montage der Lochabdichtung 10 in der Öffnung 60 fortzusetzen, platziert ein Benutzer den Zapfen 22 in der Öffnung 60. In einer Ausführungsform hat der Zapfen 22 einen Außengewindeabschnitt, der sich zumindest teilweise durch die Öffnung 60 erstrecken kann. Um die Öffnung 60 vollständig gegen die entgegengesetzten Seite der Wand 70 abzudichten, kann eine zweite Halteplatte 40 bereitgestellt und auf einer zweiten Seite der Wand 70 angeordnet werden. Die zweite Halteplatte 40 weist eine Öffnung 42 auf, die so dimensioniert ist, dass sie den Zapfen 22 aufnimmt. Ein Benutzer kann die zweite Halteplatte 40 gegen die zweite Seite der Wand 70 platzieren, indem er den Zapfen 22 findet und ihn durch die Öffnung 42 in der zweiten Halteplatte 40 führt.
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Als nächstes kann der Benutzer ein Befestigungselement 50 so anordnen, dass es mit dem Zapfen 22 koppelt. Es kann sich daher ein Durchgang bilden, der sich in einer Linie durch die zweite Halteplatte 40, die komprimierbare Dichtung 30 und das Befestigungselement 50 erstreckt. In einer Ausführungsform, wenn ein Benutzer den Zapfen 22 in der Öffnung 60 platziert, hat der Zapfen 22 an seinem Ende einen Außengewindeabschnitt. Der Gewindeabschnitt des Zapfens 22 kann sich zumindest teilweise durch die Öffnung 60 erstrecken, wenn die erste Halteplatte 20 bündig zur Wand 70 angeordnet ist. Der Gewindeabschnitt des Zapfens 22 kann sich auch durch die zweite Öffnung 42 der zweiten Halteplatte 40 erstrecken, nachdem die zweite Halteplatte 40 an der zweiten Seite der Wand 70 platziert wurde.
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Das Befestigungselement 50 kann eine Mutter mit Innengewinde sein, die mit dem Gewindeabschnitt des Zapfens 22 zusammenwirken kann. Der Benutzer kann eine Axialkraft, Drehkraft oder eine Kombination beider anwenden, um das Befestigungselement 50 näher an die erste Halteplatte 20 und die zweite Halteplatte 40 heranzubringen. Sowohl der Zapfen 22 als auch das Befestigungselement 50 sind schraubend in Eingriff gebracht, so dass beim Anziehen des Befestigungselements 50 das Befestigungselement 50 eine axiale Kraft sowohl gegen die erste Halteplatte 20 als auch gegen die zweiten Halteplatte 40 ausübt, was jede von ihnen näher an die Wand 70 zieht. Wenn der Benutzer das Befestigungselement 50 anzieht, wird als Reaktion darauf, dass die erste Halteplatte 20 und die zweiten Halteplatte 40 näher an die Wand 70 rücken, die Dichtung 30 stärker zusammengedrückt. Solange das Befestigungselement 50 straff an den Zapfen 22 in seiner verriegelten Position gebunden ist, wird die Dichtung 30 in einem zusammengedrückten Zustand bleiben. Dadurch, dass sie gegen die Wand und die erste Halteplatte 20 und die zweite Halteplatte 40 gedrückt wird, hilft die Dichtung 30 dabei, eine luftdichte Abdichtung gegen die Öffnung 60 in der Gehäusewand 70 aufrechtzuerhalten.
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Während die obige Beschreibung ein Lochabdichtung 10 mit einem einzelnen Zapfen 22 in Erwägung zieht, der durch ein einzelnes Loch in die erste Halteplatte 20, die Dichtung 30 und die zweite Halteplatte 40 eingesetzt wird, kann die Lochabdichtung 10 alternativ eine erste Halteplatte 20 umfassen, die mehrere Zapfen 22 hat, die jeweils mit separaten Befestigungselementen 50 zusammenwirken. Um mehrere Zapfen aufzunehmen, können die Dichtung 30 und die zweite Halteplatte 40 jeweils mehrere Öffnungen 32 bzw. 42 haben.
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Es versteht sich, dass die obige Beschreibung veranschaulichend sein soll und nicht einschränkend. Zahlreiche andere Ausführungsformen werden für den Fachmann nach der Durchsicht der obigen Beschreibung offensichtlich sein. Der Umfang der Erfindung sollte daher unter Bezug auf die beigefügten Ansprüche bestimmt werden, zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten, zu denen solche Ansprüche berechtigt sind.
