DE19915372C2

DE19915372C2 - Feststoff-Dichteinheit

Info

Publication number: DE19915372C2
Application number: DE1999115372
Authority: DE
Inventors: Thomas Schulze; Barbara Schulz; Joerg Valerius; Gerhard Baschin; Jens-Peter Kunzmann
Original assignee: JORDAN PAUL ELTECH
Current assignee: Tyco Electronics Jordan Gmbh and Co KG
Priority date: 1999-04-06
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2019-04-07
Also published as: DE19915372A1

Description

I. Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Dichteinheit für Kabeldurchführungen und ein Verfahren zum Abdichten einer Kabeldurchführung.

II. Technischer Hintergrund

Aus der Praxis sind verschiedene Methoden und Vorrichtungen zum Abdichten von Kabeln verschiedener Querschnitte und schwankender Durchmesser bekannt. So werden beispielsweise Kabel mit einem elastischen, streifenartigen Dichtkörper umwickelt und so in die Durchgangsöffnung eingelegt oder eingesteckt. Der Dichtkörper umschlingt das Kabel hierbei nur in einer Wickellage, z. B. gemäß EP 0 465 725. Dieser Dichtkörper wird dem Kabelumfang bzw. der Durchgangsöffnung in seiner Länge angepaßt, weil diese Dichtkörper häufig als Meterware zur Verfügung stehen.

Auch mehrlagiges Umwickeln ist möglich, jedoch bleibt dann der Wickel nicht ohne zusätzliche Maßnahmen auf dem Kabel (z. B. gemäß DE-A-197 06 711).

Teilweise wird das Abdichten von Kabeln auch mit in ihrer Länge vorgefertigten Dichtkörpern bewerkstelligt.

Diese Methoden haben den Nachteil, daß durch Toleranzen in der Länge der Dichtkörper sich an der Stoßstelle der Dichtkörper-Enden Undichtigkeiten ergeben. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß der Spalt zwischen Kabel und Durchgangsöffnung durch den Dichtkörper - bedingt durch seine einlagige Anbringung um das Kabel - vorgegeben ist, weil die Dicke des Dichtkörpers nicht beeinflußt werden kann. Hierdurch können ebenfalls Undichtigkeiten bedingt sein. Auch ist das Hantieren mit dem Kabel, der Durchgangsöffnung und dem Dichtkörper schwierig, weil beim Einlegen der Kabel in die Durchgangsöffnung häufig der Dichtkörper wegzufallen droht.

Ein weiterer Nachteil besteht im Stand der Technik beim Abdichten von zwei Kabeln in einer Durchgangsöffnung (Kabeldurchführung): Mit einem nur außen abdichtenden Dichtband ist der Bereich zwischen den zwei Kabeln nicht abzudichten. Hier war bisher das Anbringen z. B. einer zusätzlichen Dichtmasse oder eines Formteiles erforderlich, welches das Abdichten aufwendig und damit Zeit- und kostenintensiv gestaltete.

Darüber hinaus sind noch Formteile als Dichtkörper bekannt, die jedoch dem Kabeldurchmesser und der Form der Durchgangsöffnung angepaßt sein müssen.

III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung eine Dichteinheit und ein Verfahren zum Ab dichten zu finden, welches die Dichtheit eines Kabels in einer Kabeldurchführung erhöht und den Aufwand für die Abdichtung bei Verwendung auch bei zwei Kabeln reduziert.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 3 und 4 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Da der Dichtkörper nicht nur aus einer Lage besteht, sondern aus mehreren und die sich nun überlappenden Enden des Dichtkörpers spitz zulaufend gestaltet werden, entfällt die Stoßstelle von Dichtkörper-Enden. Weiterhin wurde erkannt, daß dieser erfindungsgemäße Dichtkörper in einfacher Weise herzustellen ist. Verwendet man eine Schaumstoff-Scheibe und schneidet sie - beispielsweise durch Stanzen - in Spiralform, so ergeben sich ein inneres und ein äußeres spitz zulaufendes Ende.

Beim Umwickeln eines Kabels mit dem Dichtkörper wird mit dem äußeren Dichtkörper- Ende begonnen. Schon nach einer Wickellage hält der Wickelkörper sich selbst auf dem Kabel und braucht nicht mehr in umständlicher Weise gehalten zu werden, um bei der Montage des Kabels mit der Kabeldurchführung nicht vom Kabel abzufallen. Weitere Lagen des Dichtkörpers auf dem Kabel erhöhen in zunehmender Weise den Halt des Dichtkörpers auf dem Kabel, da die Vorspannung immer mehr zunimmt. Der mittlere Bereich des spiraligen Dichtkörpers weist eine im wesentlichen gleichbleibende Dicke auf.

Nach Umwickeln des inneren Dichtkörper-Endes um das Kabel - dessen Biegespannung besonders hoch ist - ist eine sich selbst haltende Dichteinheit um das Kabel geschaffen worden. Diese Dichteinheit verhindert ein Vorbeiströmen jeglicher flüssiger, insbesondere höher viskos flüssiger, oder körniger Medien zwischen der Kabeldurchführung und den Kabeln in die eine, als auch in die andere Richtung.

Besonders vorteilhaft ist, wenn - wie schon erwähnt - der Dichtkörper aus Schaumstoff gefertigt wird. Dadurch ist der Dichtkörper nicht nur elastisch, sondern auch in seinem Volumen komprimierbar und weist deshalb eine hohe Dichtigkeit durch seine Rückstellkraft auf.

sondern auch in seinem Volumen komprimierbar und weist deshalb eine hohe Dichtigkeit durch seine Rückstellkraft auf.

Der Schaumstoff kann sowohl aus einem offenporigen, als auch einem geschlossenzelligen Material bestehen. Die Dichte des Schaumstoffes kann dabei zwischen 0,1 und 0,01 g/cm³, insbesondere zwischen 0,03 bis 0,04 g/cm³ liegen. Zur Erhöhung der Dichtigkeit des Dichtkörpers kann er mit einer teerartigen Masse getränkt oder benetzt werden.

Eine andere Möglichkeit zur Erhöhung der Dichtigkeit des Schaumstoffes besteht darin, den Dichtkörper - in Axialrichtung des Kabels betrachtet - aus mehreren Lagen Schaumstoff zu fertigen, wobei diese Lagen miteinander verklebt werden, vorzugsweise vor dem Ausschneiden/Stanzen des Dichtkörpers. Besonders vorteilhaft ist es dann, wenn der Kleber eine wasserundurchlässige Sperrschicht bildet.

Befinden sich zwei Kabel in einer Kabeldurchführung, so muß der Bereich zwischen diesen beiden Kabeln auch abgedichtet werden.

Da der erfindungsgemäße Dichtkörper beide Kabel je nur um etwa 180 Grad umschließen kann, wird ein weiteres, erfindungsgemäßes Zwischenstück - vorzugsweise aus Schaumstoff mit den oben beschriebenen Eigenschaften - zwischen die Kabel gelegt. Beim Abdichten wird dann zunächst dieses Zwischenstück zwischen die Kabel gelegt. Anschließend erfolgt dann das schon beschriebene äußere Umwickeln der Kabel mit dem Dichtkörper.

c) Ausführungsbeispiele

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Dichtkörper im geschnittenen Zustand,

Fig. 2 Zwischenstück Typ 1,

Fig. 3 Zwischenstück Typ 2,

Fig. 4 Umwickeln nur eines Kabels,

Fig. 5 Umwickeln zweier Kabel,

Fig. 6 Seitenansicht einer halben Kabeldurchführung für nur ein Kabel,

Fig. 7 Draufsicht der Kabeldurchführung aus Fig. 6,

Fig. 8 Seitenansicht einer halben Kabeldurchführung für zwei Kabel, und

Fig. 9 Draufsicht der Kabeldurchführung aus Fig. 8.

In der Fig. 1 ist der scheibenförmige Dichtkörper 1 vor dem Umwickeln eines Kabels dargestellt. Der Außenumfang ist im wesentlichen zylindrisch. Die Stanz linie 2 wurde mittels Stanzen erzeugt. Dabei wurde in der Mitte des Dichtkörpers ein Loch 3 herausgestanzt. Die Stanzlinie 2 wurde derart geformt, daß das innere Ende 9 und das äußere Ende 8 der Spirale spitz zulaufend sind. Zwischen dem äußeren Ende 8 und dem inneren Ende 9 weist die Spirale eine im wesentlichen gleichbleibende Dicke auf. Weil der Dichtkörper (Spirale) aus Schaumstoff gefertigt wird, kann er sich leicht einer Umgebungsgeometrie anpassen.

In den Fig. 2 und 3 sind Zwischenstücke 4, 5 dargestellt, die beim Abdichten zweier Kabel in einer Kabeldurchführung 11 verwendet werden. Dabei werden diese Zwischenstücke 4, 5 zwischen beide Kabel gelegt.

Der Radius 14 nimmt dann das dünnere Kabel auf, während der Radius 15 dem dickeren Kabel zugewandt ist. Die Seitenflächen 17 sind nach außen hin leicht ballig. Dies hat den Vorteil, daß bei einer äußeren Umwicklung der Kabel durch den Dichtkörper 1 diese Seitenflächen 17 eine Preßkraft zu ihrer Symmetrieachse hin erfahren. Dadurch kommt es zu einem besonders guten Abdichten zwischen dem Zwischenstück 4, 5 und dem Dichtkörper 1.

In der Fig. 3 ist ein besonderes Zwischenstück 5 abgebildet. Der Fortsatz an einer Seite des Radius 14 ist um das einzulegende Kabel mit dem kleineren Durchmesser herumgezogen, wodurch eine fast kreisförmige Nase 18 erzeugt wird. Durch das Umwickeln mit dem Dichtkörper 1 wird eine die Dichtheit unterstützende Preßkraft bewirkt.

In den Fig. 4 und 5 wird das Umwickeln von Kabeln mittels des Dichtkörpers 1 verdeutlicht. Beim Umwickeln nur eines Kabels 6 wird mit dem äußeren Ende 8 des Dichtkörpers 1 begonnen.

Schon wenn sich die zweite Lage der Spirale auf dem Kabel 6 bildet, kommt es wegen der Rauhigkeit der Schaumstoffoberfläche zum Halten des Dichtkörpers 1 auf dem Kabel 6. Von da an werden die gleich dicken Lagen des Dichtkörpers 1 um das Kabel herum gewickelt.

Zum Schluß erfolgt das Wickeln des ursprünglichen inneren Endes 9 des Dichtkörpers 1. Dieses innere Ende 9 besitzt eine relativ hohe Biegespannung, so daß es sich selbständig auf der unteren Lage der Spirale festhält. Ein derart umwickeltes Kabel kann mühelos in eine Kabeldurchführung 10 eingelegt oder eingesteckt werden, ohne daß man Gefahr läuft, daß sich die Spirale von sich aus abwickelt.

Der in Fig. 5 gezeigte Wickelablauf weicht nur geringfügig von dem in Fig. 4 beschriebenen Ablauf ab. Hier sind zwei Kabel 6, 7 abzudichten. Zwischen den Kabeln 6, 7 wurde zunächst ein H-förmiges Zwischenstück 4 gelegt, dann wird auch hier der Dichtkörper 1 - mit seinem äußeren Ende 8 beginnend - außen um die Kabel 6, 7 herumgewickelt. Nach Fertigstellung der Umwicklung weist der Dichtkörper 1 eine ovale Oberfläche auf.

Mit den Fig. 6 bis 9 werden verschiedene Kabeldurchführungen 10, 11 in der Seitenansicht und Draufsicht erläutert.

Die Fig. 6 zeigt eine Kabeldurchführung 10 für nur ein Kabel 6 in beispielsweise halbschaliger Bauform. Die Halbschale wird durch eine mittige Wandung 12 gestützt.

Auf die Darstellung des Dichtkörpers 1 und des Kabels wurde hier verzichtet.

In der Fig. 7 dagegen wird der Dichtkörper 1 im Schnitt dargestellt. Der Innendurchmesser des Dichtkörpers 1 weist einen geringeren Durchmesser auf als die halbschalige Tasche 13. Somit ist das Kabel 6 in der Kabeldurchführung 10 auch bei nicht konzentrischer Verlegung in der Kabeldurchführung 10 ausreichend durch den elastischen Dichtkörper 1 abgedichtet.

Die Kabeldurchführung 11 für zwei Kabel ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Auch hier erfolgt das Abdichten der Kabel durch Einlegen in eine halbschalige Tasche 13.

Wie schon im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben, nimmt die Oberfläche zweier umwickelter Kabel eine ovale Form an. Deshalb ist die halbschalige Kabeldurchführung 11 ebenfalls annähernd oval bzw. birnenförmig ausgebildet. Ebenso wie in Fig. 7 ist in Fig. 9 der Innendurchmesser des geschnitten dargestellten Dichtkörpers 1 geringer als die lichte Weite der Kabeldurchführung 11.

Die halbschaligen Kabeldurchführungen 10, 11 sind nur exemplarisch gewählt. Selbstverständlich können diese Kabeldurchführungen 10, 11 einen geschlosse nen Querschnitt haben, jedoch ist dann zu beachten, daß dann mindestens eine der Seitenwände 19 weggelassen wird, damit die Kabel 6, 7 mitsamt dem aufge wickelten Dichtkörper 1 und gegebenenfalls einem Zwischenstück 4, 5 in die Kabeldurchführung 10, 11 eingesteckt werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Abdichten einer Kabeldurchführung (10, 11), insbesondere einer Mauerdurchgangsöffnung, wobei ein Kabel (6) von einem Dichtkörper (1) umschlungen wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der zylindrische Dichtungskörper (1) zu einer in einer Radialebene liegenden Spirale geschnitten wird, und
die Spirale mit ihrem äußeren Ende (8) beginnend um den Außendurch messer des Kabels (6) in einer Radialebene herumgewickelt wird, bis das innere Ende (9) der Ausgangsspirale die äußere Lage des Dichtungskörpers (1) bildet.

2. Verfahren zum Abdichten einer Kabeldurchführung (10, 11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehr als einem Kabel, vor dem Umwickeln mit der Spirale (1), ein Zwischenstück (4, 5) - welches in seiner Formgebung dem Raum zwischen den Kabeln (6, 7) angepaßt ist - zwischen die Kabel (6, 7) gelegt wird.

3. Dichteinheit für Kabeldurchführungen (10, 11) mit
einem Dichtkörper (1) zum Abdichten der Freiräume zwischen dem wenigsten einen Kabel und dem Innenumfang einer Kabeldurchführung (10, 11) insbesondere einer Mauerdurchgangsöffnung,
wobei der Dichtkörper (1) aus einem elastischen, komprimierbaren Material besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dichtkörper (1) aus einer mehrlagigen Spirale in einer Radialebene besteht und die Enden (8, 9) der Spirale eine kontinuierlich gegen Null abnehmende Dicke aufweisen und
der Dichtkörper (1) ein in Axialrichtung der Spirale gestanztes Stanzteil ist.

4. Dichteinheit für Kabeldurchführungen (10, 11) mit
einem Dichtkörper (1) zum Abdichten der Freiräume zwischen dem wenigsten einen Kabel und dem Innenumfang einer Kabeldurchführung (10, 11) insbesondere einer Mauerdurchgangsöffnung,
wobei der Dichtkörper (1) aus einem elastischen, komprimierbaren Material besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dichtkörper (1) aus einer mehrlagigen Spirale in einer Radialebene besteht und die Enden (8, 9) der Spirale eine kontinuierlich gegen Null abnehmende Dicke aufweisen und
der Dichtkörper (1) in axialer Kabelrichtung aus mehreren Lagen Schaumstoff besteht, die miteinander verklebt sind.

5. Dichteinheit für Kabeldurchführungen (10, 11) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (1) aus einem offenporigen Schaumstoff besteht.

6. Dichteinheit für Kabeldurchführungen (10, 11) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (1) aus einem geschlossenzelligen Schaumstoff besteht.

7. Dichteinheit für Kabeldurchführungen (10, 11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (1) zumindestens an seiner Oberfläche mit einer teerartigen Masse getränkt oder benetzt ist.

8. Dichteinheit für Kabeldurchführungen (10, 11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (1) aus einem Schaumstoff mit einer Dichte von 0,1 bis 0,01 g/cm³ besteht.

9. Dichteinheit für Kabeldurchführungen (10, 11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (1) aus einem Schaumstoff mit einer Dichte von 0,03 bis 0,04 g/cm³ besteht.

10. Dichteinheit für Kabeldurchführungen (10, 11) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber eine wasserundurchlässige Sperrschicht bildet.

11. Dichteinheit für Kabeldurchführungen (10, 11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale des Dichtkörpers (1) an ihrem äußeren (8) und inneren Ende (9) eine abnehmende und in ihrem mittleren Bereich eine gleichbleibende Dicke aufweist.

12. Dichteinheit für Kabeldurchführungen (10, 11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (8, 9) der Spirale eine kontinuierlich gegen Null abnehmende Dicke aufweisen.

13. Dichteinheit für Kabeldurchführungen (10, 11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabeldurchführung der Kabeleinlaß bzw. -auslaß einer Kabelmuffe ist.